DE112016002139B4

DE112016002139B4 - Motorgenerator, Maschinen-Startvorrichtung und Verfahren zur Maschinen-Startsteuerung

Info

Publication number: DE112016002139B4
Application number: DE112016002139.9T
Authority: DE
Inventors: Daisuke Mizuno; Hiroaki Kitano; Koichiro Kamei; Kensuke Kato; Kazuhiro Odahara; Naohito Kaneda
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2015-05-12
Filing date: 2016-05-11
Publication date: 2021-08-12
Anticipated expiration: 2036-05-12
Also published as: JP6153147B2; US10247161B2; WO2016181985A1; CN107532558A; DE112016002139T5; US20180135583A1; JPWO2016181985A1

Abstract

Motorgenerator, der stets über einen Riemen (1) mit einer Maschine verbunden ist, und der konfiguriert ist, eine Startsteuerung der Maschine und eine Krafterzeugungs-Steuerung auszuführen, wobei der Motorgenerator einen dualen Ausgangsleistungs-ÜbertragungsMechanismus aufweist, der Folgendes aufweist:- einen Riemenantriebs-Mechanismus, der konfiguriert ist, die Maschine mittels des Riemens (1) und einer Riemenscheibe (2) so anzutreiben, dass der Motorgenerator stets über den Riemen (1) mit der Maschine verbunden ist; und- einen Zahnradantriebs-Mechanismus, der ein Ritzel (10) aufweist, das abhängig von einem externen Befehl mit einem Zahnkranz (100) auf der Maschinenseite koppelbar ist, und der dazu konfiguriert ist, die Maschine mittels des Ritzels (10), das mit dem Zahnkranz (100) gekoppelt ist, anzutreiben, wobei sich die Riemenscheibe (2) und das Ritzel (10) basierend auf der Rotation einer Drehwelle des Motorgenerators drehen, und zwar mittels der Rotation eines Rotors des Motorgenerators.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Maschinen-Startvorrichtung mit einem Motorgenerator, der eine Krafterzeugungs-Funktion und eine Maschinen-Startfunktion besitzt, genauer gesagt, auf einen Motorgenerator, eine Maschinen-Startvorrichtung und ein Verfahren zur Maschinen-Startsteuerung, mit denen eine Kostensenkung erreicht werden kann.
HINTERGRUND
In herkömmlich bekannten Fahrzeugen ist ein Motorgenerator installiert, der eine Krafterzeugungs-Funktion und eine Maschinen-Startfunktion hat, sowie ein Anlasser, der konfiguriert ist, eine Maschine anzulassen, wenn die Maschine gestartet wird. Das Fahrzeug hat außerdem eine Leerlauf-Stopp-Funktion, mit der die Maschine in Abhängigkeit von vorgegebenen Bedingungen automatisch gestoppt wird, und die Maschine in Abhängigkeit von einem Neustart-Befehl wieder gestartet wird.
Bei diesem Typ von Fahrzeug wird der Motorgenerator, der in Wirkverbindung mit der Maschine steht, verwendet, um eine Ausgabe der Maschine in erzeugte Energie umzuwandeln. Der Motorgenerator und der Anlasser werden einzeln oder simultan verwendet, um die Maschine in Abhängigkeit von einem Zustand zu starten (vergleiche beispielsweise Patentliteratur 1 und 2).
Insbesondere wird eine Batterie mittels einer Rotations-Ausgangsleistung der Maschine bei normalem Betrieb von dem Motorgenerator geladen. Wenn die Maschine gestartet wird, werden der Motorgenerator und der Anlasser mittels einer Batterieleistung jeweils mit einem Anlaufdrehmoment und einem Antriebsdrehmoment versorgt.
Die Vorrichtung zur Maschinen-Startsteuerung beispielsweise, die in der Patentliteratur 1 angegeben ist, weist eine Steuerungsvorrichtung zum Starten der Maschine auf, bei der der Anlasser verwendet wird, wenn die Maschine anfänglich mit einem Zündschlüssel gestartet wird, und sie weist eine Steuerungsvorrichtung zum Neustarten der Maschine auf, bei der Motorgenerator verwendet wird, wenn die Maschine in einem Maschinen-Stopp-Zustand neugestartet wird, der durch die Leerlauf-Stopp-Funktion herbeigeführt wird.
Darüber hinaus weist die in der Patentliteratur 1 angegebene Vorrichtung zur Maschinen-Startsteuerung eine Steuerungsvorrichtung zum Starten der Maschine auf, bei der der Anlasser bei einer Temperatur verwendet wird, die geringer als eine vorgegebene Temperatur ist, und sie weist eine Steuerungsvorrichtung zum Starten der Maschine auf, bei der der Motorgenerator bei einer Temperatur verwendet wird, die größer oder gleich der vorgegebenen Temperatur ist, abhängig von einer Umgebungstemperatur der Maschine.
Ferner weist die Vorrichtung zur Maschinen-Startsteuerung, die in der Patentliteratur 2 angegeben ist, folgende Steuerungsvorrichtungen auf. Die in der Patentliteratur 2 angegebene Vorrichtung zur Maschinen-Startsteuerung ist insbesondere konfiguriert, die Maschine anzulassen, indem allein der Anlasser oder der Anlasser und der Motorgenerator simultan zum Einleiten des Anlassvorgangs verwendet werden, wenn die angehaltene Maschine gestartet werden soll.
Zudem ist die in der Patentliteratur 2 angegebene Vorrichtung zur Maschinen-Startsteuerung dazu konfiguriert, einen Zeitraum für das Anlassen mittels Anlasser oder eine Rotationsgeschwindigkeit, bei der der Anlassvorgang abgeschlossen ist, in Abhängigkeit von einem Reibungswiderstand einer Kurbelwelle festzulegen, und dann dazu überzugehen, die Maschine nur mit dem Motorgenerator allein anzulassen.
Die DE 10 2010 017 760 A1 betrifft eine Elektromaschine, die über einen Antriebsriemen mit einer Brennkraftmaschine verbunden ist und dazu ausgebildet ist, die Startsteuerung der Brennkraftmaschine und eine Krafterzeugung-Steuerung auszuführen. Die Elektromaschine weist einen dualen Ausgangsleistungs-Übertragungsmechanismus auf, der wiederum ein Riemengetriebe, das dazu ausgebildet ist, die Brennkraftmaschine mittels des Riemens anzutreiben, und ein Zahnradgetriebe aufweist, das ein Starterritzel aufweist, das abhängig von einem externen Befehl mit einem Starterzahnkranz auf der Maschinenseite koppelbar ist, und das dazu ausgebildet ist, die Brennkraftmaschine mittels des Starterritzels anzutreiben, das mit dem Starterzahnkranz verbunden ist. Insbesondere ist gemäß der DE 10 2010 017 760 A1 das Riemengetriebe mit der Elektromaschine wirkmäßig mittels einer Kopplungsanordnung verbindbar bzw. von dieser entkoppelbar, und somit nicht stets über den Riemen mit der Brennkraftmaschine verbunden.
Die JP 2003-328 907 A betrifft ein konventionelles Motorstartsystem, bei dem ein Motorgenerator über einen Riemen nicht stets, sondern mittels einer Kupplung mit einer Maschine verbunden ist.
Die US 2004 / 0 079 179 A1 betrifft eine weitere herkömmliche Starteranordnung für einen Verbrennungsmotor mit einem Zahnradantriebs-Mechanismus, bei dem sich ein Ritzel auf einem Keil bewegt und die Drehmomentübertragung durch eine Kupplung unterbrochen werden kann.
PATENTLITERATUR

Patentdokument 1: JP 2001-152901 A
Patentdokument 2: JP 2014-101847 A

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
TECHNISCHES PROBLEM
Dennoch treten beim Stand der Technik die folgenden Probleme auf.
Die bekannte Vorrichtung zur Maschinen-Startsteuerung ist konfiguriert, die Steuerung des Startens der Maschine mittels eines Anlassers bei dem initialen Maschinenstart auszuführen. Außerdem ist die bekannte Vorrichtung zur Maschinen-Startsteuerung konfiguriert, die Steuerung des Neustartens der Maschine mittels eines Motorgenerators beim Neustart aus dem Stopp für den Leerlauf-Stopp auszuführen. Die Vorrichtung zur Maschinen-Startsteuerung gemäß dem Stand der Technik ist konfiguriert, die Steuerung des Startens der Maschine mittels eines Anlassers bei einer Temperatur auszuführen, die geringer als die vorgegebene Temperatur ist, und die Steuerung des Startens der Maschine mittels eines Motorgenerators bei einer Temperatur auszuführen, die größer oder gleich der vorgegebenen Temperatur ist.
Somit gibt es im Stand der Technik diese beiden Maschinen-Startvorrichtungen zum Starten und Neustarten der Maschine. Daraus ergibt sich, dass die beiden Maschinen-Startvorrichtungen eine Abnahme des Kraftstoffverbrauchs, die durch eine Abnahme des Fahrzeuggewichts erreicht wird, nicht nur verhindern, sondern auch eine Zunahme der Anzahl an Bauteilen verursachen. Dies führt zu einer Kostenerhöhung.
Daher ist es notwendig, Maßnahmen zu ergreifen, um die Reibung zu erhöhen, so dass ein Rutschen des Riemens bei niedriger Temperatur verhindert wird, wenn die Maschine nur von dem Riemenantrieb des Motorgenerators allein gestartet werden soll. Allerding besteht hierbei ein Problem dahingehend, dass unabhängige Systeme und Mechanismen für diverse Einflüsse, wie etwa die Verschlechterung des Kraftstoffverbrauch-Verhaltens aufgrund einer Zunahme der Reibungslast, von Feuchtigkeit und Frost nötig sind.
Zugleich kann die Größe reduziert werden, indem der Motorgenerator und der Anlasser simultan verwendet werden, so dass die Maschine effizient gestartet wird, und indem ein Bereich berücksichtigt wird, in dem der Anlasser verwendet wird, so dass eine kooperative Steuerung ausgeführt wird. In diesem Fall werden jedoch die zwei Motoren angetrieben. Daraus ergibt sich ein Problem, wie etwa eine Abnahme der Spannung aufgrund eines Einschaltstroms. Zudem wird hinsichtlich der Energie nur Motor-Rotationsenergie von einem der Motoren übertragen. Daraus ergibt sich das Problem, dass eine Energieverschwendung nicht vermieden werden kann.
Die vorliegende Erfindung wurde mit Blick auf die zuvor genannten Probleme konzipiert und hat daher zur Aufgabe, einen Motorgenerator, eine Maschinen-Startvorrichtung und ein Verfahren zur Maschinen-Startsteuerung anzugeben, die die Maschinen-Startsteuerung des Motorgenerators, der über den Riemen verbunden ist, schnell und ohne den Anlasser selbst bei einer niedrigen Temperatur ausführen können, und mit denen eine Verringerung des Gewichts und der Kosten erreicht werden kann.
LÖSUNG DES PROBLEMS
Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch Motorgeneratoren gemäß den Gegenständen der Ansprüche 1 und 2 gelöst. Ferner wird die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe durch eine Maschinen-Startvorrichtung gemäß dem Gegenstand des Anspruchs 7, sowie durch Verfahren zur Maschinen-Startsteuerung gemäß den Gegenständen der Ansprüche 11 und 12 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen gemäß der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen 3 bis 6, 8 bis 10 und 13 angegeben.
VORTEILHAFTE WIRKUNGEN DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung schließt eine Konfiguration ein, bei der die Maschine durch das Ritzel gestartet wird, so dass die Maschinen-Startsteuerung durch simultane Verwendung des Riemenantriebs-Mechanismus und des Zahnradantriebs-Mechanismus in einem Bereich ausgeführt wird, in dem eine Last in der Umgebung des oberen Totpunkts eines ersten Kompressionshubs hoch ist, und in dem der Riemen bei einer niedrigen Temperatur zu rutschen beginnt. Daraus ergibt sich, dass ein Motorgenerator, eine Maschinen-Startvorrichtung und ein Verfahren zur Maschinen-Startsteuerung angegeben werden können, die die Maschinen-Startsteuerung des Motorgenerators, der mittels des Riemens verbunden ist, schnell und ohne den Anlasser selbst bei einer niedrigen Temperatur ausführen können, und mit denen eine Reduktion des Gewichts und der Kosten erreicht werden kann.
Figurenliste

1 ist eine Querschnittsansicht, die ein Motorgenerator-Teil zeigt, an dem eine Maschinen-Startvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung installiert ist.
2 ist ein erläuternder Graph, der eine Relation zwischen der Drehzahl und der Zeit zeigt, wenn die Maschine unter einer vorgegebenen Bedingung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gestartet wird.
3 ist ein Steuerungsablauf, wenn die Maschine gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gestartet wird.
4 ist ein Steuerungs-Ablaufdiagramm, das einen Fall unterstützen kann, in dem ein Riemen rutscht, wenn die Maschine gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gestartet wird.
5 ist ein Steuerung-Ablaufdiagramm, das keine Bestimmung einer Temperatur für das Rutschen verwendet, wenn die Maschine gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gestartet wird.
6 ist eine Querschnittsansicht, die ein Motorgenerator-Teil zeigt, an dem eine Maschinen-Startvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung installiert ist.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen folgt eine Beschreibung eines Motorgenerators, einer Maschinen-Startvorrichtung und eines Verfahrens zur Maschinen-Startsteuerung gemäß bevorzugter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
Ausführungsform 1
1 ist eine Querschnittsansicht, die ein Motorgenerator-Teil zeigt, an dem eine Maschinen-Startvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung installiert ist. Die Maschinen-Startvorrichtung in 1 ist konfiguriert, eine Steuerung auszuführen, die Folgendes aufweist: eine Funktion zur Bestimmung eines Maschinenstarts anhand des Anlassens mit einem Schlüssel, Anhalten der Maschine im Leerlauf-Stopp, sowie Neustarten der Maschine, so dass die Antriebssteuerung beim Starten der Maschine ausgeführt wird. Eine Steuerschaltung, die dazu eingerichtet ist, die Maschinensteuerung auszuführen, wird nachfolgend als „Maschinen-ECU“ bezeichnet.
Eine Kurbelwelle der Maschine ist mittels einer Riemenscheibe 2 über einen Riemen 1 stets mit dem Motorgenerator verbunden. In dem Motorgenerator befinden sich ein Rotor-Teil 4 und ein Stator-Teil 5. Wechselstrom, der durch eine Rotation des Rotor-Teils 4 generiert wird, wird von einem Inverter, der sich in einem Inverter-Teil 6 befindet, in Gleichstrom umgewandelt. Außerdem wird die Spannung, die sich aufgrund Änderungen bei der Rotationsgeschwindigkeit ändert, von einem Regler konstantgehalten.
Die so erzeugte Energie wird in eine Batterie geladen. Hierbei steuert die Maschinen-ECU das Inverter-Teil 6, so dass die Menge der erzeugten Energie in einem Bereich unterdrückt wird, in dem die Batteriespannung nicht unter eine erforderliche Spannung fällt. Außerdem verwendet die Maschinen-ECU ein regeneratives Bremsen (engl. regeneration brake) mittels einer Steuerung, die während des Bremsens und Anhaltens ausgeführt wird, so dass Energie regeneriert wird. Zudem steuert die Maschinen-ECU die Zeit für konzentrierte Energieerzeugung und die Zeit für unterdrückte Energieerzeugung, so dass eine unwirtschaftliche Motorauslastung verringert wird. Dies führt zu einer gesteigerten Kraftstoffeffizienz.
Außerdem kann die Maschinen-ECU eine aus der Leistung der Batterie gewonnene Spannung anlegen, so dass die Motorauslastung verringert wird.
Wenn darüber hinaus die Steuerung zum Anhalten der Maschine während des Bremsens und Anhaltens für den Leerlauf-Stopp ausgeführt wird, so dass die Kraftstoffeffizienz weiter gesteigert wird, verwendet die Maschinen-ECU eine Spannung aus der Batterieleistung, so dass die Maschine für den Start mittels Riemenübertragung über die Riemenscheibe 2 angetrieben wird.
Bei einem Leerlauf-Stopp beispielsweise, bei dem die Maschine aufgewärmt ist, die Viskosität des Schmiermittels und dergleichen niedrig ist und die Motorauslastung nicht so hoch ist, startet die Maschinen-ECU die Maschine allein durch einen Riemenantrieb, so dass es möglich ist, die Maschine mit wenig Lärm zu starten.
Wenn jedoch die Maschine nicht aufgewärmt ist und die Umgebungstemperatur kleiner oder gleich einer bestimmten Temperatur ist, fängt der Riemen an zu rutschen. Folglich versorgt gemäß der ersten Ausführungsform die Maschinen-ECU die Magnetspule 71 eines Getriebe-Schaltbereichs 7 mit Strom, wenn beispielsweise vorab festgestellt wird, dass die Maschine nicht aufgewärmt ist, oder wenn anhand eines Sensors bestimmt wird, dass die Umgebungstemperatur kleiner oder gleich einer vorgegebenen Temperatur ist.
Durch die Stromzufuhr an die Magnetspule 71 wird ein Kolben 72 angezogen und ein Ritzel 10 wird von einem Hebel 3 nach außen zu einem Zahnkranz 100 hingedrückt.
Das Ritzel 10 ist derart konstruiert, dass es von der Rotation eines Rotor-Teils 4 über ein Teil 8 zur Geschwindigkeitsreduzierung auf der Ritzel-Seite und ein Einwegkupplungs-Teil 9 durch eine Welle angetrieben werden kann, die eine Verlängerung des Inverter-Teils 6 an einer der Riemenscheibe 2 gegenüberliegenden Seite in axialer Richtung ist.
Auf das Ritzel-Teil wird eine Kraft in radialer Richtung und dergleichen ausgeübt. Daher ist ein Lager 102 auf der Seite des Ritzels installiert. Folglich gibt es drei Lager: das Lager 102, ein Lager 101 auf einer Riemenscheiben-Seite und ein Lager 103 auf einer Motor-Inverter-Seite. Durch die Installation des Lagers 102 kann die so erhaltene Konstruktion Stößen standhalten, die durch das Ineinandergreifen der Zahnräder und dergleichen generiert werden.
Die Rotation des Ritzels 10 zum Antreiben des Zahnkranzes 100 auf der Maschinenseite und die Rotation der Ausgabe an der Riemenscheibe 2 sind in der Rotationsrichtung entgegengesetzt. Daher wird die Rotationsrichtung in einem Geschwindigkeits-Reduzierungsmechanismus an dem Teil 8 zur Geschwindigkeitsreduzierung auf der Ritzel-Seite umgekehrt.
Wenn das Ritzel 10 nach außen gedrückt ist, so dass es mit dem Zahnkranz 100 der Maschine ineinandergreift, treibt die Energie, die durch die Rotation des Motorgenerators erzeugt wird, den Zahnkranz 100 über das Ritzel 10 an. Dadurch wird die Maschine gestartet. Wenn also die Temperatur kleiner oder gleich einer vorgegebenen Temperatur ist und der Riemen rutscht, kann die Kraft über das Ritzel 10 und den Zahnkranz 100 übertragen werden, so dass die Maschine gestartet wird.
Außerdem ist die Einwegkupplung 9 (an)gekoppelt, so dass das Ritzel 10 leerläuft, wenn, während das Ritzel 10 nach außen gedrückt ist und mit dem Zahnkranz 100 der Maschine ineinandergreift, durch die Drehung der Maschine die Drehzahl des Zahnkranzes 100 größer wird als die Drehzahl des Ritzels 10 (das Starten der Maschine wird abhängig von der Feststellung einer kompletten Verbrennung in der Maschine als abgeschlossen bestimmt).
Danach wird der Kolben 72 von einer Feder 73, die den Kolben 72 nach außen drückt, zurückgeführt, indem die Stromversorgung der Magnetspule 71 ausgeschaltet wird. Infolgedessen wird auch das Ritzel 10 mittels des Hebels 3 zurückgeführt. Auf diese Weise kann das Ritzel 10 von dem Zahnkranz 100 getrennt werden.
Gemäß der ersten Ausführungsform ist in diesem Fall das Geschwindigkeitsreduzierungs-Verhältnis zu der Maschine auf der Seite des Ritzels 10 gleich dem oder höher als das Geschwindigkeitsreduzierungs-Verhältnis der Riemenscheibe 2 durch den Riemenantrieb. Mit diesen Geschwindigkeitsreduzierungs-Verhältnissen kann die Maschine durch den Riemen 1 angetrieben werden, wenn das initiale Lastmoment niedrig ist, und die Maschine kann mittels der Übertragung über das Ritzel 10 angetrieben werden, wenn das Lastmoment vor dem oberen Totpunkt hoch ist und der Riemen 1 rutscht.
Wie in 1 gezeigt, sind gemäß der ersten Ausführungsform darüber hinaus die Ausgabe des Riemenantriebs-Mechanismus und die Ausgabe des Zahnradantriebs-Mechanismus in axialer Richtung eines Rotors des Motorgenerators an einander gegenüberliegenden Positionen angeordnet.
2 ist ein erläuternder Graph, der eine Relation zwischen der Drehzahl und der Zeit zeigt, wenn die Maschine unter einer vorgegebenen Bedingung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gestartet wird. In 2 stellen a, b, und c jeweils die folgenden Drehzahlen dar.

a: Drehzahl des Ritzels 10, die in eine äquivalente Maschinen-Drehzahl umgerechnet ist (nachfolgend bezeichnet als „konvertierte Ritzel-Drehzahl a“)
b: Maschinen-Drehzahl
c: Drehzahl der Riemenscheibe 2 beim Riemenantrieb, die in eine äquivalente Maschinen-Drehzahl umgerechnet ist (nachfolgend bezeichnet als „konvertierte Riemenscheiben-Drehzahl c“).

Wenn, wie in 2 gezeigt ist, das Lastmoment niedrig ist, steigt nur die konvertierte Riemenscheiben-Drehzahl c an (die Riemenscheibe 2 rutscht und ihre Drehzahl wird höher als die Maschinen-Drehzahl), stimmt nicht mehr mit der Maschinen-Drehzahl b überein und nimmt dann infolge des Rutschens ab.
Im Gegensatz zu dieser Geschwindigkeitsabnahme ist das Geschwindigkeitsreduzierungs-Verhältnis betreffend die konvertierte Ritzel-Drehzahl a hoch. Somit läuft das Ritzel 10 durch das Einwegkupplungs-Teil 9 leer, während die Maschine durch die Riemenscheibe 2 angetrieben wird. Das Drehmoment wird jedoch durch das Ritzel 10 übertragen, wenn die Maschinenrotation geringer wird.
Somit kann die Maschine effektiv gestartet werden, indem zwischen dem Geschwindigkeitsreduzierungs-Verhältnis des Riemenantriebs und dem Geschwindigkeitsreduzierungs-Verhältnis des Ritzels 10 umgeschaltet wird, das durch die Maschinen-Drehzahl b in 2 dargestellt wird. Mit anderen Worten: Wie in 2 gezeigt, kann die Maschinen-Drehzahl b in einer solchen Weise effizient gestartet werden, dass die Maschinen-Drehzahl b zwischen der konvertierten Riemenscheiben-Drehzahl c und der konvertierten Ritzel-Drehzahl a bleibt. Daraus ergibt sich, dass die Maschine gestartet werden kann, während eine Energieverschwendung selbst bei geringen Temperaturen unterdrückt wird.
3 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Reihe von Verarbeitungsschritten zeigt, die durch die Maschinen-ECU in der Maschinen-Startvorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung ausgeführt werden. Wenn, wie in 3 gezeigt, eine Maschinenstart-Anfrage gestellt wird, stellt die Maschinen-ECU in Schritt S301 zunächst fest, ob die Bedingung, dass eine Temperatur T, die die Lufttemperatur oder eine Maschinen-Umgebungstemperatur ist, höher ist als eine vorher festgelegte Bezugstemperatur Ts, erfüllt ist oder nicht.
Wenn in Schritt S301 festgestellt wird, dass diese Bedingung erfüllt ist, fährt die Maschinen-ECU mit Schritt S302 fort, schaltet die Stromversorgung für den Motor ein und startet die Drehmoment-Übertragung durch den Riemenantrieb.
Dann schaltet die Maschinen-ECU in Schritt S303 die Motor-Stromversorgung aus, wenn die Maschinen-Drehzahl Ne die Drehzahl Nf übersteigt. Dies ist eine Startbedingung und der Maschinenstart ist damit abgeschlossen.
Wenn andererseits in Schritt S301 festgestellt wird, dass die Bedingung nicht erfüllt ist, fährt die Maschinen-ECU mit Schritt S304 fort, schaltet die Stromversorgung für das Solenoid bzw. die Magnetspule ein und drückt das Ritzel nach außen. In Schritt 305 schaltet die Maschinen-ECU anschließend die Stromversorgung für den Motor ein und startet die Drehmoment-Übertragung durch sowohl das Ritzel als auch den Riemen.
Dann schaltet die Maschinen-ECU in Schritt S306 die Stromversorgung für den Motor aus, wenn die Maschinen-Drehzahl Ne kleiner ist als die Drehzahl Nf. Dies ist die Startbedingung und der Maschinenstart ist damit abgeschlossen.
Für diese Konfiguration ist zudem ein bestimmtes Geschwindigkeitsreduzierungs-Verhältnis vorgegeben, das von der Größe des Zahnkranzes abhängt, nämlich ein Abstand zwischen der Kurbelwelle und einer Motorgenerator-Welle. Wenn allerdings entwicklungsseitig eine Geschwindigkeitserhöhung an dem Teil 8 zur Geschwindigkeitsreduzierung auf der Ritzel-Seite vorgesehen ist, kann einfach ein optimales Geschwindigkeitsreduzierungs-Verhältnis unabhängig von der Anordnung vorgegeben werden.
Wird der Antrieb mit diesem System gestartet, ist es nicht mehr notwendig, einen Anlasser zu installieren, der für den Antrieb bei einer niedrigen Temperatur zuständig ist. Dadurch kann eine Reduktion des Gewichts und der Kosten erreicht werden. Im Gegensatz zu einem Fall, in dem der Anlasser und der Motorgenerator eingesetzt werden, für den Maschinenstart miteinander zusammenzuarbeiten, tritt außerdem keine Energieverschwendung bei dem Antrieb der zwei Motoren auf.
Bei dieser Konfiguration kann das Ritzel 10 zu einem Zeitpunkt, an dem das Ritzel 10 nach außen hin zu dem Zahnkranz 100 gedrückt wird, nach außen gedrückt werden, und der Motor kann angetrieben werden. Allerdings tritt das Ineinandergreifen erst dann tatsächlich ein, wenn die Phasen des Ritzels 10 und des Zahnkranzes 100 übereinstimmen. Daher findet an den Seiten der Drehmoment-Übertragungsoberflächen eine Kollision statt.
Zu diesem Zeitpunkt wird das Einwegkupplungs-Teil 9 mit dem Ritzel 10 verbunden. Ein Kollisionsgeräusch wird reduziert, indem der Zahnkranz 100 über den Riemenantrieb angetrieben wird, nachdem das Ritzel 10 nach außen gedrückt ist, und indem das Ineinandergreifen bewirkt wird, während das Einwegkupplungs-Teil zur Synchronisation verwendet wird. Das Ritzel 10 muss daher erst für das Ineinandergreifen nach außen gedrückt werden, wenn der Motor schon dreht.
Wenn in dem Einwegkupplungs-Teil 9 ein Schraubenkeil für die Kopplung verwendet wird, um das Drehmoment auf die Ausgabewelle der Teils 8 zur Geschwindigkeitsreduzierung auf der Ritzel-Seite zu übertragen, tritt das Ineinandergreifen reibungslos auf, wenn das Ritzel 10 nach außen gedrückt wird.
Wie oben beschrieben, weist die erste Ausführungsform eine Konfiguration auf, bei der der eine Motor verwendet wird, um den Riemenantriebs-Mechanismus und den Zahnradantriebs-Mechanismus mit den zwei unterschiedlichen Geschwindigkeitsreduzierungs-Verhältnissen zu schaffen, wobei der Zahnradantriebs-Mechanismus die Einwegkupplungs-Funktion aufweist.
Daraus ergibt sich, dass dann, wenn, wie in dem Ablaufdiagramm der 3 gezeigt, die Temperatur T kleiner oder gleich einer gewissen Bestimmungs-Referenztemperatur Ts ist, das Ritzel mittels der Stromversorgungs-Steuerung nach außen gedrückt wird, so dass es mit dem Zahnrad auf Maschinenseite ineinandergreift. Auf diese Weise kann durch gleichzeitige Verwendung des Riemenantriebs-Mechanismus und des Zahnradantriebs-Mechanismus der Maschinenstart von dem einen Motor ausgeführt werden.
Außerdem können die Phasen des Zahnrads auf der Maschinenseite und des Zahnrads auf der Ritzelseite aneinander angepasst werden, indem die Stromversorgungs-Steuerung ausgeführt wird, nachdem die Maschine mittels des Riemens, der stets mit der Maschine verbunden ist, durch die Rotation des Motorgenerators angetrieben worden ist. Daraus ergibt sich, dass selbst dann, wenn die Maschine oder der Motor rotieren, das Ineinandergreifen reibungslos verlaufen kann.
4 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Reihe von Verarbeitungsschritten zeigt, die sich von denen gemäß 3 unterscheiden und die von der Maschinen-ECU der Maschinen-Startvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgeführt werden. Das Ablaufdiagram der 4 unterscheidet sich von dem Ablaufdiagramm der 3 darin, dass die Schritte S401 und S402 hinzukommen. Nachfolgend werden daher hauptsächlich die neuen Schritte S401 und S402 beschrieben.
Wenn eine Maschinenstart-Anfrage gestellt wird und die Umgebungstemperatur T höher ist als die Bestimmungs-Referenztemperatur Ts, wird die Stromversorgung für den Motor eingeschaltet und die Drehmoment-Übertragung durch den Riemen wird gestartet (Schritte S301 und S302).
Anschließend bestimmt die Maschinen-ECU in Schritt S401, ob eine Differenz zwischen der Maschinen-Drehzahl Ne und der Motor-Drehzahl Nm eine vorab festgelegte, zulässige Drehzahl-Differenz N0 übersteigt oder nicht. Wenn dann in Schritt S401 bestimmt wird, dass die Differenz höher ist als die zulässige Drehzahl-Differenz N0, kann die Maschinen-ECU feststellen, dass der Riemen rutscht.
In diesem Fall fährt die Maschinen-ECU mit Schritt S402 fort, schaltet die Stromversorgung für das Solenoid ein, und drückt das Ritzel nach außen, so dass das Ritzel 10 und der Zahnkranz 100 ineinandergreifen. Auf diese Weise startet die Maschinen-ECU die Maschine.
Dann fährt die Maschinen-ECU mit dem Schritt S306 fort und muss nur noch die Stromversorgung für den Motor ausschalten, so dass die Stromversorgung für das Solenoid ausgeschaltet wird, wenn die Maschinen-Drehzahl Ne die Drehzahl Nf als Startbedingung übersteigt. Mit diesem Verarbeitungsschritt ist der Maschinenstart abgeschlossen.
Wenn andererseits, wie in dem Fall gemäß 3 in Schritt S301 festgestellt wird, dass die Umgebungstemperatur T eine niedrige Temperatur ist, die kleiner oder gleich der Bestimmungs-Referenztemperatur Ts ist, und der Zustand in einem Bereich ist, in dem der Riemenstart unmöglich ist, kann die Maschine gestartet werden, indem die Stromversorgung für das Solenoid eingeschaltet wird, so dass das Ritzel nach außen gedrückt wird, die Stromversorgung für den Motor eingeschaltet wird und die Drehmoment-Übertragung durch das Ritzel und den Riemen gestartet wird (Schritte S304 und S305).
Wie oben beschrieben, weist das Ablaufdiagramm der 4 außerdem die Schritte S401 und S402 auf. Wenn die Drehzahl Nm des Ritzels, die aufgrund der Motorrotation verringert ist, die Maschinen-Drehzahl Ne um einen bestimmten Betrag überschreitet, verschlechtert sich das Ineinandergreifen. Daher wird in Schritt S401 bestimmt, ob die Magnetspule mit Strom versorgt werden soll oder nicht, indem bestimmt wird, ob der Wert von Ne-Nm größer ist als N0. Darüber hinaus muss ein geeigneter Betrag des Geschwindigkeitsreduzierungs-Verhältnisses nur so bestimmt werden, dass ein Spielraum für diese Bestimmungsverarbeitung vorhanden ist.
Selbst wenn der Start mit dem Riemenantrieb ausgeführt wird, nachdem festgestellt worden ist, dass der Riemen rutscht, wird daher die Stromversorgung für die Magnetspule unter einer vorgegebenen Bedingung eingeschaltet, so dass das Ritzel nach außen gedrückt wird und die Maschine gestartet werden kann. Daraus ergibt sich, dass, während die Bestimmungs-Referenztemperatur Ts für die niedrige Temperatur gemäß dem Stand der Technik mit einem gewissen Spielraum festgelegt sein muss, die Bestimmungs-Referenztemperatur Ts gemäß der vorliegenden Erfindung niedriger festgelegt werden kann. Daraus ergibt sich, dass das Verfahren zum Maschinenstart gemäß der vorliegenden Erfindung, einschließlich der Verarbeitung aus 4 das Starten mittels Riemenübertragung bei einer niedrigeren Temperatur ermöglicht.
Daher kann der Bereich des Riemenstarts nicht nur in dem Fall eines normalen Starts, sondern auch in dem Fall eines Neustarts der Maschine aus dem Leerlauf-Stopp vergrößert werden. Bisher war es nicht möglich, das Starten mittels des Ineinandergreifens des Ritzels und des Zahnkranzes, das laute Geräusche verursacht, im Leerlauf-Stopp auszuführen, da es Unannehmlichkeiten bereitet. Da allerdings die Wahrscheinlichkeit für einen Riemenstart steigt, kann die Häufigkeit des Leerlauf-Stopps selbst erhöht werden. Dies kann auch zu einer Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs beitragen.
Anders ausgedrückt, es kann mit der Konfiguration gemäß der ersten Ausführungsform eine Verbindung realisiert werden, die automatisch ein hohes Drehmoment bei einer geringen Rotation aufweist, es kann das Starten bei geeigneter Motorkraft ermöglicht werden, und der Maschinenstart kann folglich schnell ausgeführt werden. Im Vergleich zu dem Fall des Stands der Technik, bei dem zum Starten die zwei Vorrichtungen zum Maschinenstart verwendet werden, nämlich der Anlasser und der Motorgenerator, können daher eine kompakte Größe, ein leichtes Gewicht, niedrige Kosten und ein schneller Start erreicht werden, wenn die Maschine nur mit der Kraft des Motorgenerators allein gestartet wird, der stets durch den Riemen verbunden ist.
Außerdem kann nicht nur ein einfaches Starten bei einer niedrigen Temperatur ohne die zwei Motoren aus dem Stand der Technik, also den Anlasser und den Motorgenerator, ausgeführt werden. Weil es zwei Mechanismen zur Leistungsabgabe gibt, kann die Maschine auch mittels des Ritzels gestartet werden, selbst wenn der Ausnahmezustand auftritt, dass der Riemen nicht in der Lage ist, das Drehmoment zu übertragen.
Zudem ist das Verfahren zum Maschinenstart gemäß der ersten Ausführungsform nicht auf die Ablaufdiagramme der 3 und 4 beschränkt. 5 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Reihe von Verarbeitungsschritten zeigt, die sich von denen der 3 und 4 unterscheiden und die von der Maschinen-ECU der Vorrichtung zum Maschinenstart gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgeführt werden.
Das Ablaufdiagramm der 5 unterscheidet sich von dem Ablaufdiagramm der 4 darin, dass die Verarbeitung der Schritte S301, S304 und S305 weggelassen wird. In der Verarbeitung, die in 6 gezeigt ist, schaltet die Maschinen-ECU in Schritt S302 die Stromversorgung für den Motor direkt ein, wenn die Maschinenstart-Anfrage gestellt wird, so dass die Drehmoment-Übertragung mittels des Riemens gestartet wird.
Anschließend bestimmt die Maschinen-ECU in Schritt S401 das Rutschen anhand der Maschinen-Drehzahl Ne und der Motor-Drehzahl Nm, fährt unter der Bedingung, bei der das Rutschen auftritt, mit Schritt S402 fort und schaltet die Stromversorgung für das Solenoid ein, so dass die Maschine gestartet wird.
Auf diese Weise kann die Maschinenstart-Verarbeitung ausgeführt werden, indem die Verarbeitung in den Schritten S301, S304 und S305 weggelassen wird, so dass nur die Rotation der Maschine und die Rotation des Motors detektiert wird, ohne dass die Temperatur detektiert wird. Damit kann ein Temperatursensor oder ein Sensor zum Detektieren des Rutschens entfernt werden, so dass ein Anstieg der Herstellungskosten unterdrückt werden kann.
Ausführungsform 2
Bei der ersten Ausführungsform ist ein Fall beschrieben, in dem die Maschine mittels Ineinandergreifen des Ritzels 10, das stets von der Drehung des Motors angetrieben wird, mit dem Zahnkranz 100 auf der Maschinenseite gestartet wird, so dass der Zahnkranz 100 auf der Maschinenseite angetrieben wird. Im Gegensatz dazu wird bei einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Struktur eingesetzt wird, bei der der Zahnkranz 100 auf der Maschinenseite und das Ritzel 10 unabhängig von der Rotation des Motors sein können. Dadurch wird eine Konfiguration realisiert, die leise ist und eine exzellente Haltbarkeit hat.
6 ist eine Querschnittsansicht, die ein Motorgenerator-Teil zeigt, an dem eine Maschinen-Startvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung installiert ist. In 6 ist die Maschinen-ECU konfiguriert, eine Steuerung auszuführen, die Folgendes aufweist: Die Funktion zur Bestimmung eines Maschinenstarts anhand des Anlassens mit dem Schlüssel, das Anhalten der Maschine bei einem Leerlauf-Stopp, und das Neustarten der Maschine. Dadurch wird die Antriebssteuerung des Startens der Maschine wie im Fall von 1 gemäß der ersten Ausführungsform ausgeführt.
Die Kurbelwelle der Maschine ist durch die Riemenscheibe 2 über den Riemen 1 stets mit dem Motorgenerator verbunden. Der Rotor-Teil 4, der Stator-Teil 5 und der Inverter-Teil 6 im Motorgenerator sind die gleichen wie diejenigen bei der ersten Ausführungsform.
In 6 sind ein Ritzel 81, ein koaxiales Antriebsrad 82, ein Zahnrad 83 und eine Zwischenradwelle 84 als neue Komponenten hinzugefügt. Es folgt hauptsächlich eine Beschreibung von diesen hinzugefügten Komponenten.
Das Ritzel 81 ist direkt mit der Drehwelle des Inverter-Teils 6 gekoppelt. Weiterhin weist das koaxiale Antriebsrad 82 äußere Zähne 82a und innere Zähne 82b auf und ist derart konfiguriert, dass es sich zur Motorseite hinbewegt, wenn die Magnetspule 71 mit Strom versorgt wird, so dass die inneren Zähne 82b und das Ritzel 81 ineinandergreifen. Darüber hinaus greifen das Zahnrad 83 und die äußeren Zähne 82a, die an der Außenumfangsfläche des koaxialen Antriebsrads 82 ausgebildet sind, stets ineinander.
Das Zahnrad 83 ist derart konfiguriert, dass es sich in Relation zu der Zwischenradwelle 84 in axialer Richtung gemeinsam mit dem Einwegkupplungs-Teil 9 und dem Ritzel 10 bewegt.
In einem so aufgebauten Motorgenerator-Mechanismus gemäß der zweiten Ausführungsform treibt die Maschinen-ECU, um unter einer vorgegebenen Bedingung wie etwa einer niedrigen Temperatur zu starten, den Motor an, um die Riemenschreibe 2 anzutreiben, so dass die Maschine mittels des Riemens 1 angetrieben wird. Zudem versorgt die Maschinen-ECU nach einer zeitlichen Verzögerung gegenüber dem Riemenantrieb die Magnetspule 71 mit Strom, so dass der Kolben 72 zu der Motorseite hin gezogen wird.
Der Kolben 72 wird zu der Motorseite hin eingezogen. Dadurch werden das Ritzel 10 und das Einwegkupplungs-Teil 9 durch den Hebel 3 in die Richtung des Zahnkranzes 100 gedrückt. Der Kolben 72 ist außerdem mit dem koaxialen Antriebsrad 82 gekoppelt, das sich in axialer Richtung bewegen kann. Wenn also der Kolben 72 zu der Motorseite hin eingezogen wird, wird das koaxiale Antriebsrad 82 zu der Motorseite hin bewegt, so dass folglich das koaxiale Ritzel 81, das von der Motorseite ausgegeben wird, und die inneren Zähne 82b des koaxialen Antriebsrads 82 ineinandergreifen.
Dadurch treibt die Rotation des Motors das Zahnrad 82 über das Ritzel 81 an, sowie das Zahnrad 83, das in die äußeren Zähne 82a des Zahnrads 82 greift, und die Zwischenradwelle 84, so dass die Rotation des Ritzels 10 ermöglicht ist. Somit wird das Ritzel 10 bei Stromversorgung der Magnetspule 71 angetrieben und das Drehmoment des Motors kann auf den Zahnkranz 100 übertragen werden.
Wie bei der ersten Ausführungsform weist der stets verbundene Riemenantriebs-Teil einen Bereich bei niedriger Temperatur auf, in dem Rutschen auftritt und die Maschine nicht gestartet werden kann. Dennoch kann die Maschine selbst bei niedrigen Temperaturen leicht gestartet werden, indem eine Drehkraft an die Maschinenseite übertragen wird, die durch das Ineinandergreifen des Zahnrads 10 und des Zahnkranzes 100 verursacht wird.
Außerdem kann gemäß der zweiten Ausführungsform die Größe reduziert werden, und eine unnötige Erhöhung der Trägheit kann unterdrückt werden, indem auch während der Krafterzeugung durch den Motorgenerator die rotierenden Bauteile auf das Ritzel 81 beschränkt werden. Darüber hinaus kann die Lautstärke verringert werden, indem dafür gesorgt wird, dass das Ritzel 81 und die inneren Zähne 82b ineinandergreifen, nachdem das Ritzel 10 und der Zahnkranz 100 ineinandergreifen.
Da zudem die Zwischenradwelle 84 unabhängig von der Motorrotation vorhanden ist, können der Maschinenantrieb durch die Riemenrotation und die Rotationsrichtung des Zahnkranzes 100 aufeinander abgestimmt werden.
Ferner kann es einen Fall geben, in dem die Justierung der Riemenwelle und der Ritzelwelle gleichzeitig vorgenommen werden muss, da zum Beispiel die Spannung des Riemens nicht unabhängig mit einem Riemenspanner justiert wird. Gemäß der zweiten Ausführungsform kann diesem Fall begegnet werden, indem die Konfiguration verwendet wird, die die Zwischenradwelle 84 als zweite Welle aufweist, die unabhängig von der Motor-Drehwelle ist, so dass diese zweite Welle durch Bewegen feinjustiert werden kann. Diesem Fall kann insbesondere durch Feinkorrektor innerhalb eines Bereichs des Ineinandergreifens zwischen dem koaxialen Antriebsrad 82 und dem Zahnrad 83 begegnet werden.
Wie oben beschrieben weist die zweite Ausführungsform eine derartige Konfiguration auf, dass der eine Motor eingesetzt wird, um den Riemenantriebs-Mechanismus und den Zahnradantriebs-Mechanismus mit den zwei unterschiedlichen Geschwindigkeitsreduzierungs-Verhältnissen zu realisieren, wobei der Zahnradantriebs-Mechanismus die Einwegkupplungs-Funktion aufweist. Dadurch können die gleichen Wirkungen wie die in der ersten Ausführungsform erzielt werden.
Zudem ist der Zahnradantriebs-Mechanismus gemäß der zweiten Ausführungsform derart aufgebaut, dass er die von der Motor-Drehwelle unabhängige Abtriebswelle aufweist. Die Abtriebswelle des Zahnradantriebs-Mechanismus ist als Welle konstruiert, die die Drehmoment-Übertragung von der Drehwelle des Motorgenerators trennen kann. Dadurch ist es auf einfache Weise möglich, dass die jeweiligen Maschinen-Rotationsrichtungen des Riemen-Mechanismus und des Zahnrad-Mechanismus miteinander übereinstimmen, ohne dass die Rotationsrichtung mit dem Geschwindigkeitsreduzierungs-Mechanismus des Teils zur Geschwindigkeitsreduzierung auf der Ritzel-Seite invertiert werden muss.
Außerdem kann eine unnötige Erhöhung der Trägheit vermieden werden, und die Spannungsanpassung des Riemens kann einfach ausgeführt werden. Darüber hinaus kann die Lärmerzeugung verringert werden, indem die Zwischenradwelle so gesteuert wird, dass sie angetrieben wird, nachdem das Ritzel und der Zahnkranz ineinandergreifen.

Claims

Motorgenerator, der stets über einen Riemen (1) mit einer Maschine verbunden ist, und der konfiguriert ist, eine Startsteuerung der Maschine und eine Krafterzeugungs-Steuerung auszuführen, wobei der Motorgenerator einen dualen Ausgangsleistungs-ÜbertragungsMechanismus aufweist, der Folgendes aufweist: - einen Riemenantriebs-Mechanismus, der konfiguriert ist, die Maschine mittels des Riemens (1) und einer Riemenscheibe (2) so anzutreiben, dass der Motorgenerator stets über den Riemen (1) mit der Maschine verbunden ist; und - einen Zahnradantriebs-Mechanismus, der ein Ritzel (10) aufweist, das abhängig von einem externen Befehl mit einem Zahnkranz (100) auf der Maschinenseite koppelbar ist, und der dazu konfiguriert ist, die Maschine mittels des Ritzels (10), das mit dem Zahnkranz (100) gekoppelt ist, anzutreiben, wobei sich die Riemenscheibe (2) und das Ritzel (10) basierend auf der Rotation einer Drehwelle des Motorgenerators drehen, und zwar mittels der Rotation eines Rotors des Motorgenerators.
Motorgenerator, der stets über einen Riemen (1) mit einer Maschine verbunden ist, und der konfiguriert ist, eine Startsteuerung der Maschine und eine Krafterzeugungs-Steuerung auszuführen, wobei der Motorgenerator einen dualen Ausgangsleistungs-ÜbertragungsMechanismus aufweist, der Folgendes aufweist: - einen Riemenantriebs-Mechanismus, der konfiguriert ist, die Maschine mittels des Riemens (1) und einer Riemenscheibe (2) so anzutreiben, dass der Motorgenerator stets über den Riemen (1) mit der Maschine verbunden ist, - einen Zahnradantriebs-Mechanismus, der ein Ritzel (10) aufweist, das abhängig von einem externen Befehl mit einem Zahnkranz (100) auf der Maschinenseite koppelbar ist, und der dazu konfiguriert ist, die Maschine mittels des Ritzels (10), das mit dem Zahnkranz (100) gekoppelt ist, anzutreiben; und - einen Inverter-Teil (6), der zwischen einem Rotor und dem Ritzel (10) in axialer Richtung einer Drehwelle des Motorgenerators angeordnet ist, und Wechselstrom, der durch Rotieren des Rotors generiert wird, in Gleichstrom mittels eines Gleichrichters umwandelt, wobei sich die Riemenscheibe (2) und das Ritzel (10) basierend auf der Rotation der Drehwelle des Motorgenerators drehen, und zwar mittels der Rotation des Rotors des Motorgenerators, wobei eine Ausgabe des Riemenantriebs-Mechanismus und eine Ausgabe des Zahnradantriebs-Mechanismus an Positionen angeordnet sind, die einander in axialer Richtung der Drehwelle des Motorgenerators gegenüberliegen, und wobei der Motorgenerator drei Lager (101, 102, 103) aufweist, die an der Drehwelle angeordnet sind, und zwar ein erstes Lager (103), das zwischen dem Rotor und dem Inverter-Teil (6) angeordnet ist, ein zweites Lager (102), das auf der Ritzelseite gegenüber dem Inverter-Teil (6) angeordnet ist, und ein drittes Lager (101), das auf der Riemenseite gegenüber dem Rotor angeordnet ist.
Motorgenerator gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei der Zahnradantriebs-Mechanismus konfiguriert ist, die Maschine bei einem Geschwindigkeitsreduzierungs-Verhältnis anzutreiben, das gleich einem oder größer als ein Geschwindigkeitsreduzierung-Verhältnis ist, bei dem der Riemenantriebs-Mechanismus die Maschine antreibt.
Motorgenerator gemäß Anspruch 3, wobei das Geschwindigkeitsreduzierungs-Verhältnis auf eine für den Maschinenstart erforderliche Drehzahl festgelegt ist.
Motorgenerator gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei eine Abtriebswelle des Zahnradantriebs-Mechanismus als Welle konfiguriert ist, die die Drehmoment-Übertragung von der Drehwelle des Motorgenerators trennen kann.
Motorgenerator gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Ritzel (10) so konfiguriert ist, dass es mit der Drehwelle des Motorgenerators über einen Schraubenkeil koppelbar ist, indem es nach außen gedrückt wird, wenn ein elektromagnetischer Schalter mit Strom versorgt wird.
Maschinen-Startvorrichtung, die Folgendes aufweist: - einen Motorgenerator gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6; und - eine Steuerschaltung, die konfiguriert ist, den Motorgenerator zu steuern, wobei die Steuerschaltung für Folgendes konfiguriert ist: - eine Startsteuerung der Maschine auszuführen, indem der Motorgenerator angetrieben wird, so dass die Maschine durch den Riemenantriebs-Mechanismus angetrieben wird; und - eine Startsteuerung der Maschine durch simultane Verwendung des Riemenantriebs-Mechanismus und des Zahnradantriebs-Mechanismus auszuführen, indem der externe Befehl ausgegeben wird, so dass die Maschine durch den Zahnradantriebs-Mechanismus angetrieben wird, wenn eine Bedingung erfüllt ist, unter der bei dem Riemen (1) ein Rutschen auftritt.
Maschinenstartvorrichtung gemäß Anspruch 7, wobei die Steuerschaltung konfiguriert ist, basierend auf einem Messergebnis der Maschinentemperatur oder der Maschinen-Umgebungstemperatur zu bestimmen, ob die Bedingung, bei der bei dem Riemen (1) ein Rutschen auftritt, erfüllt ist oder nicht.
Maschinen-Startvorrichtung gemäß Anspruch 8, wobei der Zahnradantriebs-Mechanismus weiterhin einen elektromagnetischen Schalter aufweist, um bei Versorgung mit einem Strom das Ritzel (10) nach außen zu drücken, so dass das Ritzel (10) mit dem Zahnkranz (100) gekoppelt wird, und wobei die Steuerschaltung konfiguriert ist, den externen Befehl auszugeben, so dass der elektromagnetische Schalter mit Strom versorgt wird, wenn die Steuerschaltung anhand des Messergebnisses der Maschinentemperatur oder der Maschinen-Umgebungstemperatur bestimmt, dass die Bedingung erfüllt ist, unter der bei dem Riemen (1) ein Rutschen auftritt.
Maschinen-Startvorrichtung gemäß Anspruch 9, wobei das Ritzel (10) so konfiguriert ist, dass es mit einer Drehwelle des Motorgenerators über einen Schraubenkeil koppelbar ist, indem es nach außen gedrückt wird, wenn der elektromagnetische Schalter mit Strom versorgt wird
Verfahren zur Maschinen-Startsteuerung, das von der Steuerschaltung in der Maschinen-Startvorrichtung gemäß Anspruch 8 oder 9 ausgeführt wird, wobei das Verfahren zur Maschinen-Startsteuerung, wenn die Startsteuerung der Maschine ausgeführt wird, folgende Schritte aufweist: - einen ersten Schritt zum Antreiben des Motorgenerators, so dass die Maschine durch den Riemenantriebs-Mechanismus angetrieben wird; und - einen zweiten Schritt zum Ausgeben eines externen Befehls zur Versorgung des elektromagnetischen Schalters mit Strom, und zum Antreiben der Maschine durch den Zahnradantriebs-Mechanismus, so dass die Maschinen-Startsteuerung durch simultane Verwendung des Riemenantriebs-Mechanismus und des Zahnradantriebs-Mechanismus ausgeführt wird, wenn anhand des Messergebnisses der Maschinentemperatur oder der Maschinen-Umgebungstemperatur nach dem ersten Schritt bestimmt wird, dass die Bedingung, unter der bei dem Riemen (1) ein Rutschen auftritt, erfüllt ist.
Verfahren zur Maschinen-Startsteuerung zur Steuerung des Motorgenerators gemäß Anspruch 6, das, wenn die Startsteuerung der Maschine ausgeführt wird, folgende Schritte aufweist: - einen ersten Schritt zum Antreiben des Motorgenerators, so dass die Maschine durch den Riemenantriebs-Mechanismus angetrieben wird, und - einen zweiten Schritt zum Ausgeben eines externen Befehls zur Versorgung des elektromagnetischen Schalters mit Strom, und zum Antreiben der Maschine durch den Zahnradantriebs-Mechanismus, so dass die Maschinen-Startsteuerung durch simultanen Gebrauch des Riemenantriebs-Mechanismus und des Zahnradantriebs-Mechanismus ausgeführt wird, wenn anhand eines Messergebnisses der Maschinentemperatur oder der Maschinen-Umgebungstemperatur nach dem ersten Schritt bestimmt wird, dass die Bedingung, bei der bei dem Riemen (1) ein Rutschen auftritt, erfüllt ist.
Motorgenerator gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Ritzel (10) mit einer Einwegkupplung (9) gekoppelt ist, und wobei das Ritzel (10) leerläuft, wenn die Drehzahl des Zahnkranzes (100) größer wird als die Drehzahl des Ritzels (10).