DE102011000123A1

DE102011000123A1 - System zum Anlassen einer Verbrennungskraftmaschine durch Eingriff eines Ritzels in einen Zahnkranz

Info

Publication number: DE102011000123A1
Application number: DE102011000123A
Authority: DE
Inventors: Tatsuya Fujita; Hideya NOTANI; Kazushige Okumoto
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2010-01-14
Filing date: 2011-01-13
Publication date: 2011-09-01
Anticipated expiration: 2031-01-14
Also published as: JP5353721B2; DE102011000123B4; JP2011144752A

Abstract

Ein System (1) zum Steuern eines Starters mit einem Aktuator (AC), der nach einem automatischen Stoppen der Verbrennungskraftmaschine (20), wenn er erregt wird, ein Ritzel (15) des Starters (10) mit einem Zahnkranz (22), welches mit einer Abtriebswelle (12a) einer Verbrennungskraftmaschine (20) gekoppelt ist, in Eingriff bringt, und zum Drehen des Ritzels (15), um dadurch die Verbrennungskraftmaschine (20) in Reaktion auf ein Eintreten einer Maschinen-Neustartbedingung anzukurbeln. In diesem System (1) dient eine Ritzeleingriffseinheit zum Erregen des Aktuators (AC), um einen Voreingriff des Ritzels (15) mit dem Zahnkranz (22) vor dem Eintreten der Maschinen-Neustartbedingung auszuführen. Eine Ritzellöse-Bestimmungseinheit dient nach dem Voreingriff des Ritzels (15) mit dem Zahnkranz (22) vor dem Eintreten der Maschinen-Neustartbedingung zum Bestimmen, ob ein Lösen des Ritzels (15) von dem Zahnkranz (22) aufgetreten ist. Eine Steuereinheit (30) dient zum Steuern, wie das Ritzel (15) nach einem Ergebnis der Bestimmung durch die Ritzellöse-Bestimmungseinheit anzusteuern ist.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft Systeme zum Ankurbeln bzw. Anlassen einer Verbrennungskraftmaschine durch Eingriff eines Ritzels eines Starters in bzw. mit einen Zahnkranz, welcher mit einer Abtriebswelle der Verbrennungskraftmaschine gekoppelt ist.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Stopp- und Start-Maschinensysteme, wie z. B. Leerlaufreduktionssteuersysteme, wurden in letzter Zeit entwickelt. Derartige Stopp- und Startmaschinensysteme sind gestaltet, um automatisch eine Verbrennungskraftmaschine eines Fahrzeugs als Reaktion auf eines Erfassens einer Maschinenstoppbetätigung des Fahrers zu stoppen, wie z. B. das Betätigen eines Bremspedals. Diese Stopp- und Start-Maschinensysteme sind außerdem derart gestaltet, dass sie die Verbrennungskraftmaschine als Reaktion auf ein Erfassen einer Fahrerbetätigung neu starten, um das Fahrzeug zu starten, wie z. B. Betätigung eines Gaspedals. Diese Stopp- und Start-Maschinensysteme zielen darauf, Kraftstoffkosten, Abgasemissionen und dergleichen zu reduzieren.
Das Neustarten einer Verbrennungskraftmaschine, welche einfach als ”Maschine” bezeichnet wird, erfordert eine Anfangsdrehung einer Abtriebswelle, wie z. B. eine Kurbelwelle, der Maschine sowie ein normales Starten der Maschine in Reaktion auf der Betätigung eines Zündschlüssels. Diese Stopp- und Start-Maschinensysteme verwenden einen Starter, um eine Anfangsdrehung der Kurbelwelle der Maschine bereitzustellen. Insbesondere schieben derartige Stopp- und Start-Maschinensysteme, um eine Anfangsdrehung der Kurbelwelle der Maschine bereitzustellen, ein Ritzel des Starters in den Zahnkranz, welcher mit der Kurbelwelle gekoppelt ist, um dadurch das Ritzel mit dem Zahnkranz in Eingriff zu bringen. Danach bestromen bzw. erregen diese Systeme den Starter zum Drehen des Ritzels zusammen mit dem Zahnkranz, um das Ankurbeln bzw. Anlassen der Maschine zu beginnen und dadurch die Maschine neu zu starten.
Ein Beispiel einer Starteransteuersteuerung bzw. Starterantriebssteuerung zum Neustarten einer Maschine ist in der japanischen Patentanmeldung 2008-163818 offenbart. Die in der Patentveröffentlichung offenbarte Starteransteuersteuerung bringt, nachdem die Maschine in Vorbereitung zum Neustarten der Maschine automatisch stoppt, das Ritzel des Starters im Voraus mit einem Zahnkranz, welcher an die Kurbelwelle der Maschine gekoppelt ist, in Eingriff, bevor die Drehzahl der Maschine Null ist. Dieser Voreingriff des Ritzels mit dem Zahnkranz kann den Motor sofort in Reaktion auf die Maschinen-Neustartbetätigung des Fahrers neu starten und kann eine Lärm- bzw. Geräuscherzeugung reduzieren, wenn das Ritzel bereits mit dem Zahnkranz in Eingriff steht.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die Erfinder haben ein Problem in der Starteransteuersteuerung entdeckt, welche in der oben genannten Patentveröffentlichung offenbart ist.
Nach einem Voreingriff des Ritzels in den Zahnkranz im Anschluss eines automatischen Stoppens der Maschine vor dem Auftreten einer Maschinen-Neustartanforderung, kann sich das Ritzel aus dem Zahnkranz vor einem Neustart der Maschine lösen. Falls die Starteransteuersteuerung das Ritzel in Reaktion auf das Auftreten einer Maschinen-Neustartanforderung in dem Ritzellösungszustand sowie in dem Ritzeleingriffszustand dreht, wird das Ritzel gedreht, wobei es nicht mit dem Zahnkranz im Eingriff steht. Die Drehung des Ritzels, welches nicht mit dem Zahnkranz in Eingriff steht, kann dazu führen, dass das drehende, mit den Zahnkranz einzukämmende Ritzel in seiner Drehung gestoppt bzw. abgebremst werden, was zu einem erhöhten Geräuscherzeugung beim Einkämmen des drehenden Ritzels mit dem Zahnkranz führt. Die Drehung des nicht mit dem Zahnkranz in Eingriff stehenden Ritzels kann das weiche Einkämmen des drehenden Ritzels mit dem stehenden Zahnkranz verhindern, was dazu führt, dass ein Ankurbeln bzw. Anlassen der Maschine nicht optimal ausgeführt werden kann.
Hinsichtlich der vorstehend dargelegten Umstände ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Systeme zum Neustarten einer Verbrennungskraftmaschine vorzusehen; die derart konfiguriert sind, dass sie das vorstehend dargelegtes Problem lösen.
Insbesondere ist es eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Systeme zum Neustarten einer Verbrennungskraftmaschine vorzusehen; die derart konfiguriert sind, dass selbst dann ein ordnungsgemäßes Anlassen der Verbrennungskraftmaschine ausgeführt werden kann, wenn das Ritzel nicht mit einem Zahnkranz in Eingriff steht.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein System zum Steuern eines Starters mit einem Aktuator, der nach einem automatischen Stoppen der Verbrennungskraftmaschine, wenn er bestromt bzw. erregt wird, ein Ritzel des Starters mit einem Zahnkranz, welcher mit einer Abtriebswelle einer Verbrennungskraftmaschine gekoppelt ist, in Eingriff bringt, und zum Drehen des Ritzels vorgesehen, um dadurch die Verbrennungskraftmaschine als Reaktion auf ein Schaffen bzw. Eintreten einer Maschinen-Neustartbedingung anzukurbeln. Das System enthält eine Ritzeleingriffseinheit zum Bestromen bzw. Erregen des Aktuators, um einen Voreingriff des Ritzels in den Zahnkranz vor dem Eintreten der Maschinen-Neustartbedingung auszuführen, und eine Ritzellösbestimmungseinheit, um nach dem Voreingriff des Ritzels in den Zahnkranz vor dem Eintreten der Maschinen-Neustartbedingung zu bestimmen, ob ein Lösen des Ritzels in dem Zahnkranz aufgetreten ist. Das System enthält eine Steuereinheit zum Steuern, wie das Ritzel nach einem Ergebnis der Bestimmung durch die Ritzellöse-Bestimmungseinheit anzusteuern ist.
Der eine Aspekt der vorliegenden Erfindung zielt darauf ab, nach dem Voreingriff des Ritzels mit dem Zahnkranz, das Auftreten des ”Lösen des Ritzels” anzusprechen. Das Lösen des Ritzels bzw. Ritzellösen bedeutet, dass das Ritzel nach dem Voreingriff des Ritzels in den Zahnkranz nicht mit dem Zahnkranz in Eingriff steht, beispielsweise aufgrund eines Drehens der Abtriebswelle der Verbrennungskraftmaschine.
Insbesondere ist der erste Aspekt der vorliegenden Erfindung gekennzeichnet, um nach dem Voreingriff des Ritzels in den Zahnkranz vor dem Eintreten der Maschinen-Neustartbedingung zu bestimmen, ob das Lösen des Ritzels in dem Zahnkranz aufgetreten ist, und zu steuern, wie man das Ritzel nach einem Ergebnis der Bestimmung ansteuert.
Diese Konfiguration des einen Aspekts der vorliegenden Erfindung kann die Ansteuerung des Ritzels zwischen dem Auftreten des Losgelöstseins des Ritzels von dem Zahnkranz und dem Nicht-Auftreten des Losgelöstseins des Ritzels von dem Zahnkranz verändern. Somit ist es möglich, ordnungsgemäß die Verbrennungskraftmaschine anzulassen bzw. anzukurbeln, selbst wenn das Lösen des Ritzels in dem Zahnkranz nach dem Voreingriff des Ritzels in den Zahnkranz auftritt.
Eine erste bevorzugte Ausführungsform des einen Aspekts der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit derart gestaltet ist, dass sie die Drehung des Ritzels als Reaktion auf das Eintreten der Ritzelneustartbedingung neu startet, wenn bestimmt wird, dass das Lösen des Ritzels in dem Zahnkranz nicht aufgetreten ist; und die Drehung des Ritzels startet, nachdem eine voreingestellte Verzögerungszeit seit dem Eintreten der Ritzelneustartbedingung verstrichen ist, wenn bestimmt wird, dass das Lösen des Ritzels in dem Zahnkranz aufgetreten ist.
Eine zweite bevorzugte Ausführungsform des einen Aspekts der vorliegenden Erfindung ist darin gekennzeichnet, dass die Steuereinheit derart gestaltet ist, dass sie, wenn bestimmt wird, dass das Lösen des Ritzels von dem Zahnkranz aufgetreten ist, den Eingriff des Ritzels mit dem Zahnkranz erneut durch den Aktuator innerhalb eines Zeitraums nach dem Bestimmen des Auftretens des Lösens bis zum Eintreten der Motorneustartbedingung ausführt.
Eine dritte bevorzugte Ausführungsform des einen Aspekts der vorliegenden Erfindung ist darin gekennzeichnet, dass die Steuereinheit derart gestaltet ist, dass sie ein Erregen und ein Nicht-Erregen des Aktuators mehrmals innerhalb des Zeitraums ausführt.
Eine vierte bevorzugte Ausführungsform des einen Aspekts der vorliegenden Erfindung ist darin gekennzeichnet, dass die Steuereinheit derart gestaltet ist, dass sie das Erregen des Aktuators innerhalb des Zeitraums startet und mit dem Erregen des Aktuators innerhalb des Zeitraums fortfährt.
Eine fünfte bevorzugte Ausführungsform des einen Aspekts der vorliegenden Erfindung ist darin gekennzeichnet, dass die Ritzeleingriffseinheit und die Steuereinheit im Allgemeinen eine Batterie aufweisen und jede der Ritzeleingriffseinheit und der Steuereinheit ist derart gestaltet, dass sie den Aktuator basierend auf einer von der Batterie zugeführten Leistung erregt. Die fünfte bevorzugte Ausführungsform weist ferner eine Erfassungseinrichtung zum Erfassen eines verbleibenden Betrags der Ladung der Batterie auf und die Steuereinheit ist derart gestaltet, dass sie basierend auf dem erfassten verbleibenden Betrag der Ladung der Batterie verändert, wie man den Aktuator erneut beim Ausführen des Eingriffs des Ritzels in den Zahnkranz innerhalb des Zeitraums erregt.
Eine sechste bevorzugte Ausführungsform des einen Aspekts der vorliegenden Erfindung ist darin gekennzeichnet, dass die Ritzeleingriffseinheit derart gestaltet ist, dass sie den Aktuator erregt, nachdem ein voreingestellter Zeitraum seit dem Abschluss des Voreingriffs des Ritzels in den Zahnkranz verstrichen ist.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
Andere Aufgaben und Aspekte der Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung einer Ausführungsform mit Bezug auf die begleitenden Figuren besser ersichtlich. In denen zeigt:
1 eine Ansicht, welche ein Beispiel des Gesamtgeräteaufbaus des Maschinensteuersystems gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schematisch darstellt;
2 ein Zeitdiagramm, welches spezifische Operationen des Maschinensteuersystems in einem zweiten Starteransteuermodus gemäß der Ausführungsform darstellt;
3 ein Flussdiagramm, welches ein durch eine in 1 dargestellte ECU ausführendes Maschinenautomatik-Stoppprogramm gemäß der ersten Ausführungsform schematisch darstellt;
4 ein Flussdiagramm, welches ein durch die ECU ausführendes Ritzellöse-Bestimmungsprogramm gemäß der Ausführungsform schematisch darstellt;
5 ein Flussdiagramm, welches ein durch die ECU ausführendes Maschinen-Neustartprogramm gemäß der ersten Ausführungsform darstellt;
6 ein Zeitdiagramm, welches spezifische Operationen des Maschinensteuersystems darstellt, um einen in 1 dargestellten Starter gemäß der ersten Ausführungsform zu starten;
7 ein Zeitdiagramm, welches spezifische Operationen des Maschinensteuersystems zum Starten des Starters gemäß einigen Abwandlungen der Ausführungsform schematisch darstellt;
8 ein Zeitdiagramm, welches eine Wellenform jedes Positionserfassungssignals und eine Veränderung einer Wellenform eines Stroms, der durch einen Magneten des Starters basierend auf einem entsprechenden Positionserfassungssignal gemäß einer Abwandlung der ersten Ausführungsform durchfließt, über die Zeit schematisch darstellt; und
9 einen Graphen, welcher ein Beispiel der Beziehung zwischen dem Stromspitzenwert durch den Magneten und einem Eingriffszustand (Eingriffstiefe) zwischen einem Ritzel des Starters und einem Zahnkranz gemäß der gleichen Abwandlung schematisch darstellt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die begleitenden Figuren beschrieben.
In dieser Ausführungsform wird die vorliegende Erfindung auf ein Maschinenstartsystem angewandt, welches als ein Teil eines in einem Motorfahrzeug installierten Maschinensteuersystem 1 gestaltet ist. Das Maschinensteuersystem 1 setzt sich aus einer elektronischen Steuereinheit ECU 30 als eine zentrale Einrichtung davon zusammen und bewirkt, die Menge des zu versprühenden Kraftstoffs und den Zündzeitpunkt zu steuern, und führt eine Aufgabe des automatischen Stoppens einer Verbrennungskraftmaschine (einfach als Maschine bezeichnet) 20 und eine Aufgabe des Neustartens der Maschine 20 aus. Ein Beispiel der Gesamtstruktur des Maschinensteuersystems 1 ist in 1 dargestellt. Als Maschine 20 ist eine Viertakt-, Vierzylindermaschine in dieser Ausführungsform als Beispiel verwendet.
Bezug nehmend auf 1 weist die Maschine 20 eine Kurbelwelle 21 als Abtriebswelle davon auf, wobei ein Ende eines Zahnkranzes 22 direkt oder indirekt gekoppelt ist. Die Kurbelwelle 21 ist an den Kolben vermittels eines Verbindungsstabs innerhalb jedes Zylinders derart gekoppelt, dass sich der Kolben in jedem Zylinder auf und ab bewegt, was die drehende Kurbelwelle 21 ermöglicht.
Insbesondere arbeitet die Maschine 20, um die Luft-Kraftstoff-Mischung oder Luft innerhalb jedes Zylinders durch den Kolben zu komprimieren und die komprimierte Luft-Kraftstoff-Mischung oder die Mischung der komprimierten Luft und des Kraftstoffs innerhalb jedes Zylinders zu verbrennen bzw. brennen. Dies verändert die Kraftstoffenergie zur mechanischen Energie, wie z. B. rotatorische Energie, um den Kolben innerhalb jedes Zylinders hin und her zu bewegen, und somit die Kurbelwelle 21 zu drehen. Die Drehung der Kurbelwelle 21 wird durch einen in dem Kraftfahrzeug installierten Antriebsstrang zu Antriebsrädern übertragen, um dadurch das Kraftfahrzeug anzutreiben.
Die Maschine 20 ist z. B. mit einem Kraftstoffeinspritzsystem 51 und einem Zündsystem 53 installiert.
Das Kraftstoffeinspritzsystem 51 enthält Aktuatoren AC, wie z. B. Kraftstoffinjektoren, und veranlasst bzw. bewirkt die Aktuatoren AC, Kraftstoff entweder direkt in jeden Zylinder der Maschine 20 einzusprühen oder in einen Ansaugkrümmer (oder Einlasskanal) unmittelbar vor jedem Zylinder davon, um dadurch die Luft-Kraftstoff-Mischung in jedem Zylinder der Maschine 20 zu verbrennen.
Das Zündsystem 53 enthält Aktuatoren AC, wie z. B. Zünder, und veranlasst bzw. bewirkt die Aktuatoren AC, einen elektrischen Strom oder Funken zum Zünden einer Luft-Kraftstoff-Mischung in jedem Zylinder der Maschine 20 bereitzustellen, und somit die Luft-Kraftstoff-Mischung zu verbrennen.
Wenn die Maschine 20 als Dieselmaschine gestaltet ist, kann das Zündsystem 53 entfernt werden.
Zudem ist in dem Kraftfahrzeug zum Verlangsamen oder Stoppen des Kraftfahrzeugs ein Bremssystem 55 installiert.
Das Bremssystem 55 enthält z. B. eine Scheiben- oder Trommelbremse als Aktuatoren AC bei jedem Rad des Kraftfahrzeugs. Das Bremssystem 55 wird betrieben, um ein Erklärungssignal zu jeder Bremse zu senden, welches eine Bremskraft zeigt, um von jeder Bremse zu einer entsprechenden der Räder als Reaktion auf ein durch den Fahrer gedrücktes Bremspedal BP des Kraftfahrzeugs angewandt zu werden. Dies veranlasst jede Bremse, die Drehung eines entsprechenden der Räder des Kraftfahrzeugs basierend auf dem gesendeten Erklärungssignal zu verlangsamen oder zu stoppen.
Bezug nehmend auf 1 enthält das Maschinensteuersystem 1 einen Starter 10, eine Batterie 12 und eine Motorschalteinheit 13.
Der Starter 10 setzt sich aus einem Startermotor (Motor) 11 einem Ritzel 15, einem Ritzelaktuator AC und einer Spulenschalteinheit 17 zusammen. Der Motorschalter 13 ist zwischen dem Motor 11 und der Batterie 12 vorgesehen und mit der ECU 30 elektrisch verbunden. Der Motorschalter 13 wird betrieben, den Motor 11 gemäß einem von der ECU 30 zugeführten Steuersignal zu bestromen und nicht zu bestromen bzw. abzuschalten.
Der Motor 11 besteht aus einer Abtriebswelle, zu der eine Ritzelwelle 14 gekoppelt ist. Der Motor 11 besteht zudem aus einem an der Antriebswelle gekoppelten Läufer und wird betrieben, um die Abtriebswelle und die Ritzelwelle 14 zu drehen, wenn der Läufer erregt wird.
Das Ritzel 15 ist auf der äußeren Oberfläche von einem Ende der Ritzelwelle 14 mittels einer Einwegkupplung bzw. Freilauf-Kupplung CL derart montiert, dass das Ritzel 15 zusammen mit der Einwegkupplung CL, d. h. die Ritzelwelle 14, in axialer Richtung der Ritzelwelle 14 schaltbar und damit drehbar ist. Die Einwegkupplung CL ist gestaltet, um die von dem Motor 11 zugeführte Drehbewegung zu dem Ritzel 15 zu übertragen, ohne die von dem Ritzel 15 zu dem Motor 11 zugeführte Drehbewegung zu übertragen.
Der Motor 11 ist entgegengesetzt der Maschine 20 derart angeordnet, dass das Verschieben des Ritzels 15 in Axialrichtung der Abtriebswelle 12a zu der Maschine 20 dem Ritzel 15 ermöglicht, an den Zahnkranz 22 der Maschine 20 anzustoßen.
Der Ritzelaktuator AC, einfach als „Aktuator” bezeichnet, wird betrieben, um das Ritzel 15 (Ritzelwelle 14) zum Zahnkranz 22 zu schieben und es zu einer in 1 dargestellten ursprünglichen Position, weg von dem Zahnkranz 22 unter Bestromungssteuerung durch die ECU 30, zurückzustellen. Insbesondere besteht der Aktuator AC aus einem Magneten (Magnetspule) 16, einem beweglichen Kern 18 und einem Schiebehebel bzw. Schalthebel 19. Die Spulenschalteinheit 17 ist zwischen dem Magnet 16 und der Batterie 12 vorgesehen und mit der ECU 30 elektrisch verbunden. Die Spulenschalteinheit 17 wird betrieben, das Erregen und Nicht-Erregen des Magneten 16 gemäß der von der ECU 30 zugeführten Steuersignale zu schalten.
Insbesondere ist der bewegbare Kern 18 derart parallel zur Axialrichtung der Ritzelwelle 14 angeordnet, dass er in seiner Längsrichtung parallel zur Axialrichtung der Ritzelwelle 14 verschiebbar ist.
Der Magnet 16 ist z. B. derart angeordnet, dass er den bewegbaren Kern 18 umgibt. Ein Ende des Magneten 16 ist mit einem positiven Anschluss der Batterie 12 mittels der Spulenschalteinheit 17 elektrisch verbunden und das andere Ende davon ist geerdet. Der Schalthebel 19 weist ein Ende auf und das andere Ende in Längsrichtung. Das eine Ende des Schalthebels 19 ist drehend an einem Ende des bewegbaren Kerns 18 gekoppelt und das andere Ende davon ist an die Ritzelwelle 14 gekoppelt. Der Schalthebel 19 wird um eine im Wesentlichen bei dessen Mitte der Längsrichtung positionierten Drehachse geschwenkt.
Wenn der Magnet 16 nicht erregt wird, ist das Ritzel 15 bei der in 1 dargestellten ursprünglichen Position positioniert, um nicht mit dem Zahnkranz 22 in Kontakt zu sein, sodass die Übertragung der Drehkraft (Moment) von dem Ritzel 15 zu dem Zahnkranz 22 nicht durchgeführt werden kann.
Wenn durch die Batterie 12 erregt wird, d. h. wenn ein Ansteuerstrom von der Batterie 12 zugeführt wird, um durch den Magneten 16 durchzufließen, wobei das Ritzel 15 bei der ursprünglichen Position ist, arbeitet der Magnet 16, um den bewegbaren Kern 18 in Längsrichtung des bewegbaren Kerns 18 zu verschieben, um den bewegbaren Kern 18 darin gegen die Kraft der Rückstellfeder (nicht gezeigt) zu ziehen. Das Einzieh-Verschieben des bewegbaren Kerns 18 schwenkt den Schalthebel 19 in 1 im Uhrzeigersinn, wobei das Ritzel 15 (Ritzelwelle 14) zu dem Zahnkranz 22 mittels des Schalthebels 19 verschoben wird. Dies ermöglicht dem Ritzel 15 in dem Zahnkranz 22 derart in Eingriff zu stehen, dass die Übertragung der Drehkraft von dem Ritzel 15 zu dem Zahnkranz 22 ausgeführt werden kann.
Wenn der Magnet 16 nicht erregt wird, stellt die Rückstellfeder den bewegbaren Kern 18 und den Schalthebel 19 zu ihren in 1 dargestellt ursprünglichen Positionen derart zurück, dass das Ritzel 15 aus dem Eingriff mit dem Zahnkranz 22 gezogen wird.
Ein Zündschalter 23 ist in dem Kraftfahrzeug elektrisch vorgesehen und mit der ECU 30 elektrisch mit der ECU verbunden. Wenn der Zündschalter 23 z. B. durch Betätigen eines Zündschlüssels durch den Fahrer zu einer AN-Zündposition gedreht wird, wird die ECU 30 derart aktiviert, dass das Erregen des Motors 11 und des Magneten 16 ausgeführt werden kann.
Zudem enthält das Maschinensteuersystem 1 Sensoren zum Messen der Betriebsbedingungen der Maschine 20 und der Antriebsbedingungen des Kraftfahrzeugs.
Jeder der Sensoren wird betrieben, um einen sofortigen Wert eines entsprechenden Parameters in Zusammenhang mit den Betriebsbedingungen der Maschine 20 und/oder des Kraftfahrzeugs zu messen und ein Signal zu der ECU 30 auszugeben, das den gemessenen Wert eines entsprechenden Parameters zeigt.
Insbesondere enthalten die Sensoren z. B. einen Kurbelwinkelsensor (Kurbelwellensensor) 24, einen Maschinenkühlmittelsensor CS, einen Beschleunigungssensor 26, einen Kupplungssensor 27, einen Radgeschwindigkeitssensor 29 und einen Bremssensor BS; diese Sensoren sind elektrisch mit der ECU 30 verbunden.
Der Kurbelwinkelsensor 24 wird betrieben, um an die ECU 30 ein rechtwinkliges Kurbelwellensignal (Kurbelimpuls) auszugeben, jedes Mal wenn die Kurbelwelle 21 durch einen voreingestellten Winkel, wie z. B. 30 Grad (30 Kurbelwinkelgrad), gedreht wird.
Der Maschinenkühlmittelsensor (Kühlmittelsensor) CS wird betrieben, um die Temperatur eines Maschinenkühlmittels innerhalb der Maschine 20 zu messen und an die ECU 30 ein Signal auszugeben, dass die gemessene Temperatur zeigt.
Der Beschleunigungssensor 26 wird betrieben, um:
eine von einem Fahrer betätigte (gedrückte) Bewegung eines fahrerbedienbaren Gaspedals 25 des Kraftfahrzeugs zu messen, das mit einem Drosselventil zum Steuern der Menge einer in den Ansaugkrümmer eintretenden Luft verbunden ist; und
ein Signal zu der ECU 30 auszugeben, das die gemessene vom Fahrer betätigte Bewegung des Gaspedals 25 zeigt.
Der Kupplungspedalsensor 28 wird betrieben, um:
eine von einem Fahrer betätigte Bewegung eines fahrerbedienbaren Kupplungspedals 27 des Kraftfahrzeugs, das zu einem Kupplungssystem (nicht gezeigt), welches in dem Kraftfahrzeug installiert ist, verbunden ist, und betrieben wird, um die Übertragung der Leistung von der Kurbelwelle 21 zu einem in dem Kraftfahrzeug installierten Getriebe zu ermöglichen oder zu blockieren; und
ein Signal zu der ECU 30 auszugeben, das die gemessene vom Fahrer betätigte Bewegung des Kupplungspedals 27 zeigt.
Der Bremssensor BS wird betrieben, um:
eine vom Fahrer betätigte (gedrückte) Bewegung des Bremspedals BP zu messen; und
ein Signals zu der ECU 30 auszugeben, das die gemessene vom Fahrer betätigte Bewegung des Bremspedals BP zeigt.
Der Radgeschwindigkeitssensor 29 ist z. B. für jedes Rad des Kraftfahrzeugs vorgesehen. Der für jedes Rad vorgesehene Radgeschwindigkeitssensor 29 wird betrieben, um ein Signal zu messen, das die Drehzahl eines entsprechenden Rades zeigt, und die Drehzahl des entsprechenden Rades zu der ECU 30 ausgibt.
Die ECU 30 ist z. B. als normale Mikrocomputerschaltung, bestehend z. B. aus einer CPU, eines Speichermediums 30a, das einen ROM (Festwertspeicher) enthält, wie z. B. einen wieder beschreibbaren RAM (Arbeitsspeicher), und dergleichen, eine IO (Eingabe und Ausgabe) Schnittstelle, usw. Die normale Mikrocomputerschaltung ist in dieser Ausführungsform definiert, um zumindest eine CPU und einen Hauptspeicher dafür zu enthalten.
Das Speichermedium 30a speichert darin vorher verschiedene Maschinensteuerprogramme.
Die ECU 30 wird betrieben, um:
die von den Sensoren ausgegebenen Signale zu empfangen; und
verschiedene in der Maschine 20 installierten Aktuatoren AC basierend auf den Betätigungsbedingungen der Maschine 20 zu steuern, welche durch zumindest einige der empfangenen Signale aus den Sensoren bestimmt werden, um dadurch verschiedene steuernde Variablen der Maschine 20 einzustellen.
Die ECU 30 ist gestaltet, um verschiedene Maschinensteueraufgaben auszuführen.
Zum Beispiel ist, wie verschiedene Maschinensteueraufgaben, die ECU 30 programmiert, um:
eine Menge einer Eingangsluft in jeden Zylinder einzustellen;
einen ordnungsgemäßen Kraftstoffeinspritzzeitpunkt und eine ordnungsgemäße Einspritzmenge für den Kraftstoffinjektor AC für jeden Zylinder und einen ordnungsgemäßen Zündzeitpunkt für den Zünder AC für jeden Zylinder zu berechnen;
den Kraftstoffinjektor AC für jeden Zylinder anzuweisen, um bei einem entsprechenden berechneten ordnungsgemäßen Einspritzzeitpunkt eine entsprechende ordnungsgemäße Menge des Kraftstoffs in den Zylinder einzusprühen; und
den Zünder AC für jeden Zylinder anzuweisen, um die komprimierte Luft-Kraftstoff-Mischung oder die Mischung der komprimierten Luft und des Kraftstoffs in jeden Zylinder bei einem entsprechenden berechneten ordnungsgemäßen Zündzeitpunkt zu zünden.
Zudem ist die ECU 30 gestaltet, um verschiedene Startersteueraufgaben auszuführen.
Insbesondere weist die ECU 30 Ausgabekanäle P1 und P2 auf. Der Ausgabekanal P1 ist mit der Motorsteuereinheit 13 elektrisch verbunden und der Ausgabekanal P2 ist mit der Spulenschalteinheit 17 elektrische verbunden. Die ECU 30 wird betrieben, um AN/AUS-Signale als Steuersignale zu der Motorschalteinheit 13 mittels des Ausgangskanals P1 auszugeben und AN/AUS-Signale als Steuersignale zu der Spulenschalteinheit 17 vermittels des Ausgangskanals P2 auszugeben.
Wenn das AN-Signal von der ECU 30 vermittels des Ausgangskanals P1 gesendet wird, schafft die Motorschalteinheit 13, während das AN-Signal dazu eingegeben wird, eine elektrische Übertragung bzw. Leitung zwischen der Batterie 12 und dem Läufer des Motors 11, um dadurch den Motor 11 zu bestromen. Die Motorschalteinheit 13 stoppt, während das Aus-Signal dazu eingegeben wird, die elektrische Übertragung bzw. Leitung zwischen der Batterie 12 und dem Läufer des Motors 11, um dadurch den Motor nicht zu bestromen.
Wenn das AN-Signal aus der ECU 30 vermittels dem Ausgangskanal P2 gesendet wird, schafft die Spulensteuereinheit 17 während das AN-Signal dazu eingegeben wird, eine elektrische Übertragung bzw. Leitung zwischen der Batterie 12 und dem Magneten 16, um dadurch den Magneten 16 zu bestromen. Die Spulenschalteinheit 12 stoppt, während das AUS-Signal dazu eingegeben wird, die elektrische Übertragung zwischen der Batterie 12 und dem Magneten 16, um dadurch den Magneten 16 nicht zu bestromen.
Die ECU 30 ist programmiert, um die Maschinenautomatik-Stoppsteuerung und die Maschinen-Neustartsteuerung zusätzlich zu einer Hauptmaschinensteuerung auszuführen.
Insbesondere bestimmt in Übereinstimmung mit der Maschinenautomatik-Stoppsteuerung die ECU 30 wiederholt, ob zumindest eine der vorbestimmten Maschinenautomatik-Stoppbedingungen erfüllt ist, mit anderen Worten, ob eine Maschinenautomatik-Stoppanforderung (Leerlaufreduktionsanforderung) basierend auf den Signalen auftritt, welche von den Sensoren ausgegeben werden.
Beim Bestimmen, das keine vorbestimmte Maschinenautomatik-Stoppbedingung erfüllt sind, verlässt die ECU 30 die Maschinenautomatik-Stoppsteuerung.
Anderenfalls führt beim Bestimmen, dass zumindest eine der vorbestimmten Maschinenautomatik-Stoppbedingungen erfüllt ist, d. h. eine Automatik-Stoppanforderung auftritt, die ECU 30 eine Maschinenautomatik-Stoppaufgabe aus. Insbesondere steuert die ECU 30 das Kraftstoffeinspritzsystem 51, um die Zufuhr des Kraftstoffs (Kraftstoffeinsparen) in jeden Zylinder zu stoppen, und/oder das Zündsystem 53 zu steuern, um die Zündung der Luft-Kraftstoffmischung in jedem Zylinder zu stoppen und somit das Brennen bzw. Verbrennen der Luft-Kraftstoff-Mischung in jedem Zylinder zu stoppen. Das Stoppen des Brennens bzw. Verbrennen der Luft-Kraftstoff-Mischung in jedem Zylinder der Maschine 20 bedeutet das automatische Stoppen der Maschine 20. Die ECU 30 kappt bzw. reduziert gemäß dieser Ausführungsform den Kraftstoff in jedem Zylinder, um dadurch die Maschine 20 automatisch zu stoppen.
Die vorbestimmten Maschinenautomatik-Stoppbedingungen enthalten z. B. die nachfolgenden Bedingungen, dass:
die vom Fahrer betätigte Bewegung des Gaspedals 25 Null ist (der Fahrer gibt vollständig das Gaspedal 25 frei), sodass das Drosselventil in ihrer Leerlaufposition positioniert ist;
das Bremspedal BP durch den Fahrer gedrückt ist; und
die Maschinendrehzahl gleich oder kleiner als eine voreingestellte Drehzahl (Leerlaufreduktionsausführdrehzahl) ist.
Das automatische Stoppen der Maschine 20 veranlasst die Kurbelwelle 21, um im Leerlauf zu fahren, mit anderen Worten die Drehzahl NE der Maschine 20 in Vorwärtsrichtung abnimmt.
Nach dem automatischen Stoppen der Maschine 20, führt die ECU 30 die Maschinen-Neustartsteuerung als Reaktion auf, wenn basierend auf den von den Sensoren ausgegebenen Signale bestimmt wird, dass zumindest eine der vorbestimmten Maschinen-Neustartbedingungen erfüllt ist, d. h. eine Maschinen-Neustartanforderung auftritt, aus. Die vorbestimmten Maschinen-Neustartbedingungen enthalten z. B. die folgenden Bedingungen, dass:
das Gaspedal 25 durch den Fahrer gedrückt ist (das Drosselventil ist offen); und
die vom Fahrer betätigte Bewegung des Bremspedals BP Null ist (der Fahrer gibt das Bremspedal BP vollständig frei).
Wie die Maschinen-Neustartsteuerung ist die ECU 30 programmiert, um in einem Selbst-Neustartmodus zu schalten, wenn die Drehzahl NE der Maschine 20 beim Auftreten einer Maschinen-Neustartanforderung gleich oder größer ist als eine erste Drehzahl NE1, wie z. B. ein Wert gleich oder kleiner als 500 RPM. Bei dem Selbst-Neustartmodus steuert die ECU 30 das Kraftstoffeinspritzsystem 51 und/oder das Zündsystem 53, um die komprimierte Luft-Kraftstoff-Mischung oder die Mischung der komprimierten Luft und des Kraftstoff innerhalb jedes Zylinders zu brennen bzw. verbrennen ohne Verwendung des Starters 10, um dadurch die Maschine 20 neu zu starten. Es ist anzumerken, dass die Drehzahl NE der Kurbelwelle 21 der Maschine 20, mit anderen Worten die Drehzahl der Maschine 20, z. B. durch die ECU 30 basierend auf den Kurbelimpulsen, die in die ECU 30 aus dem Kurbelwinkelsensor 24 eingegeben werden, berechnet werden kann.
Dagegen wird, wenn die Drehzahl der Maschine 20 beim Auftreten einer Maschinen-Neustartanforderung kleiner als die erster Drehzahl NE ist, die ECU 30 programmiert, um in einen Starter-Neustartmodus zu schalten, um dadurch die Maschine 20 durch Anlassen der Kurbelwelle 21 unter Verwendung des Starters 10 neu zu starten.
Bei dem Starter-Neustartmodus ist die ECU 30 programmiert, um in einen der ersten und zweiten Starterantriebsmodi basierend auf dem Ergebnis des Vergleichs zwischen der Drehzahl der Maschine 20 beim Auftreten einer Maschinen-Neustartanforderung und einer zweiten Drehzahl NE2, wie z. B. 200RPM, zu schalten.
Insbesondere schaltet, wenn die Drehzahl der Maschine 20 beim Auftreten einer Maschinen-Neustartanforderung größer als die zweite Drehzahl NE2 ist, die ECU 20 in den ersten Starterantriebsmodus (Ritzelvordrehmodus). Insbesondere erregt die ECU 20 bei dem ersten Startantriebsmodus den Motor 11, um eine Drehzahl des Ritzels 15 bis zu der Drehzahl des Zahnkranzes 22 (die Drehzahl der Maschine 20) zu erhöhen. Danach erregt die ECU 20 in dem ersten Starterantriebsmodus den Magneten 16, um dadurch das Ritzel 15 in/auf den Zahnkranz 22 mit der Drehzahl des Ritzels 15, die im Wesentlichen mit der des Zahnkranz 22 synchronisiert wird, zu schieben.
Zusammenfassend bringt, nach automatischen Stoppen der Maschine 20, wenn eine Maschinen-Neustartanforderung bei der vergleichsweisen hohen Drehzahl der Maschine 20 auftritt, die ECU 30 das Ritzel 15 mit dem Zahnkranz 22 bei der im Freilauf fahrenden Drehzahl der Maschine 20 in Eingriff, um dadurch die Maschine 20 anzulassen. Der erste Starterantriebsmodus kann die Maschine 20 sofort neu starten, ohne das vollständiges Stoppen der Drehung der Kurbelwelle 21 der Maschine 20 abzuwarten.
Dagegen schaltet, wenn die Drehzahl der Maschine 20 beim Auftreten einer Maschinen-Neustartanforderung gleich oder kleiner als die zweite Drehzahl NE2 ist, die ECU 30 in den zweiten Starterantriebsmodus (Ritzelvoreingriffmodus). Insbesondere erregt die ECU 30 bei dem zweiten Starterantriebsmodus bei einem gegebenen Zeitpunkt den Magneten 16, um dadurch das Ritzel 15 in den Zahnkranz 22 zu schieben. Danach erregt die ECU 30 in dem zweiten Starterantriebsmodus den Motor 11 in Reaktion darauf, wenn zumindest eine der Maschinenstartbedingungen erfüllt ist, um dadurch das Ritzel 15 zu drehen.
Zusammenfassend, die ECU 30 führt, nach automatischen Stoppen der Maschine 20, wenn die Drehzahl der Maschine 20 innerhalb eines gegenwärtigen geringen Drehzahlbereichs gleich oder kleiner als 200RPM ist, bevor zumindest eine der Maschinenstartbedingungen erfüllt ist, den Eingriff des Ritzels 15 in den Zahnkranz 22 vorläufig aus, unmittelbar zuvor, um die Drehung der Kurbelwelle 21 zu stoppen bevor zumindest eine der Maschinen-Neustartbedingungen erfüllt ist. Danach dreht die ECU 30 das Ritzel 15, um die Maschine 20 als Reaktion darauf, wenn zumindest eine der Maschinen-Neustartbedingungen erfüllt ist, anzulassen. Der zweite Starterantriebsmodus ist gestaltet, um das Anlassen der Maschine 20 mit dem Motor 11 gleichzeitig mit dem Auftreten zumindest einer Maschinen-Neustartanforderung zu starten, sofort die Maschine 20 neu zu starten. Der zweite Starterantriebsmodus kann aufgrund des Eingriffs des Ritzels 15 in den Zahnkranz 22 ein erhöhtes Geräusch bzw. Lärm verhindern, weil unmittelbar zuvor das Ritzel 15 in Eingriff mit dem Zahnkranz 22 gebracht wird, um die Drehung der Kurbelwelle 21 zu stoppen.
2 zeigt ein Zeitdiagramm, welches spezifische Operationen des Maschinensteuersystems 1 in dem zweiten Starterantriebsmodus schematisch darstellt.
In 2 wird, während die Drehzahl NE der Maschine 20 nach dem automatischen Stoppen der Maschine 20 abnimmt, falls keine Maschinen-Neustartbedingungen erfüllt ist, die Spulenschalteinheit 17 bei einem Zeitpunkt t11 unmittelbar vor dem Stoppen der Drehung der Kurbelwelle 20 derart geschalten, dass das Ritzel 15 in den Zahnkranz 22 verschoben wird. Dies ermöglicht dem Ritzel 15 mit dem Zahnkranz 22 in Eingriff zu stehen. Insbesondere ist das in den Zahnkranz 22 geschobene Ritzel 15 in Anlage auf einer Seite des Zahnkranzes 22. Das bedeutet, zumindest ein Zahn des Ritzels 15 ist in Anlage an einen Zahn des Zahnkranzes 22. Nach der Anlage des Ritzels 15 an den Zahnkranz 22 wird der Zahnkranz 22 in Vorwärtsrichtung durch Ausrollen bzw. im Leerlauf der Kurbelwelle 21 gedreht, sodass zumindest der eine Zahn des Ritzels 15 mit einer Zahnlücke des Zahnkranzes 22 in Eingriff steht.
Danach wird, wenn die Drehung der Kurbelwelle 21 beim Zeitpunkt t12 vollständig gestoppt ist, die Spulenschalteinheit 17 geschaltet, um bei dem Zeitpunkt t12 aus zu sein, sodass der Magnet 16 nicht erregt wird. Bei dem Nicht-Bestromungszeitpunkt halt, falls die Drehzahl der Maschine 20 null ist, d. h. die Drehung des Zahnkranzes 22 gestoppt ist, die Drückkraft der Rückstellfeder des Starters 10 und die Reibung zwischen dem Zahnabschnitt des Ritzels 15 und dem des Zahnkranzes 22 den Eingriffszustand zwischen dem Ritzel 15 und dem Zahnkranz 22 bei, nach einem Schalten des Magneten 16 vom Bestromungszustand zum Nicht-Bestromungszustand. Wie vorstehend beschrieben, ist das Maschinensteuersystem 1 gemäß dieser Ausführungsform konfiguriert, um den Magneten 16 nach vollständigen Stoppen der Drehung der Kurbelwelle 21 der Maschine 20 zu bestromen, und dadurch den Leistungsverbrauch der Batterie 12 zu reduzieren und eine erzeugte Wärme des Magneten 16 zu reduzieren.
Nach dem Voreingriff des Ritzels 15 in den Zahnkranz 22 steht die ECU 30 bei dem Eingriffszustand zwischen dem Ritzel 15 und dem Zahnkranz 22 bereit, bis zumindest eine der Maschinen-Neustartbedingungen erfüllt ist. Wenn zumindest eine der Maschinen-Neustartbedingungen beim Zeitpunkt t13 erfüllt ist, stellt die ECU 30 die Spuleschalteinheit 17 zurück, um angeschaltet zu werden, und schaltet die Motorschalteinheit 13 an. Das bedeutet, der Motor 11 wird erregt, um das Ritzel 15 gleichzeitig zu drehen, wenn zumindest eine der Maschinen-Neustartbedingungen erfüllt ist, sodass das drehende Ritzel 15 den damit in Eingriff stehenden Zahnkranz 22 dreht, um dadurch die Maschine 20 anzulassen.
Falls der Magnet 16 bei dem Zeitpunkt t13 nicht-erregt beibehalten wurde (die Spulenschalteinheit 17 wurde AUS behalten), würde die Drehung des Zahnkranzes 22 basierend auf dem Erregen des Motors 11 die Druckkraft der Rückstellfeder bewirken, um das Ritzel 15 zu der ursprünglichen Position zu schieben, d. h. weg von dem Zahnkranz 22, sodass das Ritzel 15 nicht in Eingriff mit dem Zahnkranz 22 stehen würde.
Aus diesem Grund schaltet die ECU 30 die Spulenschalteinheit 17 beim Zeitpunkt t13 an, um dadurch das Ritzel 15 vom Nicht-In-Eingriff-Stehen bzw. gelösten Zustand mit dem Zahnkranz 22 aufgrund des Startens der Drehung des Zahnkranzes 22 (Kurbelwelle 21) zu verhindern.
Nach dem Start des Anlassens der Maschine 20, weist die ECU 30 den Injektor AC des Kraftstoffeinspritzsystems 51 für jeden Zylinder an, um Kraftstoff in einen entsprechenden Zylinder zu sprühen, neu zu starten und weist den Zünder AC des Zündsystems 53 für jeden Zylinder an, um das Zünden der Luft-Kraftstoff-Mischung in einem entsprechenden Zylinder zu zünden, um dadurch das Brennen der Luft-Kraftstoff-Mischung in jedem Zylinder neu zu starten. Nach dem Brennen der Luft-Kraftstoff-Mischung in jedem Zylinder, wenn die Drehzahl der Maschine 20 erhöht wird, um zum Zeitpunkt t14 gleich oder größer als eine voreingestellte RPM zu sein, schaltet die ECU 30 jede der Spulenschalteinheit und Motorschalteinheit 13 ab, um dadurch den Magneten 16 und den Motor 11 nicht zu bestromen.
Wie vorstehend beschrieben, steht nach Voreingriff des Ritzels 15 in den Zahnkranz 22 die ECU 30 in Eingriffszustand zwischen dem Ritzel 15 und dem Zahnkranz 22 bereit, bis zumindest eine der Maschinen-Neustartbedingungen erfüllt ist. Während die ECU 30 für das Auftreten einer Maschinen-Neustartanforderung bereit steht, kann das Ritzel 15 in dem Zahnkranz 22 gelöst werden. Zum Beispiel kann in 2, während die ECU 30 für einen Zeitraum vom Zeitpunkt t12 bis zum Zeitpunkt t13 bereitsteht, das Ritzel 15 in dem Zahnkranz 22 gelöst werden.
Insbesondere wird der Magnet 16 für den Zeitraum vom Zeitpunkt t12 bis zum Zeitpunkt t13 gelöst. Falls der Zahnkranz in der Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung aus irgendeinem Grund, wie z. B. einer Schwingung der Maschine 20, eine Drehung der Kurbelwelle 21 z. B. aufgrund der Sicherung des Kraftfahrzeuges und dergleichen gedreht wird, kann die Reibkraft zwischen dem Zahnabschnitt des Ritzels 15 und dem des Zahnkranzes 22 derart freigegeben werden, dass die Rückstellfeder das Ritzel 15 zu dessen ursprünglichen Position weg von dem Zahnkranz 22 zurückstellen kann, was zu einer „Ritzellösung” führt. In diesem Fall wird, wenn der Motor 11 in Reaktion auf das Auftreten der Maschinen-Neustartanforderung erregt wird, das Ritzel 15 bei Nicht-In-Eingriff-Stehen mit dem Zahnkranz 22 derart gedreht, dass es Nachteile beim Anlassen der Maschine 20 durch den Stator 10 geben kann.
Insbesondere wird mit Bezug auf 2 bei dem Maschinen-Neustartanforderungszeitpunkt t13 der Magnet 16 erregt. Falls das Ritzel 15 in dem Zahnkranz 22 vor dem Zeitpunkt t13 gelöst wird, schiebt das Erregen des Magneten 16 das Ritzel 15 in den Zahnkranz 22, sodass das der Eingriff des Ritzels 15 in den Zahnkranz 22 ausgeführt wird. Jedoch sucht, weil der Motor 11 gleichzeitig mit dem Auftreten einer Maschinen-Neustartanforderung gedreht wird, bei dem Moment, wenn das Ritzel 15 in dem Zahnkranz 22 gelöst wird, das bereits drehende Ritzel 15 mit dem Zahnkranz 22, dessen Drehung gestoppt wird, in Eingriff zu stehen. Dies kann eine viel Zeit in Anspruch nehmen, um das Ritzel in dem Zahnkranz 22 vollständig einzugreifen, und/oder das Geräusch aufgrund des in Eingriff stehen zwischen dem Ritzel 15 und dem Zahnkranz 22 erhöhen. Es ist anzumerken, dass ein „vollständiges in Eingriff stehen zwischen dem Ritzel 15 und dem Zahnkranz 22” oder ein ähnlicher Ausdruck darstellt, dass die Drehung des Ritzels 15 zu dem Zahnkranz gemäß dieser Ausführungsform weich übertragen werden kann.
Um solche Nachteile anzusprechen, ist das Maschinensteuersystem 1 gemäß dieser Ausführungsform gestaltet, um
zu bestimmen, ob Nicht-In-Eingriff-Stehen des Ritzels 15 mit dem Zahnkranz 22 aufgetreten ist, nach einem Voreingriff des Ritzels 15 in den Zahnkranz 22 bevor zumindest eine der Maschinen-Neustartbedingungen erfüllt ist; und
das Antreiben des Ritzels 15 basierend auf einem Ergebnis der Bestimmung zu steuern.
Insbesondere ist das Maschinensteuersystem so gestaltet, um beim Bestimmen, dass das Ritzel 15 mit dem Zahnkranz 22 nicht im Eingriff steht aufgetreten ist, den Motor 11 zu bestromen, um ihn zu drehen, nachdem eine voreingestellte Verzögerungszeit seit dem Start des Erregens des Magneten 16 in Reaktion auf das Auftreten einer Maschinenneustartanordnung verstrichen ist.
Als Nächstes wird ein Maschinenautomatik-Stoppprogramm R1, ein Ritzellöse-Bestimmungsprogramm R2 und ein Maschinen-Neustartprogramm R3, das durch die ECU 30 ausgeführt wird, nachstehend mit Bezug auf 3, 4, und 5 beschrieben.
Zunächst wird das Maschinenautomatik-Stoppprogramm R1 mit Bezug auf 3 beschrieben. Die ECU 30 startet das Maschinenautomatik-Stoppprogramm R1 wiederholt in einem voreingestellten Zyklus.
Wenn das Maschinenautomatik-Stoppprogramm R1 gestartet wird, bestimmt die ECU 30, ob zumindest eine der vorbestimmten Maschinenautomatik-Stoppbedingungen erfüllt ist, mit anderen Worten eine Maschinenautomatik-Stoppanforderung basierend auf den von den Sensoren in Schritt S101 ausgegebenen Signalen auftritt.
Beim Bestimmen, dass keine vorbestimmten Maschinenautomatik-Stoppbedingungen basierend auf den von den Sensoren (NO in Schritt S101) ausgegebenen Signalen erfüllt sind, verlässt die ECU 30 das Maschinenautomatik-Stoppprogramm R1.
Andernfalls steuert, beim Bestimmen, dass zumindest eine der Maschinenautomatik-Stoppbedingungen erfüllt ist (JA in Schritt S101), die ECU 30 das Kraftstoffeinspritzsystem 51 und/oder das Zündsystem 53, um das Verbrennen der Luft-Kraftstoffmischung in jedem Zylinder in Schritt S102 zu stoppen. Das Stoppen des Verbrennens der Luft-Kraftstoff-Mischung in jedem Zylinder der Maschine 20 bedeutet ein automatisches Stoppen der Maschine 20. Wegen dem automatischen Stoppen der Maschine 20 läuft die Kurbelwelle 21 der Maschine 20 z. B. basierend auf ihrer Trägheit leer bzw. im Leerlauf.
Als Nächstes bestimmt die ECU 30, ob keine vorbestimmten Maschinen-Neustartbedingungen erfüllt sind, mit anderen Worten keine Maschinen-Neustartanforderungen basierend auf den von den Sensoren in Schritt S103 ausgegebenen Signalen auftreten.
Solange keine vorbestimmten Maschinen-Neustartbedingungen erfüllt sind (JA in Schritt S103), führt die ECU 30 kontinuierlich folgende Schritte aus, und ansonsten (NEIN in Schritt S103) verlässt die ECU 30 das Maschinenautomatik-Stoppprogramm R1.
In Schritt S104 bestimmt die ECU 30, ob der Magnet 16 erregt wird. Beim Bestimmen, dass der Magnet 16 nicht erregt wird (NEIN in Schritt S104), bestimmt die ECU 30, ob die aktuelle Zeit einen Schaltzeitpunkt des Ritzels 15 in Schritt S105 entspricht. In dieser Ausführungsform wird der Schaltzeitpunkt des Ritzels 15 bestimmt, um eine Zeit unmittelbar vor dem Stoppen der Drehung der Kurbelwelle 21 zu sein. Insbesondere ist die Drehzahl der Maschine 20, die basierend auf den aus dem Kurbelwinkelsensor 24 ausgegebenen Kurbelimpulsen gemessen wird, gleich oder kleiner als eine voreingestellte niedrige Drehzahl z. B. der zweiten Drehzahl NE2.
Anderenfalls startet, beim Bestimmen, dass die aktuelle Zeit den Schaltzeitpunkt des Ritzels 15 (JA in Schritt S105) entspricht, die ECU 30, um den Magneten 16 in Schritt S106 zu bestromen. Das Erregen des Magneten 16 schiebt das Ritzel 15 unmittelbar vor dem Stoppen der Kurbelwelle 21 in den Zahnkranz 22, so dass das Ritzel 15 mit dem Zahnkranz 22 in Eingriff steht. Danach schreitet die ECU 30 zu Schritt S107 fort. Anderenfalls schreitet beim Bestimmen, dass der Magnet 16 erregt wird (JA in Schritt S104), die ECU 30 zu Schritt S107 fort.
In Schritt S107 bestimmt die ECU 30, ob die Drehung der Maschine 20 gestoppt wird. In dieser Ausführungsform bestimmt, wenn die Drehzahl NE der Maschine 20 für einen voreingestellten Zeitraum mit ihren Wert fortfährt, der kleiner als eine voreingestellte RPM (einige RPMs) nahe Null ist, die ECU 30, dass die Drehung der Maschine 20 gestoppt wird. Beim Bestimmen, dass die Drehung der Maschine 20 gestoppt wird (JA in Schritt S107), erregt die ECU 30 den Magneten 16 in Schritt S108 nicht und verlässt das Maschinenautomatik-Stoppprogramm R1, und anderenfalls (NEIN in Schritt 107) verlässt die ECU 30 das Maschinenautomatik-Stoppprogramm R1.
Zweitens wird das Ritzellöse-Bestimmungsprogramm R2 mit Bezug auf 4 beschrieben. Die ECU 30 startet das Ritzellöse-Bestimmungsprogramm R2 wiederholt in einem voreingestellten Zyklus.
Wenn das Ritzellöse-Bestimmungsprogramm R2 gestartet wird, bestimmt die ECU 30, ob die Maschine 20 in Schritt S201 automatisch gestoppt wurde. Beim Bestimmen, dass die Maschine nicht automatisch gestoppt wurde (NEIN in Schritt S201), verlässt die ECU 30 das Ritzellöse-Bestimmungsprogramm R2. Anderenfalls bestimmt beim Bestimmen, dass die Maschine 20 automatisch gestoppt wurde (JA in Schritt S201), die ECU 30, ob der Eingriff des Ritzels 156 in den Zahnkranz 22 unmittelbar vor dem Stoppen der Drehung der Kurbelwelle 21 in Schritt S202 ausgeführt wurde.
Beim Bestimmen, dass der Eingriff des Ritzels 15 in den Zahnkranz 22 unmittelbar vor dem Stoppen der Drehung der Kurbelwelle 21 ausgeführt wurde (NEIN in Schritt S202), verlässt die ECU 30 das Ritzellöse-Bestimmungsprogramm R2. Anderenfalls bestimmt, beim Bestimmen, dass der Eingriff des Ritzels 15 in den Zahnkranz 22 unmittelbar vor dem Stoppen der Drehung der Kurbelwelle 21 ausgeführt wurde (JA in Schritt S202) die ECU 30, ob in Schritt S203 das Ritzellösen (Ritzel steht nicht in Eingriff) aufgetreten ist.
Insbesondere bestimmt in Schritt S203 die ECU 30, ob zumindest eine der folgenden Anforderungen durch die das Ritzel 15 in den Zahnkranz 22 als gelöst gilt, erfüllt ist:
Es wird bestimmt, dass die Maschine 20 in der Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung basierend auf den aus dem Kurbelwinkelsensor 24 ausgegebenen Winkelimpulsen gedreht wird;
das Abtriebsdrehmoment der Maschine 20 wird in Rückwärtsrichtung z. B. basierend auf den aus dem Kurbelwinkelsensor 24 ausgegebenen Kurbelimpulsen erfasst; und
die Sicherung des Kraftfahrzeugs basierend auf den ausgegebenen Werten des Raddrehzahlsensors 20, der für jedes Rad vorgesehen ist, wird erfasst.
Falls zumindest eine der Anforderungen, durch die das Ritzel 15 in den Zahnkranz 22 als gelöst gilt, erfüllt ist, bestimmt die ECU 30, dass das Ritzel 16 in den Zahnkranz 22 als gelöst gilt, und somit die Bestimmung, dass das Ritzellösen aufgetreten ist.
Falls das Motorsteuersystem aus einem Neigungsmesssystem SY1 zum Messen der Neigung einer Straße, auf der das Kraftfahrzeug fährt, z. B. unter Verwendung eines Beschleunigungssensors zum Messen von Beschleunigungen aufgrund der Bewegungen des Kraftfahrzeugs bestehen würde, könnte es bestimmen, dass das Ritzellösen aufgetreten ist, wenn die gemessene Neigung einer Straßen, auf der das Kraftfahrzeug fährt, gleich oder größer als eine voreingestellte Neigung ist, mit anderen Worten die Straße führt bergauf oder bergab mit einer Neigung gleich oder größer als die voreingestellte Neigung.
Falls das Kraftfahrzeug aus einem Navigationssystem SY2 zum Anzeigen der aktuellen exakten Fahrzeugposition auf dem Bildschirm einer Anzeigevorrichtung zusammen mit einer elektronischen Karte in Zusammenhang mit der exakten Fahrzeugposition bestehen würde, und ein(en) Insasse(n) eine Sprach- oder visuelle Führung für zumindest eine bevorzugte Route zu einem Ziel unter Verwendung der Anzeigevorrichtung und/oder eines Lautsprechers geben, könnte es bestimmen, dass das Ritzellösen aufgetreten ist, wenn eine Straße die exakte Fahrzeugposition bergauf oder bergab mit einer Neigung führt, die gleich oder größer als die voreingestellte Neigung basierend auf der Information der elektronischen Karte.
Beim Bestimmen, dass das Ritzellösen nicht aufgetreten ist (NEIN in Schritt S203), setzt die ECU 30 ein Ritzellöse-Auftrittsflag Fp zu 0, das darstellt, dass das Ritzellösen in Schritt S204 nicht aufgetreten ist, und danach das Ritzellöse-Bestimmungsprogramm R2 verlässt. Es ist anzumerken, dass das Ritzellöse-Auftrittsflag Fp z. B. in Form eines Bits ist.
Anderenfalls setzt beim Bestimmen, dass das Ritzellösen aufgetreten ist (JA in Schritt S203), die ECU 30 das Ritzellöse-Auftrittsflag Fp zu 1, dass darstellt, dass in Schritt S2058 das Ritzellösen aufgetreten ist, und danach das Ritzellöse-Bestimmungsprogramm R2 verlässt.
Drittens wird das Maschinen-Neustartprogramm R3 in Bezug auf 5 beschrieben.
Die ECU 30 startet das Maschinen-Neustartprogramm R3 wiederholt in einem voreingestellten Zyklus.
Wenn das Maschinen-Neustartprogramm R3 gestartet wird, bestimmt die ECU 30, ob zumindest eine der vorbestimmten Maschinen-Neustartbedingungen erfüllt ist, mit anderen Worten eine Maschinen-Neustartanforderung basierend auf den aus den Sensoren in Schritt S301 ausgegebenen Signalen auftritt.
Beim Bestimmen, dass keine vorbestimmten Maschinen-Neustartbedingungen festgelegt sind (NEIN in Schritt S301), verlässt die ECU 30 das Maschinen-Neustartprogramm R3.
Anderenfalls bestimmt beim Bestimmen, dass zumindest eine der vorbestimmten Maschinen-Neustartbedingungen festgelegt ist (JA in Schritt S301), die ECU 30, ob die Drehzahl NE der Maschine 20 beim Eintreten zumindest einer der vorbestimmten Maschinen-Neustartbedingungen gleich oder kleiner als die erste Drehzahl NE1, wie z. B. 500 RPM in Schritt S302, ist.
Beim Bestimmen, dass die Drehzahl NE der Maschine 20 beim Eintreten zumindest einer der vorbestimmten Maschinen-Neustartbedingungen größer als die erste Drehzahl NE1 (NEIN in Schritt S302) ist, betreibt die ECU 30 den Selbst-Neustartmodus, um das Kraftstoffeinspritzsystem 51 und/oder das Zündsystem 53 zu steuern, um das Brennen bzw. Verbrennen der komprimierten Luft-Kraftstoff-Mischung oder der Mischung der komprimierten Luft und des Kraftstoffs innerhalb jedes Zylinders neu zu starten ohne unter Verwendung des Starters 10, um dadurch die Maschine 20 in Schritt S303 neu zu starten.
Anderenfalls bestimmt, beim Bestimmen, dass die Drehzahl NE der Maschine 20 bei der Schaffung zumindest einer der vorbestimmten Maschinen-Neustartbedingungen kleiner als die erste Drehzahl NE1 (JA in Schritt S302) ist, die ECU 30, ob die Drehzahl NE der Maschine 20 beim Eintreten zumindest einer der vorbestimmten Maschinen-Neustartbedingungen gleich oder kleiner als die zweite Drehzahl NE2 (wie z. B. 200 RPM in Schritt 304, ist.
Beim Bestimmen, dass die Drehzahl der Maschine 20 beim Eintreten zumindest einer der vorbestimmten Maschinen-Neustartbedingungen größer als die zweite Drehzahl NE2 (NEIN in Schritt S304) ist, schaltet die ECU 30 in den ersten Starterantriebsmodus (Ritzelvordrehmodus). Bei dem Erststarter-Antriebsmodus, erregt die ECU 30 den Motor 11, um in Schritt S305 die Drehzahl des Ritzels 12 bis zu der Drehzahl des Zahnkranzes 22 (die Drehzahl der Maschine 20) zu erhöhen, und danach erregt in Schritt S306 der Magnet 16, um dadurch das Ritzel 15 in den Zahnkranz 22 mit der Drehzahl des Ritzels 15, welche im Wesentlichen mit der des Zahnkranzes 22 synchronisiert ist, zu schieben. Dies kurbelt die Maschine 20 an.
Nach dem Anlassen steuert die ECU 30 das Kraftstoffeinspritzsystem 51 und/oder das Zündsystem 53, um die Kraftstoffeinspritzung und/oder die Zündung neu zu starten, um dadurch das Verbrennen der komprimierten Luft-Kraftstoff-Mischung oder die Mischung der komprimierten Luft und des Kraftstoffs innerhalb jedes Zylinders in Schritt S306A erneut zu starten. Dies startet die Maschine 20 neu. Nach der Operation in Schritt S306A schreitet die ECU 30 zu Schritt S312 fort.
Anderenfalls schaltet beim Bestimmen, dass die Drehzahl NE der Maschine 20 beim Eintreten zumindest einer der vorbestimmten Maschinen-Neustartbedingungen gleich oder kleiner als die zweite Drehzahl NE2 ist (JA in Schritt S304), die ECU 30 in den zweiten Starterantriebsmodus.
Bei dem zweiten Starterantriebsmodus wurde der Eingriff des Ritzels 15 in den Zahnkranz 22 durchgeführt, da die Operation in Schritt S106 ausgeführt wurde.
Bei dem zweiten Starterantriebsmodus bestimmt die ECU 30, ob das Ritzellöse-Auftrittsflag Fp auf 1 in Schritt S307 eingestellt bzw. gesetzt ist. Beim Bestimmen, dass das Ritzellösauftragsflag Fp auf 0 gesetzt ist (NEIN in Schritt S307), bestimmt die ECU 30, dass das Ritzellösen nicht aufgetreten ist, und dadurch den Magnet 16 und den Motor 11 erregt, um die Maschine 20 in Schritt S308 anzulassen. Nach dem Anlassen steuert die ECU 30 das Kraftstoffeinspritzsystem 51 und/oder das Zündsystem 53, um die Kraftstoffeinspritzung und/oder die Zündung neu zu starten, um dadurch das Verbrennen der komprimierten Luft-Kraftstoff-Mischung oder der Mischung der komprimierten Luft und des Kraftstoffs innerhalb jedes Zylinders in Schritt S308A neu zu starten. Dies startet die Maschine 20 neu. Nach der Operation in Schritt S308A schreitet die ECU 30 zu Schritt S312 fort.
Anderenfalls bestimmt beim Bestimmen, dass das Ritzellöse-Auftrittsflag Fp auf 1 gesetzt wird (JA in Schritt S307), die ECU 30, dass das Ritzellösen aufgetreten ist, und schreitet zu Schritt S309 fort. In Schritt S309 erregt die ECU 30 den Magneten 16 ohne den Motor 11 zu bestromen. Die Operation in Schritt S309 schiebt das Ritzel 15 ohne Drehen in den Zahnkranz 22, falls das Lösen des Ritzels 15 in dem Zahnkranz 22 tatsächlich auftritt, was dazu führt, dass das Ritzel 15 in Anlage an den Zahnkranz 22 ist. Falls das Lösen des Ritzels 15 in dem Zahnkranz 22 tatsächlich nicht auftritt, wird das in Eingriffstehen des Ritzels 15 mit dem Zahnkranz 22 beibehalten.
Als Nächstes bestimmt die ECU 30, ob eine voreingestellte Verzögerungszeit Td seit dem Start des Erregens des Magneten 16 in Schritt S310 verstrichen ist. Mit anderen Worten hält die ECU 30 das Erregen des Magneten 16 ohne den Motor 11 zu bestromen aufrecht, bis die voreingestellte Verzögerungszeit Td seit dem Start des Erregens des Magneten 16 in Schritt S310 verstrichen ist.
Beim Bestimmen, dass die Verzögerungszeit Td seit dem Start des Erregens des Magneten 16 (JA in Schritt S310) verstrichen ist, startet die ECU 30 in Schritt S311 den Motor 11 zu bestromen. Dies beginnt das Ritzel 15 zu drehen, so dass das Ritzel 15 mit dem Zahnkranz 22 in Eingriff steht, und danach den Zahnkranz 22 zusammen mit dem Ritzel 16 dreht, und somit gestartet wird die Maschine 20 anzulassen.
Es ist anzumerken, dass die Verzögerungszeit Td in dieser Ausführungsform z. B. als eine Zeit bestimmt wird, die von dem Start des Verschiebens des Ritzels 15 in den Zahnkranz 22 zu der Anlage des Ritzels 15 auf dem Zahnkranz 22 genommen wird.
Nach dem Anlassen steuert die ECU 30 das Kraftstoffeinspritzsystem 51 und/oder das Zündsystem 53, um die Kraftstoffzufuhr und/oder Zündung neu zu starten, um dadurch erneut das Brennen der komprimierten Luft-Kraftstoff-Mischung oder der Mischung der komprimierten Luft und des Kraftstoffs innerhalb des Zylinders in Schritt S311A zu starten. Dies startet die Maschine 20 neu. Nach der Operation in Schritt S311A schreitet die ECU 30 zu Schritt S312 fort.
In Schritt S312 bestimmt die ECU 30, ob die Drehzahl NE der Maschine 20 nach dem Verbrennen der Luft-Kraftstoff-Mischung in jedem Zylinder die voreingestellte RPM erreicht, mit anderen Worten ob die Maschine 20 in einem Zustand ist, bei dem die Maschine 20 die Kurbelwelle 23 von selbst drehen kann.
Beim Bestimmen, dass die Maschine 20 nicht in einem Zustand ist, bei dem die Maschine die Kurbelwelle 23 von selbst drehen kann (NEIN in Schritt S312), hält die ECU 30 das Erregen des Magneten 16 und das des Motors 11 aufrecht, bis die Maschine 20 in einem Zustand ist, bei dem die Maschine 20 die Kurbelwelle 23 von selbst drehen kann.
Danach erregt beim Bestimmen, dass die Maschine 20 in einem Zustand ist, bei dem die Maschine 20 die Kurbelwelle 23 von selbst drehen kann (JA in Schritt S312), die ECU 30 den Magneten 16 und den Motor 11 nicht, und setzt in Schritt S313 das Ritzellöse-Auftrittsflag Fp auf 0 neu, und verlässt das Maschinen-Neustartprogramm R3.
6 zeigt ein Zeitdiagramm, welches spezifische Operationen des Maschinensteuersystems 1 schematisch darstellt, um den Starter 10 gemäß dieser Ausführungsform zu steuern.
In 6 wird, während die Drehzahl NE der Maschine 20 abfällt nach dem automatischen Stoppen der Maschine 20, falls keine Maschinen-Neustartbedingungen erfüllt sind, die Spulenschalteinheit 17 bei dem Zeitpunkt t21 unmittelbar vor dem Stoppen der Drehung der Kurbelwelle 21 anschalten, sodass das Ritzel 15 zu dem Zahnkranz 22 geschoben wird. Dies ermöglicht dem Ritzel 15 mit dem Zahnkranz 22 in Eingriff zu stehen (siehe Schritte S103 bis S106).
Danach wird, wenn die Drehung der Welle 21 beim Zeitpunkt t22 vollständig gestoppt ist, die Spulenschalteinheit 17 geschaltet, um bei dem Zeitpunkt t22 aus zu sein, so dass der Magnet 16 nicht erregt ist (siehe Schritte S107 und S108). Falls die Drehzahl NE der Maschine 20 bei Null für einen Zeitraum TA gehalten wird, hält die Druckkraft der Rückstellfeder des Starters 10 und die Reibung zwischen dem Zahnabschnitt des Ritzels 15 und dem des Zahnkranzes 22 den Eingriffszustand zwischen dem Ritzel 15 und dem Zahnkranz 22 aufrecht.
Jedoch wird, falls das Drehen der Maschine 20 in Rückwärtsrichtung beim Zeitpunkt t23 auftritt, während das Ritzel 15 mit dem Zahnkranz 22 in Eingriff steht, das mit dem nicht erregten Magneten 16 aufrecht gehalten wird, bestimmt, dass das Ritzellösen aufgetreten ist (siehe ”JA” in Schritt S203), sodass das Ritzellöse-Auftrittsflag Fp auf 1 gesetzt wird (siehe Schritt S205).
Danach wird, wenn zumindest eine der Maschinen-Neustartanforderungen zum Zeitpunkt t24 (siehe ”JA” in jedem der Schritte S301, S302, S304 und S307) erfüllt ist, das Erregen des Magneten 16 zum Zeitpunkt t24 (siehe Schritt S309) gestartet. Dies schiebt das Ritzel 16 zu dem Zahnkranz, sodass das Ritzel 16 in Anlage an den Zahnkranz 22 ist.
Wenn die Verzögerungszeit TD seit dem Start des Erregens des Magneten 16 zum Zeitpunkt t25 verstrichen ist (siehe ”JA” in Schritt S310), wird das Erregen des Motors 11 gestartet (siehe Schritt S311). Dies ermöglicht dem Ritzel 15 vollständig mit dem Zahnkranz 23 in Eingriff zu stehen, und der Zahnkranz 22 wird zusammen mit dem Ritzel 15 gedreht, was dazu führt, dass das Anlassen des Motors 20 gestartet wird.
Wie vorstehend beschrieben, ist das Maschinensteuersystem 1 gemäß dieser Ausführungsform konfiguriert, um zu bestimmen, ob das Ritzel 15 in den Zahnkranz 52 als gelöst gilt, nach einem Voreingriff des Ritzels 15 in den Zahnkranz 52 vor Eintreten zumindest einer der Maschinen-Neustartbedingungen. Das Maschinensteuersystem 1 gemäß dieser Ausführungsform ist auch konfiguriert, um das Antreiben des Ritzels 15 basierend auf einem Ergebnis der Bestimmung zu steuern.
Diese Konfiguration kann das Ansteuern des Ritzels 15 gemäß, ob angenommen wird, dass das Ritzel 15 in dem Zahnkranz 22 gelöst ist, nach dem automatischen Stoppen der Maschine 20, steuern. Insbesondere kann diese Konfiguration den Verschiebezeitpunkt des Ritzels 15 in den Zahnkranz 22 und der Drehzeitpunkt des Ritzels 15 gemäß, ob angenommen wird, dass das Ritzel 15 in dem Zahnkranz 22 gelöst ist, nach dem automatischen Stoppen der Maschine 20, unabhängig steuern.
Dies kann die Maschine 20 zuverlässig anlassen, selbst wenn ein Lösen bzw. Nicht-In-Eingriff-Stehen des Ritzels 15 mit dem Zahnkranz 22 auftritt, nachdem der Voreingriff des Ritzels 15 in den Zahnkranz 52 ausgeführt wurde.
Insbesondere ist, falls das Ritzel 15 in dem Zahnkranz 52 als gelöst gilt, das Maschinensteuersystem 1 gemäß dieser Ausführungsform konfiguriert, um, falls bestimmt wird, dass das Ritzel 15 in dem Zahnkranz 22 als gelöst gilt, den Motor 11 in Reaktion auf das Eintreten zumindest einer der Maschinen-Neustartbedingungen zu bestromen, und den Motor 11 nachdem die voreingestellte Verzögerungszeit TD seit dem Start des Erregens des Magneten 16 verstrichen ist, zu bestromen, um das Ritzel 15 zu drehen.
Mit dieser Konfiguration ist, selbst wenn das Ritzel 15 in dem Zahnkranz 52 nachdem der Voreingriff des Ritzels 15 in dem Zahnkranz 22 ausgeführt wurde gelöst ist, es möglich, eine Zeit sicherzustellen, die für das Ritzel 15 erforderlich ist, um in Anlage an den Zahnkranz 22 zu sein. Somit kann, selbst wenn das Ritzel 15 in dem Zahnkranz 22 nachdem der Voreingriff des Ritzels 15 in den Zahnkranz 22 ausgeführt wurde gelöst ist, ein Neu-In-Eingriff-Bringen des Ritzels 15 mit dem Zahnkranz 22 ausgeführt werden. Dies kann viel Zeit sparen bzw. verhindern, die für das Neu-In-Eingriff-Bringen des Ritzels 15 in den Zahnkranz 22 genommen wird und/oder einen Nachteil der Geräuschzunahme aufgrund des Neu-In-Eingriff-Bringen des Ritzels 15 mit dem Zahnkranz 22 verhindern.
Gemäß dieser Ausführungsform ist das Maschinensteuersystem 1 konfiguriert, um den Eingriffszustand nach dem Abschluss des In-Eingriff-Bringen des Ritzels 15 mit dem Zahnkranz 22 zwischen dem Ritzel 15 und dem Zahnkranz 22 mit dem nicht erregten Magneten 16 aufrechtzuerhalten. Somit kann das Ritzellösen auftreten während der Magnet 16 nicht erregt wird. Jedoch ist, wie vorstehend beschrieben, das Maschinensteuersystem 1 gemäß dieser Ausführungsform gestaltet, um die Steuerung des Antriebs des Starters 10 in Reaktion auf das Auftreten einer Maschinen-Neustartanforderung unter Berücksichtigung des Auftretens des Ritzellösens auszuführen. Dies kann die Maschine 20 zuverlässig anlassen, selbst wenn das Lösen des Ritzels 15 in dem Zahnkranz 22 nachdem der Voreingriff des Ritzels 15 in den Zahnkranz 22 ausgeführt wurde auftritt.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf diese vorstehend dargelegte Ausführungsform beschränkt und kann in den folgenden Abwandlungen ausgeführt werden.
Gemäß dieser Ausführungsform ist die ECU 30 konfiguriert, um den Magneten 16 in Reaktion auf das Auftreten der Maschinen-Neustartanforderung zu bestromen, falls bestimmt wird, dass das Ritzellösen aufgetreten ist, um dadurch das Ritzel 15 zu dem Zahnkranz 22 zu schieben, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt.
Insbesondere ist die ECU 30 des Maschinensteuersystems 1 gemäß dieser Ausführungsform konfiguriert, um den Magneten 16 zu bestromen, um dadurch das Ritzel 15 und den Zahnkranz unmittelbar nachdem bestimmt wird zu schieben, dass das Ritzellösen aufgetreten ist (siehe (A) oder (B) in 7).
Diese Konfiguration kann einen Neueingriff des Ritzels 15 in den Zahnkranz 22 vor dem Auftreten einer Maschinen-Neustartanforderung ermöglichen, selbst wenn das Ritzellösen aufgetreten ist. Somit ist es möglich, die Maschine unmittelbar nach dem Auftreten einer Maschinen-Neustartanforderung neu zu starten und somit die Maschinen-Neustartleistung des Maschinensteuersystems 1 gemäß dieser ersten Abwandlung zu verbessern.
Als ein spezifisches Beispiel der ersten Abwandlung ist die ECU 30 des Maschinensteuersystems 1 gemäß der zweiten Abwandlung konfiguriert, um das Erregen des Magneten 16 fortzufahren, da die Bestimmung des Auftretens des Ritzellösens z. B. bis zu dem Neueingriff des Ritzels 15 in den Zahnkranz 22 abgeschlossen ist (siehe ”Ritzelantriebseinweisung (A)” in 7).
Wie vorstehend beschrieben, wird der Eingriff zwischen dem Ritzel 15 und dem Zahnkranz 22 grundsätzlich unter Verwendung der Bewegung zumindest eines von dem Ritzel 15 und/oder dem Zahnkranz 22 in dessen Drehrichtung ausgeführt. Insbesondere ist, wenn der Magnet 16 derart erregt wird, dass das Ritzel 15 zu dem Zahnkranz 22 geschoben wird, das Ritzel 15, das in den Zahnkranz 22 verschoben wird, in Anlage an eine Seite des Zahnkranzes. Das bedeutet, zumindest ein Zahn des Ritzels 15 ist in Anlage an einen Zahn des Zahnkranzes 22. Nach der Anlage des Ritzels 15 an den Zahnkranz 22 ermöglicht die Bewegung des Zahnkranzes 22 in dessen Drehrichtung (in Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung) zumindest einen Zahn des Ritzels 15 mit einer Zahnlücke des Zahnkranzes 22 in Eingriff zu stehen. Somit wird nach dem Auftreten des Ritzellösens die Fortsetzung des Erregens des Magneten 16 ein Anlagezustand zwischen dem Zahnabschnitt des Ritzels 15 und dem Zahnabschnitt des Zahnkranzes 22 aufrechterhalten. Dies ermöglicht ein Drehen der Kurbelwelle 21 (Zahnkranz 22) aufgrund einer Schwingung der Maschine 20, um das Ritzel 15 mit dem Zahnkranz 22 in Eingriff zu bringen.
Als ein weiteres spezifisches Beispiel der ersten Abwandlung ist die ECU 30 des Maschinensteuersystems 1 gemäß der dritten Abwandlung konfiguriert, um den Magneten 16 intermittierend zu bestromen, d. h. den Magneten 16 mehrfach nach Bestimmung des Auftretens des Ritzellösens alternativ zu bestromen und nicht zu bestromen, z. B. bis der Neueingriff des Ritzels 15 in den Zahnkranz 22 abgeschlossen ist (siehe ”Ritzelantriebsanweisung (B)” in 7).
Das Bestomen des Magneten 16 ermöglicht dem Zahnabschnitt des Ritzels 15 in Anlage an den Zahnabschnitt des Zahnkranzes 22 zu sein. Dies ermöglicht eine Drehung der Kurbelwelle 21 (Zahnkranz 22) aufgrund einer Schwingung der Maschine 20, um das Ritzel 15 mit dem Zahnkranz 22 in Eingriff zu bringen. Jedoch könnte, falls eine Schwingung der Maschine 20 für einen Zeitraum von Eingriff des Ritzels 15 in den Zahnkranz 22 bis zu dem Auftreten einer Maschinen-Neustartanforderung selten ausgeführt würde, die Fortsetzung des Erregens des Magneten 16 für den Zeitraum schwierig sein, um das Ritzel 15 mit dem Zahnkranz 22 in Eingriff zu bringen.
Somit kann die Konfiguration der ECU 30 gemäß der vorstehend dargelegten dritten Abwandlung das Erregen des Magneten 16 für den Zeitraum reduzieren, um dadurch den Leistungsverbrauch von der Batterie 12 zu reduzieren.
Als ein weiteres spezifisches Beispiel der ersten Abwandlung ist die ECU 30 des Maschinensteuersystems 1 gemäß der vierten Abwandlung konfiguriert, um zu verändern, wie der Magnet 16 gemäß der verbleibenden Menge an Ladung in der Batterie 12 erregt wird.
Insbesondere kann die ECU 30 gemäß der vierten Abwandlung eine Funktion von direkter oder indirekter Überwachung des Ladezustands (SOC) in der Batterie 12 aufweisen (siehe ”SOC-Überwachungsfunktion F in 1). Auf diese Funktion kann in dieser Ausführungsform und einer weiteren Abwandlung selbstverständlich verzichtet werden.
Wenn der überwachte SOC größer als eine voreingestellte Schwelle ist, ist die ECU 30 gemäß der vierten Abwandlung konfiguriert, um das Erregen des Magneten 16 fortzufahren, da das Bestimmen des Auftretens des Ritzellösens z. B. bis zu dem Neueingriff des Ritzels 15 in den Zahnkranz 22 abgeschlossen ist (siehe ”Ritzelantriebsanweisung (A)” in 7). Dies ergibt eine höhere Priorität, um die Maschinen-Neustartleistung sicherzustellen, als den Leistungsverbrauch der Batterie 12 zu reduzieren.
Anderenfalls ist, wenn der überwachte SOC gleich oder kleiner als die voreingestellte Schwelle ist, die ECU 30 gemäß der vierten Abwandlung konfiguriert, um den Magneten 16 nach dem Bestimmen des Auftretens des Ritzellösens z. B. bis zum Neueingriff des Ritzels 15 mit dem Zahnkranz 22 abgeschlossen ist mehrfach alternativ zu bestromen und nicht zu bestromen (siehe ”Ritzelantriebsanweisung (B)” in 7). Dies ergibt eine höhere Priorität, um den Leistungsverbrauch der Batterie 12 zu reduzieren, als die Maschinenstartleistung sicherzustellen.
Diese Konfiguration kann den Eingriff des Ritzels 15 mit dem Zahnkranz 22 vor dem Auftreten einer Maschinen-Neustartanforderung bei gleichzeitigem Ausgleich zwischen dem Sicherstellen der Maschinen-Startleistung und der Reduktion des Leistungsverbrauchs der Maschine 12 ausführen.
Die ECU 30 des Maschinensteuersystems 1 gemäß der fünften Abwandlung ist konfiguriert, um einen Magneten 16 zu bestromen, um dadurch das Ritzel 15 in den Zahnkranz 22 zu schieben, wenn die Bewegung des Motors 20 in dessen Drehrichtung basierend auf den aus dem Kurbelwinkelsensor 24 ausgegebenen Kurbelimpulsen erfasst wird (siehe ”Ritzelantriebsanweisung (C)” in 7). Bei dieser Abwandlung fährt die ECU 30 das Erregen des Magneten 16 bevorzugt aus, da das Bestimmen des Auftretens des Ritzellösens z. B. bis zu dem Neueingriff des Ritzels 15 in den Zahnkranz 23 abgeschlossen ist. Das bedeutet, da die Bewegung der Maschine 20 in dessen Drehrichtung erfasst wurde, gibt es eine größere Möglichkeit das Auftreten der zusätzlichen Bewegung der Maschine 20 in dessen Drehrichtung. Zum Beispiel wird angenommen, dass das Kraftfahrzeug auf einer Berg- oder Talfahrt ist.
Somit kann die Konfiguration der ECU 30 gemäß der fünften Abwandlung wirksam das Ritzel 15 mit dem Zahnkranz 22 vor dem Auftreten einer Maschinen-Neustartanforderung in Eingriff bringen,
Gemäß dieser Ausführungsform ist die ECU 30 konfiguriert, um zu bestimmen, ob das Ritzellösen durch Bestimmen, ob zumindest eine der Anforderungen erfüllt ist, durch welche das Ritzel 15 in dem Zahnkranz 22 als gelöst gilt, aufgetreten ist, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt.
Insbesondere ist das Maschinensteuersystem 1 gemäß der sechsten Abwandlung mit einem Positionserfasser TD zum Ausgeben eines Positionssignals zu der ECU 30, das die Position des Ritzels 15 relativ zu dem Zahnkranz 22 zeigt, vorgesehen und die ECU 30 ist konfiguriert, um zu bestimmen, ob das Ritzellösen basierend auf dem aus dem Positionserfasser PD (siehe ”PD” in 1) ausgegebenen Positionssignal aufgetreten ist. Auf dieses Element PD kann in dieser Ausführungsform und einer weiteren Abwandlung selbstverständlich verzichtet werden.
Zum Beispiel kann der Positionserfasser PD als optischer Positionssensor oder magnetischer Positionssensor gestaltet werden und nahe dem Ritzel 15 und/oder dem Zahnkranz 22 positioniert sein. Der optische Positionssensor oder der magnetische Positionssensor kann gestaltet sein, um optisch oder magnetisch den Eingriff oder das Lösen zwischen dem Ritzel 15 und dem Zahnkranz 22 zu erfassen.
Zum Beispiel kann der Positionserfasser PD gestaltet sein, um zu überprüfen, ob eine elektrische Verbindung zwischen dem Ritzel 15 und dem Zahnkranz 22 geschaffen ist, und den Eingriff oder das Lösen zwischen dem Ritzel 15 und dem Zahnkranz 22 basierend auf einem Ergebnis der Überprüfung zu erfassen.
Der Positionserfasser PD gemäß der sechsten Abwandlung ist gestaltet, um die Positionserfassungssignale auf den Ansteuerstrom zu legen, der von der Batterie 12 zu dem Magneten 16 zugeführt wird, und um zu bestimmen, ob das Ritzellösen basierend auf der Veränderung des basierend auf den überlagerten Positionserfassungssignalen erzeugten Stroms aufgetreten ist.
8 und 9 stellen dar, wie bestimmt wird, ob das Ritzellösen gemäß der sechsten Ausführungsform ausgeführt wird. Insbesondere zeigt 8 ein Zeitdiagramm, welches eine Wellenform jedes Positionserfassungssignals und eine Veränderung über Zeit einer Wellenform eines Stroms, der durch den Magneten 16 basierend auf dem entsprechenden Positionserfassungssignalen durchfließt, schematisch dargestellt. 9 zeigt ein Diagramm, welches ein Beispiel der Beziehung zwischen dem des Stromspitzenwert Are durch den Magneten 16 und den Eingriffszustand (Eingriffstiefe) zwischen dem Ritzel 15 und dem Zahnkranz 22 gemäß der sechsten Abwandlung schematisch darstellt.
Wie in 8 dargestellt, gibt der Positionserfasser PD nach dem automatischen Stoppen der Maschine 20 periodisch ein Positionserfassungssignal als ein positives und negatives oszillierendes Rechteckssignal für einen Zeitraum aus, seit dem Zeitpunkt t31 bei dem Erregen des Magneten 16 zum Verschieben und In-Eingriff-Stehen des Ritzels 15 vor dem Auftreten einer Maschinen-Neustartanforderung. Der Positionserfasser PD bestimmt, ob das Ritzellösen basierend auf einer Veränderung des Stromspitzenwerts Are, der durch den Magneten 16 fließt, aufgetreten ist.
Insbesondere ist, wie in 1 dargestellt, der Starter 10 derart gestaltet, dass die Induktivität des Magneten 16 in Abhängigkeit der Position des Ritzels 15 in axiale Richtung des Magneten 16 verändert wird, mit anderen Worten der Einziehbetrag des bewegbaren Kerns 18 in den Magneten 16. Der Positionserfasser PD ist gestaltet, um die Positionsbeziehung zwischen dem Ritzel 15 und dem Zahnkranz 22 unter Verwendung der Induktivität des Magneten 16 zu erfassen.
Insbesondere ist der Starter 10 derart gestaltet, dass, wenn die Eingriffstiefe größer als ein voreingestellter Schwellenwert ist, der dem Eingriff zwischen dem Ritzel 15 und dem Zahnkranz 22 entspricht, der Überstand bzw. die Überstandslänge des Ritzels 15 relativ zum Starter 10 vergrößert wird, mit anderen Worten der Einziehbetrag des bewegbaren Kerns 18 in den Magneten 16 wird erhöht. Die Zunahme des Einziehbetrags des bewegbaren Kerns 18 in den Magneten 16 erhöht die Induktivität des Magneten 16, das seine Abnahme des Stroms, der durch den Magneten 16 fließt, ergibt.
Dagegen ist der Starter 10 derart konfiguriert, dass, wenn die Eingrifftiefe gleich oder kleiner als der voreingestellte Schwellenwert ist, der dem Lösen zwischen dem Ritzel 15 und dem Zahnkranz 22 entspricht, der Überstand des Ritzels 15 relativ zu dem Starter 10 verringert wird, mit anderen Worten der Einziehbetrag des bewegbaren Kerns 18 in dem Magneten 16 wird reduziert. Die Reduktion des Einziehbetrags des bewegbaren Kerns 18 in dem Magneten 16 verringert die Induktivität des Magneten 16, das eine Zunahme des Stroms, der durch den Magneten 16 fließt, ergibt.
Diese Beziehungen zwischen der Änderung des Stroms, der durch den Magneten 16 fließt, und der Veränderung der Eingriffstiefe zwischen dem Ritzel 16 und dem Zahnkranz werden in 9 dargestellt. Somit ist, wie in 8 dargestellt, falls das Ritzel 15 in dem Zahnkranz 22 beim Zeitpunkt t32 gelöst ist, der Stromspitzenwert Are des Stroms, der durch den Magneten 16 fließt, größer als eine voreingestellte Schwelle Ath (siehe 9). Anschließend bestimmt der Positionserfasser PD, dass das Ritzellösen aufgetreten ist. Die ECU 30 kann dadurch bestimmen, dass das Ritzellösen aufgetreten ist.
Bei der sechsten Abwandlung ist jedes Positionserfassungssignal gestaltet, den Strom zu ermöglichen, positiv und negativ durch den Magneten 16 zu fließen, jedoch kann es gestaltet sein, den Strom zu ermöglichen, positiv oder negativ dadurch zu fließen.
Gemäß der siebten Abwandlung ist die ECU 30 gestaltet, um zu bestimmen, ob das Ritzel 15 mit dem Zahnkranz 22 basierend auf einem Ergebnis der Bestimmung durch den Positionserfasser PD in Eingriff steht. Somit kann die ECU 30 nach dem Auftreten des Ritzellösens bestimmen, ob das Ritzel 15 mit dem Zahnkranz 22 wiederum basierend auf einem Ergebnis der Bestimmung des Positionserfassers PD in Eingriff steht und kann die Steuerung des Erregens und Nicht-Erregens des Magneten 16 basierend auf einem Ergebnis der Bestimmung ausführen.
Insbesondere ist die ECU 30 gemäß der siebten Abwandlung gestaltet, um den Magneten 16 zu bestromen, um das Ritzel 15 zu dem Zahnkranz 22 zu schieben in Reaktion auf, falls das Ritzellösen durch den Positionserfasser PD nach dem automatischen Stoppen der Maschine 20 aufgetreten ist. Während dem Erregen des Magneten 16 bestimmt der Positionserfasser PD, ob das Ritzel 15 wieder vollständig mit dem Zahnkranz 22 in Eingriff steht. Wenn durch den Positionserfasser PD bestimmt wird, dass das Ritzel 15 wieder vollständig mit dem Zahnkranz 22 in Eingriff steht, erregt die ECU 30 den Magneten 16 nachdem eine voreingestellte Zeit seit der Bestimmung des Eingriffs zwischen dem Ritzel 15 und dem Zahnkranz 22 verstrichen ist nicht. Diese Abwandlung kann den Leistungsverbrauch der Batterie 12 nach dem vollständigen Eingriff zwischen dem Ritzel 15 und dem Zahnkranz 22 reduzieren.
Während die darstellende Ausführungsform und deren Abwandlungen der Erfindung hierin beschrieben wurde, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die unterschiedlichen hierin beschriebenen Ausführungsformen und Abwandlungen beschränkt, jedoch enthält sie sämtliche Ausführungsformen mit Abwandlungen, Nicht-Berücksichtigungen, Kombinationen (z. B. von Aspekten über verschiedene Ausführungsformen), Anpassungen und/oder Abwechslungen, die durch jene, die mit dieser Technik basierend auf der vorliegenden Offenbarung betraut sind, gewürdigt werden. Die Beschränkungen in den Ansprüchen sollen basierend auf der in den Ansprüchen angewandten Sprache breit interpretiert werden und nicht auf Beispiele angewendet werden, welche in der vorliegenden Beschreibung oder während der Durchführung der Anmeldung, die die Beispiele als nicht exklusiv ausbildet, beschrieben sind.
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 2008-163818 [0004]

Claims

System (1) zum Steuern eines Starters (10) mit einem Aktuator (AC), der, wenn erregt wird, ein Ritzel (15) des Starters (10) mit einem Zahnkranz (22), welcher mit einer Abtriebswelle (12a) einer Verbrennungskraftmaschine (20) gekoppelt ist, nach einem automatischen Stoppen der Verbrennungskraftmaschine (20) in Eingriff bringt, und zum Drehen des Ritzels (15), um dadurch die Verbrennungskraftmaschine (20) in Reaktion auf ein Eintreten einer Maschinen-Neustartbedingung anzukurbeln, wobei das System (1) aufweist: eine Ritzeleingriffseinheit zum Erregen des Aktuators (AC), um einen Voreingriff des Ritzels (15) in den Zahnkranz (22) nach dem Eintreten der Maschinen-Neustartbedingung auszuführen; eine Ritzellöse-Bestimmungseinheit, um nach dem Voreingriff des Ritzels (15) in den Zahnkranz (22) vor dem Eintreten der Maschinen-Neustartbedingung zu bestimmen, ob ein Lösen des Ritzels (15) von dem Zahnkranz (22) aufgetreten ist; und eine Steuereinheit (30) zum Steuern, wie das Ritzel (15) nach einem Ergebnis der Bestimmung durch die Ritzellöse-Bestimmungseinheit anzusteuern ist.
System (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (30) konfiguriert ist, um: eine Drehung des Ritzels (15) in Reaktion auf das Eintreten der Ritzelneustartbedingung zu starten, wenn bestimmt wird, dass das Lösen des Ritzels (15) von dem Zahnkranz (22) nicht aufgetreten ist; und eine Drehung des Ritzels (15) zu starten, nachdem eine voreingestellte Verzögerungszeit seit dem Eintreten der Ritzelneustartbedingung verstrichen ist, wenn bestimmt wird, dass das Lösen des Ritzels (15) von dem Zahnkranz (22) aufgetreten ist.
System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (30) gestaltet ist, um nach der Bestimmung des Auftretens des Lösens bis zu dem Eintreten der Maschinen-Neustartbedingung, erneut einen Eingriff des Ritzels (15) in den Zahnkranz (22) durch den Aktuator (AC) innerhalb des Zeitraums auszuführen, wenn bestimmt wird, dass das Lösen des Ritzels (15) von dem Zahnkranz (22) aufgetreten ist.
System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (30) konfiguriert ist, um eine Erregung und eine Nicht-Erregung des Aktuators (AC) mehrfach innerhalb des Zeitraums auszuführen.
System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (30) konfiguriert ist, um die Erregung des Aktuators (AC) innerhalb des Zeitraums zu starten und mit der Erregung des Aktuators (AC) innerhalb des Zeitraums fortzufahren.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ritzeleingriffseinheit und die Steuereinheit (30) im Allgemeinen eine Batterie (12) aufweisen und jede der Ritzeleingriffseinheit und der Steuereinheit (30) konfiguriert ist, um den Aktuator (AC) basierend auf einer von der Batterie (12) zugeführten Leistung zu erregen, fernen aufweisend: eine Erfassungseinrichtung zum Erfassen einer verbleibenden Menge an Ladung in der Batterie (12), die Steuereinheit (30), die konfiguriert ist, um basierend auf dem erfassten verbleibenden Betrag an Ladung in der Batterie (12) die Erregung des Aktuators (AC) beim Ineingriffbringen des Ritzels (15) mit den Zahnkranz (22) erneut innerhalb des Zeitraums zu steuern.
System (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ritzeleingriffseinheit konfiguriert ist, um den Aktuator (AC) nicht zu erregen, nachdem ein voreingestellter Zeitraum seit dem Abschluss des Voreingriffs des Ritzels (15) mit dem Zahnkranz (22) verstrichen ist.