DE102017110033B4 - System zur Steuerung eines auf eine Rotationswelle einer Maschne angewendeten Drehmoments - Google Patents

System zur Steuerung eines auf eine Rotationswelle einer Maschne angewendeten Drehmoments Download PDF

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Abstract

System zur Steuerung von an eine Rotationswelle einer Maschine eines Fahrzeugs, das die Maschine als eine Antriebsquelle davon verwendet, anzulegendem Drehmoment, wobei das System umfassteinen Motor,ein Hauptsteuerelement zur Steuerung der Maschine und des Motors, wobei das Hauptsteuerelement dazu eingerichtet ist, um auswählend den Motor, der ein erstes Drehmoment an die Rotationswelle der Maschine anlegt, zu aktivieren und den Motor zu deaktivieren,eine Rotationselektromaschine mit einem Rotor, der mit der Rotationswelle der Maschine verbunden ist,ein Rotationsparametererfassungselement, das dazu eingerichtet ist, um einen Rotationsparameter zu erfassen, der mit einer Rotation des Rotors der Rotationselektromaschine verknüpft ist, undein Sequenzsteuerelement, das dazu eingerichtet ist, um als Reaktion auf ein Auftreten einer Auslösersituation eine vorbestimmte Steuersequenz durchzuführen, die unabhängig von dem Hauptsteuerelement die Rotationselektromaschine basierend auf dem durch das Rotationsparametererfassungselement erfassten Rotationsparameter steuert, um dadurch ein zweites Drehmoment an die Rotationswelle der Maschine anzulegen.

Description

  • Querbezug zu verwandten Anmeldungen
  • Diese Anmeldung basiert auf und beansprucht den Nutzen aus einer Priorität der japanischen Patentanmeldung 2016-095630 , die am 11. Mai 2016 eingereicht ist, und unter der Nummer JP 2017 - 203416 A veröffentlicht worden ist.
  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf Systeme zur Steuerung eines Drehmoments, d.h. einer Rotationskraft, die auf die Rotationswelle einer Maschine, d.h. einer Brennkraftmaschine, angewendet wird.
  • Hintergrund
  • Systeme mit integriertem Startergenerator (ISG) sind weit verwendet, um Drehmoment an die Rotationswelle einer Maschine bei einem Start bzw. Anlassen der Maschine anzulegen.
  • Ein ISG-System umfasst einen Motorgenerator, der mit der Rotationswelle einer Maschine mittels eines Gurts bzw. eines Riemens gekoppelt ist, und bringt den Motorgenerator als ein Starter bzw. Anlasser dazu, Drehmoment auf die Rotationswelle der Maschine mittels des Riemens anzuwenden, wodurch die Maschine gestartet, das heißt gekurbelt, wird. Das ISG-System umfasst auch einen Startermotor zusätzlich zu dem Motorgenerator zum Anwenden eines Drehmoments an die Rotationswelle der Maschine, während das Ritzel des Startermotors in Eingriff mit dem Zahnkranz der Rotationswelle der Maschine ist, bei niedrigen Temperaturen. Dies ist daher so, weil es schwierig sein kann, den Riemen bei den niedrigen Temperaturen gleiten zu lassen, was in einer Schwierigkeit eines weichen Anwendens bzw. Anlegens von Drehmoment an die Rotationswelle der Maschine über den Riemen resultieren kann.
  • Je größer das auf den Riemen angewendete Drehmoment ist, umso höher muss die Stärke und Haltbarkeit des Riemens sein. Das an den Riemen angewendete größere Drehmoment kann in einer Riemenspannvorrichtung resultieren, die zum Absorbieren bzw. Aufnehmen von Drehmomentschwankungen vorgesehen ist.
  • Insbesondere offenbart die japanische Patentoffenlegung Nummer JP 4 421 567 B2 , die als veröffentlichtes Patentdokument bezeichnet wird, ein solches ISG-System, das sowohl einen Motorgenerator als auch einen Startermotor bzw. Anlassermotor umfasst. Das in dem veröffentlichten Patentdokument offenbarte ISG-System umfasst ein elektronisches Steuersystem (ECU), das programmiert ist, um den Startermotor bzw. Anlassermotor dazu zu bringen, ein erstes Drehmoment an die Rotationswelle einer Maschine bis zum Auftreten einer ersten Feuerung bzw. eines ersten Zündens, d.h. einer Initialzündung, bei der Maschine anzuwenden. Danach ist die ECU des ISG-Systems programmiert, um den Motorgenerator dazu zu bringen, ein zweites Drehmoment, das geringer als das erste Drehmoment ist, auf die Rotationswelle der Maschine anzuwenden, bis die Maschine angelassen ist, wobei die Rotationswelle durch Verbrennungsbetriebe der Maschine selbst rotiert werden kann. Dies ermöglicht es dem Motorgenerator, eine relativ geringere Maximalausgabe zu haben, die benötigt wird, um die Maschine zu starten, wodurch Herstellungskosten des ISG-Systems reduziert werden.
  • Weiterer Stand der Technik kann in der Druckschrift DE 10 2012 215 385 A1 gefunden werden, die einen Hybridantriebsstrang mit übersetztem Startermotor und riemengetriebenem Starter-Generator sowie ein Verfahren zum erneuten Starten einer Kraftmaschine offenbart. Gemäß dieser Druckschrift weist ein Hybridantriebsstrang eine Kraftmaschine, einen Startermotor und einen Getriebezug, der den Startermotor mit der Kraftmaschine verbindet, sowie einen Motor/Generator auf. Ein Riemenantrieb verbindet den Motor/Generator mit der Kraftmaschine. Der Antriebsstrang weist eine erste Energiespeichereinrichtung mit einem ersten Betriebsspannungsbereich und eine zweite Energiespeichereinrichtung mit einem zweiten Betriebsspannungsbereich auf, der mit dem ersten Betriebsspannungsbereich zumindest teilweise übereinstimmt. Ein Controller verstellt eine Umschalteinrichtung in einen Ein-Zustand, sodass die erste Energiespeichereinrichtung mit der zweiten Energiespeichereinrichtung verbunden ist, oder in einen Aus-Zustand, in dem die erste Energiespeichereinrichtung von der zweiten Energiespeichereinrichtung getrennt ist. Der Controller bewirkt, dass sich die Umschalteinrichtung in dem Aus-Zustand befindet und der Startermotor und der Motor/Generator mit Energie von der ersten Energiespeichereinrichtung angetrieben werden, um die Kraftmaschine erneut zu starten.
  • Ferner lehrt die Druckschrift DE 699 22 603 T2 ein Anlassregelverfahren eines Verbrennungsmotors und insbesondere ein Motorstart-Steuerungssystem, das einen Starter und einen Motor-Generator, die in der Lage sind, eine Maschine zu starten, und ein Steuerungsgerät umfasst. Das Steuerungsgerät bestimmt einen Rotationswiderstand einer Kurbelwelle basierend auf einer Kühlwassertemperatur der Maschine oder einer Viskosität eines Maschinenöls und wählt dann eine Startbetriebsart der Maschine durch den Starter und den Motor-Generator basierend auf der Bestimmung aus.
  • Aus der Druckschrift JP 2007 - 246 030 A ist ein Maschinenstarter eines Hybridfahrzeugs bekannt. Hierzu ist ein Hybridfahrzeug mit einem Motor-Generator, der direkt mit einer Kurbelwelle gekoppelt ist, und einem Startermotor, der über ein Untersetzungsgetriebe mit der Kurbelwelle gekoppelt ist, versehen. Beim Starten der Maschine wird der Startermotor angesteuert, um die Maschine in den initialen Explosionszustand zu kurbeln, und dann wird der Motor-Generator angesteuert, um die Maschine in den vollständigen Explosionszustand zu kurbeln.
  • Die Druckschrift JP 2014 - 134 130 A lehrt ein Startsteuergerät einer Brennkraftmaschine, und insbesondere ein System mit einem Motor-Generator, der über einen Riemen Leistung zu einer Maschine überträgt und die Maschine kurbelt, und einem Starter, der die Leistung über ein Getriebe zu der Maschine überträgt und die Maschine kurbelt. Hierbei wird ein Anforderungskurbeldrehmoment in Abhängigkeit von einer Kühlwassertemperatur und davon, ob eine Anforderung zum Antrieb von Ausrüstungsteilen vorliegt, zum Zeitpunkt eines Startens der Maschine berechnet. Auf Grundlage dieses Anforderungsdrehmoments wird eines aus einem Kurbeln durch den Motor-Generator, einem Kurbeln durch den Starter, und einem Kurbeln durch sowohl den Motor-Generator als auch den Starter gewählt, um das Kurbeln der Maschine zu beginnen. Zudem wird nach dem Starten des Kurbelns der Maschine ein Schlupfzustand des Riemens bestimmt, und auf Grundlage dieses Schlupfzustands des Riemens wird entweder das Kurbeln durch den Motor-Generator oder das Kurbeln durch den Starter ausgewählt, um die Maschine bis zum Abschluss des Startvorgangs (vollständige Explosion) zu kurbeln.
  • Außerdem ist aus der Druckschrift JP 2015 - 231 769 A ein Brennkraftmaschinenstarter bekannt. Der Starter ist derart konfiguriert, dass in einem Fall eines Startens der Maschine unter Verwendung von sowohl dem Gleichstromstarter als auch dem Motor-Generator eine Spannung eines Riemens zu einem Zeitpunkt des gleichzeitigen Ansteuerns eines Gleichstromstarters und eines Motor-Generators höher als die Spannung des Riemens zu einem Zeitpunkt des alleinigen Ansteuerns des Gleichstromstarters und niedriger als die Spannung des Riemens zu einem Zeitpunkt des alleinigen Ansteuerns des Motor-Generators eingestellt ist. Wenn eine Startwiederherstellungsfahrzeuggeschwindigkeit niedriger als eine vorbestimmte Geschwindigkeit ist, wird der Gleichstromstarter zuerst angesteuert, und der Motor-Generator wird später angesteuert. Wenn die Startwiederherstellungsfahrzeuggeschwindigkeit höher als die vorbestimmte Geschwindigkeit ist, werden der Gleichstromstarter und der Motor-Generator gleichzeitig angesteuert.
  • Zusammenfassung
  • Ein solches ISG-System, das sowohl einen Motorgenerator als auch einen Startermotor zum Kurbeln der Rotationswelle einer Maschine umfasst, muss sowohl den Motorgenerator als auch den Startermotor individuell bei deren geeigneten Zeitvorgaben steuern, während diese in Kooperation miteinander gesteuert werden.
  • Allerdings muss die ECU des in dem veröffentlichen Patentdokument offenbarten ISG-Systems während des Startens der Maschine geeignete Brennstoffeinspritzzeitvorgaben in die Maschine und geeignete Zündzeitvorgaben eines Brennstoffs in der Maschine steuern zusätzlich zu einem Steuern des Motorgenerators und des Startermotors. Während des Startens bzw. Anlassens der Maschine muss die ECU ebenso prüfen, ob verschiedene Aktuatoren, die bei der Maschine installiert sind, geeignet in Betrieb sind.
  • Dies kann die Verarbeitungslast der ECU während des Startens der Maschine erhöhen, was in einer Kommunikationsverzögerung zwischen der ECU und dem Motorgenerator resultieren kann. Die Kommunikationsverzögerung zwischen der ECU und dem Motorgenerator kann verursachen, dass sich die Startleistungsfähigkeit der Maschine verschlechtert, wie dass das Starten der Maschine verzögert wird.
  • Zusätzlich kann es eine große Anzahl von Anweisungen des bei der ECU installierten Softwareprogramms geben, um den Motorgenerator dazu zu bringen, die Maschine zu starten, was in einer großen Anzahl von Softwareprogrammkalibrierprozessen resultiert.
  • In Hinblick auf diese wie vorstehend geschilderten Umstände versucht ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung, Systeme zur Steuerung eines Drehmoments bereitzustellen, das an die Rotationswelle einer Maschine angewendet wird, und jedes von diesen zielt darauf, die Probleme zu lösen.
  • Insbesondere zielt ein alternativer Aspekt der vorliegenden Offenbarung darauf ab, solche Steuersysteme bereitzustellen, von denen jedes in der Lage ist, die Drehmomentsteuerung effizienter als die vorstehenden konventionellen Systeme durchzuführen. Insbesondere zielt ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung darauf, solche Steuersysteme bereitzustellen, von denen jedes in der Lage ist, eine geringere Verarbeitungslast eines Hauptsteuerelements zur Steuerung einer Maschine eines Fahrzeugs zu haben.
  • Gemäß einer ersten Struktur eines ersten beispielhaften Aspekts der vorliegenden Offenbarung wird ein System zur Steuerung einer Rotation eines an eine Rotationswelle einer Maschine eines Fahrzeugs, das die Maschine als eine Antriebsquelle davon nutzt, angelegten Drehmoments bereitgestellt. Das System umfasst einen Motor und ein Hauptsteuerelement zur Steuerung der Maschine und des Motors. Das Hauptsteuerelement ist dazu eingerichtet, um auswählend den Motor, der ein erstes Drehmoment an die Rotationswelle der Maschine anlegt, zu aktivieren und den Motor zu deaktivieren. Das System umfasst eine elektrische Rotationsmaschine, die einen Rotor umfasst, der mit der Rotationswelle der Maschine verbunden ist, und ein Rotationsparametererfassungselement, das dazu eingerichtet ist, um einen Rotationsparameter, der mit einer Rotation des Rotors der elektrischen Rotationsmaschine verknüpft ist, zu messen. Das System umfasst ein Sequenzsteuerelement, das dazu eingerichtet ist, um als Reaktion auf ein Auftreten einer Auslösersituation eine vorbestimmte Steuersequenz durchzuführen, die unabhängig von dem Hauptsteuerelement die elektrische Rotationsmaschine basierend auf dem durch das Rotationsparametererfassungselement gemessenen Rotationsparameter steuert, um dadurch ein zweites Drehmoment an die Rotationswelle der Maschine anzulegen.
  • Das Hauptsteuerelement hat eine geringere Verarbeitungslast für ein einfaches Aktivieren oder Deaktivieren des Motors. Im Gegensatz dazu würde, wenn das Hauptsteuerelement die elektrische Rotationsmaschine basierend auf dem Rotationsparameter steuert, das Hauptsteuerelement eine höhere Verarbeitungslast haben, da das Hauptsteuerelement verschiedene Befehle basierend auf dem Rotationsparameter zu der elektrischen Rotationsmaschine senden müsste.
  • Von diesem Blickpunkt aus ist das System gemäß dem ersten strikteren des ersten beispielhaften Aspekts derart eingerichtet, dass das Sequenzsteuerelement als Reaktion auf ein Auftreten einer Auslösersituation eine vorbestimmte Steuersequenz durchführt, die unabhängig von dem Hauptsteuerelement die elektrische Rotationsmaschine basierend auf dem durch das Rotationsparametererfassungselement gemessenen Rotationsparameter steuert, um dadurch ein zweites Drehmoment auf die Rotationswelle der Maschine anzulegen. Dies eliminiert die Notwendigkeit, dass das Sequenzsteuerelement mit dem Hauptsteuerelement, das benötigt ist, um die Maschine zu steuern, zu kommunizieren. Dies reduziert daher Kommunikationsverkehr zwischen dem Hauptsteuerelement und dem Sequenzsteuerelement selbst wenn das Hauptsteuerelement eine hohe Verarbeitungslast hat. Dies verhindert eine Kommunikationsverzögerung zwischen dem Hauptsteuerelement und dem Sequenzsteuerelement, wodurch die Startleistungsfähigkeit der Maschine auf einer höheren Stufe gehalten wird. Dies reduziert ebenso die Anzahl von Anweisungen des Softwareprogramms, das bei dem Hauptsteuerelement installiert ist, was in einer geringeren Anzahl von Softwareprogrammkalibrierprozessen resultiert.
  • Es wird bemerkt, dass in der Spezifikation beschriebene Steuersequenzen jeweils zumindest eine mit einer entsprechenden Auslösersituation verbundene vorbestimmte Steuerroutine repräsentiert, wobei die zumindest eine vorbestimmte Steuerroutine ein entsprechendes zu steuerndes Ziel steuert. Wenn eine Steuersequenz eine erste Steuerroutine und eine zweite Steuerroutine umfasst, kann die Reihenfolge einer Ausführung der ersten Steuerroutine und der zweiten Steuerroutine basierend auf einer entsprechenden Auslösersituation bestimmt werden oder kann unabhängig von einer entsprechenden Auslösersituation bestimmt werden.
  • Bei dem System gemäß einer zweiten Struktur des ersten beispielhaften Aspekts der vorliegenden Offenbarung ist der Motor mit der Rotationswelle der Maschine mittels eines Eingriffs von ersten und zweiten Zahnrädern verbunden, und ist dazu eingerichtet, um das erste Drehmoment auf die Rotationswelle der Maschine zu übertragen, während die ersten und zweiten Zahnräder miteinander in Eingriff sind. Die elektrische Rotationsmaschine hat eine Maximalrotationsgeschwindigkeit des Rotors größer als eine Maximalrotationsgeschwindigkeit des Motors. Die elektrische Rotationsmaschine ist dazu eingerichtet, um das zweite Drehmoment auf die Rotationswelle mittels eines Riemenmechanismusses zu übertragen.
  • Gewöhnliche Maschinenstartsysteme umfassen jeweils einen solchen Motor, der ein Drehmoment auf die Rotationswelle einer Maschine mittels eines Eingriffs von ersten und zweiten Zahnrädern überträgt, und eine solche elektrische Rotationsmaschine, die ein Drehmoment zu der Rotationswelle der Maschine mittels eines Riemenmechanismusses überträgt. Daher ermöglicht ein Anwenden des Sequenzsteuerelements auf ein solches gewöhnliches Maschinenstartsystem, dass das System gemäß der zweiten Struktur des ersten beispielhaften Aspekts konstruiert wird, was in einer Reduzierung von Konstruktionskosten des Systems resultiert.
  • Bei dem System gemäß einer dritten Struktur des ersten beispielhaften Aspekts der vorliegenden Offenbarung umfasst die Steuersequenz eine Startsequenz, die die elektrische Rotationsmaschine dazu bringt, das zweite Drehmoment auf die Rotationswelle während eines Startens bzw. Anlassens der Maschine anzuwenden. Das Hauptsteuerelement ist dazu eingerichtet, um eine Deaktivierung des Motors beizubehalten, wenn eine Rotationsgeschwindigkeit der Rotationswelle größer als ein vorbestimmter Wert ist. Das Sequenzsteuerelement ist dazu eingerichtet, um die Startsequenz durchzuführen, wenn die Rotationsgeschwindigkeit der Rotationswelle größer als der vorbestimmte Wert ist. Das Hauptsteuerelement ist dazu eingerichtet, um den Motor zu aktivieren, wenn die Rotationsgeschwindigkeit der Rotationswelle gleich wie oder geringer als der vorbestimmte Wert ist. Das Sequenzsteuerelement ist dazu eingerichtet, um die Startsequenz durchzuführen, wenn die Rotationsgeschwindigkeit der Rotationswelle gleich wie oder geringer als der vorbestimmte Wert ist.
  • Der Motor ist mit der Rotationswelle der Maschine mittels des Eingriffs der ersten und zweiten Zahnräder verbunden. Aus diesem Grund würde, wenn der Motor aktiviert wäre, um das erste Drehmoment an die Rotationswelle anzulegen, wenn die Rotationsgeschwindigkeit der Rotationswelle höher als der vorbestimmte Wert ist, Lärm und Abnutzung der ersten und zweiten Zahnräder, was mittels Eingriff der ersten und zweiten Zahnräder erzeugt wird, groß sein. Dies würde darin resultieren, dass der Motor die Maschine startet, wenn die Rotationsgeschwindigkeit der Rotationswelle ausreichend gefallen ist, was in der Verzögerung eines Startens der Maschine resultiert.
  • Im Gegensatz dazu ist das System gemäß der dritten Struktur des ersten beispielhaften Aspekts derart eingerichtet, dass das Sequenzsteuerelement dazu eingerichtet ist, um die Startsequenz durchzuführen, während der Motor deaktiviert ist, wenn die Rotationsgeschwindigkeit der Rotationswelle größer als der vorbestimmte Wert ist. Dies reduziert Lärm und Abnutzung der ersten und zweiten Zahnräder, was jeweils durch Eingriff der ersten und zweiten Zahnräder erzeugt wird, während die Verzögerung eines Startens der Maschine vermieden wird.
  • Bei dem System gemäß einer vierten Struktur des ersten beispielhaften Aspekts der vorliegenden Offenbarung ist das Starten der Maschine ein Neustarten der Maschine, und das Hauptsteuerelement ist dazu eingerichtet, um den Motor zu aktivieren, wenn die Rotationsgeschwindigkeit der Rotationswelle gleich wie oder geringer als der vorbestimmte Wert ist. Das Sequenzsteuerelement ist dazu eingerichtet, um die Startsequenz durchzuführen, wenn ein vorbestimmter Zeitabschnitt seit einer Aktivierung des Motors durch das Hauptsteuerelement verstrichen ist.
  • Der Motor überträgt gewöhnlich Drehmoment zu der Rotationswelle der Maschine mittels eines Eingriffs von ersten und zweiten Zahnrädern. Wenn die elektrische Rotationsmaschine die Rotationsgeschwindigkeit der Rotationswelle erhöht hat, bevor die ersten und zweiten Zahnräder miteinander in Eingriff gebracht sind, würden Lärm und Abnutzung der ersten und zweiten Zahnräder, was jeweils durch Eingriff der ersten und zweiten Zahnräder erzeugt wird, groß sein.
  • Vor diesem Gesichtspunkt ist das System derart eingerichtet, dass das Sequenzsteuerelement dazu eingerichtet ist, um die Startsequenz durchzuführen, wenn der vorbestimmte Zeitabschnitt seit Aktivierung des Motors durch das Hauptsteuerelement verstrichen ist. Diese Konfiguration ermöglicht es der elektrischen Rotationsmaschine, das zweite Drehmoment an die Rotationswelle der Maschine anzuwenden, während die ersten und zweiten Zahnräder miteinander in Eingriff sind. Dies reduziert daher Lärm und Abnutzung der ersten und zweiten Zahnräder, was jeweils durch Eingriff der ersten und zweiten Zahnräder erzeugt wird, während die Verzögerung eines Startens der Maschine vermieden wird.
  • Bei dem System gemäß einer fünften Struktur des ersten beispielhaften Aspekts der vorliegenden Offenbarung ist das Sequenzsteuerelement dazu eingerichtet, um
    • (1) die Startsequenz zu beenden, wenn die Rotationsgeschwindigkeit der Rotationswelle eine vorbestimmte Schwellengeschwindigkeit erreicht hat,
    • (2) die Startsequenz anzuhalten, wenn die Rotationsgeschwindigkeit der Rotationswelle die vorbestimmte Schwellengeschwindigkeit für eine vorbestimmte erste Zeit seit dem Start der Startsequenz nicht erreicht hat.
  • Diese Konfiguration der fünften Struktur des ersten beispielhaften Aspekts verhindert es, dass die Startsequenz endlos durchgeführt wird.
  • Bei dem System gemäß einer sechsten Struktur des ersten beispielhaften Aspekts der vorliegenden Offenbarung ist das Hauptsteuerelement dazu eingerichtet, um
    1. 1. Brennstoff zu der Maschine zuzuführen,
    2. 2. eine erste Zeitvorgabe für eine Zufuhr des Brennstoffs zu der Maschine, wenn die Maschine für eine vorbestimmte zweite Zeit seit dem Start der Startsequenz nicht gestartet ist, einzustellen, um früher zu sein, als eine zweite Zeitvorgabe zur Zufuhr des Brennstoffs zu der Maschine, wenn die Maschine für die vorbestimmte zweite Zeit seit dem Start der Startsequenz gestartet ist.
  • Wenn die Maschine nicht für die zweite Zeit gestartet ist, führt die sechste Struktur den Brennstoff früher zu der Maschine zu, wodurch die Startleistungsfähigkeit der Maschine verbessert wird. Andernfalls führt, wenn die Maschine für die zweite Zeit gestartet ist, die sechste Struktur den Brennstoff zu der Maschine später zu, wodurch die Emissionsleistungsfähigkeit des Fahrzeugs verbessert wird.
  • Bei dem System gemäß einer siebten Struktur des ersten beispielhaften Aspekts der vorliegenden Offenbarung ist das Hauptsteuerelement dazu eingerichtet, um
    1. 1. Brennstoff zu der Maschine zuzuführen,
    2. 2. eine erste Aktivierungszeit, für die der Motor aktiviert ist, wenn die Maschine nicht für eine dritte vorbestimmte Zeit seit dem Start der Startsequenz gestartet ist, einzustellen, um länger zu sein als eine zweite Aktivierungszeit, für die der Motor aktiviert ist, wenn die Maschine für die dritte vorbestimmte Zeit seit dem Start der Startsequenz aktiviert ist.
  • Wenn die Maschine nicht für die dritte vorbestimmte Zeit seit dem Start der Startsequenz gestartet ist, steigt die Rotationsgeschwindigkeit des Rotors der elektrischen Rotationsmaschine nicht aufgrund irgendeines Faktors an. Die siebte Struktur macht die Aktivierungszeit, für die der Motor aktiviert ist, wenn die Maschine nicht für die dritte vorbestimmte Zeit seit dem Start der Startsequenz gestartet ist, länger. Dies startet die Maschine zuverlässig selbst dann, wenn die elektrische Rotationsmaschine im schlechten Zustand ist.
  • Gemäß einer ersten Struktur eines zweiten beispielhaften Aspekts der vorliegenden Offenbarung wird ein System zur Steuerung einer Rotation von auf eine Rotationswelle einer Maschine eines Fahrzeugs angewendetem Drehmoment bereitgestellt. Das Fahrzeug verwendet die Maschine als eine Antriebsquelle davon und ist dazu eingerichtet, um eine Zufuhr von Brennstoff zu der Maschine während eines Anhaltens des Fahrzeugs anzuhalten, um dadurch eine Brennstoffverbrennung bei der Maschine zu stoppen bzw. anzuhalten. Das System umfasst einen Motor, der mit der Rotationswelle der Maschine mittels eines Eingriffs von ersten und zweiten Zahnrädern verbindbar ist. Der Motor ist dazu eingerichtet, um das erste Drehmoment zu der Rotationswelle der Maschine zu übertragen, während die ersten und zweiten Zahnräder miteinander in Eingriff sind. Das System umfasst auch ein Hauptsteuerelement zur Steuerung der Maschine und des Motors. Das Hauptsteuerelement ist dazu eingerichtet, um auswählend den Motor zu aktivieren, der ein erstes Drehmoment auf die Rotationswelle der Maschine anlegt, während die ersten und zweiten Zahnräder miteinander in Eingriff sind. Das System umfasst eine elektrische Rotationsmaschine, die einen Rotor aufweist, der mit der Rotationswelle der Maschine mittels eines Riemenmechanismusses verbunden ist. Die elektrische Rotationsmaschine hat eine Maximalrotationsgeschwindigkeit des Rotors größer als eine Maximalrotationsgeschwindigkeit des Motors. Das System umfasst ein Rotationsparametererfassungselement, das dazu eingerichtet ist, um einen Rotationsparameter, der mit einer Rotation des Rotors der elektrischen Rotationsmaschine verknüpft ist, zu messen. Das System umfasst ein Ansteuerelement zum Ansteuern der elektrischen Rotationsmaschine und ein Sequenzsteuerelement, das dazu eingerichtet ist, um als Reaktion auf ein Auftreten einer Auslösersituation eine Steuersequenz nach dem Anhalten der Zufuhr des Brennstoffs zu der Maschine und vor einem Anhalten einer Rotation der Rotationswelle durchzuführen. Die Steuersequenz ist dazu eingerichtet, um das Ansteuerelement dazu zu bringen, unabhängig von dem Hauptsteuerelement die elektrische Rotationsmaschine basierend auf dem durch das Rotationsparametererfassungselement gemessenen Rotationsparameter zu steuern, um dadurch ein zweites Drehmoment auf die Rotationswelle der Maschine mittels des Riemenmechanismusses anzuwenden.
  • Das Fahrzeug ist dazu eingerichtet, um eine Zufuhr von Brennstoff zu der Maschine während eines Anhaltens des Fahrzeugs anzuhalten, um dadurch eine Brennstoffverbrennung bei der Maschine anzuhalten. Dies resultiert darin, dass die Rotationsgeschwindigkeit der Rotationswelle in einer Vorwärtsrichtung beginnt, unmittelbar nach dem Anhalten der Brennstoffzufuhr zu fallen. Unmittelbar vor dem Anhalten der Maschine kann die Trägheitsenergie der Maschine die Rotationswelle dazu bringen, in einer Umkehrrichtung bzw. Rückwärtsrichtung entgegengesetzt zu der Vorwärtsrichtung zu rotieren. Je größer die Trägheitsenergie ist, umso größer ist der Rotationswinkel der Rotationswelle in der Umkehrrichtung. Je größer der Rotationswinkel der Rotationswelle in der Umkehrrichtung ist, umso größer muss das Drehmoment zum Start der Maschine, deren Rotationswinkel in der Umkehrrichtung ist, sein.
  • Von diesem Blickpunkt führt das Sequenzsteuerelement als Reaktion auf das Auftreten einer Auslösersituation die Steuersequenz nach dem Anhalten der Zufuhr des Brennstoffs zu der Maschine und vor einem Anhalten einer Rotation der Rotationswelle durch. Die Steuersequenz bringt das Ansteuerelement dazu, unabhängig von dem Hauptsteuerelement die elektrische Rotationsmaschine basierend auf dem durch das Rotationsparametererfassungselement gemessenen Rotationsparameter zu steuern, um dadurch das zweite Drehmoment auf die Rotationswelle der Maschine mittels des Riemenmechanismusses anzuwenden. Dieses auf die Rotationswelle angewendete zweite Drehmoment reduziert den Rotationswinkel der Rotationswelle in der Umkehrrichtung. Dies resultiert in einem geringeren Drehmoment, um die Maschine neu zu starten, was es möglich macht, die Neustartleistungsfähigkeit der Maschine zu verbessern.
  • Bei dem System gemäß einer zweiten Struktur des zweiten beispielhaften Aspekts der vorliegenden Offenbarung ist die Steuersequenz dazu eingerichtet, um eine Rotationsgeschwindigkeit des Rotors der elektrischen Rotationsmaschine bei einer vorbestimmten Geschwindigkeit zu halten, und um danach das Ansteuerelement dazu zu bringen, die elektrische Rotationsmaschine anzuhalten.
  • Diese zweite Struktur ermöglicht es der Rotationsgeschwindigkeit der Rotationswelle, die vorbestimmte Geschwindigkeit des Rotors der elektrischen Rotationsmaschine zu werden. Ein Einstellen der vorbestimmten Geschwindigkeit auf einen geeignet niedrigen Wert ermöglicht es, dass die Trägheitsenergie der Maschine unmittelbar vor einem Anhalten der Maschine kleiner ist, wodurch der Rotationswinkel der Rotationswelle in der Umkehrrichtung weiter reduziert wird.
  • Bei dem System gemäß einer dritten Struktur des zweiten beispielhaften Aspekts der vorliegenden Offenbarung ist die Steuersequenz dazu eingerichtet, um eine Rotationsgeschwindigkeit des Rotors der elektrischen Rotationsmaschine allmählich zu reduzieren, um eine abrupte Verringerung der Rotationsgeschwindigkeit des Rotors der elektrischen Rotationsmaschine zu verhindern.
  • Das auf die Rotationswelle angewendete zweite Drehmoment verhindert eine abrupte Verringerung der Rotationsgeschwindigkeit des Rotors der elektrischen Rotationsmaschine, wodurch eine Umkehrrotation der Rotationswelle der Maschine vermieden wird.
  • Bei dem System gemäß einer dritten Struktur des zweiten beispielhaften Aspekts der vorliegenden Offenbarung ist das Sequenzsteuerelement dazu eingerichtet, um
    1. 1. als Reaktion auf das Auftreten einer ersten Auslösersituation, die die Auslösersituation ist, eine Umkehrrotationsreduktionssequenz durchzuführen, die die Steuersequenz nach dem Anhalten der Zufuhr des Brennstoffs zu der Maschine und vor einem Anhalten einer Rotation der Rotationswelle ist,
    2. 2. als Reaktion auf ein Auftreten einer zweiten Auslösersituation eine Startsequenz bzw. Anlasssequenz durchzuführen, die unabhängig von dem Hauptsteuerelement die elektrische Rotationsmaschine basierend auf dem durch das Rotationsparametererfassungselement gemessenen Rotationsparameter steuert, wodurch ein Wert des zweiten Drehmoments auf die Rotationswelle der Maschine während eines Startens der Maschine angewendet wird.
  • Das Hauptsteuerelement ist dazu eingerichtet, um
    1. 1. eine darin eingegebene Maschinenstartanforderung zu empfangen, während das Sequenzsteuerelement die Umkehrrotationsreduktionssequenz durchführt,
    2. 2. als Reaktion auf die Maschinenstartanforderung zu beginnen, den Motor zu aktivieren, wenn eine Rotationsgeschwindigkeit der Rotationswelle unter eine vorbestimmte Geschwindigkeit gesunken ist.
  • Das Hauptsteuerelement beginnt als Reaktion auf die Maschinenstartanforderung, den Motor zu aktivieren, wenn die Rotationsgeschwindigkeit der Rotationswelle unter die vorbestimmte Geschwindigkeit gesunken ist. Dies reduziert Lärm und Abnutzung der ersten und zweiten Zahnräder, was jeweils durch Eingriff der ersten und zweiten Zahnräder erzeugt wird.
  • Bei dem System gemäß einer vierten Struktur des zweiten beispielhaften Aspekts der vorliegenden Offenbarung ist das Sequenzsteuerelement dazu eingerichtet, um
    1. 1. als Reaktion auf das Auftreten einer ersten Auslösersituation, die die Auslösersituation ist, eine Umkehrrotationsreduktionssequenz durchzuführen, die die Steuersequenz, nach dem Anhalten der Zufuhr des Brennstoffs zu der Maschine und vor einem Anhalten einer Rotation der Rotationswelle ist,
    2. 2. als Reaktion auf ein Auftreten einer zweiten Auslösersituation eine Startsequenz durchzuführen, die unabhängig von dem Hauptsteuerelement die elektrische Rotationsmaschine basierend auf dem durch das Rotationsparametererfassungselement gemessenen Rotationsparameter steuert, um dadurch einen Wert des zweiten Drehmoments auf die Rotationswelle der Maschine während eines Startens der Maschine anzuwenden.
  • Das Hauptsteuerelement ist dazu eingerichtet, um ein erstes Intervall zwischen einem Start einer Aktivierung des Motors und einem Start der Startsequenz bei Empfang einer Maschinenstartanforderung, die darin eingegeben ist, während das Sequenzsteuerelement die Umkehrrotationsreduktionssequenz durchführt, einzustellen, um länger zu sein als ein zweites Intervall.
  • Das Hauptsteuerelement ist dazu eingerichtet, um das zweite Intervall zwischen einem Start einer Aktivierung des Motors und einem Start der Startsequenz bei Empfang der Maschinenstartanforderung, die darin eingegeben ist, während das Sequenzsteuerelement die Umkehrrotationsreduktionssequenz nicht durchführt, einzustellen.
  • Je höher die Rotationsgeschwindigkeit der Rotationswelle ist, umso größer sind Lärm und Abnutzung der ersten und zweiten Zahnräder, was jeweils durch Eingriff der ersten und zweiten Zahnräder erzeugt wird.
  • Von diesem Blickpunkt aus ist das Hauptsteuerelement dazu eingerichtet, um das erste Intervall zwischen einem Start einer Aktivierung des Motors und einem Start der Startsequenz bei Empfang einer Maschinenstartanforderung, die darin eingegeben ist, während das Sequenzsteuerelement die Umkehrrotationsreduktionssequenz durchführt, einzustellen, um länger zu sein als das zweite Intervall, während das Sequenzsteuerelement die Umkehrrotationsreduktionssequenz nicht durchführt.
  • Diese Konfiguration ermöglicht es den ersten und zweiten Zahnrädern, zuverlässig miteinander in Eingriff zu sein während des längeren ersten Intervalls, wodurch vermieden wird, dass die elektrische Rotationsmaschine aktiviert wird, bevor die ersten und zweiten Zahnräder miteinander in Eingriff sind, was in weniger Lärm und Abnutzung der ersten und zweiten Zahnräder resultiert, was durch Eingriff der ersten und zweiten Zahnräder erzeugt wird, während die Verzögerung eines Startens der Maschine vermieden wird.
  • Bei dem System gemäß jedem der ersten und zweiten beispielhaften Aspekte der vorliegenden Offenbarung umfasst die Steuersequenz eine erste Steuersequenz mit einer vorbestimmten ersten Bedingung und eine zweite Steuersequenz mit einer vorbestimmten zweiten Bedingung. Das Sequenzsteuerelement ist dazu eingerichtet, um
    1. 1. als Reaktion auf das Auftreten der ersten Bedingung als die Auslösersituation die erste Steuersequenz durchzuführen,
    2. 2. eine Steuerung der elektrischen Rotationsmaschine für einen vorbestimmten Zeitabschnitt ungeachtet des Auftretens der zweiten Bedingung als die Auslösersituation anzuhalten,
    3. 3. die zweite Steuersequenz durchzuführen, wenn der vorbestimmte Zeitabschnitt seit dem Auftreten der zweiten Bedingung verstrichen ist.
  • Wenn die erste Steuersequenz sequenziell zu der zweiten Steuersequenz geschaltet wäre, würde die zweite Steuersequenz durch die elektrische Rotationsmaschine, die basierend auf der ersten Steuersequenz aktiviert wurde, beeinflusst sein.
  • Von diesem Blickpunkt aus ist das System gemäß jedem der ersten und zweiten beispielhaften Aspekte der vorliegenden Offenbarung dazu eingerichtet, um die zweite Steuersequenz durchzuführen, wenn der vorbestimmte Zeitabschnitt seit dem Auftreten der zweiten Bedingung nach Ausführung der ersten Steuersequenz verstrichen ist. Dies verhindert es, dass die zweite Steuersequenz durch die elektrische Rotationsmaschine, die basierend auf der ersten Steuersequenz aktiviert wurde, beeinflusst ist.
  • Bei dem System gemäß jedem der ersten und zweiten beispielhaften Aspekte der vorliegenden Offenbarung ist das Sequenzsteuerelement dazu eingerichtet, um
    1. 1. basierend auf der Rotationsgeschwindigkeit des Motors ein Auslösersignal als das Auftreten der Auslösersituation zu erzeugen,
    2. 2. die Steuersequenz als Reaktion auf das erzeugte Auslösersignal durchzuführen.
  • Dies eliminiert die Notwendigkeit, dass die Sequenzsteuereinrichtung mit der Hauptsteuereinrichtung kommuniziert, um das Auslösersignal zu empfangen. Dies ermöglicht es daher, dass die Steuersequenz mit höherer Startfähigkeit der Maschine durchgeführt wird.
  • Bei dem System gemäß jedem der ersten und zweiten beispielhaften Aspekte der vorliegenden Offenbarung ist die elektrische Rotationsmaschine eine Wechselstromrotationelektromaschine. Das Rotationsparametererfassungselement ist dazu eingerichtet, um als den Rotationsparameter zumindest eines aus der Rotationsgeschwindigkeit des Rotors der Wechselstromrotationselektromaschine und einem Rotationswinkel des Rotors der Wechselstromrotationselektromaschine relativ zu einer Referenzposition gemäß einer bei der elektrischen Rotationsmaschine induzierten elektromotorischen Kraft zu messen.
  • Ein gewöhnlicher Rotationsgeschwindigkeitssensor zur Direktmessung der Rotationsgeschwindigkeit oder eines Rotationswinkels der Rotationswelle der Maschine hat eine Charakteristik, dass, je geringer die Rotationsgeschwindigkeit der Rotationswelle ist, umso geringer die Genauigkeit einer Messung der Rotationsgeschwindigkeit der Rotationswelle ist. Von diesem Blickpunkt aus ist das Rotationsparametererfassungselement dazu eingerichtet, um als den Rotationsparameter zumindest eines aus der Rotationsgeschwindigkeit des Rotors der Wechselstromrotationselektromaschine und dem Rotationswinkel des Rotors der Wechselstromrotationselektromaschine relativ zu der Referenzposition gemäß einer bei der elektrischen Rotationsmaschine induzierten elektromotorischen Kraft zu messen.
  • Diese Konfiguration misst basierend auf der bei der elektrischen Rotationsmaschine induzierten elektromotorischen Kraft zumindest eines aus der Rotationsgeschwindigkeit des Rotors der Wechselstromrotationselektromaschine und dem Rotationswinkel des Rotors der Wechselstromrotationselektromaschine relativ zu der Referenzposition, ohne eine Rotation der Rotationswelle direkt zu messen. Dies ermöglicht es, zumindest eines aus der Rotationsgeschwindigkeit des Rotors der Wechselstromrotationselektromaschine und dem Rotationswinkel des Rotors mit höherer Genauigkeit zu messen.
  • Figurenliste
  • Andere Aspekte der vorliegenden Offenbarung werden aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die anhängenden Zeichnungen ersichtlich, bei denen
    • 1 ein Schaltkreisdiagramm ist, das schematisch eine Gesamtstruktur eines Steuersystems gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht,
    • 2 ein Zeitdiagramm ist, das schematisch einen Maschinenstartprozess, der durch eine ECU und eine Steuer-IC ausgeführt wird, gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel veranschaulicht,
    • 3 ein Flussdiagramm ist, das schematisch eine Hauptroutine, die periodisch durch die ECU ausgeführt wird, gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel veranschaulicht,
    • 4 ein Flussdiagramm ist, das schematisch eine Unterroutine bzw. Subroutine, die periodisch durch die Steuer-IC ausgeführt wird, gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel veranschaulicht,
    • 5 ein Zeitdiagramm ist, das schematisch einen Maschinenstartprozess, der durch die ECU und die Steuer-IC durchgeführt wird, gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht,
    • 6 ein Zeitdiagramm ist, das schematisch einen Maschinenstartprozess, der durch die ECU und die Steuer-IC ausgeführt wird, gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht,
    • 7 ein Zeitdiagramm ist, das schematisch ein Beispiel eines Maschinenstartprozesses, der durch die ECU und die Steuer-IC ausgeführt wird, gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht,
    • 8 ein Zeitdiagramm ist, das schematisch ein anderes Beispiel des Maschinenstartprozesses, der durch die ECU und die Steuer-IC ausgeführt wird, gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht,
    • 9 ein Zeitdiagramm ist, das schematisch ein weiteres Beispiel des Maschinenstartprozesses, der durch die ECU und die Steuer-IC ausgeführt wird, gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht,
    • 10 ein Zeitdiagramm ist, das schematisch einen Maschinenstartprozess, der durch die ECU und die Steuer-IC ausgeführt wird, gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht,
    • 11 ein Flussdiagramm ist, das schematisch eine Hauptroutine, die periodisch durch die ECU ausgeführt wird, gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel veranschaulicht,
    • 12 ein Flussdiagramm ist, das schematisch eine Unterroutine bzw. Subroutine, die periodisch durch die Steuer-IC ausgeführt wird, gemäß den fünften Ausführungsbeispiel veranschaulicht,
    • 13 ein Zeitdiagramm ist, das schematisch einen Maschinenstartprozess, der durch die ECU und die Steuer-IC ausgeführt wird, gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht,
    • 14 ein Zeitdiagramm ist, das schematisch ein Beispiel eines Maschinenstartprozesses, der durch die ECU und die Steuer-IC ausgeführt wird, gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht,
    • 15 ein Zeitdiagramm ist, das ein anderes Beispiel des Maschinenstartprozesses, der durch die ECU und die Steuer-IC ausgeführt wird, gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht,
    • 16 ein Zeitdiagramm ist, das schematisch ein weiteres Beispiel des Maschinenstartprozesses, der durch die ECU und die Steuer-IC ausgeführt wird, gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht,
    • 17 ein Flussdiagramm ist, das schematisch eine Hauptroutine, die periodisch durch die ECU ausgeführt wird, gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel veranschaulicht,
    • 18 ein Flussdiagramm ist, das schematisch eine Unterroutine bzw. Subroutine, die periodisch durch die Steuer-IC ausgeführt wird, gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel veranschaulicht,
    • 19 ein Zeitdiagramm ist, das schematisch einen Maschinenstartprozess, der durch die ECU und die Steuer-IC ausgeführt wird, gemäß dem achten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht, und
    • 20 ein Flussdiagramm ist, das schematisch eine Hauptroutine, die periodisch durch die ECU durchgeführt wird, gemäß dem achten Ausführungsbeispiel veranschaulicht.
  • Detaillierte Beschreibung von Ausführungsbeispielen
  • Das Folgende beschreibt Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die anhängenden Zeichnungen. Bei den Ausführungsbeispielen sind gleiche Teile zwischen den Ausführungsbeispielen, denen gleiche Bezugszeichen zugeordnet sind, weggelassen oder vereinfacht, um eine redundante Beschreibung zu vermeiden.
  • Erstes Ausführungsbeispiel
  • Das Folgende beschreibt das erste Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung. Ein Maschinenstartsystem 100 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist bei einem Fahrzeug V installiert, das mit einer Brennkraftmaschine, das heißt einer Maschine 10, ausgerüstet ist.
  • Insbesondere umfasst die Maschine 10, die als eine Mehrzylindermaschine gestaltet ist, eine Rotationswelle wie eine Kurbelwelle 13 mit gegenüberliegenden ersten und zweiten Enden. Die Maschine 10 ist im Betrieb, um ein Luft-Brennstoff-Gemisch oder Luft durch den Kolben in jeden Zylinder 10C zu komprimieren und das komprimierte Luft-Brennstoff-Gemisch oder das Gemisch der komprimierten Luft und des Brennstoffs in jedem Zylinder 10C zu verbrennen. Dies bewegt einen Kolben in jedem Zylinder 10C hin und her durch einen oberen Totpunkt (TDC) des Zylinders 10C, um dadurch die Rotationswelle 13 in einer Vorwärtsrichtung zu rotieren. Dies ändert die Energie der Verbrennung zu Rotationsenergie der Kurbelwelle 13, wodurch ein Drehmoment der Kurbelwelle 13 basierend auf der mechanischen Energie erzeugt wird. Es wird bemerkt, dass die Vorwärtsrichtung einer Rotation der Rotationswelle 13 die Rotationsrichtung der Rotationswelle 13 repräsentiert, wenn sich das Fahrzeug V vorwärts bewegt.
  • Bezugnehmend auf 1 umfasst die Maschine 10 ein Brennstoffeinspritzsystem 10a und ein Zündsystem 10b.
  • Das Brennstoffeinspritzsystem 10a umfasst Aktuatoren wie Brennstoffeinspritzer und Zünder bzw. Zündelemente, die für die jeweiligen Zylinder 10C vorgesehen sind, und bringt die Aktuatoren dazu, Brennstoff entweder direkt in jeden Zylinder 10C der Maschine 10 oder in eine Einlasssammelleitung (Einlasssammelanschluss) genau vor jedem Zylinder 10C davon zu sprühen, um dadurch das Luft-Brennstoff-Gemisch in jedem Zylinder 10C der Maschine 10 zu verbrennen.
  • Das Zündsystem 10b umfasst Aktuatoren wie Zünder bzw. Zündelemente und bringt die Aktuatoren dazu, einen elektrischen Strom oder Funken bereitzustellen, um ein Luftbrennstoffgemisch in jedem Zylinder 10C der Maschine 10 zu zünden, wodurch das Luft-Brennstoff-Gemisch verbrannt wird.
  • Die Maschine 10 umfasst einen Startermotor bzw. Anlassermotor 11 als ein Beispiel von elektrischen Rotationsmaschinen (Rotationselektromaschinen, Elektrorotationsmaschinen). Der Startermotor bzw. Anlassermotor 11 umfasst eine Rotationswelle 11a mit gegenüberliegenden ersten und zweiten Enden. Der Startermotor 11 umfasst eine Antriebseinheit, die mit dem ersten Ende der Rotationswelle 11a gekoppelt ist. Die Antriebseinheit des Startermotors 11 ist in der Lage, die Rotationswelle 11a zu drehen.
  • Der Startermotor 11 umfasst auch einen Solenoidmechanismus 15 einschließlich eines Solenoids, der Solenoidmechanismus 15 verschiebt die Rotationswelle 11a wechselseitig in dessen Axialrichtung. Bei dem zweiten Ende der Rotationswelle 11a ist ein Ritzel 12 montiert. Bei dem ersten Ende der Rotationswelle 13 ist ein Zahnkranz 14 montiert. Der Startermotor 11 ist angeordnet, um dem Zahnkranz 14 derart gegenüber zu liegen, dass die Verschiebeoperation bzw. der Verschiebebetrieb der Rotationswelle 11a zu dem Zahnkranz 14 durch den Solenoidmechanismus 15 es dem Ritzel 12 ermöglicht, mit dem Zahnkranz 14 in Eingriff zu sein. Dieser Eingriff des Ritzels 12 mit dem Zahnkranz 14 ermöglicht es, Drehmoment, das heißt positives Drehmoment, des Startermotors 11 zu der Rotationswelle 13 der Maschine 10 zu übertragen.
  • Das Maschinenstartsystem 100 umfasst eine Motorgeneratorvorrichtung 20 als ein Beispiel von elektrischen Rotationsmaschinen. Die Maschine 10 umfasst einen Energieübertragungsmechanismus 16, der beispielsweise aus einer Rolle und einem Gurt bzw. Riemen/Band besteht. Der Energieübertragungsmechanismus 16 ist in Betrieb, um Drehmoment, das heißt Drehenergie, der Rotationswelle 13 der Maschine 10 zu der Motorgeneratorvorrichtung 20 zu übertragen.
  • Die Motorgeneratorvorrichtung 20 dient als ein Generator (Alternator), d.h. ein Leistungsgenerator, der das Drehmoment der Rotationswelle 13 der Maschine 10, das von der Maschine 10 übertragen ist, in elektrische Energie umwandelt. Die Motorgeneratorvorrichtung 20 dient auch als ein Motor, der Rotationsenergie, d.h. Drehmoment, zu der Rotationswelle 13 der Maschine 10 über den Energieübertragungsmechanismus 16 zuführt.
  • Die Motorgeneratorvorrichtung 20 umfasst einen Generator 21, einen integrierten Steuerschaltkreis (IC), der beispielsweise als ein Sequenzsteuerelement 22 dient, ein Rotationsparametererfassungselement 23, und ein Ansteuerelement 24.
  • Der Generator 21 ist gestaltet als beispielsweise eine Dreiphasenwechselstrom-(AC)-Rotationselektromaschine, die beispielsweise einen Stator, einen Rotor 21a, eine Rotorspule und dergleichen umfasst. Der Stator umfasst beispielsweise einen Statorkern und Dreiphasenstatorspulen. Der Rotor 21a ist mit einer Ausgangswelle gekoppelt, zu der der Energieübertragungsmechanismus 16 gekoppelt ist, und ist dazu eingerichtet, um relativ zu dem Statorkern zusammen mit der Ausgangswelle rotierbar zu sein. Die Dreiphasenstatorspulen sind beispielsweise in Schlitzen des Statorkerns und um den Statorkern herum gewunden bzw. gewickelt. Die Rotorspule ist um den Rotor 21a gewickelt und ist in Betrieb, um ein Magnetfeld in dem Rotor 21a unter Energiezufuhr zu erzeugen.
  • D.h., der Generator 21 ist in der Lage, in einer Motorbetriebsart in Betrieb zu sein, um den Rotor 21a basierend auf magnetischen Interaktionen zwischen dem bei dem Rotor 21a erzeugten Magnetfeld und einem rotierenden Magnetfeld, das durch die Dreiphasenstatorspulen erzeugt ist, zu rotieren. Dies ermöglicht es, die Rotationswelle 13 der Maschine 10 mittels des Energieübertragungsmechanismusses 16 zu rotieren. Mit anderen Worten führt der Generator 21 Drehmoment zu der Rotationswelle 13 der Maschine 10 mittels des Energieübertragungsmechanismusses 16 zu, wodurch die Rotationswelle 13 der Maschine 10 rotiert wird.
  • Zusätzlich ist der Generator 21 in der Lage, in einer Generatorbetriebsart in Betrieb zu sein, um elektrische Energie bei den Statorspulen basierend auf durch Rotation des Rotors 21a induzierter elektromotorischer Kraft zu erzeugen, wobei die Rotation des Rotors 21a auf Rotation der Rotationswelle 13 der Maschine 10 mittels des Energieübertragungsmechanismus 16 basiert.
  • Beispielsweise hat der Generator 21 eine Maximalrotationsgeschwindigkeit des Rotors 21a höher als eine Maximalrotationsgeschwindigkeit des Startermotors 11.
  • Das Ansteuerelement 24 umfasst einen bekannten Umrichterschaltkreis einschließlich einer Vielzahl von Schaltelementen wie MOSFETs, die beispielsweise in einer Brückenkonfiguration verbunden sind. Das Ansteuerelement 24 ist zwischen dem Generator 21 und einer Batterie 31 verbunden, die ein Beispiel von Gleichstrom-(DC)-Energiequellen ist.
  • Das Ansteuerelement 24 hat eine erste Funktion eines Umwandelns von von der Batterie 31 zugeführter DC-Energie in Wechselstrom-(AC)-Energie, wodurch die AC-Energie den Dreiphasenstatorspulen zugeführt wird.
  • Das Ansteuerelement 24 hat auch eine zweite Funktion eines Umwandelns von AC-Energie, die von dem Generator 21 zugeführt ist, in DC-Energie, und eines Zuführens der DC-Energie zu der Batterie 21.
  • Das Rotationsparametererfassungselement 23 ist in Betrieb, um zumindest einen mit einer Rotation des Rotors 21a des Generators 21 verknüpften Parameter zu messen.
  • Insbesondere ist das Rotationsparametererfassungselement 23 im Betrieb, um Ströme, d.h. Dreiphasenströme, die durch die jeweiligen Dreiphasenstatorspulen fließen, wenn der Generator 21 als der Motor in Betrieb ist, zu messen, und die Dreiphasenströme an die Steuer-IC 22 auszugeben. Das Rotationsparametererfassungselement 23 ist auch in Betrieb, um die bei dem Generator 21 induzierte elektromotorische Kraft zu messen, wenn der Generator 21 als der Energiegenerator im Betrieb ist, und um die induzierte elektromotorische Kraft an die Steuer-IC 22 auszugeben.
  • Die Steuer-IC 22 dient als ein Steuerelement zur Steuerung des Generators 21.
  • Insbesondere steuert bei Betrieb des Generators 21 in der Motorbetriebsart die Steuer-IC 22 das Ansteuerelement 24, um die von der Batterie 31 zugeführte DC-Energie in Dreiphasen-AC-Energie umzuwandeln, wodurch die Dreiphasen-AC-Energie zu den Dreiphasenstatorspulen des Generators 21 angelegt werden. Dies ermöglicht es den Dreiphasenstatorspulen, das rotierende Magnetfeld wie vorstehend genannt zu erzeugen, wodurch der Rotor 21a rotiert wird. Insbesondere steuert die Steuer-IC 22 basierend auf den durch das Rotationsparametererfassungselement 23 gemessenen Dreiphasenströmen Ein-Aus-Schaltbetriebe der Schaltelemente des Ansteuerelements 24 derart, dass die Rotationsgeschwindigkeit des Rotors 21a einer vorbestimmten Sollrotationsgeschwindigkeit folgt.
  • Zusätzlich erlangt bei Betrieb des Generators 21 in der Generatorbetriebsart die Steuer-IC 22 die induzierte elektromotorische Kraft, die durch das Rotationsparametererfassungselement 23 gemessen ist. Dies ermöglicht es der Steuer-IC 22, die Rotationsgeschwindigkeit des Rotors 21a, d.h. des Generators 21, zu erlangen, da die Frequenz der induzierten elektromotorischen Kraft von der Rotationsgeschwindigkeit, das heißt der Anzahl von Rotationen des Rotors 21a pro Einheitszeit, des Generators 21 abhängt.
  • Das Rotationsparametererfassungselement 23 ist auch in der Lage, rückelektromotorische Kraft bei dem Generator 21 zu messen, wenn der Generator 21 in der Motorbetriebsart im Betrieb ist. D.h., das Rotationsparametererfassungselement 23 ist in der Lage, den Rotationswinkel des Rotors 21a, das heißt des Generators 21, relativ zu einer vorbestimmten Position basierend auf der gemessenen induzierten elektromotorischen Kraft oder der gemessenen rückelektromotorischen Kraft zu messen.
  • Das heißt, das Rotationsparametererfassungselement 23 ist in der Lage, elektromotorische Kraft, d.h. eine Spannung oder einen Strom, die bei dem Generator 21 induziert sind, wenn der Rotor 21a des Generators 21 rotiert, zu messen. Das heißt, das Rotationsparametererfassungselement 23 ist in der Lage, den Rotationswinkel des Rotors 21a, d.h. des Generators 21, relativ zu einer vorbestimmten Position basierend auf der gemessenen induzierten Spannung oder dem induzierten Strom zu messen.
  • Die Steuer-IC 22 ist daher in der Lage,
    • (1) zu bestimmen, ob der Generator 21 in Betrieb ist basierend auf der induzierten Spannung oder dem induzierten Strom, die durch das Rotationsparametererfassungselement 23 erfasst sind,
    • (2) die Phase einer der Dreiphasenspulen, denen das Ansteuerelement 14 Energie, d.h. einen AC-Strom basierend auf der induzierten Spannung oder dem induzierten Strom, der durch das Rotationsparametererfassungselement 23 erfasst ist, zuführen sollte, zu bestimmen.
  • Das Rotationsparametererfassungselement 23 oder die Steuer-IC 22 ist in der Lage, die Rotationsgeschwindigkeit Ne der Rotationswelle 13 der Maschine 10 basierend auf der Rotationsgeschwindigkeit des Rotors 21a, d.h. des Generators 21, und einem vorbestimmten Geschwindigkeitsreduktionsverhältnis des Energieübertragungsmechanismusses 16 zu berechnen. Die Rotationsgeschwindigkeit Ne der Rotationswelle 13 der Maschine 10 wird hiernach einfach als Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne bezeichnet. Es wird bemerkt, dass die Rotationsgeschwindigkeit des Generators 21 um das Geschwindigkeitsreduktionsverhältnis des Energieübertragungsmechanismusses 16 höher ist als die Rotationsgeschwindigkeit Ne der Rotationswelle 13 ist.
  • Die Rotationswelle 13 der Maschine 10 ist mit einer Antriebsachse, die an beiden Enden Antriebsräder hat, mittels einer Kupplung und eines Gangmechanismusses, wie eines Getriebes gekoppelt. Da diese Komponenten der Antriebsachse, Antriebsräder, Kupplung und Gangmechanismus des Fahrzeugs V wohlbekannte Komponenten sind, werden spezifische Beschreibungen dieser Komponenten weggelassen.
  • Das Maschinenstartsystem 100 umfasst auch eine elektronische Steuereinheit (ECU) 30, die beispielsweise als ein Hauptsteuerelement zur Durchführung einer Gesamtsteuerung des Maschinenstartsystems 100 dient. Die ECU 30 ist eine wohlbekannte elektronische Steuereinheit, die einen Mikrocomputer und eine Speichereinheit umfasst. Die ECU 30 ist in Betrieb, um die Maschine 10 basierend auf Messwerten, die durch verschiedene Sensoren SS, die bei dem Fahrzeug V installiert sind, gemessen werden, zu steuern.
  • Die ECU 30 ist elektrisch mit der Batterie 31 verbunden und ist basierend auf von der Batterie 31 zugeführter DC-Energie in Betrieb. Die Batterie 31 ist auch elektrisch mit dem Startermotor bzw. Anlassermotor 11 mittels eines Schalters 32 verbunden und ist elektrisch mit dem Solenoid des Solenoidmechanismusses 15 mittels eines Relais 33 verbunden. Das Relais 33 ist steuerbar mit der ECU 30 verbunden. D.h., die ECU 30 steuert das Relais 33, um das Relais 33 zu öffnen oder zu schließen. Der Schalter 32 ist mit dem Ritzel 12 derart verbunden, dass der Schaltbetrieb des Ritzels 12 zu oder von dem Zahnkranz 14 es dem Solenoidmechanismus 15 erlaubt, den Schalter 32 ein- oder auszuschalten.
  • Insbesondere schaltet die ECU 30 das Relais 33 ein, um dadurch das Solenoid des Solenoidmechanismusses 15 basierend auf der von der Batterie 31 zugeführten DC-Energie mit Energie zu versorgen. Dies bringt den Solenoidmechanismus 15 dazu, das Ritzel 12 von einer vorbestimmten Anfangsposition bzw. Initialposition zu dem Zahnkranz 14 derart zu schalten bzw. zu verschieben, dass das Ritzel 12 mit dem Zahnkranz 14 in Eingriff ist. Der Schalt- bzw. Verschiebebetrieb des Ritzels 12 zu dem Zahnkranz 14 bringt den Schalter 32 dazu, eingeschaltet zu werden, was darin resultiert, dass der Startermotor 11 basierend auf der von der Batterie 31 zugeführten DC-Energie aktiviert wird. Da das Ritzel 12 mit dem Zahnkranz 14 vermascht bzw. in Eingriff ist, beginnt der Startermotor 11, die Rotationswelle 13 der Maschine 10 zu drehen, wodurch ein Kurbeln der Maschine 10 gestartet wird.
  • Beispielsweise schaltet, wenn die Rotationsgeschwindigkeit der Rotationswelle 13 eine vorbestimmte Rotationsgeschwindigkeit erreicht hat, die ECU 30 das Relais 33 aus, um dadurch eine Energiezufuhr zu dem Solenoid des Solenoidmechanismusses 15 zu beenden bzw. dieses auszuschalten. Dies unterbricht die DC-Energiezufuhr von der Batterie 31 zu dem Solenoid des Solenoidmechanismusses 16, wodurch der Solenoidmechanismus 16 dazu gebracht wird, das Ritzel 12 von dem Zahnkranz 14 weg zu der vorbestimmten Anfangsposition zu verschieben bzw. zu schalten. Dies resultiert darin, dass das Ritzel nicht in Eingriff mit dem Zahnkranz 14 ist bzw. von diesem gelöst.
  • Der Verschiebe- bzw. Schaltbetrieb des Ritzels 12 weg von dem Zahnkranz 14 zu der vorbestimmten Anfangsposition bzw. Initialposition bringt den Schalter 32 dazu, ausgeschaltet zu werden, was darin resultiert, dass der Startermotor 11 deaktiviert wird.
  • Zusätzlich umfasst das Maschinenstartsystem 100 verschiedene Sensoren SS einschließlich beispielsweise eines Beschleunigersensors 42, eines Bremssensors 44, und eines Rotationsgeschwindigkeitssensors 45.
  • Der Beschleunigersensor 42 ist in Betrieb, um wiederholt die tatsächliche Position oder Auslenkung eines Beschleunigerpedals, das ein Beispiel eines Beschleunigerbedienelements 41 ist, das durch einen Fahrer des Fahrzeugs V bedient wird, zu messen, und wiederholt zu der ECU 30 ein Messsignal, das auf die gemessene tatsächliche Auslenkung oder Position des Beschleunigerpedals 41 hinweist, auszugeben.
  • Der Bremssensor 44 ist in Betrieb, um wiederholt die tatsächliche Position oder Auslenkung eines Bremspedals 43, das durch einen Fahrer des Fahrzeugs V bedient wird, zu messen, und wiederholt zu der ECU 30 ein Messsignal, das auf die gemessene tatsächliche Auslenkung oder Position des Bremspedals 43 hinweist, auszugeben.
  • Der Rotationsgeschwindigkeitssensor 45 ist in Betrieb, um wiederholt die Rotationsgeschwindigkeit der Rotationswelle 13 der Maschine 10 zu messen und wiederholt zu der ECU 30 ein Messsignal, das auf die gemessene Rotationsgeschwindigkeit der Rotationswelle 13 der Maschine 10 hinweist, auszugeben.
  • Die ECU 30 ist gestaltet als beispielsweise ein typischer Mikrocomputerschaltkreis, der beispielsweise eine CPU, ein Speichermedium einschließlich eines ROMs und eines RAMs, und eine Eingabe/Ausgabe (I/O) umfasst.
  • Die ECU 30 empfängt die von den Sensoren SS ausgegebenen Messsignale und bestimmt die Betriebsbedingungen der Maschine 10. Dann führt die ECU 30 gemäß einem oder mehreren Steuerprogrammen, d.h. Routinen, die in dem Speichermedium gespeichert sind, verschiedene Aufgaben zur Steuerung der Maschine 10 durch unter Verwendung von
    • (1) den bestimmten Betriebsbedingungen der Maschine 10,
    • (2) verschiedenen Elementen von Daten, die bei dem Speichermedium gespeichert sind.
  • Beispielsweise umfassen die verschiedenen Aufgaben bzw. Tasks eine Verbrennungsaufgabe bzw. Verbrennungstask T1 (siehe 1) einschließlich einer Brennstoffeinspritzsteueraufgabe bzw. Brennstoffeinspritzsteuertask und einer Zündzeitvorgabesteueraufgabe bzw. Zündzeitvorgabesteuertask.
  • Die Brennstoffeinspritzsteueraufgabe ist gestaltet, um die Brennstoffeinspritzzeitvorgabe für jeden Zylinder 10C zu einer geeigneten Zeitvorgabe anzupassen, und steuert das Brennstoffeinspritzsystem 10a, um die Einspritzmenge für das Brennstoffeinspritzelement für jeden Zylinder 10C auf eine geeignete Menge anzupassen. Dann ist die Brennstoffeinspritzsteueraufgabe gestaltet, um das Brennstoffeinspritzsystem 10a dazu zu bringen, die geeignete Einspritzmenge von Brennstoff in einen aufeinanderfolgend ausgewählten Zylinder oder die Einlasssammelleitung der Maschine 10 bei einer geeigneten Brennstoffeinspritzzeitvorgabe zu sprühen.
  • Die Zündzeitvorgabesteueraufgabe ist gestaltet, um das Zündsystem 10b zu steuern, die Zündzeitvorgabe jedes Zündelements zum Zünden der komprimierten Luftbrennstoffmischung oder des Gemischs der komprimierten Luft und des Brennstoffs bei einem entsprechenden der Zylinder 10C zu einer geeigneten Zeitvorgabe anzupassen. Die Zündzeitvorgabe für jeden Zylinder 10C ist beispielsweise als ein Kurbelwinkel der Rotationswelle 13 für den entsprechenden Zylinder 10C bezüglich des oberen Totpunkts (TDC) des entsprechenden Zylinders 10C repräsentiert.
  • Die Steuer-IC 22 umfasst einen Satz von sequenziellen Steueranweisungen, d.h. eine Steuersequenz, die als eine Maschinenstartaufgabe bzw. Maschinenstarttask dient, die ein Drehmoment auf die Rotationswelle 13 der Maschine 10 anwendet, während die Maschine 10 angehalten ist. Der Satz von sequenziellen Steueranweisungen, der als die Maschinenstartaufgabe dient, wird als eine Maschinenstartsequenz bezeichnet. Die Steuer-IC 22 ist dazu eingerichtet, um die Maschinenstartsequenz in Kooperation mit den Startermotor 11 durchzuführen. Beispielsweise ist die Steuer-IC 22 dazu eingerichtet, um die Maschinenstartsequenz als Reaktion auf einen Empfang eines Fahrstartbefehls bzw. Ansteuerstartbefehls, der von der ECU 30 als ein Auslösersignal gesendet wird, zu starten.
  • Das Folgende beschreibt, wie die ECU 30 und die Steuer-IC 22 im Betrieb sind zum Start der Maschine 10 unter Bezugnahme auf 2. Es wird bemerkt, dass das Folgende einen Fall beschreibt, in dem die ECU 30 und die Steuer-IC 22 in Betrieb sind für ein Neustarten der Maschine 10, wenn der Fahrer eine Absicht hat, die Maschine 10 neu zu starten, die in einem Leerlaufreduktionszustand, das heißt einem Leerlaufhaltezustand, heruntergefahren bzw. abgeschaltet ist. Die ECU 30 und die Steuer-IC 22 können in Betrieb sein, um die angehaltene Maschine 10 initial zu starten.
  • Bezugnehmend auf 2 gibt ein Fahrer des Fahrzeugs V eine vorbestimmte Anforderung, d.h. eine Maschinenstartanforderung, zum Start der Maschine 10 an die ECU 30 zu einer Zeit t1 ein. Beispielsweise wird das Messsignal, das auf den Fahrerdruck auf das Bremspedal 43 hinweist, von dem Bremssensor 44 an die ECU 30 zu der Zeit t1 gesendet. Als Reaktion auf die Maschinenstartanforderung erzeugt die ECU 30 einen Startermotoransteuerbefehl, d.h., schaltet den Startermotoransteuerbefehl zu der Zeit t1 ein, wodurch das Relais 33 eingeschaltet wird. Dies bringt den Solenoidmechanismus 15 dazu, das Ritzel 12 von der vorbestimmten Anfangsposition zu dem Zahnkranz 14 zu verschieben, sodass das Ritzel 12 mit dem Zahnkranz 14 in Eingriff ist.
  • Zu der Zeit t1 sendet die ECU 30 als ein Auslösersignal einen Generatoransteuerbefehl zu der Steuer-IC 22 als Reaktion auf die Maschinenstartanforderung. Die ECU 30 kann die Maschinenstartanforderung an die Steuer-IC 22 als den Generatoransteuerbefehl senden.
  • Bei Empfang des Generatoransteuerbefehls als das Auslösersignal zu der Zeit t1 startet die Steuer-IC 22 die Maschinenstartsequenz einschließlich der Maschinenstartsequenz zu der Zeit t1. Insbesondere bringt die Steuer-IC 22 das Ansteuerelement 24 dazu, die Dreiphasen-AC-Energie an die Dreiphasenstatorspulen anzulegen, wodurch das rotierende Magnetfeld erzeugt wird. Das rotierende Magnetfeld rotiert den Rotor 21a, d.h., erzeugt ein Drehmoment des Rotors 21a basierend auf den Interaktionen bezüglich des in dem Rotor 21a erzeugten Magnetfelds. Das erzeugte Drehmoment wird von dem Generator 21 zu der Rotationswelle 13 der Maschine 10 mittels des Energieübertragungsmechanismusses 16 übertragen.
  • Andererseits verursacht der Schalt- beziehungsweise Verschiebebetrieb des Ritzels 12 zu dem Zahnkranz 14, dass der Schalter 32 zu einer Zeit t2 eingeschaltet wird. Dies startet eine Zufuhr von DC-Energie zu dem Startermotor 11. Das Intervall zwischen der Zeit t1 und der Zeit t2, d.h., die Zeit von einem Einschalten des Relais 33 zu einem Einschalten des Schalters 32 ist vorbestimmt basierend auf einer Zeit, die benötigt wird, dass das Ritzel 12 und der Zahnkranz 14 miteinander in Eingriff gelangen. Wenn der Startermotor 11 basierend auf der zugeführten DC-Energie aktiviert wird, wird Rotationsenergie des Startermotors 11 zu der Rotationswelle 13 der Maschine 10 übertragen. Dies resultiert darin, dass die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne beginnt, zu steigen.
  • Wenn eine vorbestimmte erste Schwellenzeit seit der Zeit t1 verstrichen ist, hält die ECU 30 an, den Startermotoransteuerbefehl zu senden, d.h., schaltet den Startermotoransteuerbefehl zu einer Zeit t3 aus. Dies verursacht, dass der Schalter 32 und das Relais 33 ausgeschaltet werden. D.h., das Ritzel 12 wird von dem Zahnkranz 14 gelöst bzw. der Eingriff wird gelöst, und eine Energiezufuhr zu dem Startermotor 11 wird zu der Zeit t3 beendet bzw. dieser wird ausgeschaltet. Dies resultiert darin, dass die Rotationsgeschwindigkeit des Startermotors 11 allmählich fällt (siehe die gestrichelte Kurve C1 in 2).
  • Zu der Zeit t3 erhöht, wenn das von dem Generator 21 zu der Rotationswelle 13 der Maschine 10 zugeführte Drehmoment geeignet bzw. ausreichend ist, um die Rotationswelle 13 der Maschine 10 zu rotieren, das Drehmoment basierend auf dem Generator 21 die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne, während die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne pulsiert.
  • Nach dem Anhalten des Startermotors 11 startet die ECU 30 die Verbrennungsaufgabe T1 wie vorstehend beschrieben beispielsweise zu einer Zeit t3a entsprechend einer Rotationsgeschwindigkeit Nth1 der Rotationswelle 13 der Maschine 10. Danach bringen durch den Generator 21 erzeugtes Drehmoment und die Verbrennungsaufgabe T1 die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne dazu, allmählich zu steigen, während die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne pulsiert (siehe durchgezogene Kurve C2).
  • Wenn die Maschinenrotationsgeschwindigkeit zu einer Zeit t4 Ne eine vorbestimmte erste Schwellengeschwindigkeit Ne1 übersteigt, die beispielsweise als eine vorbestimmte Schwellengeschwindigkeit dient, beendet die Steuer-IC 22 die Maschinenstartsequenz, wodurch eine Steuerung des Ansteuerelements 24 beendet wird und vermieden wird, dass AC-Energie basierend auf DC-Energie der Batterie 31 zu dem Generator 21 zugeführt wird. Die erste Schwellengeschwindigkeit Ne1 ist beispielsweise auf eine vorbestimmte Leerlaufgeschwindigkeit eingestellt, bei der die Rotationswelle 13 der Maschine 10 leerlaufen kann.
  • Wie vorstehend beschrieben ist die Steuer-IC 22 dazu eingerichtet, um die Maschinenstartsequenz zu beenden, die den Generator 21 verwendet, wenn eine vorbestimmte Bedingung, die dafür steht, dass die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne die erste Schwellengeschwindigkeit Ne1 übersteigt, erfüllt ist. Wenn ein Ansteuern des Generators 21 die Maschine 10 nicht gestartet hat, würde der Generator 21 fortgesetzt werden, da die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne die erste Schwellengeschwindigkeit Ne1 nicht übersteigen würde. Von diesem Blickpunkt aus zählt die Steuer-IC 22 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel eine Zeit von dem Start der Maschinenstartsequenz einschließlich der Maschinenstartsequenz basierend auf dem Generator 21. Dann beendet die Steuer-IC 22 die Maschinenstartsequenz basierend auf dem Generator 21, wenn eine vorbestimmte Bedingung, die dafür steht, dass die gezählte Zeit eine vorbestimmte zweite Schwellenzeit erreicht hat, erfüllt ist. D.h., die Bedingung steht dafür, dass die zweite Schwellenzeit seit dem Start der Maschinenstartsequenz verstrichen ist.
  • Als nächstes beschreibt das Folgende eine Hauptroutine, die wiederholt durch die ECU 30 in einem vorbestimmten ersten Steuerzeitabschnitt ausgeführt wird, unter Bezugnahme auf 3.
  • In Schritt S101 bestimmt die ECU 30, ob der Startermotor 11 im Betrieb ist. Insbesondere bestimmt die ECU 30 in Schritt S101, ob sie den Startermotoransteuerbefehl erzeugt hat. Wenn bestimmt ist, dass der Startermotor 11 nicht in Betrieb ist (Nein in Schritt S101), bestimmt die ECU 30 in Schritt S102, ob die Maschine sich in dem Leerlaufreduktionszustand befindet.
  • Beispielsweise führt die ECU 30 die vorstehend beschriebene Leerlaufreduktionssteuerungsaufgabe als Reaktion auf eine Erfassung eines Drückens durch den Fahrer des Bremspedals 43, während die Fortbewegungsgeschwindigkeit des Fahrzeugs V gleich wie oder geringer als eine vorbestimmte Geschwindigkeit ist, durch. Dies resultiert darin, dass die Maschine 10 sich in dem Leerlaufreduktionszustand befindet, sodass die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne fällt.
  • Wenn bestimmt ist, dass sich die Maschine 10 in dem Leerlaufreduktionszustand befindet (Ja in Schritt S102), bestimmt die ECU 30 in Schritt S103, ob die Maschinenstartanforderung von dem Fahrer des Fahrzeugs V empfangen wurde. Wenn bestimmt ist, dass die Maschinenstartanforderung von dem Fahrer des Fahrzeugs V empfangen wurde (Ja in Schritt S103), schreitet die Hauptroutine zu Schritt S104 fort.
  • Andererseits beendet, wenn bestimmt ist, dass die Maschine 10 sich nicht in dem Leerlaufreduktionszustand befindet (Nein in Schritt S102), oder wenn bestimmt ist, dass die Maschinenstartanforderung nicht von einem Fahrer des Fahrzeugs V empfangen wurde (Nein in Schritt S103), die ECU 30 die Hauptroutine.
  • In Schritt S104 erzeugt die ECU 30 den Startermotoransteuerbefehl und sendet den Startermotoransteuerbefehl zu dem Relais 33, wodurch das Relais 33 eingeschaltet wird. Dies verursacht, dass der Solenoidmechanismus 15 das Ritzel 12 von der vorbestimmten Initialposition zu dem Zahnkranz 14 verschiebt, sodass das Ritzel 12 mit dem Zahnkranz 14 in Eingriff ist. Der Schalt- bzw. Verschiebebetrieb des Ritzels 12 zu dem Zahnkranz 14 verursacht, dass der Schalter 32 eingeschaltet wird. Dies startet eine DC-Zufuhr von DC-Energie zu dem Startermotor 11. Wenn der Startermotor 11 basierend auf der zugeführten DC-Energie aktiviert wird, wird Rotationsenergie des Startermotors 11 zu der Rotationswelle 13 der Maschine 10 übertragen.
  • In Schritt S104 zählt die ECU 30 auch eine Zeit von dem Senden des Startermotoransteuerbefehls zu dem Relais 33.
  • Nachfolgend oder simultan erzeugt die ECU 30 einen Generatoransteuerbefehl und sendet den Generatoransteuerbefehl zu der Steuer-IC 22 in Schritt S105. Danach beendet die ECU 30 die Hauptroutine.
  • Andererseits bestimmt, wenn bestimmt ist, dass der Startermotor 11 in Betrieb ist (Ja in Schritt S101), die ECU 30 in Schritt S106, ob die gezählte Zeit eine vorbestimmte erste Schwellenzeit erreicht hat. Wenn bestimmt ist, dass die gezählte Zeit die erste Schwellenzeit nicht erreicht hat (Nein in Schritt S106), beendet die ECU 30 die Hauptroutine ohne eine Ausführung des folgenden Betriebs in Schritt S107, wodurch eine Rotation des Startermotors 11 fortgesetzt wird.
  • Andererseits schaltet, wenn bestimmt ist, dass die gezählte Zeit die erste Schwellenzeit erreicht hat (Ja in Schritt S106), die ECU 30 in Schritt S107 den Startermotoransteuerbefehl aus, mit anderen Worten, sendet einen Starteranhaltebefehl zu dem Schalter 32 und dem Relais 33, wodurch der Schalter 32 und das Relais 33 ausgeschaltet werden. Danach beendet die ECU 30 die Hauptroutine.
  • Nach dem Anhalten des Startermotors 11 führt die ECU 30 die Verbrennungsaufgabe T1 durch, wenn die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne die Rotationsgeschwindigkeit Nth1 wird, wodurch die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne erhöht wird.
  • Als nächstes beschreibt das Folgende eine Subroutine, die wiederholt durch die Steuer-IC 22 in einem vorbestimmten zweiten Steuerzeitabschnitt ausgeführt wird, unter Bezugnahme auf 4. Der zweite Steuerzeitabschnitt bzw. die zweite Steuerperiode kann identisch mit oder verschieden von dem ersten Steuerzeitabschnitt bzw. der ersten Steuerperiode eingestellt sein. Es wird bemerkt, dass die Hauptroutine und die Subroutine einen Maschinenstartprozess bilden.
  • In Schritt S201 bestimmt die Steuer-IC 22, ob sie den Generatoransteuerbefehl von der ECU 30 empfangen hat, sodass eine Startautorisierung erlangt wurde. Wenn bestimmt ist, dass eine Startautorisierung nicht erlangt wurde (Nein in Schritt S201), steuert die Steuer-IC 22 den Generator 21 nicht an und beendet die Subroutine.
  • Ansonsten steuert, wenn bestimmt ist, dass eine Startautorisierung erlangt wurde, d.h., eine Startbedingung erfüllt ist (Ja in Schritt S201), die Steuer-IC 22 in Schritt S202 das Ansteuerelement 24 an, um die vorstehend beschriebene Maschinenstartsequenz zu starten.
  • Insbesondere bringt in Schritt S202 die Steuer-IC 22 das Ansteuerelement 24 dazu, die Dreiphasen-AC-Energie an die Dreiphasenstatorspulen anzulegen, wodurch das rotierende Magnetfeld erzeugt wird. Das rotierende Magnetfeld bzw. Rotationsmagnetfeld rotiert den Rotor 21a, das heißt, erzeugt ein Drehmoment des Rotors 21a, basierend auf den Interaktionen bezüglich dem in dem Rotor 21a erzeugten Magnetfeld. Das erzeugte Drehmoment wird von dem Generator 21 zu der Rotationswelle 13 der Maschine 10 mittels des Energieübertragungsmechanismusses 16 übertragen.
  • In Schritt S202 zählt die Steuer-IC 22 auch eine Zeit von dem Starten der Maschinenstartsequenz.
  • Nachfolgend auf den Betrieb in Schritt S202 bestimmt die Steuer-IC 22 in Schritt S203, ob die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne höher als die erste Schwellengeschwindigkeit Ne1 ist. Insbesondere berechnet in Schritt S203 die Steuer-IC 22 die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne basierend auf der Rotationsgeschwindigkeit des Rotors 21a des Generators 21, und bestimmt in Schritt S203, ob die berechnete Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne höher als die erste Schwellengeschwindigkeit Ne1 ist.
  • Wenn bestimmt ist, dass die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne gleich wie oder geringer als die erste Schwellengeschwindigkeit Ne1 ist (Nein in Schritt S203), bestimmt die Steuer-IC 22 in Schritt S204, ob die gezählte Zeit die zweite Schwellenzeit erreicht hat. Wenn bestimmt ist, dass die gezählte Zeit die zweite Schwellenzeit nicht erreicht hat (Nein in Schritt S204), beendet die Steuer-IC 22 in Schritt S205 die Subroutine, ohne die Starterlaubnis zurückzunehmen. Dies ermöglicht es der Steuer-IC 22, die Maschinenstartsequenz in dem nächsten Zyklus der Subroutine durchzuführen.
  • Anderenfalls hält, wenn bestimmt ist, dass die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne größer als die erste Schwellengeschwindigkeit Ne1 ist (Ja in Schritt S203), die Steuer-IC 22 in Schritt S205 die Maschinenstartsequenz an und zieht die Starterlaubnis zurück. Vergleichbar hält die Steuer-IC 22 in Schritt S205 die Maschinenstartsequenz an und zieht die Starterlaubnis zurück, wenn bestimmt ist, dass die gezählte Zeit die zweite Schwellenzeit erreicht hat (Ja in Schritt S204).
  • Wie vorstehend beschrieben ist die Steuer-IC 22 des Maschinenstartsystems 100 dazu eingerichtet, um die Maschinenstartsequenz, d.h., die Maschinenstartaufgabe, basierend auf dem Generator 21 zum Starten der Maschine 10 als Reaktion auf den von der ECU 30 gesendeten Generatoransteuerbefehl durchzuführen. Die Steuer-IC 22 ist auch dazu eingerichtet, um die Maschinenstartsequenz basierend auf dem Generator 21 anzuhalten, wenn die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne die erste Schwellengeschwindigkeit Ne1 erreicht hat, ohne dass irgendwelche Maschinenstartsequenzanhaltebefehle von der ECU 30 empfangen sind.
  • Diese Konfiguration ermöglicht eine Begrenzung von Kommunikationen zwischen der ECU 30 und der Steuer-IC 22 während eines Startens der Maschine 10 auf nur Senden und Empfangen des Auslösersignals, das auf den Generatoransteuerbefehl hinweist. Das heißt, die ECU 30 steuert die Steuer-IC 22 nicht und sendet nur das Auslösersignal, dass auf den Generatoransteuerbefehl hinweist, zu der Steuer-IC 22, wobei es dieser Generatoransteuerbefehl der Steuer-IC 22 ermöglicht, den Generator 21 zum Start der Maschine 10 anzusteuern.
  • Diese Konfiguration ermöglicht es daher der ECU 30, den Generatoransteuerbefehl schnell zu der Steuer-IC 22 zu senden, ohne von einer Erhöhung der Verarbeitungslast der ECU 30 während des Startens der Maschine 10 beeinträchtigt zu sein, was in einem schnelleren Start der Maschine 10 resultiert.
  • Das Maschinenstartsystem 100 ist derart eingerichtet, dass die Maschinenstartsequenz, die den Generator 21 als Reaktion auf einen Empfang eines Generatoransteuerbefehls aktiviert und deaktiviert, bei der Steuer-IC 22 der Motorgeneratorvorrichtung 20 installiert ist. Diese Konfiguration ermöglicht einfachere Kommunikationen zwischen der ECU 30 und der Steuer-IC 22, um den Generator 21 zu steuern. Dies resultiert darin, dass das Maschinenstartsystem 100 eine einfachere Konfiguration verglichen mit einem ISG-System, das mit einem Mikrocomputer zur Steuerung eines Motorgenerators zusätzlich zu einer ECU ausgestattet ist, aufweist. Dies resultiert in geringeren Herstellungskosten des Maschinenstartsystems 100.
  • Die Steuer-IC 22 zur Durchführung der Maschinensteuersequenz, die den Generator 21 zum Start der Maschine 10 als Reaktion auf einen Empfang des Generatoransteuerbefehls aktiviert und deaktiviert, ist unabhängig von der ECU 30 vorgesehen. Dies ermöglicht es, dass Softwareprogramme geringerer Größe bei der ECU 30 zu installieren sind, was in einer geringeren Anzahl von Softwareprogrammkalibrierprozessen und geringerem Softwareentwicklungsaufwand resultiert.
  • Je höher ein durch den Generator 21 erzeugtes Drehmoment ist, desto höher muss eine Haltbarkeit des Riemens des Energieübertragungsmechanismusses 16 sein. Das durch den Generator 21 erzeugte größere Drehmoment kann auch in einer Riemenspannvorrichtung, die zum Spannen des Riemens vorgesehen ist, resultieren.
  • Von diesem Blickpunkt aus ist das Maschinenstartsystem 100 derart eingerichtet, dass der Startermotor 11 ein höheres Drehmoment an die Rotationswelle 13 der Maschine 10 zu dem Beginn einer Rotation der Rotationswelle 13 anlegt. Dies resultiert darin, dass ein geringeres Drehmoment durch den Generator 21 zu erzeugen ist. Dies eliminiert die Notwendigkeit, einen Riemen mit einer höheren Haltbarkeit zu verwenden, und die Notwendigkeit, eine Riemenspannvorrichtung zum Spannen des Riemens des Energieübertragungsmechanismusses 16 bereitzustellen. Dies resultiert in geringeren Herstellungskosten des Maschinenstartsystems 100.
  • Die Steuer-IC 22 des Maschinenstartsystems 100 ist dazu eingerichtet, um die Maschinenstartsequenz basierend auf dem Generator 21 anzuhalten, wenn die vorbestimmte Endbedingung erfüllt ist. Die vorbestimmte Endbedingung ist, dass die vorbestimmte zweite Schwellenzeit seit dem Starten der Maschinenstartsequenz verstrichen ist, während die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne gleich wie oder geringer als die erste Schwellengeschwindigkeit Ne1 ist. Dies verhindert, dass die Maschinenstartsequenz basierend auf dem Generator 21 endlos durchgeführt wird
  • Zweites Ausführungsbeispiel
  • Das Folgende beschreibt ein Maschinenstartsystem gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung. Die Struktur und/oder Funktionen des Maschinenstartsystems gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel unterscheiden sich von dem Maschinenstartsystem 100 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel in den folgenden Punkten. Somit beschreibt das Folgende die unterschiedlichen Punkte.
  • Das Maschinenstartsystem gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel ist derart eingerichtet, dass die Hauptroutine und die Subroutine des zweiten Ausführungsbeispiels jeweils teilweise von der Hauptroutine und der Subroutine des ersten Ausführungsbeispiels verschieden sind.
  • Insbesondere führt die ECU 30 die Hauptroutine, die in 3 veranschaulicht ist, durch, und die Steuer-IC 22 beginnt, die Maschinenstartsequenz als Reaktion auf den von der ECU 30 gesendeten Generatoransteuerbefehl durchzuführen.
  • Zu dieser Zeit führt, wenn bestimmt ist, dass die zweite Schwellenzeit seit dem Start der Maschinenstartsequenz verstrichen ist, während die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne gleich wie oder geringer als die erste Schwellengeschwindigkeit Ne1 gehalten wird (Ja in Schritt S204 der Subroutine), die Steuer-IC 22 wiederholt die Bestimmung in Schritt S203 durch, während die Maschinenstartsequenz durchgeführt wird (siehe den Zweipunkstrichpunktpfeil in 4).
  • Wenn eine vorbestimmte Prüfzeit zur Bestimmung, ob durch den Generator 21 erzeugtes Drehmoment die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne dazu bringt, vergrößert zu sein, seit dem Anhalten des Startermotors 11 verstrichen ist, führt die ECU 30 eine Aufgabe T2 eines Bestimmens, ob die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne bis zu einer vorbestimmten Prüfgeschwindigkeit erhöht ist, durch. Wenn bestimmt ist, dass die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne bis zu der vorbestimmten Prüfgeschwindigkeit erhöht wurde (Ja in der Aufgabe T2), beendet die ECU 30 die Aufgabe bzw. den Task T2.
  • Andernfalls führt, wenn bestimmt ist, dass die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne nicht bis zu der vorbestimmten Prüfgeschwindigkeit erhöht wurde (Nein in der Aufgabe T2) die ECU 30 eine Aufgabe T3 eines Erzeugens eines zweiten Startermotoransteuerbefehls und eines Sendens des zweiten Startermotoransteuerbefehls zu dem Relais 33 durch, wodurch der Startermotor 11 das zweite Mal angesteuert wird. Zusätzlich führt die ECU 30 die Verbrennungsaufgabe T1 durch, wenn die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne eine Rotationsgeschwindigkeit Nth2 wird, die geringer als die Rotationsgeschwindigkeit Nth1 ist, während der Startermotor 11 in Betrieb ist, um die Rotationswelle 13 der Maschine 10 zu rotieren. Dies erhöht die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne.
  • Bezugnehmend auf 5 gibt ein Fahrer des Fahrzeugs V zu einer Zeit t11 die Maschinenstartanforderung zu der ECU 30 ein. Als Reaktion auf die Maschinenstartanforderung schaltet die ECU 30 den Startermotoransteuerbefehl zu der Zeit t11 ein, wodurch das Relais 33 eingeschaltet wird. Dies bringt den Solenoidmechanismus 15 dazu, das Ritzel 12 von der vorbestimmten Initialposition zu dem Zahnkranz 14 zu verschieben, sodass das Ritzel 12 mit dem Zahnkranz 14 in Eingriff ist.
  • Zu der Zeit t11 sendet die ECU 30 als ein Auslösersignal den Generatoransteuerbefehl zu der Steuer-IC 22 als Reaktion auf die Maschinenstartanforderung. Bei Empfang des Generatoransteuerbefehls als das Auslösersignal zu der Zeit t11 startet die Steuer-IC 22 zu der Zeit t11 die Maschinenstartsequenz einschließlich der Maschinenstartsequenz.
  • Andererseits bringt der Verschiebebetrieb des Ritzels 12 zu dem Zahnkranz 14 den Schalter 32 dazu, zu einer Zeit t12 eingeschaltet zu werden. Dies startet eine Zufuhr von DC-Energie zu dem Startermotor 11. Wenn der Startermotor 11 basierend auf der zugeführten DC-Energie aktiviert wird, wird Rotationsenergie des Startermotors 11 zu der Rotationswelle 13 der Maschine 10 übertragen. Dies resultiert darin, dass die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne beginnt, zu steigen.
  • Wenn die erste Schwellenzeit seit der Zeit t11 verstrichen ist, schaltet die ECU 30 den Startermotoransteuerbefehl zu einer Zeit t13 aus. Dies bringt den Schalter 32 und das Relais 33 dazu, ausgeschaltet zu werden. Das heißt, zu der Zeit t13 wird das Ritzel 12 von dem Zahnkranz 14 gelöst (der Eingriff wird gelöst), und eine Energieversorgung des Startermotors 11 wird beendet bzw. dieser wird ausgeschaltet. Dies resultiert darin, dass die Rotationsgeschwindigkeit des Startermotors 11 allmählich fällt.
  • Wenn die vorstehend beschriebene vorbestimmte Prüfzeit seit dem Anhalten des Startermotors 11 zu einer Zeit t14 verstrichen ist, führt die ECU 30 zu der Zeit t14 die Aufgabe T2 durch, um zu bestimmen, ob sich die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne bis zu der vorbestimmten Prüfgeschwindigkeit erhöht hat.
  • Wenn bestimmt ist, dass sich die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne nicht bis zu der vorbestimmten Prüfgeschwindigkeit erhöht hat (Nein in der Aufgabe T2), führt die ECU 30 die Aufgabe T3 eines Erzeugens des zweiten Startermotoransteuerbefehls und eines Sendens als ein Auslösersignal des Startermotoransteuerbefehls zu dem Relais 33 zu der Zeit t14 durch.
  • Dies schaltet zu der Zeit t14 das Relais 33 ein, was den Solenoidmechanismus 15 dazu bringt, das Ritzel 12 von der vorbestimmten Initialposition zu dem Zahnkranz 14 zu verschieben, sodass das Ritzel 12 mit dem Zahnkranz 14 in Eingriff ist.
  • Der Verschiebebetrieb des Ritzels 12 zu dem Zahnkranz 14 bringt den Schalter 32 dazu, zu einer Zeit t15 eingeschaltet zu werden. Dies startet eine Zufuhr von DC-Energie zu dem Startermotor 11. Wenn der Startermotor 11 basierend auf der zugeführten DC-Energie aktiviert wird, wird zu der Zeit t15 Rotationsenergie des Startermotors 11 zu der Rotationswelle 13 der Maschine 10 übertragen. Dies resultiert darin, dass die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne beginnt, zu steigen.
  • Während der Startermotor 11 in Betrieb ist, um die Rotationswelle 13 der Maschine 10 zu rotieren, führt die ECU 30 die Verbrennungsaufgabe T1 durch, wenn die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne die Rotationsgeschwindigkeit Nth2 wird, die geringer als die Rotationsgeschwindigkeit Nth1 ist.
  • Das heißt, während der Startermotor 11 in Betrieb ist, um als Reaktion auf den zweiten Startermotoransteuerbefehl die Rotationswelle 13 der Maschine 10 zu rotieren, wird die Verbrennungsaufgabe T1 ausgeführt. Die Verbrennungsaufgabe T1 sprüht eine geeignete Einspritzmenge in einen sequenziell ausgewählten Zylinder der Maschine 10, und bringt das entsprechende Zündelement dazu, die komprimierte Luftbrennstoffmischung oder die Mischung der komprimierten Luft und des Brennstoffs in dem entsprechenden Zylinder zu einer geeigneten Zeitvorgabe zu zünden.
  • Dies ermöglicht es, dass sowohl das Drehmoment basierend auf dem Generator 21 und das durch die Verbrennungsaufgabe T1 erzeugte Drehmoment die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne erhöhen, während die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne pulsiert (siehe durchgehende Kurve C12 in 5).
  • Wenn die erste Schwellenzeit seit der Zeit t14 verstrichen ist, schaltet die ECU 30 den zweiten Startermotoransteuerbefehl zu einer Zeit t16 aus. Dies bringt den Schalter 32 und das Relais 33 dazu, ausgeschaltet zu werden. D.h., das Ritzel 12 ist von dem Zahnkranz 14 gelöst (der Eingriff ist gelöst), und der Startermotor 11 wird zu der Zeit t16 ausgeschaltet bzw. eine Energiezufuhr zu diesem beendet. Dies resultiert darin, dass die Rotationsgeschwindigkeit des Startermotors 11 allmählich fällt (siehe gestrichelte Kurve C11 in 5). Es wird bemerkt, dass die Periode von der Zeit t14 zu der Zeit t16, für die der Startermotor 11 bei der zweiten Gelegenheit angesteuert wird, eingestellt ist, um beispielsweise gleich der Periode von der Zeit t1 zu der Zeit t3 zu sein, für die der Startermotor 11 bei dem ersten Mal angesteuert wird.
  • Danach beendet, wenn die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne die erste Schwellengeschwindigkeit Ne1 zu einer Zeit t17 überschreitet, die Steuer-IC 22 die Maschinenstartsequenz (siehe Ja in Schritten S204 und S205). Dies beendet eine Steuerung des Ansteuerelements 24, wodurch vermieden wird, dass AC-Energie basierend auf DC-Energie der Batterie 31 dem Generator 21 zugeführt wird.
  • Wie vorstehend beschrieben ist das Maschinenstartsystem gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel dazu eingerichtet, um den Startermotor 11 das erste Mal anzusteuern, und den Generator 21 anzusteuern, um die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne zu erhöhen. Diese Konfiguration resultiert in einer Verbesserung der Brennstoffwirtschaftlichkeit und einer Emissionsleistungsfähigkeit des Fahrzeugs V, wenn das erste Ansteuern des Startermotors 11 und ein Ansteuern des Generators 21 es der Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne ermöglichen, die erste Schwellengeschwindigkeit Ne1 erreicht zu haben.
  • Im Gegensatz dazu ist selbst dann, wenn das erste Ansteuern des Startermotors 11 und ein Ansteuern des Generators 21 in einer Schwierigkeit resultiert, die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne zu erhöhen, das Maschinenstartsystem dazu eingerichtet, um
    • (1) den Startermotor 11 bei der zweiten Gelegenheit anzusteuern,
    • (2) die Verbrennungsaufgabe T1 zu der Zeitvorgabe durchzuführen, wenn die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne die Rotationsgeschwindigkeit Nth2 wird, die geringer als die Rotationsgeschwindigkeit Nth1 ist.
  • Diese Konfiguration ermöglicht es insbesondere der Maschine 10, selbst dann durch den Startermotor 11 gestartet zu werden, wenn es beispielsweise aufgrund einer Reduktion der Energiezufuhr zu dem Generator 21 schwierig ist, den Generator 21 anzusteuern. Dies verbessert daher die Brennstoffwirtschaftlichkeit und eine Emissionsleistungsfähigkeit des Fahrzeugs V, während dieses in der Lage ist, zuverlässig die Maschine 10 zu starten, selbst wenn der Generator 21 eine Fehlfunktion aufweist bzw. defekt ist.
  • Drittes Ausführungsbeispiel
  • Das Folgende beschreibt ein Maschinenstartsystem gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung. Die Struktur und/oder Funktionen des Maschinenstartsystems gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel unterscheiden sich von dem Maschinenstartsystem 100 gemäß dem ersten oder zweiten Ausführungsbeispiel in den folgenden Punkten. Somit beschreibt das Folgende hauptsächlich die verschiedenen Punkte.
  • Das Maschinenstartsystem gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel ist derart eingerichtet, dass die Hauptroutine und die Subroutine des dritten Ausführungsbeispiels jeweils teilweise von der Hauptroutine und der Subroutine des zweiten Ausführungsbeispiels verschieden sind.
  • Insbesondere führt die ECU 30 die Hauptroutine, die in 3 veranschaulicht ist, durch, und die Steuer-IC 22 beginnt, die Maschinenstartsequenz als Reaktion auf den von der ECU 30 gesendeten Generatoransteuerbefehl durchzuführen.
  • Zu dieser Zeit führt, wenn bestimmt ist, dass die zweite Schwellenzeit seit dem Start der Maschinenstartsequenz verstrichen ist, während die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne gleich wie oder geringer als die erste Schwellengeschwindigkeit Ne1 gehalten wird (Ja in Schritt S204 der Subroutine), die Steuer-IC 22 wiederholt die Bestimmung in Schritt S203 durch, während die Maschinenstartsequenz durchgeführt wird (siehe den Zweipunkstrichpunktpfeil in 4).
  • Wenn die Prüfzeit seit dem Anhalten des Startermotors 11 verstrichen ist, führt die ECU 30 die Aufgabe T2 eines Bestimmens, ob die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne bis zu der Prüfgeschwindigkeit erhöht ist, durch. Wenn bestimmt ist, dass die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne bis zu der Prüfgeschwindigkeit erhöht ist (Ja in der Aufgabe T2), beendet die ECU 30 die Aufgabe T2.
  • Andernfalls führt, wenn bestimmt ist, dass die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne nicht zu der Prüfgeschwindigkeit erhöht ist (Nein in der Aufgabe T2), die ECU 30 die Aufgabe T3 eines Erzeugens des zweiten Startermotoransteuerbefehls und eines Sendens des zweiten Startermotoransteuerbefehls zu dem Relais 33 durch, wodurch der Startermotor 11 für das zweite Mal angesteuert wird.
  • Zusätzlich führt die ECU 30 die Verbrennungsaufgabe T1 durch, wenn die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne die Rotationsgeschwindigkeit Nth2 wird, die geringer als die Rotationsgeschwindigkeit Nth1 ist, während der Startermotor 11 in Betrieb ist, um die Rotationswelle 13 der Maschine 10 zu rotieren. Dies erhöht die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne.
  • Insbesondere führt die ECU 30 die Aufgabe T3 derart durch, dass die Periode, für die der Startermotor 11 bei dem zweiten Mal angesteuert wird, länger als die Periode ist, für die der Startermotor 11 bei dem ersten Mal angesteuert wird.
  • Bezugnehmend auf 6 gibt ein Fahrer des Fahrzeugs V zu einer Zeit t21 die Maschinenstartanforderung zu der ECU 30 ein. Als Reaktion auf die Maschinenstartanforderung schaltet die ECU 30 den Startermotoransteuerbefehl zu der Zeit t21 ein, wodurch das Relais 33 eingeschaltet wird. Dies bringt den Solenoidmechanismus 15 dazu, das Ritzel 12 von der vorbestimmten Initialposition zu dem Zahnkranz 14 zu verschieben, sodass das Ritzel 12 mit dem Zahnkranz 14 in Eingriff ist.
  • Zu der Zeit t21 sendet die ECU 30 als ein Auslösersignal den Generatoransteuerbefehl zu der Steuer-IC 22 als Reaktion auf die Maschinenstartanforderung. Bei Empfang des Generatoransteuerbefehls als das Auslösersignal zu der Zeit t21 startet die Steuer-IC 22 die Maschinenstartsequenz einschließlich der Maschinenstartsequenz zu der Zeit t21.
  • Andererseits bringt zu einer Zeit t22 der Verschiebebetrieb des Ritzels 12 zu dem Zahnkranz 14 den Schalter 32 dazu, eingeschaltet zu werden. Dies startet eine Zufuhr von DC-Energie zu dem Startermotor 11. Wenn der Startermotor 11 unter Verwendung der zugeführten DC-Energie aktiviert wird, wird Rotationsenergie des Startermotors 11 zu der Rotationswelle 13 der Maschine 10 übertragen. Dies resultiert darin, dass die Rotationsgeschwindigkeit Ne startet, anzusteigen.
  • Wenn die erste Schwellenzeit seit der Zeit t21 verstrichen ist, schaltet die ECU 30 den Startermotoransteuerbefehl zu einer Zeit t23 aus. Dies bringt den Schalter 32 und das Relais 33 dazu, ausgeschaltet zu werden. D.h., zu der Zeit t23 wird das Ritzel 12 von dem Zahnkranz 14 gelöst, und eine Energiezufuhr zu dem Startermotor 11 wird beendet. Dies resultiert darin, dass die Rotationsgeschwindigkeit des Startermotors 11 allmählich fällt.
  • Wenn die vorstehend beschriebene vorbestimmte Prüfzeit seit dem Anhalten des Startermotors 11 zu einer Zeit t14 verstrichen ist, führt die ECU 30 die Aufgabe T2 durch, um zu der Zeit t24 zu bestimmen, ob die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne bis zu der vorbestimmten Prüfgeschwindigkeit erhöht ist.
  • Wenn bestimmt ist, dass die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne nicht bis zu der vorbestimmten Prüfgeschwindigkeit erhöht ist (Nein in der Aufgabe T2), führt die ECU 30 die Aufgabe T3 eines Erzeugens des zweiten Startermotoransteuerbefehls und eines Sendens als ein Auslösersignal des zweiten Startermotoransteuerbefehls zu dem Relais 33 zu der Zeit t24 durch.
  • Dies schaltet zu der Zeit t24 das Relais 33 ein, was den Solenoidmechanismus 15 dazu bringt, das Ritzel 12 von der vorbestimmten Initialposition zu dem Zahnkranz 14 zu verschieben, sodass das Ritzel 12 mit dem Zahnkranz 14 in Eingriff ist.
  • Der Verschiebebetrieb des Ritzels 12 zu dem Zahnkranz 14 bringt den Schalter 32 dazu, zu einer Zeit t25 eingeschaltet zu werden. Dies startet eine Zufuhr von DC-Energie zu dem Startermotor 11. Wenn der Startermotor 11 basierend auf der zugeführten DC-Energie aktiviert wird, wird Rotationsenergie des Startermotors 11 zu der Rotationswelle 13 der Maschine 10 zu der Zeit t25 übertragen. Dies resultiert darin, dass die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne beginnt, anzusteigen.
  • Während der Startermotor 11 in Betrieb ist, um die Rotationswelle 13 der Maschine 10 zu rotieren, führt die ECU 30 die Verbrennungsaufgabe T1 durch, wenn die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne die Rotationsgeschwindigkeit Nth2 wird, die geringer als die Rotationsgeschwindigkeit Nth1 ist. Die Verbrennungsaufgabe T1 verursacht eine erste Zündung, d.h. ein erstes Feuern bzw. Zünden, in einen Zylinder der Maschine 10 bei beispielsweise Zeit t25a entsprechend der Rotationsgeschwindigkeit Nth2 der Rotationswelle 13 der Maschine 10.
  • Das heißt, während der Startermotor 11 in Betrieb ist, um die Rotationswelle 13 der Maschine 10 als Reaktion auf den zweiten Startermotoransteuerbefehl zu rotieren, wird die Verbrennungsaufgabe T1 ausgeführt. Die Verbrennungsaufgabe T1 sprüht eine geeignete Menge in sequenziell ausgewählte Zylinder der Maschine 10 und bringt das entsprechende Zündelement dazu, die komprimierte Luft-Brennstoff-Mischung oder die Mischung bzw. das Gemisch der komprimierten Luft und des Brennstoffs in dem entsprechenden Zylinder zu einer geeigneten Zeitvorgabe zu zünden.
  • Dies ermöglicht es, dass sowohl Drehmoment basierend auf dem Generator 21 und durch die Verbrennungsaufgabe T1 erzeugtes Drehmoment die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne erhöhen. Die Verbrennungsaufgabe T1 resultiert in dem Auftreten eines ersten Feuerns bzw. Zündens in einem Zylinder der Maschine 10 bei beispielsweise Zeit t26. D.h., durch den Generator 21 erzeugtes Drehmoment und die Verbrennungsaufgabe T1 bringen die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne dazu, anzusteigen, während die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne pulsiert (siehe durchgestrichenen Kurve C22).
  • Danach schaltet, wenn die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne zu einer Zeit t27 eine zweite Schwellengeschwindigkeit Ne2 überschreitet, die ECU 30 den zweiten Startermotoransteuerbefehl zu der Zeit t27 aus. Dies bringt den Schalter 32 und das Relais 33 dazu, ausgeschaltet zu werden. Das heißt, zu der Zeit t27 wird das Ritzel 12 von dem Zahnkranz 14 gelöst (der Eingriff wird gelöst), und eine Energiezufuhr zu dem Startermotor 11 wird beendet (der Startermotor wird ausgeschaltet). Dies resultiert darin, dass die Rotationsgeschwindigkeit des Startermotors 11 allmählich fällt (siehe gestrichelte Kurve C21 in 6).
  • Danach beendet, wenn die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne zu einer Zeit t28 erhöht ist, um die erste Schwellengeschwindigkeit Ne1 zu überschreiten, die Steuer-IC 22 die Maschinenstartsequenz (siehe Ja in Schritten S204 und S205) unabhängig davon, ob es eine Fehlfunktion bei dem Generator 21 gibt. Dies beendet eine Steuerung des Ansteuerelements 24, wodurch vermieden wird, dass AC-Energie basierend auf DC-Energie der Batterie 31 zu dem Generator 21 zugeführt wird.
  • Wie vorstehend beschrieben ermöglicht vergleichbar mit dem zweiten Ausführungsbeispiel das Maschinenstartsystem der Maschine 10, durch den Startermotor 11 und durch durch die Verbrennungsaufgabe T1 erzeugtes Drehmoment selbst dann gestartet zu werden, wenn es eine Fehlfunktion bei dem Generator 21 gibt, während keine Notwendigkeit für die ECU 30 besteht, mit der Steuer-IC 22 während des Startens der Maschine 10 zu kommunizieren. Dies minimiert die ungünstigen Effekte von Kommunikationsverzögerung zwischen der ECU 30 und der Steuer-IC 22 aufgrund einer Fehlfunktion bei dem Generator 21, wodurch die Maschine 10 problemlos gestartet wird.
  • Viertes Ausführungsbeispiel
  • Das Folgende beschreibt ein Maschinenstartsystem gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung. Die Struktur und/oder Funktionen des Maschinenstartsystems gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel unterscheiden sich von dem Maschinenstartsystem 100 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel in den folgenden Punkten. Somit beschreibt das Folgende hauptsächlich die verschiedenen Punkte.
  • Das Maschinenstartsystem gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel ist derart eingerichtet, dass die Zeitvorgabe, den Startermotor 11 zu starten, und die Zeitvorgabe, den Generator 21 zu starten, als Reaktion auf die Maschinenstartanforderung, zueinander verschoben sind.
  • Bezugnehmend auf 7 gibt ein Fahrer des Fahrzeugs V die Maschinenstartanforderung in die ECU 30 zu einer Zeit t31 ein. Als Reaktion auf die Maschinenstartanforderung sendet die ECU 30 als ein Auslösersignal den Generatoransteuerbefehl zu der Steuer-IC 22 zu der Zeit t31 (siehe Schritt S105). Bei Empfang des Generatoransteuerbefehls als das Auslösersignal zu der Zeit t31 startet die Steuer-IC 22 die Maschinenstartsequenz einschließlich der Maschinenstartsequenz zu der Zeit t31 (siehe Schritte S201 und S202). Zu dieser Zeit erhöht sich die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne nicht, da Drehmoment des Generators 21 unzureichend ist, die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne zu erhöhen.
  • Die ECU 30 schaltet den Startermotoransteuerbefehl zu einer Zeit t32 ein, wenn ein vorbestimmtes Zeitintervall seit der Zeit t31 verstrichen ist, wodurch das Relais 33 eingeschaltet wird (siehe Schritt S104). Dies bringt den Solenoidmechanismus 15 dazu, das Ritzel 12 von der vorbestimmten Initialposition zu dem Zahnkranz 14 zu verschieben, sodass das Ritzel 12 mit dem Zahnkranz 14 in Eingriff ist. Die ECU 30 kann das Intervall zwischen der Zeit t31 und der Zeit t32 abhängig von beispielsweise der Ausgangsspannung der Batterie 31 und/oder den Temperaturen der Komponenten der Maschine 10 ändern.
  • Der Verschiebebetrieb des Ritzels 12 zu dem Zahnkranz 14 bringt den Schalter 32 dazu, zu einer Zeit t33 eingeschaltet zu werden. Dies startet eine Zufuhr von DC-Energie zu dem Startermotor 11. Wenn der Startermotor 11 basierend auf der zugeführten DC-Energie aktiviert wird, wird eine Rotationsenergie des Startermotors 11 zu der Rotationswelle 13 der Maschine 10 übertragen. Wenn sich durch den Startermotor 11 erzeugtes Drehmoment bis zu einem Pegel erhöht, der geeignet ist, um die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne zu erhöhen, beginnt die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne, sich zu erhöhen.
  • Wenn eine dritte Schwellenzeit seit der Zeit t32 verstrichen ist, schaltet die ECU 30 den Startermotoransteuerbefehl zu einer Zeit t34 aus. Dies bringt den Schalter 32 und das Relais 33 dazu, ausgeschaltet zu werden. D.h., zu der Zeit t34 wird das Ritzel 12 von dem Zahnkranz 14 gelöst (der Eingriff wird gelöst), und eine Energiezufuhr zu dem Startermotor 11 wird beendet. Dies resultiert darin, dass die Rotationsgeschwindigkeit des Startermotors 11 allmählich fällt (siehe gestrichelte Kurve C31 in 7).
  • Zu der Zeit t34 erhöht, wenn von dem Generator 21 zu der Rotationswelle 13 der Maschine 10 zugeführtes Drehmoment geeignet ist, die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne zu erhöhen, das Drehmoment basierend auf dem Generator 21 die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne.
  • Andererseits startet nach dem Anhalten des Startermotors 11 die ECU 30 die vorstehend beschriebene Verbrennungsaufgabe T1 zu beispielsweise Zeit t34x entsprechend einer Rotationsgeschwindigkeit Nth3 der Rotationswelle 13 der Maschine 10.
  • Dies resultiert in einem Auftreten eines ersten Feuerns bzw. Zündens in einen Zylinder der Maschine 10. D.h., durch den Generator 21 erzeugtes Drehmoment und die Verbrennungsaufgabe T1 erhöhen die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne, während die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne pulsiert (siehe durchgezogene Kurve C32).
  • Danach beendet, wenn die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne die erste Schwellengeschwindigkeit Ne1 zu einer Zeit t35 übersteigt, die Steuer-IC 22 die Maschinenstartsequenz, wodurch eine Steuerung des Ansteuerelements 24 beendet wird, was verhindert, dass AC-Energie basierend auf DC-Energie der Batterie 31 dem Generator 21 zugeführt wird. Wenn die Steuer-IC 22 die Maschinenstartsequenz beendet, wurde die Maschine 10 angelassen, sodass die Rotationswelle 13 der Maschine 10 nur durch die Verbrennungsaufgabe T1 der Maschine 10 rotiert wird.
  • Es wird bemerkt, dass das Maschinenstartsystem gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel die Zeitvorgabe, den Startermotor 11 zu starten, und die Zeitvorgabe, den Generator 21 zu starten, als Reaktion auf die Maschinenstartanforderung, in dem Zeitdiagramm, das in 7 veranschaulicht ist, voneinander ändert. Das Maschinenstartsystem gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel kann die Zeitvorgabe, den Startermotor 11 zu starten, und die Zeitvorgabe, den Generator 21 zu starten, als Reaktion auf die Maschinenstartanforderung, in dem Zeitdiagramm, das in 8 oder 9 veranschaulicht ist, voneinander ändern.
  • Das heißt, das Rotationsstarten des Generators, der eine Dreiphasen-AC-Rotationselektromaschine ist, 21, ist bekannt, später zu sein als das Rotationsstarten einer DC-Rotationselektromaschine. Die Rotationsstartzeitvorgabe des Generators 21 als Reaktion auf den Generatoransteuerbefehl variiert abhängig von dessen Hardwarecharakteristika und dessen Steuercharakteristika. Von diesem Blickpunkt aus ist das Maschinenstartsystem gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel gestaltet, um die Zeitvorgabe, den Generator 21 zu starten, basierend auf dessen Hardwarecharakteristika und dessen Steuercharakteristika geeignet zu bestimmen, wodurch ermöglicht wird, eine geeignete Startleistungsfähigkeit des Generators 21 als Reaktion auf den Generatoransteuerbefehl zu erzielen.
  • Beispielsweise veranschaulicht das Zeitdiagramm der 8 ein Beispiel, bei dem die Zeitvorgabe, den Generator 21 zu starten, auf später eingestellt ist, als die Zeitvorgabe, den Startermotor 11 zu starten.
  • Bezugnehmend auf 8 gibt ein Fahrer des Fahrzeugs V die Maschinenstartanforderung bei der ECU 30 zu einer Zeit t31 ein. Als Reaktion auf die Maschinenstartanforderung schaltet die ECU 30 den Startermotoransteuerbefehl zu der Zeit t31 ein, wodurch das Relais 33 eingeschaltet wird. Dies bringt den Solenoidmechanismus 15 dazu, das Ritzel 12 von der vorbestimmten Initialposition zu dem Zahnkranz 14 zu verschieben, sodass das Ritzel 12 mit dem Zahnkranz 14 in Eingriff ist. Der Verschiebebetrieb des Ritzels 12 zu dem Zahnkranz 14 bringt den Schalter 32 dazu, zu einer Zeit t32a eingeschaltet zu werden. Dies startet eine Zufuhr von DC-Energie zu dem Startermotor 11. Wenn der Startermotor 11 basierend auf der zugeführten DC-Energie aktiviert wird, wird Rotationsenergie des Startermotors 11 zu der Rotationswelle 13 der Maschine 10 übertragen. Wenn durch den Startermotor 11 erzeugtes Drehmoment geeignet ist, um die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne zu erhöhen, beginnt die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne, anzusteigen.
  • Danach sendet zu einer Zeit t33a die ECU 30 als ein Auslösersignal den Generatoransteuerbefehl zu der Steuer-IC 22 (siehe Schritt S105). Bei Empfang des Generatoransteuerbefehls als das Auslösersignals zu der Zeit t33a startet die Steuer-IC 22 die Maschinenstartsequenz, das heißt, die Maschinenstartaufgabe, zu der Zeit t33a (siehe Schritte S201 und S202).
  • Wenn die dritte Schwellenzeit seit der Zeit t31 verstrichen ist, schaltet die ECU 30 den Startermotoransteuerbefehl zu einer Zeit t34a aus. Dies bringt den Schalter 32 und das Relais 33 dazu, ausgeschaltet zu werden. D.h., zu der Zeit t34 wird das Ritzel 12 von dem Zahnkranz 14 gelöst (der Eingriff wird gelöst), und eine Energiezufuhr zu dem Startermotor 11 wird beendet. Dies resultiert darin, dass die Rotationsgeschwindigkeit des Startermotors 11 allmählich fällt (siehe gestrichelte Kurve C31a in 8). Zu dieser Zeit steigt, wenn durch den Generator 21 erzeugtes Drehmoment ausreichend ist, um die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne zu erhöhen, die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne kontinuierlich an.
  • Andererseits startet nach dem Anhalten des Startermotors 11 die ECU 30 die Verbrennungsaufgabe T1 wie vorstehend beschrieben beispielsweise zu einer Zeit t34x entsprechend der Rotationsgeschwindigkeit Nth3 der Rotationswelle 13 der Maschine 10.
  • Dies resultiert in dem Auftreten eines ersten Feuerns bzw. Zündens in einem Zylinder der Maschine 10. Das heißt, durch den Generator 21 erzeugtes Drehmoment und die Verbrennungsaufgabe T1 erhöhen die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne, während die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne pulsiert (siehe durchgezogene Kurve C32a).
  • Danach beendet, wenn die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne die erste Schwellengeschwindigkeit Ne1 zu einer Zeit t35 überschreitet, die Steuer-IC 22 die Maschinenstartsequenz, wodurch eine Steuerung des Ansteuerelements 24 beendet wird. Dies vermeidet, dass AC-Energie basierend auf DC-Energie von der Batterie 31 zu dem Generator 21 zugeführt wird. Wenn die Steuer-IC 22 die Maschinenstartsequenz beendet, wurde die Maschine 10 angelassen, was es ermöglicht, dass die Rotationswelle 13 der Maschine 10 nur durch die Verbrennungsaufgabe T1 der Maschine 10 rotiert wird.
  • Beispielsweise veranschaulicht das Zeitdiagramm der 9 ein Beispiel, bei dem die Zeitvorgabe, den Generator 21 zu starten, auf früher als die Zeitvorgabe, den Startermotor 11 zu starten, eingestellt ist, wie bei dem Zeitdiagramm der 7. Zusätzlich ist der Generatoransteuerbefehl als ein gepulstes Auslösersignal gestaltet.
  • Bezugnehmend auf 9 gibt ein Fahrer des Fahrzeugs V die Maschinenstartanforderung in die ECU 30 zu einer Zeit t31 ein. Als Reaktion auf die Maschinenstartanforderung erzeugt die ECU 30 den gepulsten Generatoransteuerbefehl als ein Auslösersignal und sendet den gepulsten Generatoransteuerbefehl zu der Steuer-IC 22 zu der Zeit t31 (siehe Schritt S105). Bei Empfang des Generatoransteuerbefehls als das Auslösersignal zu der Zeit t31 startet die Steuer-IC 22 die Maschinenstartsequenz zu der Zeit t31 (siehe Schritte S201 und S202). Zu dieser Zeit erhöht sich die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne nicht, weil das Drehmoment des Generators 21 unzureichend ist, die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne zu erhöhen.
  • Die ECU 30 schaltet den Startermotoransteuerbefehl zu einer Zeit t32b ein, wenn ein vorbestimmtes Zeitintervall seit der Zeit t31 verstrichen ist, wodurch das Relais 33 eingeschaltet wird (siehe Schritt S104). Dies bringt den Solenoidmechanismus 15 dazu, das Ritzel 12 von der vorbestimmten Initialposition zu dem Zahnkranz 14 zu verschieben, sodass das Ritzel 12 mit dem Zahnkranz 14 in Eingriff ist. Die ECU 30 kann das Intervall zwischen der Zeit t31 und der Zeit t32b abhängig von beispielsweise der Ausgangsspannung der Batterie 31 und/oder den Temperaturen der Komponenten der Maschine 10 ändern.
  • Der Verschiebebetrieb des Ritzels 12 zu dem Zahnkranz 14 bringt den Schalter 32 dazu, zu einer Zeit t33b eingeschaltet zu werden. Dies startet eine Zufuhr von DC-Energie zu dem Startermotor 11. Wenn der Startermotor 11 basierend auf der zugeführten DC-Energie aktiviert wird, wird Rotationsenergie des Startermotors 11 zu der Rotationswelle 13 der Maschine 10 übertragen. Wenn durch den Startermotor 11 erzeugtes Drehmoment bis zu einem Pegel geeignet zur Erhöhung der Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne ansteigt, beginnt die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne, sich zu erhöhen.
  • Wenn die dritte Schwellenzeit seit der Zeit t32b verstrichen ist, schaltet die ECU 30 den Startermotoransteuerbefehl zu einer Zeit t34b aus. Dies bringt den Schalter 32 und das Relais 33 dazu, ausgeschaltet zu werden. Das heißt, zu der Zeit t34b wird das Ritzel 12 von dem Zahnkranz 14 gelöst (der Eingriff wird gelöst), und eine Energiezufuhr zu dem Startermotor 11 wird beendet. Dies resultiert darin, dass die Rotationsgeschwindigkeit des Startermotors 11 allmählich fällt (siehe gestrichelte Kurve C31b in 9).
  • Zu der Zeit t34b erhöht, wenn von dem Generator 21 zu der Rotationswelle 13 der Maschine 10 zugeführtes Drehmoment ausreichend ist, um die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne zu erhöhen, das Drehmoment basierend auf dem Generator 21 die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne.
  • Andererseits startet nach dem Anhalten des Startermotors 11 die ECU 30 die Verbrennungsaufgabe T1, die vorstehend beschrieben ist, beispielsweise zu einer Zeit t34x entsprechend der Rotationsgeschwindigkeit Nth3 der Rotationswelle 13 der Maschine 10.
  • Dies resultiert in einem Auftreten eines ersten Feuerns bzw. Zündens in einem Zylinder der Maschine 10. Das heißt, durch den Generator 21 erzeugtes Drehmoment und die Verbrennungsaufgabe T1 erhöhen die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne weiter, während die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne pulsiert (siehe durchgezogene Kurve C32b).
  • Danach beendet, wenn die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne die erste Schwellengeschwindigkeit Ne1 überschreitet zu einer Zeit t35, die Steuer-IC 22 die Maschinenstartsequenz, wodurch eine Steuerung des Ansteuerelements 24 beendet wird. Dies verhindert, dass AC-Energie basierend auf DC-Energie der Batterie 31 zu dem Generator 21 zugeführt wird. Wenn die Steuer-IC 22 die Maschinenstartsequenz beendet, wurde die Maschine 10 angelassen, was es ermöglicht, dass die Rotationswelle 13 der Maschine 10 nur durch die Verbrennungsaufgabe T1 der Maschine 10 rotiert wird.
  • Wie vorstehend beschrieben ist das Maschinenstartsystem gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel dazu eingerichtet, um die Maschinenstartsequenz für die Maschine 10 basierend auf dem Generator 21 abhängig von den Hardwarecharakteristika und den Steuercharakteristika des Generators 21 durchzuführen. Dies erzielt zusätzlich zu den vorteilhaften Effekten, die durch das erste Ausführungsbeispiel erzielt werden, einen vorteilhaften Effekt, dass die Maschine 10 eine verbesserte Startleistungsfähigkeit unabhängig von Variationen der Hardwarecharakteristika und der Steuercharakteristika des Generators 21 aufweist.
  • Fünftes Ausführungsbeispiel
  • Das Folgende beschreibt ein Maschinenstartsystem gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung. Die Struktur und/oder Funktionen des Maschinenstartsystems gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel unterscheiden sich von dem Maschinenstartsystem 100 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel in den folgenden Punkten. Somit beschreibt das Folgende hauptsächlich die verschiedenen Punkte.
  • Insbesondere führt die ECU 30 eine Leerlaufreduktionssteuerungsaufgabe durch, die die Zufuhr von Brennstoff zu der Maschine 10 vermindert, wenn ein Drücken des Fahrers des Bremspedals 43 basierend auf dem von dem Bremssensor 44 gesendeten Messsignal erfasst wird.
  • Die Steuer-IC 22 führt eine Umkehrrotationsreduktionssequenz, das heißt, eine Umkehrrotationsreduktionsaufgabe, durch, die das Ansteuerelement 24 steuert, um Positivdrehmoment von dem Generator 21 an die Rotationswelle 13 anzulegen, wodurch vermieden wird, dass die Rotationswelle 13 der Maschine 10 in einer Umkehrrichtung entgegengesetzt der Vorwärtsrichtung rotiert, während die ECU 30 die Leerlaufreduktionssteuerungsaufgabe durchführt.
  • Die Umkehrrotationsreduktionssequenz ist dazu eingerichtet, um die Rotationsgeschwindigkeit des Generators 21 derart zu steuern, dass die Menge einer Verringerung der Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne pro Zeiteinheit mit einer vorbestimmten Menge übereinstimmt. Die Umkehrrotationsreduktionssequenz zielt auf eine Vermeidung einer abrupten Verringerung der Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne ab, um dadurch eine Umkehrrotation der Rotationswelle 13 der Maschine 10 zu vermeiden.
  • Das Folgende beschreibt die Umkehrrotationsreduktionssequenz unter Bezugnahme auf das Zeitdiagramm, das in 10 veranschaulicht ist. Die gestrichelte Kurve C41 der 10 veranschaulicht, wie sich die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne ändern würde, wenn die Umkehrrotationsreduktionssequenz nicht ausgeführt wäre.
  • Zu einer Zeit t41 erzeugt die ECU 30 ein Brennstoffverminderungssignal als Reaktion auf eine Erfassung eines Drückens eines Fahrers des Bremspedals 43, während die Fortbewegungsgeschwindigkeit des Fahrzeugs V, die basierend auf der Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne erlangt werden kann, gleich wie oder geringer als eine vorbestimmte Geschwindigkeit ist. Dies startet eine Durchführung der Leerlaufreduktionssteuerungsaufgabe, d.h., einer Brennstoffverminderungsaufgabe. Dies steuert das Brennstoffeinspritzsystem 10a basierend auf dem Brennstoffverminderungssignal, um zu vermeiden, dass das Brennstoffeinspritzsystem 10a Brennstoff von den jeweiligen Einspritzelementen in die entsprechenden Zylinder oder die Einlasssammelleitung der Maschine 10 sprühen. Dies resultiert darin, dass sich die Maschine 10 in einem Leerlaufreduktionszustand befindet, was in einem Schubbetrieb des Fahrzeugs V resultiert.
  • Ein Anhalten der Zufuhr von Brennstoff in die Zylinder oder die Einlasssammelleitung der Maschine 10 als Reaktion auf das Brennstoffverminderungssignal verursacht, dass die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne fällt. Zu dieser Zeit sendet die ECU 30 ein Aktivierungssignal, um eine Ausführung der Umkehrrotationsreduktionssequenz zu aktivieren, zu der Steuer-IC 22.
  • Danach erlangt, wenn das Aktivierungssignal empfangen wird, die Steuer-IC 22 die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne basierend auf der Rotationsgeschwindigkeit des Generators 21 und des vorbestimmten Geschwindigkeitsreduktionsverhältnisses des Energieübertragungsmechanismusses 16. Dann bestimmt die Steuer-IC 22 zu einer Zeit t42, ob die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne gefallen ist, um geringer als eine vorbestimmte dritte Schwellengeschwindigkeit Ne3 zu sein, und beginnt, die Umkehrrotationsreduktionssequenz durchzuführen, wenn die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne gefallen ist, um geringer als die dritte Schwellengeschwindigkeit Ne zu sein.
  • D.h., ein Drehen der Rotationswelle 13 der Maschine 10 wird zu dem Generator 21 übertragen, da die Rotationswelle 13 der Maschine 10 mit dem Generator 21 mittels des Energieübertragungsmechanismusses 16 gekoppelt ist. Dies verursacht bei dem Generator 21 zu induzierende elektromotorische Kraft, d.h., Dreiphasen-AC-Energie bzw.-Leistung. Die Steuer-IC 22 erlangt die induzierte elektromotorische Kraft, die durch das Rotationsparametererfassungselement 23 gemessen ist, wodurch die Rotationsgeschwindigkeit des Generators 21 berechnet wird. Dann berechnet die Steuer-IC 22 die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne basierend auf der Rotationsgeschwindigkeit des Generators 21 und des Geschwindigkeitsreduktionsverhältnisses des Energieübertragungsmechanismusses 16. Es wird bemerkt, dass ein Rotationssensor vorgesehen sein kann, um die Rotationsgeschwindigkeit des Generators 21 zu messen, und die Steuer-IC 22 kann die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne basierend auf der Rotationsgeschwindigkeit des Generators 21, die durch den Rotationssensor gemessen ist, und das Geschwindigkeitsreduktionsverhältnis des Energieübertragungsmechanismusses 16 berechnen.
  • Die Steuer-IC 22 führt die Umkehrrotationsreduktionssequenz durch, um das Ansteuerelement 24 zu steuern, den Generator 21 derart anzusteuern, dass die Menge einer Verringerung der Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne pro Zeiteinheit mit der vorbestimmten Menge übereinstimmt (siehe durchgezogene Kurve C42 in 10).
  • Wenn die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne zu einer Zeit t43 kontinuierlich auf eine vorbestimmte vierte Schwellengeschwindigkeit Ne4 abfällt, führt die Steuer-IC 22 eine Rotationsgeschwindigkeitsbeibehaltungssequenz bzw. Rotationsgeschwindigkeitsaufrechterhaltungssequenz durch, die das Ansteuerelement 24 steuert, um den Generator 21 derart anzusteuern, dass die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne bei der vierten Schwellengeschwindigkeit Ne4 oder darüber für eine vorbestimmte Periode aufrechterhalten wird. Wenn die vorbestimmte Periode seit dem Start eines Aufrechterhaltens der Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne bei der vierten Schwellengeschwindigkeit Ne4 oder darüber verstrichen ist, beendet die Steuer-IC 22 die Umkehrrotationsreduktionssequenz.
  • Als nächstes beschreibt das Folgende eine Hauptroutine, die durch die ECU 30 ausgeführt wird, und eine Umkehrrotationsreduktionsroutine einschließlich der Umkehrrotationsreduktionssequenz, die durch die Steuer-IC 22 ausgeführt wird, unter Bezugnahme auf jeweilige 11 und 12.
  • Als erstes beschreibt das Folgende die Hauptroutine unter Bezugnahme auf 11.
  • Als erstes bestimmt in Schritt S301 vergleichbar mit Schritt S102 die ECU 30, ob sich die Maschine 10 in dem Leerlaufreduktionszustand befindet. Wenn bestimmt ist, dass die ECU 30 die Leerlaufreduktionssteuerungsaufgabe nicht durchführt, sodass sich die Maschine 10 nicht in dem Leerlaufreduktionszustand befindet (Nein in Schritt S301), beendet die ECU 30 die Hauptroutine. Andernfalls bestimmt in Schritt S302, wenn bestimmt ist, dass die ECU 30 die Leerlaufreduktionssteuerungsaufgabe durchführt, sodass sich die Maschine 10 in dem Leerlaufreduktionszustand befindet (Ja in Schritt S301), die ECU 30, ob die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne fällt. Wenn bestimmt ist, dass die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne nicht fällt (Nein in Schritt S302), beendet die ECU 30 die Hauptroutine. Andernfalls sendet in Schritt S303, wenn bestimmt ist, dass die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne fällt (ja in Schritt S302), die ECU 30 als ein Auslösersignal das Aktivierungssignal zu der Steuer-IC 22, um eine Ausführung der Umkehrrotationsreduktionssequenz zu aktivieren. Danach beendet die ECU 30 die Hauptroutine.
  • Als nächstes beschreibt das Folgende die Umkehrrotationsreduktionsroutine, die periodisch durch die Steuer-IC 22 ausgeführt wird, unter Bezugnahme auf 12.
  • Bezugnehmend auf 12 bestimmt die Steuer-IC 22 in Schritt S401, ob sie das Aktivierungssignal von der ECU 30 empfangen hat. Wenn bestimmt ist, dass die Steuer-IC 22 das Aktivierungssignal nicht empfangen hat (Nein in Schritt S401), bestimmt die Steuer-IC 22, dass sich die Maschine 10 nicht in dem Leerlaufreduktionszustand befindet oder die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne nicht fällt. Dann beendet die Steuer-IC 22 die Umkehrrotationsreduktionsroutine.
  • Andernfalls bestimmt, wenn bestimmt ist, dass die Steuer-IC 22 das Aktivierungssignal empfangen hat (Ja in Schritt S401), die Steuer-IC 22 in Schritt S402, ob sie die Umkehrrotationsreduktionssequenz gestartet hat. Wenn bestimmt ist, dass die Steuer-IC 22 die Umkehrrotationsreduktionssequenz nicht gestartet hat (Nein in Schritt S402), bestimmt die Steuer-IC 22 in Schritt S403, ob die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne geringer als die dritte Schwellengeschwindigkeit Ne3 ist. Wie vorstehend beschrieben berechnet die Steuer-IC 22 die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne basierend auf der durch das Rotationsparametererfassungselement 23 gemessenen induzierten elektromotorischen Kraft.
  • Wenn bestimmt ist, dass die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne gleich wie oder größer als die dritte Schwellengeschwindigkeit Ne3 ist (Nein in Schritt S403), beendet die Steuer-IC 22 die Umkehrrotationsreduktionsroutine.
  • Anderenfalls startet, wenn bestimmt ist, dass die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne geringer als die dritte Schwellengeschwindigkeit Ne3 ist (Ja in Schritt S403), die Steuer-IC 22 in Schritt S404 die Umkehrrotationsreduktionssequenz. D.h., in Schritt S404 steuert die Steuer-IC 22 das Ansteuerelement 24, um den Generator 21 derart anzusteuern, dass die Menge einer Verringerung der Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne pro Zeiteinheit mit der vorbestimmten Menge übereinstimmt. Dies vermeidet eine abrupte Verringerung der Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne, um dadurch eine Umkehrrotation der Rotationswelle 13 der Maschine 10 zu vermeiden. Es wird bemerkt, dass die dritte Schwellengeschwindigkeit Ne3 eingestellt ist, um geringer als die Leerlaufgeschwindigkeit zu sein, weil die Umkehrrotationsreduktionssequenz ausgeführt wird, während die ECU 30 die Leerlaufreduktionssteuerungsaufgabe durchführt. Die Betriebe in Schritt S401 bis S403 dienen als eine Startbedingung der Umkehrrotationsreduktionssequenz.
  • Andernfalls schreitet, wenn eine zustimmende Bestimmung in Schritt S402 ausgeführt wird, d.h., wenn die Steuer-IC 22 bestimmt, dass sie den Betrieb in Schritt S404 ausgeführt hat, so dass die Umkehrrotationsreduktionssequenz gestartet wurde (Ja in Schritt S402), die Umkehrrotationsreduktionsroutine zu Schritt S405 fort. In Schritt S405 bestimmt die Steuer-IC 22, ob sie die Rotationsgeschwindigkeitsaufrechterhaltungssequenz durchgeführt hat.
  • Wenn bestimmt ist, dass die Steuer-IC 22 die Rotationsgeschwindigkeitsaufrechterhaltungssequenz nicht durchgeführt hat (Nein in Schritt S405), bestimmt die Steuer-IC 22 in Schritt S406, ob die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne größer als die vierte Schwellengeschwindigkeit Ne4 ist. Wenn bestimmt ist, dass die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne größer als die vierte Schwellengeschwindigkeit Ne4 ist (Ja in Schritt S406), steuert die Steuer-IC 22 in Schritt S407 das Ansteuerelement 24, um die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne allmählich zu reduzieren. Danach beendet die Steuer-IC 22 die Umkehrrotationsreduktionsroutine.
  • Andernfalls startet, wenn bestimmt ist, dass die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne gleich wie oder geringer als die vierte Schwellengeschwindigkeit Ne4 ist (Nein in Schritt S406), die Steuer-IC 22 in Schritt S408 die Rotationsgeschwindigkeitsaufrechterhaltungssequenz, die vorstehend beschrieben ist, um die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne bei der vierten Schwellengeschwindigkeit Ne4 oder darüber aufrechtzuerhalten. Danach beendet die Steuer-IC 22 die Umkehrrotationsreduktionsroutine. Es wird bemerkt, dass die vierte Schwellengeschwindigkeit Ne4 derart bestimmt ist, dass, wenn der Generator 21 deaktiviert wird, während die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne bei der vierten Schwellengeschwindigkeit Ne4 aufrechterhalten wird, vermieden wird, dass die Rotationswelle 13 der Maschine 10 in der Umkehrrichtung rotiert.
  • Andernfalls bestimmt, wenn bestimmt ist, dass die Steuer-IC 22 die Rotationsgeschwindigkeitsaufrechterhaltungssequenz durchgeführt hat (Ja in Schritt S405), die Steuer-IC 22 in Schritt S409, ob die vorbestimmte Periode seit dem Start der Rotationsgeschwindigkeitsaufrechterhaltungssequenz verstrichen ist.
  • Bei Bestimmung, dass die vorbestimmte Periode seit dem Start der Rotationsgeschwindigkeitsaufrechterhaltungssequenz nicht verstrichen ist (Nein in Schritt S409), führt die Steuer-IC 22 in Schritt S410 kontinuierlich die Rotationsgeschwindigkeitsaufrechterhaltungssequenz durch, um die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne bei der vierten Schwellengeschwindigkeit Ne4 oder darüber aufrechtzuerhalten. Danach beendet die Steuer-IC 22 die Umkehrrotationsreduktionsroutine.
  • Anderenfalls beendet bei Bestimmung, dass die vorbestimmte Periode seit dem Start der Rotationsgeschwindigkeitsaufrechterhaltungssequenz verstrichen ist (Ja in Schritt S409), die Steuer-IC 22 die Rotationsgeschwindigkeitsaufrechterhaltungssequenz in Schritt S411, und beendet danach die Umkehrrotationsreduktionsroutine.
  • Das vorstehende Maschinenstartsystem gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel erlangt die folgenden vorteilhaften Effekte zusätzlich zu den vorteilhaften Effekten, die durch das Maschinenstartsystem gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel erlangt werden.
  • Je größer die Menge einer Verringerung der Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne pro Zeiteinheit ist, umso größer ist die Trägheitsenergie der Rotationswelle 13 während der Leerlaufreduktionssteuerungsaufgabe. Dies würde in einer großen Menge einer Rotation der Rotationswelle 13 in der Umkehrrichtung resultieren, nachdem die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne Null wird. Ein großes Drehmoment würde benötigt werden, um die Maschine 10 zu starten, während deren Rotationswelle 13 in der Umkehrrichtung rotiert. Aus diesem Grund gibt es eine erste Idee und eine zweite Idee zum Starten der Maschine 10, während deren Rotationswelle 13 in der Umkehrrichtung rotiert. Die erste Idee ist es, als den Startermotor 13 einen Startermotor zu verwenden, der in der Lage ist, größeres Drehmoment zu erzeugen, und die zweite Idee ist es, die Maschine 10 zu starten, nachdem die Umkehrrotation der Maschine 10 beendet ist.
  • Leider würde das Maschinenstartsystem, das basierend auf der ersten Idee gestaltet ist, höhere Herstellungskosten haben und in mehr Abnutzung des Ritzels und des Zahnkranzes resultieren. Die zweite Idee würde eine längere Startzeit aufweisen, bis das Starten der Maschine 10 abgeschlossen ist.
  • Im Gegensatz dazu führt das Maschinenstartsystem gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel die Umkehrrotationsreduktionssequenz vor einem Anhalten der Maschine 10 durch, wodurch ermöglicht wird, dass eine Rotation der Rotationswelle 13 der Maschine 10 angehalten wird, während die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne geeignet reduziert wird.
  • Das Maschinenstartsystem gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel ist auch dazu eingerichtet, um die Rotationsgeschwindigkeitsaufrechterhaltungssequenz durchzuführen, um die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne4 bei der vierten Schwellengeschwindigkeit Ne4 aufrechtzuerhalten, und um danach die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne4 auf Null zu reduzieren. Dies resultiert in geringerer Trägheitsenergie der der Rotationswelle 13, wenn die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne Null wird, was in einer geringeren Menge einer Rotation der Rotationswelle 13 in der Umkehrrichtung resultiert.
  • Je geringer die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne ist, umso geringer ist die Messgenauigkeit der Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne durch den Rotationsgeschwindigkeitssensor 45.
  • Von diesem Blickpunkt aus ist das Maschinenstartsystem gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel dazu eingerichtet, um die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne basierend auf der basierend auf einer Rotation des Generators 21 induzierten elektromotorischen Kraft zu erlangen, wobei die induzierte elektromotorische Kraft kontinuierlich durch das Rotationsparametererfassungselement 23 gemessen wird. Da die Rotationsgeschwindigkeit des Generators 21 um das Geschwindigkeitsreduktionsverhältnis des Energieübertragungsmechanismusses 16 höher als die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne ist, erlangt die Steuer-IC 22 die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne mit höherer Auflösung als der Rotationsgeschwindigkeitssensor 45. Dies ermöglicht es der Steuer-IC 22, die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne mit höherer Genauigkeit kurz vor einem Anhalten der Maschine 10 zu erlangen, und die Umkehrrotationsreduktionssequenz kurz vor einem Anhalten der Maschine 10 durchzuführen. Dies resultiert in
    • (1) niedrigeren Herstellungskosten des Maschinenstartsystems gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel,
    • (2) geringerer Abnutzung des Ritzels 12 und des Zahnkranzes 14,
    • (3) kürzerer Zeit bis zu einem Neustart der Maschine 10.
  • Sechstes Ausführungsbeispiel
  • Das Folgende beschreibt ein Maschinenstartsystem gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung. Die Struktur und/oder Funktionen des Maschinenstartsystems gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel unterscheiden sich von dem Maschinenstartsystem gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel in den folgenden Punkten. Somit beschreibt das Folgende hauptsächlich die verschiedenen Punkte.
  • Die Umkehrrotationsreduktionsroutine gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel ist leicht verschieden von der Umkehrrotationsreduktionsroutine gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel.
  • Das Folgende beschreibt die Umkehrrotationsreduktionssequenz gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf das Zeitdiagramm, das in 13 veranschaulicht ist. Die gestrichelte Kurve C51 der 13 veranschaulicht, wie sich die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne ändern würde, wenn die Umkehrrotationsreduktionssequenz nicht ausgeführt werden würde.
  • Zu einer Zeit t51 erzeugt die ECU 30 das Brennstoffverminderungssignal als Reaktion auf eine Erfassung eines Drückens des Fahrers des Bremspedals 43, während die Fortbewegungsgeschwindigkeit des Fahrzeugs V gleich wie oder geringer als die vorbestimmte Geschwindigkeit ist. Dies startet eine Durchführung der Leerlaufreduktionssteuerungsaufgabe, was die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne dazu bringt, auf die gleiche Weise wie bei dem fünften Ausführungsbeispiel zu fallen. Zu dieser Zeit sendet die ECU 30 das Aktivierungssignal, um eine Ausführung der Umkehrrotationsreduktionssequenz zu aktivieren, zu der Steuer-IC 22 (siehe Schritte S301 bis S303).
  • Bei Empfang des Aktivierungssignals (Ja in Schritt S401) bestimmt die Steuerung 22, ob die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne gefallen ist, um geringer als die dritte Schwellengeschwindigkeit Ne3 zu sein (siehe Schritt S403). Dann startet bei einer Zeit t52 die Steuer-IC 22 eine Durchführung der Umkehrrotationsreduktionssequenz, wenn die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne gefallen ist, um geringer als die dritte Schwellengeschwindigkeit Ne3 zu sein (siehe Schritt S404). D.h., die Steuer-IC 22 führt die Umkehrrotationsreduktionssequenz durch, um das Ansteuerelement 24 zu steuern, den Generator 21 derart anzusteuern, dass die Menge einer Verringerung der Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne pro Zeiteinheit mit der vorbestimmten Menge übereinstimmt (siehe durchgehende Kurve C52 in 13).
  • Insbesondere bestimmt die Steuer-IC 22, ob die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne geringer als die vierte Schwellengeschwindigkeit Ne4 ist (siehe Schritt S403a veranschaulicht durch den Zweipunktstrichpunktblock in 12). Wenn die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne gleich wie oder größer als die vierte Schwellengeschwindigkeit Ne4 ist (Nein in Schritt S403a), beendet die Steuer-IC 22 die Umkehrrotationsreduktionsroutine, während die Umkehrrotationsreduktionssequenz kontinuierlich durchgeführt wird.
  • Anderenfalls bestimmt, wenn die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne kontinuierlich herabfällt zu der vierten Schwellengeschwindigkeit Ne4 zu einer Zeit t53 (Ja in Schritt S403a) die Steuer-IC 22, dass eine Beendigungsbedingung der Umkehrrotationsreduktionssequenz erfüllt ist. Dann beendet die Steuer-IC 22 die Rotationsgeschwindigkeitsaufrechterhaltungsroutine (siehe Schritt S411) ohne Durchführen der Rotationsgeschwindigkeitsaufrechterhaltungsaufgabe zu der Zeit t53.
  • Es wird bemerkt, dass die Steuer-IC 22 in Schritt S403a bestimmen kann, ob die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne Null erreicht hat. Wenn die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne Null nicht erreicht hat (Nein in Schritt S403a), kann die Steuer-IC 22 die Umkehrrotationsreduktionsroutine beenden, während die Umkehrrotationsreduktionssequenz kontinuierlich durchgeführt wird.
  • Anderenfalls kann, wenn die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne Null erreicht hat als die Beendigungsbedingung der Umkehrrotationsreduktionsroutine (Ja in Schritt S403a), die Steuer-IC 22 die Rotationsgeschwindigkeitsaufrechterhaltungsroutine beenden (siehe Schritt S411), ohne die Rotationsgeschwindigkeitsaufrechterhaltungssequenz durchzuführen.
  • Wie vorstehend beschrieben führt das Maschinenstartsystem gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel die Umkehrrotationsreduktionssequenz vor einem Anhalten der Maschine 10 durch, wodurch ermöglicht wird, dass eine Rotation der Rotationswelle 13 der Maschine 10 angehalten wird, während die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne geeignet reduziert wird. Dies erlangt abgesehen von dem vorteilhaften Effekt basierend auf der Rotationsgeschwindigkeitsaufrechterhaltungssequenz vergleichbar die vorteilhaften Effekte, die durch das Maschinenstartsystem gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel erlangt werden.
  • Siebtes Ausführungsbeispiel
  • Das Folgende beschreibt ein Maschinenstartsystem gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung. Die Struktur und/oder Funktionen des Maschinenstartsystems gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel unterscheiden sich von dem Maschinenstartsystem gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel in den folgenden Punkten. Somit beschreibt das Folgende hauptsächlich die verschiedenen Punkte.
  • Das Maschinenstartsystem gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel ist derart eingerichtet, dass der Maschinenstartprozess des siebten Ausführungsbeispiels teilweise von dem Maschinenstartprozess des ersten Ausführungsbeispiels verschieden ist.
  • Insbesondere ist der Maschinenstartprozess des siebten Ausführungsbeispiels derart eingerichtet, dass die Hauptroutine und die Subroutine des siebten Ausführungsbeispiels leicht verschieden sind von der Hauptroutine und der Subroutine des sechsten Ausführungsbeispiels.
  • Insbesondere ist die Hauptroutine dazu eingerichtet, um durchzuführen
    • (1) die Hauptroutine gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel,
    • (2) die Hauptroutine gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel.
  • Die Subroutine gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel ist daher dazu eingerichtet, um durchzuführen
    • (1) die Umkehrrotationsreduktionssequenz gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel,
    • (2) die Maschinenstartsequenz gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
  • Das Folgende beschreibt die Hauptroutine und die Subroutine ohne Einschließen der Umkehrrotationsreduktionsroutine gemäß einem ersten Beispiel des siebten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf das Zeitdiagramm, das in 14 veranschaulicht ist. Die gestrichelte Kurve C61 der 14 veranschaulicht, wie sich die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne sich ändern würde, wenn die Hauptroutine und die Subroutine ohne Einschließen der Umkehrrotationsreduktionsroutine gemäß dem ersten Beispiel des siebten Ausführungsbeispiels nicht ausgeführt wären.
  • Zu einer Zeit t61 schaltet die ECU 30 das Brennstoffverminderungssignal als Reaktion auf eine Erfassung eines Drückens des Fahrers des Bremspedals 43, während die Fortbewegungsgeschwindigkeit des Fahrzeugs V gleich wie oder geringer als die vorbestimmte Geschwindigkeit ist, ein. Dies startet eine Durchführung der Leerlaufreduktionssteuerungsaufgabe, was verursacht, dass die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne auf die gleiche Weise wie bei dem sechsten Ausführungsbeispiel fällt.
  • Danach gibt ein Fahrer des Fahrzeugs V zu einer Zeit t62 die Maschinenstartanforderung an die ECU 30 ein. Zu dieser Zeit schaltet die ECU 30 das Brennstoffverminderungssignal aus und sendet die Maschinenstartanforderung an die Steuer-IC 22.
  • Als Reaktion auf die Maschinenstartanforderung erlangt die Steuer-IC 22 die durch das Rotationsparametererfassungselement 23 gemessene induzierte elektromotorische Kraft, wodurch die Rotationsgeschwindigkeit des Generators 21 berechnet wird. Dann berechnet die Steuer-IC 22 die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne basierend auf der Rotationsgeschwindigkeit des Generators 21 und dem Geschwindigkeitsreduktionsverhältnis des Energieübertragungsmechanismusses 16.
  • Nach einer Berechnung der Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne startet die Steuer-IC 22 die Maschinenstartsequenz zu einer Zeit t63 (siehe Schritte S201 und S202). Insbesondere führt die Steuer-IC 22 zu der Zeit t63 die Maschinenstartsequenz derart durch, dass die Rotationsgeschwindigkeit des Generators 21 im Wesentlichen identisch mit der Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne ist. D.h., die Steuer-IC 22 bringt den Generator 21 dazu, zu rotieren, um dadurch ein Drehmoment zu erzeugen, wodurch das Drehmoment zu der Rotationswelle 13 der Maschine 10 mittels des Energieübertragungsmechanismusses 16 übertragen wird. Dies bringt die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne dazu, anzusteigen.
  • Danach startet die ECU 30 die vorstehend beschriebene Verbrennungsaufgabe T1. Danach verursachen durch den Generator 21 erzeugtes Drehmoment und die Verbrennungsaufgabe T1, dass die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne allmählich steigt, während die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne pulsiert (siehe durchgezogene Kurve C62).
  • Wenn die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne die erste Schwellengeschwindigkeit Ne1 zu einer Zeit t64 überschreitet, beendet die Steuer-IC 22 die Maschinenstartsequenz (siehe Schritte S203 und S205).
  • Insbesondere verwendet das Maschinenstartsystem gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel als die Motorgeneratorvorrichtung 20 eine Motorgeneratorvorrichtung mit einer Maximalrotationsgeschwindigkeit, die es der Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne ermöglicht, anzusteigen, um die erste Schwellengeschwindigkeit Ne1 zu überschreiten.
  • Das Maschinenstartsystem gemäß dem ersten Beispiel des siebten Ausführungsbeispiels ist dazu eingerichtet, um ein Initialdrehmoment basierend auf dem Generator 21 an die Rotationswelle 13 der Maschine 10 ohne Verwendung des Startermotors 11 anzulegen. Als ein zweites Beispiel ist das Maschinenstartsystem dazu eingerichtet, um
    • (1) den Startermotor 11 anzusteuern, um ein Initialdrehmoment basierend auf dem Startermotor 11 an die Rotationswelle 13 der Maschine 10 anzulegen bzw. darauf anzuwenden, wenn die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne geeignet gefallen ist,
    • (2) die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne basierend auf dem Generator 21 nach dem Ansteuern des Startermotors 11 zu erhöhen.
  • Das Folgende beschreibt die Hauptroutine und die Subroutine ohne Einschließen der Umkehrrotationsreduktionssequenz gemäß dem zweiten Beispiel des siebten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf das Zeitablaufdiagramm, das in 15 veranschaulicht ist.
  • Zu einer Zeit t71 schaltet die ECU 30 das Brennstoffverminderungssignal als Reaktion auf eine Erfassung eines Drückens des Fahrers des Bremspedals 43, während die Fortbewegungsgeschwindigkeit des Fahrzeugs V gleich wie oder geringer als die vorbestimmte Geschwindigkeit ist, ein. Dies startet eine Durchführung der Leerlaufreduktionssteuerungsaufgabe, was die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne dazu bringt, auf die gleiche Weise wie bei dem sechsten Ausführungsbeispiel zu fallen.
  • Danach gibt ein Fahrer des Fahrzeugs V die Maschinenstartanforderung an die ECU 30 zu einer Zeit t72 ein. Zu dieser Zeit schaltet die ECU 30 das Brennstoffverminderungssignal aus und sendet die Maschinenstartanforderung an die Steuer-IC 22.
  • Als Reaktion auf die Maschinenstartanforderung erlangt die Steuer-IC 22 die durch das Rotationsparametererfassungselement 23 gemessene induzierte elektromotorische Kraft, wodurch die Rotationsgeschwindigkeit des Generators 21 berechnet wird. Dann berechnet die Steuer-IC 22 die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne basierend auf der Rotationsgeschwindigkeit des Generators 21 und dem Geschwindigkeitsreduktionsverhältnis des Energieübertragungsmechanismusses 16.
  • Nach einer Berechnung der Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne startet die Steuer-IC 22 die Maschinenstartsequenz zu einer Zeit t73 (siehe Schritte S201 und S202). Insbesondere führt die Steuer-IC 22 zu der Zeit t63 die Maschinenstartsequenz derart durch, dass die Rotationsgeschwindigkeit des Generators 21 im Wesentlichen identisch mit der Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne ist. D.h., die Steuer-IC 22 bringt den Generator 21 dazu, zu rotieren und dadurch Drehmoment zu erzeugen, wodurch das Drehmoment zu der Rotationswelle 13 der Maschine 10 mittels des Energieübertragungsmechanismusses 16 übertragen wird. Dies bringt die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne dazu, anzusteigen.
  • Zu dieser Zeit ist es, wenn das durch den Generator 21 erzeugte Drehmoment ungeeignet ist, die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne zu erhöhen, schwierig, die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne zu erhöhen, was darin resultiert, dass die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne kontinuierlich fällt (siehe durchgezogene Kurve C72 verglichen mit der gestrichelten Kurve C62). Bei Bestimmung basierend auf dem von dem Rotationsgeschwindigkeitssensor 45 gesendeten Messsignal, dass die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne geringer als eine sechste Schwellengeschwindigkeit Ne6 wird, die beispielsweise als ein vorbestimmter Referenzwert dient, schaltet zu einer Zeit t74 die ECU 30 den Startermotoransteuerbefehl ein, wodurch das Relais 33 zu der Zeit t74 eingeschaltet wird (siehe Schritt S104). Dies bringt den Solenoidmechanismus 15 dazu, das Ritzel 12 von der vorbestimmten Initialposition zu dem Zahnkranz 14 zu verschieben, sodass das Ritzel 12 mit dem Zahnkranz 14 in Eingriff gelangt. Der Verschiebebetrieb des Ritzels 12 zu dem Zahnkranz 14 bringt den Schalter 32 dazu, eingeschaltet zu werden zu einer Zeit t75. Dies startet eine Zufuhr von DC-Energie zu dem Startermotor 11. Wenn der Startermotor 11 basierend auf der zugeführten DC-Energie aktiviert wird, wird Rotationsenergie des Startermotors 11 zu der Rotationswelle 13 der Maschine übertragen, was in einem Anstieg der Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne resultiert.
  • Wenn die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne größer als eine fünfte Schwellengeschwindigkeit Ne5 wird zu einer Zeit t76, schaltet die ECU 30 den Startermotoransteuerbefehl zu der Zeit t76 aus. Dies bringt den Schalter 32 und das Relais 33 dazu, ausgeschaltet zu werden. D.h., zu der Zeit t76 wird das Ritzel 12 von dem Zahnkranz 14 gelöst (der Eingriff wird gelöst), und eine Energiezufuhr zu dem Startermotor 11 wird beendet. Dies resultiert darin, dass die Rotationsgeschwindigkeit des Startermotors 11 allmählich fällt (siehe gestrichelte Kurve C73 in 15).
  • Vor oder nach dem Anhalten des Startermotors 11 startet die ECU 30 die Verbrennungsaufgabe T1 wie vorstehend beschrieben. Durch den Generator 21 erzeugtes Drehmoment und die Verbrennungsaufgabe T1 bringen die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne dazu, allmählich anzusteigen, während die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne pulsiert (siehe durchgezogene Kurve C72).
  • Wenn die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne die erste Schwellengeschwindigkeit Ne1 zu einer Zeit t77 überschreitet, beendet die Steuer-IC 22 die Maschinenstartsequenz (siehe Schritte S203 und S205).
  • Es wird bemerkt, dass, wenn der Maschinenstartprozess, der in dem Zeitdiagramm der 15 veranschaulicht ist, fehlschlägt, die Maschine 10 neu zu starten, kann das Maschinenstartsystem dazu eingerichtet sein, um die Maschine 10 gemäß dem Maschinenstartprozess, der in dem Zeitdiagramm der 5 oder dem Zeitdiagramm der 6 veranschaulicht ist, neu zu starten.
  • Als nächstes beschreibt das Folgende die Hauptroutine und die Subroutine gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel, wenn die Maschinenstartanforderung zu der ECU 30 eingegeben ist, während die Umkehrrotationsreduktionsroutine ausgeführt wird, unter Bezugnahme auf das Zeitdiagramm, das in 16 veranschaulicht ist.
  • Zu einer Zeit t81 schaltet die ECU 30 das Brennstoffverminderungssignal als Reaktion auf eine Erfassung eines Drückens des Fahrers des Bremspedals 43, während die Fortbewegungsgeschwindigkeit des Fahrzeugs V gleich wie oder geringer als die vorbestimmte Geschwindigkeit ist, ein. Dies startet eine Ausführung der Leerlaufreduktionssteuerungsaufgabe, was die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne dazu bringt, auf dieselbe Weise wie bei dem sechsten Ausführungsbeispiel zu fallen.
  • Zu dieser Zeit sendet die ECU 30 das Aktivierungssignal, um eine Ausführung der Umkehrrotationsreduktionssequenz zu aktivieren, zu der Steuer-IC 22 zu der Zeit t81.
  • Danach erlangt bei Empfang des Aktivierungssignals die Steuer-IC 22 die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne basierend auf der Rotationsgeschwindigkeit des Generators 21 und dem vorbestimmten Geschwindigkeitsreduktionsverhältnis des Energieübertragungsmechanismusses 16. Dann bestimmt die Steuer-IC 22, ob die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne gefallen ist, um geringer als die dritte Schwellengeschwindigkeit Ne3 zu sein, und startet zu einer Zeit t82 eine Durchführung der Umkehrrotationsreduktionssequenz, wenn die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne gefallen ist, um geringer als die dritte Schwellengeschwindigkeit Ne3 zu sein, auf die gleiche Weise wie bei dem sechsten Ausführungsbeispiel.
  • Danach schaltet, wenn ein Fahrer des Fahrzeugs V die Maschinenstartanforderung zu der ECU 30 zu einer Zeit t83 eingibt, die ECU 30 das Brennstoffverminderungssignal aus und sendet die Maschinenstartanforderung an die Steuer-IC 22.
  • Als Reaktion auf die Maschinenstartanforderung erlangt die Steuer-IC 22 die durch das Rotationsparametererfassungselement 23 gemessene induzierte elektromotorische Kraft, wodurch die Rotationsgeschwindigkeit des Generators 21 basierend auf der induzierten elektromotorischen Kraft berechnet wird. Dann berechnet die Steuer-IC 22 die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne basierend auf der Rotationsgeschwindigkeit des Generators 21 und dem Geschwindigkeitsreduktionsverhältnis des Energieübertragungsmechanismusses 16.
  • Nach einer Berechnung der Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne startet die Steuer-IC 22 die Maschinenstartsequenz zu einer Zeit t83 (siehe Schritte S201 und S202). Insbesondere führt die Steuer-IC 22 zu der Zeit t83 die Maschinenstartsequenz derart durch, dass die Rotationsgeschwindigkeit des Generators 21 im Wesentlichen identisch mit der Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne ist. D.h., die Steuer-IC 22 bringt den Generator 21 dazu, zu rotieren, um dadurch Drehmoment zu erzeugen, wodurch das Drehmoment zu der Rotationswelle 13 der Maschine 10 mittels des Energieübertragungsmechanismusses 16 übertragen wird. Dies verursacht, dass die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne ansteigt.
  • Zu dieser Zeit ist es, wenn das durch den Generator 21 erzeugte Drehmoment ungenügend ist, um die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne zu erhöhen, schwierig, die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne zu erhöhen, was darin resultiert, dass die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne kontinuierlich fällt (siehe durchgezogene Kurve C82). Bei Bestimmung basierend auf dem von dem Rotationsgeschwindigkeitssensor 45 gesendeten Messsignal, dass die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne kleiner wird als die sechste Schwellengeschwindigkeit Ne6 zu einer Zeit t84, schaltet die ECU 30 den Startermotoransteuerbefehl ein, wodurch das Relais 33 zu der Zeit t84 eingeschaltet wird. Dies bringt den Solenoidmechanismus 15 dazu, das Ritzel 12 von der vorbestimmten Initialposition zu dem Zahnkranz 14 zu verschieben, sodass das Ritzel 12 mit dem Zahnkranz 14 in Eingriff ist. Der Verschiebebetrieb des Ritzels 12 zu dem Zahnkranz 14 bringt den Schalter 32 dazu, eingeschaltet zu werden. Dies startet eine Zufuhr von DC-Energie zu dem Startermotor 11. Wenn der Startermotor 11 basierend auf der zugeführten DC-Energie aktiviert wird, wird Rotationsenergie des Startermotors 11 zu der Rotationswelle 13 der Maschine 10 übertragen, was in einer ansteigenden Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne resultiert.
  • Wenn die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne größer als die fünfte Schwellengeschwindigkeit Ne zu einer Zeit t85 wird, schaltet die ECU 30 den Startermotoransteuerbefehl zu der Zeit t85 aus. Dies bringt den Schalter 32 und das Relais 33 dazu, ausgeschaltet zu werden. D.h., zu der Zeit t85 wird das Ritzel 12 von dem Zahnkranz 14 gelöst (der Eingriff wird gelöst), und eine Energiezufuhr zu dem Startermotor 11 wird beendet (der Startermotor 11 wird ausgeschaltet). Dies resultiert darin, dass die Rotationsgeschwindigkeit des Startermotors 11 allmählich fällt (siehe gestrichelte Kurve C83 in 16).
  • Vor oder nach dem Anhalten des Startermotors 11 startet die ECU 30 die Verbrennungsaufgabe T1 wie vorstehend beschrieben. Durch den Generator 21 erzeugtes Drehmoment und die Verbrennungsaufgabe T1 bringen die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne dazu, allmählich anzusteigen, während die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne pulsiert (siehe durchgezogene Kurve C82).
  • Wenn die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne die erste Schwellengeschwindigkeit Ne1 zu einer Zeit t86 überschreitet, beendet die Steuer-IC 22 die Maschinenstartsequenz.
  • Das Folgende beschreibt eine Hauptroutine, die periodisch durch die ECU 30 ausgeführt wird, unter Bezugnahme auf 17.
  • Zunächst bestimmt in Schritt S501 die ECU 30, dass der Startermotor 11 in Betrieb ist. Insbesondere bestimmt die ECU 30 in Schritt S501, ob sie den Startermotoransteuerbefehl erzeugt hat.
  • Wenn bestimmt ist, dass der Startermotor 11 nicht in Betrieb ist (Nein in Schritt S501), bestimmt die ECU 30 in Schritt S502, ob sich die Maschine 10 in dem Leerlaufreduktionszustand befindet.
  • Wenn bestimmt ist, dass die ECU 30 die Leerlaufreduktionssteuerungsaufgabe nicht durchführt, sodass sich die Maschine 10 nicht in dem Leerlaufreduktionszustand befindet (Nein in Schritt S502), beendet die ECU 30 die Hauptroutine, da die Maschine 10 basierend auf der Verbrennungsaufgabe T1 im Betrieb ist.
  • Anderenfalls bestimmt, wenn bestimmt ist, dass die ECU 30 die Leerlaufreduktionssteuerungsaufgabe durchführt, so dass sich die Maschine 10 in dem Leerlaufreduktionszustand befindet (Ja in Schritt S502) die ECU 30 in Schritt S503, ob die Maschinenstartanforderung von einem Fahrer des Fahrzeugs empfangen ist.
  • Wenn bestimmt ist, dass die Maschinenstartanforderung nicht von einem Fahrer des Fahrzeugs V empfangen wurde (Nein in Schritt S503), schreitet die Hauptroutine zu Schritt S504 fort. In Schritt S504 bestimmt die ECU 30, ob die Maschinenrotationsgeschwindigkeit in Schritt S504 Ne fällt. Wenn bestimmt ist, dass die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne nicht fällt (Nein in Schritt S504), beendet die ECU 30 die Hauptroutine. Andernfalls sendet, wenn bestimmt ist, dass die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne fällt (Ja in Schritt S504), die ECU 30 in Schritt S505 als ein Auslösersignal das Aktivierungssignal zu der Steuer-IC 22, um eine Ausführung der Umkehrrotationsreduktionssequenz zu aktivieren. Danach beendet die ECU 30 die Hauptroutine.
  • Andernfalls bestimmt, wenn bestimmt ist, dass die Maschinenstartanforderung von einem Fahrer des Fahrzeugs V empfangen wurde (Ja in Schritt S503), die ECU 30 in Schritt S506, ob die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne geringer als eine vorbestimmte Anlassgeschwindigkeit Ne0 ist. Die Anlassgeschwindigkeit Ne0 steht für einen Wert der Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne, bei der die Verbrennungsaufgabe T1 ohne angelegtes Drehmoment von dem Startermotor 11 oder dem Generator 21 es ermöglicht, dass die Maschine 10 gestartet wird.
  • Wenn bestimmt ist, dass die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne geringer als die Anlassgeschwindigkeit Ne0 ist (Ja in Schritt S506), bestimmt die ECU 30 in Schritt S507, ob die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne geringer als die sechste Schwellengeschwindigkeit Ne6 ist.
  • Bei Erfassung, dass die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne geringer als die sechste Schwellengeschwindigkeit Ne6 ist (Ja in Schritt S507), bestimmt die ECU 30, dass es schwierig ist für nur den Generator 21, die Maschine 10 neu zu starten, weil die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne sehr gering ist. Im Gegensatz dazu ist, wenn bestimmt ist, dass die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne geringer als die sechste Schwellengeschwindigkeit Ne6 ist (Ja in Schritt S507), die Differenz zwischen der Rotationsgeschwindigkeit des Ritzels 12 und der Rotationsgeschwindigkeit des Zahnkranzes 14 geeignet gering. Aus diesem Grund sind Lärm und Abnutzung der Zahnräder 12 und 14, was durch in Eingriff gelangen des Ritzels 12 mit dem Zahnkranz 14 erzeugt wird, wahrscheinlich gering.
  • Daher erzeugt die ECU 30 den Startermotoransteuerbefehl und sendet den Startermotoransteuerbefehl zu dem Relais 33 in Schritt S508. Dies bringt den Solenoidmechanismus 15 dazu, das Ritzel 12 von der vorbestimmten Initialposition zu dem Zahnkranz 14 zu verschieben, sodass das Ritzel 12 mit dem Zahnkranz 14 in Eingriff gelangt. Der Verschiebebetrieb des Ritzels 12 zu dem Zahnkranz 14 bringt den Schalter 32 dazu, eingeschaltet zu werden. Dies startet eine Zufuhr von DC-Energie zu dem Startermotor 11. Folgend auf den Betrieb in Schritt S508 erzeugt die ECU 30 den Generatoransteuerbefehl und sendet den Generatoransteuerbefehl zu der Steuer-IC 22 in Schritt S509. Bei Empfang des Generatoransteuerbefehls startet die Steuer-IC 22 die Maschinenstartsequenz, wodurch durch den Generator 21 erzeugtes Drehmoment an die Rotationswelle 13 der Maschine 10 mittels des Energieübertragungsmechanismusses 16 wie vorstehend beschrieben angelegt wird. Danach beendet die ECU 30 die Hauptroutine.
  • Anderenfalls führt bei Bestimmung, dass die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne gleich wie oder größer als die sechste Schwellengeschwindigkeit Ne6 ist (Nein in Schritt S507), die ECU 30 den Betrieb in Schritt S509 durch, während der Betrieb in Schritt S508 weggelassen wird. Dies ist deshalb so, weil die vorliegende Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne es ermöglicht, dass nur der Generator 21 die Maschine 10 neu startet. Danach beendet die ECU 30 die Hauptroutine.
  • Anderenfalls bestimmt, wenn bestimmt ist, dass die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne gleich wie oder größer als die Anlassgeschwindigkeit Ne0 ist (Nein in Schritt S506), die ECU 30, dass die Verbrennungsaufgabe T1 die Maschine 10 starten kann, ohne dass ein Drehmoment von dem Startermotor 11 oder dem Generator 21 angelegt ist. Dann führt die ECU 30 in Schritt S510 die Verbrennungsaufgabe T1 ohne angelegtes Drehmoment von dem Startermotor 11 oder den Generator 21 durch, wodurch die Maschine 10 neu gestartet wird. Danach beendet die ECU 30 die Hauptroutine.
  • Andererseits bestimmt, wenn bestimmt ist, dass der Startermotor 11 in Betrieb ist (Ja in Schritt S501), die ECU 30 in Schritt S511, ob die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne größer als die fünfte Schwellengeschwindigkeit Ne5 ist. Bei Bestimmung, dass die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne größer als die fünfte Schwellengeschwindigkeit Ne5 ist (Ja in Schritt S511), bestimmt die ECU 30, dass die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne ausreichend erhöht ist, um zu ermöglichen, dass der Generator 20 die Maschine 10 startet. Daher schaltet die ECU 30 in Schritt S512 den Startermotoransteuerbefehl aus, wodurch der Schalter 32 und das Relais 33 ausgeschaltet wird. Dies resultiert darin, dass der Startermotor 11 deaktiviert wird. Danach beendet die ECU 30 die Hauptroutine. Andernfalls bestimmt bei Bestimmung, dass die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne gleich wie oder geringer als die fünfte Schwellengeschwindigkeit Ne5 ist (Nein in Schritt S511), die ECU 30, dass es schwierig für nur den Generator 21 ist, die Maschine 10 zu starten. Dies ist deshalb so, weil die gegenwärtige Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne unzureichend dafür ist, dass nur der Generator 21 die Maschine 10 startet. Daher beendet die ECU 30 die Hauptroutine ohne Ausführung des Betriebs in Schritt S512, wodurch die Rotation des Startermotors 11 fortgesetzt wird.
  • Als nächstes beschreibt das Folgende die Subroutine, die periodisch durch die Steuer-IC 22 ausgeführt wird, unter Bezugnahme auf 18.
  • In Schritt S601 bestimmt die Steuer-IC 22, ob sie den Generatoransteuerbefehl von der ECU 30 empfangen hat, so dass eine Startautorisierung erlangt wurde. Wenn bestimmt ist, dass eine Startautorisierung nicht erlangt ist (Nein in Schritt S601), bestimmt die Steuer-IC 22 in Schritt S401, ob sie das Aktivierungssignal von der ECU 30 empfangen hat. Weil die Betriebe nach dem Betrieb in Schritt S401 identisch mit den Betrieben S402 bis S411 wie in 12 des fünften Ausführungsbeispiels veranschaulicht sind, werden detaillierte Beschreibungen davon weggelassen.
  • Anderenfalls bestimmt, wenn bestimmt ist, dass eine Startautorisierung erlangt wurde (Ja in Schritt S601), die Steuer-IC 22 in Schritt S602, ob sie die Umkehrrotationsreduktionssequenz durchführt. Wenn bestimmt ist, dass die Steuer-IC 22 die Umkehrrotationsreduktionssequenz durchführt (Ja in Schritt S602), beendet die Steuer-IC 22 die Umkehrrotationsreduktionssequenz in Schritt S603. Dann schreitet die Subroutine zu Schritt S604 fort. Andernfalls schreitet, wenn bestimmt ist, dass die Steuer-IC 22 die Umkehrrotationsreduktionssequenz nicht durchführt (Nein in Schritt S602), die Subroutine zu Schritt S604 fort.
  • In Schritt S604 steuert die Steuer-IC 22 das Ansteuerelement 24, um die Maschinenstartsequenz wie vorstehend beschrieben zu starten.
  • Insbesondere bringt in Schritt S604 die Steuer-IC 22 das Ansteuerelement 24 dazu, die Dreiphasen-AC-Energie an die Dreiphasenstatorspulen anzulegen, wodurch das rotierende Magnetfeld erzeugt wird. Das rotierende Magnetfeld rotiert den Rotor, d.h., erzeugt ein Drehmoment des Rotors basierend auf den Interaktionen bezüglich des bei dem Rotor erzeugten Magnetfelds. Das erzeugte Drehmoment wird von dem Generator 21 zu der Rotationswelle 13 der Maschine 10 mittels des Energieübertragungsmechanismusses 16 übertragen. Dies resultiert darin, dass sich die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne allmählich erhöht. Im Schritt S604 zählt die Steuer-IC 22 auch eine Zeit von dem Starten der Maschinenstartsequenz.
  • Auf den Betrieb in Schritt S604 folgend bestimmt die Steuer-IC 22 in Schritt S605, ob die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne größer als die erste Schwellengeschwindigkeit Ne1 ist.
  • Wenn bestimmt ist, dass die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne größer als die erste Schwellengeschwindigkeit Ne1 ist (Ja in Schritt S605), hält die Steuer-IC 22 die Maschinenstartsequenz an und zieht bzw. nimmt die Starterlaubnis im Schritt S606 zurück. Nach dem Betrieb in Schritt S606 beendet die Steuer-IC 22 die Subroutine.
  • Andernfalls bestimmt, wenn bestimmt ist, dass die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne gleich wie oder geringer als die erste Schwellengeschwindigkeit Ne1 ist (Nein in Schritt S605), die Steuer-IC 22, ob die gezählte Zeit die zweite Schwellenzeit erreicht hat in Schritt S607. Wenn bestimmt ist, dass die gezählte Zeit die zweite Schwellenzeit nicht erreicht hat (Nein in Schritt S607), beendet die Steuer-IC 22 die Subroutine ohne Zurücknehmen bzw. Zurückziehen der Starterlaubnis. Dies ermöglicht es der Steuer-IC 22, die Maschinenstartsequenz in dem nächsten Zyklus der Subroutine durchzuführen.
  • Anderenfalls hält, wenn bestimmt ist, dass die gezählte Zeit die zweite Schwellenzeit erreicht hat (Ja in Schritt S607), die Steuer-IC 22 in Schritt S606 die Maschinenstartsequenz an und zieht die Starterlaubnis zurück. Danach beendet die Steuer-IC 22 die Subroutine.
  • Es wird bemerkt, dass, wenn die Steuer-IC 22 die Maschinenstartsequenz in Schritt S606 beendet, wenn die zustimmende Bestimmung in Schritt S607 durchgeführt wurde, das Maschinenstartsystem dazu eingerichtet sein kann, die Maschine 10 gemäß dem Maschinenstartprozess wie in dem Zeitdiagramm der 5 oder den Zeitdiagramm der 6 veranschaulicht neu zu starten.
  • Wie vorstehend beschrieben erlangt das Maschinenstartsystem gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel den folgenden vorteilhaften Effekt zusätzlich zu den vorteilhaften Effekten, die durch beide Maschinenstartsysteme gemäß den jeweiligen ersten und sechsten Ausführungsbeispielen erzielt werden.
  • Insbesondere ist, wenn die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne geringer als die sechste Schwellengeschwindigkeit Ne6 ist, das Maschinenstartsystem dazu eingerichtet, um die Maschine 10 unter Verwendung des Startermotors 11 zu starten, der ein höheres Drehmoment als der Generator 21 erzeugen kann.
  • Wenn die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne gleich wie oder höher als die sechste Schwellengeschwindigkeit Ne6 wäre, würden Lärm und Abnutzung der Zahnräder 12 und 14, was durch in Eingriff gelangen des Ritzels 12 mit dem Zahnkranz 14 erzeugt wird, groß sein.
  • Von diesem Blickpunkt aus ist das Maschinenstartsystem dazu eingerichtet, um die Maschine 10 unter Verwendung des Generators 21 ohne Verwenden des Startermotors 11 zu starten, wenn die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne gleich wie oder größer als die sechste Schwellengeschwindigkeit Ne6 ist. Dies resultiert in einem Maschinenstartsystem mit geringerem Lärm, der durch in Eingriff gelangen des Ritzels 12 mit dem Zahnkranz 14 erzeugt wird, und weniger Abnutzung des Ritzels 12 aufgrund des Eingriffs des Ritzels 12 mit dem Zahnkranz 14.
  • Achtes Ausführungsbeispiel
  • Das Folgende beschreibt ein Maschinenstartsystem gemäß dem achten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung. Die Struktur und/oder Funktionen des Maschinenstartsystems gemäß dem achten Ausführungsbeispiel unterscheiden sich von dem Maschinenstartsystem gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel in den folgenden Punkten. Somit beschreibt das Folgende hauptsächlich die verschiedenen Punkte.
  • Das Maschinenstartsystem gemäß dem achten Ausführungsbeispiel ist derart eingerichtet, dass der Maschinenstartprozess des achten Ausführungsbeispiels teilweise verschieden von dem Maschinenstartprozess des siebten Ausführungsbeispiels ist.
  • Insbesondere ist die Steuer-IC 22 dazu eingerichtet, um
    • (1) sowohl die Umkehrrotationsreduktionssequenz gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel als auch die Maschinenstartsequenz gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel durchzuführen,
    • (2) eine Intervalleinstellaufgabe durchzuführen, um den Generator 21 deaktiviert aufrechtzuerhalten bei einem Schalten der Umkehrrotationsreduktionssequenz zu der Maschinenstartsequenz, wodurch ein Intervall, das heißt ein vorbestimmter Wartezeitabschnitt, zwischen der Umkehrrotationsreduktionssequenz und der Maschinenstartsequenz eingestellt wird.
  • Es wird bemerkt, dass das Intervall, für das die Steuer-IC 22 die Intervalleinstellaufgabe durchführt, d.h., das Intervall zwischen der Umkehrrotationsreduktionssequenz und der Maschinenstartsequenz, auf eine vorbestimmte Periode bzw. einen vorbestimmten Zeitabschnitt eingestellt sein kann. Die Steuer-IC 22 kann einen Wert des Intervalls variabel einstellen abhängig von
    • (1) der Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne,
    • (2) der Ausgangsspannung der Batterie 31,
    • (3) Umgebungstemperaturen einschließlich der Ambienttemperatur, der Temperatur des Maschinenkühlmittels, der Temperatur der Steuer-IC 22, der Temperatur des Ansteuerelements 24, und/oder der Temperatur eines oder mehrerer Steuerschaltkreisplatinen der Steuer-IC 22,
    • (4) Altersvariationen bzw. -veränderungen der Komponenten der Maschine 10.
  • Dies ermöglicht es der Steuer-IC 22, die Maschinenstartsequenz zu starten, bevor es eine Fehlfunktion bei dem Fahrzeug V gibt.
  • Als nächstes beschreibt das Folgende die Hauptroutine und die Subroutine gemäß dem achten Ausführungsbeispiel, wenn die Maschinenstartanforderung bei der ECU 30 eingegeben ist, während die Umkehrrotationsreduktionsroutine durchgeführt wird, unter Bezugnahme auf das in 19 veranschaulichte Zeitdiagramm.
  • Zu einer Zeit t91 schaltet die ECU 30 das Brennstoffverminderungssignal als Reaktion auf eine Erfassung eines Drückens des Fahrers des Bremspedals 43, während die Fortbewegungsgeschwindigkeit des Fahrzeugs V gleich wie oder geringer als die vorbestimmte Geschwindigkeit ist, ein. Dies startet eine Durchführung der Leerlaufreduktionssteuerungsaufgabe, die verursacht, dass die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne auf die gleiche Weise wie bei dem fünften Ausführungsbeispiel fällt.
  • Zu dieser Zeit sendet die ECU 30 das Aktivierungssignal, um eine Ausführung der Umkehrrotationsreduktionssequenz zu aktivieren, an die Steuer-IC 22 zu der Zeit t91.
  • Danach erlangt bei Empfang des Aktivierungssignals die Steuer-IC 22 die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne basierend auf der Rotationsgeschwindigkeit des Generators 21 und des vorbestimmten Geschwindigkeitsreduktionsverhältnisses des Energieübertragungsmechanismusses 16. Dann bestimmt die Steuer-IC 22 zu der Zeit t92, ob die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne gefallen ist, um geringer zu sein, als die dritte Schwellengeschwindigkeit Ne3, und startet eine Durchführung der Umkehrrotationsreduktionssequenz, wenn die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne gefallen ist, um geringer als die dritte Schwellengeschwindigkeit Ne3 zu sein, in der gleichen Weise wie bei dem sechsten Ausführungsbeispiel.
  • Danach schaltet, wenn ein Fahrer des Fahrzeugs V die Maschinenstartanforderung zu der ECU 30 zu der Zeit t93 eingibt, die ECU 30 das Brennstoffverminderungssignal aus und sendet die Maschinenstartanforderung an die Steuer-IC 22.
  • Zu der Zeit t93 schaltet bei Bestimmung basierend auf dem von dem Rotationsgeschwindigkeitssensor 45 gesendeten Messsignal, dass die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne geringer wird, als die sechste Schwellengeschwindigkeit Ne6, die ECU 30 den Startermotoransteuerbefehl ein, wodurch das Relais 33 zu der Zeit t93 eingeschaltet wird. Dies bringt den Solenoidmechanismus 15 dazu, das Ritzel 12 von der vorbestimmten Initialposition zu dem Zahnkranz 14 zu verschieben, sodass das Ritzel 12 mit dem Zahnkranz 14 in Eingriff gelangt. Der Verschiebebetrieb des Ritzels 12 zu dem Zahnkranz 14 bringt den Schalter 32 dazu, eingeschaltet zu werden. Dies startet eine Zufuhr von DC-Energie zu dem Startermotor 11. Wenn der Startermotor 11 basierend auf der zugeführten DC-Energie aktiviert wird, wird Rotationsenergie des Startermotors 11 zu der Rotationswelle 13 der Maschine 10 übertragen, was darin resultiert, dass die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne ansteigt.
  • Es wird bemerkt, dass zu der Zeit t93 bei Bestimmung basierend auf dem von dem Rotationsgeschwindigkeitssensor 45 gesendeten Messsignal, dass die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne gleich wie oder größer als die sechste Schwellengeschwindigkeit Ne6 ist, die ECU 30 darauf wartet, dass die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne geringer als die sechste Schwellengeschwindigkeit Ne6 wird. Danach schaltet die ECU 30 den Startermotoransteuerbefehl ein.
  • Zudem beendet als Reaktion auf die Maschinenstartanforderung die Steuer-IC 22 die Umkehrrotationsreduktionssequenz zu der Zeit t93, wodurch zu der Intervalleinstellaufgabe übergegangen wird, die aufrechterhält, dass der Generator 21 deaktiviert ist. D.h., die Steuer-IC 22 ist in der Lage, die durch das Rotationsparametererfassungselement 23 gemessene induzierte elektromotorische Kraft zu erlangen, da der Generator 21 nicht durch die Steuer-IC 22 gesteuert wird. Daher ist die Steuer-IC 22 in der Lage, die Rotationsgeschwindigkeit des Generators 21 basierend auf der induzierten elektromotorischen Kraft zu berechnen, wodurch die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne basierend auf der Rotationsgeschwindigkeit des Generators 21 und dem Geschwindigkeitsreduktionsverhältnis berechnet wird. Die Steuer-IC 22 startet die Maschinenstartsequenz einschließlich der Maschinenstartsequenz zu einer Zeit t94, wenn das vorbestimmte Intervall seit dem Start der Intervalleinstellaufgabe zu der Zeit t93 verstrichen ist.
  • Andererseits schaltet die ECU 30 zu einer Zeit t95 den Startermotoransteuerbefehl aus, wenn eine vorbestimmte Zeit seit dem Start eines Ansteuerns des Startermotors 11 verstrichen ist. Die vorbestimmte Zeit von dem Start eines Ansteuerns des Startermotors 11 zu dem Anhalten eines Ansteuerns des Startermotors 11 ist vorab bestimmt basierend auf der Länge des Intervalls der Intervalleinstellaufgabe derart, dass die Anhaltezeitvorgabe des Startermotors 11 später als die Endzeitvorgabe des Intervalls ist. Dies vermeidet es, dass der Startermotor 11 während des Intervalls deaktiviert wird. D.h., wenn der Startermotor 11 während des Intervalls deaktiviert wäre, würde nur der Generator 21 die Maschinenstartsequenz der Maschine 10 durchführen, der Schwierigkeiten beim Starten der Maschine 10 haben könnte. Dies bringt den Schalter 32 und das Relais 33 dazu, ausgeschaltet zu werden. D.h., zu der Zeit t85 wird das Ritzel 12 von dem Zahnkranz 14 gelöst (der Eingriff wird gelöst), und eine Energiezufuhr zu dem Startermotor 11 wird beendet. Dies resultiert darin, dass die Rotationsgeschwindigkeit des Startermotors 11 allmählich fällt (siehe gestrichelte Kurve C91 in 19).
  • Vor oder nach dem Anhalten des Startermotors 11 startet die ECU 30 die Verbrennungsaufgabe T1 wie vorstehend beschrieben. Durch den Generator 21 erzeugtes Drehmoment und die Verbrennungsaufgabe T1 bringen die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne dazu, allmählich anzusteigen, während die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne pulsiert (durchgezogene Kurve C92).
  • Wenn die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne die erste Schwellengeschwindigkeit Ne1 zu einer Zeit t96 überschreitet, beendet die Steuer-IC 22 die Maschinenstartsequenz.
  • Das Folgende beschreibt die Subroutine, die periodisch durch die Steuer-IC 22 ausgeführt wird, unter Bezugnahme auf 20.
  • In Schritt S701 bestimmt die Steuer-IC 22, ob sie den Generatoransteuerbefehl von der ECU 30 empfangen hat, sodass eine Startautorisierung erlangt ist. Wenn bestimmt ist, dass eine Startautorisierung nicht erlangt wurde (Nein in Schritt S701), bestimmt die Steuer-IC 22 in Schritt S401, ob sie das Aktivierungssignal von der ECU 30 empfangen hat. Da die Betriebe nach dem Betrieb in Schritt S401 identisch mit den Betrieben S402 bis S411 wie in 12 des fünften Ausführungsbeispiels veranschaulicht sind, werden detaillierte Beschreibungen davon weggelassen.
  • Andernfalls bestimmt, wenn bestimmt ist, dass eine Startautorisierung erlangt wurde (Ja in Schritt S701), die Steuer-IC 22 in Schritt S702, ob sie die Umkehrrotationsreduktionssequenz durchführt. Wenn bestimmt ist, dass die Steuer-IC 22 die Umkehrrotationsreduktionssequenz durchführt (Ja in Schritt S702), beendet die Steuer-IC 22 die Umkehrrotationsreduktionssequenz in Schritt S703. Dann schreitet die Subroutine zu Schritt S704 fort, und die Steuer-IC 22 beginnt in Schritt S704 eine Durchführung der Intervalleinstellaufgabe wie in dem Zeitdiagramm der 19 beschrieben. D.h., Schritt S704 beendet die Steuer-IC 22 eine Steuerung des Generators 21 und erlangt die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne basierend auf der induzierten elektromotorischen Kraft in. Nach einem Abschluss des Betriebs in Schritt S704 beendet die Steuer-IC 22 die Subroutine.
  • Anderenfalls schreitet, wenn bestimmt ist, dass die Steuer-IC 22 die Umkehrrotationsreduktionssequenz nicht durchführt (Nein in Schritt S702) die Subroutine zu Schritt S705 fort.
  • In Schritt S705 bestimmt die Steuer-IC 22, ob die Steuer-IC die Intervalleinstellaufgabe durchführt. Bei Bestimmung, dass die Steuer-IC 22 die Intervalleinstellaufgabe durchführt (Ja in Schritt S705), bestimmt die Steuer-IC 22 in Schritt S706, ob das Intervall seit dem Start einer Durchführung der Intervalleinstellaufgabe verstrichen ist. Wie vorstehend beschrieben kann das Intervall auf einen vorbestimmten Wert eingestellt sein oder kann variabel eingestellt werden basierend auf beispielsweise einem Wert der Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne bei dem Anhalten der Umkehrrotationsreduktionssequenz in Schritt S703.
  • Bei Bestimmung, dass das Intervall seit dem Start einer Durchführung der Intervalleinstellaufgabe nicht verstrichen ist (Nein in Schritt S706), beendet die Steuer-IC 22 die Subroutine. Dies ermöglicht es der Intervalleinstellaufgabe, kontinuierlich ausgeführt zu werden.
  • Anderenfalls beendet bei Bestimmung, dass das Intervall seit dem Start eines Durchführens der Intervalleinstellaufgabe verstrichen ist (Ja in Schritt S706), die Steuer-IC 22 die Intervalleinstellaufgabe in Schritt S707. Danach schreitet die Subroutine zu Schritt S708 fort. Zudem schreitet, wenn bestimmt ist, dass die Steuer-IC 22 die Intervalleinstellaufgabe nicht durchführt (Nein in Schritt S705), die Subroutine zu Schritt S708 fort.
  • In Schritt S708 steuert die Steuer-IC 22 das Ansteuerelement 24, um die vorstehend beschriebene Maschinenstartsequenz zu starten.
  • Insbesondere bringt in Schritt S708 die Steuer-IC 22 das Ansteuerelement 24 dazu, die Dreiphasen-AC-Energie an die Dreiphasenstatorspulen anzulegen, wodurch das rotierende Magnetfeld erzeugt wird. Das rotierende Magnetfeld rotiert den Rotor, d.h., erzeugt ein Drehmoment des Rotors basierend auf den Interaktionen bezüglich des bei dem Rotor erzeugten Magnetfelds. Das erzeugte Drehmoment wird von dem Generator 21 zu der Rotationswelle 13 der Maschine 10 mittels des Energieübertragungsmechanismusses 16 übertragen. Dies resultiert darin, dass sich die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne allmählich vergrößert. In Schritt S708 zählt die Steuer-IC 22 auch eine Zeit von dem Starten der Maschinenstartsequenz.
  • Auf den Betrieb in Schritt S708 folgend bestimmt die Steuer-IC 22 in Schritt S709, ob die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne größer als die erste Schwellengeschwindigkeit Ne1 ist.
  • Wenn bestimmt ist, dass die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne größer als die erste Schwellengeschwindigkeit Ne1 ist (Ja in Schritt S709), hält die Steuer-IC 22 in Schritt S710 die Maschinenstartsequenz an und zieht bzw. nimmt die Starterlaubnis zurück. Nach dem Betrieb in Schritt S710 beendet die Steuer-IC 22 die Subroutine.
  • Anderenfalls bestimmt, wenn bestimmt ist, dass die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne gleich wie oder geringer als die erste Schwellengeschwindigkeit Ne1 ist (Nein in Schritt S709), die Steuer-IC 22 in Schritt S711, ob die gezählte Zeit die zweite Schwellenzeit erreicht hat. Wenn bestimmt ist, dass die gezählte Zeit die zweite Schwellenzeit nicht erreicht hat (Nein in Schritt S711), beendet die Steuer-IC 22 die Subroutine ohne Zurückziehen der Starterlaubnis. Dies ermöglicht es der Steuer-IC 22, die Maschinenstartsequenz in dem nächsten Zyklus der Subroutine durchzuführen.
  • Andernfalls hält, wenn bestimmt ist, dass die gezählte Zeit die zweite Schwellenzeit erreicht hat (Ja in Schritt S711), die Steuer-IC 22 in Schritt S710 die Maschinenstartsequenz an und zieht bzw. nimmt die Starterlaubnis zurück. Danach beendet die Steuer-IC 22 die Subroutine.
  • Es wird bemerkt, dass, wenn die Steuer-IC 22 die Maschinenstartsequenz in Schritt S710 beendet, wenn die zustimmende Bestimmung in Schritt S711 durchgeführt wurde, das Maschinenstartsystem dazu eingerichtet sein kann, die Maschine 10 gemäß dem in dem Zeitdiagramm der 5 oder dem Zeitdiagramm der 6 veranschaulichten Maschinenstartprozess neu zu starten.
  • Wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben, hat bei Durchführung der Maschinenstartsequenz für die Maschine 10 mit der Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne von Null die Maschinenstartsequenz die Umkehrrotationsreduktionssequenz nicht gestartet bei Empfang der Startautorisierung. Daher führt die Steuer-IC 22 die zustimmende Bestimmung in Schritt S702 nicht durch, und startet daher die Intervalleinstellaufgabe in Schritt S704 nicht. Dies resultiert in einer negativen Bestimmung in jedem der Schritte S702 und S705, so dass die Steuer-IC 22 die Maschinenstartsequenz in Schritt S708 durchführt.
  • Wie vorstehend beschrieben erlangt das Maschinenstartsystem gemäß dem achten Ausführungsbeispiel die folgenden vorteilhaften Effekte zusätzlich zu den vorteilhaften Effekten, die durch sowohl das Maschinenstartsystem gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel als auch des Maschinenstartsystem gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel erlangt werden.
  • Insbesondere ist bei einem Schalten der Umkehrrotationsreduktionssequenz zu der Maschinenstartsequenz als Reaktion auf den Generatoransteuerbefehl als ein Auslösersignal die Steuer-IC 22 dazu eingerichtet, um die Intervalleinstellaufgabe durchzuführen, um die Betriebsbedingungen der Maschine 10 vor Durchführung der Maschinenstartsequenz zu erlangen. Dies ermöglicht es der Steuer-IC 22, die Betriebsbedingungen der Maschine 10 zu dem Start der Maschinenstartsequenz mit höherer Genauigkeit zu erlangen.
  • Wenn die Steuer-IC 22 die Maschinenstartsequenz basierend auf dem Generator 21 simultan mit oder vor dem Starten des Startermotors 11 durchführte, könnte an die Rotationswelle 13 der Maschine 10 angewendetes Drehmoment die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne erhöhen. Dies könnte in Lärm und Abnutzung der Zahnräder 12 und 14, was durch Eingriff des Ritzels 12 mit dem Zahnkranz 14 erzeugt wird, während einer Erhöhung der Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne resultieren.
  • Von diesem Blickpunkt aus ist das Maschinenstartsystem gemäß dem achten Ausführungsbeispiel dazu eingerichtet, um die Intervalleinstellaufgabe durchzuführen, um dadurch das Intervall zwischen der Endzeitvorgabe der Umkehrrotationsreduktionssequenz, d.h. der Startzeitvorgabe einer Aktivierung des Startermotors 11, und der Startzeitvorgabe der Maschinenstartsequenz basierend auf dem Generator 21 durchzuführen. D.h., die Steuer-IC 22 führt die Maschinenstartsequenz durch, wenn das Intervall seit der Startzeitvorgabe einer Aktivierung des Startermotors 11 verstrichen ist. Dies vermeidet es, dass sich die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne erhöht basierend auf der Maschinenstartsequenz zu einem Start eines Aktivierens des Startermotors 11. Dies erzielt zusätzlich zu den vorteilhaften Effekten des siebten Ausführungsbeispiels einen vorteilhaften Effekt des Maschinenstartsystems mit weniger durch in Eingriff gelangen des Ritzels 12 mit dem Zahnkranz 14 erzeugtem Lärm und weniger Abnutzung des Ritzels 12 aufgrund des Eingriffs des Ritzels 12 mit dem Zahnkranz 14.
  • Abwandlungen
  • Die Steuer-IC 22 gemäß jeden Ausführungsbeispiel ist dazu eingerichtet, um basierend auf der Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne eine aus den Steuersequenzen als Reaktion auf einen Empfang eines entsprechenden Auslösersignals, das von der ECU 30 gesendet ist, durchzuführen, aber die vorliegende Offenbarung ist nicht auf diese Konfiguration beschränkt.
  • Eine Steuer-IC 22 gemäß einer ersten Abwandlung kann dazu eingerichtet sein, um eine ausgewählte der Steuersequenzen als Reaktion auf das Auftreten einer Auslösersituation basierend auf der Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne durchzuführen, wobei die ausgewählte der Steuersequenzen mit der erzeugten Auslösersituation verknüpft ist.
  • Insbesondere ist die Steuer-IC 22 gemäß der ersten Abwandlung dazu eingerichtet, um die Maschinenstartsequenz als Reaktion auf das Auftreten der Auslösersituation zu starten, bei der die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne beginnt, sich von Null zu erhöhen. Dies ist deshalb so, weil die Erhöhung der Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne von Null auf einer Aktivierung des Generators 21 basiert.
  • Die Steuer-IC 22 gemäß der ersten Abwandlung ist auch dazu eingerichtet, um die Umkehrrotationsreduktionssequenz als Reaktion auf das Auftreten der Auslösersituation zu starten, bei der die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne allmählich fällt, um geringer als die dritte Schwellengeschwindigkeit Ne3 zu sein. Dies ist deshalb so, weil eine allmähliche Verringerung der Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne auf geringer als die dritte Schwellengeschwindigkeit Ne3 auf einer Ausführung der Brennstoffverminderungsaufgabe basiert.
  • Die Steuer-IC 22 gemäß der ersten Abwandlung ist ferner dazu eingerichtet, um die Umkehrrotationsreduktionssequenz anzuhalten und danach die Maschinenstartsequenz zu starten als Reaktion auf das Auftreten der Auslösersituation, bei der die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne beginnt, anzusteigen, während einer Ausführung der Umkehrrotationsreduktionssequenz. Dies ist deshalb so, weil für ein Starten der Maschine 10 während einer Ausführung der Umkehrrotationsreduktionssequenz der Startermotor 10 aktiviert werden muss, um ein Drehmoment an die Rotationswelle 13 der Maschine 10 anzulegen, sodass die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne ansteigen sollte. Die Steuer-IC 22 gemäß der ersten Abwandlung kann dazu eingerichtet sein, um die Umkehrrotationsreduktionssequenz anzuhalten, die Intervalleinstellaufgabe durchzuführen, und nach dem Verstreichen des durch die Intervalleinstellaufgabe eingestellten Intervalls die Maschinenstartsequenz zu starten.
  • Die Steuer-IC 22 gemäß jedem Ausführungsbeispiel ist dazu eingerichtet, um die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne unter Verwendung der durch das Rotationsparametererfassungselement 23 gemessenen induzierten elektromotorischen Kraft zu berechnen, aber die vorliegende Offenbarung ist nicht auf diese Konfiguration beschränkt.
  • Insbesondere kann das Startsteuersystem gemäß einer zweiten Abwandlung derart eingerichtet sein, dass der Rotationsgeschwindigkeitssensor 45 kommunizierbar mit der Steuer-IC 22 verbunden ist, so dass die Steuer-IC 22 die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne basierend auf dem Messsignal der Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne erlangen kann.
  • Das Maschinenstartsystem gemäß jedem Ausführungsbeispiel ist dazu eingerichtet, um das Ritzel 12 mit dem Zahnkranz 14 zunächst in Eingriff zu bringen und danach ein Drehen des Startermotors 11 zu starten, jedoch kann das Maschinenstartsystem dazu eingerichtet sein, um simultan durchzuführen
    • (1) ein Ineingriffbringen des Ritzels 12 mit dem Zahnkranz 14,
    • (2) ein Starten eines Drehens des Startermotors 11.
  • Das Maschinenstartsystem gemäß jedem Ausführungsbeispiel ist dazu eingerichtet, um das Ritzel 12 mit dem Zahnkranz 14 zunächst in Eingriff zu bringen und danach ein Drehen des Startermotors 11 zu starten, jedoch ist die vorliegende Offenbarung nicht auf diese Konfiguration beschränkt.
  • Insbesondere kann das Maschinenstartsystem gemäß jedem Ausführungsbeispiel dazu eingerichtet sein, um eine Rotation des Startermotors 11 zuerst zu starten und das Ritzel 12 mit dem Zahnkranz 14 in Eingriff zu bringen, wenn die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne nicht Null ist. Diese Konfiguration reduziert die Differenz einer Rotationsgeschwindigkeit zwischen dem Ritzel 12 und dem Zahnkranz 14, was in einem Maschinenstartsystem mit geringerem Lärm, der durch ein Ineingriffbringen des Ritzels 12 mit dem Zahnkranz erzeugt wird, und geringerer Abnutzung des Ritzels 12 aufgrund des Eingriffs des Ritzels 12 mit dem Zahnkranz 14 resultiert.
  • Das Maschinenstartsystem gemäß dem achten Ausführungsbeispiel ist dazu eingerichtet, um die Intervalleinstellaufgabe durchzuführen, um den Start der Maschinenstartsequenz basierend auf dem Generator 21 verglichen mit dem Start einer Aktivierung des Startermotors 11 zu verzögern. Wenn eine Ausführung der Intervalleinstellaufgabe darin resultiert, dass der Start der Maschinenstartaufgabe früher als der Start einer Aktivierung des Startermotors 11 ist, kann das Maschinenstartsystem das Intervall ausdehnen, für das die Steuer-IC 22 die Intervalleinstellaufgabe durchführt, wodurch der Start der Maschinenstartsequenz basierend auf dem Generator 21 verglichen mit dem Start einer Aktivierung des Startermotors 11 zuverlässig verzögert wird.
  • Eine dritte Abwandlung des Maschinenstartsystems gemäß dem achten Ausführungsbeispiel kann dazu eingerichtet sein, um die Intervalleinstellaufgabe durchzuführen, wenn die Umkehrrotationsreduktionssequenz nicht durchgeführt wird. Die ECU 30 gemäß der dritten Abwandlung ist dazu eingerichtet, um den Startermotoransteuerbefehl basierend auf der Maschinenstartanforderung einzuschalten und die Maschinenstartanforderung zu der Steuer-IC 22 zu senden, wenn das vorbestimmte Intervall seit dem Start des Einschaltens des Startermotoransteuerbefehls verstrichen ist. Die ECU 30 kann das Intervall ändern beispielsweise abhängig von
    • (1) der Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne,
    • (2) der Ausgangsspannung der Batterie 31,
    • (3) Umgebungstemperaturen einschließlich der Ambienttemperatur, der Temperatur des Maschinenkühlmittels, der Temperatur der Steuer-IC 22, der Temperatur des Ansteuerelements 24, und/oder der Temperatur eines oder mehrerer Schaltkreisplatinen der Steuer-IC 22,
    • (4) Altersvariationen bzw. -veränderungen der Komponenten der Maschine 10.
  • Während die veranschaulichenden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung hierin beschrieben wurden, ist die vorliegende Offenbarung nicht auf die hierin beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt sondern umfasst jedes und alle Ausführungsbeispiele mit Abwandlungen, Weglassungen, Kombinationen (beispielsweise von Aspekten über verschiedene Ausführungsbeispiele), Anpassungen und/oder Wechseln wie durch Fachleute basierend auf der vorliegenden Offenbarung erkannt würde. Die Beschränkungen in den Ansprüchen sind basierend auf der in den Ansprüchen verwendeten Sprache breit zu interpretieren und nicht auf in der vorliegenden Spezifikation oder während der Verfolgung der Anmeldung beschriebenen Beispiele zu beschränken, wobei solche Beispiele als nicht exklusiv anzusehen sind.
  • In einem System zur Steuerung einer Rotation von an eine Rotationswelle einer Maschine eines Fahrzeugs, das die Maschine als eine Antriebsquelle davon verwendet, angelegtem Drehmoment ist ein Motor vorgesehen. Ein Hauptsteuerelement steuert die Maschine und den Motor. Das Hauptsteuerelement aktiviert auswählend den Motor, der ein erstes Drehmoment an die Rotationswelle der Maschine anlegt, und deaktiviert den Motor. Eine Rotationselektromaschine umfasst einen Rotor, der mit der Rotationswelle der Maschine verbunden ist. Ein Rotationsparametererfassungselement misst einen Rotationsparameter, der mit einer Rotation des Rotors der Rotationselektromaschine verknüpft ist. Ein Sequenzsteuerelement führt als Reaktion auf ein Auftreten einer Auslösersituation eine Steuersequenz durch, die unabhängig von dem Hauptsteuerelement die Rotationselektromaschine basierend auf dem durch das Rotationsparametererfassungselement gemessenen Rotationsparameter steuert, wodurch ein zweites Drehmoment an die Rotationswelle der Maschine angelegt wird.

Claims (18)

  1. System zur Steuerung von an eine Rotationswelle einer Maschine eines Fahrzeugs, das die Maschine als eine Antriebsquelle davon verwendet, anzulegendem Drehmoment, wobei das System umfasst einen Motor, ein Hauptsteuerelement zur Steuerung der Maschine und des Motors, wobei das Hauptsteuerelement dazu eingerichtet ist, um auswählend den Motor, der ein erstes Drehmoment an die Rotationswelle der Maschine anlegt, zu aktivieren und den Motor zu deaktivieren, eine Rotationselektromaschine mit einem Rotor, der mit der Rotationswelle der Maschine verbunden ist, ein Rotationsparametererfassungselement, das dazu eingerichtet ist, um einen Rotationsparameter zu erfassen, der mit einer Rotation des Rotors der Rotationselektromaschine verknüpft ist, und ein Sequenzsteuerelement, das dazu eingerichtet ist, um als Reaktion auf ein Auftreten einer Auslösersituation eine vorbestimmte Steuersequenz durchzuführen, die unabhängig von dem Hauptsteuerelement die Rotationselektromaschine basierend auf dem durch das Rotationsparametererfassungselement erfassten Rotationsparameter steuert, um dadurch ein zweites Drehmoment an die Rotationswelle der Maschine anzulegen.
  2. System nach Anspruch 1, wobei der Motor mit der Rotationswelle der Maschine mittels eines Eingriffs von ersten und zweiten Zahnrädern verbindbar ist und dazu eingerichtet ist, um das erste Drehmoment zu der Rotationswelle der Maschine zu übertragen, während die ersten und zweiten Zahnräder miteinander in Eingriff sind, und die Rotationselektromaschine eine Maximalrotationsgeschwindigkeit des Rotors größer als eine Maximalrotationsgeschwindigkeit des Motors aufweist, wobei die Rotationselektromaschine dazu eingerichtet ist, um das zweite Drehmoment zu der Rotationswelle mittels eines Riemenmechanismusses zu übertragen.
  3. System nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Steuersequenz eine Startsequenz umfasst, die die Rotationselektromaschine dazu bringt, das zweite Drehmoment an die Rotationswelle während eines Startens der Maschine anzulegen, das Hauptsteuerelement dazu eingerichtet ist, um eine Deaktivierung des Motors aufrechtzuerhalten, wenn eine Rotationsgeschwindigkeit der Rotationswelle größer als ein vorbestimmter Wert ist, das Sequenzsteuerelement dazu eingerichtet ist, um die Startsequenz durchzuführen, wenn die Rotationsgeschwindigkeit der Rotationswelle größer als der vorbestimmte Wert ist, das Hauptsteuerelement dazu eingerichtet ist, um den Motor zu aktivieren, wenn die Rotationsgeschwindigkeit der Rotationswelle gleich wie oder geringer als der vorbestimmte Referenzwert ist, und das Sequenzsteuerelement dazu eingerichtet ist, um die Startsequenz durchzuführen, wenn die Rotationsgeschwindigkeit der Rotationswelle gleich wie oder geringer als der vorbestimmte Referenzwert ist.
  4. System nach Anspruch 3, wobei das Starten der Maschine ein Neustarten der Maschine ist, das Hauptsteuerelement dazu eingerichtet ist, um den Motor zu aktivieren, wenn die Rotationsgeschwindigkeit der Rotationswelle gleich wie oder geringer als der vorbestimmte Referenzwert ist, und das Sequenzsteuerelement dazu eingerichtet ist, um die Startsequenz durchzuführen, wenn eine vorbestimmte Warteperiode seit einer Aktivierung des Motors durch das Hauptsteuerelement verstrichen ist.
  5. System nach Anspruch 3 oder 4, wobei das Sequenzsteuerelement dazu eingerichtet ist, um die Startsequenz zu beenden, wenn die Rotationsgeschwindigkeit der Rotationswelle eine vorbestimmte Schwellengeschwindigkeit erreicht hat, und die Startsequenz anzuhalten, wenn die Rotationsgeschwindigkeit der Rotationswelle die vorbestimmte Schwellengeschwindigkeit für eine vorbestimmte erste Zeit seit dem Start der Startsequenz nicht erreicht hat.
  6. System nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei das Hauptsteuerelement dazu eingerichtet ist, um Brennstoff zu der Maschine zuzuführen, und eine erste Zeitvorgabe zur Zufuhr des Brennstoffs zu der Maschine, wenn die Maschine nicht für eine vorbestimmte zweite Zeit seit dem Start der Startsequenz gestartet ist, einzustellen, früher als eine zweite Zeitvorgabe zur Zufuhr des Brennstoffs zu der Maschine zu sein, wenn die Maschine für die vorbestimmte zweite Zeit seit dem Start der Startsequenz gestartet ist.
  7. System nach einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei das Hauptsteuerelement dazu eingerichtet ist, um Brennstoff zu der Maschine zuzuführen, und eine erste Aktivierungszeit, für die der Motor aktiviert ist, wenn die Maschine für eine dritte vorbestimmte Zeit seit dem Start der Startsequenz nicht gestartet ist, einzustellen, um länger als eine zweite Aktivierungszeit zu sein, für die der Motor aktiviert ist, wenn die Maschine für die dritte vorbestimmte Zeit seit dem Start der Startsequenz gestartet ist.
  8. System nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Steuersequenz eine erste Steuersequenz mit einer vorbestimmten ersten Bedingung und eine zweite Steuersequenz mit einer vorbestimmten zweiten Bedingung aufweist, wobei das Sequenzsteuerelement dazu eingerichtet ist, um als Reaktion auf das Auftreten der ersten Bedingung als die Auslösersituation die erste Steuersequenz durchzuführen, eine Steuerung der Rotationselektromaschine für eine vorbestimmte Periode ungeachtet des Auftretens der zweiten Bedingung als die Auslösersituation anzuhalten, und die zweite Steuersequenz durchzuführen, wenn die vorbestimmte Periode seit dem Auftreten der zweiten Bedingung verstrichen ist.
  9. System nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Sequenzsteuerelement dazu eingerichtet ist, um basierend auf der Rotationsgeschwindigkeit des Motors ein Auslösersignal als das Auftreten der Auslösersituation zu erzeugen, und die Steuersequenz als Reaktion auf das erzeugte Auslösersignal durchzuführen.
  10. System nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Rotationselektromaschine eine Wechselstromrotationselektromaschine mit mehreren Phasenspulen ist, das Rotationsparametererfassungselement dazu eingerichtet ist, um als den Rotationsparameter eine bei den mehreren Phasenspulen induzierte elektromotorische Kraft zu erfassen, und das Sequenzsteuerelement dazu eingerichtet ist, um basierend auf der durch das Rotationsparametererfassungselement erfassten induzierten elektromotorischen Kraft zumindest eines aus der Rotationsgeschwindigkeit des Rotors der Wechselstromrotationselektromaschine und einer Phase einer der mehreren Phasenspulen, zu der das Sequenzsteuerelement Energie zuführen sollte, zu erlangen.
  11. System zur Steuerung einer Rotation von an eine Rotationswelle einer Maschine eines Fahrzeugs, das die Maschine als eine Antriebsquelle davon verwendet und dazu eingerichtet ist, um eine Zufuhr von Brennstoff zu der Maschine während eines Anhaltens des Fahrzeugs anzuhalten, um dadurch eine Brennstoffverbrennung in der Maschine anzuhalten, anzulegenden Drehmoments, wobei das System umfasst einen mit der Rotationswelle der Maschine mittels eines Eingriffs von ersten und zweiten Zahnrädern verbindbaren Motors, wobei der Motor dazu eingerichtet ist, um das erste Drehmoment zu der Rotationswelle der Maschine zu übertragen, während die ersten und zweiten Zahnräder miteinander in Eingriff sind, ein Hauptsteuerelement zur Steuerung der Maschine und des Motors, wobei das Hauptsteuerelement dazu eingerichtet ist, um auswählend den Motor, der ein erstes Drehmoment an die Rotationswelle der Maschine anlegt, während die ersten und zweiten Zahnräder miteinander in Eingriff sind, zu aktivieren und den Motor zu deaktivieren, eine Rotationselektromaschine mit einem Rotor, der mit der Rotationswelle der Maschine mittels eines Riemenmechanismusses verbunden ist, wobei die Rotationselektromaschine eine Maximalrotationsgeschwindigkeit des Rotors größer als eine Maximalrotationsgeschwindigkeit des Motors aufweist, ein Rotationsparametererfassungselement, das dazu eingerichtet ist, um einen Rotationsparameter, der mit einer Rotation des Rotors der Rotationselektromaschine verknüpft ist, zu messen, ein Ansteuerelement zur Ansteuerung der Rotationselektromaschine, und ein Sequenzsteuerelement, das dazu eingerichtet ist, um als Reaktion auf ein Auftreten einer Auslösersituation eine Steuersequenz nach dem Anhalten der Zufuhr des Brennstoffs zu der Maschine und vor einem Anhalten einer Rotation der Rotationswelle durchzuführen, wobei die Steuersequenz dazu eingerichtet ist, um das Ansteuerelement dazu zu bringen, unabhängig von dem Hauptsteuerelement die Rotationselektromaschine basierend auf dem durch das Rotationsparametererfassungselement gemessenen Rotationsparameter zu steuern, um dadurch ein zweites Drehmoment an die Rotationswelle der Maschine mittels des Riemenmechanismusses anzulegen.
  12. System nach Anspruch 11, wobei die Steuersequenz dazu eingerichtet ist, um eine Rotationsgeschwindigkeit des Rotors der Rotationselektromaschine bei einer vorbestimmten Geschwindigkeit aufrecht zu erhalten, und um danach das Ansteuerelement dazu zu bringen, die Rotationselektromaschine anzuhalten.
  13. System nach Anspruch 11 oder 12, wobei die Steuersequenz dazu eingerichtet ist, um eine Rotationsgeschwindigkeit des Rotors der Rotationselektromaschine allmählich zu reduzieren, um eine abrupte Verringerung der Rotationsgeschwindigkeit des Rotors der Rotationselektromaschine zu verhindern.
  14. System nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei das Sequenzsteuerelement dazu eingerichtet ist, um als Reaktion auf das Auftreten einer ersten Auslösersituation, welche die Auslösersituation ist, eine Umkehrrotationsreduktionssequenz durchzuführen, die die Steuersequenz nach dem Anhalten der Zufuhr des Brennstoffs zu der Maschine und vor einem Anhalten einer Rotation der Rotationswelle ist, und als Reaktion auf ein Auftreten einer zweiten Auslösersituation eine Startsequenz durchzuführen, die unabhängig von dem Hauptsteuerelement die Rotationselektromaschine basierend auf dem durch das Rotationsparametererfassungselement gemessenen Rotationsparameter zu steuern, um dadurch einen Wert des zweiten Drehmoments an die Rotationswelle der Maschine während eines Startens der Maschine anzulegen, und wobei das Hauptsteuerelement dazu eingerichtet ist, um eine darin eingegebene Maschinenstartanforderung zu empfangen, während das Sequenzsteuerelement die Umkehrrotationsreduktionssequenz durchführt, und um als Reaktion auf die Maschinenstartanforderung zu beginnen, den Motor zu aktivieren, wenn eine Rotationsgeschwindigkeit der Rotationswelle unter eine vorbestimmte Geschwindigkeit abgesunken ist.
  15. System nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei das Sequenzsteuerelement dazu eingerichtet ist, um als Reaktion auf das Auftreten einer ersten Auslösersituation, welche die Auslösersituation ist, eine Umkehrrotationsreduktionssequenz durchzuführen, die die Steuersequenz nach dem Anhalten der Zufuhr des Brennstoffs zu der Maschine und vor einem Anhalten einer Rotation der Rotationswelle ist, und als Reaktion auf ein Auftreten einer zweiten Auslösersituation eine Startsequenz durchzuführen, die unabhängig von dem Hauptsteuerelement die Rotationselektromaschine basierend auf dem durch das Rotationsparametererfassungselement gemessenen Rotationsparameter zu steuern, um dadurch einen Wert des zweiten Drehmoments an die Rotationswelle der Maschine während eines Startens der Maschine anzulegen, und wobei das Hauptsteuerelement dazu eingerichtet ist, um ein erstes Intervall zwischen einem Start einer Aktivierung des Motors und einem Start der Startsequenz, wenn eine darin eingegebene Maschinenstartanforderung empfangen wird, während das Sequenzsteuerelement die Umkehrrotationsreduktionssequenz durchführt, einzustellen, um länger zu sein als ein zweites Intervall, wobei das Hauptsteuerelement dazu eingerichtet ist, um das zweite Intervall zwischen einem Start einer Aktivierung des Motors und einem Start der Startsequenz einzustellen, wenn die darin eingegebene Maschinenstartanforderung empfangen wird, während das Sequenzsteuerelement die Umkehrrotationsreduktionssequenz nicht durchführt.
  16. System nach einem der Ansprüche 11 bis 15, wobei die Steuersequenz eine erste Steuersequenz mit einer vorbestimmten ersten Bedingung und eine zweite Steuersequenz mit einer vorbestimmten zweiten Bedingung umfasst, wobei das Sequenzsteuerelement dazu eingerichtet ist, um als Reaktion auf das Auftreten der ersten Bedingung als die Auslösersituation die erste Steuersequenz durchzuführen, eine Steuerung der Rotationselektromaschine für eine vorbestimmte Periode ungeachtet des Auftretens der zweiten Bedingung als die Auslösersituation anzuhalten, und die Steuersequenz durchzuführen, wenn die vorbestimmte Periode seit dem Auftreten der zweiten Bedingung verstrichen ist.
  17. System nach einem der Ansprüche 11 bis 16, wobei das Sequenzsteuerelement dazu eingerichtet ist, um basierend auf der Rotationsgeschwindigkeit des Motors ein Auslösersignal als das Auftreten der Auslösersituation zu erzeugen, und die Steuersequenz als Reaktion auf das erzeugte Auslösersignal durchzuführen.
  18. System nach einem der Ansprüche 11 bis 17, wobei die Rotationselektromaschine eine Wechselstromrotationselektromaschine mit mehreren Phasenspulen ist, das Rotationsparametererfassungselement dazu eingerichtet ist, um als den Rotationsparameter bei den mehreren Phasenspulen induzierte elektromotorische Kraft zu erfassen, und das Sequenzsteuerelement dazu eingerichtet ist, um basierend auf der durch das Rotationsparametererfassungselement erfassten induzierten elektromotorischen Kraft zumindest eines aus der Rotationsgeschwindigkeit des Rotors der Wechselstromrotationselektromaschine und einer Phase einer der mehreren Phasenspulen, zu der das Sequenzsteuerelement Energie zuführen sollte, zu erlangen.
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