DE102010043091A1 - Control connecting module for operating starter i.e. electromotor, of internal combustion engine of passenger car, has controller for controlling starter current based on electrical value at pre-resistor - Google Patents

Control connecting module for operating starter i.e. electromotor, of internal combustion engine of passenger car, has controller for controlling starter current based on electrical value at pre-resistor Download PDF

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Harald Schueler
Hubert Schweiggart
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Abstract

The module (101) has a detector (109) for measuring an electrical value at a pre-resistor (107) i.e. potentiometer, that is connected to a starter (103). A controller (113) controls starter current based on the measured electrical value. The detector comprises a voltage sensor (111) for measuring the electric voltage drop at the pre-resistor and a current sensor for measuring electric current flowing through the pre-resistor. The pre-resistor is thermally connected with the starter, where the controller comprises a controllable control transistor based on the measured electrical value. An independent claim is also included for a method for operating a starter of a vehicle.

Description

Die Erfindung betrifft ein Steuerungsvorschaltmodul und ein Verfahren zum Betreiben eines Starters eines Fahrzeugs.The invention relates to a Steuervorschaltmodul and a method for operating a starter of a vehicle.

Stand der TechnikState of the art

Es ist bekannt, Elektromotoren als Starter für einen Verbrennungsmotor eines Fahrzeugs zu verwenden. Beim Andrehen des Verbrennungsmotors werden hierbei vom Starter sehr hohe Momente verlangt, was an dem Elektromotor einen hohen Strom erfordert. Typischerweise kann ein solcher Strom bis zu 1000 A betragen. Das hat insbesondere zur Folge, dass eine Batteriespannung eines Bordnetzes stark einbricht, beispielsweise von 12 V auf 6 V. Somit können andere elektrische Verbraucher wie zum Beispiel Steuergeräte, Kraftstoffpumpen oder Scheinwerfer während des Starts nicht mehr ausreichend versorgt werden.It is known to use electric motors as starters for a combustion engine of a vehicle. When the internal combustion engine is started, very high torques are required by the starter, which requires a high current at the electric motor. Typically, such a current can be up to 1000A. This has in particular the consequence that a battery voltage of a vehicle electrical system severely breaks, for example from 12 V to 6 V. Thus, other electrical consumers such as control units, fuel pumps or headlights can not be adequately supplied during the start.

Dieses Verhalten kann insbesondere bei Fahrzeugen mit einer sogenannten Start-Stopp Funktion nachteilig sein. Hier wird während einer Stillstandszeit des Fahrzeugs unter bestimmten Bedingungen, welche beispielsweise abhängig von einer Motortemperatur, einer Fahrzeugumgebungstemperatur und/oder einem Betriebszustand einer Fahrzeugklimaanlage abhängt, der Verbrennungsmotor automatisch abgestellt und zur gewollten Weiterfahrt, beispielsweise wenn ein Einkuppeln eines Handschaltgetriebes erfasst wird, wieder automatisch gestartet. Da die vorgenannten Verbraucher in der Regel während der Stillstandszeit angeschaltet bleiben, können diese Verbraucher aufgrund der während des Startvorgangs einbrechenden Batteriespannung in ihrer Funktionsfähigkeit beeinträchtigt werden.This behavior may be particularly disadvantageous in vehicles with a so-called start-stop function. Here, during a standstill period of the vehicle under certain conditions, which depends, for example, depending on an engine temperature, a vehicle ambient temperature and / or an operating condition of a vehicle air conditioner, the internal combustion engine automatically turned off and intentionally continue driving, for example, when engagement of a manual transmission is detected, automatically restarted , Since the aforementioned consumers usually remain switched on during the downtime, these consumers can be impaired due to the breaking in during the startup battery voltage in their functionality.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die Aufgabe der Erfindung kann daher darin gesehen werden, ein Steuerungsvorschaltmodul und ein Verfahren zum Betreiben eines Starters eines Fahrzeugs anzugeben, welche ein Abschalten von elektrischen Verbrauchern in einem Bordnetz des Fahrzeugs während eines Startvorgangs verhindern.The object of the invention can therefore be seen to provide a Steuervorschaltmodul and a method for operating a starter of a vehicle, which prevent a shutdown of electrical loads in an electrical system of the vehicle during a startup.

Die Aufgabe wird jeweils mittels des Gegenstands der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand von jeweils abhängigen Unteransprüchen.The object is achieved in each case by means of the subject matter of the independent claims. Advantageous embodiments are the subject of each dependent subclaims.

Nach einem Aspekt wird ein Steuerungsvorschaltmodul zum Betreiben eines Starters eines Fahrzeugs angegeben. Das Steuerungsvorschaltmodul umfasst einen Vorwiderstand, welcher auch als ein Shunt bezeichnet werden kann. Der Vorwiderstand ist ausgebildet, dem Starter vorgeschaltet zu werden. Weiterhin ist ein Detektor vorgesehen, welcher ausgebildet ist, eine elektrische Größe an dem Vorwiderstand zu messen. Ferner ist eine Regelung vorgesehen, welche ausgebildet ist, abhängig von der gemessenen elektrischen Größe einen Starterstrom zu regeln.In one aspect, a control ballast module for operating a starter of a vehicle is provided. The control ballast module includes a bias resistor, which may also be referred to as a shunt. The series resistor is designed to be connected upstream of the starter. Furthermore, a detector is provided, which is designed to measure an electrical variable at the series resistor. Furthermore, a regulation is provided, which is designed to regulate a starter current depending on the measured electrical variable.

Nach einem weiteren Aspekt ist ein Verfahren zum Betreiben eines Starters eines Fahrzeugs angegeben. In einem ersten Schritt wird eine elektrische Größe an einem dem Starter vorgeschalteten Vorwiderstand gemessen. In einem folgenden Schritt wird dann ein Starterstrom abhängig von der gemessenen elektrischen Größe geregelt.In another aspect, a method of operating a starter of a vehicle is disclosed. In a first step, an electrical variable is measured at a series resistor connected upstream of the starter. In a following step, a starter current is then regulated as a function of the measured electrical variable.

Nach einer Ausführungsform ist die Regelung ausgebildet ist, abhängig von der gemessenen elektrischen Größe einen Starterstrom zu begrenzen.According to one embodiment, the control is designed to limit a starter current depending on the measured electrical variable.

Die Erfindung bietet hierbei insbesondere den Vorteil, dass ein maximaler Starterstrom aufgrund des vorgeschalteten Vorwiderstandes begrenzt wird. Dadurch wird in vorteilhafter Weise ein Spannungseinbruch in dem Bordnetz während des Startvorgangs minimiert, so dass die elektrischen Verbraucher weiter zuverlässig mit elektrischer Energie versorgt werden. Insbesondere kann so in vorteilhafter Weise auf Stützungsmittel zum Stützen spannungsempfindlicher elektrischer und/oder elektronischer Bauelemente verzichtet werden. Solche Stützungsmittel können beispielsweise einen DC/DC-Wandler umfassen. Insofern ermöglicht die Erfindung eine Kosteneinsparung.The invention offers the particular advantage that a maximum starter current is limited due to the upstream series resistor. As a result, a voltage dip in the electrical system during the starting process is minimized in an advantageous manner, so that the electrical consumers are further reliably supplied with electrical energy. In particular, can be dispensed so advantageously support means for supporting voltage-sensitive electrical and / or electronic components. Such support means may comprise, for example, a DC / DC converter. In this respect, the invention allows cost savings.

Nach einer Ausführungsform ist der Vorwiderstand bzw. Shunt ein einstellbarer Vorwiderstand, d. h., dass ein Widerstandswert des Vorwiderstands eingestellt werden kann. Der Vorwiderstand kann beispielsweise als ein Potentiometer ausgebildet sein. Dadurch ist es in vorteilhafter Weise ermöglicht, über die Einstellung eines bestimmten Widerstandswertes den maximalen Starterstrom einzustellen. Diese Einstellung kann insbesondere abhängig von einer Batteriespannung einer Starterbatterie sein. Somit kann ein Startvorgang optimal auf einen Starterbatteriezustand angepasst werden, so dass insbesondere ein schneller Startvorgang ermöglicht ist.According to one embodiment, the series resistor or shunt is an adjustable series resistor, i. h., That a resistance value of the Vorwiderstands can be adjusted. The series resistor may be formed for example as a potentiometer. As a result, it is advantageously possible to set the maximum starter current via the setting of a specific resistance value. This setting may in particular be dependent on a battery voltage of a starter battery. Thus, a starting process can be optimally adapted to a starter battery state, so that in particular a quick startup is possible.

Nach einer anderen Ausführungsform weist der Detektor einen Spannungssensor zum Messen einer an dem Vorwiderstand abfallenden elektrischen Spannung auf. Die elektrische Größe, die der Detektor misst, ist insofern die an dem Vorwiderstand abfallende elektrische Spannung. Da eine Spannungsmessung besonders einfach und kostengünstig realisiert werden kann, kann mittels dieser Ausführungsform eine Kosteneinsparung erreicht werden.According to another embodiment, the detector has a voltage sensor for measuring an electrical voltage drop across the series resistor. The electrical quantity, which the detector measures, is insofar as the voltage dropping across the series resistor. Since a voltage measurement can be realized in a particularly simple and cost-effective manner, a cost saving can be achieved by means of this embodiment.

Nach einer weiteren Ausführungsform weist der Detektor einen Stromsensor zum Messen eines durch den Vorwiderstand fließenden Stroms auf. Die elektrische Größe, die der Detektor misst, ist insofern der durch den Vorwiderstand fließende elektrische Strom.According to a further embodiment, the detector has a current sensor for measuring a current flowing through the series resistor. The electrical quantity that the detector measures is in this respect the electric current flowing through the series resistor.

In einer anderen Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass der Vorwiderstand mit dem Starter thermisch koppelbar ist. Der Vorwiderstand kann insofern mit dem Starter thermisch gekoppelt werden. Eine thermische Kopplung zwischen dem Vorwiderstand und dem Starter bewirkt insbesondere, dass bei Erwärmung des Starters auch der Vorwiderstand erwärmt wird, so dass aufgrund des positiven Temperaturkoeffizienten des Widerstandswerts des Vorwiderstands der maximale Starterstrom reduziert wird. Dadurch wird insofern ein zusätzlicher Thermoschutz für den Starterstrom realisiert.In another embodiment it can be provided that the series resistor can be thermally coupled to the starter. The series resistor can be thermally coupled with the starter. In particular, a thermal coupling between the series resistor and the starter causes the series resistor to be heated when the starter is heated, so that the maximum starter current is reduced on account of the positive temperature coefficient of the resistance value of the series resistor. As a result, an additional thermal protection for the starter current is realized.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Regelung einen abhängig von der gemessenen elektrischen Größe steuerbaren Steuertransistor, vorzugsweise einen bipolaren Steuertransistor, auf. Beispielsweise kann die an dem Vorwiderstand abfallende elektrische Spannung als eine Steuerspannung für den Steuertransistor verwendet werden. Die abfallende elektrische Spannung kann insbesondere zwischen einer Basis und eines Emitters des Steuertransistors angelegt werden. In einer anderen Ausführungsform weist die Regelung einen dem Vorwiderstand vorgeschalteten Transistor, insbesondere einen Leistungstransistor, auf. Somit kann insbesondere in vorteilhafter Weise auf ein mechanisches Starterrelais verzichtet werden. Vorzugsweise wird eine Gatespannung des Transistors mittels des Steuertransistors geregelt. Vorzugsweise regelt der Steuertransistor die Gatespannung ab einer bestimmten Stromhöhe. Insbesondere ist der Transistor ein Feldeffekttransistor (FET). Somit kann in vorteilhafter Weise eine einfache Regelung des Starterstroms ohne zusätzliche teure Steuergeräte, welche in der Regel leistungsstarke Prozessoren benötigen, realisiert werden.According to a further embodiment, the regulation has a control transistor, which can be controlled as a function of the measured electrical variable, preferably a bipolar control transistor. For example, the voltage dropping across the series resistor can be used as a control voltage for the control transistor. The falling voltage can be applied in particular between a base and an emitter of the control transistor. In another embodiment, the control has a transistor connected upstream of the series resistor, in particular a power transistor. Thus, in particular advantageously can be dispensed with a mechanical starter relay. Preferably, a gate voltage of the transistor is controlled by means of the control transistor. Preferably, the control transistor regulates the gate voltage from a certain current level. In particular, the transistor is a field effect transistor (FET). Thus, advantageously, a simple control of the starter current can be realized without additional expensive control devices, which generally require powerful processors.

In einer anderen Ausführungsform weist die Regelung einen Verstärker zum Verstärken der gemessenen elektrischen Größe auf, um einen maximalen Starterstrom einzustellen. Der Verstärker kann beispielsweise zwischen dem Shunt und dem Steuertransistor geschaltet sein. Dadurch kann insbesondere in vorteilhafter Weise die gemessene abfallende Spannung, welche als Steuerspannung für den Steuertransistor verwendet wird, verstärkt werden. Insbesondere wenn der Steuertransistor die Gatespannung des Transistors regelt, kann so in vorteilhafter Weise ein maximaler Starterstrom besonders einfach und ohne zusätzliche elektronische und/oder elektrische Komponenten eingestellt werden. Die Erfindung ermöglicht insofern eine Kostenersparnis und/oder eine Gewichtsreduktion.In another embodiment, the controller includes an amplifier for amplifying the measured electrical quantity to set a maximum starter current. For example, the amplifier may be connected between the shunt and the control transistor. As a result, the measured falling voltage, which is used as the control voltage for the control transistor, can be amplified in an advantageous manner. In particular, when the control transistor regulates the gate voltage of the transistor, a maximum starter current can thus be set particularly easily and without additional electronic and / or electrical components in an advantageous manner. The invention thus enables cost savings and / or weight reduction.

Vorstehend wurde die Erfindung im Zusammenhang mit nur einem dem Starter vorschaltbaren Vorwiderstand beschrieben. In anderen bevorzugten Ausführungsformen kann auch vorgesehen sein, dass mehrere dem Starter vorschaltbare Vorwiderstände vorgesehen. Insbesondere sind diese Vorwiderstände parallelgeschaltet. In weiteren beispielhaften Ausführungsformen sind mehrere parallelgeschaltete Transistoren gebildet. Vorzugsweise wird eine jeweilige Gatespannung dieser parallelgeschalteten Transistoren jeweils mittels eines Steuertransistors geregelt. Vorzugsweise wird eine jeweilige an den parallel geschalteten Vorwiderständen gemessene abfallende Spannung jeweils als eine Steuerspannung für die Steuertransistoren verwendet. Insbesondere das Vorsehen von mehreren parallelgeschalteten Transistoren ermöglicht eine Gleichverteilung des Starterstroms auf die einzelnen Transistoren, so dass insbesondere in vorteilhafter Weise eine redundante Starterstromversorgung erreicht wird. Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das Steuerungsvorschaltmodul als eine vergossene bzw. gemoldete Schaltung ausgebildet sein, welche im Starter integrierbar ist. Somit wird in vorteilhafter Weise ein besonders kompaktes Startersystem umfassend einen Starter und ein Steuerungsvorschaltmodul geschaffen.Above, the invention has been described in connection with only one of the starter vorschaltbaren series resistor. In other preferred embodiments, it may also be provided that a plurality of series resistors which can be connected to the starter are provided. In particular, these series resistors are connected in parallel. In further exemplary embodiments, a plurality of transistors connected in parallel are formed. Preferably, a respective gate voltage of these parallel-connected transistors is controlled in each case by means of a control transistor. Preferably, a respective falling voltage measured at the parallel-connected series resistors is used in each case as a control voltage for the control transistors. In particular, the provision of a plurality of parallel-connected transistors allows a uniform distribution of the starter current to the individual transistors, so that in particular advantageously a redundant starter power supply is achieved. In accordance with a further embodiment, the control feedforward module can be designed as a molded circuit which can be integrated in the starter. Thus, advantageously, a particularly compact starter system comprising a starter and a controller ballast module is provided.

Nach einer Ausführungsform begrenzt das Steuerungsvorschaltmodul einen Starterstrom, insbesondere einen hohen Starterstrom.According to one embodiment, the control ballast module limits a starter current, in particular a high starter current.

Nach einer weiteren Ausführungsform begrenzt das Steuerungsvorschaltmodul den Starterstrom durch eine Regelung des Starterstromes.According to a further embodiment, the control ballast module limits the starter current by controlling the starter current.

Nach einer anderen Ausführungsform minimiert das Steuerungsvorschaltmodul einen Spannungseinbruch auf einer Batteriezuleitung während eines Starts.In another embodiment, the controller ballast module minimizes a voltage dip on a battery lead during a startup.

Nach einer weiteren Ausführungsform schaltet das Steuerungsvorschaltmodul einen Starterstrom über geeignete Leitungstransistoren (L-Transistoren), beispielsweise Leistungs-MOSFETs.According to a further embodiment, the control ballast module switches a starter current via suitable line transistors (L-transistors), for example power MOSFETs.

Gemäß einer anderen Ausführungsform schaltet das Steuerungsvorschaltmodul den Starterstrom über parallel geschaltete L-Transistoren, um eine hohe Verlustleitung auf mehrere Transistoren zu verteilen.According to another embodiment, the controller feed-in module switches the starter current via L-transistors connected in parallel to distribute a high leakage line to a plurality of transistors.

Nach einer Ausführungsform stellt das Steuerungsvorschaltmodul einen maximalen Starterstrome über eine Regelung einer Ansteuerspannung von parallel geschalteten L-Transistoren, beispielsweise über die Regelung der Gate-Spannungen von L-MOSFETs, die den Starterstrom leiten, ein.In accordance with one embodiment, the controller ballast module sets a maximum starter current via control of a drive voltage of L-transistors connected in parallel, for example via the regulation of the gate voltages of L-MOSFETs that conduct the starter current.

In einer weiteren Ausführungsform führt das Steuerungsvorschaltmodul eine Regelung des gesamten Starterstroms über eine Regelung der Einzelströme spezifisch in jedem parallel geschalteten L-Transistor durch. In a further embodiment, the Steuervorvormodul performs a control of the entire starter current via a control of the individual currents specifically in each parallel-connected L-transistor.

Nach noch einer anderen Ausführungsform begrenzt das Steuerungsvorschaltmodul eine maximale Ansteuerzeit eines Starters durch ein Totzeitglied, welches insbesondere die L-Transistoren nach Ablauf einer maximalen Startzeit abschaltet.According to yet another embodiment, the Steuervorvormodul limits a maximum drive time of a starter by a dead time element, which in particular switches off the L-transistors after a maximum start time.

Nach noch einer weiteren Ausführungsform ist das Steuerungsvorschaltmodul als vergossene Schaltung (gemoldet) als Anbaumodul am Starter ausgebildet.According to yet another embodiment, the Steuervorschaltmodul is formed as a molded circuit (gemoldet) as an add-on module to the starter.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Der Spannungseinbruch während eines Startvorgangs wird minimiert. Es kann insbesondere auf DC/DC-Wandler zur Stützung spannungsempfindlicher Komponenten verzichtet werden. Weiterhin werden hohe Startstromspitzen vermindert. Des Weiteren wird der Starter aufgrund der Verminderungen seines hohen Stromes im Loslaufen geschont. Es wird ferner eine Geräuschminderung des Starters aufgrund eines weicheren Anlaufs und somit eine Komforterhöhung und eine bessere Akzeptanz bei einem Nutzer bewirkt. Darüber hinaus wird eine geringere notwendige Leitungsstärke, beispielsweise der Plus-Leitung, zwischen Batterie und Starter benötigt, wodurch insbesondere eine Materialeinsparung und eine Rohstoffersparnis erzielt werden kann. Die Erfindung ermöglicht ein einfaches Gehäusekonzept, da die Schaltung mit Moldmasse vergossen werden kann. Ferner wird ein vereinfachtes, schnelleres und fein dosierbares Einspuren im Auslauf erzielt. Es treten geringere Störungen auf dem Bordnetz auf (Ratiopotential bei Eingangsfiltern der Steuergeräte). Es treten keine hohen induktiven und eventuellen hochfrequenten Abschaltimpulse auf wie beispielsweise in einer getakteten Stromregelung (EMV-Problem). Die Einschaltung des Starters geschieht sehr schnell, da es keine Anzugsverzögerung wie bei einem Kontaktrelais kommt. Die Erfindung ist universell für alle Starter eines Personenkraftwagens (PKW) einsetzbar, wobei die Erfindung insbesondere auch in Lastkraftwagen (LKW) eingesetzt werden kann. Bordnetzkomponenten wie beispielsweise Steuergeräte, Getriebesteuerung, Computer, insbesondere BodyComputer, können in vorteilhafter Weise eine geringere Spezifikationsbreite bezüglich ihrer Spannungsversorgung aufweisen. Das erfindungsgemäße Steuerungsvorschaltmodul lässt sich auch in Systemen integrieren, bei denen das Einrückrelais vom Halterelais unabhängig gesteuert werden kann, beispielsweise für die Einrückfunktion im Auslauf des Motors.The voltage dip during a boot process is minimized. In particular, it is possible to dispense with DC / DC converters for supporting voltage-sensitive components. Furthermore, high starting current peaks are reduced. Furthermore, the starter is spared due to the reductions in its high current in starting. It also causes a noise reduction of the starter due to a softer start and thus a comfort increase and better acceptance by a user. In addition, a lower necessary line strength, for example, the plus line between battery and starter is required, which in particular a material saving and a raw material savings can be achieved. The invention enables a simple housing concept, since the circuit can be molded with molding compound. Furthermore, a simplified, faster and finely adjustable Einspuren in the outlet is achieved. There are minor disturbances on the on-board network (Ratio potential at input filters of the control units). There are no high inductive and eventual high-frequency shutdown pulses such as in a pulsed current control (EMC problem). The activation of the starter happens very fast, since there is no pick-up delay as with a contact relay. The invention can be used universally for all starters of a passenger car (PKW), wherein the invention can also be used in particular in trucks (trucks). On-board network components such as control units, transmission control, computer, in particular body computer, may advantageously have a smaller specification width with respect to their power supply. The control power supply module according to the invention can also be integrated in systems in which the engagement relay can be controlled independently of the holding relay, for example, for the engagement function in the outlet of the engine.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Die Erfindung wird im Folgenden anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf Figuren näher erläutert. Hierbei zeigenThe invention will be explained below with reference to preferred embodiments with reference to figures. Show here

1 ein Steuerungsvorschaltmodul, 1 a control ballast module,

2 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben eines Starters eines Fahrzeugs, 2 a flowchart of a method for operating a starter of a vehicle,

3 ein Blockschaltbild eines Startersystems, 3 a block diagram of a starter system,

4 eine Schaltung eines weiteren Steuerungsvorschaltmoduls, 4 a circuit of another control ballast module,

5 einen zeitlichen Verlauf eines Starterstroms, einer Starterbatteriespannung und einer Verlustleistung eines MOSFET, 5 a time course of a starter current, a starter battery voltage and a power loss of a MOSFET,

6 ein Blockschaltbild eines weiteren Startersystems, 6 a block diagram of another starter system,

7a ein Blockschaltbild eines Steuerungsvorschaltmoduls, 7a a block diagram of a Steuervorschaltmoduls,

7b ein Blockschaltbild eines anderen Steuerungsvorschaltmoduls, 7b a block diagram of another Steuervorschaltmoduls,

8 ein Blockschaltbild eines weiteren Steuerungsvorschaltmoduls und 8th a block diagram of another Steuervorschaltmoduls and

9 ein Blockschaltbild eines Startersystems. 9 a block diagram of a starter system.

Ausführungsformen der Erfindung.Embodiments of the invention.

Im Folgenden werden für gleiche Merkmale gleiche Bezugszeichen verwendet.Hereinafter, like reference numerals are used for like features.

1 zeigt ein Steuerungsvorschaltmodul 101, welches zwischen einem Starter 103 eines Fahrzeugs (nicht gezeigt) und einer Starterbatterie 105 geschaltet ist. Das Steuerungsvorschaltmodul 101 umfasst einen Vorwiderstand 107, welcher dem Starter 103 vorgeschaltet ist. Der Vorwiderstand 107 kann auch als ein Shunt bezeichnet werden. Ein durch den Shunt 107 fließender Starterstrom wird erfasst, indem mittels eines Detektors 109 umfassend einen Spannungssensor 111 eine an dem Shunt 107 abfallende Spannung gemessen wird. Die gemessene Spannung wird einer Regelung 113 zugeführt, welche abhängig von der gemessenen Spannung den Starterstrom regelt, beispielsweise durch Änderung des Shuntwiderstandes. 1 shows a Steuervorschaltmodul 101 which is between a starter 103 a vehicle (not shown) and a starter battery 105 is switched. The control board module 101 includes a series resistor 107 who is the starter 103 upstream. The series resistor 107 can also be referred to as a shunt. A through the shunt 107 flowing starter current is detected by means of a detector 109 comprising a voltage sensor 111 one at the shunt 107 decreasing voltage is measured. The measured voltage becomes a regulation 113 fed, which regulates the starter current depending on the measured voltage, for example by changing the shunt resistor.

2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben eines Starters eines Fahrzeugs. In einem ersten Schritt 201 wird eine elektrische Größe an einem dem Starter vorgeschalteten Vorwiderstand gemessen. In einem folgenden Schritt 203 wird dann abhängig von der gemessenen elektrischen Größe ein Starterstrom geregelt. 2 shows a flowchart of a method for operating a starter of a vehicle. In a first step 201 becomes one electrical size measured at a pre-resistor upstream of the starter. In a following step 203 Then, depending on the measured electrical variable, a starter current is regulated.

3 zeigt ein Blockschaltbild eines Startersystems 301 umfassend ein Steuerungsvorschaltmodul 303 und einen Starter 305. Das Startersystem 301 ist über ein Starterrelais 307 mit einer Starterbatterie 309 verbunden. Die Starterbatterie 309 versorgt zum einen das Startersystem 301 mit elektrischer Energie und zum anderen ein Bordnetz 311 mit elektrischer Energie. Das Bordnetz 311 umfasst beispielsweise zumindest einen elektrischen Verbraucher 313 und einen Generator 315. In einem nicht gezeigten Ausführungsbeispiel kann das Bordnetz 311 auch mehrere elektrische Verbraucher 313 aufweisen. 3 shows a block diagram of a starter system 301 comprising a Steuervorschaltmodul 303 and a starter 305 , The starter system 301 is about a starter relay 307 with a starter battery 309 connected. The starter battery 309 supplies on the one hand the starter system 301 with electrical energy and on the other a electrical system 311 with electrical energy. The electrical system 311 includes, for example, at least one electrical load 313 and a generator 315 , In an embodiment not shown, the electrical system 311 also several electrical consumers 313 exhibit.

Das Steuerungsvorschaltmodul 303 umfasst einen Vorwiderstand 317, welcher dem Starter 305 vorgeschaltet ist. Der Vorwiderstand 317 kann auch als ein Shunt bezeichnet werden. Das Steuerungsvorschaltmodul 303 weist ferner einen Leistungs-MOSFET (L-MOSFET) 319 auf, welcher über seinen Source- und seinen Drain-Anschluss zwischen dem Starterrelais 307 und dem Vorwiderstand 317 geschaltet ist. Die an dem Shunt 317 abfallende Spannung liegt an einer Basis und einem Emitter eines Steuertransistors 321 an, wobei vor der Basis des Steuertransistors 321 optional ein Verstärker 323 geschaltet ist, welcher die abfallende Spannung verstärkt. Diese an dem Steuertransistor 321 anliegende Spannung kann auch als eine Steuerspannung bezeichnet werden. Das Steuerungsvorschaltmodul 303 umfasst ferner eine elektrische Energiequelle 325, beispielsweise eine Ladepumpe, die von der Starterbatterie 309 gespeist wird, und einen Widerstand 327, wobei der Emitter mit einem Pol, beispielsweise mit dem negativen Pol, der Energiequelle 325 verbunden ist und der Kollektor mit dem anderen Pol, beispielsweise mit dem positiven Pol, der Energiequelle 325, wobei zwischen dem Kollektor und dem anderen Pol der Widerstand 327 geschaltet ist. Zwischen Widerstand 327 und dem Kollektor geht eine elektrische Verbindung zu einem Gate-Anschluss des L-MOSFET 319. Der Steuertransistor 321 regelt insofern eine Gate-Spannung des L-MOSFET 319 und darüber den Starterstrom.The control board module 303 includes a series resistor 317 who is the starter 305 upstream. The series resistor 317 can also be referred to as a shunt. The control board module 303 further comprises a power MOSFET (L-MOSFET) 319 on, which via its source and its drain connection between the starter relay 307 and the series resistor 317 is switched. The at the shunt 317 decreasing voltage is applied to a base and an emitter of a control transistor 321 at, in front of the base of the control transistor 321 optionally an amplifier 323 is switched, which amplifies the falling voltage. This on the control transistor 321 applied voltage can also be referred to as a control voltage. The control board module 303 further includes an electrical energy source 325 For example, a charge pump from the starter battery 309 is fed, and a resistance 327 , wherein the emitter with a pole, for example, with the negative pole, the energy source 325 is connected and the collector with the other pole, for example, with the positive pole, the power source 325 , wherein between the collector and the other pole of the resistor 327 is switched. Between resistance 327 and the collector makes an electrical connection to a gate terminal of the L-MOSFET 319 , The control transistor 321 thus regulates a gate voltage of the L-MOSFET 319 and above that the starter current.

Allgemein gesagt wird der Starterstrom über den Shunt 317 erfasst, indem die an dem Shunt 317 abfallende Spannung als eine Steuerspannung für den Transistor 321 verwendet wird. Der Transistor 321 regelt die Gate-Spannung des L-MOSFET 319 insbesondere ab einer bestimmten Stromhöhe. Insbesondere regelt der Transistor 321 je nach einer maximalen Stromvorgabe die Gate-Spannung im linearen Bereich aus. Ist der Starter 305 angelaufen und sinkt der Starterstrom, so wird der L-MOSFET 319 in einen Sättigungsbereich gesteuert. Eine entsprechende Verlustleistung des L-MOSFET 319 ist dann insbesondere nur noch von seinem RDs(on) abhängig. RDS(on) kennzeichnet allgemein einen Einschaltswiderstandswert, der insbesondere temperaturabhängig ist.Generally speaking, the starter current is across the shunt 317 captured by the at the shunt 317 decreasing voltage as a control voltage for the transistor 321 is used. The transistor 321 regulates the gate voltage of the L-MOSFET 319 especially from a certain current level. In particular, the transistor regulates 321 depending on a maximum current specification, the gate voltage in the linear range. Is the starter 305 starts and sinks the starter current, so does the L-MOSFET 319 controlled in a saturation region. A corresponding power loss of the L-MOSFET 319 is then dependent in particular only on his R Ds (on) . R DS (on) generally indicates a turn-on resistance, which is particularly temperature-dependent.

In einer nicht gezeigten Ausführungsform kann auch auf das Starterrelais 307 verzichtet werden. In diesem Fall ersetzt der L-MOSFET 319 das Starterrelais 307, wobei dann der L-MOSFET 319 ausgebildet ist, ein Startersignal, beispielsweise ein Startersignal von einer Motorsteuerung, als ein Starterrelaissignal zu verarbeiten. Diese Ausführungsform bietet den Vorteil, dass das Einschalten des Starters 305 sehr schnell vollzogen wird. Große Schaltverzögerungen wie bei einem Relais treten nicht mehr auf. Insofern weist der Starter 305 kurze und präzise Einschaltzeiten auf mit erheblichen positiven Auswirkungen im Hinblick auf das Andrehen des Starters 305, beispielsweise für ein Einspuren im Auslauf.In an embodiment not shown can also on the starter relay 307 be waived. In this case, the L-MOSFET replaces 319 the starter relay 307 , in which case the L-MOSFET 319 is configured to process a starter signal, such as a starter signal from a motor controller, as a starter relay signal. This embodiment offers the advantage that switching on the starter 305 is done very quickly. Large switching delays like a relay no longer occur. In this respect, the starter points 305 short and precise turn-on times with significant positive effects in terms of starting the starter 305 , for example, for a Einspuren in the spout.

In dem in 3 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Steuertransistor 321 ein bipolarer Transistor. In anderen nicht gezeigten Ausführungsbeispielen kann der Steuertransistor 321 auch ein unipolarer Transistor sein.In the in 3 the embodiment shown is the control transistor 321 a bipolar transistor. In other embodiments, not shown, the control transistor 321 also be a unipolar transistor.

Der maximale Starterstrom kann hier insbesondere über den Verstärker 323 und/oder über den Widerstandswert des Shunts 317 eingestellt werden. Der Starterstrom wird also begrenzt, so dass in vorteilhafter Weise ein Starterbatteriespannungseinbruch begrenzt ist. Insofern werden auch während eines Startvorgangs elektrische Verbraucher ausreichend mit elektrischer Energie versorgt. Ein Versagen bzw. Abschalten oder eine Funktionsbeeinträchtigung der elektrischen Verbraucher wird so in vorteilhafter Weise vermieden.The maximum starter current can here in particular via the amplifier 323 and / or the resistance value of the shunt 317 be set. The starter current is thus limited, so that advantageously a starter battery voltage drop is limited. In this respect, electrical consumers are sufficiently supplied with electrical energy during a startup process. A failure or shutdown or a functional impairment of the electrical load is avoided in an advantageous manner.

4 zeigt eine Schaltung eines weiteren Steuerungsvorschaltmoduls 401. Im Unterschied zu dem Steuerungsvorschaltmodul 303 aus 3 weist das Steuerungsvorschaltmodul 401 mehrere parallelgeschaltete L-MOSFET 319 auf, um die Belastung für die L-MOSFET 319 insbesondere im linearen Bereich (während der Strombegrenzung) zu mindern. Ein sich daraus ergebender Vorteil ist ferner, dass redundante Versorgungspfade für den Starter 305 gegeben sind. D. h. es kann ein Ausfall einer oder mehrere L-MOSFET 319 kompensiert werden. 4 shows a circuit of another Steuervorschaltmoduls 401 , Unlike the control module 303 out 3 indicates the control board module 401 several parallel L-MOSFETs 319 on to the load for the L-mosfet 319 especially in the linear range (during current limitation). A resulting benefit is further that redundant supply paths for the starter 305 given are. Ie. It can be a failure of one or more L-MOSFET 319 be compensated.

5 zeigt einen zeitlichen Verlauf eines Starterstroms, einer Starterbatteriespannung und einer jeweiligen Verlustleistung der L-MOSFET 319 aus 3 und 4. Der zeitliche Verlauf der Starterbatteriespannung ist mit dem Bezugszeichen 501 gekennzeichnet. Der zeitliche Verlauf des Starterstroms ist mit dem Bezugszeichen 503 gekennzeichnet. Der zeitliche Verlauf der Verlustleistung ist mit dem Bezugszeichen 505 gekennzeichnet. Auf der Abszisse ist die Zeit in ms aufgetragen. Auf der Ordinate mit dem Bezugszeichen 507 ist sowohl der Starterstrom in Ampere als auch die Verlustleistung in Watt aufgetragen. Auf der Ordinate mit dem Bezugszeichen 509 ist die Starterbatteriespannung in Volt aufgetragen. 5 shows a time course of a starter current, a starter battery voltage and a respective power loss of the L-MOSFET 319 out 3 and 4 , The time course of the starter battery voltage is denoted by the reference numeral 501 characterized. The time course of the starter current is denoted by the reference numeral 503 characterized. The time course of the power loss is with the reference numeral 505 characterized. The abscissa shows the time in ms. On the ordinate with the reference number 507 both the starter current in amperes and the power loss in watts are plotted. On the ordinate with the reference number 509 the starter battery voltage is plotted in volts.

Zu erkennen ist die Begrenzung des maximalen Starterstroms bei etwas 600A und die Abregelung über den linearen Bereich der L-MOSFET 319. Die maximale Verlustleistung eines L-MOSFET 319 wurde hier kurzzeitig mit etwa 250 W ermittelt. Diese Verlustleistung kann bei Verwendung von mehreren L-MOSFET entsprechend in vorteilhafter Weise verringert werden. Ein Spannungseinbruch ist auf etwa 9 V begrenzt.To recognize is the limitation of the maximum starter current at something 600A and the Abregelung over the linear range of the L-MOSFET 319 , The maximum power loss of a L-MOSFET 319 was briefly identified here with about 250 W. This power loss can be reduced accordingly when using several L-MOSFET accordingly. A voltage dip is limited to about 9V.

6 zeigt schematisch ein Startersystem 600 mit einem weiteren Steuerungsvorschaltmodul 601. Hier ist die elektrische Energiequelle 325 in den Steuerungsvorschaltmodulen 303 und 401 als eine Ladungspumpe 603 gebildet, wobei die Ladungspumpe 603 auch als eine Charge Pump bezeichnet werden kann. Ferner ist ein Peak&Hold-Treiber 605 mit zwei High-Side-Schaltern 607a und 607b vorgesehen. Das Steuerungsvorschaltmodul 601, die Charge Pump 603, der Peak&Hold-Treiber 605 und die zwei High-Side-Schalter 607a und 607b sind als eine vergossene bzw. gemoldete Schaltung ausgebildet und können vorzugsweise in den Starter 305 integriert sein, beispielsweise in Anbauweise. Die Ladungspumpe 603 ist über ein Relais 604 mit der Starterbatterie 309 verbunden. 6 schematically shows a starter system 600 with another Steuervorschaltmodul 601 , Here is the electrical energy source 325 in the control ballast modules 303 and 401 as a charge pump 603 formed, with the charge pump 603 also can be referred to as a charge pump. Further, a peak and hold driver 605 with two high-side switches 607a and 607b intended. The control board module 601 , the charge pump 603 , the Peak & Hold driver 605 and the two high-side switches 607a and 607b are formed as a molded circuit and may preferably be in the starter 305 be integrated, for example in cultivation. The charge pump 603 is over a relay 604 with the starter battery 309 connected.

Für ein Einrücken eines Starterritzels (nicht gezeigt) ist vorzugsweise ein Doppelwicklungsrelais 611 an dem Starter 305 angeflanscht. Ein Startvorgang, beispielsweise ein Kaltstart und/oder ein Warmstart, und/oder ein Einspuren des Starterritzels im Auslauf wird über zwei digitale Eingänge 610 über ein elektronisches Steuergerät 609 gesteuert. Das elektronische Steuergerät 609 umfasst insbesondere einen Mikro-Controller (nicht gezeigt). Ein digitaler Eingang schaltet insbesondere die Ladungspumpe 603 ein. Ein zweiter digitaler Eingang aktiviert insbesondere den Treiber (605) der Peak&Hold-Endstufe. Die High-Side-Schalter 607a und 607b bedienen das Doppelwicklungsrelais 611.For engagement of a starter pinion (not shown) is preferably a double winding relay 611 at the starter 305 flanged. A starting process, for example a cold start and / or a warm start, and / or a meshing of the starter pinion in the outlet is via two digital inputs 610 via an electronic control unit 609 controlled. The electronic control unit 609 In particular, it includes a micro-controller (not shown). A digital input switches in particular the charge pump 603 one. A second digital input activates in particular the driver ( 605 ) of the peak & hold amplifier. The high-side switches 607a and 607b operate the double winding relay 611 ,

7a zeigt ein Blockschaltbild einer Ausführungsform des Steuerungsvorschaltmoduls 601 aus 6. Diese Ausführungsform wird hier mit 601a gekennzeichnet. Das Steuerungsvorschaltmodul 601a weist mehrere parallelgeschaltete L-MOSFET 319 auf, wobei nur ein Shunt 317 dem Starter 305 vorgeschaltet ist. Der Starterstrom wird insofern als Gesamtstrom über den Shunt 317 erfasst. 7a shows a block diagram of an embodiment of the controller ballast module 601 out 6 , This embodiment is here with 601 characterized. The control board module 601 has several L-MOSFETs connected in parallel 319 on, with only a shunt 317 the starter 305 upstream. The starter current is insofar as total current across the shunt 317 detected.

7b zeigt ein Blockschaltbild einer weiteren Ausführungsform des Steuerungsvorschaltmoduls 601 aus 6. Diese Ausführungsform wird hier mit 601b gekennzeichnet. Das Steuerungsvorschaltmodul 601b weist mehrere parallelgeschaltete L-MOSFET 319 auf, wobei im Gegensatz zu dem Steuerungsvorschaltmodul 601a den parallelgeschalteten L-MOSFET 319 jeweils ein eigener Shunt 317 nachgeschaltet ist, welche ihrerseits dem Starter 305 vorgeschaltet sind. Der Starterstrom wird insofern MOSFET-spezifisch verteilt über mehrere Shunts 317 erfasst. Es wird also insbesondere jedem L-MOSFET 319 eine eigene Stromregelung (eigener Shunt 317, eigene Transistorregelung) überlagert werden. BE-Toleranzen (RDS(on) oder Gatethreshold) werden somit in vorteilhafter Weise kompensiert. Das Übersteuern eines L-MOSFET 319 durch Wegdriften der Thresholdspannung wird damit unterbunden. Wenn ein Shunt 319 eine Unterbrechung aufweist, sind redundante Versorgungspfade vorhanden. Es wird in diesem Fall ein entsprechend kleiner Strom geregelt, wenn ein Kanal ausgefallen ist. Ein Startvorgang kann dann etwas länger dauern. 7b shows a block diagram of another embodiment of the controller ballast module 601 out 6 , This embodiment is here with 601b characterized. The control board module 601b has several L-MOSFETs connected in parallel 319 on, unlike the Steuervorschaltmodul 601 the parallel-connected L-MOSFET 319 each a separate shunt 317 which in turn is the starter 305 upstream. The starter current is so far MOSFET-specific distributed over several shunts 317 detected. It is thus in particular every L-MOSFET 319 a separate current control (own shunt 317 , own transistor control) are superimposed. BE tolerances (R DS (on) or Gatethreshold) are thus compensated in an advantageous manner. Overdriving an L-MOSFET 319 By drifting the threshold voltage is thus prevented. If a shunt 319 has an interruption, redundant supply paths are present. In this case, a correspondingly small current is regulated when a channel has failed. A boot process can then take a little longer.

Allgemein ist die Anzahl der parallelgeschalteten L-MOSFET 319 abhängig von dem zu regelnden Strom im Starter 305, einer maximalen Starterbatteriespannung und einer maximalen Strombelastung der MOSFET (RDS(on)). Die maximale Startzeit und damit der maximale Energieumsatz in den L-MOSFET 319 lässt sich über ein Totzeitglied begrenzen, das den Startvorgang abbricht, um die L-MOSFET 319 zu schützen.Generally, the number of L-MOSFETs connected in parallel 319 depending on the current to be regulated in the starter 305 , a maximum starter battery voltage and a maximum current load of the MOSFET (R DS (on) ). The maximum start time and thus the maximum energy conversion into the L-MOSFET 319 can be limited by a dead time limiter, which stops the startup process to the L-MOSFET 319 to protect.

Insbesondere Ausführungsformen mit mehreren parallelgeschalteten MOSFET bieten den Vorteil, dass eine Erhöhung des Stromes durch die Eigenerwärmung der MOSFET, was auf Englisch auch als ein „thermal runaway” bezeichnet werden kann, verringert oder sogar vermieden werden kann.In particular, embodiments with multiple MOSFETs in parallel offer the advantage that increasing the current through the self-heating of the MOSFET, which may also be referred to as a "thermal runaway" in English, may be reduced or even avoided.

Weiterhin wird die Versorgung der Ladungspumpe 603 mittels des Relais 604 bewirkt. D. h., dass ohne ein Zündungssignal „Zündung ein” der Starter 305 weder bestromt noch eingerückt werden kann. Wenn das Relais 604 geschlossen ist, ist die Ladungspumpe 603. in Betrieb. Alternativ kann insbesondere vorgesehen sein, dass die Ladungspumpe 603 über das Steuergerät 609 betrieben wird. D. h. insbesondere, dass das Steuergerät 609 die Ladungspumpe 603 nur bei Bedarf, also beispielsweise bei einem Zündungssignal „Zündung ein”, einschaltet. Diese Ausführungsform bietet insbesondere den Vorteil eines zusätzlichen Abschaltpfades.Furthermore, the supply of the charge pump 603 by means of the relay 604 causes. This means that without an ignition signal "ignition on" the starter 305 can neither be energized nor indented. If the relay 604 is closed, is the charge pump 603 , in operation. Alternatively it can be provided in particular that the charge pump 603 via the control unit 609 is operated. Ie. in particular, that the control unit 609 the charge pump 603 only when needed, so for example at an ignition signal "ignition on" turns on. In particular, this embodiment offers the advantage of an additional shutdown path.

8 zeigt ein Blockschaltbild eines weiteren Steuerungsvorschaltmoduls 801, wobei das Steuerungsvorschaltmodul 801 vorzugsweise als das Steuerungsvorschaltmodul 601 in das Startersystem 600 in 6 integriert werden kann. Das Steuerungsvorschaltmodul 801 umfasst analog zu dem Steuerungsvorschaltmodul 601a in 7a mehrere parallelgeschaltete L-MOSFET 319, wobei nur ein Shunt 317 dem Starter 305 vorgeschaltet ist. In dem in 8 gezeigten Ausführungsbeispiel werden die L-MOSFET 319 über einen Ausgang 805, welcher bevorzugterweise als eine Low-Side-Endstufe ausgebildet sein kann, des Steuergeräts 609 direkt gesteuert. Hierzu ist ein pnp-Transistor 803 mit seinem Emitter mit den Gate-Anschlüssen der L-MOSFET 319 verbunden. Ein Kollektor des pnp-Transistors 803 ist mit der Ladungspumpe 603 verbunden. Die Basis des pnp-Transistors 803 ist mit dem Ausgang 805 des Steuergeräts 609 verbunden. Somit kann in vorteilhafter Weise über den pnp-Transistor 803 die Versorgung zum jeweiligen Gate des L-MOSFET 319 gesteuert werden. In einer nicht gezeigten Ausführungsform kann auch vorgesehen sein, dass das Steuerungsvorschaltmodul 801 analog zu dem Steuerungsvorschaltmodul 601b in 7b mehrere parallelgeschaltete L-MOSFET 319 aufweist, welche jeweils einen eigenen nachgeschalteten Shunt 317 aufweisen. 8th shows a block diagram of another Steuervorschaltmoduls 801 , wherein the Steuervorschaltmodul 801 preferably as the control feedforward module 601 in the starter system 600 in 6 can be integrated. The control board module 801 includes analogous to the Steuervorschaltmodul 601 in 7a several parallel L-MOSFETs 319 where only one shunt 317 the starter 305 upstream. In the in 8th The embodiment shown, the L-MOSFET 319 via an exit 805 , which may be preferably designed as a low-side power amplifier, the controller 609 directly controlled. This is a pnp transistor 803 with its emitter with the gate terminals of the L-MOSFET 319 connected. A collector of the pnp transistor 803 is with the charge pump 603 connected. The base of the pnp transistor 803 is with the exit 805 of the control unit 609 connected. Thus, advantageously via the pnp transistor 803 the supply to the respective gate of the L-MOSFET 319 to be controlled. In an embodiment, not shown, it may also be provided that the control ballast module 801 analogous to the Steuervorschaltmodul 601b in 7b several parallel L-MOSFETs 319 each having its own downstream shunt 317 exhibit.

9 zeigt ein Blockschaltbild eines Startersystems 900 umfassend ein Steuerungsvorschaltmodul 901. Das Startersystem kann ähnlich oder gleich aufgebaut sein wie das Startersystem 600 in 6. Insofern kann es sich bei dem Steuerungsvorschaltmodul 901 auch vorzugsweise um eines der Steuerungsvorschaltmodule 601, 601a und 601b handeln. In dem in 9 gezeigten Blockschaltbild ist eine Peak&Hold-Vorstufe 903 mit zwei High-Side-Schaltern 907a und 907b detaillierter dargestellt. Die beiden High-Side-Schalter 907a und 907b werden über einen Low-Side-Schalter 805 des Steuergeräts 609 gesteuert, wobei ähnlich zur Steuerung der Gatespannung der L-MOSFET 319 in 8 jeweils ein weiterer pnp-Transistor 911 zwischen der Charge Pump 603 und dem jeweiligen Gate-Anschluss der High-Side-Schalter 907a und 907b geschaltet ist. Eine Basis der weiteren pnp-Transistoren 911 ist jeweils mit dem Low-Side-Schalter 805 verbunden, wobei zwischen dem Low-Side-Schalter 805 und der Basis jeweils ein Schutzwiderstand 909 geschaltet ist. 9 shows a block diagram of a starter system 900 comprising a Steuervorschaltmodul 901 , The starter system may be similar or similar to the starter system 600 in 6 , In this respect, it may be at the Steuervorschaltmodul 901 also preferably around one of the control ballast modules 601 . 601 and 601b act. In the in 9 The block diagram shown is a peak & hold precursor 903 with two high-side switches 907a and 907b shown in more detail. The two high-side switches 907a and 907b be via a low-side switch 805 of the control unit 609 controlled, similar to the control of the gate voltage of the L-MOSFET 319 in 8th in each case a further pnp transistor 911 between the charge pump 603 and the respective gate terminal of the high-side switch 907a and 907b is switched. A base of the other pnp transistors 911 is each with the low-side switch 805 connected, being between the low-side switch 805 and the base each have a protective resistance 909 is switched.

Des Weiteren ist zwischen den beiden Basen der pnp-Transistoren 911 ein Zeitgeber 905, welcher auch als ein Zeitglied bezeichnet werden kann, geschaltet. Die Haltewicklung des Relais wird über den Ausgang 805 mit der Anzugswicklung insbesondere gleichzeitig eingeschaltet. Der Zeitgeber 905 steuert insbesondere eine Ansteuerungszeit für die Anzugswicklung. Beispielsweise kann die Ansteuerungszeit 50 ms betragen. Die Haltewicklung wird insbesondere alleine über den Ausgang 805 ausgeschaltet.Furthermore, between the two bases of the pnp transistors 911 a timer 905 which may also be referred to as a timer. The holding winding of the relay is via the output 805 especially switched on at the same time with the suit winding. The timer 905 controls in particular a control time for the attraction winding. For example, the drive time may be 50 ms. The holding winding is in particular alone on the output 805 switched off.

Claims (15)

Steuerungsvorschaltmodul (101) zum Betreiben eines Starters (103) eines Fahrzeugs, umfassend: – einen dem Starter (103) vorschaltbaren Vorwiderstand (107), – einen Detektor (109) zum Messen einer elektrischen Größe an dem Vorwiderstand (107) und – eine Regelung (113), welche ausgebildet ist, abhängig von der gemessenen elektrischen Größe einen Starterstrom zu regeln.Control ballast module ( 101 ) for operating a starter ( 103 ) of a vehicle, comprising: - a starter ( 103 ) connectable series resistor ( 107 ), - a detector ( 109 ) for measuring an electrical variable at the series resistor ( 107 ) and - a scheme ( 113 ), which is designed to regulate a starter current depending on the measured electrical variable. Steuerungsvorschaltmodul (101) nach Anspruch 1, wobei die Regelung (113) ausgebildet ist, abhängig von der gemessenen elektrischen Größe einen Starterstrom zu begrenzen.Control ballast module ( 101 ) according to claim 1, wherein the regulation ( 113 ) is designed to limit a starter current depending on the measured electrical variable. Steuerungsvorschaltmodul (101) nach Anspruch 1, wobei der Detektor (109) einen Spannungssensor (111) zum Messen einer an dem Vorwiderstand (107) abfallenden elektrischen Spannung aufweist.Control ballast module ( 101 ) according to claim 1, wherein the detector ( 109 ) a voltage sensor ( 111 ) for measuring a on the series resistor ( 107 ) has falling voltage. Steuerungsvorschaltmodul (101) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Detektor (109) einen Stromsensor zum Messen eines durch den Vorwiderstand (107) fließenden elektrischen Stroms aufweist.Control ballast module ( 101 ) according to claim 1 or 2, wherein the detector ( 109 ) a current sensor for measuring a through the series resistor ( 107 ) has flowing electrical current. Steuerungsvorschaltmodul (101) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Vorwiderstand (107) mit dem Starter (103) thermisch koppelbar ist.Control ballast module ( 101 ) according to one of claims 1 to 3, wherein the series resistor ( 107 ) with the starter ( 103 ) is thermally coupled. Steuerungsvorschaltmodul (101) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Regelung (113) einen abhängig von der gemessenen elektrischen Größe steuerbaren Steuertransistor (321) aufweist.Control ballast module ( 101 ) according to one of claims 1 to 4, wherein the control ( 113 ) a controllable depending on the measured electrical variable control transistor ( 321 ) having. Steuerungsvorschaltmodul (101) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Regelung (113) einen dem Vorwiderstand (107) vorgeschalteten Transistor (319), insbesondere einen Leistungs-MOSFET, aufweist.Control ballast module ( 101 ) according to one of claims 1 to 5, wherein the regulation ( 113 ) a the series resistor ( 107 ) upstream transistor ( 319 ), in particular a power MOSFET. Steuerungsvorschaltmodul (101) nach den Ansprüchen 5 und 6, wobei eine Gate-Spannung des Transistors (319) mittels des Steuertransistors (321) regelbar ist.Control ballast module ( 101 ) according to claims 5 and 6, wherein a gate voltage of the transistor ( 319 ) by means of the control transistor ( 321 ) is controllable. Steuerungsvorschaltmodul (101) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Regelung (113) einen Verstärker (323) zum Verstärken der gemessenen elektrischen Größe aufweist, um einen maximalen Generatorstrom einzustellen.Control ballast module ( 101 ) according to one of claims 1 to 7, wherein the control ( 113 ) an amplifier ( 323 ) for amplifying the measured electrical quantity to set a maximum generator current. Verfahren zum Betreiben eines Starters (103) eines Fahrzeugs, umfassend die folgenden Schritte: – Messen einer elektrischen Größe an einem dem Starter (103) vorgeschalteten Vorwiderstand (107) und – Regeln eines Starterstroms abhängig von der gemessenen elektrischen Größe.Method for operating a starter ( 103 ) of a vehicle, comprising the following steps: - measuring an electrical quantity at a starter ( 103 ) upstream resistor ( 107 ) and - controlling a starter current depending on the measured electrical quantity. Verfahren nach Anspruch 10, wobei eine an dem Vorwiderstand (107) abfallende elektrische Spannung gemessen wird. Method according to claim 10, wherein one on the series resistor ( 107 ) falling voltage is measured. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, wobei ein durch den Vorwiderstand (107) fließender elektrischer Strom gemessen wird.A method according to claim 10 or 11, wherein a through the series resistor ( 107 ) flowing electric current is measured. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, wobei der Vorwiderstand (107) mit dem Starter (103) thermisch gekoppelt wird.Method according to one of claims 10 to 13, wherein the series resistor ( 107 ) with the starter ( 103 ) is thermally coupled. Verfahren nach einem Ansprüche 10 bis 13, wobei die gemessene elektrische Größe zum Einstellen eines maximalen Generatorstroms verstärkt wird.The method of any one of claims 10 to 13, wherein the measured electrical quantity is amplified to set a maximum generator current. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, wobei die gemessene elektrische Größe einen Steuertransistor (321) steuert, welcher eine Gatespannung eines dem Vorwiderstand (107) vorgeschalteten Transistors (319) regelt.Method according to one of claims 10 to 14, wherein the measured electrical variable is a control transistor ( 321 ) controls which of a gate voltage of the series resistor ( 107 ) upstream transistor ( 319 ) regulates.
DE201010043091 2010-10-29 2010-10-29 Control connecting module for operating starter i.e. electromotor, of internal combustion engine of passenger car, has controller for controlling starter current based on electrical value at pre-resistor Withdrawn DE102010043091A1 (en)

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