DE112012007009T5

DE112012007009T5 - Automatische Kraftmaschinen-Stopp-/Neustartvorrichtung und automatisches Kraftmaschinen-Stopp-/Neustartverfahren

Info

Publication number: DE112012007009T5
Application number: DE112012007009.7T
Authority: DE
Inventors: Takeru Okabe; Osamu Ishikawa; Michitaka FUJIWARA; Masami Nakashima
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2012-10-12
Filing date: 2012-10-12
Publication date: 2015-07-02
Also published as: CN104718363B; CN104718363A; JPWO2014057576A1; US9739249B2; US20150219060A1; WO2014057576A1; JP5933741B2

Abstract

Um eine Kraftmaschinen-Automatikstopp- und Neustartvorrichtung bereitzustellen, die ein exzellentes Startverhalten realisieren kann, und zum Verhindern, dass einem Starter (30) und einem Leistungsübertragungssystem eine exzessive Last auferlegt wird, sperrt ein Starterantriebs-Sperrungsbestimmungsabschnitt (12), in einem Fall, wenn eine Kraftmaschinen-Neustart-Bedingung erfüllt ist, wenn eine Rückwärtsrotation einer Kraftmaschine (20) auf Grundlage eines Kurbelwinkels einer Kurbelwelle der Kraftmaschine (20), detektiert durch einen Kurbelwinkelsensor (1) zum Detektieren des Kurbelwinkels erfasst wird, eines Antriebs des Starters (30), der konfiguriert ist zum Ankurbeln der Kurbelwelle, um die Kraftmaschine (20) neu zu starten, und dann, wenn ein Stopp der Kraftmaschine (20) erfasst wird, die Antriebssperrung des Starters (30) freigibt.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kraftmaschinen-Automatikstopp- und Neustartvorrichtung und ein Verfahren zum automatischen Stoppen und Neustarten einer Kraftmaschine, die eine Kraftmaschine automatisch stoppen, wenn eine vorbestimmte automatische Kraftmaschinen-Stoppbedingung erfüllt ist, und die Kraftmaschine neu startet, wenn eine Kraftmaschinen-Neustartbedingung danach erfüllt ist.
Es wurde bisher eine Kraftmaschinen-Automatikstopp- und Neustartvorrichtung zum Zweck der Verbesserung einer Kraftstoffeffizienz eines Fahrzeugs, wie zum Beispiel einem Automobil, und der Reduzierung der Umweltbelastung entwickelt. Wenn vorbestimmte Bedingungen zum Stoppen einer Kraftmaschine (zum Beispiel ein Betrieb zum Betätigen eines Bremspedals bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit, die gleich zu oder geringer als eine vorbestimmte Geschwindigkeit ist) durch einen Betrieb erfüllt sind, der durch einen Fahrer durchgeführt wird, führt die Kraftmaschinen-Automatikstopp- und Neustartvorrichtung automatisch eine Kraftstoffabschaltung durch, um die Kraftmaschine automatisch zu stoppen. Wenn vorbestimmte Bedingungen zum Neustart der Kraftmaschine (zum Beispiel ein Betrieb zum Freigeben des Bremspedals und ein Betrieb zum Betätigen eines Beschleunigungs- bzw. Gaspedals) durch einen Betrieb erfüllt sind, der durch den Fahrer durchgeführt wird, wird danach die Kraftstoffeinspritzung neu gestartet, um die Kraftmaschine automatisch neu zu starten.
Als Kraftmaschinen-Automatikstopp- und Neustartvorrichtung, wie oben beschrieben, ist eine Kraftmaschinen-Automatikstopp- und Neustartvorrichtung bekannt, die dann, wenn ein Rückwärtsrotations-Erfassungsschätzungsmittel einen Rotationszustand der Kraftmaschine in eine Rückwärtsrichtung erfasst oder schätzt, die Kraftmaschine durch ein Ankurbelmittel (Starter für die Kraftmaschine) sperrt, selbst dann, wenn eine Neustartbedingung erfüllt ist, um dadurch zu verhindern, dass an dem Starter und einem Leistungsübertragungssystem eine exzessive Last auferleget wird (siehe zum Beispiel Patentliteratur 1).
Liste der Patentliteratur

Patentliteratur 1: JP 4228882 B2

Zusammenfassung der Erfindung
Technische Probleme
Der Stand der Technik weist jedoch die folgenden Probleme auf.
Die Kraftmaschinen-Automatikstopp- und Neustartvorrichtung, die in der Patentliteratur 1 offenbart ist, schätzt, dass die Kraftmaschine in dem Rotationszustand in der Rückwärtsrichtung ist, bis eine vorbestimmte Periode abgelaufen ist, nachdem die Kraftmaschinenumdrehungszahl abfällt, um geringer als eine vorbestimmte Umdrehungszahl zu sein, und sperrt das Ankurbeln der Kraftmaschine durch den Starter während dieser Periode.
Wenn zu diesem Zweck das Ankurbeln der Kraftmaschine gesperrt wird, bis die vorbestimmte Periode abgelaufen ist, nachdem die Umdrehungszahl der Kraftmaschine verringert wird, um geringer zu sein als die vorbestimmte Umdrehungszahl, wird der Sperrzustand für die vorbestimmte Periode fortgesetzt, selbst dann, wenn eine exzessive Last, die durch das Ankurbeln verursacht wird, nicht auferlegt wird, zum Beispiel wenn die Kraftmaschine ohne eine Rückwärtsrotation stoppt oder eine Umdrehungszahl der Rückwärtsrotation der Kraftmaschine gering ist. Es entsteht somit ein Problem, dass der Neustart verzögert wird, so dass das Startverhalten verschlechtert wird.
Wenn darüber hinaus die Kraftmaschine einmal stoppt und die Kraftmaschine dann nach einem Zeitintervall rückwärts rotiert, kann die vorbestimmte Periode, in der das Ankurbeln gesperrt ist, abgelaufen sein. Es entsteht somit ein Problem, dass der Starter während der Rückwärtsrotation der Kraftmaschine angetrieben wird, und eine exzessive Last dem Starter und dem Leistungsübertragungssystem auferlegt wird.
Die vorliegende Erfindung erfolgte angesichts der oben erwähnten Probleme, und hat daher die Bereitstellung einer Kraftmaschinen-Automatikstopp- und Neustartvorrichtung und einem Verfahren zum automatischen Stoppen und Neustarten einer Kraftmaschine zur Aufgabe, die in der Lage sind, ein exzellentes Startverhalten zu realisieren, und die verhindern, dass einem Starter und einem Leistungsübertragungssystem eine exzessive Last auferlegt wird.
Lösung der Probleme
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine Kraftmaschinen-Automatikstopp- und Neustartvorrichtung bereitgestellt zum Stoppen einer Kraftstoffeinspritzung in eine Kraftmaschine zum automatischen Stoppen der Kraftmaschine, wenn eine automatische Kraftmaschinen-Stopp-Bedingung erfüllt ist, und dann zum Neustart der Kraftmaschine, wenn eine Kraftmaschinen-Neustart-Bedingung erfüllt ist, wobei die Kraftmaschinen-Automatikstopp- und Neustartvorrichtung umfasst: einen Kurbelwinkelsensor zum Erfassen eines Kurbelwinkels einer Kurbelwelle der Kraftmaschine; einen Starter zum Ankurbeln der Kurbelwelle, wodurch die Kraftmaschine neu gestartet wird; und einen Starterantriebs-Sperrungsbestimmungsabschnitt zum Sperren, für einen Fall, wenn die Kraftmaschinen-Neustart-Bedingung erfüllt ist, eines Antriebs des Starters, wenn eine Rückwärtsrotation der Kraftmaschine erfasst wird auf Grundlage des Kurbelwinkels, der Erfasst wird durch den Kurbelwinkelsensor, und zum Freigeben der Antriebssperrung des Starters, wenn der Stopp der Kraftmaschine erfasst wird.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ferner ein Verfahren bereitgestellt zum automatischen Stoppen und Neustarten einer Kraftmaschine, das ausgeführt wird durch eine Kraftmaschinen-Automatikstopp- und Neustartvorrichtung zum Stoppen einer Kraftstoffeinspritzung in eine Kraftmaschine zum automatischen Stoppen der Kraftmaschine, wenn eine automatische Kraftmaschinen-Stopp-Bedingung erfüllt ist, und dann zum Neustarten der Kraftmaschine, wenn eine Kraftmaschinen-Neustart-Bedingung erfüllt ist, wobei das Verfahren die Schritte umfasst zum: Bestimmen, wenn die Kraftmaschinen-Neustart-Bedingung erfüllt ist, auf Grundlage eines Kurbelwinkels einer Kurbelwelle der Kraftmaschine, ob die Kraftmaschine rückwärts rotiert oder nicht; Sperren, wenn bestimmt wird, dass die Kraftmaschine rückwärts rotiert, eines Antriebs eines Starters, der für einen Neustart der Kraftmaschine konfiguriert ist; und Freigeben, wenn der Stopp der Kraftmaschine erfasst ist, der Antriebssperrung des Starters.
Vorteilhafte Effekte der Erfindung
In der Kraftmaschinen-Automatikstopp- und Neustartvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sperrt bzw. verhindert der Starterantriebs-Sperrungsbestimmungsabschnitt für den Fall, dass die Kraftmaschinen-Neustart-Bedingung erfüllt ist, wenn eine Rückwärtsrotation der Kraftmaschine erfasst wird, auf Grundlage des Kurbelwinkels der Kurbelwelle der Kraftmaschine, erfasst durch den Kurbelwinkelsensor zum Erfassen des Kurbelwinkels, den Antrieb des Starters, der konfiguriert ist zum Ankurbeln der Kurbelwelle, um die Kraftmaschine neu zu starten, und gibt dann, wenn der Stopp der Kraftmaschine erfasst wird, die Antriebssperrung des Starters frei.
Das Verfahren zum automatischen Stoppen und Neustarten einer Kraftmaschine gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält darüber hinaus die Schritte zum: Bestimmen, wenn die Kraftmaschinen-Neustart-Bedingung erfüllt ist, auf Grundlage des Kurbelwinkels der Kurbelwelle der Kraftmaschine, ob die Kraftmaschine rückwärts rotiert oder nicht; Sperren, wenn bestimmt wird, dass die Kraftmaschine rückwärts rotiert, des Antriebs des Starters, der konfiguriert ist zum Neustart der Kraftmaschine; und zum Freigeben, wenn der Stopp der Kraftmaschine erfasst wird, der Antriebssperrung des Starters.
Als ein Ergebnis wird ein exzellentes Startverhalten realisiert, und das Anliegen einer exzessiven Last an dem Starter und dem Leistungsübertragungssystem wird verhindert.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Blockkonfigurationsdiagramm zur Darstellung einer Kraftmaschinen-Automatikstopp- und Neustartvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist ein Blockkonfigurationsdiagramm zur detaillierten Darstellung einer Kraftmaschinensteuereinheit der Kraftmaschinen-Automatikstopp- und Neustartvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
3 ist ein Flussdiagramm zur Darstellung einer Kraftmaschinen-Automatikstopp-Steuerroutine, die ausgeführt wird durch einen Kraftmaschinen-Automatikstopp-Steuerabschnitt der Kraftmaschinen-Automatikstopp- und Neustartvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
4 ist ein Flussdiagramm zur Darstellung einer Starterantriebs-Sperrungsbestimmungs-Routine, die ausgeführt wird durch einen Starterantriebs-Sperrungsbestimmungsabschnitt der Kraftmaschinen-Automatikstopp- und Neustartvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
5 ist ein Zeitdiagramm zur Darstellung einer Beziehung zwischen einem Verringerungsverhalten einer Kraftmaschinenumdrehungszahl und einem möglichen Startereinbringbereich in der Kraftmaschinen-Automatikstopp- und Neustartvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
6 ist ein Zeitdiagramm zur Darstellung des Verhaltens jeweiliger Flaggs und einem Starteranweisungssignal, das verwendet wird zum Steuern der automatischen Kraftmaschinen-Stopp- und Neustartvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
7 ist ein Diagramm zur Darstellung einer Beziehung zwischen einem Kurbelwinkel und einer Post-Rückwärtsrotations-Antriebssperrperiode, wenn die Kraftmaschinenumdrehungszahl an einer Vorwärtsrotation in eine Rückwärtsrotation in der Kraftmaschinen-Automatikstopp- und Neustartvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung geschaltet wird.
8 ist ein Diagramm zur Darstellung einer Beziehung zwischen einem Ansaugrohrdruck und einem Post-Rückwärtsrotations-Antriebssperrperioden-Korrekturwert, wenn die Kraftmaschinenumdrehungszahl von der Vorwärtsrotation in die Rückwärtsrotation in der Kraftmaschinen-Automatikstopp- und Neustartvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung geschaltet wird.
Beschreibung der Ausführungsformen
Im Folgenden wird eine automatische Kraftmaschinen-Stopp- und Neustartvorrichtung bzw. eine Kraftmaschinen-Automatikstopp- und Neustartvorrichtung und ein Verfahren zum automatischen Stoppen und Neustarten einer Kraftmaschine gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen sind die gleichen oder entsprechenden Elemente durch die gleichen Bezugszeichen zur Erläuterung bezeichnet.
Erste Ausführungsform
1 ist ein Blockkonfigurationsdiagramm zur Darstellung einer automatischen Kraftmaschinen-Stopp- und Neustartvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die automatische Kraftmaschinen-Stopp- und Neustartvorrichtung enthält gemäß 1 eine Kraftmaschinensteuereinheit (ECU) 10, eine Kraftmaschine 20 und einen Starter 30.
Ein Kurbelwinkelsensor 1, ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 2, ein Gaspedalöffnungsgradsensor 3, eine Empfangseinheit 4, ein Ansaugrohr-Drucksensor 5, die Kraftmaschine 20 und der Starter 30 sind mit der Kraftmaschinensteuereinheit 10 verbunden. Die Kraftmaschine 20 enthält eine Kraftstoffeinspritzeinheit 21 und einen Zahnkranz 22. Der Starter 30 enthält ein Solenoid 31, einen Plungerkolben (engl. plunger) 32, einen Hebel 33, einen Startermotor 34 und ein Zahnradgetriebe 35.
Der Kurbelwinkelsensor 1 erfasst einen Kurbelwinkel einer Kurbelwelle (nicht gezeigt) der Kraftmaschine 20, um ein Kurbelwinkelsignal auszugeben. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 2 erfasst eine Geschwindigkeit eines Fahrzeugs, um ein Fahrzeuggeschwindigkeitssignal auszugeben. Der Gaspedalöffnungsgradsensor 3 gibt ein Spannungssignal entsprechend einem Öffnungsgrad eines Gaspedals aus. Die Bremseinheit 4 gibt ein Bremssignal aus, ansprechend auf einen Betriebszustand eines Bremspedals. Der Ansaugrohr-Drucksensor 5 misst einen Druck in einem Ansaugrohr und gibt ein Ansaugrohr-Drucksignal aus.
Die Kraftmaschinensteuereinheit 10 steuert den Antrieb bzw. das Ansteuern der Kraftstoffeinspritzeinheit 21 der Kraftmaschine 20 auf Grundlage des Kurbelwinkelsignals, des Fahrzeuggeschwindigkeitssignals, des Spannungssignals, des Bremssignals und des Ansaugrohr-Drucksignals, und bestimmt, ob oder ob nicht eine Neustartbedingung erfüllt ist, um den Kraftmaschinenstart durch den Starter 30 zu steuern. Die Kraftstoffeinspritzeinheit 21 der Kraftmaschine 20 liefert Kraftstoff an die Kraftmaschine 20, auf Grundlage einer Ansteueranweisung von der Kraftmaschinensteuereinheit 10.
In dem Starter 30 wird zuerst das Solenoid 31 erregt, auf Grundlage einer Startanweisung von der Kraftmaschinensteuereinheit 10, so dass der Plungerkolben 32 angezogen wird. Durch Anziehen des Plungerkolbens 32 wird das Zahnradgetriebe 35 anschließend über den Hebel 33 in die Richtung der Rotationsachse heraus gedrückt, um in einem Kontakt und einen ineinandergreifenden Zahneingriff mit dem Zahnkranz 22 zu kommen, der an der Kurbelwelle der Kraftmaschine 20 bereitgestellt ist. Danach wird ein Kontakt durch die Bewegung des Plungerkolbens 32 geschlossen, um den Startermotor 34 anzuregen. Als Ergebnis wird das Zahnradgetriebe 35 rotiert.
Es wird vermerkt, dass die Kraftmaschinensteuereinheit 10 verschiedene I/F-Schaltungen (nicht gezeigt) und einen Mikrocomputer (nicht gezeigt) enthält. Darüber hinaus enthält der Mikrocomputer: einen A/D-Wandler (nicht gezeigt) zum Wandeln analoger Signale von den oben erwähnten verschiedenen Sensoren in digitale Signale; eine CPU (nicht gezeigt) zum Ausführen verschiedener Steuerprogramme, wie zum Beispiel ein automatisches Kraftmaschinen-Stopp- und Neustartsteuerprogramm; einen ROM (nicht gezeigt) zum Speichern des automatischen Kraftmaschinen-Stopp- und Neustartsteuerprogramms, verschiedene Steuerprogramme, Steuerkonstanten, verschiedene Tabellen, und dergleichen; und einen RAM (nicht gezeigt) zum Speichern von Variablen und dergleichen, wenn die verschiedenen Steuerprogramme ausgeführt werden.
2 ist ein Blockkonfigurationsdiagramm zur detaillierten Darstellung der Kraftmaschinensteuereinheit 10 der automatischen Kraftmaschinen-Stopp- und Neustartvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Kraftmaschinensteuervorrichtung 10 in 2 enthält einen automatischen Kraftmaschinen-Stopp-Steuerabschnitt 11 und einen Starterantriebs-Sperrungs-Bestimmungsabschnitt 12.
Wenn der automatische Kraftmaschinen-Stopp-Steuerabschnitt 11 zuerst bestimmt, dass eine automatische Stoppbedingung für die Kraftmaschine 20 erfüllt ist, auf Grundlage des Fahrzeuggeschwindigkeitssignals von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 2, dem Spannungssignal von dem Gaspedalöffnungsgradsensor 3 und dem Bremssignal von der Bremseinheit 4, stoppt der automatische Kraftmaschinen-Stopp-Steuerabschnitt 11 die Kraftstoffeinspritzeinheit 21. Es wird vermerkt, dass der automatische Kraftmaschinen-Stopp-Steuerabschnitt 11 durch ein automatisches Stopp-Flagg F1 ein Vorhandensein/Fehlen einer automatischen Stopp-Anforderung repräsentiert, auf Grundlage einer Bestimmung für den automatischen Stopp der Kraftmaschine 20.
Wenn der automatische Kraftmaschinen-Stopp-Steuerabschnitt 11 dann bestimmt, dass eine Neustartbedingung für die Kraftmaschine 20 erfüllt ist, auf Grundlage des Spannungssignals von dem Gaspedalöffnungsgradsensor 3 und dem Bremssignal von der Bremseinheit 4, gibt der automatische Kraftmaschinen-Stopp-Steuerabschnitt 11 eine Ansteueranweisung bzw. die Startanweisung an die Kraftstoffeinspritzeinheit 21 bzw. den Starter 30 aus, um dadurch die Kraftmaschine 20 neu zu starten.
Wenn bei dieser Gelegenheit der Starter 30 angeregt ist, wird das Solenoid 31 zuerst angeregt, so dass der Plungerkolben 32 angezogen wird. Das Zahnradgetriebe 35 wird dann über den Hebel 33 in die Richtung der Rotationsachse heraus gedrückt, um in einen Kontakt und einen ineinandergreifenden Zahneingriff mit dem Zahnkranz 22 zu gelangen, der an der Kurbelwelle der Kraftmaschine 20 bereitgestellt ist. Der Kontakt wird dann durch die Bewegung des Plungerkolbens 32 geschlossen, um den Startermotor 34 anzuregen, wodurch der Zahnkranz 35 rotiert.
Der Starterantriebs-Sperrungsbestimmungsabschnitt 12 bestimmt, ob oder ob nicht der Antrieb des Starters 30 zu sperren ist, auf Grundlage der Kraftmaschinenumdrehungszahl, die berechnet wird unter Verwendung des Kurbelwinkelsignals von dem Kurbelwinkelsensor 1.
Bezugnehmend auf ein Flussdiagramm gemäß 3 wird im Folgenden eine automatische Kraftmaschinen-Stopp-Steuerroutine erläutert, die durch den automatischen Kraftmaschinen-Stopp-Steuerabschnitt 11 ausgeführt wird. Es wird vermerkt, dass die automatische Kraftmaschinen-Stopp-Steuerroutine bei jedem bestimmten Intervall, wie zum Beispiel 1 ms wiederholt wird.
In 3 bestimmt der automatische Kraftmaschinen-Stopp-Steuerabschnitt 11 zuerst, ob oder ob nicht die automatische Stoppbedingung erfüllt ist, mit anderen Worten, das automatische Stopp-Flagg F1 = 1 ist (Schritt S101).
Wenn im Schritt S101 bestimmt wird, dass F1 = 0 ist und die automatische Stoppbedingung daher nicht erfüllt ist (d. h. NEIN), geht der automatische Kraftmaschinen-Stopp-Steuerabschnitt 11 zum Schritt S104, der später erläutert wird.
Wenn andererseits im Schritt S101 bestimmt wird, dass F1 = 1 ist, und die automatische Stoppbedingung daher erfüllt ist (d. h. JA), sperrt der automatische Kraftmaschinen-Stopp-Steuerabschnitt 11 die Kraftstoffeinspritzung (Schritt S102), und weist einem automatischen Stoppzustands-Flagg F2 eine 1 zu (Schritt S103).
Der automatische Kraftmaschinen-Stopp-Steuerabschnitt 11 bestimmt dann, ob oder ob nicht die automatische Stoppzustandsbedingung erfüllt ist, mit anderen Worten, das automatische Stoppzustands-Flagg F2 = 1 ist (Schritt S104).
Wenn im Schritt S104 bestimmt wird, dass F2 = 0 ist und der automatische Stoppzustand daher nicht vorhanden ist (d. h. NEIN), beendet der automatische Kraftmaschinen-Stopp-Steuerabschnitt 11 die Verarbeitung gemäß 3.
Wenn andererseits im Schritt S104 bestimmt wird, dass F2 = 1 ist, und der automatische Stoppzustand daher vorhanden ist (d. h. JA), bestimmt der automatische Kraftmaschinen-Stopp-Steuerabschnitt 11, ob oder ob nicht die automatische Stoppbedingung nicht erfüllt ist, mit anderen Worten, das automatische Stopp-Flagg F1 = 0 ist (Schritt S105).
Wenn im Schritt S105 bestimmt wird, dass F1 = 1 ist, und der automatische Stoppzustand daher vorhanden ist (d. h. JA), beendet die automatische Kraftmaschinen-Stopp-Steuerabschnitt 11 die Verarbeitung gemäß 3.
Wenn andererseits im Schritt S105 bestimmt wird, dass F1 = 0 ist, und die automatische Stoppbedingung daher nicht erfüllt ist (d. h. NEIN), verhindert der automatische Kraftmaschinen-Stopp-Steuerabschnitt 11 die Kraftstoffeinspritzung (S106) und bestimmt, ob oder ob nicht die Kraftmaschine 20 gestartet wurde (Schritt S107).
Bei dieser Gelegenheit wird bestimmt, ob oder ob nicht die Kraftmaschine 20 gestartet ist, in Abhängigkeit davon, ob die Kraftmaschinenumdrehungszahl eine vorbestimmte Umdrehungszahl überschritten hat oder nicht. Die vorbestimmte Umdrehungszahl ist im Voraus zum Beispiel auf 800 rpm eingestellt, jedoch kann der eingestellte Wert in Abhängigkeit von der Kraftmaschine 20 und einem Fahrzeug, in dem die Kraftmaschine 20 installiert ist, variieren. Die Kraftmaschinenumdrehungszahl, die für die Bestimmung verwendet wird, wird darüber hinaus durch die Kraftmaschinensteuereinheit 10 berechnet, auf Grundlage des Kurbelwinkelsignals von dem Kurbelwinkelsensor 1, der in 2 dargestellt ist.
Wenn im Schritt S107 bestimmt wird, dass die Kraftmaschine 320 nicht gestartet ist (d. h. NEIN), bestimmt der automatische Kraftmaschinen-Stopp-Steuerabschnitt 11, ob oder ob nicht der Starterantriebs-Sperrzustand nicht vorhanden ist, mit anderen Worten, das Starterantriebs-Sperr-Flagg F3 = 0 ist (Schritt S108).
Wenn im Schritt S108 bestimmt wird, dass F3 = 0 ist, und der Starterantriebs-Sperrzustand daher nicht vorhanden ist (d. h. JA), schaltet der automatische Kraftmaschinen-Stopp-Steuerabschnitt 11 den Starter 30 an (Schritt S109), und beendet die Verarbeitung gemäß 3.
Wenn andererseits im Schritt S107 bestimmt wird, dass die Kraftmaschine 20 gestartet ist (d. h. JA), weist der automatische Kraftmaschinen-Stopp-Steuerabschnitt 11 dem automatischen Stoppzustands-Flagg F2 eine 0 zu (Schritt S110), und gibt eine Rückwärtsrotations-Schätzungserfahrung frei (Schritt S111). Der automatische Kraftmaschinen-Stopp-Steuerabschnitt 11 schaltet dann den Starter 30 aus (Schritt S112), und beendet die Verarbeitung gemäß 3.
Wenn andererseits im Schritt S108 bestimmt wird, dass F3 = 1 ist, und der Starterantriebs-Sperrzustand vorhanden ist (d. h. NEIN), geht der automatische Kraftmaschinen-Stopp-Steuerabschnitt 11 zum Schritt S112, um den Starter 30 abzuschalten, und beendet die Verarbeitung gemäß 3.
Bezugnehmend auf ein Flussdiagramm gemäß 4 wird im Folgenden eine Antriebssperrungsbestimmungs-Routine erläutert, die durch den Starterantriebs-Sperrungsbestimmungsabschnitt 12 ausgeführt wird, es wird vermerkt, dass die Starterantriebs-Sperrungsbestimmungsroutine wiederholt bei jedem bestimmten Intervall wie zum Beispiel 1 ms wiederholt wird.
In 4 bestimmt der Starterantriebs-Sperrungsbestimmungsabschnitt 12 zuerst, ob oder ob nicht die Rückwärtsrotations-Schätzungserfahrung eingestellt ist (Schritt S201).
Wenn im Schritt S201 bestimmt wird, dass die Rückwärtsrotations-Schätzungserfahrung eingestellt ist (d. h. JA), geht der Starterantriebs-Sperrungsbestimmungsabschnitt 12 zum Schritt S205, der später beschrieben wird.
Wenn andererseits im Schritt S201 bestimmt wird, dass die Rückwärtsrotations-Schätzungserfahrung freigegeben ist und daher nicht eingestellt ist (d. h. NEIN), bestimmt der Starterantriebs-Sperrungsbestimmungsabschnitt 12, ob oder ob nicht eine Kraftmaschinenumdrehungszahl Ne unter einen vorbestimmten Wert gefallen ist (Schritt S202).
Insbesondere bestimmt der Starterantriebs-Sperrungsbestimmungsabschnitt 12, ob oder ob nicht eine Kraftmaschinenumdrehungszahl Ne (N-1) in einer vorhergehenden Verarbeitung größer als ein vorbestimmter Wert Ne_th2 ist und eine Kraftmaschinenumdrehungszahl Ne (N) in der gegenwärtigen Verarbeitung gleich zu oder geringer als der vorbestimmte Wert Ne_th2 ist.
Zu diesem Zweck ist der vorbestimmte Wert Ne_th2 zum Beispiel vorab auf 30 bis 40 rpm eingestellt. Der vorbestimmte Wert Ne_th2 kann darüber hinaus kein konstanter Wert sein, und kann auf einen Wert eingestellt sein, der sich in Abhängigkeit von zum Beispiel dem Kurbelwinkel der Kraftmaschine 20 ändert.
Wenn im Schritt S202 bestimmt wird, dass die Kraftmaschinenumdrehungszahl Ne nicht unter den vorbestimmten Wert Ne_th2 gefallen ist (d. h. NEIN), geht der Starterantriebs-Sperrungsbestimmungsabschnitt 12 zum Schritt S205, der später beschrieben wird.
Wenn andererseits im Schritt S202 bestimmt wird, dass die Kraftmaschinenumdrehungszahl Ne unter den vorbestimmten Wert Ne_th2 gefallen ist (d. h. JA), stellt der Starterantriebs-Sperrungsbestimmungsabschnitt 12 die Rückwärtsrotations-Schätzungserfahrung ein (Schritt S203), und weist einen Rückwärtsrotations-Schätzungs-Flagg F4 eine 1 zu (Schritt S204).
Der Starterantriebs-Sperrungsbestimmungsabschnitt 12 bestimmt dann, ob oder ob nicht ein Rückwärtsrotationspuls erfasst bzw. detektiert wurde (Schritt S205).
Wenn im Schritt S205 bestimmt wird, dass der Rückwärtsrotationspuls erfasst wurde (d. h. JA), weist der Starterantriebs-Sperrungsbestimmungsabschnitt 12 einem Vorwärts-/Rückwärtsrotations-Bestimmungs-Flagg F5 eine 1 zu (Schritt S206), und weist dem Rückwärtsrotations-Schätzungs-Flagg F4 eine 0 zu (Schritt S207).
Der Starterantriebs-Sperrungsbestimmungsabschnitt 12 bestimmt dann, ob oder ob nicht das Vorwärts-/Rückwärtsrotations-Bestimmungs-Flagg F5 von der Vorwärtsrotation zu der Rückwärtsrotation geschaltet bzw. gewechselt wurde (S208). Insbesondere bestimmt der Starterantriebs-Sperrungsbestimmungsabschnitt 12, ob oder ob nicht ein Vorwärts-/Rückwärtsrotations-Bestimmungs-Flagg F5(n-1) in der vorhergehenden Verarbeitung 0 ist, und ein Vorwärts-/Rückwärtsrotations-Bestimmungs-Flagg F5(n) in der gegenwärtigen Verarbeitung 1 ist.
Wenn im Schritt S208 bestimmt wird, dass das Vorwärts-/Rückwärtsrotations-Bestimmungs-Flagg F5 von der Vorwärtsrotation in die Rückwärtsrotation geschaltet wurde (d. h. JR), weist der Starterantriebs-Sperrungsbestimmungsabschnitt 12 eine Post-Rückwärtsrotations-Antriebssperrungsperiode T_rev für einen Post-Rückwärtsrotations-Antriebssperrungs-Zeitgeber T1 zu (Schritt S209).
Die Post-Rückwärtsrotations-Antriebssperrungsperiode T_rev ist in diesem Zusammenhang eine Periode, in der die Kraftmaschine 20 die Rückwärtsrotation startet und um den Minimalwert der Rückwärtsrotation rotiert, und der Starter 30 dann erneut ansteuerbar wird, und ist zum Beispiel eine Periode (T_rev = Tcrk) entsprechend einem Kurbelwinkel zu einem Zeitpunkt des Starts der Kraftmaschinenrückwärtsrotation.
Die Post-Rückwärtsrotations-Antriebssperrungsperiode T_rev kann eine Periode (T_rev = Tcrk × Kprs) sein, die durch Multiplizieren einer Periode Tcrk entsprechend dem Kurbelwinkel zum Zeitpunkt des Starts der Kraftmaschinen-Rückwärtsrotation mit einem Post-Rückwärtsrotations-Antriebssperrungsperioden-Korrekturwert Kprs entsprechend einem Ansaugrohrdruck zum Zeitpunkt des Starts der Kraftmaschinen-Rückwärtsrotation sein. Es wird vermerkt, dass die Post-Rückwärtsrotations-Antriebssperrungsperiode T_rev eingestellt werden kann unter Verwendung eines dreidimensionalen Kennfelds, an dem der Kurbelwinkel und der Ansaugrohrdruck zum Zeitpunkt des Starts der Kraftmaschinen-Rückwärtsrotation jeweils an den Achsen dargestellt sind.
Wenn andererseits im Schritt S205 bestimmt wird, dass der Rückwärtsrotationspuls nicht erfasst wurde (d. h. NEIN), weist der Starterantriebs-Sperrungsbestimmungsabschnitt 12 dem Vorwärts-/Rückwärtsrotations-Bestimmungs-Flagg F5 eine 0 zu (Schritt S210), zählt den Post-Rückwärtsrotations-Antriebssperrungszeitgeber T1 zurück (Schritt S211), und geht zum Schritt S212, der später beschrieben wird.
Wenn andererseits im Schritt S208 auch bestimmt wird, dass das Vorwärts-/Rückwärtsrotations-Bestimmungs-Flagg F5 nicht von der Vorwärtsrotation in die Rückwärtsrotation geschaltet wurde (d. h. NEIN), geht der Starterantriebs-Sperrungsbestimmungsabschnitt 12 zum Schritt S212.
Der Starterantriebs-Sperrungsbestimmungsabschnitt 12 bestimmt dann, ob die Kraftmaschine 20 gestoppt ist oder nicht (Schritt S212).
Die Bestimmung dahingehend, ob oder ob nicht die Kraftmaschine 20 gestoppt ist, erfolgt zum Beispiel dann, wenn das Kurbelwinkelsignal für eine vorbestimmte Periode nicht von dem Kurbelwinkelsensor 1 eingegeben wird.
Wenn im Schritt S212 bestimmt wird, dass die Kraftmaschine 20 nicht gestoppt ist (d. h. NEIN), geht der Starterantriebs-Sperrungsbestimmungsabschnitt 12 zum Schritt S215, der später beschrieben wird.
Wenn andererseits im Schritt S212 bestimmt wird, dass die Kraftmaschine 20 gestoppt ist (d. h. JA), weist der Starterantriebs-Sperrungsbestimmungsabschnitt 12 dem Rückwärtsrotations-Schätzungs-Flagg F4 eine 0 zu (Schritt S213), und weist dem Post-Rückwärtsrotations-Antriebssperrungs-Zeitgeber T1 eine 0 zu (Schritt S214).
Der Starterantriebs-Sperrungsbestimmungsabschnitt 12 bestimmt dann, ob oder ob nicht der Rückwärtsrotations-Schätzungszustand vorhanden ist, mit anderen Worten, das Rückwärtsrotations-Schätzungs-Flagg F4 = 1 ist (Schritt S215).
Wenn im Schritt S215 bestimmt wird, dass F4 = 0 ist und der Rückwärtsrotations-Schätzungszustand daher nicht vorhanden ist (d. h. NEIN), bestimmt der Starterantriebs-Sperrungsbestimmungsabschnitt 12, ob oder ob nicht der Wert des Post-Rückwärtsrotations-Antriebssperrungs-Zeitgebers T1 einen Wert außer 0 aufweist (Schritt S216). Insbesondere bestimmt der Starterantriebs-Sperrungsbestimmungsabschnitt 12, ob oder ob nicht die vorbestimmte Periode nach dem Start der Rückwärtsrotation abgelaufen ist, und die Kraftmaschine 20 daher rückwärts rotiert.
Wenn im Schritt S216 bestimmt wird, dass die vorbestimmte Periode nach dem Start der Rückwärtsrotation abgelaufen ist, und der Post-Rückwärtsrotations-Antriebssperrungs-Zeitgeber T1 = 0 ist (d. h. NEIN), weist der Starterantriebs-Sperrungsbestimmungsabschnitt 12 dem Starterantriebs-Sperrungs-Flagg F3 eine 0 zu (Schritt S217), und beendet die Verarbeitung gemäß 4.
Wenn andererseits im Schritt S215 bestimmt wird, dass F4 = 1 ist und der Rückwärtsrotations-Schätzzustand vorhanden ist (d. h. JA), oder dann, wenn im Schritt S216 bestimmt wird, dass die vorbestimmte Periode nach dem Start der Rückwärtsrotation nicht abgelaufen ist, und der Post-Rückwärtsrotations-Antriebssperrungs-Zeitgeber T1 ≠ 0 ist (d. h. JA), weist der Starterantriebs-Sperrungsbestimmungsabschnitt 12 dem Starterantriebs-Sperrungsbestimmungs-Flagg F3 eine 0 zu (Schritt S218), und beendet die Verarbeitung gemäß 4.
Bezugnehmend auf ein Zeitdiagramm gemäß 5 wird im Folgenden eine Beziehung zwischen einem Verringerungsverhalten der Kraftmaschinenumdrehungszahl und einem möglichen Starter-Plungerkolben-Bereich in der automatischen Kraftmaschinen-Stopp- und Neustartvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert.
Zuerst wird eine Beziehung zwischen der Kraftmaschinenumdrehungszahl und einem Flagg A gemäß 5 erläutert. In dem Plungerkolben-artigen Starter gibt es angesichts einer derartigen Konfiguration, dass das Zahnradgetriebe 35 (Starter-seitiges Getriebe) in das rotierende Ringgetriebe 22 (Kraftmaschinen-seitiges Getriebe) eingebracht wird, einen Umdrehungsanzahlbereich, in dem das Einbringen (engl. plunging) möglich ist.
Es wird vermerkt, dass dann, wenn die Kraftmaschinenumdrehungszahl verringert wird, die Kraftmaschine 20 oft 0 rpm passiert, um rückwärts zu rotieren, und dann aufgrund des Einflusses der Trägheit der Kraftmaschine 20 stoppt. Das Getriebe kann ein Einbringen in einem Bereich (gestrichelter Bereich in 5) durchführen, der gleich zu oder geringer als Ne_st_h ist, wobei es sich um die Umdrehungsanzahl an einer oberen Grenzseite des möglichen Einbringungsbereichs handelt, und der gleich zu oder größer als Ne_st_l ist, wobei es sich um eine Umdrehungszahl an einer unteren Grenzseite des möglichen Einbringungsbereichs in dem Stoppprozess der Kraftmaschine 20 handelt.
Im Allgemeinen ist Ne_st_h, wobei es sich um den oberen Grenzwert des möglichen Starter-Einbringbereichs handelt, zum Beispiel circa 70 rpm, und Ne_st_l, wobei es sich um den unteren Grenzwert des möglichen Starter-Einbringbereichs handelt, zum Beispiel circa –50 rpm.
Wenn dieser Bereich durch ein Flagg wiedergegeben wird, verhält sich das Flagg wie das Flagg A. Das Flagg A wird von einem „Einbringen nicht möglich” in „Einbringen möglich” zum Zeitpunkt t_52 geschaltet, und wird von „Einbringen möglich” in „Einbringen nicht möglich” zu einem Zeitpunkt t_55 geschaltet. Das Flagg A wird dann erneut von „Einbringen nicht möglich” in „Einbringen möglich” zu einem Zeitpunkt t_57 geschaltet.
In dem Plungerkolben-artigen Starter existiert darüber hinaus ein Abstand von circa 3 ± 1 mm zwischen dem Zahnradgetriebe 35 und dem Ringgetriebe 22 und daher existiert eine Zeitdifferenz Ta zwischen einem Zeitpunkt, wenn ein Starteranweisungssignal zu „ansteuern” wird, und einem Zeitpunkt, wenn das Zahnradgetriebe 35 und das Ringgetriebe 22 in einen Kontakt miteinander kommen.
Die Kontaktzeitdifferenz Ta des Starters ist daher im Allgemeinen circa 30 bis 50 ms, jedoch verschiebt die Existenz der Zeitdifferenz Ta die Zeitpunkte der Ansteuersperrung und der Ansteuererlaubnis des Starters nach links um die Zeit Ta bezüglich des Flaggs A, wie durch ein Flagg B wiedergegeben.
Wie in 5 dargestellt, wird das Flagg B daher zu einem Zeitpunkt t_51 von einem „Starterantriebssperrung” zu einem „Starterantriebserlaubnis” geschaltet. Eine Kraftmaschinenumdrehungszahl Ne_th1 wird in diesem Zusammenhang auf einen Schwellenwert für die Starterantriebserlaubnis-Bestimmung eingestellt. Gleichermaßen wird das Flagg B von einer „Starterantriebserlaubnis” in eine ”Starterantriebssperrung” zu einem Zeitpunkt t_53 geschaltet, und eine Kraftmaschinenumdrehungszahl Ne_th2 wird in diesem Zusammenhang auf einen Schwellenwert für die Starterantriebs-Sperrungsbestimmung eingestellt.
Es wird vermerkt, dass dann, wenn die Kraftmaschine 20 die Rückwärtsrotation zu einem Zeitpunkt t_54 startet, eine Größe der Rückwärtsrotation der Kraftmaschine 20 sich in Abhängigkeit von dem Kurbelwinkel und dem Ansaugrohrdruck zu diesem Zeitpunkt ändert. Eine Periode, die erfasst wird durch Subtrahieren der Kontaktzeitdifferenz Ta von einer Periode, in der die Kraftmaschine die Rückwärtsrotation startet und mit dem Minimalwert rotiert, und erneut in den möglichen Startereinbringungsbereich zu einem Zeitpunkt t_57 eintritt, wird auf die Post-Rückwärtsrotations-Antriebssperrungsperiode T_rev eingestellt.
Ein tatsächliches Steuerprogramm vergleicht darüber hinaus die jeweiligen Bestimmungsschwellenwerte Ne_th1 und Ne_th2 mit der Kraftmaschinenumdrehungszahl, und überwacht die Post-Rückwärtsrotations-Antriebssteuerperiode T_rev, um eine „Starterantriebssperrung” und eine „Starterantriebserlaubnis” zu bestimmen.
Bezugnehmend auf ein Zeitdiagramm gemäß 6 wird nun das Verhalten der jeweiligen Flaggs erläutert, die verwendet werden durch die Steuerung in der automatischen Kraftmaschinen-Stopp- und Neustartvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und dem Starteranweisungssignal. Es wird vermerkt, dass eine Beschreibung einer Drei-Zylinder-Kraftmaschine als Beispiel in der ersten Ausführungsform angegeben wird.
Als ein Verhalten des Kurbelwinkels wächst zuerst der Winkel während der Vorwärtsrotation der Kraftmaschine 20 an, während ein Winkel verringert wird, wenn die Kraftmaschine 20 rückwärts rotiert. Da in dem Zeitdiagramm gemäß 6 die Kraftmaschine 20 die Rückwärtsrotation zu einem Zeitpunkt t_64 startet, dreht sich der Kurbelwinkel von einem Anstieg zu einem Abfall um, und da die Kraftmaschine 20 von der Rückwärtsrotation zu der Vorwärtsrotation zu einem Zeitpunkt t_67 wechselt, dreht sich der Kurbelwinkel von einem Abfall in einen Anstieg um.
Es wird im Folgenden ein Verhalten des automatischen Stopp-Flaggs F1 angegeben. Wenn eine Leerlaufstopp-Bestimmungsbedingung (automatische Kraftmaschinen-Stopp-Bedingung), wie zum Beispiel ein Betätigen des Bremspedals zu einem Zeitpunkt t_61 erfüllt ist, wird das automatische Stopp-Flagg F1 zu „Stopp: F1 = 1” geschaltet.
Wenn dieses Flagg gesetzt ist, wird die Kraftstoffeinspritzung gestoppt (nicht gezeigt), und die Kraftmaschinenumdrehungszahl startet eine Verringerung. Wenn dann eine Leerlaufstopp-Freigabebedingung (Kraftmaschinen-Neustartbedingung), wie zum Beispiel eine Freigabe des Bremspedals, zu einem Zeitpunkt t_65 erfüllt ist, wird das automatische Stopp-Flagg F1 auf „Fahren: F1 = 0” geschaltet.
Im Folgenden wird ein Verhalten des automatischen Stoppzustands-Flaggs F2 erläutert. Zu dem gleichen Zeitpunkt, wenn die Leerlaufstopp-Bestimmungsbedingung, wie zum Beispiel die Betätigung des Bremspedals, zu dem Zeitpunkt t_61 erfüllt ist, und das automatische Stopp-Flagg F1 zu „Stopp: F1 = 1” geschaltet ist, wird das automatische Stoppzustands-Flagg F2 auf „stoppen: F2 = 1” geschaltet.
Das automatische Stoppzustands-Flagg F2 wird dann zu „fahren: F2 = 0” zu einem Zeitpunkt t_68 geschaltet, wobei es sich um einen Zeitpunkt handelt, bei dem bestimmt wird, dass die Kraftmaschine 20 startet. Wenn die Kraftmaschinenumdrehungszahl Ne einen vorbestimmten Wert (Ne_run) überschreitet, wird bestimmt, dass der Start in der ersten Ausführungsform abgeschlossen ist.
Im Folgenden wird ein Verhalten des Starterantriebs-Sperrungs-Flaggs F3 erläutert. Das Starterantriebs-Sperrungs-Flagg F3 ist ein Flagg, das in einem Fall versetzt wird, wenn der Antrieb des Starters 30 schwierig ist, zum Beispiel aufgrund einer hohen Kraftmaschinenumdrehungszahl.
Eine Periode bis zu einem Zeitpunkt t_62 ist in 6 ein Bereich, in dem die Kraftmaschinenumdrehungszahl gleich zu oder größer als Ne_th1 ist, wie oben beschrieben, und das Zahnradgetriebe 35 kann nicht ineinander greifen, selbst dann, wenn der Starter 30 eingeschaltet ist. Das Starterantriebs-Sperrungs-Flagg F3 wird daher auf „Sperrung: F3 = 1” gesetzt. Eine Periode von dem Zeitpunkt t_62 bis zu einer Zeitperiode t_63 ist darüber hinaus ein Bereich, in dem das Zahnradgetriebe 35 ineinandergreifen kann, und das Starterantriebs-Sperrungs-Flagg F3 wird daher zu „Erlaubnis: F3 = 0” geschaltet.
Eine Periode von dem Zeitpunkt t_63 zu einem Zeitpunkt t_64 ist dann ein Bereich, in dem die Rückwärtsrotation der Kraftmaschine 20 geschätzt auftritt, und das Zahnradgetriebe 35 kann daher nicht ineinandergreifen. Das Starterantriebs-Sperrungs-Flagg F3 wird folglich auf „Sperrung: F3 = 1” geschaltet, ansprechend auf einen Zustand, in dem das Rückwärtsrotations-Schätzungs-Flagg F4, das später beschrieben wird, „vorhanden: F4 = 1” ist.
Eine Periode von dem Zeitpunkt t_64 zu einem Zeitpunkt t_66 ist dann ein Bereich, in dem die Rückwärtsrotation der Kraftmaschine 20 auftritt, und das Zahnradgetriebe 35 kann nicht ineinandergreifen. Das Starterantriebs-Sperrungs-Flagg F3 wird folglich als „Sperrung: F3 = 1” beibehalten, ansprechend auf einen Zustand, in dem der Post-Rückwärtsrotations-Antriebssperrungs-Zeitgeber T1, der später beschrieben wird, „rückwärtsrotierend: T1 ≠ 0” ist. Eine Periode nach dem Zeitpunkt t_66 ist darüber hinaus ein Bereich, in dem das Zahnradgetriebe 35 ineinandergreifen kann, und das Starterantriebs-Sperrungs-Flagg F3 wird auf ”Erlaubnis: F3 = 0” geschaltet.
Im Folgenden wird ein Verhalten des Rückwärtsrotations-Schätzungs-Flaggs F4 erläutert. Das Rückwärtsrotations-Schätzungs-Flagg F4 ist ein Flagg, das eingestellt wird, wenn die Kraftmaschinenumdrehungszahl verlängert wird, so dass geschätzt wird, dass das Zahnradgetriebe 35 nicht ineinandergreifen kann, selbst dann, wenn der Starter 30 eingeschaltet ist, aufgrund des Auftretens der Rückwärtsrotation in einer Periode, in der das Zahnradgetriebe 35 in einen Kontakt mit dem Ringgetriebe 22 gelangt.
In einer Periode bis zu einem Zeitpunkt t_63 ist die Kraftmaschinenumdrehungszahl in 6 gleich zu oder größer als Ne_th2, wie oben beschrieben, und das Rückwärtsrotations-Schätzungs-Flagg F4 wird auf „nicht vorhanden: F4 = 0” gesetzt. Während einer Periode von dem Zeitpunkt t_63 bis zu dem Zeitpunkt t_64 wird darüber hinaus bestimmt, dass die Rückwärtsrotation auftreten kann, und das Rückwärtsrotations-Schätzungs-Flagg F4 wird auf „vorhanden: F4 = 1” geschaltet. Nach dem Zeitpunkt t_64 wird darüber hinaus die Rückwärtsrotation detektiert bzw. erfasst, und das Rückwärtsrotations-Schätzungs-Flagg F4 wird auf „nicht vorhanden: F4 = 0” eingestellt.
Ein Verhalten des Vorwärts-/Rückwärtsrotations-Bestimmungs-Flaggs F5 wird im Folgenden erläutert. Während einer Periode bis zu dem Zeitpunkt t_64 rotiert die Kraftmaschine 20 vorwärts, und das Vorwärts-/Rückwärtsrotations-Bestimmungs-Flagg F5 wird auf „Vorwärtsrotation: F5 = 0” gesetzt. Während einer Periode von dem Zeitpunkt t_64 bis zu dem Zeitpunkt t_67 rotiert die Kraftmaschine 20 darüber hinaus rückwärts, und das Vorwärts-/Rückwärtsrotations-Bestimmungs-Flagg F5 wird auf „Rückwärtsrotation: F5 = 1” geschaltet. Nach dem Zeitpunkt t_67 rotiert die Kraftmaschine 20 darüber hinaus vorwärts, und das Vorwärts-/Rückwärtsrotations-Bestimmungs-Flagg F5 wird auf „Vorwärtsrotation: F5 = 0” geschaltet.
Eine Ausgabe von einem Sensor, der die Rückwärtsrotation detektieren bzw. erfassen kann, kann aus diesem Anlass für die Bestimmung verwendet werden, ob die Kraftmaschine 20 vorwärts oder rückwärts rotiert. Die Periode, in der die Kraftmaschine 20 rückwärts rotiert, kann darüber hinaus aus einem Gradienten der Kraftmaschinenumdrehungszahl Ne oder dergleichen geschätzt werden.
Ein Verhalten des Post-Rückwärtsrotations-Antriebssperrungs-Zeitgebers T1 wird im Folgenden erläutert. Der Post-Rückwärtsrotations-Antriebssperrungs-Zeitgeber T1 ist ein Zeitgeber, der eine Periode (T1 ≠ 0) angibt, indem bestimmt wird, dass das Zahnradgetriebe 35 nicht ineinandergreifen kann, selbst dann, wenn der Starter 30 eingeschaltet ist, nachdem die Rückwärtsrotation der Kraftmaschine 20 auftritt.
Während der Periode bis zu dem Zeitpunkt t_64 gemäß 6 rotiert die Kraftmaschine 20 vorwärts, und der Post-Rückwärtsrotations-Antriebssperrungs-Zeitgeber T1 wird auf „nicht rückwärtsrotierend: T1 = 0” eingestellt. Die Rückwärtsrotation der Kraftmaschine 20 tritt dann zum Zeitpunkt t_64 auf, und die vorbestimmte Periode wird daher eingestellt, und der Post-Rückwärtsrotations-Antriebssperrungs-Zeitgeber T1 wird auf 0 herunter gezählt.
Schließlich wird im Folgenden ein Verhalten des Starteranweisungssignals erläutert. Die Einstellung die Freigabe des Starteranweisungssignals wird durch die automatische Kraftmaschinen-Stopp-Steuerroutine ausgeführt, die in 3 dargestellt ist.
Wenn in 6 die Leerlaufstopp-Freigabebedingung, wie zum Beispiel die Freigabe der Bremse, zum Zeitpunkt t_65 erfüllt ist, wird das automatische Stopp-Flagg F1 auf „Fahren: F1 = 0” geschaltet. Das Starterantriebs-Sperrungs-Flagg F3 ist bei dieser Gelegenheit jedoch „Sperrung: F3 = 1”, und das Starteranweisungssignal wird daher in „Stopp: 0” beibehalten.
Wenn anschließend das Starterantriebs-Sperrungs-Flagg F3 von „Sperrung: F3 = 1” auf „Erlaubnis: F3 = 0” geschaltet wird zum Zeitpunkt t_66, wird das Starteranweisungssignal auf „Fahren: 1” geschaltet, und das Ankurbeln wird gestartet. Die Kraftmaschinenumdrehungszahl Ne übersteigt darüber hinaus den vorbestimmten Wert (Ne_run) zum Zeitpunkt t_68, und es wird daher bestimmt, dass das Starten abgeschlossen ist. Das Starteranweisungssignal wird dann auf „Stopp: 0” geschaltet.
7 ist ein Diagramm zur Darstellung einer Beziehung zwischen dem Kurbelwinkel und der Post-Rückwärtsrotations-Antriebssperrungsperiode Tcrk, wenn die Kraftmaschinenumdrehungszahl von der Vorwärtsrotation zu der Rückwärtsrotation in der automatischen Kraftmaschinen-Stopp- und Neustartvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung geschaltet wird.
Wenn in 7 der Kurbelwinkel dann, wenn die Kraftmaschine 20 in die Rückwärtsrotation geschaltet wird, nach dem oberen Totpunkt (T. D. C) ist, muss die Post-Rückwärtsrotations-Antriebssperrungsperiode Tcrk nicht eingestellt werden. Wenn sich der Kurbelwinkel im Gegensatz dazu dem oberen Totpunkt (T. D. C) nach dem unteren Totpunkt (B. D. C) mit einem kleinen Grad der Rückwärtsrotation annähert, tendiert die Post-Rückwärtsrotations-Antriebssperrungsperiode Tcrk dazu, länger zu sein, mit anderen Worten, tendiert die Größe der Rückwärtsrotation dazu, höher zu sein. Aus diesem Anlass wird dieser Wert auf die Periode Tcrk entsprechend dem Kurbelwinkel eingestellt, wenn die Kraftmaschinenrückwärtsrotation startet, wobei dies für die Steuerlogik angewendet wird, die im Flussdiagramm gemäß 4 dargestellt ist.
8 ist ein Diagramm zur Darstellung einer Beziehung zwischen dem Ansaugrohrdruck und dem Post-Rückwärtsrotations-Antriebssperrungsperioden-Korrekturwert Kprs, wenn die Kraftmaschinenumdrehungszahl von der Vorwärtsrotation in die Rückwärtsrotation in der automatischen Kraftmaschinen-Stopp- und Neustartvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung geschaltet wird.
In 8 tendiert die Größe der Rückwärtsrotation dazu, höher zu sein, wenn der Druck der Ansaugluft, die in die Kraftmaschine 20 geführt wird, für den gleichen Kurbelwinkel höher wird, wenn die Kraftmaschinenumdrehungszahl von der Vorwärtsrotation in die Rückwärtsrotation geschaltet wird. Dieser Wert ist der Post-Rückwärtsrotations-Antriebssperrungsperioden-Korrekturwert Kprs, der für die Steuerlogik verwendet wird, die im Flussdiagramm von 4 dargestellt ist.
Gemäß der ersten Ausführungsform sperrt der Starterantriebs-Sperrungsbestimmungsabschnitt, wie oben erläutert, in dem Fall, wenn die Kraftmaschinen-Neustartbedingung erfüllt ist, wenn eine Rückwärtsrotation der Kraftmaschine detektiert wird, auf Grundlage des Kurbelwinkels der Kurbelwelle der Kraftmaschine, erfasst durch den Kurbelwinkelsensor zum Erfassen des Kurbelwinkels, den Antrieb bzw. die Ansteuerung des Starters, der konfiguriert ist zum Ankurbeln der Kurbelwelle, um die Kraftmaschine neu zu starten, und gibt dann, wenn der Stopp der Kraftmaschine detektiert wird, die Antriebssperrung des Starters frei.
Der Starterantriebs-Sperrungsbestimmungsabschnitt sperrt darüber hinaus den Antrieb des Starters, wenn die Rückwärtsrotation der Kraftmaschine erfasst bzw. detektiert wird und gibt die Antriebssperrung des Starters frei, wenn die vorbestimmte Periode abgelaufen ist, nachdem die Rückwärtsrotation der Kraftmaschine erfasst wird.
Wenn die Antriebssperrung des Starters nicht erforderlich ist, kann die Antriebssperrung als ein Ergebnis freigegeben werden und auf die Neustartforderung kann unmittelbar geantwortet werden, um den Starter anzutreiben bzw. anzusteuern. Eine Periode von der Neustartanforderung bis zur Beendigung des Starts kann daher reduziert werden, wodurch verhindert wird, dass der Fahrer das Gefühl eines Unbehagens erlangt.
Es wird darüber hinaus verhindert, dass der Starter während der Rückwärtsrotation der Kraftmaschine angesteuert wird, wodurch verhindert wird, dass dem Starter und dem Leistungsübertragungssystem eine exzessive Last auferlegt wird.
Mit anderen Worten wird ein exzellentes Startverhalten realisiert, und es wird verhindert, dass dem Starter und dem Leistungsübertragungssystem eine exzessive Last auferlegt wird.
Nachdem die Rückwärtsrotation der Kraftmaschine erfasst bzw. detektiert wird, ist der Starterantriebs-Sperrungsbestimmungsabschnitt darüber hinaus konfiguriert, die Antriebssperrungsperiode des Starters auf Grundlage des Kurbelwinkels und des Ansaugrohrdrucks einzustellen, wenn die Rückwärtsrotation der Kraftmaschine erfasst wird. Folglich wird eine optimale Antriebssperrungsperiode eingestellt.
Als ein Ergebnis kann eine Periode von der Neustartanforderung bis zum Beenden des Starts reduziert werden, wodurch verhindert wird, dass der Fahrer das Gefühl eines Unbehagens erlangt.

Claims

Kraftmaschinen-Automatikstopp- und Neustartvorrichtung zum Stoppen einer Kraftstoffeinspritzung in eine Kraftmaschine zum automatischen Stoppen der Kraftmaschine, wenn eine automatische Kraftmaschinen-Stopp-Bedingung erfüllt ist, und dann zum Neustart der Kraftmaschine, wenn eine Kraftmaschinen-Neustart-Bedingung erfüllt ist, wobei die Kraftmaschinen-Automatikstopp- und Neustartvorrichtung umfasst: einen Kurbelwinkelsensor zum Erfassen eines Kurbelwinkels einer Kurbelwelle der Kraftmaschine; einen Starter zum Ankurbeln der Kurbelwelle, wodurch die Kraftmaschine neu gestartet wird; und einen Starterantriebs-Sperrungsbestimmungsabschnitt zum Sperren, für einen Fall, wenn die Kraftmaschinen-Neustart-Bedingung erfüllt ist, eines Antriebs des Starters, wenn eine Rückwärtsrotation der Kraftmaschine erfasst wird auf Grundlage des Kurbelwinkels, der Erfasst wird durch den Kurbelwinkelsensor, und zum Freigeben der Antriebssperrung des Starters, wenn der Stopp der Kraftmaschine erfasst wird.
Kraftmaschinen-Automatikstopp- und Neustartvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Starterantriebs-Sperrungsbestimmungsabschnitt den Antrieb des Starters sperrt, wenn die Rückwärtsrotation der Kraftmaschine erfasst wird, und die Antriebssperrung des Starters freigibt, wenn eine vorbestimmte Periode abgelaufen ist, nachdem die Rückwärtsrotation der Kraftmaschine erfasst wurde.
Kraftmaschinen-Automatikstopp- und Neustartvorrichtung nach Anspruch 2, wobei der Starterantriebs-Sperrungsbestimmungsabschnitt die vorbestimmte Periode auf Grundlage des Kurbelwinkels einstellt, wenn die Rückwärtsrotation der Kraftmaschine erfasst wird.
Kraftmaschinen-Automatikstopp- und Neustartvorrichtung nach Anspruch 3, ferner mit einem Ansaugrohr-Drucksensor zum Messen eines Ansaugrohrdrucks in einem Ansaugrohr der Kraftmaschine, wobei der Starterantriebs-Sperrungsbestimmungsabschnitt die vorbestimmte Periode mit einem Korrekturwert multipliziert, der von dem Ansaugrohrdruck abhängt.
Kraftmaschinen-Automatikstopp- und Neustartvorrichtung nach Anspruch 2, ferner mit einem Ansaugrohr-Drucksensor zum Messen eines Ansaugrohrdrucks in einem Ansaugrohr der Kraftmaschine, wobei der Starterantriebs-Sperrungsbestimmungsabschnitt die vorbestimmte Periode aus einem Kennfeld einstellt, basierend auf dem Kurbelwinkel und dem Ansaugrohrdruck, wenn die Rückwärtsrotation der Kraftmaschine erfasst wird.
Verfahren zum automatischen Stoppen und Neustarten einer Kraftmaschine, das ausgeführt wird durch eine Kraftmaschinen-Automatikstopp- und Neustartvorrichtung zum Stoppen einer Kraftstoffeinspritzung in eine Kraftmaschine zum automatischen Stoppen der Kraftmaschine, wenn eine automatische Kraftmaschinen-Stopp-Bedingung erfüllt ist, und dann zum Neustarten der Kraftmaschine, wenn eine Kraftmaschinen-Neustart-Bedingung erfüllt ist, wobei das Verfahren die Schritte umfasst zum: Bestimmen, wenn die Kraftmaschinen-Neustart-Bedingung erfüllt ist, auf Grundlage eines Kurbelwinkels einer Kurbelwelle der Kraftmaschine, ob die Kraftmaschine rückwärts rotiert oder nicht; Sperren, wenn bestimmt wird, dass die Kraftmaschine rückwärts rotiert, eines Antriebs eines Starters, der für einen Neustart der Kraftmaschine konfiguriert ist; und Freigeben, wenn der Stopp der Kraftmaschine erfasst ist, der Antriebssperrung des Starters.