DE10103638B4

DE10103638B4 - Device and method for starting an internal combustion engine

Info

Publication number: DE10103638B4
Application number: DE2001103638
Authority: DE
Inventors: Ulf Warschat; Robert Reng; Josef Bast; Peter Duba
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2001-01-27
Filing date: 2001-01-27
Publication date: 2004-12-02
Anticipated expiration: 2021-01-28
Also published as: DE10103638A1

Abstract

Vorrichtung zum Anlassen einer Brennkraftmaschine, umfassend
– eine Spannungsquelle;
– einen elektrischen Anlasser (3);
– ein erstes (4) und ein zweites Schaltmittel (5) mit jeweils einem spannungsquellenseitigen Anschluss und einem anlasserseitigen Anschluss;
– ein Steuergerät (2) mit einem Signaleingang (21) für ein Anlasssignal (11) und einer Rechnereinheit (6);
wobei das erste und das zweite Schaltmittel (4, 5) in serieller Anordnung zwischen die Spannungsquelle und den Anlasser (3) geschaltet sind,
wobei nur der anlasserseitige Anschluss des zweiten Schaltmittels (5) mit dem Anlasser (3) verbunden ist,
wobei das Steuergerät (2) zwei Schalter (7, 8) zum Betätigen der Schaltmittel (4, 5) und mindestens ein Selbsthaltemittel (10) umfasst,
wobei das Anlasssignal (11) an die Rechnereinheit (6) und unter Umgehung der Rechnereinheit (6) an den ersten und den zweiten Schalter (7, 8) übertragen wird, wobei die Rechnereinheit (6) zumindest zum Erzeugen von Ansteuersignalen (14, 15) zur Ansteuerung...Device for starting an internal combustion engine, comprising
- a voltage source;
- an electric starter (3);
- a first (4) and a second switching means (5), each with a voltage source-side connection and a starter-side connection;
- A control device (2) with a signal input (21) for a starting signal (11) and a computer unit (6);
the first and second switching means (4, 5) being connected in series between the voltage source and the starter (3),
only the starter-side connection of the second switching means (5) is connected to the starter (3),
The control device (2) comprises two switches (7, 8) for actuating the switching means (4, 5) and at least one self-holding means (10),
wherein the starting signal (11) is transmitted to the computer unit (6) and, bypassing the computer unit (6), to the first and second switches (7, 8), the computer unit (6) at least for generating control signals (14, 15 ) for control ...

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Anlassen einer Brennkraftmaschine.The Invention relates to an apparatus and a method for Starting an internal combustion engine.

Eine derartige Vorrichtung ist bekannt aus der DE 198 11 176 A1 , die eine Anordnung zur Steuerung einer elektrischen Maschine beschreibt, bei der in einer Verbindung zwischen einer Spannungsquelle und einem elektrischen Starter ein Steuergerät angeordnet ist, über das eine Spannung und/oder ein Strom und/oder eine Einschaltzeit für den elektrischen Starter steuerbar ist. Bei dieser Anordnung wird der Starter in zwei Stufen angesteuert, wobei in der ersten Stufe die Ansteuerung über einen Anlassschalter und das Steuergerät und in der zweiten Stufe die Ansteuerung unmittelbar über eine Hauptbrücke erfolgt. Bei dieser Anordnung muss der Startvorgang also durch die Betätigung des Anlassschalters initiiert werden. Wird dieser manuell betätigt, muss der Fahrer diesen Schalter so lange betätigen, bis die zweite Stufe eingeleitet wird und die Versorgung des Starters unmittelbar über die Hauptbrücke erfolgen kann. Wird ein elektronisch betätigbarer Anlasser verwendet, so muss dieser über eine Motorelektronik angesteuert werden.Such a device is known from the DE 198 11 176 A1 , which describes an arrangement for controlling an electrical machine, in which a control device is arranged in a connection between a voltage source and an electrical starter, via which a voltage and / or a current and / or a switch-on time for the electrical starter can be controlled. In this arrangement, the starter is controlled in two stages, with control in the first stage via a starter switch and the control unit, and control in the second stage directly via a main bridge. With this arrangement, the starting process must therefore be initiated by actuating the starter switch. If this is operated manually, the driver must press this switch until the second stage is initiated and the starter can be supplied directly via the main bridge. If an electronically actuated starter is used, it must be controlled via engine electronics.

Weiterhin ist aus der DE 197 02 220 A1 ein Verfahren und eine Schaltung zum Anlassen eines Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeuges bekannt. Hierbei wird durch Betätigung des Zündschalters ein elektrischer Impuls in einer Schaltung erzeugt, die der Ansteuerung aller bei der Zündung beteiligten Elemente dient. In dieser Vorrichtung kann ein Zeitschalter vorgesehen sein, der beim Anspringen des Verbrennungsmotors den Anlassvorgang beendet.Furthermore, from the DE 197 02 220 A1 a method and a circuit for starting an internal combustion engine of a motor vehicle are known. By actuating the ignition switch, an electrical pulse is generated in a circuit which is used to control all elements involved in the ignition. In this device, a timer can be provided which ends the starting process when the internal combustion engine starts.

Schließlich ist aus der DE 199 10 330 A1 eine Vorrichtung zur Überwachung einer Starteinrichtung bekannt. Bei dieser Vorrichtung werden Fahrzeugbetriebsinformationen berücksichtigt, indem in einer zusätzlichen Steuerung ein Wechselrichter vorgesehen ist, der in Abhängigkeit der Fahrzeugbetriebsinformationen aktiviert oder deaktiviert wird. Hierdurch soll eine unbeabsichtigte Bewegung des Fahrzeuges ausgeschlossen werden.After all, is out of DE 199 10 330 A1 a device for monitoring a starting device is known. In this device, vehicle operating information is taken into account by providing an inverter in an additional controller, which is activated or deactivated depending on the vehicle operating information. This is intended to prevent unintentional movement of the vehicle.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung und ein Verfahren bereitzustellen, durch das auf einfache Weise ermöglicht wird, einen Startvorgang einer Brennkraftmaschine auch in einer Situation ausführen zu können, in der eine Rechnereinheit eines Steuergerätes noch nicht, bzw. nicht mehr aktiviert ist. Weiterhin soll durch die Vorrichtung und das Verfahren eine Berücksichtigung der Bedingungen der Peripherie des Steuergerätes erfasst und entsprechend dieser Bedingungen der Startvorgang geeignet beeinflusst werden können.task the invention is to provide an apparatus and a method made possible by the simple way is a starting process of an internal combustion engine also in a Execute situation to be able in which a computer unit of a control unit is not yet, or not is activated. Furthermore, the device and Procedure a consideration the conditions of the periphery of the control unit detected and accordingly these conditions the starting process can be influenced appropriately can.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass diese Aufgabe gelöst werden kann durch eine Vorrichtung und ein Verfahren, bei dem die Ansteuerung einzelner Schalter, die zur Herstellung der Verbindung zwischen der Spannungsquelle und dem Anlasser notwendig sind, über ein Steuergerät erfolgt und in dem Steuergerät eine Rechnereinheit zur Ansteuerung der Schalter vorgesehen ist. Insbesondere wird die Aufgabe gelöst, indem die Ansteuerung der Schalter auch unter Umgehung der Rechnereinheit durchgeführt werden kann.The Invention is based on the knowledge that this object can be achieved can by a device and a method in which the control single switch used to connect between the voltage source and the starter are necessary via a control unit takes place and in the control unit a computer unit for controlling the switches is provided. In particular, the task is solved by controlling the Switch can also be carried out bypassing the computing unit.

Die Aufgabe wird daher gelöst durch eine Vorrichtung zum Anlassen einer Brennkraftmaschine mit den Merkmalen von Patentanspruch 1.The The task is therefore solved by a device for starting an internal combustion engine the features of claim 1.

Durch diese erfindungsgemäße Vorrichtung werden die zwei Schaltmittel, die zur Herstellung der elektrischen Verbindung zwischen der Spannungsquelle und dem Anlasser notwendig sind, beide von dem Steuergerät betätigt. Unter Betätigung der Schaltmittel ist im Sinne dieser Erfindung das Herstellen der elektrischen Verbindung zwischen der Spannungsquelle und dem Anlasser oder das Unterbrechen dieser Verbindung zu verstehen. Mittels des Steuergerätes können somit verschiedene Bedingungen an der Peripherie des Steuergerätes berücksichtigt werden und entsprechend diesen Bedingungen kann von dem Steuergerät reagiert werden. So kann die Betätigung der Schaltmittel, durch die die Verbindung zwischen der Spannungsquelle und dem Anlasser hergestellt oder unterbrochen werden kann, durch das Steuergerät sowohl ausschließlich aufgrund von Eingangssignalen in das Steuergerät, als auch aufgrund von in dem Steuergerät vorgesehenen und durch Eingangssignale ausgelöste Aktivierungsmechanismen erfolgen. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann somit ein flexibles, auf die herrschenden Bedingungen in und um das Steuergerät abgestimmtes Starten des Anlassers erzielt werden.By this device according to the invention are the two switching means used to manufacture the electrical Connection between the voltage source and the starter necessary are both from the control unit actuated. Under operation the switching means in the sense of this invention is the manufacture of electrical connection between the voltage source and the starter or understand the breaking of this connection. By means of the control unit can thus different conditions at the periphery of the control unit are taken into account and can respond to these conditions from the control unit become. So the operation the switching means through which the connection between the voltage source and the starter can be manufactured or interrupted by the control unit both exclusively due to input signals in the control unit, as well as due to in the control unit provided activation mechanisms and triggered by input signals respectively. With the device according to the invention can thus be flexible, based on the prevailing conditions in and around the control unit coordinated starting of the starter can be achieved.

Das Steuergerät der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist mindestens eine Rechnereinheit (CPU) auf. In dieser Rechnereinheit werden von dem Steuergerät empfangene Signale aufgenommen und verarbeitet sowie Signale erzeugt, die die Betätigung von Schaltern in dem Steuergerät bewirken. Aufgrund dieser Rechnereinheit kann der Anlassvorgang den Umständen entsprechend gesteuert werden. Weiterhin kann in der Rechnereinheit eine Fehlfunktion der einzelnen Schalter und Schaltmittel erkannt werden, und über eine Fehlerdiagnose können geeignete Gegenmaßnahmen ergriffen werden.The control unit the device according to the invention has at least one computer unit (CPU). In this computing unit are from the control unit received signals received and processed and signals generated, the the actuation of switches in the control unit cause. Because of this computer unit, the starting process the circumstances be controlled accordingly. Furthermore, in the computer unit a malfunction of the individual switches and switching means was detected be, and about can diagnose errors appropriate countermeasures be taken.

Das Steuergerät weist weiterhin mindestens ein Selbsthaltemittel auf. Dieses Selbsthaltemittel kann dazu dienen, über einen bestimmten Zeitraum ein an einen Schalter in dem Steuergerät anliegendes Signal aufrechtzuerhalten. Dadurch kann bei einem automatischen Start mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine Initialisierungszeit des Steuergerätes überbrückt werden. Das Selbsthaltemittel umfasst vorzugsweise einen Kondensator.The control unit also has at least one self-holding means. This self-holding agent can serve over a certain period of time adjacent to a switch in the control unit Maintain signal. This can result in an automatic Start with the device according to the invention an initialization time of the control device can be bridged. The self-holding agent preferably comprises a capacitor.

Vorzugsweise kann das Steuergerät mindestens einen Signaleingang für ein Kontrollsignal aufweisen. Über diesen Eingang können Zustände des Fahrzeuges, die für das Starten des Anlassers vorausgesetzt werden müssen, in das Steuergerät eingegeben werden und die Ansteuerung der Schaltmittel zur Herstellung der Verbindung zwischen der Spannungsquelle und dem Anlasser dementsprechend kontrolliert werden. Vorteilhaft wird zur Vermeidung der Personengefährdung als Kontrollsignal bei Handschaltfahrzeugen ein Kupplungssignal, das anzeigt, ob das Kupplungspedal des Fahrzeuges heruntergedrückt ist, und bei Automatikfahrzeugen ein P/N-Signal, das anzeigt, ob der Park-(P)-Gang oder der Leerlauf-(N)-Gang eingelegt ist, verwendet. Dieses Signal kann hardwaremäßig mit der Ansteuerung des Anlassers verbunden sein. Liegt die Startbedingung nicht oder nicht mehr vor, wird der Startvorgang über das Steuergerät nicht eingeleitet bzw. sofort abgebrochen. Zur Erkennung von Einfachfehlern kann ein redundantes Signal von der Rechnereinheit des Steuergerätes ausgewertet werden.Preferably can the control unit at least one signal input for have a control signal. about can this input conditions of the vehicle for starting the starter must be entered into the control unit and the control of the switching means for establishing the connection checked accordingly between the voltage source and the starter become. Is advantageous to avoid endangering people Control signal in manual shift vehicles a clutch signal that indicates whether the clutch pedal of the vehicle is depressed, and for automatic vehicles, a P / N signal that indicates whether the Park (P) gear or idle (N) gear is used. This signal can be hardware with the control of the starter. Is the start condition no or no longer before, the starting process is via the control unit not initiated or immediately canceled. For the detection of simple errors can evaluate a redundant signal from the computer unit of the control unit become.

Die Schalter und Schaltmittel können durch Transistoren, Relais, Magnetschalter oder andere geeignete Schaltelemente dargestellt sein. Im Sinne dieser Anmeldung werden als Schalter die Schaltelemente bezeichnet, die in dem Steuergerät vorgesehen sind, und als Schaltmittel die Schaltelemente bezeichnet, die unmittelbar in der elektrischen Verbindung zwischen der Spannungsquelle und dem Anlasser angeordnet sind und der Herstellung oder Unterbrechung dieser Verbindung dienen.The Switches and switching means can by transistors, relays, magnetic switches or other suitable Switching elements can be shown. In the sense of this registration referred to as the switch the switching elements provided in the control unit are, and referred to as switching means, the switching elements that immediately in the electrical connection between the voltage source and the starter are arranged and the manufacture or interruption serve this connection.

Mindestens eines der Schaltmittel außerhalb des Steuergerätes kann in einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Normalstellung, d.h. ohne Bestromung, offen sein, und durch dessen Aktivierung kann die elektrische Verbindung zwischen der Spannungsquelle und dem Anlasser herstellbar sein. Ein solches Schaltmittel wird auch als Schließer bezeichnet, während ein Schaltmittel, das in Normalstellung, d.h. ohne Bestromung, geschlossen und in der aktivierten Stellung offen ist, als Öffner bezeichnet wird.At least one of the switching means outside of the control unit can in one embodiment the device according to the invention in normal position, i.e. without current, to be open, and through it Activation can be the electrical connection between the voltage source and the starter can be manufactured. Such a switching device will also as a closer referred to while a switching means that in the normal position, i.e. without power, closed and is open in the activated position, is referred to as a break contact.

Die obige Aufgabe wird auch gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen von Patentanspruch 6.The The above task is also solved by a method with the features of claim 6.

Vorzugsweise wird ein Selbsthaltemittel nach einer bestimmten Zeit deaktiviert und eine in dem Steuergerät vorgesehene Rechnereinheit übernimmt die Aktivierung und Deaktivierung des ersten und zweiten Schalters. Dadurch läuft der Startvorgang automatisch ab und das Betätigen des Zündanlassschlosses durch den Fahrer ist nur zu Beginn des Anlassvorgangs notwendig.Preferably a self-locking device is deactivated after a certain time and one in the controller provided computer unit takes over the activation and deactivation of the first and second switches. This runs the starting process starts automatically and the ignition starter lock is actuated by the The driver is only necessary at the start of the starting process.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann gleichzeitig mit dem Zündsignal ein Kontrollsignal in einen anderen Signaleingang des Steuergerätes übermittelt werden, das die Möglichkeit der Aktivierung des ersten und zweiten Schalters in dem Steuergerät über mindestens einen weiteren Schalter in dem Steuergerät kontrolliert. Das Kontrollsignal liegt vorzugsweise an einen Schalter an, dessen Aktivierung, d.h. Schließen des Schalters, Voraussetzung für das Aktivieren des ersten und zweiten Schalters ist. Liegt dieses Signal nicht an, so können der erste und der zweite Schalter nicht aktiviert werden und dementsprechend über diese Schalter auch die Schaltmittel außerhalb des Steuergerätes nicht betätigt werden. Eine elektrische Verbindung zwischen der Spannungsquelle und dem Anlasser wird daher nicht möglich und der Motor kann nicht gestartet werden. Wird als Kontrollsignal beispielsweise ein Signal, das anzeigt, ob das Fahrzeug in P/N-Position geschaltet oder bei Handschaltfahrzeugen die Kupplung getreten ist, verwendet, so kann durch dieses Verfahren ohne Zwischenschaltung der Rechnereinheit ein Starten des Fahrzeuges in ungewünschten Situationen, z.B. wenn der Schalthebel auf Drive (D) gestellt ist, verhindert werden.at the inventive method can coincide with the ignition signal transmits a control signal into another signal input of the control device that is the possibility the activation of the first and second switches in the control unit via at least controls another switch in the control unit. The control signal is preferably applied to a switch whose activation, i.e. Conclude of the switch, prerequisite for the activation of the first and second switch is. Is this Signal not on, so can the first and second switches are not activated and accordingly via this Switches also do not switch the switching means outside the control unit actuated become. An electrical connection between the voltage source and the starter is therefore not possible and the engine cannot be started. If, for example, a signal is used as the control signal, that indicates whether the vehicle is in P / N position or at Manual gearshift vehicles used the clutch, so it can by this method without the intermediary of the computer unit starting the vehicle in undesired situations, e.g. if the shift lever is set to Drive (D) can be prevented.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann die Aktivierung des ersten und zweiten Schalters im Steuergerät durch dauerhaftes Anlegen eines Zündanlassschlosssignals an dem Steuergerät erfolgen. Mit dem Beginn des Startvorgangs treten hohe Stromspitzen auf, die einen Einbruch der Batteriespannung (bis 3V) zur Folge haben. In diesem Fall erfolgt in der Regel ein Reset des Steuergerätes, insbesondere der darin vorhandenen Rechnereinheit, und der Automatikstartvorgang kann so nicht eingeleitet werden. Um das zu verhindern, müsste das Steuergerät mit einem größeren Bauelemente- und Kostenaufwand unterspannungsfest ausgelegt werden. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann der Startvorgang aber in diesem Fall durch dauerhafte Betätigung ohne Einfluss des Rechnerteils erfolgen. Die Spannungsversorgung des Steuergerätes kann somit einfach und kostengünstig ausgeführt werden, bzw. die Beschattung der heutigen Motorsteuergeräte muss nicht geändert werden, um das erfindungsgemäße Verfahren ausführen zu können.In the method according to the invention, the activation of the first and second switches in the control unit can take place by permanently applying an ignition starter lock signal to the control unit. With the start of the start process, high current peaks occur, which lead to a drop in the battery voltage (up to 3V) result. In this case, the control device, in particular the computer unit present therein, is generally reset, and the automatic start process cannot be initiated in this way. In order to prevent this, the control device would have to be designed to be undervoltage-resistant with a greater expenditure on components and costs. In the case of the method according to the invention, however, the starting process can take place in this case by permanent actuation without the influence of the computer part. The voltage supply to the control device can thus be carried out simply and inexpensively, and the shading of today's engine control devices does not have to be changed in order to be able to carry out the method according to the invention.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beiliegenden Zeichnungen, die Ausführungsbeispiele darstellen, beschrieben.The Invention is described below with reference to the accompanying drawings, represent the exemplary embodiments, described.

Es zeigen:It demonstrate:

1: ein schematisches Blockschaltbild einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung; 1 : a schematic block diagram of an embodiment of the device according to the invention;

2: ein Blockschaubild einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung; 2 : a block diagram of a further embodiment of the device according to the invention;

3: ein Blockschaubild einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung; und 3 : a block diagram of a further embodiment of the device according to the invention; and

4: ein Flussdiagramm zu Diagnose der Relais der in 3 gezeigten Ausführungsform. 4 : a flowchart to diagnose the relay of the in 3 shown embodiment.

In 1 ist eine Vorrichtung 1 zum Anlassen einer Brennkraftmaschine dargestellt. Diese Vorrichtung umfasst ein Steuergerät 2, einen Anlasser 3, sowie zwei Schaltmittel 4 und 5 zur Herstellung der elektrischen Verbindung zwischen dem Anlasser 3 und einer Spannungsquelle (nicht dargestellt). Das Steuergerät umfasst eine Rechnereinheit 6, sowie drei Schalter 7, 8 und 9. Weiterhin ist in dem Steuergerät ein Selbsthaltemittel 10 vorgesehen.In 1 is a device 1 shown for starting an internal combustion engine. This device comprises a control device 2 , a starter 3 , and two switching devices 4 and 5 to establish the electrical connection between the starter 3 and a voltage source (not shown). The control device comprises a computer unit 6 , as well as three switches 7 . 8th and 9 , There is also a self-holding means in the control unit 10 intended.

Das Steuergerät 2 weist drei Signaleingänge 21, 22 und 23 auf. Über den Eingang 23 kann das Zündungssignal Kl. 15 vom Zündanlassschloss anliegen. Über den Eingang 21 kann ein Anlasssignal 11 (Kl. 50 von einem Zündanlassschloss) an die Steuereinheit 2 übermittelt werden. Dieses Signal kann an die Rechnereinheit 6 und an einen ersten Schalter 7, sowie den zweiten Schalter 8 übertragen werden. Außerdem können die Schalter 7 und 8 von der Rechnereinheit 6 mit Signalen versorgt werden. Über die Schalter 7 und 8 können die Schaltmittel 4 und 5 betätigt werden. An dem Signaleingang 22 kann ein Kontrollsignal 12 anliegen. Über dieses Kontrollsignal 12 kann ein dritter Schalter 9 betätigt werden, der die Schalter 7 und 8 öffnen kann. Das Selbsthaltemittel 10 ist so geschaltet, dass dieses über eine vorbestimmte Zeit den Schalter 7 geschlossen halten kann, auch, wenn das Signal 11 nicht mehr an dem Steuergerät 2 anliegt. Die Selbsthaltung des Schalters 8 kann durch eine Rückführung eines Signals 13 erfolgen.The control unit 2 has three signal inputs 21 . 22 and 23 on. Via the entrance 23 the ignition signal terminal 15 from the ignition starter lock can be applied. Via the entrance 21 can be a start signal 11 (Terminal 50 from an ignition starter lock) to the control unit 2 be transmitted. This signal can be sent to the computer unit 6 and a first switch 7 , as well as the second switch 8th be transmitted. In addition, the switches 7 and 8th from the computing unit 6 be supplied with signals. Via the switches 7 and 8th can the switching means 4 and 5 be operated. At the signal input 22 can be a control signal 12 issue. About this control signal 12 can be a third switch 9 operated by the switch 7 and 8th can open. The self-holding agent 10 is switched so that the switch over a predetermined time 7 can keep closed even when the signal 11 no longer on the control unit 2 is applied. The self-holding of the switch 8th can be achieved by returning a signal 13 respectively.

Zunächst wird der Automatikstart des Anlassers 3 beschrieben. Wird ein Zündschalter, der mit dem Signaleingang 21 verbunden ist, kurz manuell betätigt, liegt das Anlasssignal 11 an dem Eingang 21. Dadurch werden die Schaltmittel 4 und 5 über die Schalter 7 und 8 geschlossen und die elektrische Verbindung wird zwischen der Spannungsquelle und dem Anlasser 3 hergestellt, der auf diese Weise aktiviert wird. Eine weitere manuelle Betätigung des Zündschalters nach der kurzen anfänglichen Betätigung ist nicht mehr notwendig. Zu Beginn, d.h. nachdem der Zündschalter nicht mehr aktiviert wird, aber bevor die in dem Steuergerät 2 vorgesehene Rechnereinheit 6 die Ansteuerung der Schalter übernehmen kann, werden die Schalter 7 und 8 über das Selbsthaltemittel 10 bzw. die Rückführung über das Signal 13 geschlossen gehalten. Ist die Initialisierungszeit für die Rechnereinheit 6 abgelaufen, so werden in dieser Rechnereinheit Ansteuersignale 14 und 15 erzeugt, die die Ansteuerung der Schalter 7 und 8 übernehmen. Das Selbsthaltemittel 10 ist daher so ausgelegt, dass es die Initialisierungszeit der Rechnereinheit 6 überbrücken kann, d.h. das Ansteuersignal für den Schalter 7 für diese Zeit aufrechterhalten kann, mit der Folge, daß auch der Schalter 8 durch die Rückführung über das Signal 13 geschlossen gehalten wird. Wird von dem Steuergerät 2 erkannt, dass der Motor läuft, wird der Startvorgang beendet, indem über die Signale 14 und 15 von der Rechnereinheit 6 die Schalter 7 und 8 und damit die Schaltmittel 4 und 5 geöffnet werden.First, the starter starts automatically 3 described. Will an ignition switch with the signal input 21 connected, briefly operated manually, the starting signal is present 11 at the entrance 21 , This will make the switching means 4 and 5 over the switches 7 and 8th is closed and the electrical connection between the voltage source and the starter 3 manufactured, which is activated in this way. Another manual actuation of the ignition switch after the short initial actuation is no longer necessary. At the beginning, ie after the ignition switch is no longer activated, but before that in the control unit 2 provided computing unit 6 the switches can be used to control the switches 7 and 8th about the self-holding agent 10 or the feedback via the signal 13 kept closed. Is the initialization time for the computing unit 6 control signals are expired in this computer unit 14 and 15 generates the control of the switch 7 and 8th take. The self-holding agent 10 is therefore designed to be the initialization time of the computing unit 6 can bridge, ie the control signal for the switch 7 can be maintained for this time, with the result that the switch 8th through the feedback via the signal 13 is kept closed. Is from the control unit 2 Detected that the engine is running, the starting process is ended by using the signals 14 and 15 from the computing unit 6 the switches 7 and 8th and thus the switching means 4 and 5 be opened.

Um die Sicherheit für die Insassen des Fahrzeuges zu gewähren, ist in dem Steuergerät ein Schalter 9 vorgesehen, über den die Schalter 7 und 8 geöffnet werden können. Der Schalter 9 ist mit dem Signaleingang 22 verbunden. An diesem Eingang 22 liegt das Kontrollsignal 12 an, wenn bei Automatikgetriebe der Schalthebel in der P (Park)- oder (N) Leerlaufstellung ist, bzw. bei Handschaltgetrieben die Kupplung betätigt ist. Wenn dieses Kontrollsignal 12 nicht anliegt, werden über den Schalter 9 die Schalter 7 und 8 geöffnet und ein Starten des Motors verhindert.In order to ensure safety for the occupants of the vehicle, there is a switch in the control unit 9 provided via the switch 7 and 8th can be opened. The desk 9 is with the signal input 22 connected. At this entrance 22 is the control signal 12 on if the shift in automatic transmission lever is in the P (park) or (N) neutral position, or the clutch is actuated in manual transmissions. If this control signal 12 are not present, are over the switch 9 the switches 7 and 8th opened and prevents the engine from starting.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es aber auch möglich solchen Situationen Rechnung zu tragen, in denen der oben beschriebene Automatikstart nicht ausgeführt werden kann, weil beispielsweise die Rechnereinheit 6 die Erzeugung der Ansteuersignale 14 und 15 nicht rechtzeitig übernommen hat. Dies kann beispielsweise der Fall sein, wenn Unterspannung an der Rechnereinheit 6 vorliegt. In einem solchen Fall wird der Anlassvorgang abgebrochen, wenn nach Ablauf der Zeit, während der das Selbsthaltemittel 10 die Ansteuerung übernimmt, die Rechnereinheit 6 nicht aktiviert wurde. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist dann ein manueller Start möglich. Dieser erfolgt durch eine manuelle Dauerbetätigung des Zündschalters während des Anlassvorgangs. Das Signal 11 liegt somit über die Dauer der manuellen Betätigung an, wodurch die Schalter 7 und 8 und dadurch die Schaltmittel 4 und 5 geschlossen werden und der Anlasser 3 aktiviert wird. Sobald der Motor läuft, ist auch der Generator aktiviert und übernimmt die Spannungsversorgung im Fahrzeug. Somit wird die Rechnereinheit 6 des Steuergerätes 2 initialisiert und der Anlasser 3 wird über die Signale 14 und 15 und die über diese Signale erzielte Abschaltung der Schalter 7 und 8 und der Schaltmittel 4 und 5 deaktiviert.With the device according to the invention, however, it is also possible to take account of situations in which the automatic start described above cannot be carried out, for example because the computer unit 6 the generation of the control signals 14 and 15 has not taken over in time. This can be the case, for example, if there is undervoltage in the computer unit 6 is present. In such a case, the starting process is interrupted if after the time during which the self-holding means 10 the control takes over, the computer unit 6 has not been activated. A manual start is then possible with the device according to the invention. This is done by manual, permanent actuation of the ignition switch during the starting process. The signal 11 is therefore present over the duration of the manual actuation, causing the switches 7 and 8th and thereby the switching means 4 and 5 be closed and the starter 3 is activated. As soon as the engine is running, the generator is also activated and takes over the power supply in the vehicle. Thus the computing unit 6 of the control unit 2 initialized and the starter 3 is about the signals 14 and 15 and the switching off of the switches achieved via these signals 7 and 8th and the switching means 4 and 5 disabled.

In der Tabelle 1 sind die Signal aufgeführt, die an Eingängen zu dem Steuergerät 2 in der erfindungsgemäßen Vorrichtung anliegen können. In Tabelle 2 sind die Signale aufgeführt, die an den Ausgängen des Steuergerätes 2 in der Vorrichtung der Erfindung anliegen können.

Tabelle 1

Tabelle 2 Table 1 lists the signals that are input to the control unit 2 can rest in the device according to the invention. Table 2 lists the signals that are sent to the outputs of the control unit 2 can apply in the device of the invention.

Table 1

Table 2

In 2 ist eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einem Blockschaubild gezeigt, bei dem die Vorrichtung einen Öffner umfasst. Die Vorrichtung in 2 weist im wesentlichen den in 1 gezeigten Aufbau auf. Das erste Schaltmittel zur Herstellung der Verbindung zwischen einer Spannungsquelle und dem Anlasser wird in der in 2 dargestellten Ausführungsform durch ein Kl. 50ein-Relais gebildet. Das zweite Schaltmittel ist ein Kl. 50aus-Relais, das bei Aktivierung die Verbindung zwischen der Spannungsquelle und dem Anlasser unterbricht.In 2 An embodiment of the device according to the invention is shown in a block diagram, in which the device comprises an opener. The device in 2 essentially has the in 1 shown construction. The first switching means for establishing the connection between a voltage source and the starter is in the in 2 illustrated embodiment formed by a Kl. 50ein relay. The second switching device is a Kl. 50aus relay which, when activated, interrupts the connection between the voltage source and the starter.

Wird ein Zündanlassschloss kurzzeitig betätigt, so liegt ein Signal Kl. 50 vom Zündanlassschloss an und das Kl. 50ein-Relais wird über den Transistor T2 aktiviert. Da das Kl. 50aus-Relais im Normalzustand geschlossen ist, wird durch die Aktivierung des Kl. 50ein-Relais der Anlasser elektrisch mit der Spannungsquelle verbunden und der Anlasser wird bestromt. Voraussetzung hierfür ist, dass bei einem Handschaltgetriebe ein Interlock betätigt ist bzw. bei einem Automatikgetriebe die Wählhebelstellung P oder N gewählt wurde. Durch diese Stellung des Wählhebelschalters oder durch den Interlock wird der in 2 dargestellte Schalter (P/N oder Interlock) geschlossen. Ist diese Voraussetzung nicht erfüllt, so liegt über T3 an der Basis von T2 Massepotential an und das Kl. 50ein-Relais kann nicht aktiviert werden, d.h. die elektrische Verbindung zwischen Spannungsquelle und Anlasser kann nicht hergestellt und somit kein Anlassvorgang durchgeführt werden. Um Einfachfehler erkennen zu können, werden in der Rechnereinheit μC (Mikrocomputer) Werte einer Interlockredundanz oder eines Kupplungspotentiometers verarbeitet.If an ignition starter lock is actuated briefly, a signal terminal 50 is present from the ignition starter lock and the terminal 50 on relay is activated via transistor T2. Since the Kl. 50aus relay is normally closed, activating the Kl. 50ein relay electrically connects the starter to the voltage source and energizes the starter. The prerequisite for this is that an interlock is actuated in a manual transmission or that the selector lever position P or N is selected in an automatic transmission. This position of the selector lever switch or the interlock switches the in 2 shown switch (P / N or interlock) closed. If this requirement is not met, ground potential is present at T3 at the base of T2 and the terminal 50 in relay cannot be activated, ie the electrical connection between the voltage source and the starter cannot be established and therefore no starting process can be carried out. In order to be able to identify simple errors, values of an interlock redundancy or a clutch potentiometer are processed in the computer unit μC (microcomputer).

In der dargestellten Ausführungsform übernimmt T1 mit dem vorgesehenen Kondensator die Selbsthaltung, die für die Überbrückung einer Initialisierungszeit der Rechnereinheit μC oder eines PowerOn Resets der Rechnereinheit μC, notwendig ist. Nach der Selbsthaltungsphase übernimmt das Steuergerät über T1 das Halten des Kl. 50ein-Relais und damit den Motorstart. Bei Unterspannung während des Anlassvorgangs (Reset des Steuergerätes) kann ein Motorstart nur über eine Dauerbetätigung der Kl. 50 vom Zündanlassschloss erfolgen. Sobald der Motor läuft, unterbricht das Steuergerät die Kl. 50R am Anlasser, indem das Kl. 50aus-Relais über T4 aktiviert wird, d.h. die Verbindung zwischen der Spannungsquelle und dem Anlasser über das Kl. 50aus-Relais unterbrochen wird. Gleichzeitig wird T1 deaktiviert. Während der Zeit des Motorlaufs bleibt das Kl. 50aus-Relais ständig aktiviert.In the illustrated embodiment takes over T1 with the capacitor provided the self-holding necessary for bridging a Initialization time of the μC computer unit or a PowerOn reset Computer unit μC, necessary is. After the self-holding phase, the control unit takes over holding via T1 of the terminal 50 on relay and thus the engine start. In case of undervoltage while of the starting process (reset of the control unit), an engine start can only be started via a continuous operation class 50 from the ignition starter lock. Once the engine is running interrupts the control unit the terminal 50R on the starter by activating the terminal 50out relay via T4 will, i.e. the connection between the voltage source and the starter via the Terminal 50 off relay is interrupted. At the same time, T1 is deactivated. While The Kl. 50aus relay remains activated during the time the engine is running.

In 3 ist eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt. Die Signale, die in den Tabellen 1 und 2 aufgeführt sind, können auch bei dieser Ausführungsform an den Ein- und Ausgängen des Steuergerätes anliegen.In 3 Another embodiment of the device according to the invention is shown. The signals listed in Tables 1 and 2 can also be present at the inputs and outputs of the control device in this embodiment.

In der Ausführungsform von 3 ist auch das zweite Schaltmittel (Kl. 50aus-Relais), durch ein Relais verwirklicht, das bei Aktivierung einen Schalter schließt. Diese Ausführungsform weist folglich als Schaltmittel zwei Schließer auf. Liegt ein Signal Kl. 50 vom Zündanlassschloss an, werden das Kl. 50ein-Relais über T2 und das Kl. 50aus-Relais über T4 aktiviert und damit der Anlasser bestromt. Voraussetzung ist auch bei dieser Ausführungsform ein betätigter Interlock bei einem Handschaltgetriebe bzw.In the embodiment of 3 is also the second switching device (terminal 50 off relay), realized by a relay that closes a switch when activated. This embodiment consequently has two make contacts as switching means. If there is a signal terminal 50 from the ignition starter lock, the terminal 50 on relay is activated via T2 and the terminal 50 off relay via T4 and thus the starter is energized. In this embodiment, too, a prerequisite is an actuated interlock in a manual transmission or

die Wählhebelstellung P oder N bei einem Automatikgetriebe. Wenn diese Voraussetzung erfüllt ist, ist der in 3 dargestellte Schalter (P/N oder Interlock) geschlossen. Anderenfalls liegt über T3 bzw. T5 an der Basis von T2 und T4 Massepotential an und eine Aktivierung der Relais ist nicht möglich. Über den Kondensator an T1 erfolgt wie bei der in 2 gezeigten Ausführungsform eine Selbsthaltung für die Überbrückung des PowerOn Resets und der Initialisierungszeit des Steuergerätes. T4 wird in dieser Ausführungsform über das Signal Kl. 50R gehalten. Danach übernimmt die Rechnereinheit μC über T1/T2 das Halten des Kl. 50ein-Relais und somit den Motorstart (Automatikstart). Bei einem Reset des Steuergerätes (Unterspannung während des Anlassvorgangs) kann ein Motorstart nur über eine Dauerbetätigung des Kl. 50 vom Zündanlassschloss erfolgen. Läuft der Motor, so unterbricht das Steuergerät die Kl. 50R am Anlasser durch Deaktivierung des Kl. 50aus-Relais über T4 und durch Deaktivierung des Kl. 50ein-Relais über T1/T2. Das Abschalten der Relais erfolgt zeitlich versetzt. Abhängig vom letzten Startvorgang wird jeweils das andere Relais zuerst deaktiviert. Nach einer Zeit X folgt dann das zweite Relais, wobei die Zeit X abhängig ist vom Abschaltverhalten der verwendeten Magnetschalter und der Einlesezeit der Rechnereinheit.the selector lever position P or N in an automatic transmission. If this requirement is met, the in 3 shown switch (P / N or interlock) closed. Otherwise there is ground potential via T3 or T5 at the base of T2 and T4 and the relay cannot be activated. The capacitor at T1 is the same as for the in 2 Embodiment shown a self-hold for bridging the PowerOn reset and the initialization time of the control unit. In this embodiment, T4 is held via the signal Kl. 50R. Then the computer unit μC takes over the holding of the terminal 50 in relay via T1 / T2 and thus the engine start (automatic start). When the control unit is reset (undervoltage during the starting process), the engine can only be started by permanently actuating terminal 50 from the ignition starter lock. If the engine is running, the control unit interrupts terminal 50R on the starter by deactivating the terminal 50out relay via T4 and deactivating the terminal 50on relay via T1 / T2. The relays are switched off at different times. Depending on the last starting process, the other relay is deactivated first. After a time X, the second relay follows, the time X being dependent on the switch-off behavior of the magnetic switches used and the reading time of the computer unit.

In 4 ist die Diagnose und das Abschalten der Relais in einem Flussdiagramm dargestellt. Läuft nach erfolgreichem Start über den Anlasser der Motor, so wird in dem Steuergerät zunächst geprüft, welches Relais bei dem letzten Startvorgang zuletzt deaktiviert wurde. War dies das 50aus-Relais, so wird das Kl. 50ein-Relais zuerst abgeschaltet. Nach dem Abschalten wird eine Zeit X abgewartet, um der Einlesezeit der Rechnereinheit und dem Abschaltverhalten der Magnetschalter Rechnung tragen zu können. Nach der Zeit X wird überprüft, ob der Anlasser noch aktiv ist. Ist dies nicht der Fall, so wird das zweite Relais Kl. 50aus anschließend abgeschaltet. Damit ist der Startvorgang des Motors beendet.In 4 the diagnosis and switching off of the relays is shown in a flow chart. If the engine runs via the starter after a successful start, the control unit first checks which relay was last deactivated during the last starting process. If this was the 50out relay, the terminal 50on relay is switched off first. After switching off, a time X is waited in order to be able to take into account the reading-in time of the computer unit and the switching-off behavior of the magnetic switches. After time X it is checked whether the starter is still active. If this is not the case, the second relay, terminal 50, is then switched off. This completes the engine starting process.

Wird trotz des Abschaltens eines der Relais nach der Zeit X festgestellt, dass der Anlasser noch aktiv ist, wird einer Fehlerstrategie nachgegangen, in der bestimmt wird, woher der Fehler rührt und ob dieser behoben werden kann.Becomes despite the switching off of one of the relays after time X, that the starter is still active, an error strategy is followed, in which it is determined where the error originates from and whether it will be remedied can.

Die in 3 dargestellte Ausführungsform weist gegenüber dem in 2 gezeigten Konzept mit Öffner einige Vorteile auf. Zum einen kann die Versorgungsspannung für den Anlasser bei dieser Ausführungsform mit Schließer auch aus Kl. 30 als Batterie Dauer Plus erfolgen. Darüber hinaus kann das Kl. 50aus-Relais während des Motorlaufs stromlos sein und schließlich ist in den Stellungen P/N bzw. bei Kupplungsbetätigung hier keine Relaisdeaktivierung notwendig, die zu Schaltgeräuschen führen würde.In the 3 illustrated embodiment has compared to that in 2 shown concept with opener some advantages. On the one hand, the supply voltage for the starter in this version Form with make contact also from terminal 30 as permanent battery plus. In addition, the Kl. 50aus relay can be de-energized while the engine is running and finally, in the P / N positions or when the clutch is actuated, no relay deactivation is necessary here, which would lead to switching noises.

Wie sich aus der Beschreibung der dargestellten Ausführungsformen ergibt, kann mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Einleitung des Startvorganges durch eine kurze manuelle Betätigung erfolgen, d.h. die Startbetätigung durch den Fahrer muss nicht über die gesamte Zeit des Startvorgangs erfolgen. Gemäß der Erfindung wird nach einem PowerOnReset des Steuergerätes im Startvorgang die Initialisierungszeit, die typischerweise über 200ms liegt, überbrückt. Diese Überbrückung wird durch die Selbsthaltung ermöglicht, die in der Vorrichtung durch Selbsthaltemittel realisiert werden kann. Dies ermöglicht einen komfortablen Automatikstart.How results from the description of the illustrated embodiments, can with the device according to the invention the start of the start process is done by a short manual operation, i.e. the start actuation by the driver does not have to the entire time of the startup process. According to the invention, according to a PowerOnReset of the control unit in the start process the initialization time, which is typically over 200ms lies, bridges. This bridging will enabled by self-retention, which are realized in the device by means of self-holding means can. this makes possible a comfortable automatic start.

Claims

Apparatus for starting an internal combustion engine, comprising - a voltage source; - an electric starter ( 3 ); - a first ( 4 ) and a second switching device ( 5 ) with one connection on the voltage source side and one connection on the starter side; - a control unit ( 2 ) with a signal input ( 21 ) for a start signal ( 11 ) and a computing unit ( 6 ); the first and second switching means ( 4 . 5 ) in a serial arrangement between the voltage source and the starter ( 3 ) are switched, whereby only the starter-side connection of the second switching means ( 5 ) with the starter ( 3 ) is connected, the control unit ( 2 ) two switches ( 7 . 8th ) to actuate the switching means ( 4 . 5 ) and at least one self-holding device ( 10 ), the starting signal ( 11 ) to the computer unit ( 6 ) and bypassing the computing unit ( 6 ) to the first and second switches ( 7 . 8th ) is transmitted, the computer unit ( 6 ) at least to generate control signals ( 14 . 15 ) to control the switches ( 7 . 8th ) of the control unit ( 2 ) is designed, the first control signal ( 14 ) to the first switch ( 7 ) and the second control signal ( 15 ) to the second switch ( 8th ) is transmitted and the first switch ( 7 ) with the first switching means ( 4 ) and the second switch ( 8th ) with the second switching means ( 5 ), and wherein the at least one self-holding means ( 10 ) serves to switch ( 7 . 8th ) after the start signal has disappeared ( 11 ) at the switches ( 7 . 8th ) to the first and second switching means ( 4 . 5 ) Provide control signals that supply the starter ( 3 ) lead from the voltage source with current for a predeterminable time, the predeterminable time being selected such that the initialization time of the computing unit ( 6 ) is bridged.

Device according to claim 1, characterized in that the control device ( 2 ) at least one signal input ( 22 ) for a control signal ( 12 ) through which the control of at least one of the switching means ( 4 . 5 ) is controllable.

Device according to claim 2, characterized in that the control signal ( 12 ) is dependent on a condition of the vehicle in which power transmission from the engine of the vehicle to the wheels of the vehicle is excluded.

Device according to one of claims 2 or 3, characterized in that the control device ( 2 ) at least a third switch ( 9 ), the control signal on the input side ( 12 ) is supplied and the output side with the first and the second switch ( 7 . 8th ) is connected to this with regard to the control signal ( 12 ) to activate or deactivate.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the switching means ( 4 . 5 ) is open in the normal position, this at least one switching means ( 4 . 5 ) is closed when activated and an electrical connection can thus be established between its voltage source connection and its starter connection.

Method for starting an internal combustion engine, which has a voltage source, an electric starter ( 3 ), a first ( 4 ) and a second switching device ( 5 ) with a connection on the voltage source side and a connection on the starter side, a control unit ( 2 ) with a signal input ( 21 ) for a start signal ( 11 ) and a computing unit ( 6 ), the first and second switching means ( 4 . 5 ) in a serial arrangement between the voltage source and the starter ( 3 ) are switched, whereby only the anlas connection of the second switching device ( 5 ) with the starter ( 3 ) is connected, the control unit ( 2 ) a first and a second switch ( 7 . 8th ) to actuate the switching means ( 4 . 5 ) and at least one self-holding device ( 10 ) and the computing unit ( 6 ) at least to generate control signals ( 14 . 15 ) to control the switches ( 7 . 8th ) of the control unit ( 2 ) is designed, whereby a starting signal ( 11 ) to the computer unit and bypassing the computer unit ( 6 ) to the first and second switches ( 7 . 8th ) is created, the computing unit ( 6 ) a first control signal ( 14 ) to control the first switch ( 7 ) and a second control signal ( 15 ) to control the switch ( 8th ) and where if the starting signal ( 11 ) is eliminated and the computer unit ( 6 ) is in a state in which it is not used to generate control signals ( 14 . 15 ) to control the switches ( 7 . 8th ) is willing to use at least one self-holding device ( 10 ) serves to switch ( 7 . 8th ) to the first and second switching means ( 4 . 5 ) Provide control signals that supply the starter ( 3 ) lead from the voltage source with current for a predeterminable time, the predeterminable time being selected such that the initialization time of the computing unit ( 6 ) is bridged.

A method according to claim 6, characterized in that after the predetermined time, the self-holding means ( 10 ) is deactivated and the computing unit ( 6 ) by suitable control signals ( 14 . 15 ) to the first and second switches ( 7 . 8th ) the power supply of the starter ( 3 ) controls from the voltage source.

Method according to one of claims 6 or 7, characterized in that simultaneously with the starting signal ( 11 ) a control signal ( 12 ) to a signal input ( 22 ) of the control unit ( 2 ) that activates the first and second switches ( 7 . 8th ) using at least one further switch arranged in the control unit ( 9 ) checked.