DE112010005748T5 - Steuerungsvorrichtung und Steuerungsverfahren eines Starters und Maschinenstartvorrichtung - Google Patents

Steuerungsvorrichtung und Steuerungsverfahren eines Starters und Maschinenstartvorrichtung Download PDF

Info

Publication number
DE112010005748T5
DE112010005748T5 DE112010005748T DE112010005748T DE112010005748T5 DE 112010005748 T5 DE112010005748 T5 DE 112010005748T5 DE 112010005748 T DE112010005748 T DE 112010005748T DE 112010005748 T DE112010005748 T DE 112010005748T DE 112010005748 T5 DE112010005748 T5 DE 112010005748T5
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
actuator
wheel
machine
engine
driving
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE112010005748T
Other languages
English (en)
Other versions
DE112010005748B4 (de
Inventor
Kouki Moriya
Jumpei KAKEHI
Hasrul Sany BIN HASHIM
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Publication of DE112010005748T5 publication Critical patent/DE112010005748T5/de
Application granted granted Critical
Publication of DE112010005748B4 publication Critical patent/DE112010005748B4/de
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N15/00Other power-operated starting apparatus; Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from groups F02N5/00 - F02N13/00
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00Starting of engines by means of electric motors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/08Circuits or control means specially adapted for starting of engines
    • F02N11/0814Circuits or control means specially adapted for starting of engines comprising means for controlling automatic idle-start-stop
    • F02N11/0844Circuits or control means specially adapted for starting of engines comprising means for controlling automatic idle-start-stop with means for restarting the engine directly after an engine stop request, e.g. caused by change of driver mind
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/08Circuits or control means specially adapted for starting of engines
    • F02N11/0851Circuits or control means specially adapted for starting of engines characterised by means for controlling the engagement or disengagement between engine and starter, e.g. meshing of pinion and engine gear
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N15/00Other power-operated starting apparatus; Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from groups F02N5/00 - F02N13/00
    • F02N15/02Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof
    • F02N15/04Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof the gearing including disengaging toothed gears
    • F02N15/06Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof the gearing including disengaging toothed gears the toothed gears being moved by axial displacement
    • F02N15/067Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof the gearing including disengaging toothed gears the toothed gears being moved by axial displacement the starter comprising an electro-magnetically actuated lever
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/08Circuits or control means specially adapted for starting of engines
    • F02N11/0851Circuits or control means specially adapted for starting of engines characterised by means for controlling the engagement or disengagement between engine and starter, e.g. meshing of pinion and engine gear
    • F02N11/0855Circuits or control means specially adapted for starting of engines characterised by means for controlling the engagement or disengagement between engine and starter, e.g. meshing of pinion and engine gear during engine shutdown or after engine stop before start command, e.g. pre-engagement of pinion
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N2250/00Problems related to engine starting or engine's starting apparatus
    • F02N2250/04Reverse rotation of the engine
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)

Abstract

Ein Starter hat ein Ritzel, das mit einem Hohlrad in Eingriff gebracht werden kann, das um einen Außenumfang eines Schwungrads oder einer Antriebsplatte einer Maschine vorgesehen ist, ein Stellglied zum Bewegen des Ritzels zu einer Position eines Eingriffs mit dem Hohlrad in einem angetriebenen Zustand, ein schraubenförmiges Keilprofil zum Drehen des Ritzels in einer umgekehrten Richtung, während sich das Ritzel in Richtung zu dem Hohlrad bewegt, und einen Motor zum Drehen des Ritzels. Das Stellglied und der Motor werden einzeln gesteuert. Nachdem das Stellglied angetrieben wurde und bevor der Motor angetrieben wird, wird ein Antreiben des Stellglieds gestoppt.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuerungsvorrichtung und ein Steuerungsverfahren eines Starters und eine Maschinenstartvorrichtung, und insbesondere eine Technik zum Steuern eines Stellglieds, das ein Ritzel zu einer Position eines Eingriffs mit einem Hohlrad bewegt, das um einen Außenumfang eines Schwungrads oder einer Antriebsplatte einer Maschine vorgesehen ist.
  • STAND DER TECHNIK
  • In den vergangenen Jahren, um eine Kraftstoffeffizienz zu verbessern oder Abgasemissionen zu verringern, haben einige Fahrzeuge mit einer Brennkraftmaschine wie einer Maschine das, was eine Leerlauf-Stoppfunktion genannt wird, bei der eine Maschine automatisch gestoppt wird, während ein Fahrzeug stoppt und ein Fahrer ein Bremspedal betätigt, und das Fahrzeug automatisch wieder gestartet wird, beispielsweise durch einen Betrieb eines Fahrers zum Wiederstarten, wie einer Verringerung eines Betätigungsbetrags eines Bremspedals auf Null.
  • Bei diesem Leerlaufstopp kann die Maschine wieder gestartet werden, während eine Maschinengeschwindigkeit relativ hoch ist. In solch einem Fall wird mit einem herkömmlichen Starter, in dem ein Herausdrücken eines Ritzels zum Drehen der Maschine und ein Drehen des Ritzels durch einen Antriebsbefehl bewirkt werden, der Starter nach einem Warten angetrieben, bis sich die Maschinengeschwindigkeit ausreichend verringert hat, um einen Eingriff zwischen dem Ritzel und einem Hohlrad der Maschine zu erleichtern. Dann wird eine Zeitverzögerung zwischen einer Ausgabe einer Anfrage für einen Wiederstart einer Maschine und einem tatsächlichen Maschinenankurbeln verursacht, und der Fahrer kann sich unwohl fühlen.
  • Um solch ein Problem zu lösen, offenbart die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2005-330813 (PTL 1) eine Technik zum Bewirken, dass ein Ritzel einen Drehbetrieb mit der Hilfe eines Starters durchführt, der derart gestaltet ist, dass ein Ritzeleingriffsbetrieb und ein Ritzeldrehbetrieb unabhängig voneinander vor dem Ritzeleingriffsbetrieb durchgeführt werden können, wenn eine Wiederstartanfrage ausgegeben wird, während eine Drehung einer Maschine unmittelbar nach Erzeugung einer Stoppanfrage verringert wird, und zum Wiederstarten der Maschine durch Bewirken des Ritzeleingriffbetriebs, wenn eine Ritzeldrehzahl in Synchronisation mit einer Maschinengeschwindigkeit ist. Darüber hinaus offenbart die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2005-330813 in Paragraph 29 das Merkmal, dass, wenn die Maschine als gestoppt bestimmt ist, ein Ritzel herausgedrückt wird und das Ritzel anschließend gedreht wird.
  • ZITIERUNGSLISTE
  • PATENTLITERATUR
    • PTL 1: japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2005-330813
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • TECHNISCHE AUFGABE
  • Wenn das Ritzel herausgedrückt wird und anschließend solch ein Zustand, dass das Ritzel herausgedrückt wurde, aufrechterhalten wird, bis das Ritzel gedreht wird, kann jedoch eine Zeitspanne, während der elektrischen Leistung zum miteinander Eingreifen des Ritzels und des Hohlrads verbraucht wird, länger sein. Demzufolge kann eine Kraftstoffeffizienz schließlich schlecht werden.
  • Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um die vorstehend beschriebenen Probleme zu lösen, und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kraftstoffeffizienz zu verbessern.
  • LÖSUNG DES PROBLEMS
  • Eine Steuerungsvorrichtung eines Starters, der ein zweites Rad, das mit einem ersten Rad eingreifen kann, das mit einer Kurbelwelle einer Maschine gekoppelt ist, ein Stellglied, das das zweite Rad zu einer Position eines Eingriffs mit dem ersten Rad in einem angetriebenen Zustand bewegt, ein schraubenförmiges Keilprofil, das eine Drehung des zweiten Rads in einer umgekehrten Richtung bewirkt, während das zweite Rad sich in Richtung zu dem ersten Rad bewegt, und einen Motor hat, der das zweite Rad dreht, kann das Stellglied und den Motor jeweils einzeln antreiben und hat eine Antriebseinrichtung zum Antreiben des Stellglieds vor einem Antreiben des Motors und eine Stoppeinrichtung zum Stoppen eines Antreibens des Stellglieds, nachdem das Stellglied angetrieben wurde und bevor der Motor angetrieben wird.
  • Ein Steuerungsverfahren eines Starters, der ein zweites Rad, das mit einem ersten Rad in Eingriff gebracht werden kann, das mit einer Kurbelwelle einer Maschine gekoppelt ist, ein Stellglied zum Bewegen des zweiten Rads zu einer Position eines Eingriffs mit dem ersten Rad in einem angetriebenen Zustand, ein schraubenförmiges Keilprofil zum Drehen des zweiten Rads in einer umgekehrten Richtung, während sich das zweite Rad in Richtung zu dem ersten Rad bewegt, und einen Motor zum Drehen des zweiten Rads hat, wobei das Stellglied und der Motor jeweils einzeln angetrieben werden können, hat die Schritte des Antreibens des Stellglieds vor einem Antreiben des Motors und des Stoppens eines Antreibens des Stellglieds, nachdem das Stellglied angetrieben wurde und bevor der Motor angetrieben wird.
  • Eine Maschinenstartvorrichtung hat einen Starter, der ein zweites Rad, das mit einem ersten Rad in Eingriff gebracht werden kann, das mit einer Kurbelwelle einer Maschine gekoppelt ist, ein Stellglied, das das zweite Rad zu einer Position eines Eingriffs mit dem ersten Rad in einem angetriebenen Zustand bewegt, ein schraubenförmiges Keilprofil, das eine Drehung des zweiten Rads in einer umgekehrten Richtung bewirkt, während sich das zweite Rad in Richtung zu dem ersten Rad bewegt, und einen Motor hat, der das zweite Rad dreht, wobei das Stellglied und der Motor jeweils einzeln angetrieben werden können, und eine Steuerungseinheit, die das Stellglied vor einem Antreiben des Motors antreibt und ein Antreiben des Stellglieds stoppt, nachdem das Stellglied angetrieben wurde und bevor der Motor angetrieben wird.
  • VORTEILHAFTE WIRKUNGEN DER ERFINDUNG
  • Normalerweise wird, wenn eine Maschine stoppt, eine Kraft in einer Richtung, in der ein Kolben zurückgedrückt wird, auf den Kolben in einem Zylinder in einem Kompressionshub aufgebracht. Demzufolge wird eine Ausgangswelle der Maschine in eine umgekehrte Richtung vorgespannt. Deshalb wird das zweite Rad, das mit dem ersten Rad in Eingriff ist, das mit der Kurbelwelle gekoppelt ist, in der umgekehrten Richtung vorgespannt. Das zweite Rad wird durch das schraubenförmige Keilprofil derart geführt, dass es sich in Richtung zu dem ersten Rad bewegt, während es in der umgekehrten Richtung dreht. Deshalb, wenn das zweite Rad in der umgekehrten Richtung vorgespannt ist, wird das zweite Rad in die Richtung vorgespannt, in der es sich zu dem ersten Rad hinbewegt. Deshalb kann das zweite Rad mit dem ersten Rad in Eingriff verbleiben, ohne dass das Stellglied angetrieben wird. Dann, nachdem das Stellglied angetrieben wurde und bevor der Motor angetrieben wird, wird ein Antreiben des Stellglieds gestoppt. Somit kann eine Zeitspanne verkürzt werden, während der das Stellglied angetrieben wird. Somit kann elektrische Leistung verringert werden, die für das zweite Rad und das erste Rad verbraucht wird, damit diese miteinander in Eingriff verbleiben.
  • Demzufolge kann eine Kraftstoffeffizienz verbessert werden.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist ein Gesamtblockschaubild eines Fahrzeugs.
  • 2 ist eine Seitenansicht eines Ritzels.
  • 3 ist ein Schaubild zum Erklären eines Übergangs eines Betriebsmodus eines Starters.
  • 4 ist ein Diagramm zum Darstellen eines Betriebsmodus in einem Maschinenstartbetrieb.
  • 5 ist ein Diagramm zum Darstellen eines Betriebsmodus, wenn eine Kurbelwelle in einer umgekehrten Richtung in einem Prozess dreht, bis die Maschine stoppt.
  • 6 ist ein Diagramm zum Darstellen eines Betriebsmodus, wenn eine Kurbelwelle nicht in einer umgekehrten Richtung in einem Prozess dreht, bis die Maschine stoppt.
  • 7 ist ein Funktionsblockschaubild einer ECU.
  • 8 ist ein Flussdiagramm, das einen Steuerungsaufbau eines Prozesses zeigt, der durch die ECU durchgeführt wird.
  • BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. In der nachfolgenden Beschreibung sind den gleichen Elementen die gleichen Bezugszeichen zugeordnet. Ihre Kennzeichnung und Funktion sind auch identisch. Deshalb wird eine detaillierte Beschreibung von diesen nicht wiederholt.
  • Mit Bezug auf 1 hat ein Fahrzeug 10 eine Maschine 100, eine Batterie 120, einen Starter 200, eine ECU (elektronische Steuerungseinheit) 300 und Relais RY1, RY2. Der Starter 200 hat einen Kolben 210, einen Motor 220, ein Solenoid 230, einen Hebel 240, eine Antriebswelle 250, eine Hülse 252 und ein Ritzel 260.
  • Die Maschine 100 erzeugt eine Antriebskraft zum Fahren des Fahrzeugs 10. Eine Kurbelwelle 111 der Maschine 100 ist mit einem Antriebsrad verbunden, wobei ein Antriebsstrang dazwischen angeordnet ist, der aufgebaut ist, um eine Kupplung, ein Reduktionsgetriebe oder dergleichen zu haben.
  • Die Maschine 100 ist mit einem Drehzahlsensor 115 versehen. Der Drehzahlsensor 115 erfasst eine Geschwindigkeit Ne der Maschine 100 und gibt ein Erfassungsergebnis zu der ECU 300 aus. In der vorliegenden Ausführungsform zeigt die Maschinengeschwindigkeit Ne eine Drehzahl einer Ausgangswelle einer Maschine 100 in einer Vorwärtsrichtung an.
  • Die Batterie 120 ist ein Speicherelement für elektrische Leistung, die derart gestaltet ist, dass sie geladen und entladen werden kann. Die Batterie 120 ist gestaltet, um eine Sekundärbatterie, wie eine Lithiumionenbatterie, eine Nickelmetallhybridbatterie, eine Bleisäurebatterie oder dergleichen zu haben. Alternativ kann die Batterie 120 durch ein Leistungsspeicherelement, wie beispielsweise ein elektrischer Doppelschichtkondensator, realisiert sein.
  • Die Batterie 120 ist mit dem Starter 200 verbunden, wobei die Relais RY1, RY2, die durch die ECU 300 gesteuert werden, dazwischen angeordnet sind. Die Batterie 120 führt eine Versorgungsspannung zum Antreiben des Starters 200 zu, wenn die Relais RY1, RY2 geschlossen sind. Es sei angemerkt, dass eine negative Elektrode der Batterie 120 mit einer Körpererde des Fahrzeugs 10 verbunden ist.
  • Die Batterie 120 ist mit einem Spannungssensor 125 versehen. Der Spannungssensor 125 erfasst eine Ausgangsspannung VB der Batterie 120 und gibt einen Erfassungswert zu der ECU 300 aus.
  • Ein Ende des Relais RY1 ist mit einer positiven Elektrode der Batterie 120 verbunden und das andere Ende ist mit einem Ende des Solenoids 230 innerhalb des Starters 200 verbunden. Das Relais RY1 wird durch ein Steuerungssignal SE1 von der ECU 300 gesteuert, um zwischen einer Zufuhr und einer Unterbrechung einer Versorgungsspannung von der Batterie 120 zu dem Solenoid 230 umzuschalten.
  • Ein Ende des Relais RY2 ist mit der positiven Elektrode der Batterie 120 verbunden, und das andere Ende ist mit dem Motor 220 innerhalb des Starters 200 verbunden. Das Relais RY2 wird durch ein Steuerungssignal SE2 von der ECU 300 gesteuert, um zwischen einer Zufuhr und einer Unterbrechung einer Zufuhrspannung von der Batterie 120 zu dem Motor 220 umzuschalten. Darüber hinaus ist ein Spannungssensor 130 in einer Stromleitung vorgesehen, die das Relais RY2 und den Motor 220 miteinander verbindet. Der Spannungssensor 130 erfasst eine Motorspannung VM und gibt einen Erfassungswert zu der ECU 300 aus.
  • Wie vorstehend beschrieben ist, kann eine Zufuhr einer Versorgungsspannung zu dem Motor 220 und dem Solenoid 230 innerhalb des Starters 200 durch die Relais RY1, RY2 unabhängig gesteuert werden.
  • Die Antriebswelle 250 ist mit einer Drehwelle eines Rotors (nicht gezeigt) innerhalb des Motors gekoppelt, wobei beispielsweise ein Reduktionsgetriebe oder dergleichen dazwischen angeordnet ist. Die Hülse 252 ist vorgesehen, um in einer Axialrichtung gleiten zu können, und ist konzentrisch zu der Antriebswelle 250 vorgesehen. Die Antriebswelle 250 und die Hülse 252 sind miteinander in Eingriff, wobei ein schraubenförmiges Keilprofil 254, das an einer Außenumfangsfläche der Antriebswelle 250 ausgebildet ist, dazwischen angeordnet ist. Das schraubenförmige Keilprofil 254 führt die Hülse 252 und das Ritzel 260 derart, dass die Hülse 252 in eine Richtung umgekehrt zu dem Motor 220 dreht, d. h. in eine Richtung umgekehrt zu dem Ritzel 260, während sich die Hülse 252 in eine Richtung zu dem Hohlrad 110 hin bewegt, das an einem Außenumfang eines Schwungrads oder einer Antriebsplatte der Maschine 100 vorgesehen ist. Und zwar bewirkt das schraubenförmige Keilprofil 254, dass das Ritzel 260 in einer umgekehrten Richtung dreht, während sich das Ritzel 260 in Richtung zu dem Hohlrad 110 bewegt.
  • Das Ritzel 260 ist an einem Endabschnitt der Hülse 252 entgegengesetzt zu dem Motor 220 vorgesehen. Wenn das Relais RY2 geschlossen wird und die Versorgungsspannung von der Batterie 120 zugeführt wird, um den Motor 220 zu drehen, wird ein Drehbetrieb des Rotors zu dem Ritzel 260 über die Antriebswelle 250 und die Hülse 252 übertragen, um dadurch das Ritzel 260 zu drehen.
  • Wie vorstehend beschrieben ist, ist ein Ende des Solenoids 230 mit dem Relais RY1 verbunden und das andere Ende ist mit der Körpererde verbunden. Wenn das Relais RY1 geschlossen wird und das Solenoid 230 erregt wird, zieht das Solenoid 230 den Kolben 210 in der Richtung eines Pfeils an. Und zwar bilden der Kolben 210 und das Solenoid 230 das Stellglied 232.
  • Der Kolben 210 ist mit der Hülse 252 gekoppelt, wobei ein Hebel 240 dazwischen angeordnet ist. Wenn das Solenoid 230 erregt wird, wird der Kolben 210 in der Richtung des Pfeils angezogen. Somit bewegt der Hebel 240, dessen Drehpunkt 245 fixiert ist, die Hülse 252 von einer Bereitschaftsposition, die in 1 gezeigt ist, in eine Richtung umgekehrt zu einer Richtung eines Betriebs des Kolbens 210, d. h. eine Richtung, in der sich das Ritzel 260 von einem Hauptkörper des Motors 220 wegbewegt.
  • Wenn das Solenoid 230 erregt wird und die Hülse 252 sich in der Axialrichtung zu dem Hohlrad 110 hin bewegt, greift das Ritzel 260 mit dem Hohlrad 110 ein, das um den Außenumfang des Schwungrads oder der Antriebsplatte herum vorgesehen ist, das/die an der Kurbelwelle 111 der Maschine 100 befestigt ist. Dann, wenn das Ritzel 260 einen Drehbetrieb durchführt, während das Ritzel 260 und das Hohlrad 110 miteinander in Eingriff sind, wird die Maschine 100 angekurbelt und gestartet.
  • Somit werden in der vorliegenden Ausführungsform das Stellglied 232 zum Bewegen des Ritzels 260 (der Hülse 252) zu der Position eines Eingriffs mit dem Hohlrad 110, das um den Außenumfang des Schwungrads oder der Antriebsplatte der Maschine 100 vorgesehen ist, und der Motor 220 zum Drehen des Ritzels 260 individuell gesteuert.
  • Eine Kraft in einer Richtung umgekehrt zu dem Pfeil in 1 wird auf den Kolben 210 durch eine nicht gezeigte Feder aufgebracht, und wenn das Solenoid 230 nicht erregt ist, kehrt der Kolben 210 zu der Bereitschaftsposition zurück.
  • Wie in 2 gezeigt ist, wenn sich das Ritzel 260 von dem Hohlrad 110 wegbewegt, führt das schraubenförmige Keilprofil 254 das Ritzel 260 derart, dass es sich in einer Vorwärtsrichtung dreht. Deshalb wird eine Reibungskraft zwischen dem Hohlrad 110 und dem Ritzel 260 verringert. Demzufolge wird ein Außereingriffbringen des Hohlrads 110 und des Ritzels 260 erleichtert.
  • Es sei angemerkt, dass eine Einwegkupplung zwischen der Hülse 252 und der Antriebswelle 250 derart vorgesehen sein kann, dass der Rotor des Motors 220 aufgrund des Drehbetriebs des Hohlrads 110 nicht dreht.
  • Die ECU 300 hat eine CPU (zentrale Verarbeitungseinheit), eine Speichervorrichtung und einen Eingabe-/Ausgabepuffer, die alle nicht gezeigt sind, und empfängt Eingaben von jedem Sensor oder sieht Ausgaben eines Steuerungsbefehls zu jeder Ausrüstungskomponente vor. Es sei angemerkt, dass eine solche Steuerung nicht auf eine Verarbeitung durch Software begrenzt ist, und ein Teil von dieser kann auch durch eine bestimmte Hardware (elektronische Schaltung) aufgebaut und verarbeitet werden.
  • Die ECU 300 empfängt ein Signal ACC, das einen Betätigungsbetrag eines Beschleunigerpedals 140 anzeigt, von einem Sensor (nicht gezeigt), der an einem Beschleunigerpedal 140 vorgesehen ist. Die ECU 300 empfängt ein Signal BRK, das einen Betätigungsbetrag eines Bremspedals 150 anzeigt, von einem Sensor (nicht gezeigt), der an dem Bremspedal 150 vorgesehen ist. Darüber hinaus empfängt die ECU 300 ein Startbetriebssignal IG-ON, das in Erwiderung auf einen Zündungsbetrieb eines Fahrers oder dergleichen ausgegeben wird. Auf der Basis von solcher Information erzeugt die ECU 300 ein Signal, das einen Start der Maschine 100 anfordert, und ein Signal, das einen Stopp von dieser anfordert, und gibt Steuerungssignale SE1, SE2 gemäß diesen aus, um einen Betrieb des Starters 200 zu steuern.
  • Ein Übergang eines Betriebsmodus des Starters 200 wird mit Bezug auf 3 beschrieben. Der Betriebsmodus des Starters 200 in der vorliegenden Ausführungsform hat einen Bereitschaftsmodus 410, einen Eingriffsmodus 420, einen Drehmodus 430, einen Vollantriebsmodus 440, einen voreingestellten Modus 450 und einen Stoppmodus 452.
  • Der Bereitschaftsmodus 410 stellt einen Zustand dar, in dem sowohl das Stellglied 232 und der Motor 220 in dem Starter 200 nicht angetrieben werden, d. h. einen Zustand, in dem eine Maschinenstartanfrage zu dem Starter 200 nicht ausgegeben ist. Der Bereitschaftsmodus 410 entspricht dem Anfangszustand des Starters 200 und wird ausgewählt, wenn ein Antreiben des Starters 200 nicht notwendig ist, beispielsweise vor einem Betrieb, um die Maschine 100 zu starten, nach einer Beendigung des Starts der Maschine 100, einem Fehler beim Starten der Maschine 100 und dergleichen.
  • Der Vollantriebsmodus 440 repräsentiert einen Zustand, in dem sowohl das Stellglied 232 als auch der Motor 220 in dem Starter 200 angetrieben werden. In diesem Vollantriebsmodus 440 dreht der Motor 220 das Ritzel 260, während das Ritzel 260 und das Hohlrad 110 miteinander in Eingriff sind. Somit wird die Maschine 100 tatsächlich angekurbelt und der Betrieb zum Start wird begonnen.
  • Wie vorstehend beschrieben ist kann der Starter 200 in der vorliegenden Ausführungsform das Stellglied 232 und den Motor 220 jeweils unabhängig antreiben. Deshalb gibt es in einem Prozess eines Übergangs von dem Bereitschaftsmodus 410 zu dem Vollantriebsmodus 440 einen Fall, in dem das Stellglied 232 vor eifern Antreiben des Motors 220 angetrieben wird (d. h. entsprechend einem Eingriffsmodus 420), und einen Fall, in dem der Motor 220 vor einem Antreiben des Stellglieds 232 angetrieben wird (d. h. entsprechend einem Drehmodus 430).
  • Eine Auswahl zwischen diesem Eingriffsmodus 420 und dem Drehmodus 430 wird grundsätzlich auf der Basis der Geschwindigkeit Ne der Maschine 100 durchgeführt, wenn ein Wiederstart der Maschine 100 angefordert ist.
  • Der Eingriffsmodus 420 bezieht sich auf einen Zustand, in dem nur das Stellglied 232 angetrieben wird und der Motor 220 nicht angetrieben wird. Dieser Modus wird ausgewählt, wenn das Ritzel 260 und das Hohlrad 110 miteinander in Eingriff gebracht werden können, selbst während das Ritzel 260 gestoppt bleibt. Im Speziellen, während eine Anfrage, um die Maschine 100 wieder zu starten, ausgegeben wird, und die Maschine 100 gestoppt verbleibt, oder die Geschwindigkeit Ne der Maschine 100 ausreichend niedrig ist (Ne ≤ ein erster Referenzwert α1), wird dieser Eingriffsmodus 420 ausgewählt.
  • Des Weiteren bezieht sich der Drehmodus 430 auf einen Zustand, in dem nur der Motor 220 angetrieben wird und das Stellglied 232 nicht angetrieben wird. Dieser Modus wird beispielsweise ausgewählt, wenn eine Anfrage für einen Wiederstart der Maschine 100 ausgegeben wird, unmittelbar nachdem ein Stopp der Maschine 100 angefragt worden ist, und wenn eine Geschwindigkeit Ne der Maschine 100 relativ hoch ist (α1 < Ne ≤ ein zweiter Referenzwert α2).
  • Somit ist, wenn die Geschwindigkeit Ne der Maschine 100 hoch ist, ein Geschwindigkeitsunterschied zwischen dem Ritzel 260 und dem Hohlrad 110 groß, während das Ritzel 260 gestoppt bleibt, und ein Eingriff zwischen dem Ritzel 260 und dem Hohlrad 110 kann schwierig werden. Deshalb wird in dem Drehmodus 430 nur der Motor 220 vor einem Antreiben des Stellglieds 232 angetrieben, so dass die Drehzahl des Hohlrads 110 und eine Drehzahl des Ritzels 260 in Synchronisation miteinander sind. Dann wird in Erwiderung darauf, dass der Unterschied zwischen der Drehzahl des Hohlrads 110 und der Drehzahl des Ritzels 260 ausreichend gering ist, das Stellglied 232 angetrieben und das Hohlrad 110 und das Ritzel 260 werden miteinander in Eingriff gebracht. Dann geht der Betriebsmodus von dem Drehmodus 430 zu dem Vollantriebsmodus 440 über.
  • In dem Fall des Vollantriebsmodus 440 kehrt der Betriebsmodus von dem Vollantriebsmodus 440 zu dem Bereitschaftsmodus 410 in Erwiderung auf eine Beendigung des Starts der Maschine 100 und einen Beginn eines selbstunterhaltenden Betriebs der Maschine 100 zurück.
  • Somit, wenn ein Signal ausgegeben wird, das einen Start der Maschine 100 anfordert, d. h., wenn bestimmt wird, dass die Maschine 100 zu starten ist, werden das Stellglied 232 und der Motor 220 in einem Modus von einem ersten Modus, in dem ein Übergang zu einem Vollantriebsmodus 440 über den Eingriffsmodus 420 durchgeführt wird, und einem zweiten Modus gesteuert, in dem der Übergang zu dem Vollantriebsmodus 440 über den Drehmodus 430 gesteuert wird.
  • Der voreingestellte Modus 450 bezieht sich auf einen Zustand, in dem nur das Stellglied 232 angetrieben wird und der Motor 220 nicht angetrieben wird. Dieser Modus wird ausgewählt, wenn beispielsweise eine Anfrage, um die Maschine 100 wieder zu starten, nicht ausgegeben ist und eine Geschwindigkeit Ne der Maschine 100 ausreichend niedrig ist (Ne < erster Referenzwert α).
  • Der Stoppmodus 452 bezieht sich auf einen Zustand, in dem das Antreiben des Stellglieds 232 gestoppt ist und der Motor 220 nicht angetrieben wird. In dem Stoppmodus 452 ist das Relais RY1 geöffnet und ein Liefern von elektrischer Leistung zu dem Solenoid 230 ist gestoppt. Dieser Modus wird beispielsweise ausgewählt, wenn eine Anfrage, um die Maschine 100 wieder zu starten, nicht ausgegeben ist, und wenn die Maschine 100 nach Drehung der Kurbelwelle 111 der Maschine 100 in einer umgekehrten Richtung stoppt.
  • Deshalb, wenn die Maschine 100 stoppt, ohne dass die Kurbelwelle 111 der Maschine 100 in einer umgekehrten Richtung dreht, wird der voreingestellte Modus 450 fortgeführt.
  • Wenn eine Anfrage, um die Maschine 100 wieder zu starten, ausgegeben wird, während der voreingestellte Modus 450 oder der Stoppmodus 452 ausgewählt ist, geht der Betriebsmodus zu dem Eingriffsmodus 420 über. Deshalb wird beim Übergehen von dem Stoppmodus 452 zu dem Eingriffsmodus 420 das Stellglied 232 wieder angetrieben.
  • 4 ist ein Diagramm zum Darstellen des ersten Modus und des zweiten Modus zu der Zeit eines Maschinenstartbetriebs. Wie vorstehend beschrieben ist, meint der erste Modus einen Modus, in dem ein Übergang zu dem Vollantriebsmodus 440 über den Eingriffsmodus 420 durchgeführt wird. Der zweite Modus meint einen Modus, in dem ein Übergang zu einem Vollantriebsmodus 440 über den Drehmodus 430 durchgeführt wird.
  • In 4 kennzeichnet die Abszisse die Zeit, und die Ordinate kennzeichnet die Geschwindigkeit Ne der Maschine 100 und einen Zustand des Antreibens des Stellglieds 232 und des Motors 220 in dem ersten Modus und dem zweiten Modus.
  • Ein Fall wird betrachtet, in dem beispielsweise zu einer Zeit t0 eine Bedingung erfüllt ist, dass das Fahrzeug stoppt und der Fahrer ein Bremspedal 150 betätigt, und demzufolge eine Anfrage, um die Maschine 100 zu stoppen, erzeugt wird und die Verbrennung in der Maschine 100 gestoppt wird. Hier, wenn die Maschine 100 nicht wieder gestartet wird, verringert sich die Geschwindigkeit Ne der Maschine 100 allmählich, wie mit einer durchgehenden Kurve WO gezeigt ist, und schließlich stoppt die Drehung der Maschine 100.
  • Dann wird ein Fall betrachtet, in dem beispielsweise ein Betrag der Betätigung des Bremspedals 150 durch einen Fahrer Null wird, während die Geschwindigkeit Ne der Maschine 100 sich absenkt, und somit eine Anfrage, um die Maschine 100 wieder zu starten, erzeugt wird. Hier wird eine Kategorisierung in drei Regionen auf der Basis der Geschwindigkeit Ne der Maschine 100 durchgeführt.
  • Eine erste Region (Region 1) bezieht sich auf einen Fall, in dem die Geschwindigkeit Ne der Maschine 100 höher als der zweite Referenzwert α2 ist, und beispielsweise auf solch einen Zustand, dass eine Anfrage für einen Wiederstart bei einem Punkt P0 in 4 erzeugt wird.
  • Diese Region 1 ist eine Region, in der die Maschine 100 durch eine Kraftstoffeinspritzung und einen Zündungsbetrieb ohne Verwendung des Starters 200 startet, weil die Geschwindigkeit Ne der Maschine 100 ausreichend hoch ist. Und zwar ist sie eine Region, in der die Maschine 100 durch sich selbst zurückkehren kann. Deshalb wird in der Region 1 ein Antreiben des Starters 200 unterbunden. Es sei angemerkt, dass der zweite Referenzwert α2, der vorstehend beschrieben ist, in Abhängigkeit einer maximalen Drehzahl des Motors 220 beschränkt werden kann.
  • Eine zweite Region (Region 2) bezieht sich auf einen Fall, in dem eine Geschwindigkeit Ne der Maschine 100 zwischen dem ersten Referenzwert α1 und dem zweiten Referenzwert α2 gelegen ist, und auf solch einen Zustand, dass eine Anfrage für einen Wiederstart bei einem Punkt P1 in 4 erzeugt wird.
  • Diese Region 2 ist eine Region, in der die Geschwindigkeit Ne der Maschine 100 relativ hoch ist, obwohl die Maschine 100 nicht durch sich selbst zurückkehren kann. In dieser Region wird der Drehmodus ausgewählt, wie mit Bezug auf 3 beschrieben ist.
  • Wenn eine Anfrage, um die Maschine 100 wieder zu starten, zu einer Zeit t2 erzeugt wird, wird der Motor 220 zu einer Zeit t3 angetrieben. Somit beginnt das Ritzel 260 zu drehen. Dann wird zu einer Zeit t4 das Stellglied 232 angetrieben. Somit, wenn das Hohlrad 110 und das Ritzel 260 miteinander in Eingriff sind, wird die Maschine 100 angekurbelt und die Geschwindigkeit Ne der Maschine 100 erhöht sich, wie mit einer gestrichelten Kurve W1 gezeigt ist. Anschließend, wenn die Maschine 100 den selbstunterhaltenden Betrieb wieder aufnimmt, wird ein Antreiben des Stellglieds 232 und des Motors 220 gestoppt.
  • Eine dritte Region (Region 3) bezieht sich auf einen Fall, in dem die Geschwindigkeit Ne der Maschine 100 niedriger als der erste Referenzwert α1 ist, und beispielsweise auf solch einen Zustand, dass eine Anfrage für einen Wiederstart bei einem Punkt P2 in 4 erzeugt wird.
  • Diese Region 3 ist eine Region, in der eine Geschwindigkeit Ne der Maschine 100 niedrig ist und ein Ritzel 260 und ein Hohlrad 110 miteinander in Eingriff gebracht werden können, ohne das Ritzel 260 zu synchronisieren. In dieser Region wird der Eingriffsmodus ausgewählt, wie mit Bezug auf 3 beschrieben ist.
  • Wenn eine Anfrage, um die Maschine 100 wieder zu starten, zu einer Zeit t5 erzeugt wird, wird das Stellglied 232 zu einer Zeit t6 angetrieben. Somit wird das Ritzel 260 in Richtung zu dem Hohlrad 110 gedrückt. Anschließend wird der Motor 220 angetrieben (zu einer Zeit t7 in 4). Somit wird die Maschine 100 angekurbelt und die Geschwindigkeit Ne der Maschine 100 erhöht sich, wie mit einer gestrichelten Kurve W2 gezeigt ist. Anschließend, wenn die Maschine 100 den selbstunterhaltenden Betrieb wieder aufnimmt, wird ein Antreiben des Stellglieds 232 und des Motors 220 gestoppt.
  • Durch derartiges Steuern des Widerstarts der Maschine 100 mit Hilfe des Starters 200, der das Stellglied 232 und den Motor 220 unabhängig antreiben kann, kann die Maschine 100 in einer kürzeren Zeitspanne als in einem Fall eines herkömmlichen Starters wieder gestartet werden, in dem ein Betrieb, um die Maschine 100 zu starten, während einer Spanne (Tinh) von einer Geschwindigkeit, bei der eine Rückkehr der Maschine 100 durch sich selbst unmöglich war (t1) in 4, bis zu einem Stopp der Maschine 100 (eine Zeit t8 in 4) untersagt war. Und zwar wird in der vorliegenden Ausführungsform, während die Maschinengeschwindigkeit Ne größer als Null ist, das Stellglied 232 derart betätigt, dass sich das Ritzel 260 in Richtung zu dem Hohlrad 100 bewegt, und das Ritzel 260 kann mit dem Hohlrad 100 in Eingriff gebracht werden, bevor die Maschinengeschwindigkeit Ne Null erreicht. Ein Ankurbeln kann somit begonnen werden. Somit kann das unkomfortable Gefühl des Fahrers aufgrund des verzögerten Wiederstarts der Maschine gemildert werden.
  • Mit Bezug auf 5 wird ein Fall angenommen, in dem die Geschwindigkeit Ne der Maschine 100 niedriger als der erste Referenzwert α1 zu einer Zeit t10 wird, ohne dass eine Anfrage, um die Maschine 100 wieder zu starten, ausgegeben ist. In diesem Fall wird der voreingestellte Modus, der vorstehend beschrieben ist, ausgewählt. Deshalb wird das Stellglied 232 angetrieben. Somit wird das Ritzel 260 in Richtung zu dem Hohlrad 110 gedrückt. Deshalb greift das Ritzel 260 mit dem Hohlrad 110 ein.
  • Danach, wenn die Maschine 100 stoppt, wird eine Kraft in einer Richtung, die den Kolben zurückdrückt, auf den Kolben in einem Zylinder in dem Kompressionshub aufgebracht. Demzufolge wird die Kurbelwelle 111 in der umgekehrten Richtung vorgespannt. Deshalb, wenn die Maschine 100 stoppt, nachdem die Kurbelwelle 111 der Maschine 110 in der umgekehrten Richtung gedreht hat, d. h., nachdem eine Geschwindigkeit der Maschine 100 einen negativen Wert erreicht hat, wird das Ritzel 260, das mit dem Hohlrad 110 eingreift, in der umgekehrten Richtung vorgespannt.
  • Wie vorstehend beschrieben ist, ist das Ritzel 260 durch das schraubenförmige Keilprofil 254 derart geführt, dass es sich in Richtung zu dem Hohlrad 110 bewegt, während es in der umgekehrten Richtung dreht. Deshalb, wenn das Ritzel 260 in der umgekehrten Richtung vorgespannt ist, ist das Ritzel 260 in einer Richtung vorgespannt, in der es sich in Richtung zu dem Hohlrad 110 dreht. Deshalb kann das Ritzel 260 mit dem Hohlrad 110 in Eingriff bleiben, ohne dass das Stellglied 232 angetrieben wird.
  • Dann, wenn zu einer Zeit t11 bestimmt wird, dass die Maschine 100 gestoppt ist, und eine Drehung in der umgekehrten Richtung der Kurbelwelle 111 der Maschine 100 in dem Prozess erfasst wird, bis die Maschine 100 stoppt, wird der Stoppmodus ausgewählt. Deshalb wird ein Liefern von elektrischer Leistung zu dem Solenoid 230 gestoppt und ein Antreiben des Stellglieds 232 wird gestoppt, bevor der Motor 220 angetrieben wird. Eine Zeitspanne, während der das Stellglied 232 angetrieben wird, kann somit verkürzt werden. Deshalb kann die elektrische Leistung verringert werden, die zum Bewirken dafür verbraucht wird, dass das Ritzel 260 und das Hohlrad 110 in Eingriff miteinander bleiben. Demzufolge kann eine Kraftstoffeffizienz verbessert werden.
  • Wenn eine Anfrage, um die Maschine 100 zu starten, zu einer Zeit t12 ausgegeben wird, geht der Betriebsmodus von dem Stoppmodus zu dem Eingriffsmodus zu einer Zeit t13 über. Deshalb wird das Stellglied 232 wieder angetrieben. Deshalb wird der Motor 220 angetrieben (eine Zeit t14 in 5).
  • Des Weiteren ist es, wie in 6 gezeigt ist, in einem Fall, in dem die Geschwindigkeit Ne der Maschine 100 zu einer Zeit t15 niedriger als der erste Referenzwert α1 wird und die Maschine 100 nicht in der umgekehrten Richtung dreht, nachdem das Stellglied 232 angetrieben wurde, nicht immer der Fall, dass das Ritzel 260 in der umgekehrten Richtung vorgespannt wird. Falls das Stellglied 232 in diesem Fall gestoppt wird, kann sich das Ritzel 260 von dem Hohlrad 110 wegbewegen. Deshalb, selbst wenn zu einer Zeit t16 bestimmt wird, dass die Maschine 100 gestoppt hat, wird das Antreiben des Stellglieds 232 fortgeführt. Anschließend, wenn eine Anfrage, um die Maschine 100 zu starten, zu einer Zeit t17 ausgegeben wird, wird der Motor 220 zu einer Zeit t18 angetrieben.
  • Mit Bezug auf 7 wird eine Funktion der ECU 300 beschrieben. Es sei angemerkt, dass eine Funktion der ECU 300, die nachstehend beschrieben ist, durch Software oder Hardware oder durch Zusammenwirken von Software und Hardware realisiert werden kann.
  • Die ECU 300 hat eine Stellgliedantriebseinheit 302, eine Stoppeinheit 304, eine Wiederantriebseinheit 306 und eine Motorantriebseinheit 308.
  • Die Stellgliedantriebseinheit 302 treibt das Stellglied 232 derart an, dass sich das Ritzel 260 in Richtung zu dem Hohlrad 110 bewegt. Die Stellgliedantriebseinheit 302 treibt das Stellglied 232 derart an, dass sich das Ritzel 260 in Richtung zu dem Hohlrad 110 bewegt, wenn die Geschwindigkeit Ne der Maschine 100 niedriger als der erste Referenzwert α1 ist.
  • Die Stoppeinheit 304 stoppt ein Antreiben des Stellglieds 232, nachdem das Stellglied 232 angetrieben wurde und bevor der Motor 220 angetrieben wird. Die Stoppeinheit 304 stoppt ein Antreiben des Stellglieds 232, wenn die Kurbelwelle 111 der Maschine 100 in der umgekehrten Richtung dreht.
  • Die Wiederantriebseinheit 306 treibt das Stellglied 232 wieder an, nachdem das Antreiben des Stellglieds 232 gestoppt wurde.
  • Die Motorantriebseinheit 308 treibt den Motor 220 derart an, dass das Ritzel 260 dreht, nachdem das Stellglied 232 wieder angetrieben wurde.
  • 8 ist ein Flussdiagramm zum Darstellen von Details eines Betriebsmodusfestlegungssteuerungsprozesses, der durch die ECU 300 in der vorliegenden Ausführungsform durchgeführt wird. Das in 8 gezeigte Flussdiagramm wird durch Ausführen eines Programms, das im Voraus in der ECU 300 gespeichert ist, in einem vorgeschriebenen Zyklus realisiert. Alternativ kann in Bezug auf einige Schritte ein Prozess auch durch Aufbauen einer bestimmten Hardware (elektronische Schaltung) durchgeführt werden.
  • In Schritt (nachstehend wird der Schritt als S abgekürzt) 100 bestimmt die ECU 300, ob ein Start der Maschine 100 angefragt worden ist oder nicht. Und zwar wird bestimmt, ob die Maschine 100 zu starten ist oder nicht.
  • Wenn ein Start der Maschine 100 angefragt worden ist (JA in S100), geht der Prozess weiter zu S110, und die ECU 300 bestimmt dann, ob die Geschwindigkeit Ne der Maschine 100 gleich wie oder kleiner als der zweite Referenzwert α2 ist.
  • Wenn die Geschwindigkeit Ne der Maschine 100 größer als der zweite Referenzwert α2 ist (NEIN in S110), entspricht dieser Fall einer Region 1 in 4, in der die Maschine 100 durch sich selbst zurückkehren kann. Deshalb bewirkt die ECU 300, dass der Prozess zu S190 weitergeht und wählt den Bereitschaftsmodus aus.
  • Wenn die Geschwindigkeit Ne der Maschine 100 gleich wie oder kleiner als der zweite Referenzwert α2 ist (JA in S110), bestimmt die ECU 300 weiter, ob die Geschwindigkeit Ne der Maschine 100 gleich wie oder kleiner als der erste Referenzwert α1 ist oder nicht.
  • Wenn die Geschwindigkeit Ne der Maschine 100 gleich wie oder kleiner als der erste Referenzwert α1 ist (JA in S120), entspricht dieser Fall einer Region 1 in 4. Deshalb geht der Prozess weiter zu S145 und die ECU 300 wählt den Eingriffsmodus aus. Dann gibt die ECU 300 das Steuerungssignal SE1 aus, um das Relais RY1 zu schließen, und somit wird das Stellglied 232 angetrieben. Hier wird der Motor 220 nicht angetrieben.
  • Anschließend geht der Prozess weiter zu S170 und die ECU 300 wählt den Vollantriebsmodus aus. Dann beginnt der Starter 200 ein Ankurbeln der Maschine 100.
  • Dann bestimmt die ECU 300 in S180, ob ein Starten der Maschine 100 beendet worden ist oder nicht. Eine Bestimmung der Beendigung des Starts der Maschine 100 kann beispielsweise auf der Basis davon gemacht werden, ob die Maschinengeschwindigkeit größer als ein Schwellwert γ ist, der den selbstunterhaltenden Betrieb anzeigt, nach Verstreichen einer vorgeschriebenen Spanne seit dem Start des Antreibens des Motors 220.
  • Wenn der Start der Maschine 100 nicht beendet worden ist (NEIN in S180), kehrt der Prozess zurück zu S170 und ein Ankurbeln der Maschine 100 wird fortgeführt.
  • Wenn ein Start der Maschine 100 beendet worden ist (JA in S180), geht der Prozess weiter zu S190 und die ECU 300 wählt den Bereitschaftsmodus aus.
  • Wenn andererseits die Geschwindigkeit Ne der Maschine 100 größer als der erste Referenzwert α1 ist (NEIN in S120), geht der Prozess weiter zu S140 und die ECU 300 wählt den Drehmodus aus. Dann gibt die ECU 300 das Steuerungssignal SE2 aus, um das Relais RY2 zu schließen, und somit wird der Motor 220 angetrieben. Hier wird das Stellglied 232 nicht angetrieben.
  • Dann wählt die ECU 300 den Vollantriebsmodus in S170 aus. Somit wird das Stellglied 232 angetrieben, das Ritzel 260 und das Hohlrad 110 werden miteinander in Eingriff gebracht, und die Maschine 100 wird angekurbelt.
  • Wenn eine Anfrage, um die Maschine 100 zu starten, nicht gemacht worden ist (NEIN in S100), geht der Prozess weiter zu S200, und die ECU 300 bestimmt, ob die Geschwindigkeit Ne der Maschine 100 niedriger als der erste Referenzwert α1 ist oder nicht.
  • Wenn die Geschwindigkeit Ne der Maschine 100 nicht niedriger als der erste Referenzwert α1 ist (NEIN in S200), geht der Prozess weiter zu S190 und die ECU 300 wählt den Bereitschaftsmodus aus.
  • Wenn die Geschwindigkeit Ne der Maschine 100 niedriger als der erste Referenzwert α1 ist (JA in S200), geht der Prozess weiter zu S210 und die ECU 300 wählt den voreingestellten Modus aus. Dann gibt die ECU 300 das Steuerungssignal SE1 aus, um das Relais RY1 zu schließen, um dadurch das Stellglied 232 anzutreiben. Hier wird der Motor 220 nicht angetrieben.
  • Anschließend geht der Prozess weiter zu S220 und die ECU 300 bestimmt, ob die Maschine 100 gestoppt hat oder nicht. Und zwar wird bestimmt, ob die Geschwindigkeit Ne der Maschine 100 Null ist oder nicht. Wenn die Maschine 100 gestoppt hat (JA in S220), geht der Prozess weiter zu S230 und die ECU 300 bestimmt, ob die Kurbelwelle 111 in dem Prozess, bis die Maschine 100 stoppt, in der umgekehrten Richtung gedreht hat oder nicht.
  • Wenn die Kurbelwelle 111 in der umgekehrten Richtung gedreht hat (JA in S220), geht der Prozess weiter zu S240 und die ECU 300 wählt den Stoppmodus aus. Deshalb wird ein Liefern von elektrischer Leistung zu dem Solenoid 230 gestoppt und ein Antreiben des Stellglieds 232 wird gestoppt. Anschließend geht der Prozess weiter zu S250.
  • Wenn die Kurbelwelle 111 nicht in der umgekehrten Richtung gedreht hat (NEIN in S230), überspringt der Prozess S240 und geht weiter zu S250, und die ECU 300 bestimmt wieder, um eine Anfrage, um die Maschine 100 zu starten, gemacht worden ist oder nicht.
  • Wenn eine Anfrage, um die Maschine 100 zu starten, gemacht worden ist (JA in S250), geht der Prozess weiter zu S145 und die ECU 300 wählt den Eingriffsmodus aus. Deshalb gibt die ECU 300 das Steuerungssignal SE1 aus, um das Relais RY1 zu schließen, um dadurch das Stellglied 232 anzutreiben. Deshalb, wenn ein Liefern von elektrischer Leistung zu dem Stellglied 232 gestoppt worden ist, wird das Stellglied 232 wieder angetrieben. Hier wird der Motor 220 nicht angetrieben.
  • Dann wählt die ECU 300 den Vollantriebsmodus in S170 aus. Somit wird das Stellglied 232 angetrieben, das Ritzel 260 und das Hohlrad 110 werden miteinander in Eingriff gebracht, und die Maschine 100 wird angekurbelt.
  • Es sei zu verstehen, dass die Ausführungsformen, die hier offenbart sind, in allen Belangen nur veranschaulichend und nicht beschränkend sind. Der Umfang der vorliegenden Erfindung ist eher durch die Ansprüche als die vorstehende Beschreibung definiert, und es ist beabsichtigt, Modifikationen innerhalb des Umfangs und der Bedeutung, die äquivalent zu den Ansprüchen ist, zu umfassen.
  • Bezugszeichenliste
  • 10
    Fahrzeug
    100
    Maschine
    110
    Hohlrad
    111
    Kurbelwelle
    112
    Zahnfläche
    114
    Seitenendabschnitt
    115
    Drehzahlsensor
    116
    kegeliger Abschnitt
    120
    Batterie
    125, 130
    Spannungssensor
    140
    Beschleunigerpedal
    150
    Bremspedal
    160
    Antriebsstrang
    170
    Antriebsrad
    200
    Starter
    210
    Kolben
    220
    Motor
    230
    Solenoid
    232
    Stellglied
    240
    Hebel
    245
    Drehpunkt
    250
    Antriebswelle
    252
    Hülse
    254
    schraubenförmiges Keilprofil
    260
    Ritzel
    300
    ECU
    302
    Stellgliedantriebseinheit
    304
    Stoppeinheit
    306
    Wiederantriebseinheit
    308
    Motorantriebseinheit
    410
    Bereitschaftsmodus
    420
    Eingriffsmodus
    430
    Drehmodus
    440
    Vollantriebsmodus
    450
    voreingestellter Modus
    452
    Stoppmodus
    RY1, RY2
    Relais
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2005-330813 [0004, 0004]

Claims (9)

  1. Steuerungsvorrichtung eines Starters (200), der ein zweites Rad (260), das mit einem ersten Rad (110) eingreifen kann, das mit einer Kurbelwelle einer Maschine (100) gekoppelt ist, ein Stellglied (232), das das zweite Rad (260) zu einer Position eines Eingriffs mit dem ersten Rad (110) in einem angetriebenen Zustand bewegt, ein schraubenförmiges Keilprofil (254), das bewirkt, dass das zweite Rad (260) in einer umgekehrten Richtung dreht, während das zweite Rad (260) sich in Richtung zu dem ersten Rad (110) bewegt, und einen Motor (220) hat, der das zweite Rad (260) dreht, wobei die Steuerungsvorrichtung das Stellglied (232) und den Motor (220) jeweils einzeln antreiben kann, wobei die Steuerungsvorrichtung folgendes aufweist: eine Antriebseinrichtung zum Antreiben des Stellglieds (232) vor einem Antreiben des Motors (220); und eine Stoppeinrichtung zum Stoppen des Antreibens des Stellglieds (232), nachdem das Stellglied (232) angetrieben wurde und bevor der Motor (220) angetrieben wird.
  2. Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Stoppeinrichtung ein Antreiben des Stellglieds (232) stoppt, wenn eine Ausgangswelle der Maschine (100) in einer umgekehrten Richtung dreht.
  3. Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, des Weiteren mit: einer Einrichtung zum Wiederantreiben des Stellglieds (232), nachdem ein Antreiben des Stellglieds (232) gestoppt wurde; und eine Einrichtung zum Antreiben des Motors (220), nachdem das Stellglied (232) wieder angetrieben wurde.
  4. Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Antriebseinrichtung das Stellglied (232) vor einem Antreiben des Motors (220) antreibt, wenn eine Drehzahl einer Ausgangswelle der Maschine (100) in einer Vorwärtsrichtung niedriger als eine vorbestimmte Drehzahl ist.
  5. Steuerungsverfahren eines Starters (200), der ein zweites Rad (260), das mit einem ersten Rad (110), das mit einer Kurbelwelle einer Maschine (100) gekoppelt ist, in Eingriff gebracht werden kann, ein Stellglied (232), das das zweite Rad (260) zu einer Position eines Eingriffs mit dem ersten Rad (110) in einem angetriebenen Zustand bewegt, ein schraubenförmiges Keilprofil (254), das bewirkt, dass das zweite Rad (260) in einer umgekehrten Richtung dreht, während sich das zweite Rad (260) in Richtung zu dem ersten Rad (110) bewegt, und einen Motor (220) hat, der das zweite Rad (260) dreht, wobei das Stellglied (232) und der Motor (220) jeweils einzeln angetrieben werden können, wobei das Steuerungsverfahren die folgenden Schritte aufweist: Antreiben des Stellglieds (232) vor einem Antreiben des Motors (220); und Stoppen des Antreibens des Stellglieds (232), nachdem das Stellglied (232) angetrieben wurde und bevor der Motor (220) angetrieben wird.
  6. Steuerungsverfahren nach Anspruch 5, wobei der Schritt des Stoppens des Stellglieds (232) den Schritt des Stoppens des Antreibens des Stellglieds (232) umfasst, wenn eine Ausgangswelle der Maschine (100) in einer umgekehrten Richtung dreht.
  7. Steuerungsverfahren nach Anspruch 5, des Weiteren mit den folgenden Schritten: Wiederantreiben des Stellglieds (232), nachdem das Antreiben des Stellglieds (232) gestoppt wurde; und Antreiben des Motors (220), nachdem das Stellglied (232) wieder angetrieben wurde.
  8. Steuerungsverfahren nach Anspruch 5, wobei der Schritt des Antreibens des Stellglieds (232) den Schritt des Antreibens des Stellglieds (232) vor einem Antreiben des Motors (220) umfasst, wenn eine Drehzahl einer Ausgangswelle der Maschine (100) in einer Vorwärtsrichtung niedriger als eine vorbestimmte Drehzahl ist.
  9. Maschinenstartvorrichtung mit: einem Starter, der ein zweites Rad (260), das mit einem ersten Rad (110), das mit einer Kurbelwelle einer Maschine (100) gekoppelt ist, in Eingriff gebracht werden kann, ein Stellglied (232), das das zweite Rad (260) zu einer Position eines Eingriffs mit dem ersten Rad (110) in einem angetriebenen Zustand bewegt, ein schraubenförmiges Keilprofil (254), das bewirkt, dass das zweite Rad (260) in einer umgekehrten Richtung dreht, während sich das zweite Rad (260) in Richtung zu dem ersten Rad (110) bewegt, und einen Motor (220) hat, der das zweite Rad (260) dreht, wobei das Stellglied (232) und der Motor (220) jeweils einzeln angetrieben werden können; und einer Steuerungseinheit (300), die das Stellglied (232) vor einem Antreiben des Motors (220) antreibt und ein Antreiben des Stellglieds (232) stoppt, nachdem das Stellglied (232) angetrieben wurde und bevor der Motor (220) angetrieben wird.
DE112010005748.6T 2010-07-16 2010-07-16 Steuerungsvorrichtung und Steuerungsverfahren eines Starters und Maschinenstartvorrichtung Expired - Fee Related DE112010005748B4 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2010/062089 WO2012008049A1 (ja) 2010-07-16 2010-07-16 スタータの制御装置、スタータの制御方法およびエンジンの始動装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE112010005748T5 true DE112010005748T5 (de) 2013-06-06
DE112010005748B4 DE112010005748B4 (de) 2015-01-15

Family

ID=45469073

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE112010005748.6T Expired - Fee Related DE112010005748B4 (de) 2010-07-16 2010-07-16 Steuerungsvorrichtung und Steuerungsverfahren eines Starters und Maschinenstartvorrichtung

Country Status (4)

Country Link
US (1) US8631778B2 (de)
JP (1) JP5316715B2 (de)
DE (1) DE112010005748B4 (de)
WO (1) WO2012008049A1 (de)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008040945B4 (de) * 2008-08-01 2019-08-14 Seg Automotive Germany Gmbh Verfahren zum Einspuren eines Andrehritzels einer Startvorrichtung in einen Zahnkranz einer Brennkraftmaschine
EP2594778A4 (de) * 2010-07-16 2013-11-27 Toyota Motor Co Ltd Motorstartvorrichtung und fahrzeug damit
JP5464095B2 (ja) * 2010-08-02 2014-04-09 株式会社デンソー エンジン停止始動制御装置
JP5316734B2 (ja) * 2011-03-25 2013-10-16 トヨタ自動車株式会社 スタータの制御装置および制御方法、ならびに車両
US8554453B2 (en) * 2011-04-08 2013-10-08 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Device and method for controlling starter, and vehicle
US9267479B2 (en) * 2011-08-30 2016-02-23 Mitsubishi Electric Corporation Engine starting device and engine starting method
JP6071736B2 (ja) * 2013-05-08 2017-02-01 三菱電機株式会社 エンジン始動装置
JP6459992B2 (ja) * 2016-01-26 2019-01-30 株式会社デンソー エンジン始動装置
JP6589696B2 (ja) * 2016-03-03 2019-10-16 株式会社デンソー エンジン始動システム
JP6764356B2 (ja) * 2017-03-02 2020-09-30 株式会社デンソー 始動装置、回転電機、及び始動用電動機

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005330813A (ja) 2004-05-18 2005-12-02 Denso Corp エンジン自動停止再始動装置

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4200605B2 (ja) 1999-08-31 2008-12-24 株式会社デンソー クラッチ制御装置
JP3775202B2 (ja) 2000-10-12 2006-05-17 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の始動装置
JP2002285942A (ja) 2001-03-27 2002-10-03 Honda Motor Co Ltd エンジン始動装置
JP4273838B2 (ja) * 2002-09-30 2009-06-03 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の始動制御装置
JP4158640B2 (ja) 2003-07-10 2008-10-01 日産自動車株式会社 内燃機関の補機駆動制御装置
JP4096863B2 (ja) * 2003-11-07 2008-06-04 トヨタ自動車株式会社 エンジン始動装置及びエンジン始動方法
DE102005049092B4 (de) * 2005-10-13 2016-06-02 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Einspuren des Starterritzels eines Starters in den Anlasserzahnkreis einer Brennkraftmaschine beim Auslaufen der Brennkraftmaschine
DE102006011644A1 (de) 2006-03-06 2007-09-13 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung mit einem ersten Getriebeteil zum Einspuren in ein zweites Getriebeteil, insbesondere Startvorrichtung mit einem Ritzel zum Einspuren in einen Zahnkranz einer Brennkraftmaschine sowie Verfahren zum Betrieb einer derartigen Vorrichtung
US7669569B2 (en) * 2006-06-27 2010-03-02 Gm Global Technology Operations, Inc. Crankshaft stop positioning control system
JP2008163818A (ja) 2006-12-28 2008-07-17 Hitachi Ltd スタータ
US8561588B2 (en) * 2008-03-07 2013-10-22 GM Global Technology Operations LLC Engine stop/start system and method of operating same
JP5251751B2 (ja) 2008-07-04 2013-07-31 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の始動装置
JP5007839B2 (ja) * 2008-09-02 2012-08-22 株式会社デンソー エンジン自動停止始動制御装置
JP4737571B2 (ja) * 2008-09-08 2011-08-03 株式会社デンソー エンジン始動装置
EP2211051B8 (de) * 2009-01-21 2019-09-11 Denso Corporation System zum Wiederstarten eines Verbrennungsmotors
JP5471572B2 (ja) * 2009-04-07 2014-04-16 株式会社デンソー エンジン始動装置
US8573174B2 (en) 2010-07-16 2013-11-05 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Engine starting device and engine starting method

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005330813A (ja) 2004-05-18 2005-12-02 Denso Corp エンジン自動停止再始動装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20130104830A1 (en) 2013-05-02
US8631778B2 (en) 2014-01-21
DE112010005748B4 (de) 2015-01-15
WO2012008049A1 (ja) 2012-01-19
JPWO2012008049A1 (ja) 2013-09-05
JP5316715B2 (ja) 2013-10-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112010005748B4 (de) Steuerungsvorrichtung und Steuerungsverfahren eines Starters und Maschinenstartvorrichtung
DE102010017036B4 (de) System zur Anlasser-Steuerung zum Anlassen von Verbrennungsmaschinen
DE112011105138T5 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Steuern eines Anlassers sowie Fahrzeug
DE102010016143B4 (de) Maschinensteuerung für ein Fahrzeug
DE112010005745B4 (de) Startersteuerungsvorrichtung, Startersteuerungsverfahren und Maschinenstartvorrichtung
DE102004002706B4 (de) Automatische Stopp/Start-Steuerung für einen Verbrennungsmotor
DE102008040830A1 (de) Verfahren und Vorrichtung einer Start-Stopp-Steuerung für eine Brennkraftmaschine
DE102011000183A1 (de) Steuervorrichtung für automatischen Maschinenstopp und - start
DE102011001470B4 (de) Fehlfunktionsdiagnosesystem für ein Fahrzeug-Leerlauf-Stopp-System
DE102011000006A1 (de) Steuervorrichtung zum Steuern eines automatischen Maschinenstopps und -starts
DE102010041631A1 (de) Fahrzeugantrieb mit mindestens zwei Startsystemen
DE102011087305A1 (de) Motor-Automatikstopp/Neustart-System
DE112010005750T5 (de) Maschinenstartvorrichtung und Maschinenstartverfahren
WO2013083472A1 (de) Verfahren zum automatischen abschalten und starten einer brennkraftmaschine eines kraftfahrzeugs mit einem automatikgetriebe während oder nach einer schubbetriebsphase
DE102017100504A1 (de) Maschinenstartsystem
DE112011105031B4 (de) Steuervorrichtung für eine Maschine, Verfahren zum Steuern einer Maschine, Maschinenstartvorrichtung und Fahrzeug
DE102011056017A1 (de) Motor-wiederstart-vorrichtung
DE102010042600A1 (de) Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs
DE102008013411A1 (de) Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs sowie Kraftfahrzeug
DE112010005751T5 (de) Steuervorrichtung für einen Starter und Steuerverfahren für einen Starter
DE102012101720A1 (de) System zum Starten einer internen Verbrennungsmaschine durch Ineingriffbringen eines Ritzels mit einem Zahnkranz
DE102011089602A1 (de) Kraftmaschinen-Startsteuervorrichtung
DE102010039817A1 (de) Steuereinrichtung zum automatischen Stoppen/Starten für eine Maschine
DE102013204328A1 (de) Verfahren zur Steuerung eines Kraftstoffeinspritzsystems
DE112011102615B4 (de) Steuerungsvorrichtung und Steuerungsverfahren für Starter, und Fahrzeug

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final
R084 Declaration of willingness to licence
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee