DE19503537A1

DE19503537A1 - Schaltungsanordnung für Startvorrichtung von Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE19503537A1
Application number: DE19503537A
Authority: DE
Inventors: Robert Dipl Phys Hugel; Johannes Dipl Ing Widder
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1995-02-03
Filing date: 1995-02-03
Publication date: 1996-08-08

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Schaltungsanordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs, wie sie aus der DE 27 00 982 A1 bekannt ist.

Mit der vorliegenden Lösung wird angestrebt:

Schnelles Abschalten des Starters nach erfolgreicher Zündung des Motors.

Kostengünstige Realisierung einer Funktion, die ein irrtümliches Einspuren bei laufendem Motor verhindert (Start-Sperr-Relais).

Falls der Motor nicht anspringt, kann mit der hier beschriebenen Anordnung verhindert werden, daß der Motor zu häufig gestartet wird und dadurch der Starter thermisch überlastet wird.

Zeichnung

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt und nachfolgend näher erläutert.

Integration in das Gesamtkonzept des Starters gemäß Fig. 1

Die digitale Auswerteschaltung erkennt aus dem Ausbleiben der Rechteckimpulse, daß der Motor läuft und unterbricht mit Hilfe eines geeigneten Leistungsschalters 18 (Relais, MOSFET) die Verbindung zwischen Magnetschalter 19 und Zündschloß 20 und der Startermotor 9 wird stillgesetzt. Auf diese Weise wird die Startersteuerung 21 realisiert. Es ist möglich die Startsteuerung mit der Schaltungsanordnung gemäß Anspruch 1 in den Starter 22 einzubauen. Dabei werden keine neuen Anschluß- und Ansteuerkonzepte benötigt.

Durch Beobachtung der Batteriespannung soll erkannt werden, wann der Motor läuft. Abschaltkriterium ist, wenn die Bordnetzspannung ausreichend lang nicht mehr absinkt. Ob die Spannung ansteigt oder abfällt, kann z. B. mit einem A/D-Wandler ermittelt werden. Dieses Verfahren ist kostenaufwendig und daher für diese Aufgabenstellung nicht geeignet. Daher wird folgendes Verfahren zur Aufbereitung der Bordnetzspannung vorgeschlagen: Die Ausgangsspannung U_bat hat u. a. beim Einsatz dieses Verfahrens mit der Schaltungsanordnung nach Fig. 3 die in Fig. 4 dargestellte Form.

Mit Hilfe des rechteckförmigen Ausgangssignals U_a am Ausgang des Komparators 10 kann man erkennen, mit welcher Periode die Batteriespannung U_bat ansteigt und wieder abfällt. Damit kennt man dann die Drehgeschwindigkeit des Generators. Der Motor läuft dann, wenn die Spannung nicht mehr abfällt, der Startermotor 9 also nicht mehr das Gas im Zylinder komprimieren muß. Dies wird daran erkannt, daß die Ausgangssignale U_a des Komparators 10 nicht mehr mit der gewünschten Periodizität auftreten. Die Verzögerung der Spannung U_v kann entweder mit einem Abtasthalteglied 11 (wie in Fig. 3), oder mit einem analogen Tiefpaßfilter 12 gemäß Fig. 5 realisiert werden.

Realisierungsvorschlag mit analogem Tiefpaßfilter gemäß Fig. 5:
Der Spannungsteiler aus den Widerständen 13 und 34 bildet zusammen mit dem Kondensator 15 den Eingangstiefpaß, der in erster Linie die Aufgabe hat, die Eingangsspannung U_bat zu glätten und Störungen zu unterdrücken. Der R/C-Tiefpaß 12 verzögert das Signal am nichtinvertierenden Eingang des Komparators 10 gegenüber dem invertierenden Eingang und erreicht auf diese Weise die gewünschte Kombination von Signalen am Eingang der digitalen Auswerteschaltung.

Realisierungsvorschlag mit µC gemäß Fig. 6:
Mit Hilfe eines A/D-Wandlers 16 wird die Bordnetzspannung U_bat gemessen (Spannungsverlauf siehe Fig. 2). Mit einer geeigneten Auswertung des Batteriespannungsverlaufes (Spannung fällt nicht mehr ab, da die Kompression im Zylinder nicht mehr vom Starter durchgeführt werden muß) wird mit dem µC 17 der Punkt erkannt, an dem der Motor gestartet ist und das Relais 18 wird geöffnet. Dadurch wird der Starter ausgespurt. Solange der Motor an ist, bleibt das Relais 18 geöffnet. Dadurch wird ein Nachstarten des Motors verhindert. Erst wenn der Motor aus ist und die Batteriespannung auf den Ruhepegel absinkt, schließt das Relais 18 und der Motor kann erneut gestartet werden. Mit Hilfe einer geeigneten Steuersoftware des µC 17 wird die Funktion des Start-Sperr-Relais und des Start-Wiederhol-Relais gesteuert werden.

Spiegelbildlich zum Verlauf der Batteriespannung U_bat in Fig. 2 verhält sich beim Startvorgang der Brennkraftmaschine gemäß Fig. 7 der Batteriestrom bzw. der Starterstrom I_s, so daß auch mit Messung des Starterstromes mittels Hall-Sensor oder Schunt der Startvorgang der Brennkraftmaschine durch Abfühlen der Stromwelligkeit I_w erfaßt werden kann. Beim Ausbleiben dieser Welligkeit wird der Anlaßvorgang von der Schaltungsanordnung abgeschaltet. Ebenso ist es jedoch auch möglich, den Anlauf der Brennkraftmaschine durch den dann auftretenden Stromabfall auf den Leerlaufstrom 10 als Abschaltkriterium zu verwenden.

Die Abschaltkriterien der Spannungs- und Stromwelligkeit können unabhängig voneinander oder in Kombination miteinander zum Abschalten des Startvorgangs verwendet werden.

Außerdem ist es zur Entlastung der Brennkraftmaschine während des Anlaßvorgangs zweckmäßig, wenn dabei die Erregung eines von dieser Maschine angetriebenen Generators zur Versorgung der Akkumulatorbatterie ausgeschaltet bleibt. Das Abschaltsignal der Schaltungsanordnung zum Abschalten der Startvorrichtung läßt sich dann auch noch als Freigabesignal für die Erregung des Generators verwenden.

Claims

1. Schaltungsanordnung für eine Startvorrichtung von Brennkraftmaschinen, wobei der Startermotor über ein Startrelais mittels eines Startschalters auf eine Akkumulatorbatterie zu schalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsanordnung Mittel zur Erfassung der Welligkeit der Batteriespannung und/oder des Stromes beim Startvorgang durch Kompression und Dekompression der Brennkraftmaschine aufweist, und daß diesem Mittel eine Schaltstufe nachgeschaltet ist, die beim Ausbleiben der Welligkeit den Startermotor abschaltet.