DE102017119754A1

DE102017119754A1 - Anlasssystem einer maschine

Info

Publication number: DE102017119754A1
Application number: DE102017119754.0A
Authority: DE
Inventors: Tatsuya Fujita; Mitsuhiro Murata
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2016-08-30
Filing date: 2017-08-29
Publication date: 2018-03-01
Anticipated expiration: 2037-08-30
Also published as: JP2018035725A; DE102017119754B4; US20180058410A1; CN107795423A; CN107795423B; US10584672B2; JP6610470B2

Abstract

Ein Anlasssystem einer Maschine ist bereitgestellt, das mit einem Fahrzeug verwendet wird, das mit einem ein Getriebe antreibenden Anlasser ausgestattet ist, der mit Energie beaufschlagt wird, um ein Ritzel in Eingriff mit einem Hohlrad einer in dem Fahrzeug montierten Maschine zu bringen, und ebenfalls das Ritzel zu drehen, um die Maschine zu kurbeln. Das Anlasssystem einer Maschine arbeitet, um das Beaufschlagen des Anlassers mit Energie zu beenden, nachdem der Anlasser mit Energie beaufschlagt wurde, um die Maschine anzulassen. Das Anlasssystem einer Maschine führt eine Verbrennungssteuerung aus, um die Verbrennung von Kraftstoff in der Maschine zu steuern, um ein erstes Zündereignis zu entwickeln, in dem der Kraftstoff zuerst in der Maschine verbrannt wird, nachdem die Beaufschlagung des Anlassers mit Energie beendet wird. Dies minimiert das Getriebegeräusch, wenn die Maschine gekurbelt wird, und stellt die Stabilität in dem Anlassen der Maschine sicher.

Description

QUERBEZUG ZU VERWANDTEM DOKUMENT
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Wirkung der Priorität der japanischen Patentanmeldung mit der Nummer 2016-168545 , die am 30. August 2016 eingereicht wurde, deren Offenbarung hiermit durch Bezug aufgenommen ist.
HINTERGRUND
1 Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft allgemein ein Anlasssystem einer Maschine.
2 Stand der Technik
Ein Anlasssystem einer Maschine, das mit einer Kombination eines durch Zahnrad angetriebenen Anlassers und einer drehenden elektrischen Maschine ausgestattet ist, wie zum Beispiel ein ISG (Integrierter Anlassergenerator), wurden vorgeschlagen. Diese Art von Anlasssystemen einer Maschine sind entworfen, den Anlasser in einer Anfangsstufe zu aktivieren, wenn eine große Last eines Moments erforderlich ist, um die Maschine anzulassen, und dann den ISG anzutreiben. Dies ermöglicht es, dass der ISG in seiner Größe oder seinen Kosten im Vergleich damit reduziert werden kann, wenn das Anlasssystem einer Maschine entworfen ist, lediglich den ISG einzusetzen, um die Maschine anzulassen.
Das japanische Patent mit der Nummer 4421567 lehrt ein Anlassgerät einer Maschine, das den voranstehend beschriebenen Anlasser und den ISG einsetzt. Das Anlassgerät einer Maschine ist entworfen, den Anlasser (zum Beispiel einen Anlassermotor) zu verwenden, um die Maschine zu kurbeln, bis die Maschine zum ersten Mal gezündet wird, und dann den ISG (das heißt einen Elektromotor) zu verwenden, um die Maschine zu kurbeln, bis die Maschine gezündet ist. Dies verbessert die Anlassfähigkeit der Maschine mit einem verringerten Verbrauch einer elektrischen Leistung.
Das voranstehend beschriebene Anlassgerät einer Maschine begegnet einem Problem, das, wenn das erste Zünden auftritt, während der Anlasser angetrieben wird, dies einen plötzlichen Anstieg der Drehzahl der Maschine ergeben wird, was ein mechanisches Eingreifen zwischen einem Ritzel des Anlassers und einem Hohlrad der Maschine verursacht, und ein übermäßiges Geräusch erzeugt. Insbesondere in dem Ereignis des ersten Zündens der Maschine wird die Drehzahl des Hohlrads normalerweise vorübergehend höher als die des Ritzels, so dass das Hohlrad mit dem Ritzel zusammenstößt, was das übermäßige Getriebegeräusch erzeugt.
ZUSAMMENFASSUNG
Es ist deswegen eine Aufgabe, ein Anlasssystem einer Maschine bereitzustellen, das in der Lage ist, eine Maschine korrekt anzulassen.
Gemäß einem Gesichtspunkt dieser Offenbarung ist ein Anlasssystem einer Maschine für ein Fahrzeug bereitgestellt, das mit einem Anlasser der Art mit Zahnrad ausgestattet ist, der mit Energie beaufschlagt wird, um ein Ritzel in Eingriff mit einem Hohlrad mit einer in dem Fahrzeug montierten Maschine zu bringen, und das Ritzel ebenfalls zu drehen. Das Anlasssystem einer Maschine umfasst: (a) eine Energiebeaufschlagungssteuereinheit, die arbeitet, um ein Beaufschlagen der Energie des Anlassers zu beenden, nachdem der Anlasser mit Energie beaufschlagt wurde, um die Maschine anzulassen; und (b) eine Verbrennungssteuereinheit, die arbeitet, um eine Verbrennungssteuerung auszuführen, um eine Verbrennung des Kraftstoffs in der Maschine so zu steuern, um ein erstes Zündereignis zu entwickeln, in dem der Kraftstoff zuerst in der Maschine gezündet wird, nachdem das Beaufschlagen des Anlassers mit Energie durch die Energiebeaufschlagungssteuereinheit beendet wurde.
Wenn es erforderlich ist, die Maschine anzulassen, arbeitet das Anlasssystem einer Maschine, um den Anlasser mit Energie zu beaufschlagen, um das Ritzel in Eingriff mit dem Hohlrad zu bringen, und ebenfalls eine sich drehende Welle des Anlassers zu drehen. Aufgrund der Beendigung des Beaufschlagens des Anlassers mit Energie wird das Ritzel von dem Hohlrad ausgerückt. Es wird ebenfalls beendet, dass der Anlasser seine sich drehende Welle dreht. Zum Beispiel wird eine durch eine Verdichtung von Luft in der Maschine erzeugte Reaktionskraft maximiert, direkt bevor der oberste Totpunkt eines Kolbens in einer Maschine erreicht wird, und dadurch ein Anstieg eines auf die Zahnflächen des Ritzels und des Hohlrads wirkenden Drucks erlangt, was ein Getriebegeräusch verursacht. Nachdem der oberste Totpunkt des Kolbens erreicht wurde, verschwindet die Reaktionskraft, so dass die Drehzahl des Hohlrads höher als die des Ritzels wird, und dadurch verursacht wird, dass das Getriebegeräusch auftritt, das von einer Zahnradkollision oder einem zwischen dem Ritzel und dem Hohlrad auftretenden Reiben der Zahnräder entsteht. Eine derartige Art von Getriebegeräusch wird normalerweise in dem Ereignis der ersten Zündung groß.
Das Anlasssystem einer Maschine ist entworfen, um das Beaufschlagen des Anlassers mit Energie zu beenden und das Ausführen der Verbrennungssteuerung zu beginnen, um das erste Zündereignis zu entwickeln, nachdem der Anlasser nicht mehr mit Energie beaufschlagt ist. Dies verursacht, dass eine Aktivierung des Anlassers und der Verbrennungssteuerung nicht gleichzeitig während eines Anlassvorgangs zum Anlassen der Maschine erlangt werden. Der Anlasser wird nicht mehr mit Energie beaufschlagt, bevor das erste Zündereignis auftritt, und dabei ermöglicht, dass das Ritzel von dem Hohlrad vor dem ersten Zündereignis ausgerückt wird. Mit anderen Worten, das Ritzel wird von dem Hohlrad ausgerückt, bevor der Aufprall zwischen dem Ritzel und dem Hohlrad auftritt, der von dem ersten Zündereignis herrührt. Das Getriebegeräusch, das von der Reaktion herrührt, der durch das Verdichten der Luft in dem Zylinder verursacht wird, bevor das erste Zündereignis stattfindet, ist ebenfalls abgemildert. Dies reduziert stark das Getriebegeräusch, das von dem ersten Zündereignis herrührt, und ermöglicht es, dass die Maschine geeignet angelassen wird.
In der bevorzugten Betriebsart der Erfindung hat das Anlasssystem einer Maschine ebenfalls eine Bestimmungseinheit, die einen obersten Totpunkt der ersten Zündung bestimmt, an dem erwartet wird, dass das erste Zündereignis auftritt, wenn der Anlasser das Ritzel dreht, um die Maschine zu kurbeln. Wenn der oberste Totpunkt der ersten Zündung durch die Bestimmungseinheit bestimmt wurde, arbeitet die Energiebeaufschlagungssteuereinheit, um das Beaufschlagen des Anlassers mit Energie zu beenden, bevor der oberste Totpunkt der ersten Zündung erlangt wird.
Insbesondere bestimmt das Anlasssystem einer Maschine, dass erwartet wird, dass das erste Zündereignis auftritt, wenn der Kolben in dem Zylinder der Maschine einen obersten Totpunkt in einem Verdichtungstakt davon erreicht und beendet dann das Beaufschlagen des Anlassers mit Energie. Dies ermöglicht es, dass die Maschine fortfährt, mit einer Drehzahl zu drehen, die erforderlich ist, um das erste Zündereignis in dem Zylinder zu initiieren, nachdem der Anlasser nicht mehr mit Energie beaufschlagt ist, und dabei die Stabilität in einem vollständigen Anlassen der Maschine sicherzustellen.
Wenn der oberste Totpunkt der ersten Zündung durch die Bestimmungseinheit bestimmt wurde, kann die Energiebeaufschlagungssteuereinheit das Beaufschlagen eines Anlassers mit Energie an oder um einen obersten Totpunkt einen Zyklus früher als dem obersten Totpunkt der ersten Zündung beenden.
Die Einfachheit, mit der das Ritzel von dem Hohlrad ausgerückt wird, ist normalerweise erleichtert, wenn der auf die Zahnflächen des Ritzels und des Hohlrads ausgeübte Druck minimiert ist. In dem Licht einer derartigen Tatsache, beendet das Anlasssystem einer Maschine das Beaufschlagen des Anlassers mit Energie an oder um den obersten Totpunkt einen Zyklus früher als der oberste Totpunkt der ersten Zündung. Mit anderen Worten wird das Beaufschlagen des Anlassers mit Energie beendet, bevor die durch die Verdichtung der Luft in dem Zylinder erzeugte Reaktionskraft maximiert ist, nämlich, wenn der auf die Zahnflächen des Ritzels und des Hohlrads ausgeübte Druck verringert wurde, und dabei die Einfachheit erleichtert, mit der das Ritzel von dem Hohlrad ausgerückt wird, was eine Verringerung des Getriebegeräuschs ergibt.
Die Bestimmungseinheit kann den obersten Totpunkt der ersten Zündung in einer Bedingung bestimmen, wo eine Luftmenge, mit der ein Zylinder der Maschine gefüllt wurde, größer als oder gleich einem gegebenen Wert ist. Wenn der oberste Totpunkt der ersten Zündung durch die Bestimmungseinheit bestimmt wurde, kann die Verbrennungssteuereinheit die Verbrennungssteuerung mit einem Steuern eines Vernebelns des Kraftstoffs in der Maschine unter Verwendung eines Kraftstoffeinspritzers initiieren, bevor der oberste Totpunkt der ersten Zündung erreicht ist.
Die Entwicklung des ersten Zündereignisses in dem Zylinder der Maschine erfordert, dass der Zylinder ausreichend mit Luft gefüllt ist. Das Anlasssystem einer Maschine beginnt somit die Verbrennungssteuerung in der Bedingung, in der der Zylinder ausreichend mit Luft gefüllt ist, und erlangt dabei das erste Zündereignis in dem Zylinder, wenn der Kolben davon den obersten Totpunkt zu einer vorbestimmten Zeit erreicht. Dies ermöglicht es, dass das Beaufschlagen der Energie des Anlassers beendet wird, bevor der Kolben den obersten Totpunkt in einem ausgewählten Zyklus des Verdichtungstakts erreicht, das heißt, der oberste Totpunkt der ersten Zündung erreicht wird.
Der Einspritzer kann entworfen sein, den Kraftstoff direkt in den Zylinder der Maschine einzuspritzen. Die Verbrennungssteuereinheit beginnt, den Kraftstoffeinspritzer zu betätigen, um den Kraftstoff in die Maschine einzuspritzen, nachdem das Beaufschlagen des Anlassers mit Energie beendet wurde.
Mit anderen Worten, die Maschine kann entworfen sein, den Kraftstoffeinspritzer aufzuweisen, der den Kraftstoff direkt in den Zylinder sprüht. Nach der Beaufschlagung des Anlassers mit Energie kann das Anlasssystem einer Maschine das Sprühen des Kraftstoffs in einem ausgewählten Zyklus des Verdichtungstakts des Kolbens in dem Zylinder direkt beginnen, bevor der oberste Totpunkt in einem darauffolgenden Zyklus des Verdichtungstakts des Kolbens erreicht wird, und dabei das erste Zünden des Kraftstoffs an dem obersten Totpunkt der ersten Zündung erreichen.
Die Energiebeaufschlagungssteuereinheit kann das Beaufschlagen des Anlassers mit Energie direkt vor einem obersten Totpunkt einen Verdichtungszyklus früher als dem obersten Totpunkt der ersten Zündung beenden, wie durch die Bestimmungseinheit bestimmt wurde.
Die Entwicklung des ersten Zündereignisses nach der Vollendung des Beaufschlagens des Anlassers mit Energie erfordert, dass die Anfangsdrehung der Maschine stärker als die Reaktionskraft erhöht wird, die von der Verdichtung der Luft in dem Zylinder herrührt. Das Anlasssystem einer Maschine fährt fort, den Anlasser direkt bis vor den obersten Totpunkt einen Verdichtungszyklus vor dem obersten Totpunkt der ersten Zündung zu drehen, und stellt dabei einen Grad einer Anfangsdrehung für die Maschine bereit, der erforderlich ist, damit der Kolben in dem Zylinder über den obersten Totpunkt darüber tritt, nachdem das Beaufschlagen des Anlassers mit Energie beendet wurde, und stellt dabei die Stabilität in dem Erlangen des ersten Zündereignisses in der Maschine sicher, ohne die Drehzahl der Maschine unerwünscht zu verringern.
Das Anlasssystem einer Maschine kann ebenfalls eine Luftmengensteuereinheit haben, die eine Menge der in die Maschine gesaugten Luft erhöht, wenn der Anlasser das Ritzel dreht, um die Maschine zu kurbeln.
Die Entwicklung des ersten Zündereignisses nach der Vollendung des Beaufschlagens des Anlassers mit Energie erfordert einen Abfall der Drehzahl der Maschine zu minimieren, nachdem das Beaufschlagen des Anlassers mit Energie beendet wurde. Das Anlasssystem der Maschine kann entworfen sein, die Luftmenge zu erhöhen, mit der der Zylinder gefüllt wird. Dies ergibt jedoch einen Anstieg der Reaktionskraft, die durch die Verdichtung der Luft in dem Zylinder erzeugt wird. Der Anstieg der Reaktionskraft wird verursachen, dass die Drehzahl der Maschine in dem Expansionstakt erwünscht erhöht wird, und dabei einen Abfall der Drehzahl der Maschine minimieren, nachdem das Beaufschlagen des Anlassers mit Energie beendet wurde, und dass die Stabilität in dem Erlangen des ersten Zündereignisses sichergestellt wird.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorliegende Erfindung wird besser aus der im Folgenden gegebenen ausführlichen Beschreibung und von den anhängenden Zeichnungen von bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung verstanden werden, die jedoch nicht hergenommen werden sollten, um die Erfindung auf bestimmte Ausführungsformen zu begrenzen, sondern die lediglich zu dem Zwecke der Erläuterung und des Verständnisses dienen.
In den Zeichnungen:
1 ist ein Blockdiagramm, das ein Anlasssystem einer Maschine gemäß einer Ausführungsform darstellt;
2 ist ein Zeitdiagramm, das einen Anlassvorgang einer Maschine im Verhältnis zu einer Drehzahl einer Maschine in dem Anlasssystem einer Maschine der 1 darstellt;
3 ist ein Flussdiagramm eines Anlasssteuerprogramms, das durch eine ECU auszuführen ist, die in dem Anlasssystem einer Maschine der 1 eingebaut ist;
4 ist ein Flussdiagramm eines Generatorbetätigungssteuerprogramms, das durch eine ECU auszuführen ist, die in dem Anlasssystem einer Maschine der 1 installiert ist; und
5 ist ein Zeitdiagramm, das eine Folge von Anlassvorgängen einer Maschine zeigt, die durch das Anlasssystem einer Maschine der 1 durchgeführt wird.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Ein Anlasssystem einer Maschine gemäß einer Ausführungsform wird im Folgenden mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Durch die Zeichnungen beziehen sich die gleichen Bezugszeichen auf die gleichen Teile, und eine Wiederholung der Erläuterung davon wird hier ausgelassen.
Das Anlasssystem einer Maschine ist in einem Fahrzeug installiert, wie zum Beispiel einem Automobil, in dem eine Maschine 10 als eine Antriebsquelle montiert ist. Die Maschine 10 ist, wie aus der 1 ersichtlich ist, eine Brennkraftmaschine mit mehreren Zylindern, die durch eine Verbrennung eines Kraftstoffs wie zum Beispiel Benzin oder leichtem Öl angetrieben ist, und mit bekannten Zündgeräten ausgestattet ist. In dieser Ausführungsform ist die Maschine 10 durch eine Zylindereinspritzmaschine (das heißt eine Maschine mit direkter Einspritzung) implementiert und mit Zylindern 11 ausgestattet. Die elektromagnetischen Kraftstoffeinspritzer 12 sind einer in jedem der Zylinder 11 installiert und arbeiten, um einen Kraftstoff direkt in die Zylinder 11 zu sprühen.
Das Einlassrohr 13 liefert Luft zu den Zylindern 11 zu. Das Einlassrohr 13 weist darin eingebaut den Luftstrommesser 14 auf, der misst, wie viel Luft (das heißt einen Einlassluftstrom) in die Zylinder 11 zugeführt wird. Das Drosselventil 15 ist stromabwärts des Luftstrommessers 14 liegend montiert und dient, um die Einlassluftströmung zu regeln.
Die Maschine 10 ist ebenfalls mit dem Anlasser 50 ausgestattet, der von einer durch ein Zahnrad angetriebenen Art ist und als ein erster Anlasser arbeitet. Der Anlasser 50 ist als ein Ritzelschaltanlasser entworfen und mit dem Ritzel 51 ausgestattet, dem Elektromotor 52, der das Ritzel 51 dreht, dem Kolben 53, der Spule 54, die mit Energie beaufschlagt wird, um den Kolben 53 in einer axialen Richtung davon zu bewegen, und der Rückführfeder 55.
Das Ritzel 51 ist auf einer sich drehenden Welle (das heißt einer Abtriebswelle) des Anlassers 50 montiert, um mit dem Hohlrad 17 in Eingriff bringbar zu sein, das auf der sich drehenden Welle 16 der Maschine montiert ist. Der Kolben 53 funktioniert als ein Stellglied oder Antrieb, um das Einrücken des Ritzels 51 mit dem Hohlrad 17 zu erlangen. Wenn es erforderlich ist, die Maschine 10 anzulassen, wird der Anlasser 50 mit Energie beaufschlagt, um das Ritzel 51 durch den Kolben 53 in Eingriff mit dem Hohlrad 17 zu bewegen, so dass ein Abtriebsmoment des Anlassers 50 zu der sich drehenden Welle 16 der Maschine übertragen wird.
Der Anlasser 50 ist elektrisch mit der Batterie 31 gefügt. Insbesondere sind die Spule 54 und die Batterie 31 durch das Relais 32 miteinander verbunden. Der Motor 52 und die Batterie 31 sind durch die Kontakte 56 miteinander verbunden. Wenn das Relais 32 mit Energie beaufschlagt oder geschlossen wird, wird eine elektrische Leistung von der Batterie 31 zu der Spule 54 zugeführt. Die Spule 54 wird dann mit Energie beaufschlagt, um das Ritzel 51 durch den Kolben 53 zu einer Stelle zu verschieben, an der das Ritzel 51 mit dem Hohlrad 17 in Eingriff gebracht werden kann. Gleichzeitig wird die Bewegung des Kolbens 53 zum Verschieben des Ritzels 51 verursachen, dass die Kontakte 56 geschlossen werden, so dass der Motor 52 gedreht wird, und dabei das Hohlrad 17 durch das Ritzel 51 dreht, um ein Anfangsmoment auf die Maschine 10 aufzubringen. Dies kurbelt oder lässt die Maschine 10 an.
Wenn das Relais 32 geöffnet wird, hält es die Zufuhr von elektrischer Leistung von der Batterie 31 zu der Spule 54 an, so dass das Beaufschlagen des Anlassers 50 mit Energie beendet wird. Wenn die Zufuhr der elektrischen Leistung zu der Spule 54 abgeschnitten wird, verursacht dies, dass die Rückführfeder 55 das Ritzel 51 durch den Kolben 53 zu dessen Anfangsposition anzieht, und rückt dabei das Ritzel 51 von dem Hohlrad 17 aus. Die Bewegung des Kolbens 53 öffnet ebenfalls die Kontakte 56, um zu beenden, dass der Motor 52 sich dreht.
Der Generator 20 ist mit der sich drehenden Welle 16 der Maschine durch den Leistungsübertragungsmechanismus 18 verbunden, der Riemenscheiben und einen Riemen hat. Der Generator 20 arbeitet als ein durch Riemen angetriebener zweiter Anlasser, um ausgewählt ein Moment zu der sich drehenden Welle 16 der Maschine zu übertragen. Der Generator 20 ist mit der sich drehenden Welle 16 der Maschine durch den Leistungsübertragungsmechanismus 18 zu jeder Zeit gefügt. Der Generator 20 arbeitet ausgewählt in einer aus einer Motorbetriebsart und einer Generatorbetriebsart (die auch als eine regenerative Betriebsart bezeichnet wird). Wenn es erforderlich ist, die Leistung zu der drehenden Welle 16 der Maschine zuzuführen, betritt der Generator 20 die Motorbetriebsart. Wenn es alternativ erforderlich ist, den Abtrieb der Maschine 10 in eine elektrische Leistung umzuwandeln, betritt der Generator 20 die Generatorbetriebsart.
Der Anlasser 50 ist als ein Maschinenanlasser entworfen, der elektrisch mit Energie beaufschlagt wird, so dass er gedreht wird, während der Generator 20 als ein Maschinenanlasser entworfen ist, dessen Drehzahl in der Motorbetriebsart gesteuert wird. Der Anlasser 50 ist von einer Art mit niedriger Drehzahl, um einen relativ hohen Grad eines Moments zu erzeugen, während der Generator 20 von einer Art einer hohen Drehzahl ist.
Der Generator 20 ist mit der drehenden elektrischen Maschine 21, der Steuerung 22, dem Drehungserfasser 23, der arbeitet, um eine Strömung eines elektrischen Stroms durch die drehende elektrische Maschine 21 zu messen, und dem Drehungsantrieb 24, der arbeitet, um elektrische Leistung zu der drehenden elektrischen Maschine 21 zuzuführen, ausgestattet. Die drehende elektrische Maschine 21 ist als eine elektrisch drehende Maschine mit drei-Phasen-Wechselstrom entworfen, um eine bekannte Struktur aufzuweisen, die mit einer Rotorspule ausgestattet ist, die um einen Rotor gewickelt ist, und einer Statorspule, die um einen Stator gewickelt ist. Der Drehungsantrieb 24 ist durch einen bekannten Wandlerschaltkreis implementiert, der mit einer Mehrzahl von Schaltgeräten wie zum Beispiel MOSFETs ausgestattet ist, und arbeitet, um einen Gleichstrom, der von der Batterie 31 zugeführt wurde, in einen Wechselstrom umzuwandeln, und diesen zu der drehenden elektrischen Maschine 21 zuzuführen. Der Drehungsantrieb 24 arbeitet ebenfalls, um einen Wechselstrom, der von der drehenden elektrischen Maschine 21 zugeführt wurde, in einen Gleichstrom umzuwandeln und diesen zu der Batterie 31 zuzuführen. Die Batterie 31 arbeitet als eine elektrische Leistungszufuhr, um die elektrische Leistung zu dem Anlasser 50 und dem Generator 20 zuzuführen.
Die Steuerung 22 arbeitet, um die Drehzahl des Generators 20 zu steuern. Wenn es erforderlich ist, den Generator 20 in der Motorbetriebsart zu betreiben, betätigt die Steuerung 22 den Drehungsantrieb 24, um einen Gleichstrom von der Batterie 31 in eine elektrische Leistung mit drei Phasen umzuwandeln und führt diese zu der Statorspule zu. Die Steuerung 22 analysiert ebenfalls einen Wert eines elektrischen Stroms, der durch den Drehungserfasser 23 gemessen wurde, um den Betrieb des Drehungsantriebs 24 zu steuern, um die Drehzahl der drehenden elektrischen Maschine 21 mit einem Sollwert in Übereinstimmung zu bringen.
Wenn der Generator 20 in der Generatorbetriebsart platziert ist, erzeugt die Statorspule eine Wechselstrom induzierte elektromotive Kraft, deren Frequenz von der Drehzahl der drehenden elektrischen Maschine 21 abhängt. Der Drehungserfasser 23 misst deshalb eine derartige induzierte elektromotive Kraft, um die Drehzahl der drehenden elektrischen Maschine 21 zu bestimmen.
Der Generator 20 dieser Ausführungsform ist entworfen, eine sensorfreie Struktur aufzuweisen, die nicht mit einem Drehsensor ausgestattet ist. Der Drehungserfasser 23 arbeitet, um die induzierte Spannung oder den induzierten Strom zu messen, wie er in der Rotorspule oder der Statorspule durch die Drehung des Rotors der drehenden elektrischen Maschine 21 erzeugt wurde. Die Steuerung 22 analysiert die induzierte Spannung oder den Strom, wie durch den Drehungserfasser 23 gemessen wurde, um zu bestimmen, dass die drehende elektrische Maschine 21 sich dreht, oder eine Sollspule von Phasenwicklungen der drehenden elektrischen Maschine 21 zu bestimmen, die erregt werden sollte. Die Steuerung 22 erregt dann die Sollphasenwicklung, um die drehende elektrische Maschine 21 in der Motorbetriebsart anzutreiben.
Die Drehzahl der drehenden elektrischen Maschine 21 und ein Drehzahluntersetzungsverhältnis des Leistungsübertragungsmechanismus 18 kann verwendet werden, um die Maschinendrehzahl NE zu berechnen, die die Drehzahl der drehenden Maschinenwelle 16 ist. Die drehende Maschinenwelle 16 ist mit Rädern des Fahrzeugs durch eine Kupplung und eine Übertragung (nicht gezeigt) verbunden. Solche Anordnungen sind bekannt und deren Erläuterung im Detail wird hier ausgelassen.
Das Anlasssystem für eine Maschine ist ebenfalls mit der ECU (elektronischen Steuereinheit) 30 ausgestattet. Die ECU 30 ist aus einer bekannten elektronischen Steuereinheit hergestellt, die mit einem Mikrocomputer ausgestattet ist, und arbeitet, um Abgaben von verschiedenen darin installierten Sensoren zu analysieren, um Steueraufgaben für die Maschine 10 auszuführen. Die ECU 30 ist mit der Steuerung 22 verbunden, um eine Zwischenverbindung dazwischen herzustellen. Die ECU 30 ist elektrisch mit der Batterie 31 verbunden und durch von der Batterie 31 zugeführte elektrische Leistung betrieben.
Die voranstehend erwähnten Sensoren haben den Beschleunigerpositionssensor 42, den Bremssensor 44, den Drehzahlsensor 45, den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 46 und den Luftstrommesser 14. Der Beschleunigerpositionssensor 42 arbeitet, um die Position des Beschleunigerpedals 41 zu messen, das heißt einen Aufwand des Fahrers auf das Beschleunigerpedal 41, das als ein Beschleunigerbetätigungselement dient. Der Bremssensor 44 arbeitet, um die Position des Bremspedals 43 zu messen. Der Drehzahlsensor 45 arbeitet, um die Winkelposition der drehenden Maschinenwelle 16 mit einem gegebenen Winkelabstand davon zu messen, um die Drehzahl der drehenden Maschinenwelle 16 zu bestimmen. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 46 arbeitet, um die Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu messen. Diese Sensoren stellen Abgaben zu der ECU 30 bereit. Das Anlasssystem für eine Maschine ist ebenfalls mit anderen Sensoren (nicht dargestellt) ausgestattet.
Die ECU 30 verwendet Ausgaben der voranstehend erwähnten Sensoren, um die von den Kraftstoffeinspritzern 12 in die Maschine 10 einzusprühende Kraftstoffmenge und die Zündung des Kraftstoffs unter Verwendung der Zündgeräte in der Maschine 10 zu steuern. Die ECU 30 arbeitet ebenfalls, um einen Ein-Aus-Betrieb des Anlassers 50 zu steuern, nämlich eine Verbindung oder Trennung des Relais 32 zu erlangen. Die ECU 30 steuert ebenfalls eine bekannte Leerlaufanhaltebetriebsart der Maschine 10. Insbesondere hält in der Leerlaufanhaltebetriebsart die ECU 30 automatisch die Maschine 10 an, wenn automatische Maschinenanhaltebedingungen hergestellt sind, und lässt dann automatisch die Maschine 10 wieder an, wenn gegebene Maschinenwiederanlassbedingungen erfüllt sind. Die automatischen Maschinenanhalte- und -wiederanlassbedingungen schließen die Drehzahl des Fahrzeugs, die Beschleunigungsbetätigung und die Bremsbetätigung ein.
Das Anlasssystem für eine Maschine dieser Ausführungsform ist entworfen, sowohl den Anlasser 5 sowie auch den Generator 20 zu verwenden, wenn es erforderlich ist, die Maschine 10 für das erste Mal anzulassen, oder die Maschine 10 automatisch wieder anzulassen. Insbesondere verwendet das Anlasssystem für eine Maschine zuerst den Anlasser 50, um die Maschine 10 an einer Anfangsmaschinenanlassstufe zu kurbeln, um ein Anfangsmoment zu der drehenden Maschinenwelle 16 anzulegen, und verwendet dann den Generator 20, um das Kurbeln der Maschine 10 fortzusetzen.
Wenn erforderlich ist, dass die Maschine 10 angelassen wird, wird der Anlasser 50 zuerst betätigt, um die Maschine 10 zu kurbeln. Das Eingreifen zwischen dem Ritzel 51 und dem Hohlrad 17, während die Maschine 10 gekurbelt wird, wird unter Verwendung der 2 beschrieben. Die 2 zeigt ein Beispiel, in dem eine Maschine mit vier Zylindern zuerst während ihres Kurbelns gezündet wird.
Zuerst wird der Anlasser 50 mit Energie beaufschlagt, um das Ritzel 51 in Eingriff mit dem Hohlrad 17 zu bringen. Der Anlasser 50 beginnt ebenfalls das Drehen einer drehenden Welle davon, um die Maschine 10 zu kurbeln. Das Hohlrad 17 wird dann durch Zahnflächen des Ritzels 51 gedrückt (die ebenfalls im Folgenden als Antriebszahnflächen bezeichnet werden), so dass es dreht, und das Kurbeln der Maschine 10 beginnt. Nachdem die Maschine 10 begonnen hat, gekurbelt zu werden, werden die Drehzahl des Ritzels 51 (die im Folgenden auch als eine Ritzeldrehzahl NP bezeichnet wird) und die Drehzahl der Maschine 10 (die im Folgenden auch als eine Maschinendrehzahl NE bezeichnet wird) erhöht. Die Maschinendrehzahl NE ist dann einer Reaktion ausgesetzt, die durch ein Verdichten eines Luft-Kraftstoff-Gemischs in der Maschine 10 verursacht wird, so dass sie abfällt, wenn der oberste Totpunkt angenähert wird. Dies ergibt einen Anstieg des Grads des Drucks, der auf die Antriebszahnflächen des Ritzels 51 und des Hohlrads 17 ausgeübt wird, was ein mechanisches Geräusch erzeugen wird (das heißt ein Getriebegeräusch).
Nachdem der oberste Totpunkt passiert ist, wird die Maschinendrehzahl NE mit einem Anstieg des Volumens der Verbrennungskammer der Maschine 10 erhöht. Die Maschinendrehzahl NE wird vorübergehend höher als die Ritzeldrehzahl NE, nämlich die Drehzahl des Hohlrads 17 wird vorübergehend größer als die des Ritzels 51, nachdem der oberste Totpunkt passiert wurde. Wenn der Kolben der Maschine 10 sich von dem Verdichtungstakt zu dem Expansionstakt ändert, verringert sich der Druck, der auf der Antriebszahnfläche des Ritzels 51 und des Hohlrads 17 ausgeübt wird, so dass die Antriebszahnflächen des Ritzels 51, die in Berührung mit denen des Hohlrads 17 vor dem obersten Totpunkt in dem Verdichtungstakt waren, vorübergehend das Hohlrad 17 verlassen. Dies verursacht, dass die Zahnflächen des Ritzels 51, die den Antriebszahnflächen davon gegenüberliegen, mit dem Hohlrad 17 zusammenprallen, was das Getriebegeräusch erzeugt, das von einer Zahnradkollision oder einem Reiben der Zahnräder herrührt.
Wenn darauffolgend wieder der Verdichtungstakt betreten wird, so dass die Maschinendrehzahl NE abfällt, wird dies verursachen, dass die Antriebszahnflächen des Ritzels 51 mechanisch wieder auf das Hohlrad 17 aufprallen, und dabei das Getriebegeräusch erzeugen.
Wenn das erste Zünden während des Kurbelns der Maschine 10 auftritt, wird dies verursachen, dass die Maschinendrehzahl NE (das heißt die Drehzahl des Vorderrads 17) schnell durch das Moment des Kolbens erhöht wird, das durch das erste Zünden erzeugt wird. Dies verursacht, dass das Hohlrad 17 auf das Ritzel 51 aufprallt, und dabei das Getriebegeräusch erzeugt. Insbesondere wird in dem Ereignis der ersten Zündung die Energie des Aufpralls auf das Hohlrad 17 und des Ritzels 51 groß werden, wodurch sich ein übermäßiges Getriebegeräusch ergibt.
Um die voranstehend beschriebenen Probleme abzumildern, ist das Anlasssystem einer Maschine dieser Ausführungsform entworfen, die ein Anlasser 50 elektrisch mit Energie zu beaufschlagen und dann nicht zu beaufschlagen, und die Verbrennung des Kraftstoffs in der Maschine 10 so zu steuern, dass das erste Zünden nach der Beendigung des Beaufschlagens des Anlassens 50 mit Energie auftritt. Dies verursacht, dass die Betätigung des Anlassers 50 und die Steuerung der Verbrennung der Maschine 10 nicht gleichzeitig ausgeführt werden, wenn die Maschine 10 angelassen wird und dabei das Getriebegeräusch abgemildert wird, das aus der Reaktion entsteht, die durch die Verdichtung des Luft-Kraftstoff-Gemischs in der Maschine 10 vor dem ersten Zünden verursacht wird, und ebenfalls den von dem ersten Zünden herrührenden voranstehend beschriebenen Aufprall oder das Reibgeräusch zu reduzieren. Das Beenden des Beaufschlagens des Anlassers 50 mit Energie wird in der folgenden Weise erlangt. Das Anlasssystem einer Maschine berechnet zuerst einen ersten obersten Totpunkt TDCX der Zündung, der der oberste Totpunkt des Kolbens ist, wo das erste Zünden des Kraftstoffs in dem Verdichtungstakt des Kolbens auftreten wird, wenn der Anlasser 50 die Maschine 10 kurbelt, und beendet dann das Beaufschlagen des Anlassers 50 mit Energie, bevor der erste oberste Totpunkt TDCX der Zündung erreicht wird.
Das Anlasssystem einer Maschine ist ebenfalls entworfen, das erste Zünden an einem erwünschten obersten Totpunkt in dem Verdichtungstakt des Kolbens zu erlangen. Insbesondere beginnt das Anlasssystem einer Maschine, die Verbrennung des Kraftstoffs in der Maschine 10 zusätzlich zu dem Einspritzen des Kraftstoffs in die Maschine 10 in einer Bedingung zu steuern, in der der Zylinder der Maschine 10 in der erwünschten Luftmenge gefüllt ist, und erlangt dabei die Beendigung des Beaufschlagens des Anlassers 50 mit Energie zu einer erwünschten Zeit ausgehend von dem ersten obersten Totpunkt TDCX der Zündung. In dieser Ausführungsform berechnet das Anlasssystem einer Maschine einen obersten Totpunkt TDCY der Verdichtung des Kolbens direkt vor dem ersten obersten Totpunkt TDCX der Zündung und beendet dann das Beaufschlagen des Anlassers 50 mit Energie direkt vor dem obersten Totpunkt TDCY der Verdichtung.
3 ist ein Flussdiagramm einer Folge von logischen Schritten oder eines durch die ECU 30 in einem ausgewählten Steuerzyklus ausgeführten Programms.
Nach dem Eintreten in das Programm schreitet die Routine zu dem Schritt S101 voran, in dem bestimmt wird, ob eine Anlasserbetätigung zum Anlassen der Maschine 10 vollendet ist oder nicht. Wenn zum Beispiel die Maschine 10 in der Leerlaufanhaltebetriebsart automatisch angehalten wurde, aber bevor sie vollständig wieder angelassen wurde, wird eine JA-Antwort in dem Schritt S101 erhalten. Wenn die Maschine 10 wieder angelassen wurde, endet dann die Routine. Falls eine JA-Antwort in dem Schritt S101 erhalten wurde, die bedeutet, dass der Anlassbetrieb noch nicht beendet ist, schreitet dann die Routine zu dem Schritt S102 voran, in dem bestimmt wird, ob die Maschinendrehzahl NE niedriger als ein gegebener Schwellwert TH1 ist oder nicht. Der Schwellwert TH1 wird als Bezugswert bestimmt, um zu bestimmen, ob die Motorbetriebsart des Generators 20 angehalten werden sollte oder nicht. Der Schwellwert TH1 wird auf zum Beispiel 500 Umdrehungen pro Minute eingestellt. Falls eine JA-Antwort in dem Schritt S102 erhalten wird, schreitet dann die Routine zu dem Schritt S103 voran. Alternativ, falls eine NEIN-Antwort erhalten wird, schreitet dann die Routine zu dem Schritt S114 voran.
In dem Schritt S103 wird bestimmt, ob der Anlasser 50 bereits von dem EIN-Zustand zu dem AUS-Zustand in diesem Anlasszyklus einer Maschine umgeschaltet wurde oder nicht. In dem Fall, in dem das Beaufschlagen des Anlassers 50 mit Energie direkt vor dem obersten Totpunkt TDCY der Verdichtung direkt vor dem ersten obersten Totpunkt TDCX der Zündung beendet wird, wird in dem Schritt S103 eine JA-Antwort erhalten, nachdem der Kolben den obersten Totpunkt TDCY der Verdichtung passiert hat. Falls in dem Schritt S103 eine JA-Antwort erhalten wird, schreitet dann die Routine zu dem Schritt S112 voran. Falls alternativ eine NEIN-Antwort erhalten wird, schreitet die Routine zu dem Schritt S104 voran.
In dem Schritt S104 wird bestimmt, ob der Zustand ist, bevor der Anlasser 50 eingeschaltet wird oder nicht. Insbesondere wird bestimmt, ob das Relais 32 noch immer geöffnet gehalten ist oder nicht. Falls eine JA-Antwort in dem Schritt S104 erhalten wird, die bedeutet, dass der Anlasser 50 noch nicht mit Energie beaufschlagt wurde, schreitet die Routine zu dem Schritt S105 voran, in dem es bestimmt wird, ob eine Anlassanforderung zum Anlassen der Maschine 10 vorgenommen wurde oder nicht. Wenn eine Anlassanforderung vorgenommen wurde, nachdem die Maschine 10 automatisch angehalten wurde, wird eine JA-Antwort in dem Schritt S105 erhalten. Die Routine schreitet dann zu dem Schritt S106 voran. Eine NEIN-Antwort wird in dem Schritt S105 erhalten, bis die Anlassanforderung vorgenommen wird, nachdem die Maschine 10 automatisch angehalten wurde. Die Routine endet dann.
In dem Schritt S106 wird der Anlasser 50 elektrisch mit Energie beaufschlagt oder eingeschaltet. Insbesondere wird das Relais 32 geschlossen, um elektrische Leistung zu dem Anlasser 50 zu liefern. Die Routine schreitet dann zu dem Schritt S107 voran, in dem die ECU 30 eine Generatorantriebabwarteanweisung zu der Steuerung 22 ausgibt. Die Routine schreitet dann zu dem Schritt S108 voran, in dem der Öffnungsgrad des Drosselventils 15 erhöht wird, nämlich das Drosselventil wird weiter geöffnet, um die in die Maschine 10 gesaugte Luftmenge zu erhöhen. Der Betrieb in dem Schritt S108 dient als eine Luftmengensteuereinheit.
Nachdem begonnen wurde, den Anlasser 15 mit Energie zu beaufschlagen, wird in dem Schritt S104 eine NEIN-Antwort erhalten. Die Routine schreitet dann zu dem Schritt S109 voran, in dem bestimmt wird, ob eine Bedingung, in der die Luftmenge, mit der der Zylinder 11 gefüllt ist, größer als oder gleich einem Schwellenwert TH3 ist, erfüllt ist oder nicht. Die Bestimmung in dem Schritt S109 dient dazu, um zu bestimmen, ob, falls die Kraftstoffverbrennungssteuerung mit der Kraftstoffeinspritzsteuerung nun durchgeführt wird, erwartet wird, dass ein Sollzylinder der Zylinder 11, für den die Kraftstoffverbrennungssteuerung ausgeführt wird, dem ersten Zündereignis unterliegt oder nicht, das heißt, ob einer der Zylinder 11, der als Nächstes dem Verdichtungstakt des Kolbens ausgesetzt ist, ein Zylinder ist (der im Folgenden ebenfalls als ein erster zündender Zylinder bezeichnet wird), in dem erwartet wird, dass der Kraftstoff zum ersten Mal verbrannt wird oder nicht, und ob der oberste Totpunkt des Kolbens in dem ersten zündenden Zylinder der erste oberste Totpunkt TDCX der Zündung ist oder nicht. Der Betrieb in dem Schritt S109 dient als eine Bestimmungseinheit, um den obersten Totpunkt (das heißt den ersten obersten Totpunkt TDCX der Zündung) des Kolbens in dem Zylinder 11 zu bestimmen, in dem erwartet wird, dass die erste Zündung auftritt. Die Luftmenge, mit der der Zylinder 11 gefüllt wird, wird auf eine bekannte Weise berechnet, zum Beispiel als eine Funktion der Menge der Einlassluft, die durch den Luftstrommesser 14 gemessen wird, und der Maschinendrehzahl NE. Der Schwellwert TH3 ist ein Bezugswert, der die Luftmenge darstellt, die zum Erzeugen des ersten Zündens in dem Zylinder 11 erforderlich ist. Falls eine JA-Antwort in dem Schritt S109 erhalten wird, die bedeutet, dass der erste oberste Totpunkt TDCX der Zündung bestimmt ist, schreitet dann die Routine zu dem Schritt S110 voran.
In dem Schritt S110 wird bestimmt, ob eine Winkelposition der Maschine 10 (das heißt eine Winkelposition der Kurbelwelle der Maschine 10) direkt vor dem obersten Totpunkt des Kolbens in dem Verdichtungstakt ist oder nicht. Mit anderen Worten, in der Bedingung, in der die Luftmenge, mit der der Zylinder 11 gefüllt wird, ausreichend zum Erlangen der ersten Zündung ist, das heißt, eine JA-Antwort wird in dem Schritt S109 erhalten, so dass es der Verbrennungssteuerung ermöglicht ist, begonnen zu werden, wird in dem Schritt S110 bestimmt, ob die Position des Kolbens in dem Sollzylinder 11 direkt vor dem obersten Totpunkt TDCY der Verdichtung direkt vor dem obersten Totpunkt TDCX der Zündung ist oder nicht. Eine Winkelposition der Kurbelwelle der Maschine 10 (zum Beispiel BTDC 45° bis 5° CA) vor dem obersten Totpunkt TDCY der Verdichtung wird in dieser Offenbarung als eine Position direkt davor bezeichnet. Falls eine JA-Antwort in dem Schritt S110 erhalten wird, schreitet dann die Routine zu dem Schritt S111 voran, in dem das Beaufschlagen des Anlassers 50 mit Energie beendet wird. Insbesondere wird das Relais 32 geöffnet, um die Zufuhr der elektrischen Leistung zu dem Anlasser 50 abzuschneiden. Dies verursacht, dass das Ritzel durch die Rückführfeder 55 von dem Hohlrad 17 ausgerückt wird.
Falls eine NEIN-Antwort in dem Schritt S109 oder S110 erhalten wird, wird dann die Routine beendet. Der Anlasser 50 fährt deswegen fort, mit Energie beaufschlagt zu werden. Der Betrieb in dem Schritt S109 dient als eine Bestimmungseinheit. Die Betriebe in den Schritten S110 und S111 dienen als eine Energiebeaufschlagungssteuereinheit.
Falls eine JA-Antwort in dem Schritt S103 erhalten wird, nachdem der Anlasser 50 abgeschaltet wurde, schreitet dann die Routine zu dem Schritt S112 voran, in dem bestimmt wird, dass der Kraftstoffeinspritzer 12 darauffolgend geöffnet werden sollte, nämlich dass die Kraftstoffeinspritzung begonnen werden sollte. Diese beginnt das Einsprühen von Kraftstoff in dem Sollzylinder 11 der Maschine 10, um die erste Zündung des Kraftstoffs in dem Sollzylinder 11 zu einer Zeit zu erlangen, zu der der oberste Totpunkt des Kolbens in dem Sollzylinder 11 darauffolgend erreicht wird, nämlich der erste oberste Totpunkt TDCX der Zündung wird erreicht. Die Maschine 10, wie sie in dieser Ausführungsform bezeichnet wird, ist von einer Art mit direkter Einspritzung, in der der Kraftstoff in den Sollzylinder 11 in dem Verdichtungstrakt eingesprüht wird, direkt bevor der erste oberste Totpunkt TDCX der Zündung erreicht ist. Der Betrieb in dem Schritt S112 dient als eine Verbrennungssteuereinheit.
Die Routine schreitet dann zu dem Schritt S113 voran, in dem eine Generatorantriebsanweisung zu der Steuerung 22 ausgegeben wird. Die Steuerung 22 betätigt dann den Generator 20 in der Motorbetriebsart, um die Maschinendrehzahl NE zu erhöhen. Falls in dem Schritt S102 eine JA-Antwort in dem nächsten Programmausführungszyklus erhalten wird, schreitet dann die Routine zu dem Schritt S114 voran, in dem ein Generator-Aus-Signal zu der Steuerung 22 ausgegeben wird, um die Motorbetriebsart des Generators 20 anzuhalten. Die Routine endet dann, um den Anlassvorgang für die Maschine 10 zu vervollständigen.
Die 4 stellt eine Antriebssteuerung für den Generator 20 dar, die durch die Steuerung 22 in einem gegebenen Steuerzyklus ausgeführt wird, der identisch mit oder unterschiedlich zu dem der ECU 30 sein kann.
Nach dem Betreten des Programms schreitet die Routine zu dem Schritt S201 voran, in dem es bestimmt wird, ob der Generator 20 nun in Betrieb ist oder nicht. Falls eine JA-Antwort erhalten wird, die bedeutet, dass der Generator 20 angetrieben wird, schreitet dann die Routine zu dem Schritt S206 voran. Falls alternativ eine NEIN-Antwort erhalten wird, schreitet dann die Routine zu dem Schritt S202 voran, in dem es bestimmt wird, ob die Generatorantriebsabwarteanweisung, die von der ECU 30 ausgegeben wird, durch die Steuerung 22 empfangen wurde oder nicht. Falls eine JA-Antwort erhalten wird, schreitet dann die Routine zu dem Schritt S203 voran. Falls alternativ eine NEIN-Antwort erhalten wird, endet dann die Routine. In dem Schritt S203 bereitet die Steuerung 22 die Betätigung des Generators 20 vor. Insbesondere misst der Dreherfasser 23 die induzierte elektromotive Kraft, die in der drehenden elektrischen Maschine 21 erzeugt wird, um die Drehzahl der drehenden elektrischen Maschine 21 zu bestimmen.
Die Routine schreitet dann zu dem Schritt S204 voran, in dem bestimmt wird, ob es danach ist, nachdem die Steuerung 22 die Generatorantriebsanweisung von der ECU 30 empfangen hat oder nicht, nämlich, ob dem Generator 20 gestattet ist, in der Motorbetriebsart zu arbeiten oder nicht. Falls eine NEIN-Antwort in dem Schritt S204 erhalten wird, was bedeutet, dass unterdrückt ist, dass der Generator 20 in der Motorbetriebsart arbeitet, endet die Routine dann, ohne den Generator 20 in die Motorbetriebsart zu versetzen. Falls alternativ eine JA-Antwort in dem Schritt S204 erhalten wird, was bedeutet, dass dem Generator 20 ermöglicht ist, in der Motorbetriebsart angetrieben zu werden, schreitet die Routine dann zu dem Schritt S205 voran, in dem die Antriebssteuerung ausgeführt wird, um den Generator 20 anzutreiben.
Wenn der Generator 20 beginnt, angetrieben zu werden, wird in dem Schritt S201 eine JA-Antwort erhalten. Die Routine schreitet dann zu einem Schritt S206 voran, in dem es bestimmt wird, ob die Steuerung 22 das Generator-Aus-Signal von der ECU 30 empfangen hat oder nicht. Falls eine NEIN-Antwort erhalten wird, endet dann die Routine, so dass die Steuerung 22 fortfährt, den Generator 20 anzutreiben. Falls alternativ eine JA-Antwort erhalten wird, schreitet dann die Routine zu dem Schritt S207 voran, in dem die Steuerung 22 den Betrieb des Generators 20 beendet, um den Anlassvorgang für die Maschine 10 zu vollenden.
Die 5 ist ein Zeitdiagramm, das Betätigungen des Anlasssystems einer Maschine zum Anlassen der Maschine 10 darstellt. Die 5 zeigt ein Beispiel, in dem die Maschine 10 automatisch angehalten und dann wieder angelassen wird.
Vor der Zeit t11 befindet sich die Maschine 10 in Ruhe. Zu der Zeit t11 macht der Fahrer des Fahrzeugs eine Anlassanforderung für die Maschine 10. Insbesondere, wenn der Fahrer das Beschleunigerpedal 41 niederdrückt, oder das Bremspedal 43 löst, wird die Anlassanforderung vorgenommen. Zum Beispiel in einem Fall, in dem es erforderlich ist, die Maschine 10 zum ersten Mal anzulassen, wird die Anlassanforderung aufgrund des Einschaltens eines Zündschlüssels des Fahrzeugs durch den Fahrer erzeugt.
Wenn die Anlassanforderung vorgenommen wird, beginnt die ECU 30 das Beaufschlagen des Anlassers 50 mit Energie, um die Maschine 10 zu kurbeln. Die ECU 30 öffnet ebenfalls das Drosselventil 15 zu einem Grad, der größer als in einer normalen automatischen Maschinenwiederanlassbetriebsart ist. Aufgrund des Kurbelns der Maschine 10 erhöht sich die Ritzeldrehzahl NP des Anlassers 50, so dass die Maschinendrehzahl NE erhöht wird.
Die Maschinendrehzahl NE verringert sich gewöhnlich aufgrund einer Reaktion, die durch die Verdichtung des Volumens der Brennkammer in dem Zylinder 11 verursacht wird, wenn der Kolben sich dem obersten Totpunkt annähert, und erhöht sich dann mit einem Anstieg des Volumens der Brennkammer, nachdem der Kolben den obersten Totpunkt passiert hat. Gewöhnlich, nachdem der Kolben den obersten Totpunkt passiert hat, wird die Maschinendrehzahl NE (das heißt die Drehzahl der Drehung des Hohlrads 17) vorübergehend höher als die Ritzeldrehzahl NP.
Nachdem das Drosselventil 15, wie voranstehend beschrieben wurde, zu einem größeren Grad geöffnet wurde, wird ein Anstieg der Einlassluftmenge, die in die Maschine 10 zugeführt wird, mit der Zeit einen Anstieg der Luftmenge erzeugen, mit der der Zylinder 11 gefüllt wird. Zu der Zeit t12 erreicht die Luftmenge, mit der der Zylinder 11 gefüllt wird, eine erforderliche Höhe. Mit anderen Worten, die Luftmenge, mit der der Zylinder 11 gefüllt wird, ist größer als oder gleich dem Schwellwert TH3. Wenn die Winkelposition der Maschine 10 (das heißt die Position des Kolbens in dem Sollzylinder 11) eine Position direkt vor dem obersten Totpunkt in dem Verdichtungstakt erreicht, wird der Anlasser 50 ausgeschaltet. Zu der Zeit t12, wenn die Verbrennungssteuerung mit der Kraftstoffeinspritzsteuerung durchgeführt wird, wird erwartet, dass der Sollzylinder 11, für den die Kraftstoffverbrennungssteuerung ausgeführt wird, dem ersten Zündereignis unterliegt. Das Beaufschlagen des Anlassers 50 mit Energie wird deswegen beendet. Insbesondere, wie bereits beschrieben wurde, wird der Anlasser 50 ausgeschaltet, wenn der Kolben in dem Sollzylinder 11 eine Position direkt vor dem obersten Totpunkt TDCY der Verdichtung direkt vor dem ersten obersten Totpunkt TDCX der Zündung erreicht, wo erwartet wird, dass das erste Zünden des Kraftstoffs auftritt. Dies verursacht, dass das Ritzel 51 von dem Hohlrad 17 ausgerückt wird, so dass die Ritzeldrehzahl NP mit der Zeit abfällt.
Wenn der Anlasser 50 ausgeschaltet wird, bevor das erste Zünden auftritt, wird das Ausrücken des Ritzels 51 von dem Hohlrad 17 erlangt, bevor die Maschinendrehzahl NE schnell durch das erste Zünden des Kraftstoffs erhöht wird. Dies beseitigt das Getriebegeräusch, das von dem Aufprall zwischen dem Ritzel 51 und dem Hohlrad 17 in dem Ereignis der ersten Zündung erzeugt wird, und er gibt ebenfalls eine Verringerungslänge der Zeit, die zum Kurbeln der Maschine 10 erforderlich ist, was das Getriebegeräusch reduziert, das durch das Kurbeln der Maschine 10 verursacht wird. Der Druck in dem Sollzylinder 11 ist gewöhnlich an dem obersten Totpunkt maximal. Das auf das Einrücken zwischen dem Ritzel 51 und dem Hohlrad 17 wirkende Moment ist ebenfalls an dem obersten Totpunkt maximal. Jedoch wird der Anlasser 50 ausgeschaltet, bevor der oberste Totpunkt erreicht ist, und somit die Reduktion des Getriebegeräusches maximiert.
Nach der Zeit t12 erzeugt der Anlasser 50 ein Moment, um die Maschine 10 zu kurbeln, aber die Maschine 10 (das heißt die drehende Welle 16 der Maschine) fährt fort, durch ihre eigene Trägheitskraft gedreht zu werden, so dass der Kolben den nächsten obersten Totpunkt (das heißt den ersten obersten Totpunkt TDCX der Zündung) erreicht. Das Anlasssystem einer Maschine dieser Ausführungsform ist, wie voranstehend beschrieben wurde, entworfen, den Anlasser 50 direkt vor dem obersten Totpunkt TDCY der Verdichtung direkt vor dem ersten obersten Totpunkt TDCX der Zündung zu betätigen, und dabei die Stabilität zum Bewegen des Kolbens in dem Sollzylinder 11 über den ersten obersten Totpunkt TDCX der Zündung sicherzustellen. Das Anlasssystem einer Maschine, wie voranstehend beschrieben, arbeitet ebenfalls, um das Drosselventil 15 zu einem größeren Grad zu öffnen, und unterstützt dabei das Ausüben des Moments auf die Maschine 10, das groß genug ist, den Kolben über den ersten obersten Totpunkt TDCX der Zündung zu bewegen. Dies reduziert einen Abfall der Drehzahl der Maschine 10, nachdem der Anlasser 50 ausgeschaltet wurde, und stellt die Stabilität in der Bewegung des Kolbens über den ersten obersten Totpunkt TDCX der Zündung sicher.
Nachdem der Anlasser 50 ausgeschaltet wurde, wird der Kraftstoffeinspritzer 12 betätigt, um den Kraftstoff in den Sollzylinder 11 einzusprühen. In dem Beispiel der 5 beginnt der Kraftstoffeinspritzer 12 das Einsprühen des Kraftstoffs in den Zylinder 11 in dem Verbrennungstakt zu der Zeit t13 direkt vor dem ersten obersten Totpunkt TDCX der Zündung. Gleichzeitig gibt die ECU 30 das Generatorantriebssignal zu der Steuerung 22 aus. Das erste Zünden tritt dann zu einer Zeit auf, zu der der erste oberste Totpunkt TDCX der Zündung erreicht ist.
Danach beginnt der Generator 20 das Betätigen in der Motorbetriebsart. Das Antriebsmoment, wie durch den Generator 20 erzeugt, und ein Moment, wie durch eine Verbrennung des Kraftstoffs in dem Zylinder 11 erzeugt, erhöhen die Maschinendrehzahl NE und bewegen dabei den Kolben schnell über einen Resonanzbereich während des Anstiegs der Maschinendrehzahl NE.
Insbesondere weist die Maschine 10 gewöhnlich einen Resonanzbereich auf, wo die Maschine 10 einer Resonanz während ihrer Drehung unterliegt. Der Resonanzbereich liegt gewöhnlich zwischen 300 Umdrehungen pro Minute bis 400 Umdrehungen pro Minute, was niedriger als eine Leerlaufdrehzahl ist. Die Drehzahl, mit der die Maschine 10 auf den Anlasser 50 gekurbelt wird, ist 200 Umdrehungen pro Minute. Der Generator 20 wird deswegen gestartet, in der Motorbetriebsart angetrieben zu werden, bevor der Resonanzbereich der Maschine 10 erreicht ist, um ein Grad eines Moments zu erzeugen, das erforderlich ist, um die Drehzahl der Maschine 10 zu erhöhen.
Wenn darauffolgend zu der Zeit t14 die Maschinendrehzahl NE den Schwellwert TH1 erreicht, übt die ECU 30 das Generator-Aus-Signal zum Beenden der Generatorantriebsanweisung zu der Steuerung 22 aus. Die Steuerung 22 hält dann die Bewegung des Generators 20 in der Motorbetriebsart an.
Das Anlasssystem einer Maschine dieser Ausführungsform bietet die folgenden günstigen Vorteile.
Wenn es erforderlich ist, eine Maschine 10 anzulassen, beaufschlagt die ECU 30 den Anlasser 50 mit Energie, um das Ritzel 51 mit dem Hohlrad 17 in Eingriff zu bringen, und dreht die Abtriebswelle des Anlassers 50 (das heißt des Motors 52). Die durch die Verdichtung des Luft-Kraftstoff-Gemischs in der Maschine 10 verursachte Reaktion wird, wie voranstehend beschrieben wurde, maximiert, direkt bevor der oberste Totpunkt des Kolbens in dem Zylinder 11 erreicht ist, und dabei ergibt sich ein Anstieg eines auf die Antriebszahnflächen des Ritzels 51 und des Hohlrads 17 wirkenden Drucks, der das Getriebegeräusch erzeugt. Nachdem der oberste Totpunkt des Kolbens erreicht wurde, verschwindet die voranstehend erwähnte Reaktionskraft, so dass die Drehzahl des Hohlrads 17 höher als die des Ritzels 51 wird, und verursacht dabei, dass das Getriebegeräusch auftritt, das von dem Zusammenstoß der Zahnräder oder einem Reiben der Zahnräder zwischen dem Ritzel 51 und dem Hohlrad 17 herrührt. Eine derartige Art von Getriebegeräusch wird normalerweise in dem Ereignis der ersten Zündung des Kraftstoffs in der Maschine 10 groß. Das Anlasssystem einer Maschine dieser Ausführungsform ist, wie voranstehend beschrieben wurde, entworfen, um den Anlasser 50 mit Energie zu beaufschlagen und dann die Beaufschlagung desselben mit Energie zu beenden, bevor die ECU 30 beginnt, die Kraftstoffverbrennungssteuerung zum Beginnen der ersten Zündung auszuführen. Dies verursacht, dass die Betätigung des Anlassers 50 und die Kraftstoffverbrennungssteuerung nicht gleichzeitig während des Anlassvorgangs zum Anlassen der Maschine 10 erlangt werden. Das Beaufschlagen des Anlassers 50 mit Energie wird beendet, bevor das erste Zünden auftritt, und ermöglicht dabei, dass das Ritzel 51 von dem Hohlrad 17 vor dem ersten Zünden ausgerückt wird. Mit anderen Worten, das Ritzel 51 wird von dem Hohlrad 17 ausgerückt, bevor der Aufprall zwischen dem Ritzel 51 und dem Hohlrad 17 auftritt, was sich aus dem ersten Zünden des Kraftstoffs ergibt. Das Getriebegeräusch, das von der Reaktion herrührt, die durch die Verdichtung der Luft in dem Zylinder verursacht wird, bevor das erste Zünden stattfindet, wird ebenfalls abgemildert. Dies reduziert stark das Getriebegeräusch, das von dem ersten Zünden des Kraftstoffs in den bekannten Anlasssystemen einer Maschine herrührt.
Die ECU 30 berechnet den ersten obersten Totpunkt TDCX der Zündung, nämlich den obersten Totpunkt der Zündung in dem Verdichtungstakt, an dem erwartet wird, dass das erste Zünden in der Maschine 10 während des Betriebs des Anlassers 50 zum Kurbeln der Maschine 10 auftritt, und beendet dann das Beaufschlagen des Anlassers 50 mit Energie, bevor der erste oberste Totpunkt TDCX der Zündung erreicht ist. Insbesondere bestimmt die ECU, dass erwartet wird, dass das erste Zünden auftritt, wenn der Kolben in einem der Zylinder 11 der Maschine 10 den obersten Totpunkt in dem Verdichtungstakt davon erreicht, und schaltet dann den Anlasser 50 ab. Dies ermöglicht, dass die Maschine 10 fortfährt, mit einer Drehzahl zu drehen, die zum Beginnen der ersten Zündung des Kraftstoffs in dem einen der Zylinder 11 erforderlich ist, nachdem der Anlasser 50 abgeschaltet wurde, und stellt dabei die Stabilität in dem vollständigen Anlassen der Maschine 10 sicher.
Die Einfachheit, mit der das Ritzel 51 von dem Hohlrad 17 ausgerückt wird, ist normalerweise erleichtert, wenn der auf die Zahnflächen des Ritzels 51 und des Hohlrads 17 ausgeübte Druck minimiert wird. Unter Betrachtung einer derartigen Tatsache beendet die ECU 30 das Beaufschlagen des Anlassers 50 mit Energie direkt vor dem obersten Totpunkt TDCY der Verdichtung einen Zyklus früher als dem ersten obersten Totpunkt TDCX der Zündung, an dem das erste Zünden erlangt wird. Mit anderen Worten, der Anlasser 50 wird ausgeschaltet, bevor die durch die Verdichtung des Luft-Kraftstoff-Gemischs in dem Zylinder 11 verursachte Reaktion maximal ist (das heißt, direkt vor dem ersten obersten Totpunkt TDCX der Zündung), nämlich, wenn der auf die Zahnflächen des Ritzels 51 und des Hohlrads 17 ausgeübte Druck abgesenkt wurde, und erleichtert dabei die Einfachheit, mit der das Ritzel 51 von dem Hohlrad 17 ausgerückt wird, was eine Verringerung des Getriebegeräuschs ergibt.
Die Entwicklung des ersten Zündens des Kraftstoffs in den Zylinder 11 der Maschine 10 erfordert, dass die Zylinder 11 ausreichend mit Luft gefüllt sind. Die ECU 30 beginnt somit die Kraftstoffverbrennungssteuerung in der Bedingung, in der ein ausgewählter Zylinder 11 ausreichend mit Luft gefüllt ist, und erlangt dabei die erste Zündung des Kraftstoffs in dem ausgewählten Zylinder 11, wenn der Kolben davon den obersten Totpunkt zu einer vorbestimmten Zeit erreicht. Dies ermöglicht es, dass der Anlasser 50 ausgeschaltet wird, bevor der Kolben im obersten Totpunkt in einem ausgewählten Zyklus des Verdichtungstakts erreicht, das heißt, der erste oberste Totpunkt TDCX der Zündung erreicht ist.
Die Maschine 10 ist entworfen, den Kraftstoffeinspritzer 12 aufzuweisen, der den Kraftstoff direkt in jeden der Zylinder 11 sprüht. Nach dem Beaufschlagen des Anlassers 50 mit Energie beginnt die ECU 30, das Einsprühen des Kraftstoffs in einem ausgewählten Zyklus des Verdichtungstakts des Kolbens in den ausgewählten Zylinder 11 direkt bevor der oberste Totpunkt erreicht wird in einem darauffolgenden Zyklus des Verdichtungstakts des Kolbens, und erlangt dabei das erste Zünden des Kraftstoffs an dem ersten obersten Totpunkt TDCX der Zündung.
Die Anlasssysteme für eine Maschine, die entworfen sind, einen Generator zu verwenden, der mechanisch mit der sich drehenden Welle 16 der Maschine zu der gesamten Zeit zusätzlich zu einem Anlasser in der Anlassbetriebsart zum Anlassen der Maschine gefügt ist, sind bekannt. Eine derartige Art von Anlasssystemen für eine Maschine betätigt den Generator so, dass die Drehzahl der Maschine ansteigt. Das Anlasssystem einer Maschine dieser Ausführungsform ist jedoch entworfen, das Betätigen des Generators 20 zu beginnen, bevor der Resonanzbereich der Maschine 10 erreicht wird, und dabei zu verursachen, dass die Maschine 10 schnell den Resonanzbereich passiert, während die Maschinendrehzahl NE ansteigt. Das Anlasssystem einer Maschine dieser Ausführungsform führt ebenfalls das Betätigen des Generators 20 durch, nachdem der Anlasser 50 abgeschaltet wurde, und dabei ergibt sich eine Verringerung des Verbrauchs der elektrischen Leistung.
Die Entwicklung des ersten Zündens des Kraftstoffs einer Maschine 10 nach der Vollendung des Beaufschlagens des Anlassers 50 mit Energie erfordert, dass die Anfangsdrehung der Maschine 10 stärker erhöht wird als die Reaktionskraft, die sich aus der Verdichtung des Luft-Kraftstoff-Gemischs in dem Zylinder 11 ergibt. Diesbezüglich dient das Anlasssystem einer Maschine dieser Ausführungsform zum Erhöhen der Menge der in den Zylinder 11 der Maschine 10 zugeführten Luft, während der Anlasser 50 die Maschine 10 kurbelt, was jedoch einen Anstieg der Reaktionskraft ergibt. Der Anstieg der Reaktionskraft wird verursachen, dass die Drehzahl der Maschine 10 erwünscht in dem Expansionstakt erhöht wird. Das Anlasssystem einer Maschine, das voranstehend beschrieben wurde, beendet das Beaufschlagen des Anlassers 50 mit Energie direkt vor dem obersten Totpunkt TDCY der Verdichtung ein Zyklus früher als der erste oberste Totpunkt TDCX der Zündung. Mit anderen Worten, das Anlasssystem einer Maschine fährt fort, den Anlasser 50 zu drehen, bis direkt vor dem obersten Totpunkt TDCY der Verdichtung einen Zyklus früher als der erste oberste Totpunkt TDCX der Zündung, und übt dabei einen Grad eines Moments auf die sich drehende Welle 16 der Maschine aus, das erforderlich ist, damit der erste oberste Totpunkt TDCX der Zündung erreicht wird. Dies stellt einen Grad einer Trägheitsdrehung der Maschine 10 bereit, der erforderlich ist, damit der Kolben in dem Sollzylinder 11 über dem obersten Totpunkt tritt, nachdem der Anlasser 50 abgeschaltet wurde, und stellt dabei die Stabilität in dem Erlangen des ersten Zündens von Kraftstoff in der Maschine 10 sicher, ohne unerwünscht die Drehzahl der Maschine 10 zu verringern.
MODIFIKATIONEN
Das Anlasssystem einer Maschine der voranstehend beschriebenen Ausführungsform arbeitet, um den ersten obersten Totpunkt TDCX der Zündung zu bestimmen, an dem das erste Zünden von Kraftstoff stattfinden sollte, wenn die Bedingung, in der die Luftmenge, mit der der Sollzylinder 12 gefüllt ist, größer als oder gleich dem Sollwert TH3 ist, kann aber jedoch alternativ entworfen sein, den ersten obersten Totpunkt TDCX der Zündung als eine Funktion der Maschinendrehzahl NE zu berechnen, wenn ein gegebener Kurbelwinkel (zum Beispiel BTDC45°) erreicht ist. Die Entwicklung des ersten Zündens des Kraftstoffs hängt gewöhnlich von einer Maschinenbedingung wie zum Beispiel der Temperatur der Maschine 10 ab. Der Schwellwert für die Kraftstoffmenge, mit der der Sollzylinder 11 gefüllt wird, oder der Maschinendrehzahl NE, die in dem Schritt S102 oder S109 verwendet wird, kann daher variabel als Funktion der Temperatur in dem Zylinder 11 oder der Temperatur eines Maschinenkühlmittels ausgewählt werden.
Das Anlasssystem einer Maschine der voranstehend beschriebenen Ausführungsform bestimmt die Zeit, zu der der Anlasser 50 abgeschaltet werden sollte, dass diese direkt vor dem obersten Totpunkt TDCY der Verdichtung einen Zyklus vor dem Verdichtungstakt früher als dem ersten obersten Totpunkt TDCX der Zündung ist, kann aber jedoch alternativ entworfen sein, die Zeit einzustellen, zu der der Anlasser 50 abgeschaltet werden sollte, direkt an oder sofort nach dem obersten Totpunkt TDCY der Verdichtung vor dem ersten obersten Totpunkt TDCX der Zündung zu sein. Mit anderen Worten, die Zeit, zu der der Anlasser 50 abgeschaltet werden sollte, kann bestimmt sein vor dem ersten obersten Totpunkt TDCX der Zündung zu sein, solange der Kolben in dem Sollzylinder 11 durch die Drehträgheit der Maschine 10 über den ersten obersten Totpunkt TDCX der Zündung bewegt wird, nämlich die erste Zündung des Kraftstoffs wird an dem ersten obersten Totpunkt TDCX der Zündung auftreten. Es ist somit bevorzugt, dass die Zeit, zu der der Anlasser 50 abgeschaltet werden sollte, um den obersten Totpunkt TDCY der Verdichtung ein Verdichtungszyklus früher als der erste oberste Totpunkt TDCX der Zündung eingestellt ist. Der Anlasser 50 wird deswegen direkt vor dem ersten obersten Totpunkt TDCX der Zündung abgeschaltet, nämlich bevor die Reaktionskraft, die durch die Verdichtung der Luft in dem Sollzylinder 11 erzeugt wird, maximal ist, und erleichtert dabei die Einfachheit, mit der das Ritzel 51 von dem Hohlrad 17 ausgerückt wird, und reduziert das Getriebegeräusch, das von der Erzeugung der Reaktionskraft herrührt und ein übermäßiges Getriebegeräusch, das durch das erste Zünden des Kraftstoffs in dem Zylinder 11 verursacht wird.
Das Anlasssystem einer Maschine kann entworfen sein, in einer frühen Stufe des Kurbelbetriebs des Anlassers 50 die Luftmenge zu verringern, mit der die Zylinder 11 gefüllt werden, und diese dann an einer darauffolgenden Stufe des Kurbelbetriebs zu erhöhen. Dies ergibt eine Verringerung des Grads der Reaktionskraft, der von der Verdichtung in den Zylindern 11 in der frühen Stufe des Kurbelbetriebs herrührt, und reduziert dabei das Getriebegeräusch. Die Erhöhung der Luftmenge, mit denen Zylinder 11 in der späteren Stufe des Kurbelbetriebs gefüllt werden, wird die Einfachheit erleichtern, mit der Kraftstoff in dem Zylinder 11 gezündet wird, und dabei die Stabilität in dem Erlangen des ersten Zündens des Kraftstoffs von dem obersten Totpunkt sicherstellen. Insbesondere verringert die ECU 30 den Grad, zu dem das Drosselventil 15 geöffnet ist, bis ein gegebener Zeitraum verstrichen ist, nachdem der Anlasser 50 begonnen hat, eingeschaltet zu werden, und erhöht ihn bis zu dem obersten Totpunkt TDCY der Verdichtung einen Verdichtungszyklus früher als der erste oberste Totpunkt TDCX der Zündung.
Die Luftmenge, die in die Zylinder 11 zugeführt wird, kann in einer Weise gesteuert werden, ohne das Drosselventil 15 zu verwenden. Zum Beispiel kann die Maschine 10 mit variablen Ventilstellgliedern ausgestattet sein, wie zum Beispiel mit variablen Ventilzeitmechanismen, von denen jeder arbeitet, die Zeit des Öffnens oder Schließens oder eine offene Position eines Einlassventils, das in einem entsprechenden einen der Zylinder 11 installiert ist, variabel zu ändern. Die ECU 30 kann die Luftmenge regeln, mit der die Zylinder 11 gefüllt werden, indem sie variable Ventilstellglieder verwendet.
Das Anlasssystem einer Maschine, wie voranstehend beschrieben wurde, beginnt das Beaufschlagen des Generators 20 mit Energie bevor der Resonanzbereich der Maschine 10 erreicht wird, nachdem das Beaufschlagen des Anlassers 50 mit Energie beendet wurde, aber kann alternativ entworfen sein, das Antreiben des Generators 20 zu beginnen, während das Beaufschlagen des Anlassers 50 mit Energie beendet wird.
Der Generator 20 ist mechanisch mit der sich drehenden Welle 16 der Maschine durch einen Riemen verbunden, und somit, ungleich zu dem Anlasser 50, erzeugt er kein intensives Getriebegeräusch aufgrund des Auftretens des ersten Zündens des Kraftstoffs in dem Zylinder 11, während der Generator 20 in Betrieb ist. Das Anlasssystem einer Maschine in der voranstehend beschriebenen Ausführungsform arbeitet deswegen, um den Generator 20 unabhängig von der Entwicklung des ersten Zündens des Kraftstoffs in dem Zylinder 11 anzutreiben, kann aber jedoch alternativ entworfen sein, die Zeit, zu der begonnen wird, den Generator 20 anzutreiben, im Verhältnis zu einer Sollzeit des ersten Zündens des Kraftstoffs in dem Zylinder 11 auszuwählen. Zum Beispiel kann die ECU 30 das Antreiben des Generators 20 beginnen, bevor oder nachdem das erste Zünden entwickelt wurde.
Die Maschine 10, wie in der voranstehend beschriebenen Ausführungsform bezeichnet, ist von einer Art mit direkter Einspritzung, kann aber alternativ von einer Art mit einer Kraftstoffanschlusseinspritzung sein, die einen Kraftstoffeinspritzer in einem Einlassrohr installiert aufweist.
Der Generator 20, der als der zweite Anlasser verwendet wird, wie voranstehend beschrieben wurde, ist nicht mit einem Drehsensor ausgestattet, kann aber alternativ entworfen sein, einen derartigen Drehsensor aufzuweisen, der zum Messen einer Winkelposition der drehenden elektrischen Maschine 21 arbeitet.
Während die vorliegende Erfindung in Bezug auf die bevorzugte Ausführungsform offenbart wurde, um das bessere Verständnis davon zu erleichtern, sollte anerkannt werden, dass die Erfindung in verschiedenen Weisen ausgeführt sein kann, ohne von den Grundlagen der Erfindung abzuweichen. Deswegen sollte die Erfindung so verstanden werden, dass sie alle möglichen Ausführungsformen und Modifikationen zu der gezeigten Ausführungsform beinhaltet, die ausgeführt werden können, ohne von den Grundlagen der Erfindung abzuweichen, die in den anhängenden Ansprüchen fortgeführt sind.
Ein Anlasssystem einer Maschine ist bereitgestellt, das mit einem Fahrzeug verwendet wird, das mit einem ein Getriebe antreibenden Anlasser ausgestattet ist, der mit Energie beaufschlagt wird, um ein Ritzel in Eingriff mit einem Hohlrad einer in dem Fahrzeug montierten Maschine zu bringen, und ebenfalls das Ritzel zu drehen, um die Maschine zu kurbeln. Das Anlasssystem einer Maschine arbeitet, um das Beaufschlagen des Anlassers mit Energie zu beenden, nachdem der Anlasser mit Energie beaufschlagt wurde, um die Maschine anzulassen. Das Anlasssystem einer Maschine führt eine Verbrennungssteuerung aus, um die Verbrennung von Kraftstoff in der Maschine zu steuern, um ein erstes Zündereignis zu entwickeln, in dem der Kraftstoff zuerst in der Maschine verbrannt wird, nachdem die Beaufschlagung des Anlassers mit Energie beendet wird. Dies minimiert das Getriebegeräusch, wenn die Maschine gekurbelt wird, und stellt die Stabilität in dem Anlassen der Maschine sicher.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2016-168545 [0001]
JP 4421567 [0004]

Claims

Anlasssystem einer Maschine für ein Fahrzeug, das mit einem Anlasser der Art mit Getriebeantrieb ausgestattet ist, der mit Energie beaufschlagt wird, um ein Ritzel in Eingriff mit einem Hohlrad einer in dem Fahrzeug montierten Maschine zu bringen, und ebenfalls das Ritzel zu drehen, mit: einer Energiebeaufschlagungssteuereinheit, die arbeitet, um das Beaufschlagen des Anlassers mit Energie zu beenden, nachdem der Anlasser mit Energie beaufschlagt wurde, um die Maschine anzulassen; und einer Verbrennungssteuereinheit, die arbeitet, um eine Verbrennungssteuerung auszuführen, um eine Verbrennung eines Kraftstoffs in der Maschine so zu steuern, dass ein erstes Zündereignis entwickelt wird, in dem der Kraftstoff zuerst in der Maschine gezündet wird, nachdem das Beaufschlagen des Anlassers mit Energie durch die Energiebeaufschlagungssteuereinheit beendet wurde.
Anlasssystem einer Maschine nach Anspruch 1, außerdem mit einer Bestimmungseinheit, die einen ersten obersten Totpunkt der Zündung bestimmt, an dem erwartet wird, dass das erste Zündereignis auftritt, wenn der Anlasser das Ritzel zum Kurbeln der Maschine dreht, und wobei, wenn der erste oberste Totpunkt der Zündung durch die Bestimmungseinheit bestimmt wurde, die Energiebeaufschlagungssteuereinheit arbeitet, um das Beaufschlagen des Anlassers mit Energie zu beenden, bevor der erste oberste Totpunkt der Zündung erreicht ist.
Anlasssystem einer Maschine nach Anspruch 2, wobei, wenn der erste oberste Totpunkt der Zündung durch die Bestimmungseinheit bestimmt ist, die Energiebeaufschlagungssteuereinheit das Beaufschlagen des Anlassers mit Energie an oder um einen obersten Totpunkt einen Zyklus vor dem ersten obersten Totpunkt der Zündung beendet.
Anlasssystem einer Maschine nach Anspruch 2, wobei die Bestimmungseinheit den ersten obersten Totpunkt der Zündung in einem Zustand bestimmt, in dem eine Luftmenge, mit der ein Zylinder in der Maschine gefüllt wurde, größer als oder gleich einem gegebenen Wert ist, und wobei, wenn der erste oberste Totpunkt der Zündung durch die Bestimmungseinheit bestimmt wird, die Verbrennungssteuereinheit die Verbrennungssteuerung mit einem Steuern eines Einsprühens des Kraftstoffs in die Maschine unter Verwendung eines Kraftstoffeinspritzers beginnt, bevor der erste oberste Totpunkt der Zündung erreicht ist.
Anlasssystem einer Maschine nach Anspruch 4, wobei der Kraftstoffeinspritzer entworfen ist, den Kraftstoff direkt in den Zylinder der Maschine einzuspritzen, und wobei die Verbrennungssteuereinheit beginnt, den Kraftstoffeinspritzer zu betätigen, den Kraftstoff in die Maschine einzuspritzen, nachdem die Beaufschlagung des Anlassers mit Energie beendet wurde.
Anlasssystem einer Maschine nach Anspruch 2, wobei die Energiebeaufschlagungssteuereinheit die Beaufschlagung des Anlassers mit Energie beendet, direkt bevor ein oberster Totpunkt einen Verdichtungszyklus vor dem ersten obersten Totpunkt der Zündung erreicht ist, wie durch die Bestimmungseinheit bestimmt wurde.
Anlasssystem einer Maschine nach Anspruch 1, außerdem mit einer Luftmengensteuereinheit, die eine in die Maschine gesaugte Luftmenge steuert, wenn der Anlasser das Ritzel zum Kurbeln der Maschine dreht.