DE112017000467T5 - Anlasser - Google Patents

Anlasser Download PDF

Info

Publication number
DE112017000467T5
DE112017000467T5 DE112017000467.5T DE112017000467T DE112017000467T5 DE 112017000467 T5 DE112017000467 T5 DE 112017000467T5 DE 112017000467 T DE112017000467 T DE 112017000467T DE 112017000467 T5 DE112017000467 T5 DE 112017000467T5
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
pinion
engine
starter
startup
ring gear
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE112017000467.5T
Other languages
English (en)
Inventor
Masakazu Yamamoto
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
Publication of DE112017000467T5 publication Critical patent/DE112017000467T5/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00—Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/08—Circuits or control means specially adapted for starting of engines
    • F02N11/0803—Circuits or control means specially adapted for starting of engines characterised by means for initiating engine start or stop
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/26—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the motors or the generators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48—Parallel type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B60W20/10—Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00—Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/04—Starting of engines by means of electric motors the motors being associated with current generators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00—Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/08—Circuits or control means specially adapted for starting of engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00—Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/08—Circuits or control means specially adapted for starting of engines
    • F02N11/0851—Circuits or control means specially adapted for starting of engines characterised by means for controlling the engagement or disengagement between engine and starter, e.g. meshing of pinion and engine gear
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00—Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/08—Circuits or control means specially adapted for starting of engines
    • F02N11/0862—Circuits or control means specially adapted for starting of engines characterised by the electrical power supply means, e.g. battery
    • F02N11/0866—Circuits or control means specially adapted for starting of engines characterised by the electrical power supply means, e.g. battery comprising several power sources, e.g. battery and capacitor or two batteries
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00—Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/08—Circuits or control means specially adapted for starting of engines
    • F02N11/087—Details of the switching means in starting circuits, e.g. relays or electronic switches
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N15/00—Other power-operated starting apparatus; Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from groups F02N5/00 - F02N13/00
    • F02N15/02—Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof
    • F02N15/04—Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof the gearing including disengaging toothed gears
    • F02N15/06—Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof the gearing including disengaging toothed gears the toothed gears being moved by axial displacement
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N15/00—Other power-operated starting apparatus; Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from groups F02N5/00 - F02N13/00
    • F02N15/02—Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof
    • F02N15/04—Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof the gearing including disengaging toothed gears
    • F02N15/06—Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof the gearing including disengaging toothed gears the toothed gears being moved by axial displacement
    • F02N15/067—Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof the gearing including disengaging toothed gears the toothed gears being moved by axial displacement the starter comprising an electro-magnetically actuated lever
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N19/00—Starting aids for combustion engines, not otherwise provided for
    • F02N19/005—Aiding engine start by starting from a predetermined position, e.g. pre-positioning or reverse rotation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48—Parallel type
    • B60K2006/4825—Electric machine connected or connectable to gearbox input shaft
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/38—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the driveline clutches
    • B60K6/387—Actuated clutches, i.e. clutches engaged or disengaged by electric, hydraulic or mechanical actuating means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/90—Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/92—Hybrid vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2300/00—Purposes or special features of road vehicle drive control systems
    • B60Y2300/18—Propelling the vehicle
    • B60Y2300/192—Power-up or power-down of the driveline, e.g. start up of a cold engine
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/06—Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up
    • F02D41/062—Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up for starting
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00—Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/08—Circuits or control means specially adapted for starting of engines
    • F02N11/087—Details of the switching means in starting circuits, e.g. relays or electronic switches
    • F02N2011/0874—Details of the switching means in starting circuits, e.g. relays or electronic switches characterised by said switch being an electronic switch
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00—Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/08—Circuits or control means specially adapted for starting of engines
    • F02N2011/0881—Components of the circuit not provided for by previous groups
    • F02N2011/0888—DC/DC converters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00—Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/08—Circuits or control means specially adapted for starting of engines
    • F02N2011/0881—Components of the circuit not provided for by previous groups
    • F02N2011/0896—Inverters for electric machines, e.g. starter-generators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N15/00—Other power-operated starting apparatus; Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from groups F02N5/00 - F02N13/00
    • F02N15/02—Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof
    • F02N15/04—Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof the gearing including disengaging toothed gears
    • F02N15/06—Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof the gearing including disengaging toothed gears the toothed gears being moved by axial displacement
    • F02N2015/061—Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof the gearing including disengaging toothed gears the toothed gears being moved by axial displacement said axial displacement being limited, e.g. by using a stopper
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N19/00—Starting aids for combustion engines, not otherwise provided for
    • F02N19/005—Aiding engine start by starting from a predetermined position, e.g. pre-positioning or reverse rotation
    • F02N2019/008—Aiding engine start by starting from a predetermined position, e.g. pre-positioning or reverse rotation the engine being stopped in a particular position
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N2200/00—Parameters used for control of starting apparatus
    • F02N2200/04—Parameters used for control of starting apparatus said parameters being related to the starter motor
    • F02N2200/041—Starter speed
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N2200/00—Parameters used for control of starting apparatus
    • F02N2200/04—Parameters used for control of starting apparatus said parameters being related to the starter motor
    • F02N2200/042—Starter torque
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N2200/00—Parameters used for control of starting apparatus
    • F02N2200/06—Parameters used for control of starting apparatus said parameters being related to the power supply or driving circuits for the starter
    • F02N2200/061—Battery state of charge [SOC]
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N2200/00—Parameters used for control of starting apparatus
    • F02N2200/08—Parameters used for control of starting apparatus said parameters being related to the vehicle or its components
    • F02N2200/0804—Temperature inside the vehicle cabin
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N2200/00—Parameters used for control of starting apparatus
    • F02N2200/08—Parameters used for control of starting apparatus said parameters being related to the vehicle or its components
    • F02N2200/0811—Heating state
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N2200/00—Parameters used for control of starting apparatus
    • F02N2200/10—Parameters used for control of starting apparatus said parameters being related to driver demands or status
    • F02N2200/101—Accelerator pedal position
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N2300/00—Control related aspects of engine starting
    • F02N2300/10—Control related aspects of engine starting characterised by the control output, i.e. means or parameters used as a control output or target
    • F02N2300/102—Control of the starter motor speed; Control of the engine speed during cranking
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)

Abstract

Ein Anlasser (10) ist in einem Fahrzeug (100) installiert. In dem Anlasser wird eine Kurbelwelle (70) durch einen Motor (30), der ein Ritzel (62) dreht, in einem Zustand angetrieben, in dem ein mit der Kurbelwelle (70) verbundenes Ringzahnrad (68) in Eingriff mit dem Ritzel (62) ist. Auf diese Weise wird die Kraftmaschine (110) angelassen. Der Anlasser (10) stellt eine Anlaufzeitdauer in Abhängigkeit von der Art des Auslösers ein, der eine Anlaufanforderung für die Kraftmaschine (110) erzeugt, und stellt einem dem Motor (30) zugeführten Strom auf der Grundlage der eingestellten Anlaufzeitdauer ein. Auf diese Weise wird eine Drehzahl und/oder ein Ausgangsdrehmoment des Motors (30) gesteuert. Diese Steuerung wird durch eine Steuerungsschaltung (41) umgesetzt.

Description

  • Querverweis zu verwandter Anmeldung
  • Diese Anmeldung beruht auf und beansprucht Priorität aus der früheren am 21. Januar 2016 eingereichten japanischen Patentanmeldung Nr. 2016-009576 , deren Beschreibung hiermit durch Bezugnahme einbezogen ist.
  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft einen Anlasser, der in einem Fahrzeug installiert ist, um eine Kraftmaschine zu starten.
  • Stand der Technik
  • PTL 1 beschreibt einen Anlasser, der unabhängig einen Solenoid und einen Motor speist. Der Solenoid schiebt ein Ritzel zu einem Ringzahnrad, das mit der Ausgangswelle einer Kraftmaschine verbunden ist, und der Motor übermittelt eine Drehung auf das Ritzel. Anlasser sind allgemein konfiguriert, ein Ritzel von einer Anfangsposition derart zu schieben, dass es mit einem Ringzahnrad in Eingriff gelangt, und sind konfiguriert, das Ritzel mit einem Motor derart zu drehen, dass es das Ringzahnrad dreht, wodurch die Kraftmaschine gestartet wird. Zusätzlich dazu wird gemäß der in PTL 1 beschriebenen Konfiguration der dem Solenoid und dem Motor zugeführte Strom justiert, um das Schieben und die Drehung des Ritzels zu steuern.
  • Zitierungsliste
  • Patentliteratur
  • PTL 1: JP 2015-86720 A
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Beispielsweise ist in einer EV- (Elektrofahrzeug-) Betriebsart eines Hybridfahrzeugs die Kraftmaschine gestoppt, wird jedoch die Kraftmaschine Reaktion auf einen Kraftmaschinenstartbefehl gestartet bzw. angelassen. Der Kraftmaschinenstartbefehl kann beispielsweise durch eine Beschleunigungsanforderung für das Fahrzeug oder eine Ladeanforderung für die Sekundärbatterie ausgelöst werden. Die Sekundärbatterie führt elektrische Leistung der elektrischen rotierenden Maschine, die als Bewegungsleistungsquelle für das Fahrzeug Dienst, zu, und die Ladeanforderung wird gemacht, wenn die Laderate in der Sekundärbatterie sich absenkt. Diese Startbefehle weisen unterschiedliche Dringlichkeiten auf. Wenn die Maschinestartfähigkeit gleichermaßen für alle Maschinenstartbefehle verbessert wird, kann der Anlasser ein Problem in Bezug auf Geräuscherzeugung haben. Wenn eine Geräuschreduktion gleichermaßen in den Anlasser für alle Maschinenstartbefehle verbessert wird, wird ein Absenken der Maschinenstartfähigkeit ein Problem sein.
  • Die vorliegende Offenbarung weist als eine Hauptaufgabe auf, sowohl die Startfähigkeit einer Kraftmaschine als auch die Geräuschreduktion eines Anlassers zu erfüllen, wenn es einige Arten von Anlaufauslöser zur Erzeugung einer Anforderung zum Anlassen der Kraftmaschine gibt.
  • Die vorliegende Konfiguration ist ein Anlasser (10), der in einem Fahrzeug (100) installiert ist, um eine Kraftmaschine (110) durch Antrieb einer Ausgangswelle (70) der Kraftmaschine mit einem Motor (30) zum Drehen eines Ritzels (62) in einem Zustand anzulassen, in dem ein mit der Ausgangswelle der Kraftmaschine verbundenes Ringzahnrad (68) in Eingriff mit dem Ritzel ist. Der Anlasser weist auf: eine Einstelleinheit (41A), die eine Anlaufzeitdauer der Kraftmaschine in Abhängigkeit von einer Art eines Anlaufauslöser einstellt, der eine Anlaufanforderung für die Kraftmaschine erzeugt; und eine Steuerungseinheit (41B), die eine Drehzahl des Motors und/oder ein Ausgangsdrehmoment des Motors durch Einstellen eines dem Motor zugeführten Stroms auf der Grundlage der durch die Einstelleinheit eingestellten Anlaufzeitdauer steuert.
  • Die Einstelleinheit ist konfiguriert, eine Anlaufzeitdauer in Abhängigkeit von der Art des Anlaufauslösers einzustellen. Weiterhin steuert die Steuerungseinheit die Drehzahl und/oder das Ausgangsdrehmoment des Motors auf der Grundlage der eingestellten Anlaufzeitdauer. Somit werden sowohl Startfähigkeit der Kraftmaschine als auch die Geräuschreduktion des Anlassers erzielt. Beispielsweise erhöht in dem Fall eines dringenden Anlaufs die Steuerungseinheit die Drehzahl und/oder das Ausgangsdrehmoment des Motors, um dem Kraftmaschinenanlauf Vorrang einzuräumen. In dem Fall eines nichtdringenden Anlaufs verringert die Steuerungseinheit die Drehzahl und/oder das Ausgangsdrehmoment des Motors, um der Geräuschreduktion des Anlassers Vorrang einzuräumen.
  • Figurenliste
    • 1 zeigt eine schematische Darstellung, die eine Konfiguration eines Hybridfahrzeugs veranschaulicht.
    • 2 zeigt eine schematische Darstellung, die eine elektrische Konfiguration eines Anlassers veranschaulicht.
    • 3 zeigt eine schematische Darstellung, die eine mechanische Konfiguration des Anlassers veranschaulicht.
    • 4 zeigt eine Darstellung, die eine Schubkraft und eine Drängkraft veranschaulicht, die auf ein Ritzel einwirkt.
    • 5 zeigt ein Flussdiagramm, das einen Prozess des Herausschiebens des Ritzels veranschaulicht.
    • 6 zeigt ein Flussdiagramm, das einen Prozess des Zurückziehens des Ritzels veranschaulicht.
    • 7 zeigt ein Zeitverlaufsdiagramm, das die Prozesse des Herausschiebens und Zurückziehens des Ritzels veranschaulicht.
    • 8 zeigt eine Darstellung, die ein Kennfeld veranschaulicht, die eine Fahrpedalstellgröße und eine zeitliche Variation der Fahrpedalstellgröße mit einer Kraftmaschinenanlaufzeitdauer korreliert.
    • 9 zeigt ein Zeitverlaufsdiagramm, das eine zeitliche Variation einer Kraftmaschinendrehzahl und einer Motordrehzahl veranschaulicht, wenn die Anlasszeitdauer lang ist.
    • 10 zeigt ein Zeitverlaufsdiagramm, das eine zeitliche Variation der Kraftmaschinendrehzahl und der Motordrehzahl veranschaulicht, wenn die Anlasszeitdauer kurz ist.
    • 11 zeigt ein Zeitverlaufsdiagramm, das eine zeitliche Variation der Kraftmaschinendrehzahl und der Motordrehzahl veranschaulicht, wenn das Anlassen vor Abschluss von Expansionstakten in anderen Zylindern abgeschlossen ist.
    • 12 zeigt ein Zeitverlaufsdiagramm, das einen Prozess des Einstellens eines Ausgangsdrehmoments und einer Drehzahl des Motors veranschaulicht.
  • Beschreibung der Ausführungsbeispiele
  • Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen sind nachstehend einige Ausführungsbeispiele beschrieben, gemäß denen ein Kraftmaschinenanlasser gemäß der vorliegenden Offenbarung bei einem Hybridfahrzeug angewendet ist.
  • 1 zeigt ein Fahrzeug 100, das insbesondere ein Doppelkupplungs-Parallelhybridfahrzeug ist, bei dem eine Kraftmaschine 110 und ein Motorgenerator 112 (der der rotierenden elektrischen Maschine und dem Wechselstromgenerator entspricht) eingebaut sind. Die Kraftmaschine 110 weist eine Ausgangswelle auf, die mit der Ausgangswelle des Motorgenerators 112 über eine Kupplung 114 verbunden ist. Die Ausgangswelle des Motorgenerators 112 ist mit Rädern 119 des Fahrzeugs 100 über ein Getriebe 117, das mit einer Kupplung 116 versehen ist, und über ein Differentialgetriebe 118 verbunden.
  • Der Motorgenerator 112 ist mit einer Hochspannungsbatterie 44 über einen Motorgenerator-Wechselrichter 120 verbunden, so dass die Ausgangswelle mit elektrischer Leistung, die aus der Hochspannungsbatterie 44 zugeführt wird, angetrieben wird. Außerdem wird mit der durch die Kraftmaschine 110 angetriebenen Ausgangswelle elektrische Leistung zum Laden der Hochspannungsbatterie 44 erzeugt.
  • Das Fahrzeug 100 weist ebenfalls eine Niedrigspannungsbatterie 45 auf, dessen Ausgangsspannung niedriger als diejenige der Hochspannungsbatterie 44 ist. Die Niedrigspannungsbatterie 45 führt Leistung anderen Hilfsvorrichtungen 104 als dem Motorgenerator 112 zu. Die Hoch- und Niedrigspannungsbatterien 44 und 45 sind miteinander über den Gleichspannungswandler 102 verbunden. Insbesondere ist die Hochspannungsbatterie 44 ein Batteriepack von Lithiumionensekundärbatterien mit einer Ausgangsspannung von 200 V. Die Niedrigspannungsbatterie 45 ist eine Bleibatterie mit einer Ausgangsspannung von 12 V. Für die Hoch- und Niedrigspannungsbatterien 44 und 45 können andere Batterien verwendet werden.
  • Die Kraftmaschine 110 ist mit einem Anlasser 10 verbunden, bei dem die Zufuhr elektrischer Leistung aus den Hoch- und Niedrigspannungsbatterien 44 und 45 gewährleistet ist. Unter Bezugnahme auf 2 ist die Konfiguration des Anlassers 10 insbesondere beschrieben.
  • Wie es in 2 gezeigt ist, weist das Fahrzeug 100 den Anlasser 10 und eine elektronische Steuerungseinheit (die nachstehend als ECU bezeichnet ist) 20 auf, die die Kraftmaschine 110 steuert. Der Anlasser 10 weist einen Motor 30, einen Wechselrichter 40, eine Steuerungsschaltung 41 und einen elektromagnetischen Solenoiden 50 auf.
  • Der Motor 30 ist eine rotierende Drei-Phasen-Wechselstrommaschine und weist einen Rotor 32 sowie U-, V- und W-Phasen-Statorspulen 34U, 34V und 34W auf. Die U-, V- und W-Phasen-Statorspulen 34U, 34V und 34W weisen jeweilige Enden auf, die an einem Neutralpunkt miteinander verbunden sind. Der Motor 30, der gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel verwendet wird, ist ein Permanentmagnet-Synchronmotor (PMSM).
  • Der Wechselrichter 40 ist ein Drei-Phasen-Wechselrichter mit drei Sätzen von Reihenschaltungen von Schaltelementen, bei denen ¥-Phasen-Oberzweig-Schaltelemente S¥p (¥=U, V oder W) zu jeweiligen ¥-Phasen-Unterzweig-Schaltelementen S¥n in Reihe geschaltet sind. Insbesondere weisen die ¥-Phasen-Ober- und Unterzweig-Schaltelemente S¥p und S¥n einen Verbindungspunkt dazwischen auf, der mit einem Ende der ¥-Phasen-Statorspule 34¥ verbunden ist, wobei das Ende eines (¥-Phasen-Anschluss des Motors 30) auf einer Seite entgegengesetzt zu dem Ende ist, das mit dem Neutralpunkt 36 verbunden ist. Das Schaltelement S¥# (#=p oder n), das gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel verwendet wird, ist ein MOSFET (Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor), der ein Halbleiterschaltelement ist. Das Schaltelement S¥# ist umgekehrt parallel zu einer Diode D¥# geschaltet.
  • Der Wechselrichter 40 weist ein Paar von Eingangsanschlüssen auf, über die eine Hochspannungsbatterie 44 über einen Kondensator 42 verbunden ist. Der elektromagnetische Solenoid 50 (entsprechend dem Schubelement), weist eine Solenoidspule 52 auf, die ein Ende aufweist, das mit der Niedrigspannungsbatterie 45 über einen Gleichspannungswandler 46 verbunden ist. Die Solenoidspule 52 weist ein anderes Ende auf, das geerdet ist. Der Gleichspannungswandler 46 wird durch die Steuerungsschaltung 41 derart gesteuert, dass eine Konstantstromsteuerung umgesetzt wird, unter der ein Strom I, der durch die Solenoidspule 52 geführt wird, ein vorbestimmter Strom wird. Es sei bemerkt, dass der Gleichspannungswandler 46 eine Konstantspannungssteuerung umsetzen kann, unter der die Ausgangsspannung eine vorbestimmte Spannung wird. Der Gleichspannungswandler 46 ist beispielsweise eine bekannte Chopper-Schaltung. Neben der Solenoidspule 52 weist der elektromagnetische Solenoid 50 einen Kolben 54 (beweglichen Kern) auf.
  • Die Kraftmaschinen-ECU 20 beschafft ein Ausgangssignal aus einem Drehwinkelsensor 76, der an einer Kurbelwelle 70 der Kraftmaschine 110 vorgesehen ist, um den Drehwinkel der Kurbelwelle 70 und die Kraftmaschinendrehzahl (NE) zu beschaffen.
  • Die Steuerungsschaltung 41 (Steuerungseinheit), die für den Anlasser 10 vorgesehen ist, weist ein gesteuertes Objekt (Regelungsobjekt) auf, das der Wechselrichter 40 ist, d.h. die ¥-Phasen-Ober- und Unterzweig-Schaltelemente S¥p und S¥n. Die Steuerungsschaltung 41 weist außerdem ein gesteuertes Objekt auf, das der Gleichspannungswandler 46 ist. Die Steuerungsschaltung 41 beschafft Ströme iv und iw der V- und W-Phasen jeweils aus Stromsensoren 72V und 72W von denen jeder einen Ausgangsstrom des Wechselrichters 40 erfasst. Die Steuerungsschaltung 41 beschafft eine Eingangsspannung VINV aus einem Spannungssensor 74, der eine Eingangsspannung des Wechselrichters 40 erfasst.
  • Die Steuerungsschaltung 41 des Wechselrichters 40 empfängt Eingänge einer erfassten Kraftmaschinendrehzahl (NE) und eines Aktivierungsanforderungssignals (Sig) für den Anlasser 10 aus der Kraftmaschinen-ECU 20. Auf der Grundlage der erfassten Kraftmaschinendrehzahl (NE) und des Aktivierungsanforderungssignals (Sig) für den Anlasser 10 justiert die Steuerungsschaltung 41 den Ausgangsstrom und die Ausgangsspannung des Wechselrichters 40 und des Gleichspannungswandlers 46, um den Anlasser 10 zu steuern. Die Steuerungsschaltung 41 ist mit einem Mikrocomputer versehen, der aus Komponenten wie einer CPU (Zentralverarbeitungseinheit), einem ROM (Nur-Lese-Speicher) und einem RAM (Speicher mit wahlfreiem Zugriff) aufgebaut ist.
  • Die Steuerungsschaltung 41 weist eine Einstelleinheit 41A und eine Steuerungseinheit 41B auf. Die Einstelleinheit 41A stellt eine Anlaufzeitdauer der Kraftmaschine 110 in Abhängigkeit von der Art des Anlaufauslösers ein, der eine Anlaufanforderung für die Kraftmaschine 110 ist. Die Steuerungseinheit 41B stellt den dem Motor 30 zuzuführenden Strom auf der Grundlage der durch die Einstelleinheit 41A eingestellten Anlaufzeitdauer ein, um die Drehzahl des Motors 30 und/oder das Ausgangsdrehmoment des Motors 30 einzustellen.
  • 3 zeigt eine schematische Darstellung, die einen Aufbau des Anlassers 10 veranschaulicht. Der Anlasser 10 weist eine Freilaufkupplung 60, ein Ritzel 62, eine Drehwelle 64, einen Stoppring 65 und einen Schalthebel 66 auf. Das Ritzel 62 ist mit dem Motor 30 über die Freilaufkupplung 60 und einem Verbindungselement 67 verbunden. Die Freilaufkupplung 60 überträgt Drehmoment von dem Motor 30 auf das Ritzel 62 lediglich dann, wenn als Ergebnis des Subtrahierens der Drehzahl des Ritzels 62 von der Drehzahl der Ausgangswelle des Motors 30 eine nicht-negative relative Drehzahl erhalten wird. Die Freilaufkupplung 60 dient als ein unidirektionaler Übertragungsmechanismus, der kein Drehmoment zwischen dem Motor 30 und dem Ritzel 62 überträgt, wenn eine negative relative Drehzahl erhalten wird.
  • Das Ritzel 62 ist koaxial mit der Ausgangswelle 81 des Motors 30 vorgesehen. Wie es in 2 gezeigt ist, ist das Ritzel 62 derart vorgesehen, dass es zwischen der durch die gepunkteten Linien angegebenen Position, an der das Ritzel 62 in Eingriff mit dem Ringzahnrad 68 steht, das direkt mit der Kurbelwelle 70 der Kraftmaschine 110 verbunden ist (was nachstehend als Verbindungsposition (die durch ein Bezugszeichen 62a angegeben ist) bezeichnet ist), und der Position bewegbar ist, die durch die durchgezogenen Linien angegeben ist, an der das Ritzel 62 von dem Ringzahnrad 68 getrennt ist (die nachstehend als Trennungsposition oder anfängliche Position bezeichnet ist).
  • Insbesondere ist, wenn die elektrische Leistungsabgabe des Gleichspannungswandlers 46 gestoppt ist und die Solenoidspule 52 nicht gespeist wird, das Ritzel 62 an der Trennungsposition. Wenn die Solenoidspule 52 durch elektrische Leistung, die aus dem Gleichspannungswandler 46 ausgegeben wird, gespeist wird, bewirkt die elektromagnetische Kraft des elektromagnetischen Solenoiden 50, dass der Kolben 54 sich in eine vorbestimmte Richtung (zu dem Schalthebel 66 hin) bewegt. Mit dieser Bewegung wird das Ritzel 62 von der Trennungsposition zu der Verbindungsposition hin über den Schalthebel 66 geschoben, um mit dem Ringzahnrad 68 in Eingriff zu gelangen. Gemäß der vorliegenden Spezifikation kann die gespeiste Solenoidspule 52 als der aktivierte elektromagnetische Solenoid 50 bezeichnet werden.
  • Wie es in 3 gezeigt ist, ist das Ritzel 62 mit dem koaxial vorgesehenen Verbindungselement 67 (das dem vorbestimmten Element entspricht) verbunden. Das Verbindungselement 67 weist einen inneren Umfang auf, der mit schneckenförmigen Verzahnungen oder Spiralnuten versehen ist (die nicht gezeigt sind). Die Ausgangswelle 81 des Motors 30 ist spiralförmig mit Zähnen versehen, die an die spiralförmigen Verzahnungen angepasst sind, die an dem inneren Umfang des Verbindungselements 67 vorgesehen sind. Drehmoment der Ausgangswelle 81 des Motors 30 wird auf das Verbindungselement 67 und das Ritzel 62 über die spiralförmigen Verzahnungen übertragen. Das Verbindungselement 67 und das Ritzel 62 bewegen sich, wenn sie durch den Schalthebel 66 geschoben werden, entlang den spiralförmigen Verzahnungen des Verbindungselements 67. Die Ausgangswelle 81 des Motors 30 ist separat von, jedoch koaxial mit der Drehwelle 64 des Ritzels 62 versehen.
  • Wenn zu der Verbindungsposition bewegt, ist das Ritzel 62 in der Lage, in Eingriff mit dem Ringzahnrad 68 zu treten. Wenn das Ritzel 62 durch den Motor 30 in einen Zustand, in dem es mit dem Ringzahnrad 68 in Eingriff steht, gedreht wird, wird die anfängliche Drehung auf die Kurbelwelle 70 der Kraftmaschine 110 übertragen. Das heißt, dass die Kraftmaschine angekurbelt wird.
  • Der Stoppring 65 ist um die Drehwelle 64 vorgesehen. Wenn der elektromagnetische Solenoid 50 aktiviert wird und das Ritzel 62 herausgeschoben wird, gelangt das Ritzel 62 in Kontakt mit dem Stoppring 65 nach Starten des Eingriffs mit dem Ringzahnrad 68. Der Stoppring 65 (entsprechend dem zweiten Begrenzungselement) begrenzt, wenn er in Kontakt mit dem Ritzel 62 gebracht ist, die Bewegung des Ritzels 62, um das Ritzel 62 auf der Verbindungsposition zu fixieren.
  • Der Kolben 54 ist mit einer Feder 55 verbunden (die dem Drängelement entspricht). Die Feder 55 drängt den Kolben 54 zur Bewegung in eine Richtung, die entgegengesetzt zu der Richtung der Bewegung ist, die durch den elektromagnetischen Solenoiden 50 verursacht wird (in eine Richtung, die sich von dem Schalthebel 66 beabstandet). Nach Abschluss des Ankurbelns wird die Speisung der Solenoidspule 52 gestoppt und wirkt lediglich die Drängkraft der Feder 55 auf den Kolben 54 ein. Dementsprechend wird der Kolben 54 in eine Richtung bewegt, bei der er sich selbst von dem Schalthebel 66 beabstandet. Als Ergebnis zieht sich das Ritzel 62 von der Verbindungsposition zu der Trennungsposition über den Schalthebel 66 zurück.
  • Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Ringzahnrad 68 direkt mit der Kurbelwelle 70 verbunden, wie es vorstehend beschrieben ist. Dementsprechend stimmt die Drehrichtung des Ringzahnrads 68 mit derjenigen der Kurbelwelle 70 überein. Außerdem sind gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Drehwelle 64 und die Kurbelwelle 70 derart vorgesehen, dass die Rotationsachse der Drehwelle 64 parallel zu derjenigen der Drehmitte der Kurbelwelle 70 ist. Somit ist in dem Zustand, in dem das Ritzel 62 in Eingriff mit dem Ringzahnrad 68 ist, die Drehrichtung des Ringzahnrads 68 umgekehrt zu derjenigen des Ritzels 62. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind in dem Zustand, in dem der Rotor 32 durch die Aktivierung des Motors 30 mit den Ritzel- und Ringrädern 62 und 68, die in Eingriff miteinander sind, gedreht wird, die Drehrichtung dieser Räder jeweils als die normalen Drehrichtungen definiert.
  • 4 zeigt eine Schubkraft FP des elektromagnetischen Solenoiden 50 und eine Drängkraft FB der Feder 55, die auf das Ritzel 62 einwirken. Die Schubkraft FP des elektromagnetischen Solenoiden 50 agiert derart, dass das Ritzel 62 sich zu dem Ringzahnrad 68 hin bewegt. Die Drängkraft FB der Feder 55 agiert in einer Richtung, die entgegengesetzt zu der Richtung ist, in der die Schubkraft FP des elektromagnetischen Solenoiden 50 wirkt, um zu bewirken, dass das Ritzel 62 von dem Ringzahnrad 68 beabstandet wird. Die Drängkraft FB ist proportional zu dem Versatz des Ritzels 62 (des Kolbens 54), wohingegen die Schubkraft FB umgekehrt proportional zu dem Quadrat des Abstands zwischen der Solenoidspule 52 und dem Kolben 54 ist.
  • Es gibt ein Problem einer Beschädigung und eines Geräuschs, was durch die Kollision verursacht wird, die während der Bewegung des Ritzels 62 auftritt.
  • Unter Bezugnahme auf 3 ist die Kollision beschrieben, die während der Bewegung des Ritzels 62 auftritt.
  • Als erstes tritt, wenn das Ritzel 62 durch den elektromagnetischen Solenoiden 50 herausgeschoben wird und in Kontakt mit dem Ringzahnrad 68 gebracht wird, eine Kollision zwischen dem Ritzel 62 und dem Ringzahnrad 68 auf. Als zweitens berührt nach dem Start des Eingriffs zwischen dem Ritzel 62 und dem Ringzahnrad 68 der Stoppring 65 zur Begrenzung der Position des Ritzels 62 auf die Verbindungsposition das Ritzel 62. In diesem Fall tritt eine Kollision zwischen dem Ritzel 62 und dem Stoppring 65 auf. Als drittes kollidiert, wenn das Ritzel 62 herausgeschoben wird, der Kolben 54 mit einem Anschlag (Stopper) 56 zum Begrenzen der Bewegung des Kolbens 54. Schließlich wird nach dem Trennen des Ritzels 62 von dem Ringzahnrad 68 dem Ritzel 62 erlaubt, sich durch die Feder 55 auf die anfängliche Position zurückzuziehen. In diesem Fall kollidiert das Verbindungselement 67 mit einem Anschlag 82 (der dem ersten Begrenzungselement entspricht) zum Begrenzen der Bewegung des Verbindungselements 67.
  • Die Steuerungsschaltung 41 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel steuert den Ausgangsstrom des Gleichspannungswandlers 46 zur Steuerung des Stroms I (Solenoidstroms I), der durch den elektromagnetischen Solenoiden 50 geführt wird. Somit steuert die Steuerungsschaltung 41 die Schubkraft FP, die auf das Ritzel 62 und die Elemente, die mit dem Ritzel 62 verbunden sind (der Kolben 54, der Schalthebel 66 und das Verbindungselement 67), einwirkt.
  • Insbesondere reduziert die Steuerungsschaltung 41 unmittelbar vor Kontakt des Ritzels 62 mit dem Ringzahnrad 68 den Solenoidstrom I, um die Kollision zwischen dem Ritzel 62 und dem Ringzahnrad 68 abzuschwächen. Weiterhin reduziert die Steuerungsschaltung 41 den Solenoidstrom I während der Zeitdauer, die den Punkt enthält, wenn das Ritzel 62 den Stoppring 65 berührt, um die Kollision zwischen dem Ritzel 62 und dem Stoppring 65 abzuschwächen, und ebenfalls die Kollision zwischen dem Kolben 54 und dem Anschlag 56 abzuschwächen. Nach Trennen des Ritzels 62 von dem Ringzahnrad 68 führt die Steuerungsschaltung 41 einen vorbestimmten Strom als den Solenoidstrom I durch die Solenoidspule, bevor dem Ritzel 62 erlaubt wird, sich durch die Drängkraft FB der Feder 55 auf die anfängliche Position zurückzuziehen. Somit trägt die Steuerungsschaltung 41 dazu bei, die Drängkraft FB der Feder 55 aufzuheben und die Kollision zwischen dem mit dem Ritzel 62 verbundenen Verbindungselement 67 und dem Anschlag 82 abzuschwächen.
  • 5 zeigt ein Flussdiagramm, das einen Prozess des Schiebens des Ritzels 62 veranschaulicht. Der gegenwärtige Prozess wird zyklisch zu Intervallen durch die Steuerungsschaltung 41 wiederholt.
  • In Schritt S01 wird bestimmt, ob es eine Anlasseraktivierungsanforderung gibt. Die Anlasseraktivierungsanforderung tritt auf, wenn ein Anlauf der Kraftmaschine 110 in dem Fahrzeug 100 angefordert wird. Die Anlaufanforderung der Kraftmaschine 110 tritt auf, wenn es eine Beschleunigungsanforderung gibt oder wenn der Motorgenerator 112 elektrische Leistung aufgrund des Absenkens eines SOC (Ladezustand: Ladungsverhältnis) in der Hochspannungsbatterie 44 erzeugt. Die Anlasseraktivierungsanforderung wird aus der Kraftmaschine-ECU 20 eingegeben. Bei nicht Vorhandensein der Anlasseraktivierungsanforderung (NEIN in Schritt S01) wird der gegenwärtige Prozess beendet.
  • Wenn es eine Anlasseraktivierungsanforderung gibt (JA in Schritt S01), geht die Steuerung zu Schritt S02 über, in dem bestimmt wird, ob der Abstand zwischen dem Ritzel 62 und dem Ringzahnrad 68 ein vorbestimmter Abstand oder mehr ist. Wenn bestimmt wird, dass der Abstand zwischen dem Ritzel 62 und dem Ringzahnrad 68 ein vorbestimmter Abstand oder mehr ist (JA in Schritt S02), geht die Steuerung zu Schritt S03 über, in dem der durch den elektromagnetischen Solenoiden 50 geführte Strom auf I1 eingestellt wird, und daraufhin wird der Prozess beendet.
  • Wenn der Abstand zwischen dem Ritzel 62 und dem Ringzahnrad 68 nicht ein vorbestimmter Abstand oder mehr ist (NEIN in Schritt S02), geht die Steuerung zu Schritt S04 über, in dem bestimmt wird, ob das Ritzel 62 sich an einem Punkt unmittelbar vor Berühren des Ringzahnrads 68 befindet. Wenn das Ritzel 62 sich an einem Punkt unmittelbar vor Berühren des Ringzahnrads 68 befindet (JA in Schritt S04), geht die Steuerung zu Schritt S05 über, in dem der Solenoidstrom I auf I2 (<I1) eingestellt wird, um den Solenoidstrom I um eine vorbestimmte Größe zu reduzieren, und daraufhin wird der Prozess beendet.
  • Wenn das Ritzel 62 sich nicht unmittelbar vor Berühren des Ringzahnrads 68 befindet (NEIN in Schritt S04), geht die Steuerung zu Schritt S06 über, in dem bestimmt wird, ob das Ritzel 62 sich in Eingriff mit dem Ringzahnrad 68 nach Berührung damit befindet. Wenn das Ritzel 62 sich in Eingriff mit dem Ringzahnrad 68 befindet (JA in Schritt S06), geht die Steuerung zu Schritt S07 über, in dem der Solenoidstrom I auf I1 eingestellt wird, um den Solenoidstrom I um eine vorbestimmte Größe zu erhöhen, und dann wird der Prozess beendet.
  • Wenn das Ritzel 62 sich nicht in Eingriff mit dem Ringzahnrad 68 befindet (NEIN in Schritt S06), geht die Steuerung zu Schritt S08 über, in dem bestimmt wird, ob das Ritzel 62 sich in Kontakt mit dem Stoppring 65 befindet. Wenn das Ritzel 62 sich in Kontakt mit dem Stoppring 65 befindet (JA in Schritt S08), geht die Steuerung zu Schritt S09 über, in dem der Solenoidstrom auf I3 (<I1) eingestellt wird, um den Solenoidstrom I um eine vorbestimmte Größe zu reduzieren, und daraufhin wird der Prozess beendet.
  • Wenn das Ritzel 62 sich nicht in Kontakt mit dem Stoppring 65 befindet (NEIN in Schritt S08), wird der Eingriff zwischen dem Ritzel 62 und dem Ringzahnrad 68 beibehalten, um Drehung des Ritzels 62 auf das Ringzahnrad 68 zu übertragen. Dementsprechend geht die Steuerung zu Schritt S10 über, in dem der Solenoidstrom I auf I4 (I1>I2>I4>I3) eingestellt wird, und daraufhin wird der Prozess beendet.
  • 6 zeigt ein Flussdiagramm, das einen Prozess des Zurückziehens des Ritzels 62 veranschaulicht. Der gegenwertige Prozess wird zyklisch zu Intervallen durch die Steuerungsschaltung 41 ausgeführt.
  • In Schritt S21 wird bestimmt, ob das Ankurbeln abgeschlossen ist. Der Ausdruck „das Ankurbeln ist abgeschlossen“ bezieht sich darauf, dass die Anlasseraktivierungsanforderung aufgehört hat, jedoch das Ritzel 62 sich immer noch auf die anfängliche Position zurückziehen soll. Falls das Ankurbeln nicht abgeschlossen ist (NEIN in Schritt S21), wird der Prozess beendet.
  • Wenn das Ankurbeln abgeschlossen ist (JA in Schritt S21) geht die Steuerung zu Schritt S22 über, in dem bestimmt wird, ob der Prozess des Zurückziehens des Ritzels 62 gestartet ist. Wenn das Ritzel 62 sich nicht in den Prozess des Zurückziehens auf die anfängliche Position befindet (NEIN in Schritt S22), geht die Steuerung zu Schritt S23 über, in dem bestimmt wird, ob die zeitliche Variation der Kraftmaschinendrehzahl (dNE/dt) kleiner als ein vorbestimmter Wert ist. Wenn die zeitliche Variation der Kraftmaschinendrehzahl gleich wie oder größer als der vorbestimmte Wert ist (NEIN in Schritt S23), geht die Steuerung zu Schritt S24 über, in dem der Solenoidstrom I auf I4 eingestellt wird, um den Eingriff zwischen dem Ritzel 62 und dem Ringzahnrad 68 beizubehalten. Wenn die zeitliche Variation der Kraftmaschinendrehzahl kleiner als der vorbestimmte Wert ist (JA in Schritt S23), geht die Steuerung zu Schritt S25 über, in dem der Prozess des Zurückziehens des Ritzels 62 gestartet wird, und wird daraufhin in Schritt S26 der Solenoidstrom I auf 0 eingestellt.
  • Wenn der Prozess des Zurückziehens des Ritzels 62 gestartet ist (JA in Schritt S22), geht die Steuerung zu Schritt S27 über, in dem bestimmt wird, ob das Ritzel 62 sich an einem Punkt unmittelbar vor Zurückziehen auf die anfängliche Position befindet. Falls das Ritzel 62 sich nicht unmittelbar vor Zurückziehen auf die anfängliche Position befindet (NEIN in Schritt S27), geht die Steuerung zu Schritt S29 über, in dem der Solenoidstrom I auf 0 eingestellt wird, und daraufhin wird der Prozess beendet. Wenn das Ritzel 62 sich an einem Punkt unmittelbar vor Zurückziehen auf die anfängliche Position befindet (JA in Schritt S27), geht die Steuerung zu Schritt S28 über, in dem der Solenoidstrom I auf I5 (I4>I5) eingestellt wird, so dass der vorbestimmte Strom I5 durch den elektromagnetischen Solenoiden 50 geführt wird, und daraufhin wird der Prozess beendet.
  • 7 zeigt ein Zeitverlaufsdiagramm, das eine Variation des Stroms I, der durch den elektromagnetischen Solenoiden 50 geführt wird, und die Position (Versatz) des Ringzahnrads 62 veranschaulicht, wenn die in 5 und 6 gezeigte Steuerung ausgeführt wird.
  • Bei Auftreten einer Anlasseraktivierungsanforderung zu dem Zeitpunkt t0 wird der Solenoidstrom I von I1 auf 0 eingestellt. Wenn der Solenoidstrom I auf I1 eingestellt ist, nähert sich das Ritzel 62 dem Ringzahnrad 68 an, während es beschleunigt wird. Zu dem Zeitpunkt t1 wird der Abstand zwischen dem Ritzel 62 und dem Ringzahnrad 68 gleich wie der vorbestimmte Abstand. Da dies dem Punkt unmittelbar vor der gegenseitigen Berührung des Ritzels 62 und des Ringzahnrads 68 entspricht, verringert der Solenoidstrom I sich von I1 auf I2. Dementsprechend wird die auf das Ritzel 62 einwirkende Schubkraft FP kleiner als die Drängkraft FB, und somit verringert sich die Bewegungsgeschwindigkeit des Ritzels 62 in der axialen Richtung.
  • Die Bewegungsgeschwindigkeit des Ritzels 62 wird im Wesentlichen 0, während sich zu dem Zeitpunkt t2, das heißt dem Punkt unmittelbar vor Kontakt des Ritzels 62 mit dem Ringzahnrad 68, der Solenoidstrom I von I2 auf I1 erhöht. Dementsprechend wird die auf das Ritzel 62 einwirkende Schubkraft FP größer als die Drängkraft FB, so dass das Ritzel 62 das Ringzahnrad 68 berührt. Dann beginnt zu dem Zeitpunkt t3 das Ritzel 62 den Eingriff mit dem Ringzahnrad 68. Während der Zeitdauer von dem Zeitpunkt t3 bis zu dem Zeitpunkt t4 wird das Ritzel 62 gegen das Ringzahnrad 68 derart geschoben, dass die Zähne des Ringzahnrads 62 mit den Nuten des Ringzahnrads 68 verzahnt sind.
  • Zu dem Zeitpunkt t4, der dem Punkt unmittelbar vor Kontakt des Ritzels 62 mit dem Stoppring 65 entspricht, wird der Solenoidstrom I auf I3 eingestellt. Dementsprechend wird die auf das Ritzel 62 einwirkende Schubkraft FP im Wesentlichen gleich zu der Summe der Drängkraft FB und der Reibungskraft, wodurch die Beschleunigung des Ritzels 62 verringert wird. Dann berührt zu dem Zeitpunkt t5 das Ritzel 62 den Stoppring 65, dessen Position die Verbindungsposition des Ritzels 62 ist.
  • Zu dem Zeitpunkt t6 nach Verstreichen einer vorbestimmten Zeit nach der Positionierung des Ritzels 62 an der Verbindungsposition wird der Solenoidstrom I auf I4 eingestellt, so dass das Ritzel 62 an der Verbindungsposition fixiert ist. In diesem Zustand wird der Eingriff zwischen dem Ritzel 62 und dem Ringzahnrad 68 zum Ankurbeln der Kraftmaschine beibehalten.
  • Zu dem Zeitpunkt t10 ist das Ankurbeln abgeschlossen und ist die Anlasseraktivierungsanforderung nicht mehr vorhanden. Zu derselben Zeit wird, wenn die Variation der Kraftmaschinendrehzahl niedriger als der vorbestimmte Wert wird, der Solenoidstrom I auf 0 eingestellt. Als Ergebnis wirkt von den schiebenen und drängenden Kräften FP und FB lediglich die Drängkraft FB auf das Ritzel 62 ein, und wird das Ritzel 62 auf die anfängliche Position zurückgezogen.
  • Zu dem Zeitpunkt t11, das heißt dem Punkt unmittelbar vor Zurückziehen des Ritzels 62 auf die anfängliche Position, wird der Solenoidstrom I auf I5 eingestellt. Dementsprechend wird die Schubkraft FP größer als die Drängkraft FB, und verringert sich somit die Bewegungsgeschwindigkeit des Ritzels 62 in der axialen Richtung. Dann befindet sich zu dem Zeitpunkt t12 das Ritzel 62 an der anfänglichen Position, und wird das Verbindungselement 67 in Kontakt mit dem Anschlag 82 gebracht. Der vorstehend beschriebene Betrieb kann den Aufprall, der verursacht wird, wenn das Ritzel 62 zu dem Ringzahnrad 68 geschoben wird, und den Aufprall, der verursacht wird, wenn das Ritzel 62 von dem Ringzahnrad 68 zu der anfänglichen Position zurückgezogen wird, abschwächen.
  • Das vorliegende Ausführungsbeispiel ist derart konfiguriert, dass die Anlaufzeitdauer der Kraftmaschine 110 in Abhängigkeit von der Art des Anlaufauslösers bestimmt wird, der eine Anlaufanforderung für die Kraftmaschine 110 erzeugt. Weiterhin ist gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der dem Motor 30 zugeführte Strom derart konfiguriert, dass er auf der Grundlage der Anlaufzeitdauer eingestellt wird, um zumindest entweder die Drehzahl oder das Ausgangsdrehmoment des Motors 30 zu steuern. Ein Anlaufauslöser, der eine Anlaufanforderung für die Kraftmaschine 110 in einem Hybridfahrzeug (Fahrzeug 100) erzeugt, kann eine Beschleunigungsanforderung für das Fahrzeug 100 aufweisen. Anlaufauslöser können ebenfalls eine elektrische Leistungserzeugungsanforderung aufgrund eines Absenken des SOC (Ladezustands) der Hochspannungsbatterie 44 eine Aktivierung für die (nicht gezeigte) Heizung, die den Innenraum des Fahrzeugs 100 unter Verwendung der in der Kraftmaschine 110 erzeugten Wärme als Wärmequelle aufwärmt, und eine Anlaufanforderung für die Kraftmaschine 110 aufgrund eines Absenkens der Temperatur des Kühlwassers der Kraftmaschine 110 aufweisen.
  • Der Kraftmaschinenanlaufvorgang, die durch eine Beschleunigungsanforderung für das Fahrzeug 100 ausgelöst wird, erfordert ein besseres Ansprechen im Vergleich zu dem Kraftmaschinenanlaufvorgang, die durch andere Anlaufauslöser ausgelöst werden. Um dieser Erfordernis zu entsprechen, wird, wenn die Kraftmaschine 110 nach einer Beschleunigungsanforderung für das Fahrzeug 100 gestartet wird, gewährleistet, dass eine Anlaufzeitdauer der Kraftmaschine 110 kürzer als im Vergleich dazu ist, wenn die Kraftmaschine 110 nach anderen Anlaufauslösern gestartet wird. Weiterhin wird, wenn die Kraftmaschine 110 nach einer Beschleunigungsanforderung für das Fahrzeug 100 gestartet wird, gewährleistet, dass die Anlaufzeitdauer auf der Grundlage einer Fahrpedalstellgröße als eine Fahrpedalanforderung und eine zeitliche Variation der Fahrpedalstellgröße bestimmt wird.
  • 8 zeigt ein Kennfeld, das eine Korrelation zwischen einer Fahrpedalstellgröße (Prozent), einer zeitlichen Variation der Fahrpedalstellgröße (Prozent/s) und einer Kraftmaschinenanlaufzeitdauer (Millisekunden) veranschaulicht. Wenn die Fahrpedalstellgröße größer wird, wird die Kraftmaschinenanlaufzeitdauer derart eingestellt, dass sie kürzer wird. Wenn die zeitliche Variation der Fahrpedalstellgröße größer wird, wird die Kraftmaschinenanlaufzeitdauer derart eingestellt, dass sie kürzer wird. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Fahrpedalstellgröße durch ein Verhältnis des tatsächlichen Werts der Stellgröße zu dem maximalen Wert davon ausgedrückt.
  • Das vorliegende Ausführungsbeispiel ist konfiguriert, eine derartige Steuerung umzusetzen, dass die Drehzahl des Motors 30 kleiner wird und das Ausgangsdrehmoment kleiner wird, wenn die Kraftmaschinenanlaufzeitdauer länger wird. Unter diesem Steuerungsschema wird das Auftreten eines Geräuschs bei der Aktivierung des Anlasses 10 reduziert oder verhindert.
  • 9 zeigt ein Zeitverlaufsdiagramm, das eine Drehzahl des Motors und einer Kraftmaschinendrehzahl während der Aktivierung des Anlassers (zu der Zeit des Ankurbelns) veranschaulicht.
  • Die Kraftmaschine 110, d.h. eine Viertakt-Kraftmaschine, führt vier Takte eines Ansaugtakts, eines Verdichtungstakts, eines Verbrennungstakts und eines Ausstoßtakts aus. Während eines normalen Kraftmaschinenanlaufs wird eine Anlasseraktivierung (Ankurbeln) durchgeführt, bis der Ansaugtakt und der Verdichtungstakt abgeschlossen sind. Nach Abschluss des Verdichtungstakts wird der Verbrennungstakt zum Starten der Kraftmaschine 110 gestartet. Wie es in 9 gezeigt ist, ist die Konfiguration derart, dass der Kolben nahe an dem oberen Totpunkt in irgendeinen der Zylinder, die die Kraftmaschine 110 konfigurieren, in dem Zustand bleibt, in dem die Kraftmaschine 110 gestoppt ist. Mit dieser Konfiguration wird die Startfähigkeit der Kraftmaschine 110 verbessert werden.
  • Wenn eine Kraftmaschine, die eine Vielzahl von Zylindern (beispielsweise eine Vierzylinder-Kraftmaschine) gestartet wird, wird ein Ansaugtakt in einem ersten Zylinder durchgeführt, während dessen ein Verdichtungstakt in einem zweiten Zylinder durchgeführt wird. Dann wird, während der Verdichtungstakt in dem ersten Zylinder durchgeführt wird, ein Expansionstakt ohne Verbrennung in dem zweiten Zylinder durchgeführt. In dem Expansionstakt expandiert die während des Verdichtungstakts des zweiten Zylinders verdichtete Luft in dem zweiten Zylinder. Die Expansion der Luft übermittelt Drehmoment auf die Kurbelwelle 70 der Kraftmaschine 110. Es bestehen Bedenken, dass, während das Drehmoment übermittelt wird, die Kraftmaschine 110 eine Drehzahl (Drehzahl der Kurbelwelle 70) aufweisen wird, die zeitweilig die Drehzahl des Motors 30 überschreitet.
  • 10 zeigt ein Zeitverlaufsdiagramm, das eine Drehzahl des Motors 30 und eine Kraftmaschinendrehzahl zu der Zeit des Aktivierens des Anlassers in dem Fall veranschaulicht, in dem die eingestellte Anlaufzeitdauer kurz ist und das Ausgangsdrehmoment des Motors 30 groß ist.
  • Nach dem Anlauf der Kraftmaschine 110 wird, wenn ein Expansionstakt in irgendeinem der Zylinder, die die Kraftmaschine 110 konfigurieren, gestartet wird, Drehmoment auf die Kurbelwelle 70 durch den internen Druck des fraglichen Zylinders übermittelt. Wenn die Anlaufzeitdauer kurz ist und das Ausgangsdrehmoment des Motors 30 groß ist, ändert sich die Drehzahl der Kurbelwelle 70 drastisch und ändert sich dementsprechend die Drehzahl der Kurbelwelle 70 in dem Expansionstakt (Verdichtungstakt von 10) ebenfalls drastisch. Somit kann der Start des Expansionstakts eine Situation erzeugen, in der die Drehzahl der Kurbelwelle 70 die Drehzahl des Motors 30 überschreitet. Dann stimmt mit Abschluss des Expansionstakts die Drehzahl der Kurbelwelle 70 erneut mit der Drehzahl des Motors 30 überein.
  • Somit wird in dem Fall, in dem die Drehzahl des Motors 30 sich in einer Weise „0 auf einen negativen Wert, dann auf 0“ in Bezug auf die Drehzahl der Kurbelwelle 70 ändert, eine starke Kraft auf die Freilaufkupplung 60 zu dem Punkt ausgeübt, wenn die relative Drehzahl des Motors 30 sich in einer Weise „negativer Wert auf 0“ ändert. Es gibt Bedenken, dass diese große Kraft ein Geräusch erzeugen kann und die Lebensdauer der Freilaufkupplung 60 verkürzen kann.
  • Als eine Maßnahme dagegen wird unter der in 11 gezeigten Steuerung gewährleistet, dass das Ankurbeln vor Start des Expansionstakts (Verdichtungstakts von 11) abgeschlossen wird und die Drehzahl des Motors 30 in Bezug diejenige der Kurbelwelle 70 derart beibehalten wird, dass sie negativ ist, sodass eine erneute Verbindung der Freilaufkupplung 60 verhindert wird. Insbesondere wird das Ausgangsdrehmoment des Motors 30 erhöht, um das Ankurbeln durch Drehmomentübertragung von dem Ritzel 62 auf das Ringzahnrad 68 vor einem substantiellen Start des Expansionstakts (Verdichtungstakts von 11) abzuschließen.
  • Der Ausdruck „das Ankurbeln abzuschließen“ bezieht sich hier auf „Energie auf die Kurbelwelle 70 zu übermitteln, die zum Abschließen des Verdichtungstakts von 11 erforderlich ist, vor Übergehen auf den Verbrennungstakt“. Auf diese Weise kann ein Übergang auf den Verbrennungstakt erzielt werden, während die Drehzahl des Motors 30 in Bezug auf diejenige der Kurbelwelle 70 derart beibehalten wird, dass sie negativ ist. Anders ausgedrückt wird verhindert, dass das Geräusch in dem Anlasser 10 erzeugt wird, oder wird verhindert, dass die Lebensdauer des Anlassers 10 verkürzt wird.
  • 12 zeigt ein Flussdiagramm, das einen Prozess des Einstellens der Anlaufzeitdauer der Kraftmaschine 110 und des Einstellens des Ausgangsdrehmoments und der Drehzahl des Motors 30 veranschaulicht. Der gegenwärtige Prozess wird durch die Steuerungsschaltung 41 wiederholt, die funktionell mit der Steuerungseinheit 41B und der Einstelleinheit 41A versehen ist. Dieser Prozess kann zwischen der Kraftmaschinen-ECU 20 und der Steuerungsschaltung 41 verteilt werden.
  • In Schritt S31 wird bestimmt, ob es eine Kraftmaschinenanlaufanforderung gibt. Bei Nichtvorhandensein der Kraftmaschinenanlaufanforderung (NEIN in Schritt S31) wird der gegenwärtige Prozess beendet. Wenn es eine Kraftmaschinenanlaufanforderung gibt (JA in Schritt S31), geht die Steuerung zu Schritt S32 über, in dem bestimmt wird, ob die Kraftmaschinenanlaufanforderung durch eine Beschleunigungsanforderung für das Fahrzeug 100 ausgelöst worden ist. Wenn die Kraftmaschinenanlaufanforderung durch eine Vielzahl von Anlaufauslösern einschließlich einer Beschleunigungsanforderung für das Fahrzeug 100 ausgelöst worden ist, bestimmt die Steuerungsschaltung 41, dass die Kraftmaschinenanlaufanforderung durch eine Beschleunigungsanforderung für das Fahrzeug 100 ausgelöst worden ist.
  • Wenn die Kraftmaschinenanlaufanforderung durch eine Beschleunigungsanforderung für das Fahrzeug 100 ausgelöst worden ist (JA in Schritt S32), geht die Steuerung zu Schritt S33 über, in dem die Steuerungsschaltung 41 eine Fahrpedalstellgröße und eine zeitliche Variation der Fahrpedalstellgröße beschafft. In Schritt S34 stellt die Einstelleinheit 41A der Steuerungsschaltung 41 eine Anlaufzeitdauer der Kraftmaschine 110 auf der Grundlage der Fahrpedalstellgröße und der zeitlichen Variation der Fahrpedalstellgröße und dem Kennfeld gemäß 8 ein.
  • Wenn die Kraftmaschinenanlaufanforderung nicht durch eine Beschleunigungsanforderung für das Fahrzeug 100 ausgelöst worden ist (NEIN in Schritt S32), geht die Steuerung zu Schritt S35 über, in dem eine Anlaufzeitdauer auf der Grundlage der Art des Anlaufauslösers eingestellt wird. In diesem Schritt stellt, wenn die Kraftmaschinenanlaufanforderung durch eine Vielzahl von Anlaufauslösern ausgelöst worden ist, dien Einstelleinheit 41A eine Anlaufzeitdauer auf der Grundlage von derjenigen unter der Vielzahl der Anlaufauslöser ein, die die kürzeste Anlaufzeitdauer erfordert. In Schritt S36 stellt die Steuerungseinheit 41B der Steuerungsschaltung 41 das Ausgangsdrehmoment und die Drehzahl des Motors 30 durch Einstellen eines dem Motor 30 zuzuführenden Stroms auf der Grundlage der Anlaufzeitdauer der Kraftmaschine 110 ein, die in Schritt S34 oder S35 eingestellt worden ist. Insbesondere stellt die Steuerungseinheit 41B, wenn die Anlaufzeitdauer derart eingestellt ist, dass sie länger ist, die Drehzahl des Motors 30 derart ein, dass sie niedriger ist, und das Ausgangsdrehmoment derart ein, dass es kleiner ist. Es sei bemerkt, dass, wenn die Anlaufzeitdauer derart eingestellt ist, dass sie länger ist, entweder die Drehzahl oder das Ausgangsdrehmoment des Motors 30 derart eingestellt werden kann, dass sie bzw. es niedriger oder kleiner ist.
  • In Schritt S37 wird bestimmt, ob das in Schritt S36 eingestellte Ausgangsdrehmoment größer als ein vorbestimmter Wert ist. Wenn das Ausgangsdrehmoment größer als der vorbestimmte Wert ist (JA in Schritt S37), geht die Steuerung zu Schritt S38 über, in dem das Ausgangsdrehmoment zum zweiten Mal eingestellt wird. Insbesondere stellt vor Start eines Expansionstakts ohne Verbrennung in irgendeinem der Zylinder, die die Kraftmaschine 110 konfigurieren, die Steuerungsschaltung 41 ein Ausgangsdrehmoment erneut mit einer Erhöhung ein, die ein Übermitteln von Energie, die zum Abschluss eines Verdichtungstakts erforderlich ist, auf die Kurbelwelle 70 ermöglicht. Folglich wird der Verbrennungstakt erzielt, während die Drehzahl des Motors 30 in Bezug auf diejenige der Kurbelwelle 70 derart beibehalten wird, dass sie negativ ist.
  • Nach der Einstellung des Ausgangsdrehmoments in Schritt S38, oder wenn das Ausgangsdrehmoment derart eingestellt wird, dass es gleich wie oder kleiner als der vorbestimmte Wert in S37 ist (NEIN in Schritt S37), geht die Steuerung zu Schritt S39 über, in dem die Anlaufzeitdauer mit einer vorbestimmten Schwellenwertzeitdauer verglichen wird. Wenn die Anlaufzeitdauer gleich wie oder länger als die Schwellenwertzeitdauer ist (JA in Schritt S39), geht die Steuerung zu Schritt S40 über, in dem die Einstelleinheit 41A ein Umsetzen einer Geräuschreduktionssteuerung (die in 5 gezeigt ist) während des Herausschiebens des Ritzels 62 bestimmt, und beendet dann den Prozess. Wenn die Anlaufzeitdauer kürzer als die Schwellenwertzeitdauer ist (NEIN in Schritt S39), bestimmt die Einstelleinheit 41A, dass die (in 5 gezeigte) Geräuschreduktionssteuerung während des Herausschiebens des Ritzels 62 unterlassen werden sollte (Schritt S41), und beendet dann den Prozess.
  • Der Ausdruck „bestimmt, dass die Geräuschreduktionssteuerung während des Herausschiebens des Ritzels 62 unterlassen werden sollte“ bezieht sich insbesondere auf Unterlassen der Schritte S02 bis S09 von 5. Das heißt, nach dem Auftreten einer Aktivierungsanforderung für den Anlasser 10 wird der Solenoidstrom I konstant auf I1 eingestellt, bis zu dem Zeitpunkt, zu dem das Ritzel 62 in Kontakt mit dem Stoppring 65 gebracht wird.
  • Wenn die Anlaufzeitdauer gleich wie oder größer als die Schwellenwertzeitdauer ist (JA in Schritt S39) und die (in 5 gezeigte) Geräuschreduktionssteuerung in Schritt S40 während des Herausschiebens des Ritzels 62 umgesetzt wird, kann die Steuerung der Schritte S08 und S09 unterlassen werden. Insbesondere kann die Konfiguration derart sein, dass, wenn das Ritzel 62 das Ringzahnrad 68 berührt, lediglich die Steuerung des Reduzierens des Solenoidstroms I von I1 auf I2 in der Zeitdauer umgesetzt werden kann, wenn der Abstand zwischen dem Ritzel 62 und dem Ringzahnrad 68 sich in einem vorbestimmten Bereich befindet.
  • Gleichermaßen kann, wenn die Anlaufzeitdauer gleich wie oder länger als die Schwellenwertzeitdauer ist (JA in Schritt S39) und die (in 5 gezeigte) Geräuschreduktionssteuerung in Schritt S40 während des Herausschiebens des Ritzels 62 umgesetzt wird, die Steuerung der Schritte S04 und S05 unterlassen werden. Insbesondere kann die Konfiguration derart sein, dass, wenn das Ritzel 62 den Stoppring 65 berührt, lediglich die Steuerung des Reduzierens des Solenoidstroms I von I1 auf I3 in der Zeitdauer umgesetzt werden, wenn der Abstand zwischen dem Ritzel 62 und dem Stoppring 65 in einem vorbestimmten Bereich ist.
  • Durch Ausführung des Geräuschreduktionsprozesses bei Herausschieben des Ritzels 62, wenn die Anlaufzeitdauer gleich wie oder länger als die vorbestimmte Zeitdauer (Schwellenwertzeitdauer) ist, kann sowohl die Startfähigkeit des Anlassers 10 als auch ein geringes Geräusch beim Anlauf gewährleistet werden.
  • Nachstehend sind vorteilhafte Wirkungen des vorliegenden Ausführungsbeispiels beschrieben.
  • Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Einstelleinheit 14A konfiguriert, eine Anlaufzeitdauer in Abhängigkeit von der Art des Anlaufauslösers einzustellen. Weiterhin verwendet die Steuerungseinheit 41B die Anlaufzeitdauer als eine Basis zu Steuerung der Drehzahl und/oder des Ausgangsdrehmoments des Motors 30, um dadurch sowohl die Startfähigkeit der Kraftmaschine 110 als auch die Geräuschreduktion des Anlasses 10 zu erzielen. Beispielsweise wird in dem Fall eines dringenden Anlaufs die Drehzahl und/oder das Ausgangsdrehmoment des Motors 30 erhöht, um dem Kraftmaschinenanlauf Vorrang einzuräumen. In dem Fall eines nichtdringenden Anlaufs wird die Drehzahl und/oder das Ausgangsdrehmoment des Motors 30 verringert, um der Geräuschreduktion des Anlassers 10 Vorrang einzuräumen.
  • Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ein spezifisches Beispiel für den dringenden Startbefehl einer, der durch eine Beschleunigungsanforderung für das Fahrzeug 100 ausgelöst wird. Wenn der Startbefehl durch eine Beschleunigungsanforderung ausgelöst wird, stellt die Einstelleinheit 41A die Anlaufzeitdauer derart ein, dass sie kürzer als im Vergleich zu den Startbefehlen ist, die durch andere Anforderungen als eine Beschleunigungsanforderung ausgelöst werden, um die Startfähigkeit der Kraftmaschine 110 zu verbessern.
  • Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel stellt die Einstelleinheit 41A eine Anlaufzeitdauer auf der Grundlage einer Fahrpedalstellgröße (Drosselklappenposition) und einer zeitlichen Variation der Fahrpedalstellgröße ein. Mit dieser Konfiguration wird die Kraftmaschine 110 entsprechend dem Grad der Dringlichkeit gestartet.
  • Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weisen die Startbefehle, die einen niedrigeren Dringlichkeitsgrad als die Beschleunigungsanforderung aufweisen, insbesondere einen, der durch Absenken von SOC der Hochspannungsbatterie 44 ausgelöst wird, einen, der durch eine Aktivierungsanforderung für die Heizung ausgelöst wird, und einen auf, der durch eine Temperaturabsenkung des Kühlwassers für die Kraftmaschine 110 ausgelöst wird.
  • Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel setzt die Steuerungseinheit 41B, wenn die Stadtperiode lang ist, zumindest eine Steuerung entweder des Reduzierens der Drehzahl des Motors 30 oder des Reduzierens des Ausgangsdrehmoments des Motors 30 derart um, dass eine Geräuschreduktion erzielt wird.
  • Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird bei Start eines Expansionstakts in irgendeinem der Zylinder, die die Kraftmaschine 110 bilden, Drehmoment auf die Kurbelwelle 70 durch den Innendruck des Zylinders ausgeübt. Wenn das Ausgangsdrehmoment des Motors 30 größer als ein vorbestimmter Wert ist, wird eine Variation in der Drehzahl der Kurbelwelle 70 drastisch, was zu einer drastischen Variation der Drehzahl in dem Expansionstakt führt. Als Ergebnis überschreitet mit dem Start eines Expansionstakts zeigt die Drehzahl der Kurbelwelle 70 (Ringzahnrad 68) die Drehzahl des Ritzels 62. Danach bestimmt die Drehzahl der Kurbelwelle 70 erneut mit der Drehzahl des Ritzels 62 überein.
  • Somit wird gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, wenn die Drehzahl des Ritzels 62 in Bezug auf die Kurbelwelle 70 sich in einer Weise „0 auf einen negativen Wert, dann auf 0“ ändert, eine große Kraft auf die Freilaufkupplung 60 zu dem Zeitpunkt ausgeübt, wenn die relative Drehzahl sich in einer Weise „negativer Wert zu 0“ ändert. Es gibt Bedenken, dass diese Kraft Geräusch verursachen kann und die Lebensdauer des Anlasses 10 verkürzen kann.
  • Um dies zu bewältigen, erhöht die Einstelleinheit 41A das Ausgangsdrehmoment derart, dass das Ankurbeln vor einem substantiellen Start eines Expansionstakts in irgendeinem der Zylinder, die die Kraftmaschine 110 bilden, abgeschlossen ist, und trennt das Ringzahnrad 68 von dem Ritzel 62. Mit dieser Konfiguration wird verhindert, dass die Drehzahl des Ritzels 62 in Bezug auf diejenige der Kurbelwelle 70 zeitweilig negativ wird. Somit wird die Erzeugung von Geräusch in dem Anlasser 10 minimiert oder wird verhindert, dass Lebensdauer des Starters 10 verkürzt wird.
  • Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der Motor 30, der den Anlasser 10 konfiguriert, mit elektrischer Leistung aus einer Sekundärbatterie (Hochspannungsbatterie 44) versorgt, die ebenfalls elektrische Leistung dem Motorgenerator 112 zuführt, der die Bewegungskraftquelle des Fahrzeugs ist, um das Ausgangsdrehmoment des Motors 30 zu verbessern. Mit dieser Konfiguration kann die Anlaufzeitdauer der Kraftmaschine 110 verkürzt werden.
  • (Andere Ausführungsbeispiele)
  • Der Gleichspannungswandler 46 kann weggelassen werden, um die Funktion der Steuerung des Stroms I, der durch die Solenoidspule 52 geführt wird, wegzulassen. In dieser Konfiguration kann ein Relaisschalter zwischen der Niederspannungsbatterie 45 und der Solenoidspule 52 vorgesehen sein, so dass die Steuerungsschaltung 41 den Relaisschalter öffnen/schließen kann.
  • Schritt S04 von 5 kann weggelassen werden, um das Ritzel 62 in Kontakt mit dem Ringzahnrad 68 zu bringen, ohne dass es verlangsamt wird. Gleichermaßen kann in Schritt S08 das Ritzel 62 in Kontakt mit dem Stoppring 65 gebracht wird, ohne dass es verlangsamt wird.
  • Schritt S23 von 6 kann weggelassen werden, um das Ritzel 62 gleichzeitig mit dem Abschluss des Ankurbelns zurückzuziehen.
  • Gemäß dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wird eine Anlaufzeitdauer der Kraftmaschine 110 auf der Grundlage einer Fahrpedalstellgröße und einer zeitlichen Variation der Fahrpedalstellgröße eingestellt. Jedoch kann diese Konfiguration geändert werden. Insbesondere kann eine Anlaufzeitdauer der Kraftmaschine 110 lediglich auf der Grundlage einer zeitlichen Variation der Fahrpedalstellgröße eingestellt werden. Alternativ dazu kann eine Anlaufzeitdauer der Kraftmaschine 110 lediglich auf der Grundlage der Fahrpedalstellgröße eingestellt werden.
  • In den Schritten S37 und S38 von 12 wird das Ausgangsdrehmoment weiter erhöht, wenn das Ausgangsdrehmoment größer als ein vorbestimmter Wert ist, um das Ankurbeln vor einem substantiellen Start eines Expansionstakts ohne Verbrennung in irgendeinem der Zylinder, die die Kraftmaschine 110 bilden, abzuschließen. Diese Konfiguration kann derart geändert werden, dass das Ausgangsdrehmoment erhöht wird, wenn die Anlaufzeitdauer kürzer als der vorbestimmte Wert ist, um das Ankurbeln vor einem substantiellen Start eines Expansionstakts ohne Verbrennung in irgendeinem der Zylinder, die die Kraftmaschine 110 bilden, abzuschließen. Mit dieser geänderten Konfiguration wird ebenfalls verhindert, dass die Drehzahl des Ritzels 62 relativ zu der Kurbelwelle 70 (Ringzahnrad 68) in einer Weise „0 zu einem negativen Wert“ ändert. Anders ausgedrückt kann mit dieser geänderten Konfiguration ein Übergang auf einen Verbrennungstakt erzielt werden, wobei die Drehzahl des Motors 30 in Bezug auf diejenige der Kurbelwelle 70 derart beibehalten wird, dass sie negativ ist.
  • Die vorliegende Offenbarung wurde unter Bezugnahme auf Ausführungsbeispiele beschrieben. Jedoch sollte das vorliegende Ausführungsbeispiel nicht derart verstanden werden, dass es auf diese Ausführungsbeispiele oder deren Strukturen begrenzt ist. Das vorliegende Ausführungsbeispiel sollte verschiedene Modifikationen oder Änderungen innerhalb des äquivalenten Umfangs umfassen. Zusätzlich sollten verschiedene Kombinationen oder Arten der Ausführungsbeispiele oder andere Kombinationen einschließlich einer oder mehrerer Komponenten davon in der technischen Idee der vorliegenden Offenbarung sein.
  • Bezugszeichenliste
    • 10
    Anlasser
    30
    Motor
    41
    Steuerungsschaltung
    62
    Ritzel
    68
    Ringzahnrad
    70
    Kurbelwelle
    100
    Fahrzeug
    110
    Kraftmaschine
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2016009576 [0001]
    • JP 2015086720 A [0004]

Claims (13)

  1. Anlasser (10), der in einem Fahrzeug (100) installiert ist, um eine Kraftmaschine (110) durch Antrieb einer Ausgangswelle (70) der Kraftmaschine mit einem Motor (30) zum Drehen eines Ritzels (62) in einem Zustand anzulassen, in dem ein mit der Ausgangswelle der Kraftmaschine verbundenes Ringzahnrad (68) in Eingriff mit dem Ritzel ist, mit: einer Einstelleinheit (41A), die eine Anlaufzeitdauer der Kraftmaschine in Abhängigkeit von einer Art eines Anlaufauslöser einstellt, der eine Anlaufanforderung für die Kraftmaschine erzeugt, und einer Steuerungseinheit (41B), die eine Drehzahl des Motors und/oder ein Ausgangsdrehmoment des Motors durch Einstellen eines dem Motor zugeführten Stroms auf der Grundlage der durch die Einstelleinheit eingestellten Anlaufzeitdauer steuert.
  2. Anlasser nach Anspruch 1, wobei, wenn der Anlaufauslöser durch eine Beschleunigungsanforderung für das Fahrzeug verursacht wird, die Einstelleinheit (41A) die Anlaufzeitdauer derart einstellt, dass sie kürzer als im Vergleich zu anderen Anlaufauslösern als der durch die Beschleunigungsanforderung verursachte Anlaufauslöser ist.
  3. Anlasser nach Anspruch 2, wobei, wenn der Anlaufauslöser durch die Beschleunigungsanforderung ausgelöst wird, die Einstelleinheit (41) die Anlaufzeitdauer auf der Grundlage einer Fahrpedalstellgröße als die Beschleunigungsanforderung und einer zeitlichen Variation der Fahrpedalstellgröße einstellt.
  4. Anlasser nach Anspruch 2 oder 3, wobei der Anlasser eine Sekundärbatterie (44) aufweist, die elektrische Leistung aus einer rotierenden elektrischen Maschine (112) als eine Bewegungsleistungsquelle des Fahrzeugs zuführt und eine Zufuhr elektrischer Leistung aus einem Wechselstromgenerator (112) empfängt, der elektrische Leistung mit Drehung der Ausgangswelle erzeugt, und die anderen Anlaufauslöser als der durch die Beschleunigungsanforderung erzeugte Anlaufauslöser einen Anlaufauslöser aufweisen, der dadurch erzeugt wird, dass eine Laderate des Sekundärbatterie niedriger als ein vorbestimmter Wert wird.
  5. Anlasser nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die anderen Anlaufauslöser als der durch die Beschleunigungsanforderung erzeugte Anlaufauslöser einen Anlaufauslöser aufweisen, der durch eine Aktivierungsanforderung für eine Heizung erzeugt wird, die einen Innenraum des Fahrzeugs unter Verwendung von Wärme aufwärmt, die in der Kraftmaschine als eine Wärmequelle erzeugt wird.
  6. Anlasser nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei die anderen Anlaufauslöser als der durch die Beschleunigungsanforderung erzeugte Anlaufauslöser einen Anlaufauslöser aufweisen, der durch eine Temperaturabsenkung von Kühlwasser der Kraftmaschine erzeugt wird.
  7. Anlasser nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei, wenn eine Vielzahl von Anlaufauslöser erzeugt werden, die Einstelleinheit (41A) die Anlaufzeitdauer auf der Grundlage eines Anlaufauslöser, der die kürzeste Anlaufzeitdauer benötigt, unter der Vielzahl der Anlaufauslöser einstellt.
  8. Anlasser nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Steuerungseinheit (41B) eine Steuerung implementiert, bei der mit Längerwerden der Anlaufzeitdauer die Drehzahl verkleinert und/oder das Ausgangsdrehmoment verkleinert wird.
  9. Anlasser nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei, wenn das Ausgangsdrehmoment größer als ein vorbestimmter Wert ist oder die Anlaufzeitdauer kürzer als ein vorbestimmter Wert ist, die Einstelleinheit (41A) das Ankurbeln unter Verwendung einer Drehmomentübertragung von dem Ritzel auf das Ringzahnrad vor einem substantiellen Start eines Expansionstakts ohne Verbrennung in irgendeinem der Zylinder, die die Kraftmaschine bilden, abschließt.
  10. Anlasser nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Steuerungseinheit (41B) erlaubt, dass ein Kolben nahe an einen oberen Totpunkt in irgendeinem der Zylinder verbleibt, die die Kraftmaschine konfigurieren, wenn die Kraftmaschine gestoppt wird.
  11. Anlasser nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei das Fahrzeug ein Hybridfahrzeug ist, dass die Kraftmaschine und eine rotierende elektrische Maschine (112) als Bewegungsleistungsquellen verwendet, und der Motor mit elektrischer Leistung aus einer Sekundärbatterie (44) versorgt wird, die elektrische Leistung der rotierenden elektrischen Maschine zuführt.
  12. Anlasser nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei der Anlasser aufweist: ein Schubelement (50), das das Ritzel zu dem Ringzahnrad unter Verwendung einer elektromagnetischen Kraft schiebt, die durch einen durch einen Solenoid (52) geführten Strom erzeugt wird, um das Ringzahnrad in Eingriff mit dem Ritzel zu bringen; und ein Drängelement (55), das das Ritzel in eine Richtung entgegengesetzt zu der Richtung drängt, in der das Ritzel durch das Schubelement herausgeschoben wird; und, wenn das Ritzel in Kontakt mit dem Ringzahnrad gebracht wird, die Steuerungseinheit (41B) unter Bedingungen, dass die durch die Einstelleinheit (41A) eingestellte Anlaufzeitdauer eine vorbestimmte Zeitdauer oder mehr ist, eine Steuerung des Reduzierens des durch den Solenoid geführten Stroms um eine vorbestimmte Größe während einer Zeitdauer umsetzt, wenn ein Abstand zwischen dem Ritzel und dem Ringzahnrad in einem vorbestimmten Bereich ist.
  13. Anlasser nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei der Anlasser aufweist: ein Schubelement (50), das das Ritzel zu dem Ringzahnrad unter Verwendung einer elektromagnetischen Kraft schiebt, die durch einen durch einen Solenoid (52) geführten Strom erzeugt wird, um das Ringzahnrad in Eingriff mit dem Ritzel zu bringen; ein Drängelement (55), das das Ritzel in eine Richtung entgegengesetzt zu der Richtung drängt, in der das Ritzel durch das Schubelement herausgeschoben wird; und ein zweites Begrenzungselement (65), das eine Bewegung des Ritzels aufgrund einer elektromagnetischen Kraft, die durch Führen von Strom durch einen Solenoiden erzeugt wird, in einem Zustand begrenzt, in dem das Ringzahnrad sich in Eingriff mit dem Ritzel befindet, und, wenn das Ritzel in Kontakt mit dem zweiten Begrenzungselement gebracht wird, die Steuerungseinheit (41B) unter Bedingungen, dass die durch die Einstelleinheit (41A) eingestellte Anlaufzeitdauer eine vorbestimmte Zeitdauer oder mehr ist, eine Steuerung des Reduzierens eines durch den Solenoiden geführten Stroms um eine vorbestimmte Größe während einer Zeitdauer umsetzt, wenn ein Abstand zwischen dem Ritzel und dem zweiten Begrenzungselement in einem vorbestimmten Bereich ist.
DE112017000467.5T 2016-01-21 2017-01-20 Anlasser Pending DE112017000467T5 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016009576A JP6399005B2 (ja) 2016-01-21 2016-01-21 スタータ
JP2016-009576 2016-01-21
PCT/JP2017/002002 WO2017126685A1 (ja) 2016-01-21 2017-01-20 スタータ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE112017000467T5 true DE112017000467T5 (de) 2018-09-27

Family

ID=59362126

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE112017000467.5T Pending DE112017000467T5 (de) 2016-01-21 2017-01-20 Anlasser

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10533528B2 (de)
JP (1) JP6399005B2 (de)
DE (1) DE112017000467T5 (de)
WO (1) WO2017126685A1 (de)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6764356B2 (ja) * 2017-03-02 2020-09-30 株式会社デンソー 始動装置、回転電機、及び始動用電動機
JP6333442B1 (ja) * 2017-05-18 2018-05-30 三菱電機株式会社 エンジン始動装置
JP7052387B2 (ja) * 2018-02-06 2022-04-12 株式会社ジェイテクト 電動ギヤポンプ
US11168657B2 (en) * 2020-02-28 2021-11-09 Ford Global Technologies, Llc Methods and system for a stop/start vehicle
US11345326B2 (en) * 2020-03-25 2022-05-31 Ford Global Technologies, Llc Methods and system for starting an internal combustion engine
US11473544B2 (en) * 2021-01-05 2022-10-18 Ford Global Technologies, Llc Methods and system for starting an engine

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015086720A (ja) 2013-10-28 2015-05-07 株式会社デンソー システム、及びシステムの制御装置
JP2016009576A (ja) 2014-06-24 2016-01-18 日本航空電子工業株式会社 防水コネクタ

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2749451B1 (fr) 1996-06-04 1998-08-21 Valeo Equip Electr Moteur Procede et dispositif de commande de demarreur de vehicule automobile
DE19841752A1 (de) * 1998-09-11 2000-03-16 Bayerische Motoren Werke Ag Verfahren zum Starten eines Verbrennungsmotors
JP3541875B2 (ja) 1999-01-19 2004-07-14 三菱自動車工業株式会社 ハイブリッド車のエンジン始動装置
JP3763448B2 (ja) * 2000-02-15 2006-04-05 三菱電機株式会社 始動電動機
JP4321796B2 (ja) * 2000-08-10 2009-08-26 株式会社デンソー スタータ制御方法
JP2007211713A (ja) * 2006-02-10 2007-08-23 Toyota Motor Corp 車両の異常報知装置
JP4673767B2 (ja) * 2006-02-28 2011-04-20 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の自動停止装置及びこの自動停止装置を備えた自動車用内燃機関
JP4382761B2 (ja) * 2006-02-28 2009-12-16 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両
JP4229136B2 (ja) * 2006-05-26 2009-02-25 トヨタ自動車株式会社 車両
JP2010265878A (ja) * 2009-05-18 2010-11-25 Denso Corp 内燃機関の制御装置
JP5505513B2 (ja) * 2010-11-08 2014-05-28 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド自動車
JP2012144172A (ja) 2011-01-13 2012-08-02 Toyota Motor Corp ハイブリッド車両の制御装置
GB2490109B (en) * 2011-04-14 2016-10-12 Ford Global Tech Llc A method and apparatus for controlling an engine of a motor vehicle
JP2013043572A (ja) * 2011-08-24 2013-03-04 Toyota Motor Corp 車両の制御装置
CN103796888B (zh) 2011-09-13 2016-04-20 丰田自动车株式会社 车辆的控制装置和控制方法
JP5854315B2 (ja) 2011-09-14 2016-02-09 日産自動車株式会社 ハイブリッド車両の制御装置
JP5951340B2 (ja) * 2011-12-16 2016-07-13 株式会社日本自動車部品総合研究所 内燃機関の始動制御装置
US9068546B2 (en) * 2012-05-04 2015-06-30 Ford Global Technologies, Llc Methods and systems for engine cranking
JP6090119B2 (ja) 2013-11-11 2017-03-08 株式会社デンソー エンジンの始動装置
JP2015104985A (ja) * 2013-11-29 2015-06-08 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両
GB2523080A (en) * 2014-02-12 2015-08-19 Ford Global Tech Llc An apparatus and method for starting an engine
JP6364974B2 (ja) * 2014-06-04 2018-08-01 株式会社デンソー エンジン始動装置
JP2015231769A (ja) * 2014-06-09 2015-12-24 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の始動装置
JP2014224538A (ja) * 2014-07-22 2014-12-04 日立オートモティブシステムズ株式会社 スタータ
JP6589696B2 (ja) * 2016-03-03 2019-10-16 株式会社デンソー エンジン始動システム
JP6665734B2 (ja) * 2016-08-30 2020-03-13 株式会社デンソー エンジン始動装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015086720A (ja) 2013-10-28 2015-05-07 株式会社デンソー システム、及びシステムの制御装置
JP2016009576A (ja) 2014-06-24 2016-01-18 日本航空電子工業株式会社 防水コネクタ

Also Published As

Publication number Publication date
US10533528B2 (en) 2020-01-14
JP6399005B2 (ja) 2018-10-03
JP2017129075A (ja) 2017-07-27
US20190040831A1 (en) 2019-02-07
WO2017126685A1 (ja) 2017-07-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112017000467T5 (de) Anlasser
DE102012000036B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Steuern des Betriebs eines Hybridantriebsstrangs während eines Ankurbelstartereignisses mit Schlüssel
EP2625059B1 (de) Hybridantriebseinrichtung
DE102014219505A1 (de) Verfahren und Systeme zur Hybridfahrzeugabgaswärmerückgewinnung
DE102011101063B4 (de) Steuersystem zum verbessern einer stopp-start-ansprechzeit eines motors
DE102015113643A1 (de) Verfahren und Systeme zum Starten einer Kraftmaschine
DE102007040727A1 (de) Verfahren zum Starten eines Verbrennungsmotors
DE102017103608A1 (de) Antriebssteuerungs-Mechanismus und Antriebssteuerung
DE112010005750T5 (de) Maschinenstartvorrichtung und Maschinenstartverfahren
DE112017002993T5 (de) Maschinenstartsystem und Starter
DE112014002103T5 (de) Steuervorrichtung für Hybridfahrzeug und Steuerverfahren dafür
DE102017119755A1 (de) Maschinenanlasssystem
DE102015119280A1 (de) Fahrzeugdrehmomentsteuerung
DE102014210107A1 (de) Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs
DE102018127834A1 (de) Steuersystem für hybridfahrzeug
DE112010005745B4 (de) Startersteuerungsvorrichtung, Startersteuerungsverfahren und Maschinenstartvorrichtung
DE102018101236A1 (de) System und verfahren für schnelle motorstarts mit unterstützung durch integrierten riemen-startergenerator während sperrung einer ausrückkupplung
DE102020123893A1 (de) Verfahren und system zur verbrennungsmotorsteuerung während eines gangwechsels in einem hybridelektrofahrzeug
DE102015206122A1 (de) Vorbetätigende Kraftmaschinentrennkupplung in einem Hybridfahrzeug
WO2007113288A1 (de) Fahrpedalaufsetzpunkt bei hybridfahrzeugen
DE102017218919A1 (de) Stromerzeugungs-Steuersystem
DE112018001350T5 (de) Fahrzeugsteuervorrichtung
EP2603410B1 (de) Verfahren zum betreiben eines bordnetzes, steuerung und computerprogrammprodukt
DE102018117407A1 (de) Hybridfahrzeug mit auto-stopp-start-steuerungen
DE112017000457B4 (de) Anlasser

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R082 Change of representative

Representative=s name: TBK, DE