DE102008041678A1 - Verfahren einer Startvorrichtung und Steuerung - Google Patents

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Abstract

Es wird ein Verfahren zum Betreiben einer Startvorrichtung (1) mit einem Startermotor (2), einem Starterrelais (3) und mit einem von dem Starterrelais (3) ein- und ausrückbaren Starterritzel (6) beschrieben, das zum Starten einer Brennkraftmaschine (8) in einen Zahnkranz (7) eingerückt wird. Um die Lebensdauer der Startvorrichtung (1) zu verlängern und Geräuschemissionen von der Startvorrichtung (1) zu reduzieren, wird das Starterritzel (6) beim Ausspuren aus dem Zahnkranz (7) mittels einer Bremsvorrichtung gebremst ausgespurt.

Description

  • Stand der Technik
  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Betreiben einer Startvorrichtung mit einem Startermotor, einem Starterrelais und einem von dem Starterrelais ein- und ausrückbaren Starterritzel, das zum Starten einer Brennkraftmaschine in einen Zahnkranz eingerückt wird. Die Erfindung bezieht sich ferner auf ein Computerprogrammprodukt, auf eine Steuerung einer Startvorrichtung mit einem Startermotor, einem Starterrelais und einem vom Starterrelais ein- und ausrückbaren Starterritzel. Die Erfindung bezieht sich auf eine Startvorrichtung mit einem Startermotor, einem Starterrelais und einem ein- und ausrückbaren Starterritzel.
  • Es ist bekannt, Brennkraftmaschinen mittels eines Starters, der ein Starterritzel aufweist, das in einen Zahnkranz einer Brennkraftmaschine eingespurt wird, zu starten. Das Starterritzel wird mittels des Starterrelais gegen eine Federkraft einer Rückstellfeder in den Zahnkranz eingespurt, wobei ein Steilgewinde das Starterritzel beim Einspuren gegenüber dem Zahnkranz dreht. Sobald die Brennkraftmaschine gestartet ist, sollte das Starterritzel ausgespurt werden, um unnötige mechanische Belastungen und Verschleiß zu vermeiden. Für einen Überholvorgang, d. h. einer schnelleren Drehzahl des Zahnkranzes gegenüber der Drehzahl des Starterritzels, ist zwischen Starterritzel und einer Starterachse vom Startermotor ein Freilauf angeordnet. Der Ausspurvorgang wird aufgrund der Federkraft von der Rückstellfeder und Stoppen einer haltenden Bestromung des Starterrelais ausgeführt.
  • Aus folgendem Stand der Technik ist eine Startvorrichtung mit einer Starter steuerung für einen Start-Stopp-Betrieb einer Brennkraftmaschine bekannt.
  • Die DE 10 2005 004 326 beschreibt eine Startvorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit einem separaten Einrück- und Startvorgang. Hierfür hat die Startvorrichtung eine Steuereinheit, die einen Startermotor und ein Stellglied zum Einrücken eines Starterritzels separat ansteuert.
  • Die DE 10 2005 021 227 A1 beschreibt eine Startvorrichtung für eine Brennkraftmaschine in Kraftfahrzeugen mit einer Steuereinheit, einem Starterrelais, einem Starterritzel und einem Startermotor.
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren, ein Computerprogrammprodukt, eine Steuerung sowie eine Startvorrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, um die Lebensdauer einer Startvorrichtung zu verlängern und Geräuschemissionen von der Startvorrichtung zu reduzieren.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch den Gegenstand der Patentansprüche 1, 8, 9 und 10 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
  • Ein der Erfindung zugrunde liegender Gedanke ist, den Ausspurvorgang des Starterritzels zu dämpfen, damit es nicht zu einer mechanischen Gegenbewegung des Starterritzels in Richtung des Zahnkranzes kommt, wenn das Starterritzel aufgrund der rücktreibenden Federkraft einer Rückstellfeder, insbesondere bei einem gleichzeitigem Überholen der Brennkraftmaschine und möglicherweise intensiviert durch einen zusätzlichen Beschleunigungsimpuls durch ein Steilgewinde ausspurt.
  • Die Aufgabe wird durch ein Verfahren dadurch gelöst, dass das Starterritzel beim Ausspuren aus dem Zahnkranz mittels einer Bremsvorrichtung ge bremst ausgespurt wird. Dies hat den Vorteil, dass das Starterritzel beim Ausspuren in der Dynamik gebremst wird und somit erfindungsgemäß verhindert wird, dass es zu einem Prellvorgang kommt, in dem das Starterritzel gegen einen örtlich festgelegten Freilauf stößt und somit das Starterritzel aufgrund des Prellvorgangs in ungewollter Weise wieder in Richtung Zahnkranz bewegt wird. Eine Bewegung in Richtung Zahnkranz, insbesondere bei einem grenzlagigen Abstand zwischen Starterritzel und Zahnkranz, kann problematisch sein, da es zu einem Aufschlagen des Starterritzels am Zahnkranz kommen kann. Das Aufschlagen des Starterritzels am Freilauf und nachfolgend am Zahnkranz wird vom Fahrzeuginsassen als Geräuschentwicklung wahrgenommen und führt zu einem Verschleiß an Zahnkranz und Starterritzel.
  • Insbesondere ist die Startvorrichtung durch einen Start-Stopp-Betrieb der Brennkraftmaschine um ein vielfaches stärker belastet als bei herkömmlichen Fahrzeugen ohne Start-Stopp-Betriebsmodus.
  • Gemäß einem die Erfindung weiterbildenden Verfahren, wird die Bewegung des Starterritzels kurz vor Erreichen der Ruheposition definiert verlangsamt. Somit wird kurz vor der Ruheposition die Bewegungsenergie des Starterritzels abgebaut und ist bis zu einem festen Anschlag, beispielsweise dem Freilauf des Starterritzels, nahezu vollständig abgebaut.
  • Gemäß einer besonderen Ausführungsform ist die Bremsvorrichtung ein mechanisches Dämpfungsmittel. Die Bremsvorrichtung beispielsweise als Dämpfungsmaterial oder ein Federmaterial ausgebildet sein.
  • Der Prellvorgang wird also durch ein Dämpfen des Ausspurvorgangs vom Starterritzel vermieden. Die Bremsvorrichtung reduziert einen hochdynamischen Impuls des Starterritzels auf der Achse des Startermotors.
  • Die Aufgabe wird auch durch eine Startvorrichtung dadurch gelöst, dass die Startvorrichtung mit einer Bremsvorrichtung zum Abbremsen des Starterrit zels beim Ausspuren aus dem Zahnkranz der Brennkraftmaschine ausgebildet ist. Somit ist eine möglichst einfache Startvorrichtung geschaffen, die sogenannte Ritzelpreller am Starterritzel beim Ausspuren vermeidet. Wenn die Bremsvorrichtung einen einfachen mechanischen Aufbau aufweist, kann die Bremsvorrichtung preiswert ausgebildet sein.
  • Gemäß einer weiter bevorzugten Ausführungsform ist die Bremsvorrichtung als elektromechanische Bremse ausgebildet. Dies hat den Vorteil, dass ein Verschleiß über die Lebensdauer des Fahrzeugs deutlich reduziert ist und eine bremsende Gegenkraft einer Rückstellfeder, die das Starterritzel aus dem Zahnkranz ausspurt, nur kurz vor Erreichen der Ruheposition zeitlich begrenzt wirkend einsetzbar ist.
  • Gemäß einem die Erfindung weiterbildenden Verfahren wird das Starterrelais als Bremsvorrichtung mit mindestens einer Relaiswicklung beim Ausspuren des Schalterritzels mit einem, insbesondere reduzierten, Strom bestromt.
  • Der Vorteil dafür ist, dass einem Starterrelais mit mindestens einer Relaiswicklung eine zusätzliche Funktion zukommt, ohne dass für eine elektromechanische Bremsvorrichtung zusätzliche Bauteile erforderlich sind. Das Starterrelais dient zum einen zum Einspuren des Starterritzels und zum anderen zum gezielten Abbremsen des Starterritzels beim Ausspuren kurz vor Erreichen einer Ruheposition. Hierfür wird die Relaiswicklung mit einem Strom beaufschlagt. Der Strom kann gemäß einer besonderen Ausführungsform reduziert sein, der beispielsweise kurz nach Beginn des Ausspurvorgangs geschaltet wird. Die Höhe des reduzierten Stroms richtet sich nach dem Typ der Startvorrichtung, der Bauart und Baugröße.
  • Um den Stromverbrauch zu reduzieren und die Relaiswicklung nicht unnötig zu erwärmen, wird das Starterrelais mit mindestens einer Relaiswicklung beim Ausspuren zum Abbremsen kurzzeitig, definiert bestromt. Die Relaiswicklung erhält somit einen sogenannten Bremspuls in Form eines definierten Strompulses kurz vor Erreichen der Ruheposition des Starterritzels. Eine erwärmte Relaiswicklung führt zu einer geringeren Bremswirkung aufgrund eines kleineren magnetischen Kraftflusses der elektromagnetischen Bremse.
  • Um beispielsweise einen Start-Stopp-Betrieb mit der Startvorrichtung ausführen zu können, weist das Starterrelais eine Einspur- und eine Schaltwicklung auf.
  • Gemäß einem besonderen Verfahren wird beim Ausspuren des Starterritzels eine Einspurwicklung des Starterrelais bestromt. Die Einspurwicklung des Starterrelais ist als Relaiswicklung für den Einspurvorgang verantwortlich und ist somit für eine Bremswirkung sehr wirkungsvoll.
  • Gemäß einem alternativen oder zusätzlichen Verfahren wird eine Halte- und/oder Schaltwicklung des Starterrelais beim Ausspuren des Starterritzels bestromt. Dies hat den Vorteil, dass das Starterrelais kurzzeitig in einem redundanten Strompfad mit Strom beaufschlagt werden kann, um eine Bremswirkung zu erzielen.
  • Gemäß einem die Erfindung weiterbildenden Verfahren ist die Startvorrichtung mit einer Ereigniserfassungseinrichtung ausgebildet und die Bremsvorrichtung wird abhängig von einem, insbesondere zeitlichen, Wegstrecken- und/oder Beschleunigungsereignis aktiviert. Somit kann die Startersteuerung die elektromagnetische Bremse abhängig von einer definierten Zeit nach Lösen einer Einspurposition oder abhängig von einer Wegstrecke oder abhängig von einer Beschleunigung die Bremswirkung individuell anpassen.
  • Um das Bordnetz eines Fahrzeugs in einem möglichst stabilen Zustand insbesondere bei einem Start-Stopp-Betrieb zu halten und da die Intensität von Ritzelprellern von der Betriebs- und Umgebungstemperatur des Fahrzeugs abhängig sein können, wird erfindungsgemäß das Starterrelais beim Ausspuren mit einem Strom bestromt, so dass eine Induktivität als Spannung oder Strom von einer Erfassungseinrichtung als Wegstrecken- oder Beschleunigungsereignis gemessen wird und bei Überschreiten eine Mess schwelle über die Zeit mindestens eine Relaiswicklung des Starterrelais beim Ausspuren bestromt wird. Somit wird eine elektromagnetische Bremse nur dann eingesetzt, wenn aufgrund einer vorherigen Messung ein Ritzelpreller wegen Überschreiten einer indizierenden Messschwelle mit großer Wahrscheinlichkeit auftritt. Die Wahrscheinlichkeitsprognose wird durch Messung einer Induktivität vom Starterrelais durchgeführt.
  • Die Aufgabe wird mittels eines Computerprogrammprodukts dadurch gelöst, dass es in einen Programmspeicher mit Programmbefehlen ladbar ist, um alle Schritte des oben beschriebenen Verfahrens auszuführen, wenn das Programm in einer Steuerung ausgeführt wird. Das Computerprogrammprodukt erfordert keine zusätzlichen Bauteile im Fahrzeug, sondern lässt sich als Modul in bereits vorhandene Steuerungen im Fahrzeug implementieren. Das Computerprogrammprodukt kann beispielsweise in einer Motorsteuerung oder einer Steuerung für die Startvorrichtung, d. h. einer Startersteuerung, als körperliches Medium in Form eines Halbleiterspeichers, vorgesehen sein. Das Computerprogrammprodukt hat den weiteren Vorteil, dass es leicht an individuelle Fahrzeugparameter anpassbar ist, sowie eine Verbesserung von Betriebsparametern durch verbesserte empirische Werte ermöglicht und eine Selbstlernfunktion implementierbar ist.
  • Die Aufgabe wird darüber hinaus durch eine Steuerung dadurch gelöst, dass die Steuerung mit dem Starterrelais als Bremsvorrichtung beim Ausspuren des Starterritzels aufgebildet ist und insbesondere in einem Programmspeicher der Steuerung ein oben beschriebenes Computerprogrammprodukt ladbar ist, um besonders bevorzugt oben beschriebenes Verfahren auszuführen. Dies hat den Vorteil, dass keine zusätzlichen Bauteile erforderlich sind und die Steuerung beispielsweise als Startersteuerung für die Startvorrichtung vorgesehen ist, um einen Start-Stopp-Betrieb auszuführen. Die Steuerung kann auch in der Motorsteuerung integriert sein. Erfindungsgemäß ist es wichtig, dass das Starterrelais nach Ausführen des Ausspurvorgangs aufgrund eines Ausschaltens der Bestromung des Starterrelais kurzzeitig wieder bestromt wird, um als Bremsvorrichtung einsetzbar zu sein und somit die sogenannten Ritzelpreller zu vermeiden, die beim Auftreffen des Starterritzels auf den Zahnkranz nach dem Ausspuren eine Geräuschentwicklung entstehen lassen und eine Verschleiß an beiden Bauteilen erzeugen. Durch die Vermeidung von sogenannten Ritzelprellern wird die Lebensdauer des Zahnkranzes und des Starterritzels erhöht.
  • Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen verwendbar sind.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 einen schematischen Schaltplan einer Startvorrichtung,
  • 2 ein Fluss-Diagramm zur Ausführung eines Verfahrens in einer Steuerung,
  • 3A ein Zeit-Strom-Diagramm eines Starterrelais,
  • 3B ein Zeit-Weg-Diagramm des Ankers vom Starterrelais und
  • 3C ein Zeit-Weg-Diagramm des Starterritzels.
  • Ausführungsformen der Erfindung
  • Die 1 zeigt eine Startvorrichtung 1 mit einem Startermotor 2 und einem Starterrelais 3. Das Starterrelais 3 weist eine Einspurwicklung 4 und eine Schaltwicklung 5 auf, um ein Starterritzel 6 separat von einer maximalen Bestromung des Startermotors 2 in einen Zahnkranz 7 einer Brennkraftmaschine 8 einzuspuren, somit sind Start-Stopp-Betriebsstrategien und eine Kurbelwellen-Positionierung für einen idealen Start der Brennkraftmaschine ausführbar. Der Startermotor 2 wird durch Schließen eines Relaisschalters 32 durch Bestromen der Schaltwicklung 5 mit einem maximalen Andrehstrom direkt von einer Batterie 15 beaufschlagt. Die Einspurwicklung 4 und die Schaltwicklung 5 werden von einer Startersteuerung 9 mittels eines integrierten Mikrocomputers 10 und zwei Leistungsschaltern 11 und 12 definiert angesteuert. Der Mikrocomputer 10 ist zur zeitlichen Ansteuerung mit einem Zeitgeber 24 verbunden. Die Startvorrichtung 1 sowie die Startersteuerung 9 werden von der Batterie 13 mit elektrischer Energie versorgt. Das Starterrelais 3 zieht bei Bestromen der Einspurwicklung 4 aufgrund magnetischer Kraftwirkung einen Anker 14 in das Starterrelais 3 ein. An dem Anker 14 ist mechanisch ein Gabelhebel 15, insbesondere mit Spiel, gekoppelt, der das Starterritzel 6 durch das Einziehen des Ankers 14 in das Starterrelais 3 in den Zahnkranz 7 einspurt.
  • Um das Starterritzel 6 in eine Zahn-Lücke-Stellung zwischen Starterritzel 6 und Zahnkranz 7 einspuren zu können, führt das Starterritzel 6 aufgrund eines Steilgewindes 16 eine Drehbewegung gegen die Andrehbewegung des Zahnkranzes 7 im Einspurvorgang aus. Das Steilgewinde 16 ist als Zwangsführung für das Starterritzel 6 auf einer Starterachse 17 vom Startermotor 2 ausgebildet.
  • Ferner ist das Starterritzel 6 auf einem Freilauf 18 gelagert, so dass nach einem Start der Brennkraftmaschine 8 der Zahnkranz 7 mit eingespurten Starterritzel 6 schneller laufen kann, als die vorgegebene Drehzahl vom Startermotor 2.
  • Ferner ist beim Starterrelais 3 eine Rückstellfeder 19 vorgesehen, um den Anker 14 wieder in die Ausgangslage zu bringen und das Starterritzel 6 auszuspuren.
  • Der Ausspurvorgang wird dadurch ausgelöst, in dem die Einspurwicklung 4 beispielsweise nicht mehr bestromt wird und somit nur noch die Rückstellfe der 19 wirkt. Beim Ausspurvorgang, der beispielsweise bei einem sogenannten Überholvorgang ausgeführt wird, d. h. der Zahnkranz 7 dreht sich mit einer schnelleren Umlaufgeschwindigkeit als der Startermotor 2 vorgibt, so dass der Freilauf 18 zum Tragen kommt, wird das Starterritzel 6 dynamisch ausgespurt. Dabei kann die Geschwindigkeit durch das Steilgewinde 16 die Dynamik zusätzlich zum Überholvorgang weiter erhöhen, so dass das Starterritzel 6 gegen den Freilauf 18 stößt. Der Freilauf 18 ist örtlich axial nicht verschiebbar in der Startvorrichtung 1 verbaut. Das Starterritzel 6 kann durch den Aufstoß am Freilauf 18 wieder zurück gegen den Zahnkranz 7 einen Gegenimpuls erfahren, so dass sogenannte Ritzelpreller auftreten.
  • Erfindungsgemäß wird die Einspurwicklung 4 nach Lösen dieser Einspurposition und vor Erreichen einer Ruheposition vom Starterritzels 6 kurzzeitig, mit beispielsweise einem Haltestrom, als Bremsvorrichtung bestromt, um die Beschleunigung des Ausspurvorgangs deutlich abzubremsen, so dass die Intensität von Ritzelprellern reduziert wird und ein unerwünschter, nochmaliger, verschleißbehafteter Kontakt am Starterritzel 6 und am Zahnkranz 7 sicher vermieden wird.
  • Zur Ausführung des im Folgenden beschriebenen Verfahrens weist der Mikrocomputer 10 einen Programmspeicher 20 auf. Ferner wird die Startersteuerung 9 über einen Fahrzeug eigenen Bus 21 beispielsweise von einer Motorsteuerung 22 informiert, dass die Brennkraftmaschine 8 gestartet ist und eine höhere Umfangsgeschwindigkeit des Zahnkranzes 7 als vom Starterritzel 6 vorgegeben vorliegt und somit ein Ausspurvorgang ausgeführt werden soll.
  • Die Startersteuerung 9 weist ferner optional eine Erfassungseinrichtung 23 auf, mittels der eine induktive Spannung bzw. ein induktiver Strom erfassbar ist. Mittels der Erfassungseinrichtung 23 ist beispielsweise die Geschwindigkeit der Ausspurbewegung bzw. die Beschleunigung, durch eine kleine Bestromung der Einspurwicklung 4 oder der Schaltwicklung 5 messbar und mittels des Mikrocomputers 10 erfassbar. Die gemessenen Werte werden im Mikrocomputer 10 ausgewertet. Gemäß einer die Erfindung weiterbildenden Ausführungsform kann anhand der ausgewerteten Werte bestimmt werden, ob das Starterrelais 3 als Bremsvorrichtung eingesetzt werden muss oder voraussichtlich ein Ritzelpreller aufgrund einer geringen Beschleunigung, die beispielsweise von Umgebungsbedingungen abhängig ist, nicht auftreten wird.
  • Die 2 zeigt ein Fluss-Diagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens, zur Vermeidung oder Intensitätsreduzierung von sogenannten Ritzelprellern, das von der Startersteuerung 9 und dem Starterrelais 3 durch gemeinsames Zusammenwirken als System der Startervorrichtung 1 ausführbar ist.
  • Im Schritt So erhält die Startersteuerung 9 beispielsweise von der Motorsteuerung 22 über das Bussystem 21 Informationen, dass das Starterritzel 6 ausgespurt werden kann.
  • Danach wird das Starterrelais 3 an der Einspurwicklung 4 und an der Schaltwicklung 5 durch Öffnen der Leistungsschalter 11 und 12 nicht mehr bestromt. Es startet, beispielsweise, in einem Schritt S1 ein Zeitzähler, der vom Mikrocomputer 10 und dem Zeitgeber 24 ausgebildet ist.
  • Nach Ablauf einer festgelegten definierten Zeitdauer wird im Schritt S2 die Einspurwicklung 4 eine definierte Zeitdauer, in der 3A vom Zeitpunkt t6 bis t7 gezeigt, mit einem definierten Strom kurzzeitig bestromt, um einen Bremspuls zu erzeugen, so dass das Starterritzel 6 sanft und möglichst mit geringer Bewegungsenergie in eine Ruheposition am Freilauf 18 kommt.
  • Im Schritt S3 ist das Starterrelais 3 nicht mehr bestromt. Das Starterritzel 6 befindet sich in seiner Ruheposition. Aufgrund des elektromagnetischen Bremspulses wird der Verschleiß am Starterrelais 3 am Anker 14, am Gabelhebel 15 und an der mechanischen, ein Spiel aufweisenden Verbindung und einem Verbindungsstück 30, ein sogenanntes Paddel, zwischen dem Gabelhebel 15 und dem Anker 14 und dem Zahnkranz 7 deutlich verringert.
  • Außerdem treten keine Geräusche durch ein Anschlagen des Starterritzels 6 in der Startvorrichtung auf. Durch Vermeidung und Intensitätsminderung eines Ritzelprellers wird der Verschleiß an dem Zahnkranz 7 und dem Starterritzel 6 reduziert.
  • Die 2 zeigt zusätzlich optional, dass zwischen Schritt S1 und S2 eine Abfrage A1 möglich ist, in der mittels der Erfassungseinrichtung 23 geprüft wird, ob das Ausspuren eine solch hohe Dynamik aufweist, dass ein Bremspuls überhaupt notwendig ist. Wird dies bejaht, so geht die Startersteuerung 9 zum Verfahrensschritt S2 über. Wird dies verneint, geht die Steuerung gleich zu Schritt S3 über.
  • Die 2 zeigt ferner ein weiteres alternatives Verfahren, gemäß dem nicht nur ein Bremspuls vorgesehen ist, sondern in einem Schritt S4 ein Zähler vorgesehen ist, um beispielsweise definiert mehrere Bremspulse auszuführen. Nach dem Schritt S2 kehrt somit die Startersteuerung 9 wieder zu Schritt S1 zurück, in dem abgewartet wird, bis die Zeitdauer für einen neuen Bremspuls vorliegt.
  • Die 3A zeigt in einem Zeit-Strom-Diagramm vom Starterrelais 3 wie die Einspurwicklung 4, bei einem Ein- und Ausspurvorgang über die Zeit mit einem Strom I4 beaufschlagt wird. Zum Zeitpunkt t1 findet ein Einspurvorgang statt und die Einspurwicklung 4 wird mit einem maximalen Strom Imax beaufschlagt.
  • Daraufhin führt der Anker 14 einen Weg S14 aus, der in der 3B in einem Zeit-Weg-Diagramm dargestellt ist. Gleichzeitig wird das Starterritzel 6 auf der Starterachse 17 auf den Zahnkranz 7 zu bewegt. In der 3C ist eine Bewegungskennlinie 29 vom Weg S6 des Starterritzels 6 über die Zeit in einem Zeit-Weg-Diagramm dargestellt.
  • Zu einem Zeitpunkt t2 benötigt die Einspurwicklung 4 nicht mehr einen maximalen Strom Imax, so dass der Strom I4 auf einen Haltestrom IH reduziert ist.
  • Die 3B zeigt, dass sich der Anker 14 proportional zur Zeit in das Starterrelais 3 einzieht und zu einem Zeitpunkt t3 der Schalter 32 beziehungsweise mittels der Schaltwicklung 5 geschlossen wird, um den Startermotor 2 zu bestromen. Die Zeitdauer, die der Schalter 32 geschlossen ist, ist mit einer gestrichelten Linie S32 dargestellt.
  • Zum Zeitpunkt t3 ist das Starterritzel 6 eingespurt, dass Starterritzel 6 bewegt sich aufgrund eines Spiels zwischen Gabelhebel 15 und Anker 14 auf der Starterachse 17, wie in 3C gezeigt innerhalb eines Toleranzbereiches leicht nach innen und nach außen.
  • Zum Zeitpunkt t4 ist die Brennkraftmaschine 8 gestartet und die Einspurwicklung 4 und die Schaltwicklung 5 werden nicht mehr bestromt, so dass zum Zeitpunkt t5 der Schalter 32 wieder geöffnet wird.
  • Die 3B und 3C zeigen mit jeweils einer gestrichelter Kennlinie 25 und 26 einen Ritzelpreller, wie er beispielsweise in herkömmlichen Fällen auftreten kann.
  • Erfindungsgemäß wird zum Zeitpunkt t6 die Einspurwicklung 4 vom Starterrelais 3 kurzzeitig, beispielsweise mit einem Haltestrom IH, bis zum Zeitpunkt t7 bestromt. Dies ist der sogenannte Bremspuls 28 der als schraffiertes Feld dargestellt ist. Die Kennlinie 27 in 3A zeigt den herkömmlichen Bestromungsvorgang der Einspurwicklung 4.
  • Aufgrund der Bestromung zum Zeitpunkt t6 bis zum Zeitpunkt t7 gemäß der 3A wird der Aussperrvorgang des Ankers 14, der von der Rückstellfeder 19 angetrieben wird, gemäß der Kennlinie 29 durch einen Bremspuls verzögert. Die Kennlinie 29 zeigt einen deutlich geringeren Ritzelpreller auf, der beispielsweise durch eine weitere, in der 3A nicht dargestellte Bestromung nach dem Zeitpunkt t7 weiter abgeschwächt, bzw. verhindert werden könnte.
  • Die 3C zeigt, dass eine Rückbewegung in Richtung Zahnkranz 7 vom Starterritzel 6 abweichend von der Kennlinie 26 ohne Bremspuls 28, gemäß der Kennlinie 30 um mehr als die Hälfte reduziert und somit eine Berührung des Zahnkranzes 7 mit dem Starterritzel 6 im Wesentlichen und sicher verhindert wird. Das Starterritzel 6 bewegt sich somit deutlich langsamer auf den Freilauf 18 zu, so dass Ritzelpreller deutlich schwächer auftreten bzw. durch ein Abbauen der Bewegungsenergie vollständig vermieden werden. Alle Figuren zeigen lediglich schematische nicht maßstabsgerechte Darstellungen. Im Übrigen werden insbesondere auf die zeichnerische Darstellungen für die Erfindung als Wesentlich verwiesen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 102005004326 [0004]
    • - DE 102005021227 A1 [0005]

Claims (10)

  1. Verfahren zum Betreiben einer Startvorrichtung (1) mit einem Startermotor (2), einem Starterrelais (3) und einem von dem Starterrelais (3) ein- und ausrückbaren Starterritzel (6), das zum Starten einer Brennkraftmaschine (8) in einen Zahnkranz (7) eingerückt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Starterritzel (6) beim Ausspuren aus dem Zahnkranz (7) mittels einer Bremsvorrichtung gebremst ausgespurt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung des Starterritzels (6) kurz vor Erreichen einer Ruheposition definiert verlangsamt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Starterrelais (3) als Bremsvorrichtung mit mindestens einer Relaiswicklung beim Ausspuren des Starterritzels (6) mit einem, insbesondere reduzierten, Strom bestromt wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Starterrelais (3) mit mindestens einer Relaiswicklung beim Ausspuren zum Abbremsen mindestens einmal kurzzeitig, definiert bestromt wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einspurwicklung (4) des Starterrelais (3) beim Ausspuren des Starterritzels (6) bestromt wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Startvorrichtung (1) mit einer Ereigniserfassungseinrichtung ausgebildet ist und die Bremsvorrichtung abhängig von einem, insbesondere zeitlichen Wegstrecken- und/oder Beschleunigungsereignis aktiviert wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Starterrelais (3) beim Ausspuren mit einem kleinen Strom bestromt wird, so dass eine Induktivität als Spannung oder Strom von ei ner Erfassungseinrichtung (23) als Wegstrecken- oder Beschleunigungsereignis gemessen wird und bei Überschreiten einer Messschwelle über die Zeit mindestens eine Relaiswicklung des Starterrelais (3) beim Ausspuren als Bremsvorrichtung bestromt wird.
  8. Computerprogrammprodukt, das in einen Programmspeicher (20) mit Programmbefehlen ladbar ist, um alle Schritte eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7 auszuführen, wenn das Programm in einer Steuerung ausgeführt wird.
  9. Steuerung einer Startvorrichtung (1) mit einem Startermotor (2), einem Starterrelais (3) und einem vom Starterrelais (3) ein- und ausrückbaren Starterritzel (6), dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung mit dem Starterrelais (3) als Bremsvorrichtung beim Ausspuren des Starterritzels (6) ausgebildet ist, wobei insbesondere in einem Programmspeicher (20) der Steuerung ein Computerprogrammprodukt nach Anspruch 8 ladbar ist, um besonders bevorzugt das Verfahren nach Anspruch 1 bis 7 auszuführen.
  10. Startvorrichtung (1) mit einem Startermotor (2), einem Starterrelais (3) und einem ein- und ausrückbaren Starterritzel (6), dadurch gekennzeichnet, dass die Startvorrichtung (1) mit einer Bremsvorrichtung zum Abbremsen des Starterritzels (6) beim Ausspuren aus dem Zahnkranz (7) einer Brennkraftmaschine (8) ausgebildet ist.
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