DE112012004750T5 - Startersystem - Google Patents

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DE112012004750T5
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Kirk Neet
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Abstract

Einige Ausführungsformen der Erfindung stellen ein Startersystem bereit, das einen Starter beinhaltet, der fähig ist, in Kommunikation mit einer elektronischen Steuereinheit zu sein. Der Starter kann beinhalten: einen Motor, der mit einem Schaltkreis verbunden ist, und ein Ritzel, das einen Tauchanker beinhaltet, und eine Mehrzahl von Elektromagnetbaugruppen, die eine Mehrzahl von Vorspannelementen beinhalten. Die Mehrzahl von Elektromagnetbaugruppen können mindestens eine Elektromagnetwicklung beinhalten, die fähig ist, den Tauchanker zu bewegen, und mindestens eine Elektromagnetbaugruppe, die fähig ist, den Tauchanker zu halten, und mindestens eine Elektromagnetbaugruppe, die fähig ist, ein Fließen von Strom zum Motor zu steuern. Einige Ausführungsformen beinhalten einen ersten Schalter, der mit dem Schaltkreis verbunden ist und der fähig ist, durch den Tauchanker aktiviert zu werden, um ein Fließen von Strom zu zumindest einem Abschnitt des Schaltkreises zu steuern. Einige Ausführungsformen beinhalten mindestens zwei Stromtrennschalter, die fähig sind, einen Stromfluss innerhalb des Schaltkreises zu steuern.

Description

  • HINTERGRUND
  • Einige elektrische Maschinen können beim Fahrzeugbetrieb eine wichtige Rolle spielen. Beispielsweise können einige Fahrzeuge einen Starter beinhalten, der, wenn ein Benutzer einen Zündschalter schließt, ein Ankurbeln von Fahrzeugmotorkomponenten herbeiführen kann. Antriebsstrangsysteme, die zu häufigen Start- und Stopp-Gegebenheiten befähigt sind, sind eine weitere Anforderung bei modernen Fahrzeugen. Häufige Start-Stopp-Gegebenheiten erfordern, dass der Starter mit hoher Effizienz arbeitet, und zwar sowohl bei Kaltstart- als auch Warmstart-Umgebungen. Die Anforderungen häufiger Start-Stopp-Gegebenheiten erfordern verschiedene Komponenten und Systeme, die rascher und effizienter arbeiten, um die Zuverlässigkeit zu vergrößern, den Energieverbrauch zu verringern und das Fahrerlebnis zu verbessern. Einige Starter können eine oder mehrere Sensorbaugruppen zur Erfassung verschiedener funktionaler Komponenten des Startermotors beinhalten, sowie ein Steuerungssystem, das fähig ist, verschiedene funktionale Komponenten des Startersystems zu regeln, um ein zuverlässiges, synchrones In-Eingriff-Bringen zu ermöglichen. Einige Startermotoren können eine Feldbaugruppe beinhalten, die ein Magnetfeld erzeugen kann, um einige Komponenten des Startermotors in Drehung zu versetzen. Einige Startermotoren können eine oder mehrere Feldbaugruppen beinhalten, die ein Magnetfeld erzeugen können, um einige Komponenten des Startermotors in eine Translationsbewegung zu versetzen.
  • INHALT
  • Einige Ausführungsformen der Erfindung stellen einen Starter bereit, der bei hohen Drehzahlen mit geringem Drehmomentbedarf gut funktioniert, hingegen auch bei geringen Drehzahlen gut arbeitet, bei denen vom Starter ein hohes Drehmoment gefordert ist. Bei einigen Ausführungsformen kann der Starter auch Kaltstart-Anforderungen genügen und bei Warmstartbedingungen funktionieren, während die Ritzeldrehzahl bei niedrigem Ritzeldrehmoment verringert wird. In Verbindung mit diesem Betriebsparameter stellen einige Ausführungsformen der Erfindung Komponenten und Systeme bereit, die konfiguriert und angeordnet sind, um dazu zu fungieren, ein besseres In-Eingriff-Bringen des Startersystems mit dem Antriebsstrang des Fahrzeugs zu ermöglichen.
  • Einige Ausführungsformen der Erfindung stellen ein System zum Neustarten eines Antriebsmotors bereit, beinhaltend ein Startersystem, das einen Starter aufweist, der fähig ist, durch eine elektronische Steuereinheit gesteuert zu werden. Bei einigen Ausführungsformen kann der Starter beinhalten: einen Motor, der mit einem Schaltkreis verbunden ist, eine Mehrzahl von Elektromagnetbaugruppen, und einen Tauchanker, der beweglich mit einem Ritzel verbunden ist.
  • Einige Ausführungsformen der Erfindung stellen ein System zum Neustarten eines Antriebsmotors bereit, der ein Startersystem beinhaltet, das einen Starter aufweist, der fähig ist, durch eine elektronische Steuereinheit gesteuert zu werden. Bei einigen Ausführungsformen kann der Starter einen Motor, der mit einem Schaltkreis verbunden ist, eine Mehrzahl von Elektromagnetbaugruppen und einen Tauchanker beinhalten, der mit einem Ritzel beweglich verbunden ist.
  • Bei einigen Ausführungsformen sind der Motor und die Mehrzahl von Elektromagnetbaugruppen konfiguriert und angeordnet, um fähig zu sein, durch eine elektronische Steuereinheit gesteuert zu werden. Bei einigen Ausführungsformen ist der Tauchanker konfiguriert und angeordnet, um elektromagnetisch mit der mindestens einen Elektromagnetbaugruppe gekoppelt zu werden, die mindestens zwei Elektromagnetwicklungen beinhaltet, welche konfiguriert und angeordnet sind, um eine Bewegung des Tauchankers abwechselnd durchzuführen und zu verhindern. Bei einigen Ausführungsformen kann der Schaltkreis mindestens zwei Stromtrennschalter beinhalten, die fähig sind, durch eine elektronische Steuereinheit gesteuert zu werden. Bei einigen Ausführungsformen können die mindestens zwei Stromtrennschalter einen Magnetschalter aufweisen. Bei einigen Ausführungsformen kann der mindestens eine Stromtrennschalter das Fließen von Strom steuern, um den Tauchanker zu bewegen, und mindestens ein Stromtrennschalter kann das Fließen von Strom zum Motor steuern.
  • Bei einigen Ausführungsformen ist ein System zum Neustarten eines Antriebsmotors vorgesehen. Bei einigen Ausführungsformen ist ein System zum Neustarten eines Antriebsmotors vorgesehen, wenn der Antriebsmotor automatisch deaktiviert wurde und ein Neustart-Signal empfangen wird, während der Antriebsmotor ausläuft. Bei einigen Ausführungsformen ist das Ringzahnrad eines Antriebsmotors positioniert, um zu ermöglichen, dass das Ritzel mit dem Ringzahnrad in Eingriff kommt, wenn eine Bewegung des Tauchankers eine Bewegung des Ritzels verursacht, und bei einigen Ausführungsformen ist ein Ringzahnrad-Drehzahlsensor konfiguriert und angeordnet, um eine Drehzahl des Ringzahnrads zu messen. Einige Ausführungsformen des Systems zum Neustarten eines Antriebsmotors beinhalten einen Ritzeldrehzahlsensor.
  • Bei einigen Ausführungsformen des Systems zum Neustarten eines Antriebsmotors kann, wenn die elektronische Steuereinheit ein Neustart-Signal in einer Zone empfängt, in der sich die Drehzahl des Ringzahnrades unterhalb eines gewissen Wertes befindet (jedoch nicht Null ist), die elektronische Steuereinheit das In-Eingriff-Kommen des Ritzels mit dem Ringzahnrad verzögern, bis die Drehzahl des Ringzahnrades im Wesentlichen Null U/min beträgt. Bei einigen weiteren Ausführungsformen ist die elektronische Steuereinheit konfiguriert und angeordnet, um das Neustart-Signal zu empfangen, wenn der Antriebsmotor sich in einer Schwankungszone befindet, oder wenn die Drehzahl des Antriebsmotors negativ ist.
  • Einige Ausführungsformen beinhalten ein System zum Neustarten eines Antriebsmotors, wobei die elektronische Steuereinheit konfiguriert und angeordnet ist, um das Ritzel mit dem Ringzahnrad durch Aktivieren einer Elektromagnetwicklung der ersten Elektromagnetbaugruppe in Eingriff zu bringen, und bei einigen anderen Ausführungsformen ist die elektronische Steuereinheit konfiguriert und angeordnet, um eine sekundäre Elektromagnetbaugruppe zu aktivieren, nachdem die erste Elektromagnetbaugruppe aktiviert wurde.
  • Bei einigen Ausführungsformen des Systems zum Neustarten eines Antriebsmotors ist die elektronische Steuereinheit konfiguriert und angeordnet, um die sekundäre Elektromagnetbaugruppe zu aktivieren, um zu bewirken, dass sich das in Eingriff gebrachte Ritzel bewegt und das Ringzahnrad veranlasst, sich zu bewegen und den Antriebsmotor zu starten.
  • Bei einigen Ausführungsformen des Systems zum Neustarten eines Antriebsmotors kann, wenn die elektronische Steuereinheit ein Neustart-Signal in einem Teil der Schwankungszone empfängt, in der die Drehzahl des Ringzahnrades eine negative Drehzahl ist, die elektronische Steuereinheit das In-Eingriff-Kommen des Ritzels mit dem Ringzahnrad verzögern, bis die Drehzahl des Ringzahnrades im Wesentlichen eine positive Drehzahl ist.
  • Bei einigen Ausführungsformen des Systems zum Neustarten eines Antriebsmotors kann die elektronische Steuereinheit das Neustart-Signal empfangen, wenn die Drehzahl des Ringzahnrades größer als Null ist, und die sekundäre Elektromagnetbaugruppe aktivieren, bevor die erste Elektromagnetbaugruppe aktiviert wird. Bei einigen Ausführungsformen kann die elektronische Steuereinheit warten, bis die Drehzahl des Ritzels im Wesentlichen mit der Drehzahl des Ringzahnrades synchronisiert ist, um den ersten Elektromagneten zu aktivieren, um das Ritzel mit dem Ringzahnrad in Eingriff zu bringen.
  • Einige Ausführungsformen des Systems zum Neustarten eines Motors können konfiguriert und angeordnet sein, um den Neustart folgend auf ein Empfangen eines Neustart-Signals basierend auf mindestens einer Antriebsmotor-Drehzahlzone zu steuern. Bei einigen Ausführungsformen beinhaltet die Zone eine Schwankungszone, und die elektronische Steuereinheit ist konfiguriert und angeordnet, um das In-Eingriff-Kommen des Ritzels mit dem Ringzahnrad zu verzögern, bis die Drehzahl des Ringzahnrades im Wesentlichen Null U/min beträgt oder bis die Drehzahl des Ringzahnrades größer als Null ist.
  • BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist ein Diagramm eines Maschinensteuerungssystems gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
  • 2 ist eine Querschnittansicht eines herkömmlichen Starters;
  • 3 ist ein Schaltungsdiagramm, das Teile eines Startersteuerungssystems gemäß einer Ausführungsform der Erfindung darstellt;
  • 4 ist ein Schaltungsdiagramm, das Teile eines herkömmlichen Startersteuerungssystems darstellt;
  • 5 ist ein Schaltungsdiagramm, das Teile eines Startersteuerungssystems gemäß einer Ausführungsform der Erfindung darstellt;
  • 6A–6C sind Schaltungsdiagramme, die Teile eines Startersteuerungssystems gemäß einigen Ausführungsformen der Erfindung darstellen;
  • 7 ist ein Graph, der Antriebsmotor-Drehzahlen und -Neustartzonen gemäß einigen Ausführungsformen der Erfindung darstellt;
  • 8 ist ein Graph, der ein Neustart-Ereignis gemäß einer Ausführungsform der Erfindung darstellt;
  • 9 ist ein Graph, der ein Neustart-Ereignis gemäß einer Ausführungsform der Erfindung darstellt;
  • 10 ist ein Graph, der Antriebsmotor-Drehzahlen und -Neustartzonen gemäß einigen Ausführungsformen der Erfindung darstellt;
  • 11 ist ein Graph, der ein Neustart-Ereignis gemäß einer Ausführungsform der Erfindung darstellt;
  • 12 ist ein Graph, der ein Neustart-Ereignis gemäß einer Ausführungsform der Erfindung darstellt; und
  • 13 ist ein Graph, der ein Neustart-Ereignis gemäß einer Ausführungsform der Erfindung darstellt;
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Bevor irgendeine detaillierte Erläuterung von Ausführungsformen der Erfindung gegeben wird, sei darauf verwiesen, dass die Erfindung in ihrer Anwendung nicht auf die Konstruktionsdetails und die Anordnung von Bauteilen eingeschränkt ist, die in der folgenden Beschreibung dargelegt oder in den folgenden Zeichnungen dargestellt sind. Die Erfindung kann weitere Ausführungsformen aufweisen und kann auf verschiedene Weisen genutzt oder ausgeführt werden. Auch versteht es sich, dass die hier verwendete Ausdrucksweise und Terminologie dem Zweck einer Beschreibung dient und nicht als einschränkend zu betrachten ist. Die Verwendung von „beinhalten”, „aufweisen” oder „haben” und Variationen von diesen soll hier die nachfolgend aufgelisteten Punkte und Äquivalente zu diesen, sowie zusätzliche Punkte umfassen. Wenn nicht anders angegeben oder eingeschränkt, werden die Begriffe „montiert”, „verbunden”, „getragen” und „befestigt” und Variationen von diesen breit gefasst verwendet und umfassen sowohl direktes als auch indirektes Montieren, Verbinden, Tragen und Befestigen. Weiter ist „verbunden” und „befestigt” nicht auf physische oder mechanische Verbindungen oder Befestigungen eingeschränkt.
  • Die folgende Erläuterung erfolgt, um einem Fachmann zu ermöglichen, Ausführungsformen der Erfindung zu erstellen und zu verwenden. Verschiedene Modifikationen der dargestellten Ausführungsformen gehen für Fachleute klar hervor, und die hier dargelegten gattungsgemäßen Prinzipien können auf weitere Ausführungsformen und Anwendungen angewendet werden, ohne von den Ausführungsformen der Erfindung abzuweichen. Somit versteht es sich, dass Ausführungsformen der Erfindung nicht auf die dargestellten Ausführungsformen eingeschränkt sind, sondern ihnen der weiteste Schutzumfang zuzugestehen ist, der mit den hier offenbarten Prinzipien und Merkmalen vereinbar ist. Die folgende detaillierte Beschreibung ist mit Bezug auf die Figuren zu lesen, in denen gleiche Elemente in verschiedenen Figuren mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind. Die Figuren, die nicht notwendigerweise maßstabsgetreu sind, zeigen ausgewählte Ausführungsformen und sollen den Schutzumfang der Ausführungsformen der Erfindung nicht einschränken. Für Fachleute ist es klar, dass die hier gegebenen Beispiele viele zweckdienliche Alternativen haben, die innerhalb des Schutzumfangs von Ausführungsformen der Erfindung liegen.
  • 1 zeigt ein Startersteuerungssystem 10 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Das System kann eine elektrische Maschine, eine Stromquelle 14, wie beispielsweise eine Batterie, ein Steuerungsmodul 16, einen oder mehrere Sensoren 18a, 18b, (und 18c, wie in 6a, 6b, 6c dargestellt) und einen Antriebsmotor 20, wie beispielsweise einen Verbrennungsmotor, beinhalten. Bei einigen Ausführungsformen kann ein Fahrzeug, wie beispielsweise ein Automobil, das System aufweisen, obschon andere Fahrzeuge das System beinhalten können. Bei einigen Ausführungsformen können nicht-mobile Geräte, beispielsweise Stationärmotoren, das System aufweisen. Außerdem kann bei einigen Ausführungsformen das Steuerungsmodul 16 eine elektronische Steuereinheit, ein elektronisches Steuerungsmodul 16 oder ein beliebiges anderes Gerät aufweisen, das konfiguriert und angeordnet ist, um Signale reagierend auf eines oder mehrere Eingangssignale (z. B. von den Sensoren stammende Signale) zu empfangen und auszugeben.
  • Zusätzlich zu einem Startvorgang eines herkömmlichen Antriebsmotors 20 (d. h. eines „Kaltstart”-Startvorgangs) kann das Startersteuerungssystem 10 bei weiteren Startvorgängen verwendet werden. Bei einigen Ausführungsformen kann das Steuerungssystem 10 konfiguriert und angeordnet sein, um einen „Stopp-Start”-Startvorgang zu ermöglichen. Beispielsweise kann das Steuerungssystem 10 einen Antriebsmotor 20 starten, wenn der Motor 20 bereits gestartet wurde (z. B. während eines „Kaltstart”-Startvorgangs) und sich das Fahrzeug weiterhin in einem aktiven Zustand (z. B. Betriebszustand) befindet, jedoch der Motor automatisch vorübergehend inaktiviert wurde (z. B. der Motor 20 an einem Rotlicht im Wesentlichen oder vollständig zum Stillstand gekommen ist).
  • Außerdem kann bei einigen Ausführungsformen das Steuerungssystem 10, zusätzlich dazu oder anstelle dazu, dass es konfiguriert und angeordnet ist, einen Stopp-Start-Startvorgang zu ermöglichen, konfiguriert und angeordnet sein, einen „Sinneswandel-Stopp-Start”-Startvorgang zu ermöglichen. Das Steuerungssystem 10 kann einen Motor 20 starten, wenn der Motor bereits mittels eines Kaltstart-Startvorgangs gestartet wurde und sich das Fahrzeug weiterhin in einem aktiven Zustand befindet und der Antriebsmotor 20 automatisch deaktiviert wurde, sich jedoch weiterhin bewegt (d. h. der Motor 20 ist im Schiebebetrieb). Beispielsweise kann, nachdem der Motor 20 ein Deaktivierungssignal empfängt, jedoch bevor der Motor im Wesentlichen oder vollständig stillsteht, der Benutzer entscheiden, den Motor 20 zu reaktivieren (d. h. eine Fahrzeugbedienperson nimmt den Fuß vom Bremspedal), so dass das Ritzel 150 mit dem Ringzahnrad 36 in Eingriff kommt, während das Ringzahnrad 36 ausläuft. Nachdem das Ritzel 150 mit dem Ringzahnrad 36 in Eingriff gekommen ist, kann der Motor 170 den Antriebsmotor 20 mit dem sich bereits in Eingriff mit dem Ringzahnrad 36 befindlichen Ritzel 150 erneut starten. Bei einigen Ausführungsformen kann das Steuerungssystem 10 für weitere Startvorgänge konfiguriert sein, beispielsweise herkömmliche „Sanft-Anlauf”-Startvorgänge (z. B. ist der Motor 170 zumindest teilweise aktiviert, während ein Eingreifen des Ritzels 150 und des Ringzahnrades 36 erfolgt).
  • Die folgende Erläuterung soll als erläuterndes Beispiel für einige der zuvor erwähnten Ausführungsformen dienen, die bei einem Fahrzeug, beispielsweise einem Automobil, während eines Startvorgangs verwendet werden. Jedoch kann, wie zuvor erwähnt, das Steuerungssystem 10 in weiteren Strukturen für einen Start von Antriebsmotor 20 verwendet werden.
  • Wie zuvor erwähnt, kann bei einigen Ausführungsformen das Steuerungssystem 10 konfiguriert und angeordnet sein, um den Antriebsmotor 20 während eines Sinneswandel-Stopp-Start-Startvorgangs zu starten. Beispielsweise kann, nachdem ein Benutzer einen Kaltstart von Motor 20 vorgenommen hat, der Motor 20 bei Empfang eines Signals von der Motorsteuereinheit 16 deaktiviert werden (z. B. das Fahrzeug bewegt sich nicht und die Drehzahl von Motor 20 befindet sich auf oder unterhalb Leerlaufdrehzahl, die Motorsteuereinheit 16 weist ein Inaktivieren von Motor 20 an, nachdem der Fahrzeugbenutzer das Bremspedal für eine gewisse Dauer herunterdrückt etc.), und der Motor 20 kann deaktiviert sein, jedoch das Fahrzeug aktiv bleiben (z. B. kann zumindest ein Teil der Fahrzeugsysteme durch die Stromquelle 14 oder in anderer Weise in Betrieb sein). Zu einem Zeitpunkt nach Deaktivieren von Motor 20, jedoch bevor der Motor 20 stillsteht, kann der Fahrzeugbenutzer sich entscheiden, den Motor 20 neu zu starten, und zwar durch Geben eines Signals an die Motorsteuereinheit 16 (z. B. durch Lösen des Bremspedals, Herunterdrücken des Gaspedals etc.), was bewirkt, dass das Ritzel 150 automatisch in Eingriff mit dem Ringzahnrad 36 gebracht wird. Beispielsweise kann, um ein mögliches Risiko einer Beschädigung des Ritzels 150, und/oder des Ringszahnrades 36 zu verringern, eine Drehzahl des Ritzels 150 (die Ritzeldrehzahl multipliziert mit dem Ringzahnrad/Ritzel-Übersetzungsverhältnis) mit einer Drehzahl des Ringzahnrades 36 (d. h. einer Drehzahl von Motor 20) im Wesentlichen synchronisiert werden, wenn der Starter 12 versucht, das Ritzel 150 mit dem Ringzahnrad 36 in Eingriff zu bringen. Die Motorsteuereinheit 16 kann dann zumindest einige Teile des Startersteuerungssystems 10 verwenden, um den Motor 20 erneut zu starten.
  • Wie in 2 gezeigt, kann bei einigen Ausführungsformen die elektrische Maschine einen Starter 12 aufweisen. Bei einigen Ausführungsformen kann der Starter 12 ein Gehäuse 115, einen Getriebestrang 165, einen mit Bürsten versehenen oder bürstenlosen Motor 170, eine Elektromagnetbaugruppe 125, eine Kupplung, wie beispielsweise eine Überholkupplung 130, und ein Ritzel 150 aufweisen. Bei einigen Ausführungsformen kann der Starter 12 in einer generell herkömmlichen Weise arbeiten. Beispielsweise kann, reagierend auf ein Signal (z. B. ein Benutzer, der einen Schalter, wie beispielsweise einen Zündschalter 315 schließt), ein Zirkulieren eines Stroms durch die Elektromagnetbaugruppe 125, einen Tauchanker 135 veranlassen, das Ritzel 150 in eine Eingreifposition (z. B. eine Widerlagerposition und/oder eine Eingreifposition) mit einem Ringzahnrad 36 einer Kurbelwelle des Antriebsmotors 20 bewegen. Weiter kann dasselbe oder ein weiteres Signal dazu führen, dass der Motor eine elektromotorische Kraft erzeugt, die durch den Getriebestrang 165 auf das Ritzel 150 übertragen werden kann, das mit dem Ringzahnrad 36 in Eingriff ist. Als Ergebnis kann bei einigen Ausführungsformen das Ritzel 150 Komponenten im Antriebsmotor 20 in Drehung versetzen, was zu einer Zündung von Antriebsmotor 20 führen kann. Weiter kann bei einigen Ausführungsformen die Überholkupplung 130 eine Gefahr einer Beschädigung des Starters 12 und des Motors 170 verringern, dadurch, dass das Ritzel 150 außer Eingriff von einer Welle gebracht wird, welche das Ritzel 150 und den Motor 170 verbindet (z. B. indem dem Ritzel 150 gestattet wird, sich frei zu drehen, falls es sich immer noch in Eingriff mit dem Ringzahnrad 36 befindet). Bei einigen Ausführungsformen kann das Ritzel 150 direkt mit einer Welle 162 des Motors 170 verbunden werden und kann ohne einen Getriebestrang 165 arbeiten (z. B. eine im Wesentlichen einen Direktantrieb darstellende Konfiguration).
  • Bei einigen Ausführungsformen kann die Elektromagnetbaugruppe 125 einen oder mehrere Sätze von Elektromagnetwicklungen aufweisen. Beispielsweise kann die Elektromagnetbaugruppe 125 einen ersten Satz von Elektromagnetwicklungen 127 und einen zweiten Satz von Elektromagnetwicklungen 129 aufweisen. Außerdem kann bei einigen Ausführungsformen der Starter 12 (z. B. die Elektromagnetbaugruppe 125) einen Tauchanker 135 beinhalten, der mit einem Verstellhebel 153 verbunden ist, welcher ein erstes Ende 155 und ein zweites Ende 158 aufweist. Der Verstellhebel 153 kann mit dem Ritzel 150 verbunden sein. Als Ergebnis kann bei einigen Ausführungsformen, durch Aktivieren von einer oder mehreren der Elektromagnetwicklungen 127, 129, der Tauchanker 135 bewegt werden (z. B. nach innen gezogen oder nach außen gedrückt werden), und zwar durch mindestens einen Teil der magnetomotorischen Kraft, die durch die Wicklungen 127, 129 erzeugt wird, und zumindest ein Teil der erzeugten Bewegung kann verwendet werden, um das Ritzel 150 und das Ringzahnrad 36 in Eingriff zu bringen.
  • Bei einigen Ausführungsformen können die ersten und zweiten Sätze von Elektromagnetwicklungen 127, 129 unterschiedliche Funktionen aufweisen. Bei einigen Ausführungsformen kann der erste Satz von Elektromagnetwicklungen 127 konfiguriert und angeordnet sein, um den Tauchanker 135 zu bewegen. Beispielsweise kann, nachdem der Benutzer den Stromkreis schließt (z. B. mittels eines Schließens des Zündschalters 315), Strom durch den ersten Satz von Elektromagnetwicklungen 127 fließen, um zumindest teilweise den ersten Satz von Wicklungen mit Strom zu versorgen. Als Ergebnis kann sich der Tauchanker 135 bewegen (z. B. mittels des ersten Satzes von Elektromagnetwicklungen 127 nach innen gezogen werden), was bewirken kann, dass der Verstellhebel 153 das Ritzel 150 in Eingriff mit dem Ringzahnrad 36 bewegt. Bei einigen Ausführungsformen kann der zweite Satz von Elektromagnetwicklungen 129 dazu fungieren, den Tauchanker 135 in einer gewünschten Position zumindest teilweise zurückzuhalten. Beispielsweise kann der erste Satz von Elektromagnetwicklungen 127, sobald er mit Strom versorgt wird, dazu fungieren, den Tauchanker 135 aus einer ersten Position (in der z. B. der Tauchanker 135 mittels einer Federkraft vorgespannt ist, wenn ein geringer oder kein Strom durch den ersten oder zweiten Satz von Elektromagnetwicklungen 129 fließt) in eine zweite Position zu bewegen (in der z. B. der Tauchanker 135 den Verstellhebel 153 bewegt, um das Ritzel 150 zu veranlassen, mit dem Ringzahnrad 36 in Eingriff zu kommen). Außerdem kann bei einigen Ausführungsformen der zweite Satz von Elektromagnetwicklungen 129 dazu fungieren, den Tauchanker 135 aus der ersten Position in die zweite Position zu bewegen, anstelle, oder zusätzlich zum ersten Satz von Elektromagnetwicklungen 127. Bei einigen Ausführungsformen kann der erste Satz von Elektromagnetwicklungen 27 im Wesentlichen oder vollständig deaktiviert werden, und der zweite Satz von Elektromagnetwicklungen 29 kann deaktiviert werden oder deaktiviert bleiben, um den Tauchanker 135 in der zweiten Position zurückzuhalten. Der zweite Satz von Wicklungen 129 kann einen größeren Widerstand aufweisen, und als Ergebnis einen geringeren Strom, bezogen auf den ersten Satz von Elektromagnetwicklungen 127. Bei einigen Ausführungsformen kann, nachdem der Antriebsmotor 20 gestartet wurde, der zweite Satz von Elektromagnetwicklungen 129 im Wesentlichen oder vollständig deaktiviert werden und eine (nicht dargestellte) Federkraft kann den Tauchanker 135 zurück in die erste Position bewegen.
  • Bei einigen Ausführungsformen kann, ähnlich wie bei herkömmlichen Elektromagnetbaugruppen, das Zirkulieren von Strom durch die ersten und zweiten Sätze von Elektromagnetwicklungen bewirken, dass sich der Tauchanker 135 aufgrund einer magnetomotorischen Kraft bewegt. Beispielsweise kann die Elektromagnetbaugruppe 125 so konfiguriert und angeordnet sein, dass der Tauchanker 135 in den ersten und/oder zweiten Satz von Elektromagnetwicklungen 127, 129 hineingezogen wird, wie in 3A–C gezeigt, so dass die Wicklungen 127, 129 zumindest einen Teil des Tauchankers 135 im Wesentlichen umschreiben. Außerdem kann bei einigen Ausführungsformen der Tauchanker 135 eine Mehrzahl von Größen aufweisen (z. B. mehrere Durchmesser etc.). Bei einigen Ausführungsformen wird, wenn sich der Tauchanker 135 durch die ersten und zweiten Sätze von Elektromagnetwicklungen 127, 129 hin zur zweiten Position bewegt, ein Abstand zwischen dem Tauchanker 135 und den Windungen 127, 129 geringer. Beispielsweise nimmt eine Größe eines Luftspaltes zwischen dem Tauchanker 135 und Wicklungen 127, 129 ab, wenn sich der Tauchanker 135 in axialer Richtung durch die Elektromagnetbaugruppe 125 hindurch bewegt, da Abschnitte des Tauchankers 135 mit größerem Ausmaß (z. B. Umfang) sich durch Wicklungen hindurch bewegen, wenn sich der Tauchanker 135 in axialer Richtung hin zur zweiten Position bewegt. Bei einigen Ausführungsformen sind geringere Größen einer magnetomotorischen Kraft erforderlich, um den Tauchanker 135 zu bewegen, da die Größe des Luftspaltes abnimmt.
  • Bei einigen herkömmlichen Startern kann ein Endabschnitt des Tauchankers 135 mit einem Satz von Kontakten in Eingriff kommen, um einen Stromkreis zu schließen, der Strom von der Stromquelle 14 zum Motor lenken kann, um den Antriebsmotor 20 zu starten (z. B. ein Drehmoment über das Ritzel 150 zum Ringzahnrad 36 übertragen), wenn sich der Tauchanker 135 in der zweiten Position befindet. Außerdem kann, vor und/oder nachdem der Tauchanker 135 die zweite Position erreicht, der zweite Satz von Elektromagnetwicklungen 129 zumindest teilweise mit Strom versorgt werden, um den Tauchanker 135 in Position zurückzuhalten (z. B. kann der zweite Satz von Elektromagnetwicklungen 129 dazu fungieren, den Tauchanker 135 in der zweiten Position zu halten) und/oder die Bewegung des Tauchankers 135 hin zur zweiten Position zu vollenden. Als Ergebnis davon, dass der Tauchanker 135 durch die Elektromagnetwicklungen 127, 129 in der zweiten Position zurückgehalten wird, kann Strom weiterhin durch die Kontakte und hin zum Motor 170 fließen, was zu einem Starten des Antriebsmotors 20 führen kann, ähnlich wie bei einigen zuvor beschriebenen Ausführungsformen.
  • Bei einigen herkömmlichen Startern kann der erste Satz von Elektromagnetwicklungen 127 durch eine Bewegung des Tauchankers 135 zumindest teilweise inaktiviert werden. Wie in 4 dargestellt, kann, wenn der Tauchanker 135 mit den Kontakten in Eingriff kommt, im Wesentlichen verhindert, dass der erste Satz von Elektromagnetwicklungen 127 arbeitet. Beispielsweise kann der Tauchanker 135, dadurch dass er mit den Kontakten in Eingriff kommt, den ersten Satz von Elektromagnetwicklungen 127 deaktivieren (z. B. „Kurzschließen”) und der zweite Satz von Elektromagnetwicklungen 129 kann dazu fungieren, den Tauchanker 135 in Position zurückzuhalten, aufgrund der verringerten Erfordernis für eine magnetomotorische Kraft, wie zuvor erwähnt wurde. Die ersten und zweiten Sätze von Elektromagnetwicklungen 127, 129 können auch gleichzeitig aktiviert und deaktiviert sein.
  • Bei einigen Ausführungsformen kann die Elektromagnetbaugruppe 125 mehrere Konfigurationen aufweisen. Bezug nehmend auf 3A–3C kann bei einigen Ausführungsformen zumindest einer der Sätze von Elektromagnetwicklungen 127, 129 umkehrbar an Masse angeschlossen sein, und zwar über Kontakte eines ersten Schalters 327. Wie in 3A–3C gezeigt, ist der erste Schalter 327 so dargestellt, dass er sich zwischen der Elektromagnetwicklung 127 und Masse befindet, und ist daher fähig, als Masseanschluss-Schalter zu arbeiten. Bei einigen weiteren Ausführungsformen könnte der Schalter 327 auch zwischen der Elektromagnetwicklung 127 und dem Stift P2 platziert sein, was weitere Funktionen außer einem Arbeiten als Masseanschluss-Schalter ermöglicht. Beispielsweise kann, wie in 3A–3C und 5 dargestellt, bei einigen Ausführungsformen eine Kontaktvorrichtung oder ein anderes Kopplungselement 326 zwischen zwei Kontakten angeordnet sein, um den ersten Satz von Elektromagnetwicklungen 127 mit Masse elektrisch zu verbinden. Bei einigen Ausführungsformen kann eine Bewegung des Tauchankers 135 hin zur zweiten Position, mittels einer durch die Elektromagnetwicklungen 127, 129 erzeugten magnetomotorischen Kraft, zumindest teilweise das Kopplungselement 326 bewegen, das zwischen den Kontakten angeordnet ist. Als Ergebnis davon, dass der Tauchanker 135 das Kopplungselement 326 bewegt, kann die Verbindung zwischen dem ersten Satz von Elektromagnetwicklungen 127 und Masse, oder die Verbindung zwischen der Elektromagnetwicklungen 127 und dem Stift P2 unterbrochen werden, und demgemäß kann ein Fließen von Strom durch den ersten Satz von Elektromagnetwicklungen 127 im Wesentlichen oder vollständig aufhören. Außerdem hört beim ersten Satz von Elektromagnetwicklungen 127 eine Erzeugung einer magnetomotorischen Kraft auf, wenn das Fließen von Strom aufhört. Der zweite Satz von Elektromagnetwicklungen 129 kann weiterhin den Tauchanker 135 bewegen und den Tauchanker 135 in Position zurückhalten, nachdem ein Fließen von Strom durch den ersten Satz von Elektromagnetwicklungen 127 aufgehört hat. Bei einigen Ausführungsformen kann die Kontaktvorrichtung oder das Kopplungselement 326 eine federbelastete Konfiguration aufweisen, die sich in translativer Weise frei bewegen kann, wie in 3B gezeigt, oder kann eine federbelastete Konfiguration aufweisen, die sich in generell drehender Weise frei bewegen kann (z. B. kann ein Teil der Kontaktvorrichtung oder des Kopplungselementes 326 im Wesentlichen stationär bleiben, und ein anderer Teil kann sich bewegen), wie in 3C gezeigt.
  • Bei einigen Ausführungsformen kann der Starter 12 einen sekundäre Elektromagnetbaugruppe 137 aufweisen, wie in 3A, 3B, 3C und 5 dargestellt. Bei einigen Ausführungsformen kann die sekundäre Elektromagnetbaugruppe 137 einen Abschnitt der zuvor erwähnten Elektromagnetbaugruppe 125 aufweisen, und bei weiteren Ausführungsformen kann die sekundäre Elektromagnetbaugruppe 137 mit dem Gehäuse 115 und/oder anderen Abschnitten des Starters 12 verbunden sein und in elektrischer Kommunikation mit anderen Elementen des Startersteuerungssystems sein, wie in 3A, 3B und 3C dargestellt. Außerdem kann bei einigen Ausführungsformen die sekundäre Elektromagnetbaugruppe 137 einen oder mehrere Magnetschalter aufweisen.
  • Bei einigen Ausführungsformen kann die sekundäre Elektromagnetbaugruppe 137 einen Satz von einer sekundären Elektromagnetwicklung 138 und einem zweiten Tauchanker (als 140 dargestellt) sowie einen Satz von sekundären Elektromagnetbaugruppenkontakten 139 aufweisen. Wie später noch detaillierter beschrieben wird, kann bei einigen Ausführungsformen der zweite Tauchanker 140, bei Fließen eines Stroms durch die sekundäre Elektromagnetwicklung 138, sich hin zu dem Satz von sekundären Elektromagnetbaugruppenkontakten 139 bewegen, die, bei In-Eingriff-Kommen mit dem Tauchanker, zumindest einen Teil eines Schaltkreises schließen können, um ein Fließen von Strom zum Motor des Starters 12 zu ermöglichen, um ein Rotieren des Motors 170 zu beginnen.
  • Bei einigen Ausführungsformen kann die Elektromagnetbaugruppe 125 und die sekundäre Elektromagnetbaugruppe 137 mit dem Steuerungsmodul 16 elektrisch verbunden sein. Beispielsweise kann das Steuerungsmodul 16 ein elektronisches Steuerungsmodul 16 oder einen Mikroprozessor aufweisen, das/der sich in Kommunikation mit den Sensoren 18a, 18b und 18c befindet, die im gesamten Startersteuerungssystem 10 angeordnet sind. Bei einigen Ausführungsformen können die zwei oder mehr Stifte (z. B. P1 und P2 in 5) zumindest teilweise einen Zugang für einen Strom bieten, der von einer Stromquelle kommt (z. B. der Batterie 14), wenn Signale an Stiften vom elektronischen Steuermodul 16 empfangen werden. Beispielsweise können bei einigen Ausführungsformen Signale vom elektronischen Steuermodul 16 gesendet werden, dass ein Startereignis erfolgen muss. Als Ergebnis können Signale vom elektronischen Steuerungsmodul 16 aktiviert werden, und ein Strom kann von der Stromquelle durch die Stifte P1 und P2 zur Elektromagnetbaugruppe 125 und/oder der sekundären Elektromagnetbaugruppe 137 fließen, um wie zuvor erwähnt zu arbeiten. Bei einigen Ausführungsformen können eine oder mehrere Schalter (z. B. Magnetschalter) zwischen dem elektronischen Steuerungsmodul 16 und einem oder beiden der Stifte P1, P2 angeordnet sein. Die Magnetschalter können erforderlich sein, um einen Strom geringer Leistung vom elektronischen Steuerungsmodul 16 (typischerweise weniger als 4 A) auf einen Strom höherer Leistung (typischerweise 20–30 A) umzuwandeln, um zu ermöglichen, dass die Stifte P1 und P2 über ausreichend Leistung verfügen, um die Elektromagnetwicklungen 127, 129 und 138 in effektiver Weise zu steuern.
  • Außerdem können, obschon hier als „Stifte” dargestellt und bezeichnet, diese Merkmale bei einigen Ausführungsformen andere Konfigurationen aufweisen, beispielsweise Bolzen oder andere Strukturen, die fähig sind, einen Strom zu regeln und/oder diesen hin zu, und weg von, Abschnitten des Startersteuerungssystems 10 zu übertragen.
  • Bei einigen Ausführungsformen können, dadurch dass zwei oder mehr Stifte enthalten sind, verschiedene Mengen an Strom durch separate Stromkreise zirkuliert werden. Bei einigen Ausführungsformen verbindet Stift P1 die Stromquelle und die sekundäre Elektromagnetbaugruppe 137, und Stift P2 verbindet die Stromquelle und die ersten und zweiten Sätze von Elektromagnetwicklungen 127, 129. Beispielsweise kann Stift P2 für eine relativ geringe Stromlast (z. B. 30 A) konfiguriert und angeordnet sein, so dass die ersten und zweiten Sätze von Elektromagnetwicklungen 127, 129 ausreichend Strom erhalten können. Außerdem kann bei einigen Ausführungsformen Stift P1 für eine größere Stromlast (z. B. 40–1000 A) konfiguriert und angeordnet sein, so dass die sekundäre Elektromagnetbaugruppe 137 ausreichend Strom erhalten kann. Außerdem können, dadurch dass zwei oder mehr Stifte enthalten sind, die ersten und zweiten Elektromagnetwicklungen 127, 129 einen Strom unabhängig von der sekundären Elektromagnetbaugruppe 137 erhalten. Zusätzlich können, dadurch dass zwei oder mehr Stifte enthalten sind, die ersten und zweiten Elektromagnetwicklungen 127, 129 einen Strom unabhängig von der sekundären Elektromagnetwicklung 137 empfangen. Zusätzlich kann, dadurch, dass zwei oder mehr Stifte enthalten sind, das elektronische Steuerungsmodul 16 einen zeitlichen Ablauf des Eingriffs von Ritzel 150 und der Bewegung von Motor 170 einschätzen und steuern. Lediglich als Beispiel kann bei einigen Ausführungsformen das elektronische Steuerungsmodul 16 den Stift P1 aktivieren, um eine Bewegung des Motors 170 zu beginnen, und kann dann Stift P2 aktivieren, um das Ritzel 150 und das Ringzahnrad 36 in Eingriff zu bringen. In anderen Situationen kann die Aktivierungsreihenfolge der Stifte P1, P2 und der hinter ihnen angeschlossenen Bauteile umgekehrt werden und/oder diese kann gleichzeitig erfolgen, wie bei einer beispielhaften Ausführungsform nachfolgend erläutert wird.
  • Bei einigen Ausführungsformen kann das Startersteuerungssystem 10 zusätzliche Konfigurationen aufweisen, wie in 6A–6C dargestellt. Wie in 6A–6C dargestellt, kann bei einigen Ausführungsformen das System einen oder mehrere Schalter aufweisen, die elektrisch mit dem elektronischen Steuerungsmodul 16 verbunden sind. Beispielsweise können zumindest einige der Schalter Magnetschalter aufweisen. Wie in 6A–6C dargestellt, kann das System zwei Magnetschalter 350, 355 aufweisen, die in Kommunikation mit dem elektronischen Steuerungsmodul 16 sind. Bei einigen Ausführungsformen können die Schalter 350, 355 weitere Konfigurationen aufweisen, beispielsweise können es Festkörper-Schalter oder eine beliebige andere Struktur sein, die als Schalter fungieren kann. Außerdem soll, obschon in zukünftigen Verweisen auf die Schalter der Begriff „Magnetschalter” verwendet wird, dies nicht so verstanden werden, dass es den Schutzumfang dieser Offenbarung lediglich auf Magnetschalter einschränkt. Zusätzlich kann bei einigen Ausführungsformen das Startersteuerungssystem 10 eine Kombination von Schaltern aufweisen (z. B. mindestens einen Magnetschalter und mindestens einen Festkörper-Schalter).
  • Außerdem können bei einigen Ausführungsformen die ersten und zweiten Magnetschalter 350, 355 über einen oder beide der Stifte P1, P2 mit dem elektronischen Steuerungsmodul 16 verbunden sein (nicht in 6A, 6B, 6C dargestellt, jedoch als P1 und P2 in 5 dargestellt). Beispielsweise kann Stift P2 zwischen dem ersten Magnetschalter 350 und dem elektronischen Steuerungsmodul 16 angeordnet sein, und Stift P1 kann zwischen dem zweiten Magnetschalter 355 und dem elektronischen Steuerungsmodul 16 angeordnet sein. Bei weiteren Ausführungsformen kann die Stiftanordnung umgekehrt sein, oder beide Schalter können mit einem einzigen Stift (Stift P1 oder Stift P2) verbunden sein.
  • Bei einigen Ausführungsformen kann, bei Empfang eines oder mehrerer Signale von einem oder mehreren Sensoren 18a, 18b, 18c, ein erster Magnetschalter 350 aktiviert werden, so dass ein Tauchanker 351 des ersten Magnetschalters 350 (z. B. mittels einer magnetomotorischen Kraft) hin zu einem ersten Satz von Kontakten 352 bewegt werden kann. Bei In-Eingriff-Kommen mit dem ersten Satz von Kontakten 352 kann der Tauchanker 351 einen Teil des Schaltkreises schließen, so dass ein Strom zu dahinter angeschlossenen Elementen fließen kann. In ähnlicher Weise kann bei einigen Ausführungsformen das elektronische Steuerungsmodul 16 einen zweiten Magnetschalter 355 aktivieren, bei Empfangen des gleichen oder eines unterschiedlichen Signals von den Sensoren 18a, 18b, 18c. Als Ergebnis davon, dass der zweite Magnetschalter 355 aktiviert wird, kann ein Tauchanker 356 des zweiten Magnetschalters 355 (z. B. mittels einer magnetomotorischen Kraft) hin zu einem zweiten Satz von Kontakten 357 bewegt werden. Bei In-Eingriff-Kommen mit dem zweiten Satz von Kontakten 357 kann der Tauchanker 356 einen Teil des Schaltkreises schließen, so dass Strom zu einigen dahinter angeschlossenen Elementen fließen kann.
  • Bei einigen Ausführungsformen können die ersten und zweiten Magnetschalter 350, 355 konfiguriert und angeordnet sein, um ein Fließen von Strom zu unterschiedlichen dahinter angeschlossenen Elementen zu steuern. Wie in 6A dargestellt, kann bei einigen Ausführungsformen der erste Magnetschalter 350 zumindest teilweise ein Fließen von Strom zur Elektromagnetbaugruppe 125 steuern. Beispielsweise kann, bei Empfangen eines Signals vom elektronischen Steuerungsmodul 16, dass das Ritzel 150 mit dem Ringzahnrad 36 in Eingriff gebracht werden sollte, das elektronische Steuerungsmodul den ersten Magnetschalter 350 aktivieren, welcher die ersten und zweiten Sätze von Elektromagnetwicklungen 127, 129 aktivieren kann, was zu einem In-Eingriff-Kommen von Ritze) 150 und Ringzahnrad 36 führt, wie zuvor erwähnt wurde. Außerdem kann, und zwar vor, nachdem oder gleichzeitig zu einem Aktivieren des ersten Magnetschalters 350, das elektronische Steuerungsmodul 16 bei einigen Ausführungsformen, bei Empfangen des gleichen oder eines unterschiedlichen Signals, den zweiten Magnetschalter 355 aktivieren. Als Ergebnis davon, dass der zweite Magnetschalter 355 aktiviert wird, kann der Tauchanker 356 den zweiten Satz von Kontakten 357 schließen, die ein Fließen von Strom ermöglichen können, was, unmittelbar oder letztendlich, den Motor 170 aktivieren kann.
  • Bei einigen Ausführungsformen können die ersten und zweiten Magnetschalter 350, 355 eine Speisung unterschiedlicher dahinter angeschlossener Elemente ermöglichen. Wie in 6B dargestellt, kann bei einigen Ausführungsformen der erste Magnetschalter 350 ein Fließen von Strom zum ersten Satz von Elektromagnetwicklungen 127 steuern, und der zweite Magnetschalter 355 kann ein Fließen von Strom zur sekundären Elektromagnetbaugruppe 137 und dem zweiten Satz von Elektromagnetwicklungen 129 steuern. Beispielsweise kann, wie in 6B dargestellt, bei einigen Ausführungsformen der zweite Satz von Elektromagnetwicklungen 129 mit dem durch den zweiten Magnetschalter 355 gesteuerten Schaltkreis verbunden sein und kann in paralleler Konfiguration bezüglich der sekundären Elektromagnetbaugruppe 137 angeordnet sein. Bei einigen Ausführungsformen kann der zweite Satz von Elektromagnetwicklungen 129 in einer Reihenkonfiguration bezüglich der sekundären Elektromagnetbaugruppe 137 angeordnet sein.
  • Als Ergebnis dieser Konfiguration kann, bei Empfangen eines Signals vom elektronischen Steuerungsmodul 16, dass das Ritzel 150 in Eingriff mit dem Ringzahnrad 36 gebracht werden sollte, das elektronische Steuerungsmodul 16 den ersten Magnetschalter 350 aktivieren, der den ersten Satz von Elektromagnetwicklungen 127 aktivieren kann, um damit zu beginnen, das Ritzel 150 hin zu Ringzahnrad 36 zu bewegen, und zwar durch Bewegen des Tauchankers 135 hin zur zweiten Position. Außerdem kann, vor, nach oder gleichzeitig mit einem Aktivieren des ersten Magnetschalters 350, bei einigen Ausführungsformen das elektronische Steuerungsmodul 16, bei Empfangen des gleichen oder eines unterschiedlichen Signals, den zweiten Magnetschalter 355 aktivieren. Als Ergebnis eines Aktivierens des zweiten Magnetschalters 355 kann der Tauchanker 356 den zweiten Satz von Kontakten 357 schließen, was ein Fließen von Strom ermöglicht, so dass der Motor 170, unmittelbar oder letztendlich, aktiviert wird. Zusätzlich kann ein Aktivieren des zweiten Magnetschalters 355 dazu führen, dass ein Strom zum zweiten Satz von Elektromagnetwicklungen 129 fließt, um dazu beizutragen, dass ein Eingreifen des Ritzels 150 mit dem Ringzahnrad 36 abgeschlossen wird oder beibehalten wird. Bei einigen Ausführungsformen kann, wie in 6C dargestellt, der sekundäre Satz von Elektromagnetwicklungen 129 eine magnetomotorische Kraft aufweisen, die groß genug ist, um den Tauchanker 135 in der zweiten Position zurückzuhalten, kann jedoch auch so konfiguriert und angeordnet sein, dass sich der Tauchanker 135 nicht aus der ersten Position hin zur zweiten Position bewegt. Bei einigen Ausführungsformen kann, durch Aktivieren des ersten Satzes von Elektromagnetwicklungen 127, die magnetomotorische Kraft, die durch den ersten Satz von Elektromagnetwicklungen 127 erzeugt wird, ausreichend sein, um den Tauchanker 135 im Wesentlichen oder vollständig in die zweite Position zu bewegen. Bei weiteren Ausführungsformen kann es erforderlich sein, den zweiten Satz von Elektromagnetwicklungen 129 zu aktivieren (z. B. über den zweiten Magnetschalter 355), um den Tauchanker 135 im Wesentlichen oder vollständig in die zweite Position zu bewegen.
  • Bei einigen Ausführungsformen kann die Aktivierung einiger oder aller der zuvor erwähnten Elemente in unterschiedlicher Weise konfiguriert sein. Beispielsweise kann es, wie später noch detaillierter beschrieben wird, erwünscht sein, eine Aktivierung des Motors 170 zu beginnen, bevor das Ritzel 150 in eine Eingreifposition mit dem Ringzahnrad 36 bewegt wird. Demgemäß kann, durch anfängliches Aktivieren des zweiten Magnetschalters 355, das Startersteuerungssystem 10 den Motor 170 aktivieren, bevor das Ritzel 170 und das Ringzahnrad 36 in Eingriff gebracht werden. Außerdem kann, wie zuvor erwähnt, bei einigen Ausführungsformen der zweite Satz von Elektromagnetwicklungen 129 einen größeren Widerstand und einen geringeren Strom (z. B. bezogen auf den ersten Satz von Elektromagnetwicklungen 127) aufweisen, so dass, sogar wenn eine Spannung an den zweiten Satz von Elektromagnetwicklungen 129 angelegt wird, diese Wicklungen keine ausreichende magnetomotorische Kraft erzeugen können, um den Tauchanker 135 zu bewegen. Beispielsweise kann bei einigen Ausführungsformen die Elektromagnetbaugruppe 125 eine oder mehrere Vorspannkräfte (z. B. Federn) aufweisen, um den Tauchanker 135 in der ersten Position zurückzuhalten und den Tauchanker 135 in die erste Position zurückzustellen, nachdem die Aktivierung der ersten und zweiten Sätze von Elektromagnetwicklungen 127, 129 ausgesetzt wird. Demgemäß kann, dadurch, dass lediglich der zweite Satz von Wicklungen 129 über den zweiten Magnetschalter 355 aktiviert wird, der Tauchanker 135 in der ersten Position verbleiben, bis der erste Satz von Elektromagnetwicklungen 127 vollständig oder teilweise aktiviert ist.
  • Außerdem können, da die ersten und zweiten Sätze von Elektromagnetwicklungen 127, 129 durch unterschiedliche Magnetschalter 350, 355 gesteuert werden, die Sätze von Elektromagnetwicklungen 127, 129 differentiell geregelt werden. Beispielsweise kann, vor, nach oder gleichzeitig mit einer Aktivierung des zweiten Satzes von Elektromagnetwicklungen 129, das elektronische Steuerungsmodul 16 den ersten Magnetschalter 350 deaktivieren, so dass der erste Satz von Elektromagnetwicklungen 127 im Wesentlichen oder vollständig deaktiviert wird. Als Ergebnis kann bei einigen Ausführungsformen das Startersteuerungssystem 10 ohne die Schaltvorrichtung oder das Kopplungselement 326 arbeiten, um den ersten Satz von Elektromagnetwicklungen 127 zu deaktivieren; jedoch kann das System weiterhin die Schaltvorrichtung oder das Kopplungselement 326 aufweisen, um den ersten Satz von Elektromagnetwicklungen 127 zu inaktivieren, und zwar zusätzlich zu, oder anstelle der Konfiguration des ersten Magnetschalters 350.
  • Wie in 6C dargestellt, kann bei einigen Ausführungsformen das Startersteuerungssystem 10 weitere Konfigurationen aufweisen. Ähnlich zu der in 6B dargestellten Ausführungsform kann bei einigen Ausführungsformen der erste Magnetschalter 350 eine Aktivierung des ersten Satzes von Elektromagnetwicklungen 327 steuern, und der zweite Magnetschalter 155 kann eine Aktivierung der sekundären Elektromagnetbaugruppe 137 steuern. Bei einigen Ausführungsformen kann die Kombination aus der Aktivierung der ersten und zweiten Magnetschalter 350, 355 Strom an den zweiten Satz von Elektromagnetwicklungen 129 liefern. Beispielsweise kann, nachdem das elektronische Steuerungsmodul 16 den ersten Magnetschalter 350 aktiviert, ein Strom beginnen, den ersten Satz von Elektromagnetwicklungen 127 zu durchlaufen, was dazu führen kann, dass sich der Tauchanker 135a hin zur zweiten Position bewegt. Wenn der Tauchanker 135 die zweite Position erreicht, kann das Ende des Tauchankers 135a einen Satz von sekundären Elektromagnetbaugruppenkontakten 139 schließen, welche den zweiten Satz von Elektromagnetwicklungen 129 und Schaltkreise miteinander koppeln, die die sekundäre Elektromagnetbaugruppe 137 und den zweiten Magnetschalter 355 verbinden, wie in 6C dargestellt (z. B. kann der zweite Satz von Elektromagnetwicklungen 129 in Reihenschaltung an den Satz von Kontakten angeschlossen sein und kann in Parallelschaltung bezüglich der sekundären Elektromagnetwicklung 138 angeschlossen sein). Zusätzlich kann bei einigen Ausführungsformen der Satz von Kontakten benachbart zur zweiten Position einen Festkörper-Schalter oder einen beliebigen anderen Schalter aufweisen, der konfiguriert und angeordnet sein kann, um einen Strom zum zweiten Satz von Elektromagnetwicklungen 129 zu steuern.
  • Als Ergebnis kann, wenn das elektronische Steuerungsmodul 16 den zweiten Magnetschalter 355 aktiviert (z. B. vor, nach oder gleichzeitig mit einem Aktivieren des ersten Magnetschalters 355) ein Strom dann durch den zweiten Satz von Elektromagnetwicklungen 129 fließen, um den Tauchanker 135 in der zweiten Position zurückzuhalten. Außerdem können, ähnlich zu einigen zuvor erwähnten Ausführungsformen, die ersten und zweiten Sätze von Elektromagnetwicklungen 127, 129 differentiell geregelt werden, da der erste Satz von Elektromagnetwicklungen 127 durch den ersten Magnetschalter 350 aktiviert und deaktiviert werden kann, und der zweite Satz von Elektromagnetwicklungen 129 im Wesentlichen durch den zweiten Magnetschalter 355 gesteuert werden kann, nachdem der Tauchanker 135 die zweite Position erreicht.
  • Bei einigen Ausführungsformen kann das Startersteuerungssystem eine Mehrzahl von Sensoren aufweisen, die in Kommunikation mit dem elektronischen Steuerungsmodul 16 sind. Beispielsweise kann, wie in 6A–6C dargestellt, das System mindestens einen Ritzeldrehzahlsensor 18c aufweisen. Bei einigen Ausführungsformen kann der Ritzeldrehzahlsensor 18c mit einem Abschnitt des Starters 12 verbunden sein und kann in Abtastkommunikation mit dem Ritzel 150 und/oder der Welle sein, die das Ritzel 150 mit dem Motor 170 oder dem Getriebestrang 165 verbindet. Beispielsweise kann bei einigen Ausführungsformen der Ritzeldrehzahlsensor 18c mit einem Abschnitt des Gehäuses 115 im Wesentlichen benachbart zum Ritzel 150 verbunden sein, so dass der Ritzeldrehzahlsensor 18c auf jegliche Drehzahldaten, die hinsichtlich der Bewegung des Ritzels 150 abgetastet werden, zugreifen kann und/oder diese übertragen kann. Bei weiteren Ausführungsformen kann der Ritzeldrehzahlsensor 18c mit anderen Abschnitten des Systems verbunden sein, so dass er eine Bewegung des Ritzels 150 abtasten kann. Bei einigen Ausführungsformen kann der Ritzeldrehzahlsensor 18c in Kommunikation (z. B. drahtbehafteter oder drahtloser Kommunikation) mit dem elektronischen Steuermodul 16 sein, so dass durch den Ritzeldrehzahlsensor 18c übertragene Daten durch das elektronische Steuerungsmodul 16 empfangen und verarbeitet werden können.
  • Wie in 6A–6C dargestellt, kann bei einigen Ausführungsformen das Startersteuerungssystem 10 einen oder mehrere Ringzahnrad-Drehzahlsensoren 18b aufweisen. Bei einigen Ausführungsformen kann der Ringzahnrad-Drehzahlsensor 18b mit einem Abschnitt des Antriebsmotors 20 verbunden sein, und kann in Abtastkommunikation mit dem Ringzahnrad 36 und/oder der Kurbelwelle sein. Beispielsweise kann bei einigen Ausführungsformen der Ringzahnrad-Drehzahlsensor 18b mit einem Abschnitt des Antriebsmotors 20 im Wesentlichen benachbart zum Ringzahnrad 36 verbunden sein, so dass der Ringzahnrad-Drehzahlsensor 18b auf jegliche Drehzahldaten, die hinsichtlich der Bewegung des Ringzahnrades 36 abgetastet werden, zugreifen kann und/oder diese übertragen kann. Bei weiteren Ausführungsformen kann der Ringzahnrad-Drehzahlsensor 18b mit anderen Abschnitten des Systems verbunden sein, so dass er eine Bewegung des Ringzahnrades 36 abtasten kann. Bei einigen Ausführungsformen kann der Ritzeldrehzahlsensor 18b in Kommunikation (z. B. drahtbehafteter oder drahtloser Kommunikation) mit dem elektronischen Steuermodul 16 sein, so dass durch den Ritzeldrehzahlsensor 18b übertragene Daten durch das elektronische Steuerungsmodul 16 empfangen und verarbeitet werden können.
  • Die folgende Beschreibung soll lediglich erläuternden Zwecken dienen und soll den Schutzumfang dieser Offenbarung nicht einschränken. Einige Ausführungsformen dieser Erfindung können es einem Benutzer ermöglichen, Operationen des Starters 12 über das Startersteuerungssystem zu regeln. Bei einigen Ausführungsformen kann das System reagierend auf ein Signal arbeiten. Beispielsweise kann das Signal eines oder mehrere Startereignisse in einem Fahrzeug aufweisen, bei dem das Fahrzeug gestoppt wurde und der Antriebsmotor 20 für länger als ein kurzer Zeitraum inaktiv war (z. B. ein „Kaltstart”-Startereignis), ein Startereignis in einem Fahrzeug, bei dem das Fahrzeug sich weiterhin in einem aktiven Zustand (z. B. im Betrieb) befindet und der Antriebsmotor lediglich vorübergehend inaktiv war (z. B. ein „Stopp-Start”-Startereignis), und ein Startereignis in einem Fahrzeug, bei dem sich das Fahrzeug weiterhin in einem aktiven Zustand (z. B. im Betrieb) befindet und der Antriebsmotor 20 deaktiviert wurde, sich jedoch weiterhin bewegt (z. B. ein „Sinneswandel-Stopp-Start”-Startereignis).
  • Bei einigen Ausführungsformen kann, als Ergebnis davon, dass das elektronische Steuerungsmodul 16 eines oder mehrere der zuvor erwähnten Signale empfängt, das Modul einen Stromfluss durch das Startersteuerungssystem 10 steuern. Bei einigen Ausführungsformen kann das elektronische Steuerungsmodul 16 ein Signal an einen oder beide der Stifte P1, P2 liefern, so dass ein Strom zur Elektromagnetbaugruppe 125 und/oder der sekundären Elektromagnetbaugruppe 137 fließen kann (z. B. über den ersten und/oder zweiten Magnetschalter 350, 355). Beispielsweise kann, vor, nach oder während eines Aktivierens der ersten und zweiten Elektromagnetwicklungen 127, 129, ein Strom über Stift P1 und den zweiten Magnetschalter 355 zur sekundären Elektromagnetbaugruppe 137 fließen, um die Elektromagnetwicklung 138 in der sekundären Elektromagnetbaugruppe 137 zu aktivieren, um den zweiten Tauchanker 130 zu bewegen, so dass die sekundären Elektromagnetbaugruppen Kontakte 139 geschlossen werden, um ein Fließen von Strom zum Motor 170 zu ermöglichen. Als Ergebnis davon, dass ein Strom zum Motor 170 fließt, kann das Ritzel 150 zu rotieren beginnen.
  • Außerdem kann bei einigen Ausführungsformen, vor, während oder nach einem Aktivieren der sekundären Elektromagnetbaugruppe 137, ein Strom über Stift P2 und den ersten und/oder zweiten Magnetschalter 350, 355 zu den ersten und zweiten Elektromagnetwicklungen 127, 129 fließen, um den Tauchanker 135 von der ersten Position hin zur zweiten Position zu bewegen. Als Ergebnis kann, während einer Bewegung des Tauchankers 135 hin zur zweiten Position, das Kopplungselement 326 zumindest teilweise verschoben werden, was zu einem Inaktivieren des ersten Satzes von Elektromagnetwicklungen 127 führen kann. Der zweite Satz von Elektromagnetwicklungen 129 kann damit fortfahren, den Tauchanker 135 zu bewegen, bis dieser in der zweiten Position angeordnet ist, und kann weiter den Tauchanker 135 in der zweiten Position zurückhalten. Außerdem kann, aufgrund der Bewegung des Tauchankers 135, das Ritzel 150 hin zum Ringzahnrad 36 des Antriebsmotors 20 bewegt werden, wo es mit Ringzahnrad 36 in Eingriff kommen kann, um den Antriebsmotor 20 zu rotieren und ein Starten von diesem zu unterstützen.
  • Die folgenden Beispiele erläutern einen Funktionsablauf einiger unterschiedlicher Startereignisse gemäß einiger Ausführungsformen der Erfindung. Beispielsweise können bei einigen Ausführungsformen die ersten und/oder zweiten Sätze von Elektromagnetwicklungen 127, 129 aktiviert werden, so dass der Tauchanker 135 aus der ersten Position in die zweite Position bewegt wird, um das Ritzel 150 mit dem Ringzahnrad 36 in Eingriff oder in Anlage gegen dieses zu bringen. Bei einigen Ausführungsformen kann, sobald das Ritzel 150 mit dem Ringzahnrad 36 in Eingriff gebracht oder in Anlage gegen dieses gebracht wird, das elektronische Steuerungsmodul 16 den zweiten Satz von Elektromagnetwicklungen 129 aktivieren, falls diese nicht bereits aktiviert sind, um das Ritzel 150 in Position zu halten, und das elektronische Steuerungsmodul 16 kann auch im Wesentlichen gleichzeitig den ersten Satz von Elektromagnetwicklungen 127 deaktivieren. Außerdem kann, sobald das Ritzel 150 sich im Wesentlichen benachbart zum Ringzahnrad 36 befindet (z. B. in Eingriff befindlich oder in Anlage gegen dieses), das elektronische Steuerungsmodul 16 die sekundäre Elektromagnetbaugruppe 137 aktivieren, um den Motor 170 zu aktivieren und das Ritzel 150 zu bewegen (z. B. das Ritzel 150 zu rotieren oder in Drehung zu versetzen). Bei einigen Ausführungsformen kann, zusätzlich zu oder anstelle eines Abtastens von Eingriff oder Anlage des Ritzels 150, das elektronische Steuerungsmodul 16 ein Aktivieren der sekundären Elektromagnetbaugruppe 137 und/oder des zweiten Satzes von Elektromagnetwicklungen 129 um einen vorbestimmten Zeitraum verzögern, um dem Ritzel 150 genügend Zeit zu geben, gegen das Ringzahnrad 36 zur Anlage oder in Eingriff mit diesem zu kommen. Nachdem das elektronische Steuerungsmodul 16 bestimmt, dass das Starten des Antriebsmotors 20 erfolgt ist, kann er die sekundäre Elektromagnetbaugruppe 137 deaktivieren, um den Motor 170 und den zweiten Satz von Elektromagnetwicklungen 129 zu deaktivieren, um das Ritzel 150 und das Ringzahnrad 36 außer Eingriff zu bringen.
  • Wie später noch detaillierter beschrieben wird, kann bei einigen Ausführungsformen das Startersteuerungssystem 10 konfiguriert und angeordnet sein, um das Ritzel 150 und das Ringzahnrad 36 in Eingriff zu bringen, wenn die Drehzahlen beider Elemente im Wesentlichen synchron sind. Wie zuvor erwähnt, können einige Ausführungsformen in Verbindung mit mehreren Typen von Startereignissen verwendet werden. Einige Ausführungsformen der Erfindung können in Verbindung mit einigen Start-Stopp-Startereignissen verwendet werden. Einige Fahrzeuge können so konfiguriert und angeordnet sein, dass ein Betrieb von Antriebsmotor 20 deaktiviert wird, jedoch andere Systeme (z. B. elektrische Systeme) weiterhin arbeiten können. Beispielsweise können bei einigen Ausführungsformen das elektronische Steuerungsmodul 16 oder andere Fahrzeugsteuerungssysteme abtasten, dass der Antriebsmotor auf oder nahe der Leerlaufdrehzahl betrieben wird und/oder das Fahrzeug sich in einem Zustand befindet, bei dem ein Abtrieb von Motor 20 nicht benötigt wird, und sie demzufolge den Antriebsmotor 20 deaktivieren können (z. B. die Treibstoffquelle des Antriebsmotors absperren, eine beliebige Anzahl von Ventilen öffnen oder schließen und/oder beliebige weitere Aktionen vornehmen, die für ein Deaktivieren des Antriebsmotors 20 erforderlich sind). Während des Zeitraums einer Inaktivität des Antriebsmotors können einige oder alle Systeme des Fahrzeugs weiterhin auf voller oder teilweiser Kapazität arbeiten, wobei eine Stromversorgung durch die Batterie oder andere Stromversorgungsvorrichtungen erfolgt. Demgemäß können Fahrzeuge, welche diese Konfiguration aufweisen, geringere Treibstoffmengen verbrauchen und geringere Mengen an unerwünschten Nebenprodukten ausstoßen.
  • Fahrzeuge, die eine oder mehrere der zuvor erwähnten Stopp-Start-Konfigurationen aufweisen, können ein Startereignis nach einem Deaktivieren des Antriebsmotors erfordern. Wie zuvor erwähnt, kann bei einigen Ausführungsformen das Startersteuerungssystem 10 konfiguriert und angeordnet sein, um den Antriebsmotor 20 zu starten, nachdem der Antriebsmotor 20 vollständig inaktiviert ist (z. B. die Kurbelwelle und/oder das Ringzahnrad 36 aufgehört haben, sich zu bewegen) oder kann konfiguriert und angeordnet sein, um den Antriebsmotor 20 erneut zu starten, wenn der Antriebsmotor 20 ein Signal zum Inaktivieren empfangen hat, jedoch weiterhin zu einem Inaktiv-Werden fortschreitet, was einschließt, dass sich das Ringzahnrad 36 weiter bewegt. Beispielsweise kann der Motor ein Signal zum Inaktivieren empfangen (z. B. vom elektronischen Steuerungsmodul 16 oder anderen Steuerungssystemen) und die Treibstoffzufuhr des Antriebsmotors kann getrennt werden und der Antriebsmotor kann beginnen, inaktiv zu werden, wie gemessen wird durch einen Abfall der Umdrehungszahl des Antriebsmotors („U/min”) (z. B. fallen die U/min-Werte des Antriebsmotors weiterhin beträchtlich ab, während der Antriebsmotor hin zu einem U/min-Wert von im Wesentlichen Null ausläuft). Jedoch empfängt das Fahrzeug, bevor die U/min-Werte einen Wert von Null erreichen und dort verbleiben, ein Signal, mit dem Betrieb des Antriebsmotors zu beginnen (z. B. ein „Sinneswandel”-Ereignis), beispielsweise ein Betätigen des Gaspedals durch den Fahrzeugbenutzer. Wie später noch erläutert wird, können einige Ausführungsformen der Erfindung ermöglichen, dass beim Fahrzeug ein Neustarten des Antriebsmotors 20 während dieses Sinneswandel-Ereignisses durchgeführt wird.
  • Bei einigen Ausführungsformen können Operationen des Startersteuerungssystems 10 zumindest teilweise durch die Drehzahl des Antriebsmotors 20 bestimmt werden (z. B. wie durch die Drehzahl der Kurbelwelle und/oder des Ringzahnrades 36 vermittelt wird), wenn das elektronische Steuerungsmodul 16 ein Neustart-Signal empfängt. Beispielsweise kann das Ringzahnrad 36 eine Drehzahl des Ringzahnrades 36 abtasten und an das elektronische Steuerungsmodul 16 übertragen, welches die Ringzahnrad-Drehzahldaten verarbeiten kann und die erforderlichen Aktionen einschätzt, die durch das Startersteuerungssystem 10 vorzunehmen sind, um den Antriebsmotor 20 zu starten. Wie später noch detaillierter beschrieben wird, kann das Startersteuerungssystem 10 den Antriebsmotor 20 auf unterschiedlichen Weisen starten, in Abhängigkeit von der durch den Ringzahnrad-Drehzahlsensor 18b abgetasteten Drehzahl.
  • Wie in 7 dargestellt, kann bei einigen Ausführungsformen, nachdem das elektronische Steuerungsmodul 16 ein Deaktivierungssignal an den Antriebsmotor überträgt (z. B. ein Unterbrechen der Treibstoffzufuhr des Antriebsmotors), ein Zeitraum, bis der Antriebsmotor 20 zum vollständigen Stillstand kommt (z. B. im Wesentlichen auf Null U/min verbleibt) in eine oder mehrere Zonen 715, 720, 725 unterteilt werden. Beispielsweise kann, wie in 7 dargestellt, der Zeitpunkt mehrere Zonen umfassen. Bei einigen Ausführungsformen kann der Zeitpunkt zwischen einem Empfangen eines Deaktivierungssignals des Antriebsmotors 20 (z. B. wenn die Höhe der Drehzahl des Antriebsmotors beginnt abzunehmen) und dem Zeitpunkt, zu dem die Drehzahl des Antriebsmotors im Wesentlichen auf Null U/min verbleibt, in eine erste Zone 715, eine zweite Zone 720 und eine Schwankungszone 725 unterteilt werden.
  • Bei einigen Ausführungsformen kann die erste Zone 715 einen Drehzahlbereich des Antriebsmotors umfassen, bei dem der Antriebsmotor 20 erneut gestartet werden kann, ohne dass eine Unterstützung durch den Starter 12 erforderlich ist. Bei einigen Ausführungsformen kann die erste Zone 715 den Drehzahlbereich des Antriebsmotors umfassen, bei dem ein erneutes Einbringen von Treibstoff oder das Öffnen und/oder Schließen einiger Ventile des Antriebsmotors 20 ein Neustarten des Antriebsmotors 20 ermöglicht, ohne dass ein In-Eingriff-Bringen des Ritzels 150 und des Ringzahnrades 36 erforderlich ist. Beispielsweise kann bei einigen Ausführungsformen das elektronische Steuerungsmodul 16 ein Neustartsignal empfangen (z. B. der Benutzer führt ein Betätigen des Gaspedals durch und/oder beendet das Betätigen des Bremspedals). Als Ergebnis des Neustart-Signals kann das elektronische Steuerungsmodul 16 anfänglich die Antriebsmotordrehzahl verarbeiten, die anhand der Drehzahl des Ringzahnrades 36 über den Ringzahnrad-Drehzahlsensor 18b gemessen wird, und bestimmen, dass sich die Drehzahl innerhalb der ersten Zone befindet (z. B. eine Drehzahl oberhalb 400 U/min). Das elektronische Steuerungsmodul kann dann arbeiten, um das Neustarten des Antriebsmotors 20 zu ermöglichen (z. B. ein erneutes Einbringen von Treibstoff in den Antriebsmotor 20 oder das Öffnen/Schließen von Ventilen des Antriebsmotors 20 etc.). Nachdem Anweisungen an Komponenten des Systems gegeben wurden, um den Antriebsmotor 20 neu zu starten, kann das elektronische Steuerungsmodul 16 beurteilen, ob der Antriebsmotor 20 erfolgreich gestartet wurde, und falls die Motordrehzahl anzusteigen beginnt (z. B. der Motor 20 erfolgreich gestartet wurde), kann ein normaler Betrieb des Fahrzeugs fortgesetzt werden. Falls die Drehzahl des Antriebsmotors weiterhin abnimmt (z. B. das Neustart-Ereignis fehlgeschlagen ist), kann das elektronische Steuerungsmodul 16 entweder versuchen, die oben angegebenen Neustart-Operationen erneut durchzuführen, oder die elektronische Steuereinheit 16 kann, falls die Drehzahl des Antriebsmotors in den Bereich der zweiten Zone 720 abfällt, mit den Prozeduren der zweiten Zone 720 fortfahren, wie nachfolgend erläutert wird.
  • Bei einigen Ausführungsformen kann die zweite Zone 720 einen Drehzahlbereich des Antriebsmotors aufweisen, bei dem der Antriebsmotor Unterstützung vom Starter 12 benötigt, um einen Neustart des Antriebsmotors 20 durchzuführen. Beispielsweise kann bei einigen Ausführungsformen die zweite Zone 720 einen Drehzahlbereich aufweisen, der von der Stelle, bei welcher der Antriebsmotor 20 die erste Zone 715 verlässt, bis zu einer Stelle reicht, bei welcher der Antriebsmotor 20 in die Schwankungszone 725 eintritt. Beispielsweise kann bei einigen Ausführungsformen das elektronische Steuerungsmodul 16 ein Neustart-Signal empfangen (z. B. der Benutzer führt ein Betätigen des Gaspedals durch und/oder beendet ein Betätigen eines Bremspedals) und das elektronische Steuerungsmodul 16 kann anfänglich die Motordrehzahl verarbeiten, die anhand der Drehzahl des Ringzahnrades 36 mittels des Ringzahnrad-Drehzahlsensors 18b gemessen wird, und bestimmen, dass sich die Drehzahl innerhalb der zweiten Zone befindet, wie in 7 und 8 dargestellt.
  • Bei einigen Ausführungsformen kann, nach einem Empfangen des Neustart-Signals, sobald das elektronische Steuerungsmodul 16 bestimmt, dass die Motordrehzahl innerhalb der zweiten Zone 720 liegt, das elektronische Steuerungsmodul 16 Signale an Teile des Startersteuerungssystems 10 senden, mit dem Bewegen des Motors 170 zu beginnen. Beispielsweise kann bei einigen Ausführungsformen das elektronische Steuerungsmodul 16 ein Signal an den zweiten Magnetschalter 355 liefern, den zweiten Satz von Kontakten 357 zu schließen, um die Batterie und die sekundäre Elektromagnetbaugruppe 137 zu verbinden. Als Ergebnis kann die sekundäre Elektromagnetbaugruppe 137 den Stromkreis zwischen der Batterie 14 und dem Motor 170 schließen, was dazu führen kann, dass der Motor 170 beginnt, sich zu bewegen (z. B. zu rotieren oder sich anderweitig zu bewegen). Wie zuvor erwähnt, kann die Bewegung des Motors 170 auf das Ritzel 150 übertragen werden, wie in 8 dargestellt.
  • Bei einigen Ausführungsformen kann das elektronische Steuerungsmodul 16 die Relativdrehzahlen des Ritzels 150 und des Ringzahnrades 36 mittels des Ritzeldrehzahlsensors 18c bzw. des Ringzahnrad-Drehzahlsensors 18b überwachen. Bezug nehmend auf 8 kann bei einigen Ausführungsformen, sobald das elektronische Steuerungsmodul 16 bestimmt, dass die Drehzahl des Ringzahnrades und die Drehzahl des Ritzels im Wesentlichen oder vollständig synchronisiert sind 815, das elektronische Steuerungsmodul 16 den ersten Magnetschalter 350 aktivieren, um mindestens einen von den ersten und zweiten Sätzen von Elektromagnetwicklungen 127, 129 zu aktivieren. Zur beispielhaften Erläuterung wird zumindest ein Teil der Ritzeldrehzahlen generell auf Ringzahnrad-Drehzahlen normalisiert. Genauer gesagt weisen generell Ringzahnräder 36 ein größeres Ausmaß (z. B. einen größeren Durchmesser) auf als das Ritzel 150, und demgemäß beinhaltet die in dieser Offenbarung erwähnte Ritzeldrehzahl die Drehzahl von Ritzel 150 nach einem Normalisieren auf ein Übersetzungsverhältnis. Lediglich beispielhaft würde, wenn das Übersetzungsverhältnis von Ringzahnrad 36 zu Ritzel 150 ca. 15:1 beträgt, und die tatsächliche Ritzeldrehzahl 4500 U/min beträgt, dann die Ritzeldrehzahl auf ca. 300 U/min normalisiert.
  • Wie zuvor erwähnt, kann bei einigen Ausführungsformen der erste Magnetschalter 350 lediglich den ersten Satz von Elektromagnetwicklungen 127 aktivieren, so dass der Tauchanker 135 der Elektromagnetbaugruppe 125 aus der ersten Position in die zweite Position bewegt wird. Bei einigen Ausführungsformen können durch Aktivieren des ersten Magnetschalters 350 die ersten und zweiten Sätze von Elektromagnetwicklungen 127, 129 aktiviert werden, so dass beide Sätze von Wicklungen arbeiten können, um den Tauchanker 135 in die zweite Position zu bewegen. Außerdem kann, sobald der Tauchanker 135 sich im Wesentlichen benachbart zur zweiten Position befindet oder die zweite Position erreicht, der erste Satz von Elektromagnetwicklungen 127 im Wesentlichen oder vollständig deaktiviert werden, und der zweite Satz von Elektromagnetwicklungen 129 kann aktiviert werden oder aktiviert bleiben, in Abhängigkeit von der Konfiguration der Elektromagnetbaugruppe 125.
  • Bei einigen Ausführungsformen kann, ungeachtet der Konfiguration, sobald der Tauchanker 135 die zweite Position erreicht, das Ritzel 150 mit dem Ringzahnrad 36 in Eingriff kommen oder kann im Wesentlichen oder vollständig gegen das Ringzahnrad 36 zur Anlage kommen (z. B. kann das Ritzel 150 unmittelbar benachbart zum Ringzahnrad 36 angeordnet sein). Beispielsweise kann das elektronische Steuerungsmodul 16 bestimmen, wenn die Antriebsmotordrehzahl und die Ritzeldrehzahl im Wesentlichen oder vollständig synchronisiert sind (z. B. die Drehzahldifferenz einen Wert von weniger als ca. 10% der Drehzahl des Ringzahnrades 36 beträgt oder die Differenz der Drehzahlen weniger als 5–10 U/min umfasst) und kann den ersten Magnetschalter 350 aktivieren, um das Ritzel 150 und das Ringzahnrad 36 in Eingriff zu bringen. Als Ergebnis davon, dass das Ritzel 150 und das Ringzahnrad 36 in Eingriff gebracht werden, wenn ihre Drehzahlen im Wesentlichen oder vollständig synchron sind, kann ein Verschleiß der Zähne des Ritzels 150 und des Ringzahnrades 36 zumindest teilweise reduziert werden.
  • Nachdem das Ritzel 150 und das Ringzahnrad 36 in Eingriff gebracht sind, kann das elektronische Steuerungsmodul 16 beurteilen, ob der Antriebsmotor 20 erfolgreich gestartet wurde, und falls die Antriebsmotordrehzahl zu steigen beginnt (z. B. der Antriebsmotor 20 erfolgreich gestartet wurde) kann ein normaler Betrieb des Fahrzeugs fortgesetzt werden. Beispielsweise kann das Ritzel 150 außer Eingriff vom Ringzahnrad 36 gebracht werden, und das elektronische Steuerungsmodul 16 kann die Elektromagnetbaugruppe 125 und die sekundäre Elektromagnetbaugruppe 137 inaktivieren. Falls die Drehzahl des Antriebsmotors weiterhin abnimmt (z. B. das Neustart-Ereignis fehlgeschlagen ist), kann das elektronische Steuerungsmodul 16 entweder versuchen, die oben angegebenen Neustart-Operationen erneut durchzuführen, oder die elektronische Steuereinheit kann, falls die Drehzahl des Antriebsmotors in die Schwankungszone 725 abfällt, mit den Prozeduren der Schwankungszone fortfahren, wie nachfolgend erläutert wird.
  • Bei einigen Ausführungsformen kann die Schwankungszone 725 einen Antriebsmotor-Drehzahlbereich umfassen, in welchem der Antriebsmotor 20 eine Unterstützung vom Starter 12 benötigt, um einen Neustart des Motors 20 durchzuführen. Beispielsweise kann bei einigen Ausführungsformen die Schwankungszone 725 einen Drehzahlbereich umfassen, der sich von einer Stelle erstreckt, bei der die Drehzahl des Antriebsmotors 20 anfänglich ein Wert von Null U/min ist, bis zu einer Position erstreckt, an welcher der Motor 20 zu einem vollständigen Stillstand kommt (z. B. an welcher der Antriebsmotor 20 aufhört, sich zu bewegen). Wie in 9 und 10 dargestellt, kann, nachdem die Drehzahl des Antriebsmotors 20 sich im Wesentlichen benachbart zu einem Wert von Null U/min befindet, der Wert der Motordrehzahl zu schwanken beginnen. Aufgrund des Gewichtes der Komponenten von Antriebsmotor 20 und deren relativen Trägheitswerten können, wenn sich der Antriebsmotor 20 einer vollständigen Inaktivität nähert, das Ringzahnrad 36 und die Kurbelwelle zwischen positiven und negativen Werten schwanken (z. B. können sich das Ringzahnrad 36 und die Kurbelwelle sowohl im Uhrzeigersinn als auch im Gegenuhrzeigersinn bewegen). Wie in 7 und 10 dargestellt, wird, außer wenn das elektronische Steuerungsmodul 16 Anweisungen an den Starter 12 für ein Starten des Antriebsmotors 20 sendet, die Drehzahl des Antriebsmotors 20 schließlich einen Wert von Null U/min erreichen und auf diesem verbleiben.
  • Bei einigen Ausführungsformen kann, nachdem ein Neustart-Signal empfangen wird (beispielsweise dargestellt als 805 in 8, 905 in 9, 1015 in 11, 1215 in 12), sobald das elektronische Steuerungsmodul 16 bestimmt, dass die Motordrehzahl innerhalb der Schwankungszone liegt (als 725 in 7 dargestellt), das elektronische Steuerungsmodul 16 Signale an Teile des Startersteuerungssystems 10 senden, die von der Drehzahl des Ringzahnrades 36 in der Schwankungszone 725 abhängen. Beispielsweise kann bei einigen Ausführungsformen das elektronische Steuerungsmodul 16 versuchen, einen Neustart des Antriebsmotors 20 in der Schwankungszone 725 auf oder nahe Punkten durchzuführen, an denen die Motordrehzahl im Wesentlichen einen Wert von Null U/min aufweist. Bei einigen Ausführungsformen können die Punkte einen ersten Punkt (siehe 910 in 9), nachdem die Motordrehzahl anfänglich den Schwellenwert von Null U/min überquert, oder den zweiten Punkt (siehe 1105 in 12), nachdem die Motordrehzahl einen Übergang von einer negativen zu einer positiven Drehzahl durchführt, oder einen beliebigen anderen späteren Punkt beinhalten, bei dem sich die Motordrehzahl auf oder nahe Null U/min befindet. Wie in 9 dargestellt, kann das elektronische Steuerungsmodul 16 ein Neustart-Signal in der Nähe eines Zeitpunktes empfangen, zu dem der Motordrehzahlwert anfänglich den Schwellenwert von Null U/min überschreitet 905. Als Ergebnis davon, dass das Neustart-Signal empfangen wird, kann das elektronische Steuerungsmodul 16 den ersten Magnetschalter 350 aktivieren, um die Elektromagnetbaugruppe 125 zu aktivieren, um den Tauchanker 135 zu bewegen und das Ritzel 150 und das Ringzahnrad 36 in Eingriff zu bringen. Beispielsweise braucht sich bei einigen Ausführungsformen das Ritzel 150 nicht beim anfänglichen Eingreifen bewegen, da sich die Drehzahl des Ringzahnrades auf oder im Wesentlichen nahe einem Wert von Null U/min befindet, so dass die Drehzahl des Ritzels 150 und die Drehzahl des Ringzahnrades 36 im Wesentlichen oder vollständig synchronisiert beim Eingriff sind (z. B. weisen beide Drehzahlen im Wesentlichen oder genau Null U/min beim Eingreifen auf).
  • Nach einem Zur-Anlage-Kommen, einem In-Eingriff-Kommen oder während eines Eingreifens kann das elektronische Steuerungsmodul 16 den zweiten Magnetschalter 355 aktivieren, um die sekundäre Elektromagnetbaugruppe 137 zu aktivieren und den Motor 170 zu aktivieren. Bei einigen Ausführungsformen kann das elektronische Steuerungsmodul 16 den ersten Magnetschalter 350 aktivieren und dann den zweiten Magnetschalter 355 zu einem späteren Zeitpunkt aktivieren. Als Ergebnis eines Aktivierens des Motors 170 kann bei einigen Ausführungsformen das in Eingriff gebrachte Ritzel 150 beginnen, sich zu bewegen, und das Ringzahnrad 36 veranlassen, sich zu bewegen und den Antriebsmotor 20 zu starten, wie in 9 dargestellt. Außerdem kann das elektronische Steuerungsmodul 16 beurteilen, ob der Antriebsmotor 20 erfolgreich gestartet wurde, und falls die Antriebsmotordrehzahl zu steigen beginnt (z. B. der Antriebsmotor 20 erfolgreich gestartet wurde, als ansteigende Rampe der Antriebsmotordrehzahl dargestellt 705), kann ein normaler Betrieb des Fahrzeugs fortgesetzt werden. Beispielsweise kann das Ritzel 150 außer Eingriff von Ringzahnrad 36 gebracht werden, und das elektronische Steuerungsmodul 16 kann die Elektromagnetbaugruppe 125 und die sekundäre Elektromagnetbaugruppe 137 inaktivieren. Falls die Antriebsmotordrehzahl weiterhin absinkt (z. B. das Neustart-Ereignis fehlgeschlagen ist) kann das elektronische Steuerungsmodul 16 entweder versuchen, die Neustart-Operationen, die oben angegeben sind, erneut zu wiederholen, oder wenn sich die Antriebsmotordrehzahl weiter im Bereich der Schwankungszone 725 bewegt, kann die elektronische Steuereinheit 16 damit fortfahren, weitere Versuche zum Neustarten des Antriebsmotors 20 zu unternehmen, wie nachfolgend erläutert wird.
  • Bei einigen Ausführungsformen kann die Schwankungszone eine dritte Zone 1010 der Antriebsmotordrehzahl umfassen, wie in 10 dargestellt. Bei einigen Ausführungsformen kann die dritte Zone 1010 einen Bereich von Antriebsmotordrehzahlen aufweisen, die innerhalb der Schwankungszone 725 liegen, in welcher die Antriebsmotordrehzahl ein positiver Wert ist, wie in 10 angegeben. Bei einigen Ausführungsformen kann in der dritten Zone 1010 das Startersteuerungssystem 10 in einer Weise arbeiten, die im Wesentlichen ähnlich zur zweiten Zone 1005 ist. Außerdem kann, wie in 7 und 10 dargestellt, die Schwankungszone eine Mehrzahl von dritten Zone 1010 aufweisen, und das Startersteuerungssystem 10 kann arbeiten, um ein Neustarten des Motors 20 durchzuführen, wie nachfolgend beschrieben wird, und zwar in einer beliebigen der dritten Zonen 1010.
  • Wie in 11 dargestellt, kann, wenn das elektronische Steuerungsmodul 16 ein Neustart-Signal empfängt 1015 und das Modul bestimmt, dass der Motordrehzahlwert in der dritten Zone liegt 1010, das Modul anfänglich den Motor 170 aktivieren (z. B. mittels eines Aktivierens des zweiten Magnetschalters 355 und der sekundären Elektromagnetbaugruppe 137). Außerdem kann bei einigen Ausführungsformen das elektronische Steuerungsmodul 16 die Drehzahl des Ritzels 150 und des Ringzahnrades 36 mittels des Ritzeldrehzahlsensors 18c bzw. des Ringzahnraddrehzahlsensors 18b überwachen. Sobald die Ritzeldrehzahl und die Drehzahl des Ringzahnrades im Wesentlichen oder vollständig synchronisiert sind, kann das elektronische Steuerungsmodul 16 den ersten Magnetschalter 350 und die Elektromagnetbaugruppe 125 aktivieren, um das Ritzel 150 in einen Eingriff mit dem Ringzahnrad 36 zu bewegen. Als Ergebnis des Eingreifens und einer Bewegung des Ritzels 150 kann der Antriebsmotor 20 starten. Außerdem kann das elektronische Steuerungsmodul 16 beurteilen, ob der Antriebsmotor 20 erfolgreich gestartet wurde, und falls die Motordrehzahl anzusteigen beginnt (z. B. der Antriebsmotor 20 erfolgreich gestartet wurde), kann ein normaler Betrieb des Fahrzeugs fortgesetzt werden. Beispielsweise kann das Ritzel 150 außer Eingriff von Ringzahnrad 36 gebracht werden, und das elektronische Steuerungsmodul 16 kann die Elektromagnetbaugruppe 125 und die sekundäre Elektromagnetbaugruppe 137 inaktivieren. Falls die Antriebsmotordrehzahl weiterhin absinkt (z. B. das Neustart-Ereignis fehlgeschlagen ist) kann das elektronische Steuerungsmodul 16 entweder versuchen, die Neustart-Operationen, die oben angegeben sind, erneut zu wiederholen, oder wenn sich die Antriebsmotordrehzahl weiter im Bereich der Schwankungszone bewegt, kann die elektronische Steuereinheit damit fortfahren, weitere Versuche zum Neustarten des Antriebsmotors 20 zu unternehmen, wie nachfolgend erläutert wird.
  • Bei einigen Ausführungsformen kann das Startersteuerungssystem 10 einen Neustart des Antriebsmotors 20 durchführen, wenn das elektronische Steuerungsmodul 16 ein Neustart-Signal empfängt 1215 und die Antriebsmotordrehzahl sich auf einer negativen Drehzahl befindet, wie in 12 dargestellt. Beispielsweise kann manchmal das elektronische Steuerungsmodul 16 ein Neustart-Signal 1215 vom Benutzer empfangen, wenn sich der Antriebsmotor 20 in der Schwankungszone 725 befindet und die Kurbelwelle und/oder das Ringzahnrad 36 sich in negativer Richtung bewegen. Bei einigen Ausführungsformen kann, falls das elektronische Steuerungsmodul 16 eine Neustart-Anweisung empfängt, wenn die Antriebsmotordrehzahl sich in einem generell negativen Bereich befindet, das Steuerungsmodul 16 ein Starten des Antriebsmotors 20 verzögern. Wie in 11 dargestellt, kann, nach einem Empfangen des Neustart-Signals und einem Bestimmen, dass die Motordrehzahl negativ ist, das elektronische Steuerungsmodul 16 die Antriebsmotordrehzahl überwachen, so dass die Drehzahlen des Ritzels 150 und des Ringzahnrades 36 im Wesentlichen oder vollständig während eines Eingreifens synchronisiert sind 1225. Beispielsweise kann bei einigen Ausführungsformen, wenn während eines Neustart-Ereignisses eine negative Drehzahl erfasst wird, 1215, das elektronische Steuerungsmodul 16 das In-Eingriff-Kommen des Ritzels 150 mit dem Ringzahnrad 36 verzögern, bis die Drehzahlen dieser zwei Elemente im Wesentlichen Null U/min sind (z. B. diese zwei Drehzahlen im Wesentlichen oder vollständig synchronisiert sind) 1225. Ähnlich zu einigen vorhergehenden Ausführungsformen kann, wenn die beiden Drehzahlen im Wesentlichen oder vollständig synchronisiert sind, das elektronische Steuerungsmodul 16 den ersten Magnetschalter 350 aktivieren, um die Elektromagnetbaugruppe 125 zu aktivieren, um das Ritzel 150 in einen Eingriff mit dem Ringzahnrad 36 zu bewegen. Nach einem In-Eingriff-Kommen kann das elektronische Steuerungsmodul 16 den zweiten Magnetschalter 355 unmittelbar aktivieren, um die sekundäre Elektromagnetbaugruppe 127 und den Motor 170 zu aktivieren. Bei weiteren Ausführungsformen kann das elektronische Steuerungsmodul 16 ein Aktivieren des zweiten Magnetschalters 355 für einen vorbestimmten Zeitraum verzögern, um einen korrekten Eingriff zwischen dem Ritzel 150 und dem Ringzahnrad 36 zu gewährleisten. Als Ergebnis einer Aktivierung von Motor 170 kann das Ritzel 150 mit einem Bewegen beginnen, um den Antriebsmotor 20 zu starten. Bei einigen Ausführungsformen kann, beispielsweise wenn ein Sensor (z. B. der Sensor des Ringzahnrades 36, der Sensor 18c des Ritzels oder ein beliebiger anderer Sensor, der sich in Kommunikation mit dem elektronischen Steuerungsmodul 16 befindet) während eines Neustart-Ereignisses eine negative Drehzahl erfasst, das elektronische Steuerungsmodul 16 das Eingreifen des Ringzahnrades 150 mit dem Ringzahnrad 36 verzögern, bis die Drehzahl des Ringzahnrades 36 positiv wird. Demgemäß kann, sobald das Ringzahnrad 36 eine positive Drehzahl aufweist, das elektronische Steuerungsmodul 16 einen Neustart durchführen, wie zuvor mit Bezug auf die dritte Zone 1010 erwähnt.
  • Bei einigen Ausführungsformen weist der Antriebsmotor-Drehzahlbereich eine vierte Zone auf. Wie in 13 dargestellt, kann bei einigen Ausführungsformen ein Abschnitt der zweiten Zone 1310 die vierte Zone 1315 aufweisen. Bei einigen Ausführungsformen können Abschnitte der zweiten 1310 und dritten Zonen 1010 vierte Zonen 1315 aufweisen. Beispielsweise ist es, wenn die Drehzahl des Antriebsmotors 20 sich Null U/min nähert, möglich, dass das Startersteuerungssystem 10 mechanisch eingeschränkt ist, insofern, dass das System 10 keine substantielle oder vollständige Synchronisierung der Drehzahl des Ritzels 150 (z. B. mittels des zweiten Magnetschalters 355 und der sekundären Elektromagnetbaugruppe 137) auf die abnehmende Drehzahl des Antriebsmotors 20 vornehmen kann. Bei einigen Ausführungsformen kann, um die Drehzahl des Ringzahnrades 36 und die Drehzahl des Ritzels 150 im Wesentlichen oder vollständig zu synchronisieren, wenn das elektronische Steuerungsmodul 16 ein Neustart-Signal in der vierten Zone 1315 empfängt, es ein Neustarten bis zu einem von einem vorbestimmten Satz von Ereignissen verzögern. Beispielsweise kann bei einigen Ausführungsformen das elektronische Steuerungsmodul 16 das Startereignis verzögern, bis die Antriebsmotordrehzahl einen Wert auf oder nahe Null U/min erreicht oder bis die Antriebsmotordrehzahl eine der dritten Zonen 1010 erreicht. In jedem dieser Fälle kann das elektronische Steuerungsmodul 16 so arbeiten, wie zuvor mit Bezug auf die dritten Zonen 1010 erwähnt wurde, oder wenn sich die Antriebsmotordrehzahl auf oder nahe Null U/min befindet.
  • Für Fachleute versteht es sich, dass die Erfindung zwar in Verbindung mit speziellen Ausführungsformen und Beispielen im Vorhergehenden beschrieben wurde, die Erfindung jedoch nicht notwendigerweise darauf eingeschränkt ist, und dass zahlreiche weitere Ausführungsformen, Beispiele, Verwendungen, Modifikationen sowie Abweichungen von den Ausführungsformen, Beispielen und Verwendungen durch die Erfindung abgedeckt sein sollen.

Claims (22)

  1. System zum Neustarten eines Antriebsmotors, wobei der Antriebsmotor automatisch deaktiviert wurde und ein Neustart-Signal empfangen wird, während der Antriebsmotor ausläuft, wobei das System aufweist: einen Starter, der fähig ist, durch eine elektronische Steuereinheit gesteuert zu werden, wobei der Starter weiter aufweist: einen Motor, der mit einem Schaltkreis verbunden ist; einen Tauchanker, der mit einem Ritzel beweglich verbunden ist; eine erste Elektromagnetbaugruppe, die ein Tauchankerrückstell-Vorspannelement und mindestens eine Elektromagnetwicklung aufweist; eine sekundäre Elektromagnetbaugruppe, die eine sekundäre Elektromagnetwicklung aufweist, welche zumindest teilweise einen sekundären Tauchanker umschreibt, wobei der sekundäre Tauchanker konfiguriert und angeordnet ist, um mit einem Satz von sekundären Elektromagnetbaugruppenkontakten elektrisch gekoppelt zu werden; wobei der Antriebsmotor aufweist: ein Ringzahnrad, das positioniert ist, um dem Ritzel zu ermöglichen, mit dem Ringzahnrad in Eingriff zu kommen, wenn eine Bewegung des Tauchankers eine Bewegung des Ritzels verursacht; einen Ringzahnrad-Drehzahlsensor, der konfiguriert und angeordnet ist, um eine Drehzahl des Ringzahnrads zu messen; und wobei die elektronische Steuereinheit konfiguriert und angeordnet ist, das In-Eingriff-Kommen des Ritzels mit dem Ringzahnrad zu verzögern, bis die Drehzahl des Ringzahnrades im Wesentlichen Null U/min beträgt, wenn die elektronische Steuereinheit das Neustart-Signal in einer Zone empfängt, in der die Drehzahl des Ringzahnrades unterhalb eines gewissen Wertes und nicht gleich Null U/min ist.
  2. System zum Neustarten eines Antriebsmotors nach Anspruch 1, wobei die elektronische Steuereinheit konfiguriert und angeordnet ist, um das Neustart-Signal zu empfangen, wenn sich der Antriebsmotor in einer Schwankungszone befindet.
  3. System zum Neustarten eines Antriebsmotors nach Anspruch 2, wobei die elektronische Steuereinheit konfiguriert und angeordnet ist, um das Neustart-Signal zu empfangen, wenn die Antriebsmotordrehzahl negativ ist.
  4. System zum Neustarten eines Antriebsmotors nach Anspruch 1, wobei die Ritzeldrehzahl und die Drehzahl des Ringzahnrads im Wesentlichen auf Null U/min synchronisiert werden.
  5. System zum Neustarten eines Antriebsmotors nach Anspruch 1, wobei der Starter weiter einen Ritzeldrehzahlsensor aufweist.
  6. System zum Neustarten eines Antriebsmotors nach Anspruch 1, wobei die elektronische Steuereinheit konfiguriert und angeordnet ist, um das Ritzel mit dem Ringzahnrad durch Aktivieren der mindestens einen Elektromagnetwicklung der ersten Elektromagnetbaugruppe in Eingriff zu bringen.
  7. System zum Neustarten eines Antriebsmotors nach Anspruch 6, wobei die elektronische Steuereinheit konfiguriert und angeordnet ist, um die sekundäre Elektromagnetbaugruppe zu aktivieren, nachdem die elektronische Steuereinheit die erste Elektromagnetbaugruppe aktiviert.
  8. System zum Neustarten eines Antriebsmotors nach Anspruch 7, wobei die elektronische Steuereinheit konfiguriert und angeordnet ist, um die sekundäre Elektromagnetbaugruppe zu aktivieren, um das in Eingriff gebrachte Ritzel zu veranlassen, sich zu bewegen und zu bewirken, dass sich das Ringzahnrad bewegt und den Antriebsmotor startet.
  9. System zum Neustarten eines Antriebsmotors nach Anspruch 5, wobei eine Drehzahl des Antriebsmotors eine Zone 2 aufweist, wobei die Zone 2 eine Antriebsmotordrehzahl aufweist, die geringer ist als ein Wert, bei dem der Antriebsmotor einen Neustart ohne den Starter durchführen kann.
  10. System zum Neustarten eines Antriebsmotors nach Anspruch 9, wobei die elektronische Steuereinheit konfiguriert und angeordnet ist, um die sekundäre Elektromagnetbaugruppe zu aktivieren, bevor die erste Elektromagnetbaugruppe aktiviert wird, wenn die Antriebsmotordrehzahl innerhalb Zone 2 liegt.
  11. System zum Neustarten eines Antriebsmotors nach Anspruch 10, wobei die elektronische Steuereinheit konfiguriert und angeordnet ist, zu warten, bis die Drehzahl des Ritzels im Wesentlichen mit der Drehzahl des Ringzahnrades synchronisiert ist, um den ersten Elektromagneten zu aktivieren, um das Ritzel mit dem Ringzahnrad in Eingriff zu bringen, wenn die Antriebsmotordrehzahl innerhalb Zone 2 liegt.
  12. System zum Neustarten eines Antriebsmotors, wobei der Antriebsmotor automatisch deaktiviert wurde und ein Neustart-Signal empfangen wird, während der Antriebsmotor ausläuft, wobei das System aufweist: einen Starter, der fähig ist, durch eine elektronische Steuereinheit gesteuert zu werden, wobei der Starter weiter aufweist: einen Motor, der mit einem Schaltkreis verbunden ist; einen Tauchanker, der mit einem Ritzel beweglich verbunden ist; eine erste Elektromagnetbaugruppe, die ein Tauchankerrückstell-Vorspannelement und mindestens eine Elektromagnetwicklung aufweist; eine sekundäre Elektromagnetbaugruppe, die eine sekundäre Elektromagnetwicklung aufweist, welche zumindest teilweise einen sekundären Tauchanker umschreibt, wobei der sekundäre Tauchanker konfiguriert und angeordnet ist, um mit einem Satz von sekundären Elektromagnetbaugruppenkontakten elektrisch gekoppelt zu werden; wobei der Antriebsmotor aufweist: ein Ringzahnrad, das positioniert ist, um dem Ritzel zu ermöglichen, mit dem Ringzahnrad in Eingriff zu kommen, wenn eine Bewegung des Tauchankers eine Bewegung des Ritzels verursacht; einen Ringzahnrad-Drehzahlsensor, der konfiguriert und angeordnet ist, um eine Drehzahl des Ringzahnrads zu messen; und wobei die elektronische Steuereinheit konfiguriert und angeordnet ist, das In-Eingriff-Kommen des Ritzels mit dem Ringzahnrad zu verzögern, bis die Drehzahl des Ringzahnrades eine positive Drehzahl ist, wenn die elektronische Steuereinheit das Neustart-Signal in einem Teil der Schwankungszone empfängt, in der die Drehzahl des Ringzahnrades negative Drehzahl ist.
  13. System zum Neustarten eines Antriebsmotors nach Anspruch 12, wobei der Starter weiter einen Ritzeldrehzahlsensor aufweist, und wobei die elektronische Steuereinheit konfiguriert und angeordnet ist, um die sekundäre Elektromagnetbaugruppe zu aktivieren, bevor die erste Elektromagnetbaugruppe aktiviert wird.
  14. System zum Neustarten eines Antriebsmotors nach Anspruch 13, wobei die elektronische Steuereinheit konfiguriert und angeordnet ist, zu warten, bis die Drehzahl des Ritzels im Wesentlichen mit der Drehzahl des Ringzahnrades synchronisiert ist, um den ersten Elektromagneten zu aktivieren, um das Ritzel mit dem Ringzahnrad in Eingriff zu bringen.
  15. System zum Neustarten eines Antriebsmotors nach Anspruch 14, wobei die elektronische Steuereinheit konfiguriert und angeordnet ist, um das Neustartsignal zu empfangen, wenn die Drehzahl des Ringzahnrades größer als Null ist, und die sekundäre Elektromagnetbaugruppe aktiviert, bevor die erste Elektromagnetbaugruppe aktiviert wird; und wobei die elektronische Steuereinheit konfiguriert und angeordnet ist, zu warten, bis die Drehzahl des Ritzels im Wesentlichen mit der Drehzahl des Ringzahnrades synchronisiert ist, um den ersten Elektromagneten zu aktivieren, um das Ritzel mit dem Ringzahnrad in Eingriff zu bringen.
  16. System zum Neustarten eines Antriebsmotors, wobei der Antriebsmotor automatisch deaktiviert wurde und ein Neustart-Signal empfangen wird, während der Antriebsmotor ausläuft, wobei das System aufweist: einen Starter, der fähig ist, durch eine elektronische Steuereinheit gesteuert zu werden, wobei der Starter weiter aufweist: einen Motor, der mit einem Schaltkreis verbunden ist; einen Tauchanker, der mit einem Ritzel beweglich verbunden ist; einen Ritzeldrehzahlsensor; eine erste Elektromagnetbaugruppe, die ein Tauchankerrückstell-Vorspannelement und mindestens eine Elektromagnetwicklung aufweist; eine sekundäre Elektromagnetbaugruppe, die eine sekundäre Elektromagnetwicklung aufweist, welche zumindest teilweise einen sekundären Tauchanker umschreibt, wobei der sekundäre Tauchanker konfiguriert und angeordnet ist, um mit einem Satz von sekundären Elektromagnetbaugruppenkontakten elektrisch gekoppelt zu werden; wobei der Antriebsmotor weiter aufweist: ein Ringzahnrad, das positioniert ist, um dem Ritzel zu ermöglichen, mit dem Ringzahnrad in Eingriff zu kommen, wenn eine Bewegung des Tauchankers eine Bewegung des Ritzels verursacht; einen Ringzahnrad-Drehzahlsensor, der konfiguriert und angeordnet ist, um eine Drehzahl des Ringzahnrads zu messen; und wobei die elektronische Steuereinheit konfiguriert und angeordnet ist, um den Neustart folgend auf ein Empfangen eines Neustartsignals basierend auf mindestens einer Zone zu steuern, wobei die mindestens eine Zone durch die Drehzahl des Antriebsmotors bestimmt wird, wenn die elektronische Steuereinheit das Neustart-Signal empfängt; wobei die mindestens eine Zone aufweist (a) eine Zone 1, bei der die elektronische Steuereinheit konfiguriert und angeordnet ist, um ein Neustarten des Antriebsmotors ohne Verwendung des Starters vorzunehmen; und (b) eine Zone 2, bei der die elektronische Steuereinheit konfiguriert und angeordnet ist, die sekundäre Elektromagnetbaugruppe zu aktivieren, bevor die erste Elektromagnetbaugruppe aktiviert wird, und die elektronische Steuereinheit konfiguriert und angeordnet ist, zu warten, bis die Drehzahl des Ritzels im Wesentlichen mit der Drehzahl des Ringzahnrades synchronisiert ist, um den ersten Elektromagneten zu aktivieren, um das Ritzel mit dem Ringzahnrad in Eingriff zu bringen.
  17. System zum Neustarten eines Antriebsmotors nach Anspruch 16, wobei die mindestens eine Zone weiter eine Zone 4 aufweist, wobei die elektronische Steuereinheit konfiguriert und angeordnet ist, um ein Eingreifen des Ritzels mit dem Ringzahnrad zu verzögern, bis die Drehzahl des Ringzahnrades im Wesentlichen Null U/min beträgt.
  18. System zum Neustarten eines Antriebsmotors nach Anspruch 16, wobei die mindestens eine Zone weiter eine Zone 4 aufweist, wobei die elektronische Steuereinheit konfiguriert und angeordnet ist, um das Eingreifen des Ritzels mit dem Ringzahnrad zu verzögern, bis die Drehzahl des Ringzahnrades in einer Zone 3 ist.
  19. System zum Neustarten eines Antriebsmotors nach Anspruch 18, wobei die elektronische Steuereinheit konfiguriert und angeordnet ist, die sekundäre Elektromagnetbaugruppe zu aktivieren, bevor die erste Elektromagnetbaugruppe aktiviert wird, und die elektronische Steuereinheit konfiguriert und angeordnet ist, zu warten, bis die Drehzahl des Ritzels im Wesentlichen mit der Drehzahl des Ringzahnrades synchronisiert ist, um den ersten Elektromagneten zu aktivieren, um das Ritzel mit dem Ringzahnrad in Eingriff zu bringen.
  20. System zum Neustarten eines Antriebsmotors nach Anspruch 16, wobei die mindestens eine Zone weiter eine Schwankungszone aufweist, wobei die elektronische Steuereinheit konfiguriert und angeordnet ist, um ein Eingreifen des Ritzels mit dem Ringzahnrad zu verzögern, bis die Drehzahl des Ringzahnrades im Wesentlichen Null U/min beträgt.
  21. System zum Neustarten eines Antriebsmotors nach Anspruch 16, wobei die mindestens eine Zone weiter eine Schwankungszone aufweist, wobei die elektronische Steuereinheit konfiguriert und angeordnet ist, um das Eingreifen des Ritzels mit dem Ringzahnrad zu verzögern, bis die Drehzahl des Ringzahnrades eine positive Drehzahl ist.
  22. System zum Neustarten eines Antriebsmotors nach Anspruch 16, wobei die mindestens eine Zone weiter eine Zone 3 aufweist, wobei die elektronische Steuereinheit konfiguriert und angeordnet ist, um das Neustartsignal zu empfangen, und die elektronische Steuereinheit konfiguriert und angeordnet ist, die sekundäre Elektromagnetbaugruppe zu aktivieren, bevor die erste Elektromagnetbaugruppe aktiviert wird, und die elektronische Steuereinheit konfiguriert und angeordnet ist, zu warten, bis die Drehzahl des Ritzels im Wesentlichen mit der Drehzahl des Ringzahnrades synchronisiert ist, um den ersten Elektromagneten zu aktivieren, um das Ritzel mit dem Ringzahnrad in Eingriff zu bringen.
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