DE60212765T2 - Vorrichtung zum Anlassen eines Motors mit Freilaufkupplung - Google Patents

Vorrichtung zum Anlassen eines Motors mit Freilaufkupplung Download PDF

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DE60212765T2
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Akira Kariya-city Aichi-pref. Kato
Masaru Kariya-city Aichi-pref. Kamiya
Keisuke Kariya-city Aichi-pref. Tani
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    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N15/00Other power-operated starting apparatus; Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from groups F02N5/00 - F02N13/00
    • F02N15/02Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof
    • F02N15/022Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof the starter comprising an intermediate clutch
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • Y10T74/13Machine starters
    • Y10T74/131Automatic
    • Y10T74/134Clutch connection

Description

  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschinen-Startvorrichtung, die in einem System zum automatischen Anhalten der Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs unter vorgegebenen Bedingungen und zum Neustarten der Brennkraftmaschine unter anderen vorgegebenen Bedingungen verwendet wird.
  • 2. Beschreibung der verwandten Technik
  • Ein System (ein so genanntes Maschinenleerlaufstop-System), das eine Brennkraftmaschine unter bestimmten Bedingungen automatisch anhält, z.B. wenn ein Fahrzeug vorübergehend an einer Kreuzung hält, und das die Brennkraftmaschine unter vorgegebenen Bedingungen automatisch neu startet, z.B. wenn das Fahrzeug wieder angetrieben wird, ist bereits bekannt. Dieses System trägt zur Verringerung des Kraftstoffverbrauchs und zur Verringerung der Umweltverschmutzung durch Abgas bei. In diesem System wird beispielsweise ein Startermotor mit einem Jump-in-Ritzel verwendet. Diese Art von Startermotor ist jedoch nicht in der Lage, die Brennkraftmaschine erneut zu starten, während die Brennkraftmaschine sich noch dreht, bevor sie ganz zum Stehen gekommen ist. Somit muss die Brennkraftmaschine erneut gestartet werden, nachdem sie ganz zum Stehen gekommen ist, was zu einer langen Reaktionszeit der Neustartoperation führt. Ferner sind die Geräusche, die durch das Neustarten der Brennkraftmaschine bewirkt werden, unangenehm.
  • Um die Brennkraftmaschine neu zu starten, während sie sich aufgrund ihrer Trägheit noch dreht, wird vorgeschlagen, den Startermotor über ein Umschlingungsmittel zu verbinden. US 5740694 offenbart einen Starter mit einem Planeten-Vorgelege, wo die Drehzahl des Planeten-Vorgeleges die Wiedereinkupplung der Kupplung nach einem Abwürgen der Brennkraftmaschine bestimmt. JP-A-9-172753 schlägt einen Startermotor vor, der über ein Umschlingungsmittel mit einer Kurbelwelle verbunden ist. Dieser Startermotor schließt eine Freilaufkupplung ein, die verhindert, dass der Startermotor von der Brennkraftmaschine angetrieben wird, nachdem die Brennkraftmaschine angedreht wurde. Die Freilaufkupplung trennt den Startermotor von der Brennkraftmaschine, wenn die Brennkraftmaschine eine Drehzahl erreicht, die eine vorgegebene Drehzahl übertrifft. Das System weist jedoch das nachstehend beschriebene Problem auf.
  • Wenn die Brennkraftmaschine aus irgendeinem Grund abstirbt, nachdem sie bereits angedreht wurde, nimmt die Drehzahl der Brennkraftmaschine vorübergehend zu und kommt dann zu einem schnellen Halt. Während die Drehzahl der Brennkraftmaschine vorübergehend zunimmt, ist der Startermotor durch die Wirkung der Freilaufkupplung von der Brennkraftmaschine getrennt, und dadurch steigt die Drehzahl des Startermotors aufgrund von dessen Trägheit auf eine Drehzahl, die nahe seiner Nulllast-Drehzahl ist. Dann nimmt die Drehzahl des Startermotors allmählicher ab als die Drehzahl der Brennkraftmaschine. Dies bedeutet, dass die Drehzahl der Brennkraftmaschine zu Anfang höher ist als die Drehzahl des Startermotors, und dann die Drehzahl des Startermotors die Drehzahl der Brennkraftmaschine übertrifft. Falls die Freilaufkupplung in diesem Augenblick eingerückt wird, werden ein Einrückstoß und Geräusche aufgrund eines Drehzahlunterschieds zwischen der Brennkraftmaschine und dem Startermotor erzeugt. Dies kann eine Zerstörung der Freilaufkupplung zur Folge haben.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung wurde angesichts des oben genannten Problems gemacht, und Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer solchen Startvorrichtung zur Verwendung in einem so genannten Maschinenleerlauf-Stopsystem, das in der Lage ist, eine Brennkraftmaschine auf sanfte Weise neu zu starten, wenn die Brennkraftmaschine sich aufgrund ihrer Trägheit noch dreht, während Probleme beim Wiedereinrücken der Freilaufkupplung vermieden werden.
  • Die Brennkraftmaschinen-Startvorrichtung der vorliegenden Erfindung besteht aus einem Elektromotor und einer Freilaufkupplung zur Übertragung des Drehmoments des Elektromotors auf die Brennkraftmaschine und zur Unterbrechung der Momentübertragung von der Brennkraftmaschine auf den Elektromotor. Die Freilaufkupplung besteht aus einem Antriebselement, das mit dem Elektromotor verbunden ist, einem angetriebenen Element, das mit der Brennkraftmaschine verbunden ist, und einem Kopplungselement, das zwischen dem Antriebselement und dem angetriebenen Element angeordnet ist, um das Antriebselement mit dem angetriebenen Element zu verkuppeln und von diesem zu trennen.
  • Eine Trennungsdrehzahl des Antriebselements, bei der das Antriebselement vom angetriebenen Element getrennt wird, ist auf einen Punkt eingestellt, wo die Drehzahl des angetriebenen Elements die Drehzahl des Antriebselements überschreitet. Eine Kopplungsdrehzahl des angetriebenen Elements, bei der das angetriebene Element wieder mit dem Antriebselement verkuppelt wird, ist auf einen vorgegebenen Punkt eingestellt. Der Elektromotor wird bei der Trennungsdrehzahl abgeschaltet und wieder angeschaltet, wenn die Drehzahl des angetriebenen Elements die Kopplungsdrehzahl erreicht oder übertrifft.
  • Die Kopplungsdrehzahl des angetriebenen Elements ist auf eine Drehzahl eingestellt, die bei oder nur wenig über dem Niveau liegt, bei dem in einer Lage, wo die Brennkraftmaschine abstirbt, nachdem sie bereits angedreht war, und die Drehzahl der Brennkraftmaschine schneller sinkt als die des Elektromotors, die Drehzahl des angetriebenen Elements der Drehzahl des Antriebselements gleichkommt. Alternativ dazu ist die Kopplungsdrehzahl auf eine Drehzahl eingestellt, die bei oder etwas über einer maximalen Nulllast-Drehzahl des Elektromotors liegt. Vorzugsweise ist die Kopplungsdrehzahl auf eine Drehzahl eingestellt, die niedriger ist als die Trennungsdrehzahl, um eine Wiederholung der Trennungs- und Neuein kupplungsoperation der Freilaufkupplung zu vermeiden. Entweder die Trennungsdrehzahl oder die Kopplungsdrehzahl oder beide können auf eine Drehzahl eingestellt sein, die unter einem Niveau liegt, bei dem ein Film zur Schmierung des Kopplungselements zerrissen wird.
  • Durch erneutes Einschalten des Elektromotors wenn die Drehzahl des angetriebenen Elements auf oder unter die Kopplungsdrehzahl sinkt, können Stöße und Geräusche, die ansonsten beim erneuten Einkuppeln der Freilaufkupplung entstehen würden, vermieden werden, und die Brennkraftmaschine kann weich erneut gestartet werden, während sie sich aufgrund ihrer Trägheit immer noch dreht. Genauer kann in einer Lage, wo die Brennkraftmaschine abstirbt, nachdem sie bereits angedreht wurde, die Brennkraftmaschine weich wiederangedreht werden, während sie sich aufgrund ihrer Trägheit immer noch dreht. In einer Lage, wo die Brennkraftmaschine an einer Kreuzung automatisch angehalten wird, kann sie weich wiederangedreht werden, ohne warten zu müssen, bis sie ganz zum Stehen gekommen ist. Die Zeit, die erforderlich ist, um die Brennkraftmaschine wieder anzudrehen, ist verkürzt, und gleichzeitig können Wiedereinkupplungsstöße und Beschädigungen der Kupplung verhindert werden.
  • Andere Ziele und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus einem besseren Verständnis der nachstehend mit Bezug auf die folgende Zeichnung beschriebenen Ausführungsform.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
  • 1 ist ein Blockschema, das den Gesamtaufbau eines Systems darstellt, in dem eine Brennkraftmaschinen-Startvorrichtung der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
  • 2A ist eine Querschnittsdarstellung der Brennkraftmaschinen-Startvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • 2B ist eine Querschnittsdarstellung eines Teils der Brennkraftmaschinen-Startvorrichtung entlang der Linie IIB-IIB, die in 2A dargestellt ist;
  • 3A ist eine Kurve, die Drehzahlen eines äußeren Rings und eines inneren Rings einer Freilaufkupplung gegen die Zeit, die vergangen ist, nachdem eine Elektromotor angeschaltet wurde, zeigt, wobei ein erstes Beispiel für das Einstellen einer Kopplungsdrehzahl der Freilaufkupplung dargestellt ist, wobei es sich nicht um eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung handelt;
  • 3B ist eine Kurve, die eine ähnliche Kurve zeigt wie in 3A, wobei die Einstellung der Kopplungsdrehzahl der Freilaufkupplung entsprechend der Erfindung dargestellt ist;
  • 3C ist eine Kurve, die eine ähnliche Kurve zeigt wie in 3A, wobei die Kopplungsdrehzahl der Freilaufkupplung auf ein niedrigeres Niveau eingestellt ist als das in 3A dargestellte und ebenfalls keine Ausführungsform der Erfindung darstellt;
  • 4 ist ein Ablaufschema, das ein Verfahren zum Neustarten einer Brennkraftmaschine zeigt, wenn die Brennkraftmaschine abstirbt, nachdem sie bereits angedreht wurde; und
  • 5 ist ein Ablaufschema, das ein Verfahren zum Neustarten der Brennkraftmaschine zeigt, wenn die Brennkraftmaschine sich aufgrund ihrer Trägheit immer noch dreht.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
  • Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf die begleitende Zeichnung beschrieben. Zunächst wird mit Bezug auf 1 ein gesamtes Brennkraftmaschinen-Steuersystem, in dem eine Brennkraftmaschinen-Startvorrichtung der vorliegenden Erfindung verwendet wird, beschrieben. Eine Riemenscheibe 37 ist mit einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine 35 verbunden.
  • Eine Brennkraftmaschinen-Startvorrichtung 1 entsprechend der vorliegenden Erfindung ist über ein Umschlingungsmittel 36 mit der Riemenscheibe 37 zusammen mit einem Generator 34 zur Ladung einer Batterie 33 und einem Kompressor 32 für eine Klimaanlage verbunden. Eine Abtriebswelle der Brennkraftmaschine 35 ist über ein Automatikgetriebe 72, das einen Momentwandler 39, ein Getriebe 71, eine Überbrückungskupplung 38 und ein Differentialgetriebe 73 mit einer Antriebsachse verbunden.
  • Eine Economy-Antriebs-ECU 10 (eine elektronische Steuereinheit) zur Steuerung eines Maschinenleerlauf-Stopsystems ist mit verschiedenen ECUs verbunden. Die Economy-Antriebs-ECU 10 schließt folgendes ein: CPUs zur Steuerung verschiedener Geräte; ROMs, die verschiedene Daten und Programme speichern; RAMs, in die Daten, die in Rechenprozessen erhalten werden, und verschiedene Flags geschrieben werden; Wechselstrom/Gleichstrom-Wandler zur Umwandlung von analogen Eingangssignalen in digitale Signale; Eingabe/Ausgabe-Schnittstellen (I/O); Zeitgeber; Busleitungen zur Verbindung dieser Komponenten; usw. Steuerprozesse, die in den 4 und 5 dargestellt sind und nachstehend erläutert werden, werden entsprechend den in den ROMs gespeicherten Programmen ausgeführt.
  • Wie in 1 dargestellt, sind die folgenden Geräte und ECUs mit der Economy-Antriebs-ECU 10 verbunden: ein Bremsenhubsensor 11 zur Erfassung des Umfangs eines Bremspedalhubs; ein Beschleunigungs-Nerlangsamungs-Sensor 13 zur Erfassung der Beschleunigung und Verlangsamung eines Fahrzeugs; eine Maschinen-ECU 14 zur Steuerung der Funktion der Brennkraftmaschine; eine AT-ECU 15 zur Steuerung des Automatikgetriebes; eine elektrische Ölpumpe 75 zur Zuführung von notwendigem Betriebsöl zum Automatikgetriebe; und eine elektrische Vakuumpumpe 74 zur Erzeugung von Unterdruck, der während eines Zeitraums erforderlich ist, in dem die Brennkraftmaschine nicht arbeitet, und zur Zuführung des Unterdrucks zu einem Bremsensystem 18. Die Economy-Antriebs-ECU 10 ist so aufgebaut, dass sie die Brennkraftmaschine 35 aufgrund von Beschleunigungs-Nerzögerungs-Bedingungen des Fahrzeugs, Bremsbetätigungen durch den Fahrer und Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine 35 und des Automatikgetriebes 71 automatisch anhält und neu startet.
  • Ein Sensor zur Erfassung der Drehzahl der Brennkraftmaschine, ein Einlasskrümmer-Drucksensor zur Erfassung des Drucks in einem Einlasskrümmer und andere Sensoren (die in 1 nicht dargestellt sind) sind mit der Maschinen-ECU 14 verbunden. Die Maschinen-ECU 14 steuert den Betrieb eines Zündsystems und eines Brennstoff-Einspritzsystems unter einem vorgegebenen Programm entsprechend Informationen, die von verschiedenen Sensoren eingegeben werden. Ein Schaltpositionssensor 16 zur Erfassung von Getriebegangstellungen, ein Beschleunigungselementschalter 17 zur Erfassung, ob ein Gaspedal betätigt wird oder nicht, und andere Sensoren sind mit der AT-ECU 15 verbunden. Die AT-ECU 15 steuert den Betrieb des Automatikgetriebes 72.
  • Da die Brennkraftmaschinen-Startvorrichtung 1 über ein Umschlingungsmittel 36 mit der Kurbelwellen-Riemenscheibe 37 verbunden ist, ist es möglich, die Brennkraftmaschine während eines Zeitraums, in dem die Brennkraftmaschine sich aufgrund ihrer Trägheit noch dreht, nachdem der Zündschalter abgeschaltet wurde, erneut zu starten. Anders ausgedrückt, es ist nicht notwendig, zu warten, bis die Brennkraftmaschine ganz zum Stehen gekommen ist, um die Brennkraftmaschine neu zu starten.
  • Nun wird mit Bezug auf 2A und 2B die Brennkraftmaschinen-Startvorrichtung 1 ausführlich beschrieben. Die Brennkraftmaschinen-Startvorrichtung 1 besteht im Wesentlichen aus einem Elektromotor 21 und einem Momentüberträger 3. Der Elektromotor 21 ist ein bekannter Gleichstrommotor, dessen Einzelheiten nicht erläutert werden. Der Momentüberträger 3 besteht aus einem Vorgelege 4 und einer Freilaufkupplung 5, die beide hintereinander in einem Gehäuse 8 untergebracht sind.
  • Das Vorgelege 4 ist ein Planetengetriebe, das aus einem Sonnenrad 41, Bitzeln 42 und einem Zahnkranz 43 besteht. Das Sonnenrad 41 ist mit einer Abtriebswelle 22 eines Elektromotors 21 verbunden, und der Zahnkranz 43 ist am Innenumfang des Gehäuses 8 festgelegt. Die zwischen dem Sonnenrad 41 und dem Zahnkranz 43 angeordneten Ritzel 42 werden auf die folgende Weise angetrieben. Wenn das Sonnenrad 41 sich beispielsweise im Uhrzeigersinn dreht, dreht sich jedes Ritzel 42, das drehbar von einem Träger 421 getragen wird, entgegen dem Uhrzeigersinn. Da der Zahnkranz 43 am Gehäuse 8 festgelegt ist, dreht sich der Träger 421, der Ritzel 42 trägt, im Uhrzeigersinn um das Sonnenrad 41, während jedes Ritzel 42 selbst sich gegen den Uhrzeigersinn um die Trägerwelle 421 dreht. Das heißt, dass die Drehung der Abtriebswelle 22 des Elektromotors 21 in eine Drehung des Trägers 421 umgewandelt wird. Da der Träger 421 sich um weniger als eine Umdrehung dreht, während das mit der Abtriebswelle 22 des Elektromotors 21 verbundene Sonnenrad 41 eine Umdrehung durchführt, dient das Planetengetriebe insgesamt als Untersetzungs-Vorgelege.
  • Die Freilaufkupplung 5 besteht im Wesentlichen aus einer Welle 6, einem Becher 50, der einstückig mit der Welle 6 verbunden ist, und einem Innenring 51, der über ein Lager 511 drehbar von der Welle 6 getragen wird. Die Welle 6 wird über ein Lager 61 drehbar vom Gehäuse 8 getragen, und eine Riemenscheibe 62 ist fest mit der Welle 6 verbunden. Die Riemenscheibe 62 ist über ein Umschlingungsmittel 36, wie einen V-Riemen, mit der Maschinenkurbelwellen-Riemenscheibe 37 verbunden, wie in 1 dargestellt. Der Innenring 51 ist so mit dem Träger 421 verbunden, dass der Innenring 51 vom Träger 421 gedreht wird.
  • Der Becher 50 der Freilaufkupplung 5 schließt einen äußeren Ring 52 ein, der durch die Wirkung einer Kopplungseinrichtung, die dazwischen angeordnet ist, mit dem inneren Ring 52 verkuppelt ist. Die Freilaufkupplung 5 stellt eine Einwegkupplung dar, die das Drehmoment des inneren Rings 51 auf den äußeren Ring 52 überträgt, während sie eine Momentübertragung vom äußeren Ring 52 auf den inneren Ring 51 verhindert. Wie in 2B dargestellt, besteht die Kopplungseinrichtung aus Klemmkörpern 53, die zwischen dem inneren Ring 51 und dem äußeren Ring 52 angeordnet sind, einer Halterung 54 zum Halten der Klemmkörper 53 und einer Wurmfeder 55 zur Vorspannung der Klemmkörper 53 in einer Richtung, in der der äußere Ring 52 und der innere Ring 51 miteinander verkuppelt werden.
  • Die Halterung 54 ist in einem Zylinder mit einem Flansch an einer Seite geformt und schließt (nicht dargestellte) Löcher ein, um die Klemmkörper 53 darin lose zu halten. Die Halterung 54 ist am äußeren Ring 52 festgelegt. Der Klemmkörper 53 ist wie ein Flaschenkürbis geformt, und die Wurmfeder 55 ist in eine Nut eingeführt, die in einem äußeren Hälftenabschnitt des flaschenkürbisförmigen Klemmkörpers 53 ausgebildet ist. Die Klemmkörper 53 werden von der Vorspannkraft der Wurmfeder 55 in ihre Ausgangspositionen gebracht. In der Ausgangsposition berührt der Klemmkörper 53 den Innenumfang des äußeren Rings 52 an einem Punkt α und berührt den Außenumfang des inneren Rings 51 an einem Punkt β, wie in 2B dargestellt. Die Stellung des Klemmkörpers 53 in seiner Ausgangsposition ändert sich, wenn andere Kräfte als die Vorspannkraft der Wurmfeder 55 an diesen angelegt werden. Das heißt, der Klemmkörper dreht sich gegen den Uhrzeigersinn, wenn sich der innere Ring 51 im Uhrzeigersinn dreht, wodurch der innere Ring 51 mit dem äußeren Ring 52 verkuppelt wird. Dagegen dreht sich der Klemmkörper 53 im Uhrzeigersinn, wenn das Drehmoment des äußeren Rings 52 das Drehmoment des inneren Rings überschreitet, wodurch der innere Ring 51 vom äußeren Ring 52 getrennt wird. Der Klemmkörper 53 ist so ausgelegt, dass sein Schwerpunkt G in Bezug auf eine Linie, die den Punkt α und seinen Drehpunkt verbindet, versetzt ist, wie in 2B dargestellt.
  • Nun wird die Funktionsweise der Brennkraftmaschinen-Startvorrichtung 1 beschrieben. Wenn der Elektromotor 21 mit elektrischem Strom versorgt und dadurch gedreht wird, dreht sich das Sonnenrad 41, das mit der Abtriebswelle 22 des Elektromotors 21 verbunden ist. Der Träger 421, der die Ritzel 42 trägt, dreht sich um das Sonnenrad 41, und dadurch wird der innere Ring 51 der Freilaufkupplung 5 vom Träger 421 um die Welle 6 gedreht. Für die Zwecke der Erläuterung wird angenommen, dass der innere Ring 51 sich von der Motorseite aus gesehen im Uhrzeigersinn dreht, wie in 2B dargestellt. Wenn der innere Ring 51 sich im Uhrzeigersinn dreht, schwingt der Klemmkörper 53 durch die Reibungskraft entgegen dem Uhrzeigersinn.
  • Der Klemmkörper 53 nimmt eine aufrechte Stellung zwischen dem inneren Ring 51 und dem äußeren Ring 52 ein, wodurch der innere Ring 51 mit dem äußeren Ring 52 verkuppelt wird, um das Drehmoment des inneren Rings 51 auf den äußeren Ring 52 zu übertragen. Somit wird das Drehmoment des Elektromotors 21 über das Vorgelege 4 und die Freilaufkupplung 5 auf die Riemenscheibe 62 übertragen. Das Drehmoment der Riemenscheibe 62 wird über das Umschlingungsmittel 36 auf die Kurbelwellen-Riemenscheibe übertragen, um die Brennkraftmaschine 35 anzudrehen. In dieser Lage sind die Drehzahl des inneren Rings 51 und des äußeren Rings 52 gleich, da beide Ringe verkuppelt sind.
  • Wenn die Brennkraftmaschine 35 angedreht wird und sich von selbst dreht, übertrifft die Drehzahl des äußeren Rings 52 die des inneren Rings 51. Infolgedessen dreht sich der äußere Ring 52 in Bezug auf den inneren Ring 51 im Uhrzeigersinn, und der Klemmkörper 52 schwingt im Uhrzeigersinn (von der aufrechten Position in die flache Position), wodurch die Kopplung zwischen den beiden Ringen 51, 52 unterbrochen wird. Somit wird das Drehmoment der Brennkraftmaschine 35 nicht auf den Elektromotor 21 übertragen. Danach wird, während die Maschinendrehzahl weiter zunimmt, eine Fliehkraft an den Klemmkörper 53 angelegt. Da der Schwerpunkt des Klemmkörpers 53 sich hinter der Linie befindet, die den Berührungspunkt α und den Drehpunkt des Klemmkörpers 53 verbindet, wie in 2B dargestellt, wird der Klemmkörper 53 aufgrund der Fliehkraft flacher. An diesem Punkt beginnt der Klemmkörper 53, der in gleitendem Kontakt mit dem inneren Ring 51 stand, zu schweben und wird vollständig vom Innenring 51 getrennt. Die Drehzahl des inneren Rings 51, bei der der Klemmkörper 53 zu schweben beginnt, ist als Trennungsdrehzahl Rs definiert. Der Klemmkörper 53 wird von der Halterung 54 lose gehalten, so dass der Klemmkörper 53 sich auf die oben beschriebene Weise bewegen kann.
  • Wenn der Klemmkörper 53 völlig vom inneren Ring 51 getrennt wurde, wird keine Last an den Elektromotor 21 angelegt. Somit erhöht sich die Drehzahl des Elektromotors 21 bis zu einer Drehzahl, die unter Nulllast erreichbar ist. Der Elektromotor 21 wird an diesem Punkt ausgeschaltet, da bestimmt wird, dass die Brennkraftmaschine erfolgreich angedreht wurde. Somit nimmt die Drehzahl des inneren Rings 51, der mit dem Elektromotor 21 verbunden ist, langsam ab. Falls dagegen die Brennkraftmaschine nach dem Andrehen abstirbt, nimmt die Brennkraftmaschinen-Drehzahl schnell ab.
  • Die Drehzahl der Brennkraftmaschine 35 und die Drehzahl des Elektromotors 21 in der Lage, dass die Brennkraftmaschine nach dem Andrehen abstirbt, sind in 3A3C dargestellt. Die Drehzahl Re der Brennkraftmaschine 35 wird von der Drehzahl Rout des äußeren Rings 52 dargestellt, da beide Drehzahlen proportional zueinander sind. Ebenso wird die Drehzahl Rm des Elektromotors 21 von der Drehzahl Rin des inneren Rings 51 dargestellt, da beide Drehzahlen proportional zueinander sind. In den in 3A3C dargestellten Graphen sind beide Drehzahlen Rout und Rin dargestellt, wobei angenommen wird, dass kein Moment zwischen ihnen übertragen wird, nachdem die Brennkraftmaschine abgestorben ist, um die folgende Erklärung zu vereinfachen. In diesen Graphen wird die Drehzahl Rout des äußeren Rings von einer ersten Kurve C1 dargestellt, und die Drehzahl Rin des inneren Rings wird von einer zweiten Kurve C2 dargestellt. Wie in diesen Graphen dargestellt, nimmt die Drehzahl Rout des äußeren Rings schneller ab als die Drehzahl Rin des inneren Rings, wenn die Brennkraftmaschine abstirbt.
  • Falls die Drehzahl Rout des äußeren Rings abnimmt, wie in den Graphen dargestellt, berührt der schwebende Klemmkörper 53 wieder den äußeren Umfang des inneren Rings 52 und die Drehmomentübertragung zwischen beiden Ringen 51, 52 beginnt wieder. Die Drehzahl Rout des äußeren Rings, bei der die Drehmomentübertragung wieder beginnt, ist als Kopplungsdrehzahl Rc definiert. Die Drehzahl Rout des äußeren Rings ist niedriger als die Kopplungsdrehzahl, wenn die Brennkraftmaschine angedreht wird. Nachdem die Brennkraftmaschine angedreht wurde, ist keine Drehmomentübertragung mehr nötig. Daher ist es vorstellbar, die Kopplungsdrehzahl Rc während des Andrehens auf ein Niveau einzustellen, das etwas höher ist als die Drehzahl Rout des äußeren Rings, wie in 3C dargestellt. Falls die Kopplungsdrehzahl Rc auf dieses Niveau eingestellt wird, kommt es jedoch zu folgendem Problem. Da die Drehzahl Rout des äußeren Rings schneller sinkt als die Drehzahl Rin des inneren Rings, ist die Drehzahl Rin des inneren Rings höher als die Drehzahl Rout des äußeren Rings, wenn die Drehzahl Rout des äußeren Rings auf das Niveau der Kopplungsdrehzahl Rc sinkt, wie in 3C dargestellt. Das heißt, es besteht ein Drehzahlunterschied Rd zwischen dem inneren Ring 51 und dem äußeren Ring 52. Falls die Drehmomentübertragung in dieser Lage wieder aufgenommen wird, werden ein starker Einrückstoß und Geräusche erzeugt, und die Freilaufkupplung kann beschädigt oder schlimmstenfalls zerstört werden.
  • Um den Stoß zu verringern, der erzeugt wird, wenn der äußere Ring 52 wieder mit dem inneren Ring 51 verkuppelt wird, muss die Kopplungsdrehzahl Rc geeignet eingestellt werden. Ein Beispiel für die Einstellung der Kopplungsdrehzahl Rc ist in 3A dargestellt, und ein anderes Beispiel ist in 3B dargestellt. In 3A zeigt die Kurve C1 die Drehzahl Rout des äußeren Rings 52 (welche die Brennkraftmaschinen-Drehzahl Re darstellt) gegen die Zeit, die vergangen ist, seit der Elektromotor eingeschaltet wurde, 21 in der Lage, dass die Brennkraftmaschine 35 nach dem Andrehen abgestorben ist. Die Kurve C2 zeigt die Drehzahl Rin des inneren Rings 51 (welche die Drehzahl des Elektromotors Re darstellt), gegen die Zeit, die vergangen ist, seit der Elektromotor 21 bei der Trennungsdrehzahl in der gleichen Situation ausgeschaltet wurde, unter der Annahme, dass es zu keiner Drehmomentübertragung zwischen beiden Ringen 51, 52 kommt. Anders ausgedrückt zeigt die Kurve C2 die Drehzahl des inneren Rings 51, wenn der Elektromotor 21 sich durch seine Trägheit unter Nulllast dreht.
  • In dem ersten in 3A dargestellten Beispiel, das nicht Teil der vorliegenden Erfindung ist, ist die Kopplungsdrehzahl Rc auf einen Punkt eingestellt, wo die Kurve C1 die Kurve C2 kreuzt. Anders ausgedrückt, die Kopplungsdrehzahl ist auf einen Punkt eingestellt, wo die Drehzahl Rout des äußeren Rings der Drehzahl Rin des inneren Rings gleichkommt. Da die Drehzahl Rout des äußeren Rings schneller abnimmt als die Drehzahl Rin des inneren Rings, wie oben angegeben, existiert der Kreuzungspunkt der beiden Kurven C und C2 in der Lage, dass es zu einem Absterben der Brennkraftmaschine kommt. Durch Einstellen der Kopplungsgeschwindigkeit Rc auf diese Weise wird kein Wiedereinkupplungsstoß erzeugt, da die Drehzahl Rin des inneren Rings und die Drehzahl Rout des äußeren Rings einander zu der Zeit, wenn die Freilaufkupplung 5 wieder eingekuppelt wird, gleich sind.
  • Es ist auch möglich, die Kopplungsdrehzahl Rc auf ein Niveau einzustellen, das etwas höher ist als der Kreuzungspunkt der beiden Kurven C1 und C2. In diesem Fall ist die Drehzahl Rout des äußeren Rings zur Zeit des erneuten Einkuppelns höher als die Drehzahl Rin des inneren Rings. In dieser Lage sind die Klemmkörper 53 nicht aufrecht positioniert, sondern sie gleiten an der Außenfläche des inneren Rings 51. Daher kann die Wiedereinkupplung weich durchgeführt werden, ohne den Wiedereinkupplungsstoß zu erzeugen.
  • Durch Einstellen der Kopplungsdrehzahl Rc auf den Kreuzungspunkt der Kurven C1 und C2 oder etwas höher wird der Wiedereinkupplungsstoß vermieden. Falls ein starker Wiedereinkupplungsstoß erzeugt würde, wäre es notwendig, die Zahl der Klemmkörper 53 zu erhöhen, um eine Last, die auf jeden Klemmkörper 53 wirkt, zu senken, oder die Breite des Klemmkörpers 53 zu vergrößern, um einen auf diesen wirkenden Oberflächendruck zu senken. Es ist nicht notwendig, solche Maßnahmen zu ergreifen, wenn die Kopplungsdrehzahl Rc auf die oben beschriebene Weise eingestellt wird. In der Lage, dass es zu einem Absterben der Brennkraftmaschine gekommen ist, wird der Elektromotor 21 wieder angestellt, wenn die Drehzahl Re der Brennkraftmaschine, die von der Drehzahl Rout des äußeren Rings dargestellt wird, auf das Niveau der Kopplungsdrehzahl Rc sinkt. Auf diese Weise kann die Brennkraftmaschine 35 weich neu gestartet werden, ohne warten zu müssen, bis die Brennkraftmaschine 35 ganz zum Stehen gekommen ist. Anders ausgedrückt wird die Zeit, die erforderlich ist, um die Brennkraftmaschine 35 neu zu starten, verkürzt.
  • Die Kopplungsdrehzahl Rc kann durch Ändern des Gewichts oder der Form des Klemmkörpers 53 oder durch Ändern der Vorspannkraft der Wurmfeder 55 eingestellt werden. Falls eine Einstellung der Kopplungsdrehzahl Rc entsprechend der Art der Brennkraftmaschine erforderlich ist, kann daher eine solche Einstellung leicht lediglich durch Modifizieren der Wurmfeder 55 durchgeführt werden, ohne den Klemmkörper 53 zu verändern. Ferner kann eine solche Einstellung schon durch Ändern der Länge der Wurmfeder 55 durchgeführt werden, ohne deren Material zu ändern, und dadurch können die Herstellungskosten verringert werden.
  • Da die vielen Klemmkörper 53 zwischen dem inneren Ring 51 und dem äußeren Ring 52 angeordnet sind, nehmen möglicherweise nicht alle Klemmkörper 53 bei einer bestimmten Drehzahl exakt die gleiche Stellung ein, da eine Herstellungsabweichung ihrer Größe und ihres Gewichts möglich ist. Falls definiert ist, dass die Wiedereinkupplung stattfindet, wenn nur einer oder zwei Klemmkörper 53 den Außenumfang des inneren Rings 51 berühren, muss die Drehmomentübertragung beim Neustarten von der geringen Zahl von Klemmkörpern 53 bewerkstelligt werden. Dies kann zu einer Beschädigung oder Zerstörung der Freilaufkupplung 5 führen. Um solch eine Situation zu vermeiden, ist die Kopplungsdrehzahl Rc als die Drehzahl Rout des äußeren Rings definiert, bei der eine Zahl von Klemmkörpern 53, die ausreicht, um das Drehmoment zu übertragen, den inneren Ring 51 berührt. Ebenso ist die Trennungsdrehzahl Rs als die Drehzahl Rin des inneren Rings definiert, bei der eine bestimmte Zahl von Klemmkörpern 53 vom inneren Ring 51 getrennt sind. Die Zahl von Klemmkörpern 53, die ausreicht, um das Drehmoment zu übertragen, unterscheidet sich je nach der physikalischen Struktur oder dem Material des Klemmkörpers 53. Fünf Klemmkörper von zehn können beispielsweise in einem bestimmten Fall ausreichen, oder in einem anderen Fall können 8 oder 9 erforderlich sein. Die bestimmte Zahl von Klemmkörpern zur Definierung der Trennungsdrehzahl kann auf alle verwendeten Klemmkörper eingestellt werden.
  • Die Freilaufkupplung wird durch ein darin enthaltenes Schmiermittel geschmiert. Falls das Schmiermittel knapp wird, kann die Freilaufkupplung 5 ein Festsetzen bewirken, das es schwierig macht, die Kopplung der Kupplung zu lösen. Um eine solche Lage zu vermeiden, kann es wirksam sein, entweder die Trennungsdrehzahl Rs oder die Kopplungsdrehzahl Rc auf ein Niveau einzustellen, das niedriger ist als die Drehzahl, bei der der Schmierfilm reißt.
  • Es könnte sein, dass die Kopplung und die Trennung der Kupplung bei einer niedrigen Brennkraftmaschinen-Drehzahl wiederholt werden, wenn die Brennkraftmaschine gestartet oder gestoppt wird. Um die Wiederholung des EIN- und AUS-Schaltens der Freilaufkupplung 5 zu vermeiden, werden die Trennungsdrehzahl Rs und die Kopplungsdrehzahl Rc mit einer bestimmten Hysterese eingestellt, wie in 3A dargestellt. Das heißt, die Trennungsdrehzahl Rs wird auf ein höheres Niveau eingestellt als die Kopplungsdrehzahl Rc. Auf diese Weise kann die wiederholte Betätigung der Freilaufkupplung 5 vermieden werden, und der Stoß, der bei der Kupplungsbetätigung auftritt, wird gemildert. Die Hysterese kann durch Einstellen der vorgegebenen Zahl von Klemmkörpern 53 zur Bestimmung der Trennungsdrehzahl Rs und der Kopplungsdrehzahl Rc bereitgestellt werden. Beispielsweise kann die Trennungsdrehzahl Rs als Drehzahl definiert werden, bei der alle Klemmkörper 53, die in der Kupplung verwendet werden, getrennt sind, und die Kopplungsdrehzahl Rc kann als Drehzahl definiert werden, bei der eine bestimmte Zahl von Klemmkörpern 53, die ausreicht, um das Drehmoment zu übertragen, den inneren Ring 51 berühren. Alternativ dazu könnte die Hysterese zwischen der Trennungsdrehzahl Rs und der Kopplungsdrehzahl Rc durch Einstellen der Viskosität oder der Menge des Schmiermittels, wie Öl oder Fett, das in der Kupplung enthalten ist, geschaffen werden.
  • Mit Bezug auf 3B wird nun das zweite Beispiel für die Einstellung der Kopplungsdrehzahl Rc beschrieben. In diesem Beispiel wird die Kopplungsdrehzahl Rc auf ein Niveau eingestellt, das der maximalen Nulllast-Drehzahl des inneren Rings 51 gleich ist oder etwas höher ist als dieses Niveau. Im ersten oben beschriebenen Beispiel könnte der Kreuzungspunkt der Kurve C1 und der Kurve C2, welcher die Kopplungsdrehzahl Rc bestimmt, nicht bei jeder Brennkraftmaschine die gleiche Drehzahl haben, da die Form der Kurve C1 sich von Brennkraftmaschine zu Brennkraftmaschine etwas unterscheidet. In dem zweiten Beispiel hängt die maximale Nulllast-Drehzahl (die maximale Drehzahl Rin des inneren Rings), die die Kopplungsdrehzahl Rc bestimmt, nicht von der Brennkraftmaschine ab. Somit ist die Kopplungsdrehzahl allen Brennkraftmaschinen gemeinsam, und die gleiche Freilaufkupplung 5 kann für alle Brennkraftmaschinen angewendet werden. Die Herstellungskosten der Freilaufkupplung 5 können durch Verwenden der gleichen Freilaufkupplung 5 gesenkt werden.
  • Da die Kopplungs-Drehzahl Rc im zweiten Beispiel auf ein Niveau eingestellt wird, das der maximalen Nulllast-Drehzahl des inneren Rings 51 entspricht oder etwas höher ist als dieses Niveau, ist die Drehzahl Rout des äußeren Rings gleich der Drehzahl Rin des inneren Rings oder etwa höher als dieses, wenn die Kupplung wieder eingekuppelt wird. Daher wird kein Stoß während des Wiedereinkuppelns erzeugt.
  • Ein Verfahren zur Steuerung der Brennkraftmaschinen-Startvorrichtung 1, das von der in 1 dargestellten Economy-Antriebs-ECU 10 durchgeführt wird, wird mit Bezug auf die 4 und 5 beschrieben. 4 zeigt das Verfahren zum Starten der Brennkraftmaschine, die vollkommen angehalten wurde, und zum erneuten Starten der Brennkraftmaschine, die nach dem Andrehen abstirbt. In Schritt S10 wird der Elektromotor 21 angeschaltet. In Schritt S20 wird bestimmt, ob die Brennkraftmaschine gestartet ist oder nicht. Diese Bestimmung kann aufgrund der Drehzahl des Elektromotors 21 getroffen werden. Falls die Brennkraftmaschine angedreht wird, erreicht ihre Drehzahl die Trennungsdrehzahl Rs, bei der die Freilaufkupplung getrennt wird. Nach der Trennung der Freilaufkupplung 5 kommt der Elektromotor 21 in den Nulllast-Betrieb und seine Drehzahl erreicht die maximale Nulllast-Drehzahl. Daher kann bestimmt werden, dass die Brennkraftmaschine gestartet ist, wenn der Motor seine maximale Nulllast-Drehzahl erreicht.
  • Falls in Schritt S20 bestimmt wird, dass die Brennkraftmaschine gestartet wurde, geht das Verfahren zu Schritt S30 weiter, wo der Elektromotor 21 ausgeschaltet wird. Falls nicht, kehrt das Verfahren zu Schritt S10 zurück. Dann wird in Schritt S40 aufgrund von Informationen von der Maschinen-ECU 14 bestimmt, ob die Brennkraftmaschine abgestorben ist oder nicht. Falls die Brennkraftmaschine nicht abgestorben ist, endet das Verfahren. Falls die Brennkraftmaschine abgestorben ist, geht das Verfahren zu Schritt S50 weiter, wo bestimmt wird, ob die von der Drehzahl Rout des äußeren Rings dargestellte Brennkraftmaschinen-Drehzahl auf das Niveau der Kopplungsdrehzahl Rc oder darunter gesunken ist. Zu diesem Zweck kann die für die Verwendung der Maschinen-ECU 14 erfasste Brennkraftmaschinen-Drehzahl verwendet werden, statt die Drehzahl Rout des äußeren Rings direkt zu erfassen. Falls die Drehzahl Rout des äußeren Rings, die die Brennkraftmaschinen-Drehzahl darstellt, auf die Kopplungsdrehzahl Rc oder darunter gesunken ist, geht das Verfahren zu Schritt S60 weiter, wo der Elektromotor 21 wieder eingeschaltet wird. Da der innere Ring 51 über die Klemmkörper 53 an diesem Punkt mit dem äußeren Ring 52 verkuppelt wird, kann die Brennkraftmaschine durch Einschalten des Elektromotors 21 neu gestartet werden.
  • 5 zeigt ein Verfahren zum Neustarten der Brennkraftmaschine, während sich diese aufgrund ihrer Trägheit noch dreht, nachdem sie automatisch gestoppt wurde. In Schritt S110 wird bestimmt, ob Bedingungen zum automatischen Anhalten der Brennkraftmaschine vorliegen. Die Bedingungen schließen beispielsweise eine Fahrzeuggeschwindigkeit und einen Bremspedalhub ein. Falls die Fahrzeuggeschwindigkeit null ist und der Bremspedalhub größer als 15 % eines Vollhubs ist, wird bestimmt, dass die Bedingungen zum automatischen Anhalten der Brennkraftmaschine vorliegen. Falls bestimmt wird, dass die Brennkraftmaschinen-Stopbedingungen nicht vorliegen, endet das Verfahren. Falls solche Bedingungen vorliegen, geht das Verfahren zur Schritt S120 über, wo die Brennkraftmaschine durch Unterbrechung der Kraftstoffeinspritzung und der Zündung angehalten wird.
  • Dann wird in Schritt S130 bestimmt, ob die Brennkraftmaschinen-Drehzahl null ist oder nicht. In Schritt S140 wird bestimmt, ob ein Neustart der Brennkraftmaschine erforderlich ist oder nicht, während die Brennkraftmaschine sich aufgrund ihrer Trägheit immer noch dreht. Falls in Schritt S130 bestimmt wird, dass die Brennkraftmaschinen-Drehzahl R null ist, endet das Verfahren durch den Schritt S170, bei dem das automatische Maschinen-Stopverfahren beendet wird. Falls in Schritt S140 bestimmt wird, dass der Neustart der Brennkraftmaschine erforderlich ist, geht das Verfahren zu Schritt S150 weiter, wo bestimmt wird, ob die Drehzahl Rout des äußeren Rings, welche die Brennkraftmaschinen-Drehzahl Re darstellt, auf ein Niveau gesunken ist, das bei oder unter der Kopplungsdrehzahl Rc liegt. Falls die Drehzahl Rout des äußeren Rings auf oder unter die Kopplungsdrehzahl Rc gesunken ist, geht das Verfahren zu Schritt S160 weiter, wo der Elektromotor 21 wieder eingeschaltet wird, um die Brennkraftmaschine neu zu starten. Die Brennkraftmaschine kann weich angedreht und neu gestartet werden, da der innere Ring 51 an diesem Punkt über Klemmkörper 53 mit dem äußeren Ring 52 verkuppelt wird. Dann endet das Verfahren. Falls in Schritt S140 bestimmt wird, dass kein Neustart der Brennkraftmaschine erforderlich ist, während sich die Brennkraftmaschine noch dreht, kehrt das Verfahren zu Schritt S130 zurück. Danach werden die Schritte S130 und S140 wiederholt.
  • Es ist auch möglich, die Brennkraftmaschinen-Startvorrichtung der vorliegenden Erfindung manuell zu betätigen. Ein Fahrer dreht einen Zündschlüssel, um die Brennkraftmaschine anzudrehen, und dreht den Zündschlüssel in eine Stellung, die den Startermotor ausschaltet, nachdem der Fahrer bestätigt, dass die Brennkraftmaschine gestartet wurde. Falls die Brennkraftmaschine aus irgendwelchen Gründen jedoch sofort abstirbt, nachdem der Startermotor ausgeschaltet wurde, dreht der Fahrer die Brennkraftmaschine durch Betätigen des Zündschlüssels wieder an. Wenn der Startermotor wieder eingeschaltet wird, nachdem sich die Brennkraftmaschine aufgrund ihrer Trägheit immer noch dreht, entsteht das mit Bezug auf 3C beschriebene Problem, falls die Kopplungsdrehzahl Rc auf ein Niveau gesetzt ist, das unter dem Kreuzungspunkt der Kurve C1 und der Kurve C2 liegt. Das heißt, die Freilaufkupplung kann aufgrund eines Stoßes beschädigt werden, der durch den Drehzahlunterschied Rd zwischen dem äußeren Ring 52 und dem inneren Ring 51 bewirkt wird.
  • Da die Kopplungsdrehzahl Rc auf ein Niveau eingestellt ist, das bei oder über dem Kreuzungspunkt der Kurven C1 und C2 liegt, wie oben beschrieben, wird die Freilaufkupplung durch den Wiedereinrückstoß auch dann nicht beschädigt, wenn der Motor manuell eingeschaltet wird, wenn sich die Brennkraftmaschine immer noch dreht. Ebenso kann verhindert werden, dass die Freilaufkupplung beschädigt wird, indem die Kopplungsdrehzahl Rc auf ein Niveau eingestellt wird, das bei oder über der maximalen Nulllast-Drehzahl des inneren Rings liegt, wie oben beschrieben.
  • In der oben beschriebenen Ausführungsform dient der innere Ring 51 der Freilaufkupplung 5 als Antriebselement der Kupplung 5, und der äußere Ring 52 dient als angetriebenes Element der Kupplung 5. Der äußere Umfang des inneren Rings 51 dient als Momentübertragungs-Oberfläche, und der innere Umfang des äußeren Rings 52 dient als Momentaufnahme-Oberfläche. Die Klemmkörper 53 dienen als Element zur Verkupplung des inneren Rings 51 mit dem äußeren Ring 52, und die Wurmfeder 55 dient als Element zur Vorspannung der Klemmkörper 53 in ihre Ausgangspositionen.
  • Die in der oben beschriebenen Ausführungsform verwendete Freilaufkupplung 5 kann durch andere Arten von Kupplungen ersetzt werden oder in andere Formen modifiziert werden. Beispielsweise kann der flaschenkürbisförmige Klemmkörper 53 in andere Formen modifiziert werden, und die Wurmfeder 55 kann durch andere Vorspannelemente ersetzt werden. Obwohl die Brennkraftmaschinen-Startvorrichtung 1 in der oben beschriebenen Ausführungsform aus dem Elektromotor 21, dem Vorgelege 4 und der Freilaufkupplung 5 besteht, die alle als eine Einheit aufgebaut sind, kann dieser Aufbau auf verschiedene Weise modifiziert werden. Beispielsweise kann die Freilaufkupplung 5 einstückig in der Riemenscheibe 62, welche die Brennkraftmaschinen-Startvorrichtung 1 über das Umschlingungsmittel 36 mit der Kurbelwellen-Riemenscheibe verbindet, installiert sein. Die Welle 6 der Brennkraftmaschinen-Startvorrichtung 1 kann direkt mit der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine 35 verbunden sein. Ferner kann die Freilaufkupplung 5 von der Brennkraftmaschinen-Startvorrichtung 1 getrennt und in der Kurbelwellen-Riemenscheibe 37 installiert sein.
  • Obwohl die vorliegende Erfindung mit Bezug auf die vorgenannte bevorzugte Ausführungsform gezeigt und beschrieben wurde, wird der Fachmann wissen, dass Änderungen der Form und von Einzelheiten darin durchgeführt werden, ohne vom Bereich der Erfindung, wie er in den beigefügten Ansprüchen definiert ist, abzuweichen.

Claims (8)

  1. Brennkraftmaschinen-Startvorrichtung (1), welche folgendes aufweist: einen Elektromotor (21); und eine Freilaufkupplung (5) mit einem Antriebselement (51), das mit dem Elektromotor (21) verbunden ist, und einem angetriebenen Element (52), das mit einer Brennkraftmaschine verbunden ist, wobei das Antriebselement und das angetriebene Element verkuppelt werden können, um ein Drehmoment des Elektromotors auf die Brennkraftmaschine zu übertragen, und getrennt werden können, um eine Drehmomentübertragung von der Brennkraftmaschine auf den Elektromotor zu unterbrechen, wobei beide Elemente mit einer Verkupplungsgeschwindigkeit (Rc) aus dem getrennten Zustand in den verkuppelten Zustand und mit einer Trennungsgeschwindigkeit (Rs) aus dem verkuppelten Zustand in den getrennten Zustand geschaltet werden können, wobei: die Verkupplungsgeschwindigkeit (Rc) vorab auf eine Geschwindigkeit eingestellt wird, die mindestens einer maximalen Leerlaufdrehzahl des Antriebselements (51) entspricht, die erreicht werden kann, nachdem die Brennkraftmaschine gestartet wurde.
  2. Brennkraftmaschinen-Startvorrichtung nach Anspruch 1, wobei: die Trennungsgeschwindigkeit (Rs) auf ein höheres Niveau eingestellt wird als die Verkupplungsgeschwindigkeit (Rc), um eine Hysterese zwischen der Trennungsgeschwindigkeit und der Verkupplungsgeschwindigkeit bereitzustellen.
  3. Brennkraftmaschinen-Startvorrichtung nach Anspruch 1, wobei: die Freilaufkupplung (5) ein Kupplungselement (53), das zwischen dem Antriebselement (51) und dem angetriebenen Element (52) angeordnet ist, und ein Vorspannelement (55) zum Vorspannen des Kupplungselements in eine Position, in der das Antriebselement (51) mit dem angetriebenen Element (52) verkuppelt wird; einschließt, und die Trennungsgeschwindigkeit (Rs) auf eine Drehzahl des Antriebselements (51) eingestellt ist, bei der die Zentrifugalkraft, die an das Kupplungselement (53) angelegt wird, eine Vorspannkraft des Vorspannelements (55) ausgleicht, und die Verkupplungsgeschwindigkeit (Rc) auf eine Drehzahl des angetriebenen Elements (52) eingestellt ist, bei der die Zentrifugalkraft, die an das Kupplungselement (53) angelegt wird, eine Vorspannkraft des Vorspannelements (55) ausgleicht.
  4. Brennkraftmaschinen-Startvorrichtung nach Anspruch 3, worin: das Kupplungselement eine Vielzahl von Kupplerstücken (53) einschließt; und die Trennungsgeschwindigkeit (Rs) als Drehzahl des Antriebselements (51) definiert ist, mit der eine erste vorgegebene Anzahl der Kupplerstücke (53) vom Antriebselement (51) getrennt wird, und die Verkupplungsgeschwindigkeit (Rc) als Drehzahl des angetriebenen Elements (52) definiert ist, mit der eine zweite vorgegebene Anzahl der Kupplerstücke (53) das Antriebselement (51) berührt.
  5. Brennkraftmaschinen-Startvorrichtung nach Anspruch 1, wobei: der Elektromotor (21) eingeschaltet wird, wenn die Drehzahl des angetriebenen Elements (52) auf die Verkupplungsgeschwindigkeit (Rc) oder darunter sinkt, falls die Brennkraftmaschine abstirbt, nachdem sie einmal angedreht wurde, und der Elektromotor (21) sich trägheitsbedingt weiterdreht, nachdem er ausgeschaltet wurde.
  6. Brennkraftmaschinen-Startvorrichtung nach Anspruch 1, wobei: der Elektromotor (21) eingeschaltet wird, wenn die Drehzahl des angetriebenen Elements (52) auf die Verkupplungsgeschwindigkeit R(c) oder darunter sinkt, falls die Brennkraftmaschine sich trägheitsbedingt weiterdreht, nachdem ihr Betrieb aufgrund von vorgegebenen Bedingungen beendet wurde.
  7. Brennkraftmaschinen-Startvorrichtung nach Anspruch 1, wobei: die Freilaufkupplung (5) und der Elektromotor (21) einstückig als einheitlicher Körper ausgebildet sind und das angetriebene Element (52) der Freilaufkupplung dafür ausgelegt ist, die Kurbelwelle der Brennkraftmaschine zu drehen.
  8. Brennkraftmaschinen-Startvorrichtung nach Anspruch 1, wobei: die Freilaufkupplung (5) zusammen mit der Brennkraftmaschine gebaut ist und das Antriebselement (51) dafür ausgelegt ist, vom Elektromotor (21) gedreht zu werden.
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