[发明专利]用于启动内燃机且具有减少的控制导线数量的装置

说明书

本发明涉及一种用于启动内燃机且具有减少的控制导线数量的装置。

现有技术

为了启动内燃机，使用由与燃油供给无关的能源进行供给的驱动装置。通常使用直流电动机，它的驱动小齿轮首先接合到内燃机的齿环中，以便然后驱动内燃机。在启动过程结束之后，这个驱动小齿轮又从内燃机的齿环中退出来。在这种情况中，用于啮合过程以及主电流接通的共用继电器用于驱动直流电动机。在图1中示出了所属的原理电路图。这个图示出了一种与接线柱50连接的继电器1、开关2、控制单元5、汽车的接线柱30和启动马达M。控制单元5具有驱动器TR0，所述驱动器由接通信号S₀₀施加载荷。在接通驱动器时，继电器1通过控制导线SL0和接线柱50与正的工作电压+相连接。因此继电器吸引、并且接通所述开关2。通过接通所述开关2，启动马达M与汽车的接线柱30连接，并且因此投入运行。

EP 0 848 159 B1公开了一种用于启动内燃机的启动装置，所述启动装置具有通过启动器继电器可与电压源连接的、并且可与内燃机为了开动而啮合的启动马达。此外，为了对于启动器继电器和/或启动马达进行控制，还设置了电子控制器。这个电子控制器如此地控制配属于启动器继电器和/或启动马达的半导体功率终端级，即至少在内燃机的启动-停止-运行时使得所述启动器继电器在内燃机停状态时具有它的啮合位置。在这种启动装置中，在操作启动开关后使得起动继电器通以电流，这样，一方面接通一种接触，这种接触将启动马达与供电电压连接起来，并且另一方面与此无关地使得所述启动马达的小齿轮啮合到设置在内燃机的曲轴上的齿环中。

在DE 10 2009 000 125.5中描述了一种用于控制电磁开关元件、特别是继电器的装置，在这种装置中减小了在使得吸引触发和该吸引之间消逝的持续时间，并且也减小了在使得脱离触发和该脱离之间消逝的持续时间。这种类型的继电器可在涉及小齿轮-启动器为基础的启动-停止-系统中使用。为了控制这种类型的继电器，设置了三条控制导线，控制单元通过这些导线来操作开关元件，这些开关元件根据它们的开关位置，通过继电器的两个彼此独立地可通电流的线圈允许或者阻止电流流通。

市场上具有启动-停止功能的汽车的增加的推广和对汽车的启动系统的扩大的要求，也和功能的扩大联系在一起。特别是每当驾驶员想启动时必须保证汽车的启动能力。此外还必须保证，在启动时不出现或者只出现微小的电压干扰。从中产生这样的要求，即已在内燃机空转时就将启动器同步地啮合到齿环中，并且对启动器的启动电流进行限制。这可通过下述措施达到，即用于启动马达的主电流一方面通过串联电阻、并且另一方面时间错开地直接输送到启动马达。这使得传统的启动器继电器的功能有必要分离。与此有关的办法是：设置用于使得所述驱动小齿轮实现啮合的第一继电器，并且使用另外的两个继电器，为的是一方面通过串联电阻、并且另一方面时间错开地将用于所述启动马达的主电流直接输送到直流电动机。

继电器功能的这种分离以及由此引起的必须使用三个继电器——即接合继电器、启动电流继电器和主电流继电器，就会导致每个继电器需要多达三个控制导线。与一个唯一的控制导线就足够的继电器控制相比，这在继电器电缆的敷设和控制方面产生很大的花费。

本发明的公开内容

与此相比，具有在权利要求1中规定特征的用于启动内燃机的装置具有这种优点：减少了所需控制导线的数量。由此也减少了所需要的驱动器的数量。由于减少了控制导线和驱动器的数量，同时也减少了涉及线路敷设和控制必须付出的费用。这些优点主要是通过重复使用控制导线来达到的。可以由借助图2到图6的示范性的说明来得到本发明的其它有利的特性。

图2在它左侧示出用于低侧面装置（Low-Side-Vorrichtung）的实施例，在其右侧示出用于具有根据本发明的电路连接的低侧面-装置的实施例。图3在它的左侧示出用于高侧面装置（High-Side-Vorrichtung）的实施例，在它的右侧示出用于具有根据本发明的电路连接的高侧面装置的实施例。

图4示出用于根据本发明的具有接合继电器的低侧面装置的一种实施例。图5a示出用于根据本发明的没有启动电流继电器的低侧面装置的实施例。图5b示出用于根据本发明的没有启动电流继电器的高侧面装置的一种实施例。图6示出用于具有根据本发明的电路连接的低侧面装置的另一种实施例。