DE10318848B4

DE10318848B4 - Engine starting system

Info

Publication number: DE10318848B4
Application number: DE10318848.7A
Authority: DE
Inventors: Akira Kato; Mikio Saito; Masahiko Osada
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2002-04-26
Filing date: 2003-04-25
Publication date: 2014-02-20
Anticipated expiration: 2023-04-26
Also published as: JP4144348B2; FR2839119A1; JP2004003434A; FR2839119B1; DE10318848A1

Abstract

Maschinenstartsystem, mit: einem ersten Anlasser (4), der zum Starten einer Maschine (1) arbeitet; einem zweiten Anlasser (5), der zum Starten der Maschine (1) anstelle des ersten Anlassers (4) für einen Fall verwendet wird, daß eine gegebene Maschinenstart-Fehlfunktion vorliegt, die zu einer Schwierigkeit beim Starten der Maschine (1) durch den ersten Anlasser (4) führt; und einer Detektorschaltung (2) für eine Maschinenstart-Fehlfunktion, die bestimmt, daß die Maschinenstart-Fehlfunktion aufgetreten ist, wenn eine Beschleunigung der Maschine (1), die beim Starten der Maschine (1) gemessen wird, nicht eine gegebene Ziel-Maschinenbeschleunigung erreicht, und wobei die Detektorschaltung (2) für die Maschinenstart-Fehlfunktion eine Liste aufweist, in der unterschiedliche Werte der Ziel-Maschinenbeschleunigung aufgelistet sind, die als eine Funktion von einer der Größen oder von einigen der Größen gemäß einer Außenlufttemperatur, Temperatur der Maschine, Temperatur des ersten Anlassers (4), einer Last aufgrund von Zubehör, welches durch die Maschine (1) angetrieben wird, und einem Status einer Batterie bestimmt ist bzw. sind.Engine starting system, comprising: a first starter (4) which operates to start an engine (1); a second starter (5) which is used to start the engine (1) instead of the first starter (4) in the event that there is a given engine start malfunction resulting in a difficulty in starting the engine (1) by the first Starter (4) leads; and an engine start malfunction detector circuit (2) that determines that the engine start malfunction has occurred when an acceleration of the engine (1) measured when the engine (1) starts does not reach a given target engine acceleration , and wherein the engine start malfunction detector circuit (2) has a list listing different target engine acceleration values as a function of one or some of the sizes according to an outside air temperature, engine temperature, temperature of the first starter (4), a load due to accessories driven by the machine (1) and a status of a battery.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION

1. Gebiet der Erfindung1. Field of the invention

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein ein Maschinenstartsystem, welches mit zwei Maschinen-Anlassem ausgerüstet ist, und ein Maschinenstartsystem, welches dafür ausgelegt ist, um eine Ausgangsleistung eines Maschinenanlassers zu indem.The present invention generally relates to an engine start system equipped with two engine starters and an engine start system adapted to provide an output of an engine starter.

2. Stand der Technik2. State of the art

In den letzten Jahren sind Leerlauf-Stopsysteme allmählich in Gebrauch gekommen, die in solcher Weise arbeiten, daß eine Maschine eines Automobils automatisch gestoppt wird, wenn das Fahrzeug an einer Kreuzung anhält, um dadurch die Brennstoff-Wirtschaftlichkeit oder auch die Abgasausstoßqualität zu verbessern. Beispielsweise werden in der japanischen Patenterstveröffentlichung JP 10-136 508 A , JP 2001-159 385 A und der JP 2001-165 019 A Leerlauf-Stopsysteme vorgeschlagen, die mit zwei Anlassern ausgerüstet sind (z. B. einem Zahnrad-Anlasser und einem Riemen-Anlasser) und die in solcher Weise arbeiten, um eine Maschine zuerst unter Verwendung eines der Anlasser zu starten und die Maschine unter Verwendung des anderen Anlassers nach einem Leerlaufstop wieder zu starten.In recent years, idling stop systems have come into use gradually, operating in such a manner that an engine of an automobile is automatically stopped when the vehicle stops at an intersection, thereby improving the fuel economy or the exhaust emission quality. For example, in the Japanese Patent First Publication JP 10-136508A . JP 2001-159 385 A and the JP 2001-165 019 A Idling stop systems proposed with two starters (eg, a gear starter and a belt starter) and operating in such a way to start a machine first using one of the starters and the machine using the other starter to restart after an idle stop.

Typische Zahnrad- oder Getriebe-Anlasser, die in Maschinenstartsystemen verwendet werden, sind mit einem Leistungsgetriebemechanismus ausgestattet, der aus einem Kleinzahnrad und einem Ringzahnrad gebildet ist, welches mit dem Kleinzahnrad kämmt, so daß dadurch unerwünschte mechanische Geräusche entstehen können.Typical gear or gear starters used in engine starting systems are provided with a power transmission mechanism formed of a pinion gear and a ring gear meshing with the pinion gear, thereby producing undesirable mechanical noise.

Typische Riemen-Anlasser sind mechanischen Einschränkungen unterworfen, die ein Riemenscheiben-Verhältnis betreffen, wobei eine Schwierigkeit bei der Erhöhung des Riemenscheibenverhältnisses entsteht. Es ist somit schwierig, anders als bei den Zahnrad- oder Getriebe-Anlassern ein großes Untersetzungsgetriebeverhältnis zu schaffen.Typical belt starters are subject to mechanical constraints relating to a pulley ratio with difficulty in increasing the pulley ratio. It is thus difficult to provide a large reduction gear ratio unlike the gear or gear starters.

Es ist demzufolge ratsam, daß der Zahnrad- oder Getriebeanlasser durch Handbetätigung eines Zündschalters zum Starten der Maschine zuerst eingeschaltet wird und daß dann der Riemen-Anlasser dazu eingesetzt wird, um die Maschine wieder zu starten.Accordingly, it is advisable that the gear or transmission starter be first turned on by manual operation of an ignition switch for starting the engine, and then that the belt starter be used to restart the engine.

Wenn die Maschine durch den Anlasser aktiviert wird, bildet das Startansprechverhalten, d. h. ein Zeitintervall zwischen dem Einschalten des Anlassers und dem Starten der Maschine (d. h. Vervollständigung der Verbrennung nach dem Ankurbeln der Maschine) ein wesentliches Komfortmerkmal für einen Fahrzeugfahrer. Spezifisch ist es wünschenswert, die Maschine schnell anzulassen. Die oben genannten Veröffentlichungen lehren die abwechselnde Verwendung des Riemenanlassers, wenn eine Fehlfunktion des Zahnrad-Anlassers beim Starten der Maschine aufgetreten ist, sie schweigen jedoch darüber auf welche Weise solch eine Fehlfunktion in Verbindung mit dem Startansprechverhalten detektiert werden soll. Es ist somit schwierig, die Maschine schnell zu starten, wenn irgendwelche Fehlfunktionen detektiert wurden, wodurch für den Fahrer ein Unbehagen entsteht.When the machine is activated by the starter, the starting response, i. H. a time interval between turning on the starter and starting the engine (i.e., completing combustion after cranking the engine) is an essential convenience feature for a vehicle driver. Specifically, it is desirable to start the engine quickly. The above publications teach the alternate use of the belt starter when a malfunction of the gear starter occurred when the engine was started, but they are silent about how to detect such a malfunction in connection with the starting response. Thus, it is difficult to start the engine quickly if any malfunctions have been detected, causing discomfort to the driver.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION

Es ist daher eine Hauptaufgabe der Erfindung die dem Stand der Technik anhaftende Nachteile zu vermeiden.It is therefore a principal object of the invention to avoid the disadvantages inherent in the prior art.

Ein anderes Ziel der Erfindung besteht darin, ein Maschinenstartsystem zu schaffen, welches so arbeitet, um eine Maschine schnell zu starten und zwar selbst wenn irgendwelche Fehlfunktionen detektiert werden, ohne dabei einen Kompromiß mit dem Komfort einer Bedienungsperson eingehen zu müssen.Another object of the invention is to provide a machine start system which operates to start a machine quickly, even if any malfunctions are detected, without compromising operator comfort.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Maschinenstartsystem geschaffen, welches zum Starten einer Brennkraftmaschine für Automobile verwendet werden kann.According to one aspect of the invention, an engine starting system is provided which can be used to start an internal combustion engine for automobiles.

Das Maschinenstartsystem enthält: (a) Einen ersten Anlasser, der zum Starten einer Maschine eingesetzt wird; (b) einen zweiten Anlasser, der zum Starten der Maschine anstelle des ersten Anlassers in einem Fall eingesetzt wird, wenn eine Maschinenstart-Fehlfunktion gegeben ist, was zu einer Schwierigkeit beim Starten oder Anlassen der Maschine mit Hilfe des ersten Anlassers führt; und (c) eine Maschinenstart-Fehlfunktion-Detektorschaltung, die in solcher Weise arbeitet, um eine gegebene Maschinenstart-Fehlfunktion als eine Funktion eines vorgewählten Zeitfaktors zu detektieren.The engine start system includes: (a) a first starter used to start a machine; (b) a second starter used to start the engine instead of the first starter in a case where an engine start malfunction is given, resulting in difficulty in starting or starting the engine by means of the first starter; and (c) an engine start malfunction detector circuit operating in such a manner as to detect a given engine start malfunction as a function of a preselected time factor.

Spezifisch gesagt, wenn die Maschinenstart-Fehlfunktion als aufgetreten bestimmt wird und zwar basierend auf dem Zeitfaktor, wird der zweite Anlasser in Bereitschaft gesetzt, um die Maschine zu starten und zwar anstelle des ersten Anlassers. Die Verwendung solch eines Zeitfaktors resultiert in einer frühen Detektion der Maschinenstart-Fehlfunktion.Specifically, when the engine start malfunction is determined to have occurred based on the time factor, the second starter is set to start the engine instead of the first starter. The use of such a time factor results in early detection of engine start malfunction.

In der bevorzugten Betriebsart der Erfindung bestimmt die Maschinenstart-Fehlfunktion-Detektorschaltung, daß die Maschinenstart-Fehlfunktion aufgetreten ist, wenn eine Beschleunigung der Maschine, die bei dem Start der Maschine gemessen wird, nicht eine gegebene Ziel-Maschinenbeschleunigung erreicht. Üblicherweise wird die Beschleunigung der Maschine einer Änderung unterworfen und zwar aufgrund der Operationen des ersten Anlassers, eines Maschinen-Leistungsgetriebemechanismus, der Maschine, Zubehöreinrichtungen oder dem Status der im Fahrzeug mitgeführten Batterie. Somit ermöglicht die Bestimmung der Maschinenstart-Fehlfunktion unter Verwendung der Maschinenbeschleunigung das Detektieren von irgendwelchen Fehlern der oben erläuterten Elemente.In the preferred mode of the invention, the engine start malfunction detector circuit determines that the engine start malfunction has occurred when acceleration of the engine start malfunction detection circuit has occurred Machine measured at the start of the engine does not reach a given target engine acceleration. Usually, the acceleration of the engine is subjected to a change due to the operations of the first starter, an engine power transmission mechanism, the engine, accessories, or the status of the battery carried in the vehicle. Thus, the determination of the engine start malfunction using the engine acceleration enables the detection of any errors of the above-explained elements.

Die Maschinenstart-Fehlfunktion-Detektorschaltung kann einen Plan enthalten, in welchem unterschiedliche Werte der Ziel-Maschinenbeschleunigung enthalten sind, die als eine Funktion von einer oder von einigen der Größen gemäß der Außenseiten-Lufttemperatur, der Temperatur der Maschine, der Temperatur des ersten Anlassers, der Last der Zubehöreinrichtung, die durch die Maschine angetrieben wird, und dem Status der im Fahrzeug befindlichen Batterie.The engine start malfunction detection circuit may include a map that includes different values of the target engine acceleration that may be used as a function of one or more of the outside air temperature, the engine temperature, the first starter temperature, the load of the accessory device driven by the machine and the status of the onboard battery.

Die Ziel-Maschinenbeschleunigung kann alternativ basierend auf einer Ausgangsgrößencharakteristik des ersten Anlassers und der Lastcharakteristik beim Start der Maschine bestimmt werden. Spezifisch ausgedrückt, wird die Maschinenstart-Fehlfunktion abhängig von einer Änderung in der Ausgangscharakteristik des ersten Anlassers oder der Lastcharakteristik beim Start der Maschine bestimmt, was zu einer erhöhten Genauigkeit solch einer Bestimmung führt. Dies beseitigt auch den Bedarf nach einem Plan, wie dies oben beschrieben ist.The target engine acceleration may alternatively be determined based on an output characteristic of the first starter and the load characteristic at the start of the engine. Specifically, the engine start malfunction is determined depending on a change in the output characteristic of the first starter or the load characteristic at the start of the engine, resulting in increased accuracy of such determination. This also eliminates the need for a plan as described above.

Die Beschleunigung der Maschine, die bei der Bestimmung der Maschinenstart-Fehlfunktion verwendet wird, kann unter Verwendung der Drehzahl der Maschine bestimmt werden, und zwar gemessen in einer gegebenen Zeitperiode, nachdem der erste Anlasser betätigt worden ist. Insbesondere wird die Maschinenstart-Fehlfunktion ohne eine Überwachung der Beschleunigung der Maschine für eine lange Zeitperiode detektiert, was dann zu einer Vereinfachung der Detektion führt.The acceleration of the engine used in determining the engine start malfunction may be determined using the engine speed measured in a given period of time after the first starter has been actuated. In particular, the engine start malfunction is detected without monitoring the acceleration of the engine for a long period of time, which then results in a simplification of the detection.

Wenn die Maschinenstart-Fehlfunktion-Detektorschaltung eine Maschinenstart-Fehlfunktion detektiert hat, wird der erste Anlasser außer Bereitschaft gesetzt, während jedoch der zweite Anlasser gleichzeitig in Bereitschaft gesetzt wird. Dies spart Energie der Batterie ein, speziell dann, wenn ein Fehler eines Motors des ersten Anlassers sich aus einem elektrischen Leckzustand ergibt.When the engine start malfunction detection circuit has detected an engine start malfunction, the first starter is made out of order while the second starter is simultaneously set in standby. This saves energy of the battery, especially if a fault of an engine of the first starter results from an electrical leakage condition.

Wenn die Maschinenstart-Fehlfunktion-Detektorschaltung die Maschinenstart-Fehlfunktion detektiert, kann der zweite Anlasser in Bereitschaft gesetzt werden, nachdem der erste Anlasser außer Bereitschaft gesetzt worden ist. Dies ist bei der Sicherstellung eines benötigten Maschinenstartdrehmoments bei einem Fall nützlich, bei dem sich der erste Anlasser in einer Wartung befindet, jedoch die Ziel-Maschinenbeschleunigung aufgrund einer erhöhten Last des Zubehörs nicht erreicht wird.When the engine start malfunction detection circuit detects the engine start malfunction, the second starter can be set in standby after the first starter is set out of order. This is useful in ensuring a required engine starting torque in a case where the first starter is in maintenance but the target engine acceleration is not achieved due to an increased load of the accessory.

Wenn alternativ die Maschinenstart-Fehlfunktion-Detektorschaltung die Maschinenstart-Fehlfunktion detektiert hat, kann der erste Anlasser außer Bereitschaft gesetzt werden, nachdem der zweite Anlasser in Bereitschaft gesetzt worden ist. Dies vermeidet ein Springen eines Kleinzahnrades während einer Hochgeschwindigkeitsoperation der Maschine in einem Fall, bei dem der zweite Anlasser als Zahnrad- oder Getriebe-Anlasser implementiert ist und somit so konstruiert ist, daß das Kleinzahnrad mit einem Ringzahnrad in Eingriff gebracht wird, welches an die Maschine angeschlossen ist, um die Maschine zu starten.Alternatively, if the engine start malfunction detection circuit has detected the engine start malfunction, the first starter may be disabled after the second starter has been readied. This avoids jumping of a pinion gear during a high-speed operation of the engine in a case where the second starter is implemented as a gear or transmission starter and thus constructed so that the pinion gear is engaged with a ring gear connected to the engine is connected to start the machine.

Wenn alternativ die Maschinenstart-Fehlfunktion-Detektorschaltung eine Maschinenstart-Fehlfunktion detektiert hat, kann der erste Anlasser außer Bereitschaft gesetzt werden, wonach dann, wenn eine Drehzahl der Maschine unter einen gegebenen Wert oder auf Null abnimmt, der zweite Anlasser in Bereitschaft gesetzt werden kann. Dies sichert einen Eingriff des Kleinzahnrades mit dem Ringzahnrad und vermeidet ein Brechen von oder einen unerwünschten mechanischen Stoß bei den Zahnrädern.Alternatively, if the engine start malfunction detection circuit has detected an engine start malfunction, the first starter may be disabled, and then, when a rotational speed of the engine decreases below a given value or to zero, the second starter may be readied. This assures engagement of the pinion gear with the ring gear and avoids breakage of or unwanted mechanical impact on the gears.

Das System enthält ferner einen Strombegrenzer, der in solcher Weise arbeitet, um einen Startstrom abzusenken, der durch den ersten Anlasser fließt, wenn dieser in Bereitschaft gesetzt ist. Wenn die Ziel-Maschinenbeschleunigung nicht erreicht wird, nachdem die Maschine durch den ersten Anlasser gestartet worden ist, wird der Strombegrenzer außer Bereitschaft gesetzt. Spezifisch gesagt, kann die Verwendung des Strombegrenzers bewirken, daß die Ziel-Maschinenbeschleunigung nicht erreicht wird. Um dieses Problem zu vermeiden und zwar dann, wenn solch ein Ereignis auftritt, wird der Strombegrenzer außer Bereitschaft gesetzt. Wenn der Strombegrenzer außer Bereitschaft gesetzt ist, jedoch die Beschleunigung der Maschine, die beim Start der Maschine gemessen wird, nicht die gegebene Ziel-Maschinenbeschleunigung erreicht, kann der zweite Anlasser ausgewählt werden, um anstelle des ersten Anlassers die Maschine zu starten. Spezifisch ausgedrückt kann die Tatsache entscheidend sein, daß die Ziel-Maschinenbeschleunigung nicht erreicht worden ist und dies nicht aus einer Abnahme in dem Startstrom resultiert, sondern sich aufgrund des Strombegrenzers ergibt, so daß daher der zweite Anlasser schnell ausgewählt wird, um die Maschine zu starten.The system further includes a current limiter operating in such a manner as to lower a starting current flowing through the first starter when it is in standby. If the target engine acceleration is not reached after the engine has been started by the first starter, the current limiter is disabled. Specifically, the use of the current limiter may cause the target machine acceleration not to be achieved. To avoid this problem, and when such an event occurs, the current limiter is disabled. If the current limiter is disabled, but the acceleration of the engine being measured at engine startup does not reach the given target engine acceleration, the second starter may be selected to start the engine instead of the first starter. Specifically, the fact that the target engine acceleration has not been achieved and that does not result from a decrease in the starting current but results from the current limiter, so that the second starter is quickly selected to start the engine may be critical ,

Das System kann ferner einen Drehzahlsensor enthalten, der dafür ausgelegt ist, um die Drehzahl der Zusatzeinrichtungen zu messen, die sich gleichzeitig mit der Drehzahl der Maschine dreht und zwar mit einer Drehzahl, die höher als die Drehzahl der Maschine ist. Die Maschinenstart-Fehlfunktion-Detektorschaltung bestimmt die Drehzahl des Zubehörs, die durch den Drehzahlsensor als Beschleunigung der Maschine gemessen wird, wie beim Detektieren der Maschinenstart-Fehlfunktion verwendet. In einem Fall, bei dem der Drehzahlsensor im Wesentlichen die gleiche Auflösung besitzt wie diejenige von typischen Kurbelwellensensoren, wird die Möglichkeit geschaffen, die Drehzahl des Zubehörs exakt innerhalb eines niedrigen Drehzahlbereiches (z. B. 200 Umdrehungen/min oder weniger) zu messen, was nicht mit Hilfe des Kurbelwellenwinkel-Sensors gemessen werden kann. Dies schafft die Möglichkeit, daß die Maschinenstart-Fehlfunktion frühzeitig detektiert werden kann. The system may further include a speed sensor configured to measure the speed of the accessories which simultaneously rotates with the speed of the machine at a speed higher than the speed of the machine. The engine start malfunction detection circuit determines the rotational speed of the accessory measured by the rotational speed sensor as acceleration of the engine as used in detecting the engine start malfunction. In a case where the rotational speed sensor has substantially the same resolution as that of typical crankshaft sensors, the possibility is provided to measure the rotational speed of the accessory exactly within a low rotational speed range (eg, 200 rpm or less), which can not be measured with the help of the crankshaft angle sensor. This creates the possibility that the engine start malfunction can be detected early.

Wenn eine Zeitdauer, die durch einen Fahrer zugelassen wird und zwar von der Freigabe des ersten Anlassers bis zum Starten der Maschine, als Startansprechverhalten definiert wird und zwar entsprechend einer zulässigen Zeit ta, so wird eine Zeitdauer, die erforderlich ist zwischen dem in Bereitschaftsetzen des ersten Anlassers und dem Detektieren der Maschinenstart-Fehlfunktion als eine erforderliche Beschleunigungsbestimmungszeit t definiert, und eine Zeit, die erforderlich ist, um die Maschine zu starten, nachdem der zweite Anlasser in Bereitschaft gesetzt worden ist, wird als eine zweite Startzeit tb bezeichnet, wobei die erforderliche Beschleunigungsbestimmungszeit t kürzer eingestellt wird als die zulässige Startansprechzeit ta minus der zweiten Startzeit tb. Spezifisch ausgedrückt, wenn die Maschine durch den ersten Anlasser gestartet wird, ist es möglich, die Maschinenstart-Fehlfunktion schnell zu detektieren, wodurch eine schnelle oder kurze Startansprechzeit sichergestellt wird, wie dies im Interesse des Fahrzeugfahrers liegt, wenn der erste Anlasser auf den zweiten Anlasser umgeschaltet wird.When a period of time allowed by a driver from the release of the first starter to the start of the engine is defined as a startup response corresponding to an allowable time ta, a time period required between that in standby of the first one Starter and detecting the engine start malfunction is defined as a required acceleration determination time t, and a time required to start the engine after the second starter has been prepared is referred to as a second starting time tb, with the required Acceleration determination time t is set shorter than the allowable start response time ta minus the second start time tb. Specifically, when the engine is started by the first starter, it is possible to quickly detect the engine start malfunction, thereby ensuring a quick or short start response time, as in the interest of the vehicle driver when the first starter to the second starter is switched.

Das System kann ferner eine automatische Maschinen-Stop- und -Startvorrichtung aufweisen, welche in solcher Weise arbeitet, um die Maschine dann anzuhalten, wenn ein gegebener Anhaltezustand nach dem Start der Maschine erfüllt ist und die Maschine dann wieder gestartet wird, wenn eine gegebene Wiederstartbedingung erfüllt ist. In einem Fall, bei dem nach dem Starten der Maschine durch den zweiten Anlasser in Ansprechen auf eine Handbetätigung eines Zündschlüsselschalters, die durch einen Fahrer durchgeführt wird, die Maschine erneut mittels des ersten Anlassers angelassen wird, nachdem sie durch die automatische Maschinen-Stop- und -Startvorrichtung gestoppt wurde, wird eine Zeitdauer, die zwischen der Handbetätigung und dem Start der Maschine durch den zweiten Anlasser verbraucht wird, als zweite Startzeit verwendet. Dies schafft die Möglichkeit, daß eine Maschinenstart-Fehlfunktion als eine Funktion der Alterung des Fahrzeugs detektiert wird, d. h. abhängig von dem momentanen Zustand der Maschine oder aufgrund einer Änderung in der Zeit, die für den zweiten Anlasser zum Starten der Maschine erforderlich ist.The system may further include an automatic engine stop and start device operating to stop the engine when a given stop condition is met after the engine is started and then restarting the engine when a given restart condition occurs is satisfied. In a case where after starting the engine by the second starter in response to a manual operation of an ignition key switch, which is performed by a driver, the engine is restarted by the first starter after it has been stopped by the automatic engine stop and start Starting device is stopped, a period of time that is consumed between the manual operation and the start of the engine by the second starter, as a second start time. This creates the possibility that an engine start malfunction is detected as a function of the aging of the vehicle, i. H. Depending on the current state of the machine or due to a change in the time required for the second starter to start the machine.

Die automatische Maschinen-Stop- und -Startvorrichtung kann so arbeiten, daß sie ein Zeitintervall lernt und zwar zwischen der Freigabe eines Bremspedals eines Fahrzeugs durch einen Fahrzeugfahrer und Niederdrücken eines Gaspedals, um die Maschine wieder zu starten und zwar mit Hilfe des ersten Anlassers, nachdem ein automatischer Stop der Maschine erfolgt ist und wobei dann die zulässige Startansprechzeit ta als eine Funktion des erlernten Zeitintervalls bestimmt wird. Insbesondere wird die zulässige Startansprechzeit im Lichte der Eigenschaften der individuellen Fahrzeugfahrer bestimmt, wobei im Wesentlichen die gleiche Beschleunigung des Fahrzeugs erreicht wird, wie diejenige bei den typischen Automatikgetriebefahrzeugen nach Niederdrücken des Gaspedals.The automatic engine stop and start device may operate to learn a time interval between the release of a brake pedal of a vehicle by a vehicle driver and depression of an accelerator pedal to restart the engine with the aid of the first starter after an automatic stop of the machine has taken place, and then the allowable start response time ta is determined as a function of the learned time interval. In particular, the allowable start response time is determined in light of the characteristics of the individual vehicle drivers, achieving substantially the same acceleration of the vehicle as that in typical automatic transmission vehicles upon depression of the accelerator pedal.

Gemäß einem weiteren nicht von der Erfindung abgedeckten Aspekt wird ein Maschinenstartsystem geschaffen, welches folgendes aufweist: (a) Einen Anlasser, der mit einem Gleichstrommotor ausgestattet ist und in solcher Weise arbeitet, um ein Drehmoment zum Starten einer Maschine zu erzeugend und (b) eine Motorsteuerschaltung, die in solcher Weise arbeitet, um einen Feldstrom zu steuern, der durch eine Motorwicklung des Gleichstrommotors fließt, um eine Ausgangscharakteristik des Gleichstrommotors zwischen einem Hochgeschwindigkeitsmodus und einem Hochdrehmomentmodus umzuschalten. Die Motorsteuerschaltung betätigt den Gleichstrommotor in einer Hochgeschwindigkeitsbetriebsart, um die Maschine zu starten. Wenn eine Beschleunigung der Maschine beim Starten der Maschine nicht eine gegebene Ziel-Maschinenbeschleunigung erreicht, schaltet die Motorsteuerschaltung die Ausgangscharakteristik des Gleichstrommotors von einer Hochgeschwindigkeitsbetriebsart auf eine Hochdrehmomentbetriebsart, um die Maschine anzulassen, was dann zu einem schnellen Start der Maschine führt.According to another aspect not covered by the invention, there is provided an engine starting system comprising: (a) a starter equipped with a DC motor and operating in such a manner as to generate a torque for starting a machine; and (b) a A motor control circuit operating in such a manner as to control a field current flowing through a motor winding of the DC motor to switch an output characteristic of the DC motor between a high-speed mode and a high-torque mode. The motor control circuit operates the DC motor in a high-speed mode to start the engine. When acceleration of the engine at engine startup does not reach a given target engine acceleration, the engine control circuit switches the output characteristic of the DC engine from a high speed mode to a high torque mode to start the engine, which then results in a quick start of the engine.

In der bevorzugten Betriebsart nach dem weiteren, nicht von der Erfindung abgedeckten Aspekt ist der Gleichstrommotor des Anlassers durch einen Shuntgewickelten Motors mit einer Shunt-Wicklung implementiert. Die Motorsteuerschaltung arbeitet in solcher Weise, um den Feldstrom zu steuern, der durch die Shunt-Wicklung fließt, um die Ausgangscharakteristik des Gleichstrommotors zwischen einer Hochgeschwindigkeitsbetriebsart und der Hochdrehmomentbetriebsart umzuschalten.In the preferred mode of operation according to the further aspect not covered by the invention, the DC motor of the starter is implemented by a shunt-wound motor with a shunt winding. The motor control circuit operates to control the field current flowing through the shunt winding to switch the output characteristic of the DC motor between a high-speed mode and the high-torque mode.

Der Gleichstrommotor des Anlassers kann alternativ durch einen Doppelschlußmotor implementiert sein, der mit einer Shunt-Wicklung und einer Reihenwicklung ausgerüstet ist. Die Motorsteuerschaltung arbeitet in solcher Weise, um den Feldstrom zu steuern, der durch die Shunt-Wicklung fließt, um die Ausgangscharakteristik des Gleichstrommotors zwischen dem Hochgeschwindigkeitsmodus und dem Hochdrehmomentmodus umzuschalten. The DC motor of the starter may alternatively be implemented by a double-wound motor equipped with a shunt winding and a series winding. The motor control circuit operates to control the field current flowing through the shunt winding to switch the output characteristic of the DC motor between the high-speed mode and the high-torque mode.

Die Motorsteuerschaltung kann die Ziel-Maschinenbeschleunigung bestimmen, indem sie in einem Plan nachschaut, in welchem unterschiedliche Werte der Ziel-Maschinenbeschleunigung als Funktion von wenigstens einer der Größen wie der Außenlufttemperatur, der Temperatur der Maschine, der Temperatur des Gleichstrommotors, der Last durch eine Zubehöreinrichtung, die durch die Maschine angetrieben wird, und den Status einer im Fahrzeug mitgeführten Batterie aufgelistet sind.The engine control circuit may determine the target engine acceleration by looking up a schedule in which different values of the target engine acceleration as a function of at least one of the outside air temperature, the temperature of the engine, the temperature of the DC motor, the load by an accessory device , which is driven by the machine, and the status of a battery carried in the vehicle are listed.

Die Ziel-Maschinenbeschleunigung kann alternativ durch die Ausgangscharakteristik des Gleichstrommotors und durch eine Lastcharakteristik beim Start der Maschine bestimmt werden. Spezifisch ausgedrückt, wird die Maschinenstart-Fehlfunktion abhängig von einer Änderung in der Ausgangscharakteristik des Anlassers oder der Lastcharakteristik beim Start der Maschine bestimmt, was zu einer Erhöhung der Genauigkeit bei solch einer Bestimmung führt. Dies beseitigt auch den Bedarf nach einem Plan, wie oben beschrieben ist.The target engine acceleration may alternatively be determined by the output characteristic of the DC motor and by a load characteristic at the start of the engine. Specifically, the engine start malfunction is determined depending on a change in the output characteristic of the starter or the load characteristic at the start of the engine, resulting in an increase in accuracy in such a determination. This also eliminates the need for a plan as described above.

Wenn es erforderlich ist zwischen dem Hochgeschwindigkeitsmodus und dem Hochdrehmomentmodus umzuschalten, kann die Motorsteuerschaltung die Ausgangscharakteristik des Gleichstrommotors kontinuierlich ändern. Dies führt zu einer Abnahme in dem mechanischen Stoß oder Spannung, der bzw. die während des Übergangs zwischen dem Hochgeschwindigkeitsmodus und dem Hochdrehmomentsmodus erzeugt wird.When it is necessary to switch between the high-speed mode and the high-torque mode, the motor control circuit may continuously change the output characteristic of the DC motor. This results in a decrease in the mechanical shock or stress generated during the transition between the high speed mode and the high torque mode.

Das System kann ferner einen zweiten Anlasser aufweisen, der in solcher Weise arbeitet, um die Maschine zu starten. Wenn die Motorsteuerschaltung die Maschine über den Anlasser in dem Hochdrehmomentmodus startet, jedoch die Beschleunigung der Maschine nicht die Ziel-Maschinenbeschleunigung erreicht, verwendet die Motorsteuerschaltung den zweiten Anlasser, um die Maschine anstatt mit Hilfe des anderen Anlassers zu starten.The system may further include a second starter operating in such a manner to start the engine. When the engine control circuit starts the engine via the starter in the high torque mode but the acceleration of the engine does not reach the target engine acceleration, the engine control circuit uses the second starter to start the engine instead of using the other starter.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Die vorliegende Erfindung kann vollständiger anhand der folgenden detaillierten Beschreibung und anhand der beigefügten Zeichnungen von bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung verstanden werden, die jedoch nicht so zu interpretieren sind, daß sie die Erfindung auf spezifische Ausführungsformen einschränken, sondern lediglich zum Zwecke der Erläuterung und dem Verständnis dienen.The present invention may be more fully understood from the following detailed description and the accompanying drawings of preferred embodiments of the invention, which, however, should not be interpreted as limiting the invention to specific embodiments, but for purposes of illustration and understanding only ,

In den Zeichnungen zeigen:In the drawings show:

1 ein Blockschaltbild, welches ein Maschinenstartsystem gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt; 1 a block diagram showing an engine starting system according to a first embodiment of the invention;

2 ein Flußdiagramm eines Maschinenstartprogramms, welches durch das System von 1 ausgeführt wird; 2 a flowchart of an engine start program, which by the system of 1 is performed;

3, 4, 5 und 6 Zeitpläne, die Operationen der Anlasser und der Drehzahl einer Maschine in unterschiedlichen Steuer-Modi veranschaulichen; 3 . 4 . 5 and 6 Schedules illustrating starter and engine speed in different control modes;

7 ein Diagramm, welches einen Schaltungsaufbau eines Riemen-Starters wiedergibt gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung; 7 a diagram showing a circuit construction of a belt starter according to the second embodiment of the invention;

8 ein Diagramm, welches eine modifizierte Schaltungsstruktur eines Riemen-Starters gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt; 8th FIG. 12 is a diagram illustrating a modified circuit structure of a belt starter according to the second embodiment of the present invention; FIG.

9 und 10 Zeitpläne, die Operationen der Anlasser und der Drehzahl einer Maschine bei der zweiten Ausführungsform wiedergeben; 9 and 10 Timetables representing operations of the starters and the number of revolutions of a machine in the second embodiment;

11 einen Graphen, der eine Variation in der Drehzahl einer Maschine bei der Maschinenstartsteuerung der dritten Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht; 11 FIG. 10 is a graph illustrating a variation in rotational speed of a machine in the engine starting control of the third embodiment of the invention; FIG.

12 eine erläuternde Ansicht, die darstellt, auf welche Weise eine erforderliche Beschleunigung-Bestimmungszeit bestimmt wird; 12 an explanatory view showing how a required acceleration determination time is determined;

13 ein Blockschaltbild, welches ein Maschinenstartsystem gemäß einer vierten, nicht unter die Erfindung fallende Ausführungsform wiedergibt; 13 a block diagram showing an engine starting system according to a fourth, not falling under the invention embodiment;

14 ein Schaltungsdiagramm des Maschinenstartsystems der vierten Ausführungsform; 14 a circuit diagram of the engine start system of the fourth embodiment;

15 einen Graphen, der eine Beziehung zwischen dem Drehmoment einer Kurbelwelle einer Maschine und der Drehzahl der Kurbelwelle in Ausdrücken der Ausgangscharakteristika eines Anlassers darstellt; 15 a graph illustrating a relationship between the torque of a crankshaft of an engine and the rotational speed of the crankshaft in terms of the output characteristics of a starter;

16 ein Flußdiagramm eines Maschinenstartprogramms, welches durch das Maschinenstartsystem von 14 ausgeführt wird; 16 a flowchart of an engine start program, which by the engine start system of 14 is performed;

17 einen Zeitplan, der eine Operation eines Anlassers und der Drehzahl einer Maschine bei der vierten Ausführungsform darstellt; 17 a time chart illustrating an operation of a starter and the rotational speed of a machine in the fourth embodiment;

18 ein Blockschaltbild, welches ein Maschinenstartsystem gemäß einer fünften nicht unter die Erfindung fallende Ausführungsform darstellt; 18 a block diagram illustrating an engine start system according to a fifth not falling under the invention embodiment;

19 ein Flußdiagramm eines Maschinenstartprogramms, welches durch ein Maschinenstartsystem gemäß einer sechsten, nicht unter die Erfindung fallende Ausführungsform ausgeführt wird; und 19 a flowchart of an engine start program, which is executed by an engine start system according to a sixth, not falling under the invention embodiment; and

20 ein Flußdiagramm eines Maschinenstartprogramms, welches durch ein Maschinenstartsystem gemäß einer siebenten, nicht unter die Erfindung fallende Ausführungsform ausgeführt wird. 20 a flowchart of an engine start program, which is executed by a machine starting system according to a seventh, not falling under the invention embodiment.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMENDESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS

Gemäß den Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Teile in mehreren Ansichten bezeichnen, ist speziell in 1 ein Maschinenstartsystem gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung gezeigt, welches mit zwei Anlassern 4 und 5 ausgestattet ist, ferner mit einer Maschinen-ECU (elektronische Steuereinheit) 2, die in solcher Weise arbeitet, um einen Betrieb einer Brennkraftmaschine 1 zu steuern, und mit einer Leerlauf-Stop-ECU 3, die in solcher Weise arbeitet, um das Starten und Wiederstarten der Maschine 1 automatisch zu steuern.Referring now to the drawings, wherein like reference numerals designate like parts throughout the several views, and more particularly 1 an engine starting system according to the first embodiment of the invention shown, which with two starters 4 and 5 equipped with an engine ECU (electronic control unit) 2 operating in such a way to operate an internal combustion engine 1 to control, and with an idle-stop ECU 3 , which works in such a way to start and restart the machine 1 to control automatically.

Der Anlasser 4 besteht aus einem riemenangetriebenen Typ und wird beim Starten der Maschine 1 in einem üblichen Zustand verwendet. Der Anlasser 5 ist von einem Zahnrad-Antriebstyp und wird beim Starten der Maschine 1 bei niedrigen Umgebungstemperaturen verwendet oder dann, wenn irgendwelche Fehlfunktionen (z. B. einen Ausfall des Riemenanlassers 4, eine Fehlfunktion der Maschine 1 oder ein Verschleiß des Riemens aufgetreten sind) stattgefunden haben. Jeder der Anlasser 4 und 5 kann auch als Generator-Motor arbeiten, der dann Elektrizität erzeugt und zu einer in Fahrzeug mitgeführten Batterie (nicht gezeigt) Elektrizität zuführt.The ignition 4 consists of a belt-driven type and is used when starting the machine 1 used in a usual condition. The ignition 5 is of a gear drive type and is used when starting the machine 1 used at low ambient temperatures or if any malfunctions (for example, a failure of the belt starter 4 , a malfunction of the machine 1 or a wear of the belt have occurred) have taken place. Each of the starters 4 and 5 may also operate as a generator motor, which then generates electricity and supplies electricity to an on-vehicle battery (not shown).

Der Riemen-Anlasser 4 besitzt eine Riemenscheibe 6, die an einer Ausgangswelle desselben montiert ist und die mit einer Kurbelwellen-Riemenscheibe 7 der Maschine 1 über einen Riemen 8 gekuppelt ist und in solcher Weise arbeitet, um ein Ausgangsdrehmoment auf die Kurbelwelle-Riemenscheibe 7 zum Starten der Maschine 1 zu übertragen.The belt starter 4 has a pulley 6 which is mounted on an output shaft thereof and which is provided with a crankshaft pulley 7 the machine 1 over a belt 8th is coupled and operates in such a way to output torque to the crankshaft pulley 7 to start the machine 1 transferred to.

Zusatzeinrichtungen 9 wie beispielsweise eine Wechselstrommaschine, ein Klimatisierungs-Kompressor und eine Wasserpumpe sind um die Maschine 1 herum installiert und diese werden mechanisch durch die Maschine 1 über den Riemen 8 angetrieben.additional equipment 9 such as an alternator, an air conditioning compressor and a water pump are around the machine 1 installed around and these are mechanically through the machine 1 over the belt 8th driven.

Der Zahnrad-Anlasser 5 enthält ein Kleinzahnrad (nicht gezeigt), welches mit einem Ringzahnrad (nicht gezeigt) kämmt, das an der Maschine 1 installiert ist und eine typische mechanische Konstruktion aufweist, die als Maschinenstartvorrichtung für Automobile gut bekannt ist. Eine Erläuterung derselben in Einzelheiten wird daher hier weggelassen.The gear-starter 5 includes a small gear (not shown) which meshes with a ring gear (not shown) attached to the machine 1 is installed and has a typical mechanical construction, which is well known as an engine starting device for automobiles. An explanation thereof in detail will therefore be omitted here.

Die Maschinen-ECU 2 empfängt Sensorausgangsgrößen, die eine Ansaugluftmenge, eine Maschinendrehzahl und eine Maschinen-Kühlmitteltemperatur usw. anzeigen, um die Brennstoffmenge zu bestimmen, die eingespritzt werden muß, um ein optimales Luft-Brennstoff-Verhältnis vorzusehen, und bestimmt auch einen geeigneten Zündzeitpunkt als Funktion der Maschinendrehzahl und der Last für elektronisch steuerbare Elektronik-Brennstoffeinspritzvorrichtungen 10 (lediglich eine ist zur Kürze der Darstellung halber dargestellt).The engine ECU 2 receives sensor outputs indicative of intake air amount, engine speed, and engine coolant temperature, etc., to determine the amount of fuel that must be injected to provide optimum air-fuel ratio, and also determines a suitable spark timing as a function of engine speed and the load for electronically controllable electronic fuel injectors 10 (Only one is shown for the sake of brevity).

Die Maschinen-ECU 2 ist auch mit Sensoren verbunden, um einen Betriebszustand oder Betriebsbedingung der Maschine 1 zu bestimmen, ebenso einen Batteriezustand und eine Umgebungstemperatur, und erwirbt davon Informationen (z. B. Fahrzeuggeschwindigkeit, Winkelposition der Maschine 1, Gaspedalposition, Kühlmitteltemperatur der Maschine 1, den Batteriezustand und die Umgebungstemperatur) die zum Steuern der Maschine 1 erforderlich sind.The engine ECU 2 is also connected to sensors to indicate an operating condition or operating condition of the machine 1 and also acquires information (eg, vehicle speed, angular position of the engine) 1 , Accelerator pedal position, engine coolant temperature 1 , battery condition and ambient temperature) used to control the machine 1 required are.

Die Leerlauf-Stop-ECU 3 arbeitet in solcher Weise, um eine Leerlauf-Stop-Steuerung durchzuführen, wie dies weiter unten beschrieben wird, und, wenn eine gewisse Schwierigkeit beim Starten der Maschine 1 unter Verwendung des Riemen-Anlassers 4 auftritt, schaltet diese den Riemenanlasser 4 auf den Zahnradanlasser 5, um die Maschine 1 zu starten.The idling stop ECU 3 operates in such a manner as to perform idle-stop control, as will be described below, and if there is some difficulty in starting the engine 1 using the belt starter 4 occurs, this switches the belt starter 4 on the gear wheel starter 5 to the machine 1 to start.

Die Leerlauf-Stop-Steuerung dient dazu, die Maschine 1 automatisch zu stoppen, wenn das Fahrzeug an einer Kreuzung anhält, und um die Maschine 1 nachfolgend wieder zu starten, wenn gegebene Startbedingungen erfüllt sind. Spezifischer gesagt, wenn die Maschinen-Stop-Bedingungen auftreten, gibt die Leerlauf-Stop-ECU 3 Maschinenstopsignale aus (d. h. ein Brennstoff-Unterbrechungssignal und ein Zündung-Unterbrechungssignal) und zwar an die Maschinen-ECU 2. Wenn die Maschinenstartbedingungen auftreten, gibt die Leerlauf-Stop-ECU 3 Maschinenstartsignale an die Maschinen-ECU 2 aus (ein Brennstoffeinspritz- und ein Zünd-Signal).The idle stop control is used to power the machine 1 stop automatically when the vehicle stops at an intersection and around the machine 1 to restart following, if given starting conditions are met. More specifically, when the engine stop conditions occur, the idle stop ECU indicates 3 Machine stop signals (ie, a fuel cut signal and an ignition cut signal) to the engine ECU 2 , When engine start conditions occur, the idle stop ECU indicates 3 Machine start signals to the engine ECU 2 off (a fuel injection and an ignition signal).

Die Anlassersteuerung, die durch das Maschinenstartsystem dieser Ausführungsform zum Starten der Maschine 1 ausgeführt wird, wird nun weiter unten unter Hinweis auf ein Steuerprogramm beschrieben, welches in 2 veranschaulicht ist.The starter control provided by the engine starting system of this embodiment for starting the engine 1 will be executed, now described below with reference to a control program which in 2 is illustrated.

Nach dem Eintritt in das Programm, verläuft die Routine zu dem Schritt 10, bei dem die Maschinen-ECU 2 bestimmt, ob ein Startsignal ausgegeben worden ist und dieses detektiert worden ist oder nicht. Das Startsignal wird durch ein Ein-Signal von einem Zündschlüsselschalter geliefert oder in Form eines Wiederstartsignals, welches an die Leerlaufstopsteuereinrichtung ausgegeben wird. Wenn die Antwort JA erhalten wird, was bedeutet, daß das Startsignal ausgegeben worden ist, verläuft die Routine zu dem Schritt 20, bei dem die Leerlaufstop-ECU 3 den Riemen-Anlasser 4 einschaltet.After entering the program, the routine goes to the step 10 in which the engine ECU 2 determines whether a start signal has been issued and this has been detected or not. The start signal is supplied by an ON signal from an ignition key switch or in the form of a restart signal, which is output to the idling stop control means. If the answer is YES, meaning that the start signal has been issued, the routine proceeds to the step 20 in which the idle stop ECU 3 the belt starter 4 turns.

Die Routine verläuft dann zu dem Schritt 30, bei dem die Beschleunigung der Maschine 1 ermittelt wird. Diese Ermittlung kann dadurch erreicht werden, in dem eine Ausgangsgröße eines Drehzahlsensors (nicht gezeigt) differenziert wird, was dann die Beschleunigung von einer der Einrichtungen wie der Kurbelwelle, der Antriebswelle, eines Rades und eines Getriebes anzeigt.The routine then proceeds to the step 30 in which the acceleration of the machine 1 is determined. This determination can be achieved by differentiating an output of a speed sensor (not shown), which then indicates the acceleration of one of the devices such as the crankshaft, the drive shaft, a wheel, and a transmission.

Die Routine schreitet dann zu dem Schritt 40 voran, bei dem basierend auf der bei dem Schritt 30 abgeleitete Beschleunigung der Maschine 1 bestimmt wird, ob eine Maschinenstart-Fehlfunktion aufgetreten ist oder nicht, die zu einem Problem beim Starten der Maschine 1 unter Verwendung des Riemenanlassers 4 führt,. Insbesondere wird bestimmt, ob eine Maschinenbeschleunigung a' beim Start der Maschine 1, wie in 3 dargestellt ist, eine Ziel-Maschinenbeschleunigung a erreicht hat oder nicht. Die Maschinenbeschleunigung a' kann als eine Funktion der Drehzahl der Maschine 1 bestimmt werden, die fortlaufend überwacht wird, nachdem der Riemenanlasser 4 eingeschaltet wurde oder unmittelbar nach einer vorgewählten Zeitperiode nachdem der Riemenanlasser 4 eingeschaltet wurde.The routine then proceeds to the step 40 in which, based on in the step 30 derived acceleration of the machine 1 It is determined whether or not an engine start malfunction has occurred, causing a problem in starting the engine 1 using the belt starter 4 leads,. In particular, it is determined whether an engine acceleration a 'at the start of the engine 1 , as in 3 is shown, has reached a target engine acceleration a or not. The engine acceleration a 'may be a function of the speed of the engine 1 which is continuously monitored after the belt starter 4 has been turned on or immediately after a preselected period of time after the belt starter 4 was turned on.

Wenn bei dem Schritt 40 die Antwort JA erhalten wird, was bedeutet, daß eine Maschinenstart-Fehlfunktion aufgetreten ist, d. h. daß die Maschinenbeschleunigung a' noch nicht die Ziel-Maschinenbeschleunigung a erreicht hat, verläuft die Routine zu dem Schritt 50, bei dem der Riemenanlasser 4 auf den Zahnradanlasser 5 umgeschaltet wird.If at the step 40 the answer is YES, which means that an engine start malfunction has occurred, that is, that the engine acceleration a 'has not yet reached the target engine acceleration a, the routine proceeds to the step 50 in which the belt starter 4 on the gear wheel starter 5 is switched.

Bei dem Schritt 50 kann die Leerlaufstop-ECU 3 Zeitpunkte bestimmen, wenn der Riemenanlasser 4 ausgeschaltet werden sollte und wenn der Zahnradanlasser 5 eingeschaltet werden sollte und zwar in vier unterschiedlichen Betriebsarten, wie sie weiter unten angegeben sind.

1. Der Riemenanlasser 4 wird ausgeschaltet und zur gleichen Zeit wird der Zahnradanlasser 5 eingeschaltet (siehe 3).
2. Der Zahnradanlasser 5 wird eingeschaltet, bevor der Riemenanlasser 4 ausgeschaltet wird (siehe 4).
3. Der Zahnradanlasser 5 wird eine vorgewählte Zeitperiode eingeschaltet, nachdem der Riemenanlasser 4 ausgeschaltet wurde (siehe 5).
4. Der Zahnradanlasser 5 wird eingeschaltet, wenn die Maschinendrehzahl unter einem gegebenen Wert oder auf Null (0) abfällt, nachdem der Riemenanlasser 4 ausgeschaltet worden ist (siehe 6).

At the step 50 can the idle stop ECU 3 Determine times when the belt starter 4 should be turned off and when the geared starter 5 should be switched on and in four different modes, as they are given below.

1. The belt starter 4 is turned off and at the same time the gear start 5 switched on (see 3 ).
2. The cogwheel starter 5 is switched on before the belt starter 4 is switched off (see 4 ).
3. The cogwheel starter 5 is switched on a preselected period of time after the belt starter 4 was turned off (see 5 ).
4. The cogwheel starter 5 is turned on when the engine speed drops below a given value or to zero (0) after the belt starter 4 has been turned off (see 6 ).

Wie aus der obigen Erläuterung hervorgeht, ist das Maschinenstartsystem dieser Ausführungsform so ausgelegt, daß der Zahnradanlasser 5 zum Starten der Maschine 1 in schneller Weise verwendet wird, wenn irgendein Fehler oder Ausfall beim Starten der Maschine 1 mit Hilfe des Riemenanlassers 4 beobachtet wird. Spezifisch gesagt, arbeitet das Maschinenstartsystem, um das Auftreten der Maschinenstart-Fehlfunktion als eine Funktion eines Zeitfaktors zu überwachen (d. h. anhand der Maschinenbeschleunigung a' beim Starten der Maschine 1), so daß dadurch eine frühe Bestimmung der Maschinenstart-Fehlfunktion ermöglicht wird. Dies stellt ein Startansprechverhalten der Maschine 1 ohne Kompromiß in Verbindung mit dem Komfort für den Fahrzeugfahrer sicher.As apparent from the above explanation, the engine starting system of this embodiment is designed so that the gear start 5 to start the machine 1 is used in a quick way if any error or failure when starting the machine 1 with the help of the belt starter 4 is observed. Specifically, the engine startup system operates to monitor the occurrence of engine startup malfunction as a function of a time factor (ie, based on engine acceleration a 'at engine startup) 1 ), thereby enabling early determination of the engine start malfunction. This represents a startup response of the machine 1 without compromise in connection with the comfort for the vehicle driver safe.

Die oben beschriebenen vier unterschiedlichen Betriebsarten, welche die Zeitpunkte betreffen, wenn der Riemenanlasser 4 ausgeschaltet werden sollte und wenn der Zahnradanlasser 5 eingeschaltet werden sollte, bieten die folgenden Wirkungen.The four different modes of operation described above pertain to the times when the belt starter 4 should be turned off and when the geared starter 5 should be turned on, provide the following effects.

Wenn der Riemenanlasser 4 eine Fehlfunktion aufweist (d. h. wenn ein Fehler eines Motors des Anlassers 4 vorhanden ist, der sich aufgrund des Auftretens eines elektrischen Leckstroms ergibt) kann die erste Betriebsart durchgeführt werden, bei der der Riemenanlasser 4 ausgeschaltet wird und der Zahnradanlasser 5 gleichzeitig eingeschaltet wird, wodurch Energie der Batterie eingespart wird. Wenn keine Fehler beim Betrieb des Riemenanlassers 4 auftreten, jedoch eine zunehmende Last bei den Zubehöreinrichtungen 9 bewirkt, daß die Maschinenbeschleunigung a nicht die Ziel-Maschinenbeschleunigung a erreicht, kann die zweite Betriebsart ausgeführt werden, bei der der Zahnradanlasser 5 eingeschaltet wird, bevor der Riemenanlasser 4 ausgeschaltet wird, d. h. bei der sowohl der Anlasser 4 als auch 5 eingeschaltet gehalten werden und zwar für eine vorbestimmte Zeitdauer, wodurch ein erforderliches Maschinenstartdrehmoment sichergestellt wird.When the belt starter 4 has a malfunction (ie, if a fault of an engine of the starter 4 is present, which results from the occurrence of an electrical leakage current) can be carried out the first mode in which the belt starter 4 is turned off and the geared starter 5 is turned on at the same time, whereby energy of the battery is saved. If no errors in the operation of the belt starter 4 but an increasing burden on the accessories 9 causes the engine acceleration a does not reach the target engine acceleration a, the second mode, in which the gear start 5 is switched on before the belt starter 4 is switched off, ie at both the starter 4 as well as 5 be kept turned on for a predetermined period of time, whereby a required engine starting torque is ensured.

Die dritte Betriebsart, bei der der Zahnradanlasser 5 eingeschaltet wird und zwar gemäß einer vorgewählten Zeitperiode nachdem der Riemenanlasser 4 ausgeschaltet worden ist, ist effektiv beim Vermeiden eines Sprunges des Kleinzahnrades des Anlassers 5 während der Umdrehung der Maschine 1 (speziell bei einer Hochgeschwindigkeitsumdrehung), wodurch ein Brechen des Zahnrades vermieden wird und ein größerer physikalischer Aufschlag an dem Anlasser 5 minimal gehalten wird.The third mode in which the gear start 5 is turned on and that according to a preselected time period after the belt starter 4 has been turned off, is effective in avoiding a jump of the small gear of the starter 5 during the rotation of the machine 1 (especially at high-speed rotation), thereby avoiding breakage of the gear and a larger physical impact on the starter 5 is kept minimal.

Die vierte Betriebsart, bei der der Zahnradanlasser 5 eingeschaltet wird, wenn die Maschinendrehzahl unter einem gegebenen Wert fällt oder auf Null (0) abfällt nachdem der Riemenanlasser 4 ausgeschaltet worden ist, ist ähnlich wie die dritte Betriebsart zum Vermeiden eines Springens des Kleinzahnrades des Anlassers 5 wirksam und zwar während der Drehbewegung der Maschine 1 (speziell einer Hochgeschwindigkeitsumdrehung).The fourth mode in which the gear start 5 is turned on when the engine speed falls below a given value or drops to zero (0) after the belt starter 4 has been turned off, is similar to the third mode for avoiding jumping of the starter's small gear 5 effective during the rotation of the machine 1 (especially a high-speed rotation).

Die Maschinen-ECU 2 oder die Leerlauf-Stop-ECU 3 können einen Maschinen-Beschleunigungsplan enthalten, um die Ziel-Maschinenbeschleunigung a als Funktion von einem oder von einigen der Parameter zu bestimmen wie beispielsweise der Umgebungstemperatur, der Temperatur der Maschine 1, der Temperatur des Riemenanlassers 4, der Last durch die Zubehöreinrichtungen 9 und dem Status der Batterie. Die Verwendung solch eines Planes minimiert nachteilige Einflüsse dieser Parameter auf die Maschinenbeschleunigung a' beim Starten der Maschine 1, wodurch die Genauigkeit der Bestimmung der Maschinenstart-Fehlfunktion erhöht wird.The engine ECU 2 or the idle stop ECU 3 may include an engine acceleration schedule to determine the target engine acceleration a as a function of one or more of the parameters, such as the ambient temperature, the temperature of the engine 1 , the temperature of the belt starter 4 , the load through the accessories 9 and the status of the battery. The use of such a plan minimizes adverse effects of these parameters on the machine acceleration a 'when starting the machine 1 whereby the accuracy of the determination of the engine start malfunction is increased.

Die Ziel-Maschinenbeschleunigung a kann als Funktion der Ausgangscharakteristika des Riemenanlassers 4 und der Lastcharakteristika beim Start der Maschine 1 bestimmt werden, wodurch die Genauigkeit der Bestimmung der Maschinenstart-Fehlfunktion erhöht wird. Die Ausgangscharakteristika des Riemenanlassers 4 können basierend auf der Temperatur des Riemenanlassers 4 und dem Status der Batterie erhalten werden. Die Belastungseigenschaften beim Start der Maschine 1 können basierend auf der Temperatur der Maschine 1 und der Last und der Trägheitslast in Verbindung mit den Zubehöreinrichtungen 9 erhalten werden.The target engine acceleration a may be a function of the output characteristics of the belt starter 4 and the load characteristics at the start of the machine 1 be determined, whereby the accuracy of the determination of the engine start malfunction is increased. The output characteristics of the belt starter 4 can be based on the temperature of the belt starter 4 and the status of the battery. The load characteristics at the start of the machine 1 can be based on the temperature of the machine 1 and the load and inertia load associated with the accessories 9 to be obtained.

Der beim Bestimmen der Maschinenbeschleunigung a' verwendete Drehzahlsensor kann als ein typischer Kurbelwinkel-Sensor oder als ein Drehzahlsensor bzw. Geschwindigkeitssensor implementiert sein, der dafür ausgelegt ist, um die Drehzahl des Riemenanlassers 4 zu messen oder die Drehzahl von einer der Zubehöreinrichtungen 9 (z. B. von einem Wechselstromgenerator oder einer Wasserpumpe), die mechanisch mit der Maschine 1 verbunden sind und synchron mit der Drehung der Maschine 1 mit einer höheren Geschwindigkeit als der Geschwindigkeit der Maschine 1 in Drehung versetzt werden und zwar über eine Riemenscheibe, die in solcher Weise arbeitet, um die Drehzahl der Maschine zu erhöhen. Spezifisch ausgedrückt wird eine Ausgangsgröße des Kurbelwinkel-Sensors oder des Drehzahlsensors als Beschleunigungsgröße der Maschine 1 beim Starten derselben verwendet, um das Auftreten der Maschinenstart-Fehlfunktion zu bestimmen. Wenn der Drehzahlsensor im Wesentlichen die gleiche Umdrehung hat wie diejenige des typischen Kurbelwinkelsensors, wird die Möglichkeit geschaffen, daß die Drehzahl der Zubehöreinrichtung 9 exakt innerhalb eines niedrigen Drehzahlbereiches gemessen werden kann (z. B. 200 Umdrehungen/min oder weniger), was nicht mit Hilfe des Kurbelwinkelsensors gemessen werden kann. Dies schafft die Möglichkeit, daß eine Maschinenstart-Fehlfunktion frühzeitig detektiert werden kann.The speed sensor used in determining the engine acceleration a 'may be implemented as a typical crank angle sensor or as a speed sensor designed to increase the speed of the belt starter 4 to measure or the speed of one of the accessories 9 (eg from an alternator or a water pump) that is mechanically connected to the machine 1 are connected and synchronous with the rotation of the machine 1 at a higher speed than the speed of the machine 1 be rotated through a pulley, which operates in such a way to increase the speed of the machine. Specifically, an output of the crank angle sensor or the speed sensor becomes the acceleration amount of the engine 1 used in starting them to determine the occurrence of the engine start malfunction. If the speed sensor has substantially the same rotation as that of the typical crank angle sensor, the possibility is created that the speed of the accessory device 9 can be measured accurately within a low speed range (eg, 200 rpm or less), which can not be measured by the crank angle sensor. This creates the possibility that an engine start malfunction can be detected early.

Die 7 und 8 zeigen Schaltungskonstruktionen des Riemenanlassers 4 gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung, von denen jede mit einem Strombegrenzer 11 ausgerüstet ist.The 7 and 8th show circuit constructions of the belt starter 4 according to a second embodiment of the invention, each of which with a current limiter 11 equipped.

Wenn der Riemenanlasser 4 den Strombegrenzer 11 aufweist, so führt dies zu einer Reduzierung des Startstroms, der durch den Riemenanlasser 4 fließt, so daß die von dem Motor des Riemenanlassers 4 erzeugte Energie abgesenkt wird, was dazu führen kann, daß die Ziel-Maschinenbeschleunigung a nicht beim Start der Maschine 1 erreicht wird. Um dieses Problem zu vermeiden, wenn also die Maschinenbeschleunigung a' beim Start der Maschine 1 nicht die Ziel-Maschinenbeschleunigung a erreicht, arbeitet das Maschinenstartsystem dieser Ausführungsform in solcher Weise, um den Strombegrenzer 11 auszuschalten, um dadurch den Startstrom des Riemenanlassers 4 zu erhöhen. Wenn jedoch die Ziel-Maschinenbeschleunigung a immer noch nicht erreicht wird, so arbeitet das Maschinenstartsystem in solcher Weise, daß der Riemenanlasser 4 auf den Zahnradanlasser 5 umgeschaltet wird.When the belt starter 4 the current limiter 11 This results in a reduction of the starting current caused by the belt starter 4 flows, so that from the engine of the belt starter 4 produced energy is lowered, which may lead to the target engine acceleration a not at the start of the machine 1 is reached. To avoid this problem, so if the machine acceleration a 'at the start of the machine 1 does not reach the target engine acceleration a, the engine starting system of this embodiment operates in such a way as to the current limiter 11 to turn off, thereby the starting current of the belt starter 4 to increase. However, if the target engine acceleration a is still not reached, the engine start system operates in such a manner that the belt starter 4 on the gear wheel starter 5 is switched.

Die Ein-Aus-Steuerung des Strombegrenzers 11 wird unter Verwendung von Relaisschaltern 12 und 13 bei den Konstruktionen von 7 und 8 jeweils erreicht.The on-off control of the current limiter 11 is using relay switches 12 and 13 in the constructions of 7 and 8th each achieved.

Wenn bei der Konstruktion von 7 der Relaisschalter 12 ausgeschaltet wird, so wird dadurch bewirkt, daß der Strombegrenzer 11, der aus einem Widerstand besteht, eingeschaltet wird. Wenn alternativ der Relaisschalter 12 eingeschaltet wird, hat dies zur Folge, daß der Strombegrenzer 11 ausgeschaltet wird.If in the construction of 7 the relay switch 12 is turned off, it is caused by the fact that the current limiter 11 which consists of a resistor is turned on. Alternatively, the relay switch 12 is turned on, this has the consequence that the current limiter 11 is turned off.

Wenn bei der Konstruktion von 8 der Relaisschalter 13 in eine erste Position plaziert wird, wie dies durch eine ausgezogene Linie in der Zeichnung angezeigt ist, wird bewirkt, daß der Strombegrenzer 11, der aus einer Wicklung besteht, parallel zu der Feldwicklung 14 geschaltet wird, so daß der Strombegrenzer 11 eingeschaltet wird. Wenn alternativ der Relaisschalter 13 in eine zweite Position plaziert wird, wie dies durch eine unterbrochene Linie angezeigt ist, hat dies zur Folge, daß die Feldwicklung 14 den Strombegrenzer 11 umgeht, so daß der Strombegrenzer 11 ausgeschaltet wird.If in the construction of 8th the relay switch 13 is placed in a first position, as indicated by a solid line in the drawing, causes the current limiter 11 which consists of a winding parallel to the field winding 14 is switched so that the current limiter 11 is turned on. Alternatively, the relay switch 13 is placed in a second position, as indicated by a broken line, this causes the field winding 14 the current limiter 11 bypasses, so that the current limiter 11 is turned off.

Wenn in Betrieb die Aktivität der Strombegrenzers 11 zu einer Abnahme in dem Startstrom des Anlassers 4 führt, so daß die Maschinenbeschleunigung a' beim Starten der Maschine 1 nicht die Ziel-Maschinenbeschleunigung a erreicht, so arbeitet das Maschinenstartsystem in solcher Weise, daß der Strombegrenzer 11 ausgeschaltet wird, wie in 9 gezeigt ist, um die Maschinenbeschleunigung a' in Übereinstimmung mit der Ziel-Maschinenbeschleunigung a zu bringen.When in operation the activity of the current limiter 11 to a decrease in the starting current of the starter 4 leads, so that the machine acceleration a 'when starting the machine 1 does not reach the target engine acceleration a, the engine start system operates in such a way that the current limiter 11 is turned off, as in 9 is shown to bring the engine acceleration a 'in accordance with the target engine acceleration a.

Wenn der Strombegrenzer 11 ausgeschaltet ist, jedoch die Ziel-Maschinenbeschleunigung a immer noch nicht erreicht wird, arbeitet das Maschinenstartsystem in solcher Weise, daß der Getriebe- oder Zahnradanlasser 5 gemäß der Darstellung in 10 zum Starten der Maschine 1 anstelle des Riemenanlassers 4 verwendet wird.When the current limiter 11 is off, but the target engine acceleration a is still not reached, the engine start system operates in such a way that the transmission or Zahnradanlasser 5 as shown in 10 to start the machine 1 instead of the belt starter 4 is used.

Das Maschinenstartsystem der dritten Ausführungsform wird nun weiter unten unter Hinweis auf 11 beschrieben.The engine starting system of the third embodiment will be described below with reference to FIG 11 described.

11 zeigt eine Variation in der Drehzahl der Maschine 11. Das Maschinenstartsystem dieser Ausführungsform ist dafür ausgelegt, um einen Zeitintervall einzustellen, das zwischen dem Einschalten des Riemenanlassers 4 und dem Detektieren einer Maschinenstart-Fehlfunktion benötigt wird, was im Folgenden auch als eine erforderliche Beschleunigungs-Bestimmungszeit t bezeichnet wird. 11 shows a variation in the speed of the machine 11 , The engine starting system of this embodiment is configured to set a time interval between when the belt starter is turned on 4 and detecting an engine start malfunction, which will also be referred to as a required acceleration determination time t in the following.

Die erforderliche Beschleunigung-Bestimmungszeit t wird als Funktion einer zulässigen Startansprechzeit ta und einer zweiten Startzeit tb bestimmt, wie in 12 gezeigt ist. Die zulässige Startansprechzeit ta ist eine Zeit bzw. Zeitdauer, die typisch durch einen Fahrzeugfahrer vom Einschalten des Riemenanlassers 4 bis zum Starten der Maschine 1 zugelassen wird. Die zweite Startzeit tb ist eine Zeitdauer, die zum Starten der Maschine 1 nach dem Einschalten des Zahnrad-Anlassers 5 erforderlich ist. Die erforderliche Beschleunigung-Bestimmungszeit t ist kleiner als die zulässige Startansprechzeit ta minus der zweiten Startzeit tb (t < ta – tb).The required acceleration determination time t is determined as a function of an allowable start response time ta and a second start time tb, as in FIG 12 is shown. The allowable start response time ta is a time typically a vehicle driver turns on the belt starter 4 until the machine starts 1 is allowed. The second start time tb is a time to start the machine 1 after switching on the gear starter 5 is required. The required acceleration determination time t is smaller than the allowable start response time ta minus the second start time tb (t <ta-tb).

In einem Fall, bei dem eine gewisse Maschinenstart-Fehlfunktion auftritt und es erforderlich ist die Maschine 1 unter Verwendung des Zahnradanlassers 5 anstelle des Riemenanlassers 4 zu starten, arbeitet das Maschinenstartsystem dieser Ausführungsform in solcher Weise, daß die Maschine 1 innerhalb der zulässigen Startansprechzeit ta gestartet wird, die durch den Fahrzeugfahrer zugelassen wird. Spezifischer gesagt, wenn es erforderlich ist die Maschine 1 unter Verwendung des Riemenanlassers 4 zu starten, stellt das Maschinenstartsystem die erforderliche Beschleunigung-Bestimmungszeit t in der oben erläuterten Weise ein, wodurch eine schnelle Bestimmung der Maschinenstart-Fehlfunktion resultiert. Dies sichert ein schnelles Maschinenstartansprechverhalten, wenn der Riemenanlasser 4 auf den Zahnradanlasser 5 umgeschaltet wird.In a case where some engine start malfunction occurs and the machine is required 1 using the geared starter 5 instead of the belt starter 4 To start, the engine start system of this embodiment operates in such a way that the machine 1 is started within the allowable start response time ta permitted by the vehicle driver. More specifically, if required, the machine 1 using the belt starter 4 To start, the engine start system sets the required acceleration determination time t in the manner explained above, resulting in a quick determination of the engine start malfunction. This ensures a fast engine starting response when the belt starter 4 on the gear wheel starter 5 is switched.

Das Maschinenstartsystem kann alternativ so ausgelegt sein, um die Zeit zu messen, die zwischen dem Einschalten des Zahnradanlassers 5 und dem Ansprechen auf eine Handbetätigung eines Zündschlüsselschalters vergeht bzw. verbraucht wird (z. B. eines Zündschalters) und zum Starten der Maschine 1 benötigt wird, wobei dann diese gemessene Zeit als zweite Startzeit tb verwendet wird und auch beim Bestimmen der erforderlichen Beschleunigung-Bestimmungszeit t eingesetzt wird. Spezifisch gesagt, wenn der Fahrzeugfahrer in das Fahrzeug einsteigt und die Maschine 1 startet, wird zuerst der Zahnradanlasser 5 bevorzugt verwendet, da der Zahnradanlasser 5 eine höhere Zuverlässigkeit bei der Drehmomentübertragung hat als der Riemenanlasser 4. Somit kann die Zeitdauer, die tatsächlich durch den Zahnradanlasser 5 zum Starten der Maschine 1 benötigt wird und zwar von der Handbetätigung des Zündschlüsselschalters an, als zweite Startzeit tb bestimmt werden, so daß die Möglichkeit geboten wird, die erforderliche Beschleunigung-Bestimmungszeit t als eine Funktion der Alterung des Fahrzeugs zu ermitteln, d. h. als eine Änderung im Zustand der Maschine 1 oder der Maschinenstartzeit.The engine start system may alternatively be configured to measure the time that elapses between the engagement of the geared starter 5 and the response to manual override of an ignition key switch is spent (eg, an ignition switch) and to start the engine 1 is required, in which case this measured time is used as the second start time tb and is also used in determining the required acceleration determination time t. Specifically, when the vehicle driver gets on the vehicle and the machine 1 starts, first becomes the gear wheel starter 5 preferably used, since the gear starter 5 has a higher reliability in torque transmission than the belt starter 4 , Thus, the time actually spent by the cogwheel 5 to start the machine 1 is required, from the manual operation of the ignition key switch, to be determined as the second start time tb, thus providing the opportunity to determine the required acceleration determining time t as a function of the aging of the vehicle, ie as a change in the state of the engine 1 or the machine start time.

Das Maschinenstartsystem kann auch so konstruiert sein, daß es einen Zeitintervall zwischen der Freigabe eines Bremspedals durch den Fahrzeugfahrer und Niederdrücken des Gaspedals zum Wiederstarten der Maschine 1 über den Riemenanlasser 4 nach einem automatischen Anhalten der Maschine 1 lernt und die zulässige Startansprechzeit ta als eine Funktion des gelernten Zeitintervalls bestimmt. Insbesondere wird die zulässige Startansprechzeit ta anhand der Charakteristika von individuellen Fahrzeugfahrern bestimmt, wobei im Wesentlichen die gleiche Beschleunigung des Fahrzeugs erreicht wird, wie diejenige bei typischen Automatikgetriebefahrzeugen nach dem Niederdrücken des Gaspedals. Das Maschinenstartsystem dieser Ausführungsform kann auch in Verbindung mit Kraftfahrzeugen verwendet werden, die dafür ausgelegt sind nicht den Leerlauf der Maschine zu stoppen. Das Maschinenstartsystem kann so konstruiert sein, um den Zahnradanlasser 5 bevorzugt gegenüber dem Riemenanlasser 4 zu verwenden.The engine start system may also be designed to provide a time interval between the release of a brake pedal by the vehicle driver and depression of the accelerator pedal to restart the engine 1 over the belt starter 4 after an automatic stop of the machine 1 learns and the allowable start response time ta determined as a function of the learned time interval. Specifically, the allowable start response time ta is determined based on the characteristics of individual vehicle drivers, achieving substantially the same acceleration of the vehicle as that of typical automatic transmission vehicles after depressing the accelerator pedal. The engine start system of this embodiment may also be used in conjunction with automobiles designed to not stop the idling of the engine. The engine start system can be designed to be the geared starter 5 preferred over the belt starter 4 to use.

Zusätzlich kann das Maschinenstartsystem bei Automobilen verwendet werden, die dafür ausgelegt sind, die Maschine durch einen Generator-Motor zu starten.In addition, the engine start system can be used on automobiles that are designed for this purpose are designed to start the machine by a generator motor.

Ferner kann das Maschinenstartsystem bei Automobilen verwendet werden, die zwei Riemenanlasser 4 oder zwei Zahnradanlasser 5 zum Starten der Maschine verwenden.Furthermore, the engine starting system may be used on automobiles that have two belt starters 4 or two geared starters 5 to start the machine.

13 zeigt ein Maschinenstartsystem gemäß einer vierten. nicht unter die Erfindung fallende Ausführungsform. 13 shows an engine start system according to a fourth. Not covered by the invention embodiment.

Das Maschinenstartsystem enthält einen Maschinenanlasser 15, eine Maschinen-ECU 2, die in solcher Weise arbeitet, um den Betrieb der Maschine 1 zu steuern, und eine Start-Steuer-ECU 16, die in solcher Weise arbeitet, um die Ausgangseigenschaften des Anlassers 15 zu steuern. Die Maschinen-ECU 2 und die Zubehöreinrichtungen 9 sind identisch mit denjenigen bei der ersten Ausführungsform und eine Erläuterung derselben in Einzelheiten wird daher hier weggelassen.The engine start system includes a machine starter 15 , a machine ECU 2 which works in such a way to the operation of the machine 1 to control, and a start-up control ECU 16 , which works in such a way to the output characteristics of the starter 15 to control. The engine ECU 2 and the accessories 9 are identical to those in the first embodiment, and an explanation thereof in detail will therefore be omitted here.

Der Anlasser 15 ist als ein Zahnradanlasser implementiert mit einem Shunt-gewickelten Gleichstrommotor, der ein Ausgangsdrehmoment des Shunt-gewickelten Motors auf ein Ringzahnrad überträgt und zwar über ein Kleinzahnrad, um die Maschine 1 anzukurbeln.The ignition 15 is implemented as a gear-type starter with a shunt-wound DC motor, which transmits an output torque of the shunt-wound motor to a ring gear via a pinion gear to the machine 1 boost.

Der Shunt-gewickelte Motor des Anlassers 15 enthält einen Anker 7, der mit einer Ankerwicklung (nicht gezeigt) und einer Shunt-Wicklung 19 ausgestattet ist, die mit einer Treiberschaltung 18 verbunden sind. Der Shunt-gewickelte Motor wird mit Energie von der im Fahrzeug vorhandenen Batterie 23 über ein Anlasserrelais 21 und einen Solenoidschalter 22 versorgt und zwar in Ansprechen auf das Einschalten eines Zündschlüsselschalters 20 (d. h. einer Schaltposition ST).The shunt-wound engine of the starter 15 contains an anchor 7 provided with an armature winding (not shown) and a shunt winding 19 equipped with a driver circuit 18 are connected. The shunt-wound motor gets power from the battery in the vehicle 23 via a starter relay 21 and a solenoid switch 22 supplied in response to turning on an ignition key switch 20 (ie a switching position ST).

Die Treiberschaltung 18 besteht aus vier gesteuerten Elementen 24 wie beispielsweise MOSFETs, die in Form einer Brücke geschaltet sind und die mit einem Eingangsanschluß 18a an einem positiven Anschluß der im Fahrzeug mitgeführten Batterie 23 über den Solenoidschalter 22 verbunden ist und an einem Eingangsanschluß 18b mit Masse oder Erde verbunden ist.The driver circuit 18 consists of four controlled elements 24 such as MOSFETs, which are connected in the form of a bridge and with an input terminal 18a at a positive connection of the battery carried in the vehicle 23 over the solenoid switch 22 is connected and at an input terminal 18b connected to ground or earth.

Die Start-Steuer-ECU 16 arbeitet in solcher Weise, daß ein Feldstrom, der durch die Shunt-Wicklung 18 fließt, durch die Treiberschaltung 18 gesteuert wird. Spezifisch ausgedrückt, steuert die Start-Steuer-ECU 16 die Strommenge, die durch die Shunt-Wicklung 19 fließt und zwar als Funktion eines Tastverhältnisses eines Signals, welches an jedes der gesteuerten Elemente 24 der Treiberschaltung 18 angelegt wird. Dies bewirkt, wie in 15 gezeigt ist, daß der Anlasser 15 sich mit einer hohen Drehzahl dreht, die zunimmt, wenn der Feldstrom abnimmt, und ein hohes Drehmoment erzeugt, welches zunimmt, wenn der Feldstrom zunimmt.The start-up control ECU 16 works in such a way that a field current through the shunt winding 18 flows through the driver circuit 18 is controlled. Specifically, the startup control ECU controls 16 the amount of electricity passing through the shunt winding 19 flows as a function of a duty cycle of a signal which is applied to each of the controlled elements 24 the driver circuit 18 is created. This causes, as in 15 it is shown that the starter 15 rotating at a high speed, which increases as the field current decreases, and generates a high torque, which increases as the field current increases.

16 ist ein Flußdiagramm eines Programms oder einer Sequenz von logischen Schritten, die durch das Maschinenstartsystem der vierten Ausführungsform ausgeführt wird. 16 Fig. 10 is a flowchart of a program or a sequence of logical steps executed by the engine starting system of the fourth embodiment.

Nach dem Eintritt in das Programm verläuft die Routine zu dem Schritt 100, bei dem ein Maschinenstart-Befehlssignal vorgesehen wird oder nicht. Diese Bestimmung wird in der Maschinen-ECU 2 durch Überwachen eines Einschaltsignals durchgeführt, welches von dem Schlüsselschalter 20 ausgegeben wird, der durch einen Fahrzeugfahrer von Hand betätigt wird.After entering the program, the routine proceeds to the step 100 in which a machine start command signal is provided or not. This provision is made in the engine ECU 2 by monitoring a turn-on signal issued by the key switch 20 is output, which is operated by a vehicle driver by hand.

Wenn die Antwort JA erhalten wird, was bedeutet, daß die Maschine 1 wieder gestartet werden mußte, verläuft die Routine zu dem Schritt 120, bei dem bestimmt wird, ob die Maschinentemperatur Tw (z. B. die Temperatur eines Maschinenkühlmittels) innerhalb eines gegebenen Bereiches liegt oder nicht (x < Tw < y). Wenn die Antwort JA erhalten wird, verläuft die Routine zu dem Schritt 130. Die Bestimmung bei dem Schritt 120 kann alternativ unter Verwendung der Umgebungstemperatur durchgeführt werden (d. h. der Außenlufttemperatur) oder auf der Grundlage der Temperatur des Anlassers 15 (d. h. des Gleichstrommotors). Es sei darauf hingewiesen, daß die untere und die obere Grenze x und y des Temperaturbereiches eingestellt werden kann wie beispielsweise auf –10°C bzw. +100°C. Diese Werte hängen vom Typ der Maschine 1 ab. Wenn die Maschinentemperatur Tw außerhalb des Bereiches von –10°C bis +100°C fällt, wird das Anlaßdrehmoment stark erhöht.If the answer is received YES, which means that the machine 1 had to be restarted, the routine goes to the step 120 in which it is determined whether or not the engine temperature Tw (eg, the temperature of engine coolant) is within a given range (x <Tw <y). If the answer is YES, the routine goes to the step 130 , The determination at the step 120 may alternatively be performed using the ambient temperature (ie, the outside air temperature) or based on the temperature of the starter 15 (ie the DC motor). It should be noted that the lower and upper limits x and y of the temperature range can be set, for example, to -10 ° C and + 100 ° C, respectively. These values depend on the type of machine 1 from. When the engine temperature Tw falls outside the range of -10 ° C to + 100 ° C, the starting torque is greatly increased.

Bei dem Schritt 130 steuert die Start-Steuer-ECU 16, wie dies oben beschrieben wurde, den Anlasser 15, um mit einer hohen Drehzahl beim Starten der Maschine 1 zu drehen. Spezifisch ausgedrückt reduziert die Start-Steuer-ECU 16 den Feldstrom oder bringt diesen auf Null, der durch die Shunt-Wicklung 19 des Anlassers 15 über die Treiberschaltung 18 fließt.At the step 130 controls the start control ECU 16 as described above, the starter 15 to start at a high speed when starting the machine 1 to turn. Specifically, the starting control ECU reduces 16 the field current or brings this to zero, passing through the shunt winding 19 of the starter 15 via the driver circuit 18 flows.

Die Routine verläuft dann zu dem Schritt 140, bei dem die Beschleunigung der Maschine 1 ermittelt wird. Diese Ermittlung oder Bestimmung kann durch Differenzieren einer Ausgangsgröße eines Drehzahlsensors (nicht gezeigt) erreicht werden, wodurch dann die Geschwindigkeit von einer der Größen wie der Kurbelwelle, der Antriebswelle, einem Rad und einem Getriebe angezeigt wird.The routine then proceeds to the step 140 in which the acceleration of the machine 1 is determined. This determination can be accomplished by differentiating an output of a speed sensor (not shown), which then indicates the speed of one of the variables such as crankshaft, drive shaft, a wheel, and a transmission.

Die Routine verläuft dann zu dem Schritt 150, bei dem bestimmt wird, ob eine Maschinenstart-Fehlfunktion aufgetreten ist oder nicht, basierend auf der Beschleunigung der Maschine 1, wie sie bei dem Schritt 130 hergeleitet wurde. Spezifischer gesagt wird bestimmt, ob die Maschinenbeschleunigung a' beim Start der Maschine 1, wie dies in 17(b) gezeigt ist, die Ziel-Maschinenbeschleunigung a erreicht hat oder nicht. Wenn die Antwort NEIN lautet, was bedeutet, daß keine Fehlfunktion aufgetreten ist, wird die Routine beendet.The routine then proceeds to the step 150 in which it is determined whether or not an engine start malfunction has occurred based on the Acceleration of the machine 1 as she did at the step 130 was derived. More specifically, it is determined whether the engine acceleration a 'at the start of the engine 1 like this in 17 (b) is shown, the target machine acceleration a has reached or not. If the answer is NO, meaning that no malfunction has occurred, the routine is ended.

Wenn alternativ die Antwort JA erhalten wird, verläuft die Routine zu dem Schritt 160. Die Maschinenbeschleunigung a' kann als Funktion der Drehzahl der Maschine 1 bestimmt werden, die kontinuierlich überwacht wird und zwar nachdem der Anlasser 15 eingeschaltet worden ist, oder die momentan für eine vorgewählte Zeitperiode überwacht wird, nachdem der Anlasser 15 eingeschaltet worden ist.Alternatively, if the answer is YES, the routine proceeds to the step 160 , The machine acceleration a 'may be a function of the speed of the machine 1 which is continuously monitored after the starter 15 has been turned on, or is currently being monitored for a preselected period of time after the starter 15 has been turned on.

Bei dem Schritt 160 steuert die Start-Steuer-ECU 16, wie dies oben beschrieben ist, den Anlasser 15, um, wie in 17(a) gezeigt ist, ein höheres Drehmoment zum Starten der Maschine 1 zu erzeugen. Spezifisch gesagt erhöht die Start-Steuer-ECU 16 den Feldstrom, der durch die Shunt-Wicklung 19 des Anlassers 15 über die Treiberschaltung 18 fließt. Um einen physikalischen Stoß zu vermeiden, der sich aus einer plötzlichen Änderung in der Ausgangscharakteristik des Anlassers 15 ergibt, kann die Start-Steuer-ECU 16 das Tastverhältnis des Signals erhöhen, welches an jedes der gesteuerten Elemente 24 der Treiberschaltung 18 angelegt wird, und zwar in allmählicher Form, um dadurch die Ausgangscharakteristik des Anlassers 15 kontinuierlich von dem Hochgeschwindigkeitsmodus in den Hochdrehmomentmodus zu ändern.At the step 160 controls the start control ECU 16 as described above, the starter 15 to, as in 17 (a) shown is a higher torque to start the machine 1 to create. Specifically, the startup control ECU increases 16 the field current passing through the shunt winding 19 of the starter 15 via the driver circuit 18 flows. To avoid a physical shock resulting from a sudden change in the output characteristics of the starter 15 results, the start control ECU 16 increase the duty cycle of the signal applied to each of the controlled elements 24 the driver circuit 18 is applied, and in a gradual form, thereby the output characteristics of the starter 15 continuously change from the high-speed mode to the high-torque mode.

Wie aus der obigen Erläuterung hervorgeht, arbeitet das Maschinenstartsystem der vorliegenden Ausführungsform in solcher Weise, um einen Hochgeschwindigkeitsmodus herzustellen, in welchen der Anlasser 15 mit hoher Drehzahl dreht, um die Maschine 1 bei einer hohen Drehzahl zu starten, wenn die Temperatur der Maschine 1 innerhalb von dem gegebenen Bereich liegt bzw. in diesen abgefallen ist, wodurch der Abgasausstoß von der Maschine 1 reduziert wird.As apparent from the above explanation, the engine starting system of the present embodiment operates in such a manner as to produce a high-speed mode in which the starter 15 rotating at high speed to the machine 1 to start at a high speed when the temperature of the machine 1 within or within the given range, thereby reducing exhaust emissions from the engine 1 is reduced.

Wenn die Temperatur der Maschine 1 außerhalb des gegebenen Bereiches liegt, so führt dies zu einer Erhöhung des Drehmoments, welches zum Starten der Maschine 1 erforderlich ist. Dies ist deshalb der Fall, da dann, wenn die Maschine 1 kalt ist, die Viskosität des Maschinenöls zunimmt, was zu einer Erhöhung des Maschinenstartdrehmoments führt, während jedoch dann, wenn die Maschine 1 warm ist, ein bestimmtes Ausmaß einer Luftdichtigkeit der Zylinder der Maschine 1 erhöht wird, was zu einer Erhöhung bei dem Maschinenstartdrehmoment führt. Daher schaltet das Maschinenstartsystem die Ausgangscharakteristik oder Ausgangskennlinie des Anlassers 15 von dem Hochgeschwindigkeitsmodus auf den Hochdrehmomentmodus, um die Maschine 1 schnell zu starten, wenn die Temperatur der Maschine 1 außerhalb des gegebenen Bereiches liegt.When the temperature of the machine 1 Outside the given range, this leads to an increase in torque, which is used to start the machine 1 is required. This is the case because then when the machine 1 is cold, the viscosity of the engine oil increases, resulting in an increase in the engine starting torque, but then when the engine 1 is warm, a certain extent of airtightness of the cylinder of the machine 1 is increased, resulting in an increase in the engine starting torque. Therefore, the engine start system switches the output characteristic or output characteristic of the starter 15 from the high speed mode to the high torque mode to the engine 1 to start quickly when the temperature of the machine 1 outside the given range.

Wenn die Temperatur der Maschine 1 tatsächlich außerhalb des gegebenen Bereiches liegt, jedoch bei dem Schritt 120 eine fehlerhafte Bestimmung durchgeführt wird, daß diese Temperatur innerhalb des gegebenen Bereiches liegt und zwar für den Fall eines Ausfalls des Maschinentemperatursensors, um ein Beispiel zu nennen, kann dies zu einer Schwierigkeit beim Starten der Maschine 1 führen, da das Maschinenstartdrehmoment erhöht wird und zwar aufgrund der oben beschriebenen Ursache. Um dieses Problem zu vermeiden, wenn die Maschinenbeschleunigung a' nicht die Ziel-Maschinenbeschleunigung a in einem Fall erreicht, bei dem die Ausgangscharakteristik des Anlassers 15 auf den Hochgeschwindigkeitsmodus zum Starten der Maschine 1 umgeschaltet wird, kann das Maschinenstartsystem die Schlußfolgerung treffen, daß es schwierig ist, die Maschine 1 zu starten und kann dann die Ausgangseigenschaft des Anlassers 15 auf den Hochdrehmomentmodus ändern, um ein schnelles Starten der Maschine 1 zu erreichen.When the temperature of the machine 1 is actually outside the given range, but at the step 120 an erroneous determination is made that this temperature is within the given range in the event of failure of the engine temperature sensor, for example, this may lead to difficulty in starting the engine 1 because the engine starting torque is increased due to the cause described above. To avoid this problem, when the engine acceleration a 'does not reach the target engine acceleration a in a case where the output characteristic of the starter 15 to the high-speed mode to start the machine 1 The engine starting system may make the conclusion that it is difficult to machine 1 to start and then can the starting property of the starter 15 Change to the high torque mode to start the machine quickly 1 to reach.

18 zeigt ein Maschinenstartsystem gemäß einer fünften nicht unter die Erfindung fallende Ausführungsform, welches sich von der vierten Ausführungsform hinsichtlich der Konstruktion des Gleichstrommotors des Anlassers 15 unterscheidet. 18 shows an engine starting system according to a fifth non-inventive embodiment, which differs from the fourth embodiment in the construction of the direct current motor of the starter 15 different.

Der Gleichstrommotor ist durch einen Doppelschlußmotor implementiert, der aus einer Reihenwicklung 25 besteht, die in Reihe mit einem Anker 17 geschaltet ist, und aus einer Shunt-Wicklung 19 besteht, die mit einer Treiberschaltung 18 verbunden ist.The DC motor is implemented by a double-wound motor, which consists of a series winding 25 which is in series with an anchor 17 is switched, and from a shunt winding 19 that exists with a driver circuit 18 connected is.

Die Start-Steuer-ECU 16 arbeitet in solcher Weise, um die Größe und die Richtung des Stromes zu steuern, der durch die Shunt-Wicklung 19 fließt und zwar als Funktion eines Tastverhältnisses eines Signals, welches an jedes der gesteuerten Elemente 24 der Treiberschaltung 18 angelegt wird. Die anderen Anordnungen und Betriebsweise sind die gleichen wie diejenigen bei der vierten Ausführungsform und eine detaillierte Erläuterung derselben wird hier weggelassen.The start-up control ECU 16 works in such a way to control the size and direction of the current passing through the shunt winding 19 flows as a function of a duty cycle of a signal which is applied to each of the controlled elements 24 the driver circuit 18 is created. The other arrangements and operation are the same as those in the fourth embodiment, and a detailed explanation thereof will be omitted here.

Ein Maschinenstartsystem gemäß der sechsten Ausführungsform wird nun weiter unten beschrieben, welches dafür ausgelegt ist, um die Maschine 1 wieder zu starten, nachdem ein automatischer Leerlaufstop der Maschine 1 stattgefunden hat, wenn das Fahrzeug an einer Kreuzung anhält, um ein Beispiel zu nennen.An engine starting system according to the sixth embodiment will now be described below which is adapted to the engine 1 to restart after an automatic idle stop of the machine 1 has occurred when the vehicle stops at an intersection, for example.

Das Maschinenstartsystem dieser Ausführungsform bildet eine Abwandlung der vierten oder der fünften Ausführungsform, bei der die Leerlauf-Stop-ECU, welche in solcher Weise arbeitet, um die Maschine 1 zu stoppen und wieder zu starten, automatisch anstelle der ECU 16 verwendet wird. Die anderen Anordnungen sind identisch mit denjenigen der vierten oder fünften Ausführungsform und eine detaillierte Erläuterung derselben wird hier weggelassen.The engine starting system of this embodiment is a modification of the fourth or fourth embodiment the fifth embodiment in which the idle-stop ECU, which operates in such a way to the machine 1 to stop and restart automatically instead of the ECU 16 is used. The other arrangements are identical with those of the fourth or fifth embodiment, and a detailed explanation thereof will be omitted here.

19 ist ein Flußdiagramm eines Programms, welches durch das Maschinenstartsystem der sechsten Ausführungsform ausgeführt wird. 19 FIG. 10 is a flowchart of a program executed by the engine starting system of the sixth embodiment. FIG.

Nach dem Eintritt in das Programm, verläuft die Routine zu dem Schritt 210, bei dem bestimmt wird, ob ein Startanfragesignal erzeugt worden ist oder nicht. Das Startanfragesignal wird entweder dann erzeugt, wenn der Schlüsselschalter 20, wie in 14 gezeigt ist, eingeschaltet wird, um die Maschine 1 zuerst zu starten, oder wenn es erforderlich ist, die Maschine 1 wieder zu starten, nachdem die Maschine 1 unter der automatischen Leerlauf-Stop-Steuerung gestoppt worden ist.After entering the program, the routine goes to the step 210 in which it is determined whether or not a start request signal has been generated. The start request signal is generated either when the key switch 20 , as in 14 shown is turned on to the machine 1 to start first, or if necessary, the machine 1 start again after the machine 1 has been stopped under the automatic idle stop control.

Wenn die Antwort JA erhalten wird, verläuft die Routine zu dem Schritt 220, bei dem bestimmt wird, ob das Startanfragesignal eine Startanfrage für ein wirtschaftliches Fahren anzeigt oder nicht (d. h. eine Wiederstart-Anfrage unter der automatischen Leerlauf-Stop-Steuerung). Wenn die Antwort JA erhalten wird, was bedeutet, daß eine Anfrage nach einer wirtschaftlichen Fahrweise gestellt worden ist, verläuft die Routine zu dem Schritt 230. Wenn alternativ die Antwort NEIN erhalten wird, was bedeutet, daß die Startanfrage nicht erfolgt ist und zwar in Ansprechen auf das Einschalten des Schlüsselschalters 20, verläuft die Routine zu dem Schritt 260.If the answer is YES, the routine goes to the step 220 in which it is determined whether or not the start request signal indicates a start request for economical driving (ie, a restart request under the automatic idle stop control). If the answer is YES, meaning that a request for an economical driving has been made, the routine proceeds to the step 230 , Alternatively, if the answer NO is obtained, which means that the start request has not been made in response to turning on the key switch 20 , the routine proceeds to the step 260 ,

Bei dem Schritt 230 wird der Anlasser 15 in dem Hochgeschwindigkeitsmodus zum Starten der Maschine 1 betätigt. Die Routine verläuft dann zu dem Schritt 240, bei dem die Beschleunigung der Maschine 1 in der gleichen Weise bestimmt wird, wie dies oben beschrieben ist. Die Routine verläuft dann zu dem Schritt 250, bei dem bestimmt wird, ob eine Maschinenstart-Fehlfunktion aufgetreten ist oder nicht und zwar basierend auf der Beschleunigung der Maschine 1, wie diese bei dem Schritt 240 abgeleitet wurde und zwar in der gleichen Weise, wie dies oben beschrieben ist.At the step 230 becomes the starter 15 in the high-speed mode for starting the engine 1 actuated. The routine then proceeds to the step 240 in which the acceleration of the machine 1 is determined in the same way as described above. The routine then proceeds to the step 250 in which it is determined whether or not an engine start malfunction has occurred based on the acceleration of the engine 1 like this at the step 240 was derived in the same way as described above.

Wenn eine Antwort NEIN erhalten wird, was bedeutet, daß keine Fehlfunktion aufgetreten ist, wird die Routine beendet. Wenn alternativ die Antwort JA erhalten wird, dann verläuft die Routine zu dem Schritt 260, bei dem die Ausgangscharakteristik des Anlassers 15 auf den Hochdrehmomentmodus zum Starten der Maschine 1 umgeschaltet wird. Um einen physikalischen Stoß zu vermeiden, der sich aufgrund einer plötzlichen Änderung in der Ausgangscharakteristik des Anlassers 15 ergibt, kann die Leerlauf-Stop-Steuer-ECU 16 das Tastverhältnis des Signals vergrößern, welches an jedes der gesteuerten Elemente 24 der Treiberschaltung 18 angelegt wird und zwar in allmählicher Weise, um die Ausgangscharakteristik des Anlassers 15 kontinuierlich von dem Hochgeschwindigkeitsmodus auf den Hochdrehmomentmodus zu ändern.If a NO answer is obtained, meaning that no malfunction has occurred, the routine is ended. Alternatively, if the answer is YES, the routine proceeds to the step 260 in which the output characteristic of the starter 15 to the high torque mode for starting the engine 1 is switched. To avoid a physical shock due to a sudden change in the output characteristics of the starter 15 results, the idle stop control ECU 16 increase the duty cycle of the signal applied to each of the controlled elements 24 the driver circuit 18 is applied in a gradual manner to the output characteristics of the starter 15 continuously changing from the high-speed mode to the high-torque mode.

Spezifisch gesagt, wenn es erforderlich geworden ist, die Maschine 1 wieder zu starten und zwar in dem Startmodus gemäß einer wirtschaftlichen Fahrweise, wurde die Maschine 1 bereits aufgewärmt, was bedeutet, daß das Maschinenstartdrehmoment niedriger liegt. Die ECU 16 schaltet somit die Ausgangscharakteristik oder Ausgangskennlinie des Anlassers 15 auf den Hochgeschwindigkeitsmodus, was dann zu einem schnellen Starten der Maschine führt und zwar ohne Kompromiß hinsichtlich des Komforts für den Fahrzeugfahrer.Specifically, if necessary, the machine 1 to start again, and indeed in the start mode according to an economical driving style, the machine became 1 already warmed up, which means that the engine starting torque is lower. The ECU 16 thus switches the output characteristic or output characteristic of the starter 15 to the high-speed mode, which then leads to a quick start of the machine and without compromise in terms of comfort for the vehicle driver.

Wenn es erforderlich geworden ist, die Maschine 1 in Ansprechen auf das Einschalten des Schlüsselschalters 20 zu starten, ist die Maschine 1 noch kalt, was bedeutet, daß das Maschinenstartdrehmoment höher ist. Die ECU 16 betätigt somit den Anlasser 15 in dem Hochdrehmomentmodus, um die Maschine 1 zu starten, wodurch eine Stabilität des Startvorganges der Maschine 1 sichergestellt wird.If necessary, the machine 1 in response to turning on the key switch 20 to start, is the machine 1 still cold, which means that the engine starting torque is higher. The ECU 16 thus actuates the starter 15 in the high torque mode, around the engine 1 to start, thereby ensuring a stability of the starting process of the machine 1 is ensured.

Wenn die ECU 16 die Ausgangscharakteristik des Anlassers 15 auf den Hochgeschwindigkeitsmodus und zwar in dem Startmodus gemäß einer wirtschaftlichen Fahrweise geschaltet hat, jedoch die Maschinenbeschleunigung a' noch nicht die Ziel-Maschinenbeschleunigung a erreicht hat, zieht die ECU 16 den Schluß, daß es schwierig ist, die Maschine 1 normal zu starten und schaltet dann die Ausgangscharakteristik des Anlassers 15 von dem Hochgeschwindigkeitsmodus auf den Hochdrehmomentmodus um. Dies ermöglicht dann ein schnelles Starten der Maschine 1.If the ECU 16 the output characteristics of the starter 15 has switched to the high-speed mode in the starting mode according to an economical driving manner, but the engine acceleration a 'has not yet reached the target engine acceleration a, pulls the ECU 16 the conclusion that it is difficult, the machine 1 normal start and then switches the output characteristics of the starter 15 from the high speed mode to the high torque mode. This then allows a quick start of the machine 1 ,

Ein Maschinenstartsystem gemäß einer siebten, nicht unter die Erfindung fallende Ausführungsform wird nun weiter unten beschrieben, welches eine abgewandelte Ausführungsform der vierten und fünften Ausführungsform ist und mit einem zweiten Anlasser (nicht gezeigt) zusätzlich zu dem Anlasser 15 ausgerüstet ist.An engine starting system according to a seventh embodiment not falling under the invention will now be described below, which is a modified embodiment of the fourth and fifth embodiments, and with a second starter (not shown) in addition to the starter 15 equipped.

20 ist ein Flußdiagramm eines Programms, welches durch das Maschinenstartsystem der siebenten Ausführungsform ausgeführt wird. 20 FIG. 10 is a flowchart of a program executed by the engine starting system of the seventh embodiment. FIG.

Die Schritte 310 bis 360 sind identisch mit den Schritten 210 bis 260 bei der sechsten Ausführungsform, wie in 19 veranschaulicht ist, und eine detaillierte Erläuterung derselben wird daher hier weggelassen.The steps 310 to 360 are identical to the steps 210 to 260 in the sixth embodiment, as in 19 is illustrated, and a detailed explanation thereof is therefore omitted here.

Nach dem Schritt 360 verläuft die Routine zu dem Schritt 370, bei dem die Beschleunigung der Maschine 1 erneut bestimmt wird. Die Routine schreitet dann zu dem Schritt 380 voran, bei dem bestimmt wird, ob eine Maschinenstart-Fehlfunktion aufgetreten ist oder nicht, basierend auf der Beschleunigung der Maschine 1, wie sie bei dem Schritt 370 abgeleitet wurde. Wenn eine Antwort NEIN erhalten wird, was bedeutet, daß keine Fehlfunktion aufgetreten ist, wird die Routine beendet. Wenn alternativ die Antwort JA erhalten wird, verläuft die Routine zu dem Schritt 390, bei dem die ECU 16 den Anlasser 15 außer Bereitschaft setzt und den zweiten Anlasser in Bereitschaft setzt, um die Maschine 1 zu starten.After the step 360 The routine goes to the step 370 in which the acceleration of the machine 1 is determined again. The routine then proceeds to the step 380 in which it is determined whether or not an engine start malfunction has occurred based on the acceleration of the engine 1 as she did at the step 370 was derived. If a NO answer is obtained, meaning that no malfunction has occurred, the routine is ended. Alternatively, if the answer is YES, the routine proceeds to the step 390 in which the ECU 16 the starter 15 puts out of readiness and puts the second starter in readiness to the machine 1 to start.

Spezifischer gesagt, wenn es schwierig ist die Maschine über den Anlasser 15 in dem Startmodus gemäß einer wirtschaftlichen Fahrweise zu starten, arbeitet das Maschinenstartsystem in solcher Weise, daß eine Änderung von dem Anlasser 15 auf den zweiten Anlasser zum Starten der Maschine 1 vorgenommen wird. Wenn der Anlasser 15 zum Starten der Maschine 1 verwendet wird, überwacht das System die Beschleunigung der Maschine 1, um zu ermitteln, ob es möglich ist, die Maschine 1 normal zu starten oder nicht, so daß dadurch eine frühe Detektion einer Maschinenstart-Fehlfunktion ermöglicht wird. Dies schafft die Möglichkeit, daß die Maschine 1 mit Hilfe des zweiten Anlassers schnell in einem Fall gestartet wird, bei dem eine Maschinenstart-Fehlfunktion vorliegt, wodurch ein schnelles Maschinenstartansprechverhalten ohne Kompromiß hinsichtlich des Komforts des Fahrzeugfahrers sichergestellt wird.More specifically, if it is difficult the machine over the starter 15 In the starting mode according to an economical driving style, the engine starting system operates in such a manner that a change from the starter 15 on the second starter to start the machine 1 is made. When the starter 15 to start the machine 1 is used, the system monitors the acceleration of the machine 1 to determine if it is possible the machine 1 to start normally or not, thereby enabling early detection of engine start malfunction. This creates the possibility that the machine 1 is started quickly by the second starter in a case where there is an engine start malfunction, thereby ensuring a quick engine starting response without compromising the comfort of the vehicle driver.

Die Maschinen-ECU 2 und die Start-Steuer-ECU 16 (die auch als Leerlauf-Stop-ECU arbeitet) kann bei jeder der vierten bis sechsten Ausführungsformen einen Maschinenbeschleunigungsplan aufweisen, in welchem unterschiedliche Werte der Ziel-Maschinenbeschleunigung a aufgelistet sind, die als eine Funktion von einem oder einer Kombination von einigen Parameter bestimmt wird wie beispielsweise der Außenlufttemperatur, der Temperatur der Maschine, der Temperatur des Anlassers 16, der Last durch die Zubehöreinrichtung 9 und dem Status der Batterie (d. h. einer verfügbaren Energie). Die Verwendung solch eines Plans minimiert nachteilige Wirkungen der oben genannten Parameter auf die Maschinenbeschleunigung a beim Starten der Maschine 1, wodurch die Genauigkeit der Bestimmung der Maschinenstart-Fehlfunktion erhöht wird.The engine ECU 2 and the startup control ECU 16 (Also functioning as idle-stop ECU) in each of the fourth to sixth embodiments may include an engine acceleration schedule listing different values of the target engine acceleration a determined as a function of one or a combination of some parameters such as For example, the outside air temperature, the temperature of the engine, the temperature of the starter 16 , the load through the accessory device 9 and the status of the battery (ie, available energy). The use of such a plan minimizes adverse effects of the above parameters on the machine acceleration a when starting the machine 1 whereby the accuracy of the determination of the engine start malfunction is increased.

Die Ziel-Maschinenbeschleunigung a kann als Funktion der Ausgangscharakteristika des Anlassers 15 und der Lastcharakteristika beim Start der Maschine 1 bestimmt werden, wodurch die Genauigkeit der Bestimmung der Maschinenstart-Fehlfunktion erhöht wird. Die Ausgangscharakteristika des Anlassers 15 können basierend auf der Temperatur des Anlassers 15 und dem Status der Batterie erhalten werden. Die Belastungscharakteristika beim Start der Maschine 1 können basierend auf der Temperatur der Maschine 1 und der Last und der Trägheitslast der Zusatzeinrichtungen 9 erhalten werden.The target engine acceleration a may be a function of the output characteristics of the starter 15 and the load characteristics at the start of the machine 1 be determined, whereby the accuracy of the determination of the engine start malfunction is increased. The output characteristics of the starter 15 can be based on the temperature of the starter 15 and the status of the battery. The load characteristics at the start of the machine 1 can be based on the temperature of the machine 1 and the load and the inertia load of the accessories 9 to be obtained.

Der Drehzahlsensor, der beim Bestimmen der Maschinenbeschleunigung a' verwendet wird, kann durch einen typischen Kurbelwinkelsensor oder einen Sensor implementiert sein, der dafür ausgelegt ist, um die Drehzahl des Anlassers 15 zu messen, oder kann durch eine der Zusatzeinrichtungen 9 implementiert sein (z. B. einem Wechselstromgenerator oder einer Wasserpumpe), die mechanisch an die Maschine 1 angeschlossen ist und synchron mit der Drehung der Maschine 1 mit einer höheren Drehzahl dreht als der Drehzahl der Maschine 1. Wenn der Sensor im Wesentlichen die gleiche Auflösung besitzt wie diejenige eines typischen Kurbelwinkelsensors, ermöglicht dieser, daß die Drehzahl des Zubehörs 9 exakt innerhalb eines niedrigen Drehzahlbereiches gemessen werden kann (z. B. 200 Umdrehungen/min oder weniger), die nicht mit Hilfe des Kurbelwinkelsensors gemessen werden kann. Dies schafft die Möglichkeit, daß eine Maschinenstart-Fehlfunktion frühzeitig detektiert werden kann.The speed sensor used in determining the engine acceleration a 'may be implemented by a typical crank angle sensor or a sensor designed to increase the speed of the starter 15 to measure, or may by one of the ancillary equipment 9 be implemented (for example, an alternator or a water pump), which mechanically to the machine 1 is connected and synchronous with the rotation of the machine 1 rotating at a higher speed than the speed of the machine 1 , If the sensor has substantially the same resolution as that of a typical crank angle sensor, this allows the speed of the accessory 9 can be accurately measured within a low speed range (eg, 200 rpm or less) that can not be measured by the crank angle sensor. This creates the possibility that an engine start malfunction can be detected early.

Obwohl die vorliegende Erfindung in Verbindung mit bevorzugten Ausführungsformen offenbart ist, um ein besseres Verständnis derselben zu vereinfachen, sei darauf hingewiesen, daß die Erfindung auf verschiedene Arten realisiert werden kann, ohne dabei das Prinzip der Erfindung zu verlassen. Die Erfindung ist daher so zu verstehen, daß sie alle möglichen Ausführungsformen und abgewandelten Ausführungen zusätzlich zu den gezeigten Ausführungsformen umfaßt, die ohne Abweichung vom Prinzip der Erfindung, wie es in den anhängenden Ansprüchen festgehalten ist, realisiert werden können.Although the present invention has been disclosed in connection with preferred embodiments in order to facilitate a better understanding thereof, it should be understood that the invention can be embodied in various ways without departing from the principle of the invention. The invention is therefore to be understood to include all possible embodiments and modifications in addition to the illustrated embodiments, which may be practiced without departing from the principle of the invention as set forth in the appended claims.

Claims

Machine start system, comprising: a first starter ( 4 ), which is used to start a machine ( 1 ) is working; a second starter ( 5 ), which is used to start the machine ( 1 ) instead of the first starter ( 4 ) is used for a case that there is a given engine start malfunction resulting in a difficulty in starting the engine ( 1 ) by the first starter ( 4 ) leads; and a detector circuit ( 2 ) for an engine start malfunction that determines that the engine start malfunction has occurred when acceleration of the engine ( 1 ) when starting the machine ( 1 ) is not reached a given target machine acceleration, and wherein the detector circuit ( 2 ) for the engine start malfunction has a list in which different values of the target engine Engine speed listed as a function of one of the sizes or some of the quantities according to an outside air temperature, temperature of the engine, temperature of the first starter ( 4 ), a load due to accessories, which by the machine ( 1 ) and a status of a battery is determined.

Machine start system, comprising: a first starter ( 4 ), which is used to start a machine ( 1 ) is working; a second starter ( 5 ), which is used to start the machine ( 1 ) instead of the first starter ( 4 ) is used for a case that there is a given engine start malfunction resulting in a difficulty in starting the engine ( 1 ) by the first starter ( 4 ) leads; and a detector circuit ( 2 ) for an engine start malfunction that determines that the engine start malfunction has occurred when acceleration of the engine ( 1 ) when starting the machine ( 1 is not reached a given target engine acceleration, and wherein the target engine acceleration based on an output characteristic of the first starter ( 4 ) and on a load characteristic at the start of the machine ( 1 ) is determinable.

A machine starting system according to claim 1 or 2, wherein the acceleration of the machine ( 1 ) used in determining the engine start malfunction using a rotational speed of the engine ( 1 ) is measured, measured a given period of time after the actuation of the first starter ( 4 ).

An engine start system according to any one of claims 1 to 3, wherein when the detector circuit ( 2 ) has detected a machine start malfunction for the engine start malfunction, the first starter ( 4 ), but the second starter ( 5 ) is prepared.

An engine start system according to any one of claims 1 to 3, wherein when the detector circuit ( 2 ) has detected the engine start malfunction for the engine start malfunction, the second starter ( 5 ) is set in readiness after the first starter ( 4 ) has been set out of readiness.

An engine start system according to any one of claims 1 to 3, wherein when the detector circuit ( 2 ) has detected a machine start malfunction for the engine start malfunction, the first starter ( 4 ) is put out of readiness after the second starter ( 5 ) is prepared.

An engine start system according to claim 6, wherein when the detector circuit ( 2 ) the machine start malfunction has detected a machine start malfunction, the first starter ( 4 out of readiness, whereupon when a speed of the machine ( 1 ) falls below a given value or drops to zero, the second starter ( 5 ) is prepared.

An engine start system according to any one of claims 1 to 7, further comprising a current limiter ( 11 ) operating in such a way as to reduce a starting current generated by the first starter ( 4 ) when it is in standby, and in which, when the target engine acceleration is not reached, after the engine ( 1 ) by the first starter ( 4 ), the current limiter ( 11 ) is set out of readiness.

An engine start system according to claim 8, wherein when the current limiter ( 11 ), but the acceleration of the machine ( 1 ) when starting the machine ( 1 ), does not reach the given target engine acceleration, the second starter ( 5 ) instead of the first starter ( 4 ) to start the machine ( 1 ) is selected.

An engine start system according to any one of claims 1 to 8, further comprising a speed sensor configured to adjust a speed of an accessory ( 9 ), which coincide with the speed of the machine ( 1 ) rotates at a speed higher than the speed of the machine ( 1 ), wherein the detector circuit ( 2 ) for the engine start malfunction the speed of the accessory device ( 9 ), measured by the speed sensor, to determine the acceleration of the machine ( 1 ) for use in detecting the engine start malfunction.

An engine start system according to any one of claims 1 to 10, wherein, when a time period permitted by a driver, from the time the first starter is in standby mode ( 4 ) until the date on which the machine ( 1 ) is defined as an allowable start response time ta, a time that is intermediate between that in standby of the first starter ( 4 ) and detecting the engine start malfunction is defined as a required acceleration determination time t and a time necessary for starting the engine ( 1 ) is required after the second starter ( 5 ) is set to stand-by as defined as a second start time tb, the required acceleration determination time t being set shorter than the allowable start response time ta minus the second start time tb.

An engine start system according to claim 11, further comprising an automatic engine stop and start device (10). 3 ), which works in such a way that she the machine ( 1 ) stops when a given stop condition is met after starting the engine ( 1 ), and which the machine ( 1 ) starts again when a given restart condition is satisfied, and in a case where after starting the engine (FIG. 1 ) by the second starter ( 5 ) in response to a manual operation of a key switch ( 20 ), which is done by a driver, the machine ( 1 ) by the first starter ( 4 ) is started again after being triggered by the automatic machine stop and start device ( 3 ), wherein a time period between the manual operation and the start of the machine ( 1 ) by the second starter ( 5 ) is consumed or needed is used as the second start time tb.

An engine start system according to claim 11, further comprising an automatic engine stop and start device (10). 3 ), which works in such a way to the machine ( 1 ) when a given stop condition is met after the machine ( 1 ) and which the machine ( 1 ) starts again when a given restart condition is met with the automatic engine stop and start device ( 3 ) operates in such a way to a time interval between the release of a brake pedal of a vehicle by the vehicle driver and the depression of an accelerator pedal to restart the machine ( 1 ) by the first starter ( 4 ), after an automatic stop of the machine ( 1 ) and determining the allowable start response time ta as a function of the learned time interval.