DE19955065A1

DE19955065A1 - Starter für eine Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE19955065A1
Application number: DE1999155065
Authority: DE
Inventors: Hans-Dieter Siems; Claus Kramer; Marcus Rosenberger; Stephan Schmitz; Tan Budi; Blagoj Spasevski; Vincent Tarquinio
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1999-11-15
Filing date: 1999-11-15
Publication date: 2001-05-23
Also published as: DE50012224D1; EP1101932A1; ES2255938T3; EP1101932B1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Starter für eine Brennkraftmaschine, mit einem Startergehäuse (1), mit einem in dem Startergehäuse (1) untergebrachten elektrischen Startermotor (2), mit zumindest einem Sensor zur Erfassung von zumindest einem Starter-Betriebsparameter, und mit einer den Sensor umfassenden elektronischen Baugruppe (3), die Bestandteile einer Regel- und/oder Steuerschaltung ist, die den elektrischen Startermotor (2) und/oder andere Starterbestandteile regelt und/oder steuert. DOLLAR A Es ist vorgesehen, daß die elektronische Baugruppe (3) innerhalb des Startergehäuses (1) angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Starter für eine Brennkraft maschine, mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 genann ten Merkmalen.

Stand der Technik

Starter der gattungsgemäßen Art sind bekannt. Zum Starten der Brennkraftmaschine muß der Starter den Verbrennungs motor mit einer Startdrehzahl genannten Mindestdrehzahl, durchdrehen, damit auch bei ungünstigen Betriebsbedingun gen das beim Otto-Motor zum Selbstlauf notwendige Luft- Kraftstoff-Gemisch gebildet bzw. beim Dieselmotor die Selbstzündungstemperatur erreicht werden kann. Ferner muß der Starter nach den ersten Zündungen beim Hochlaufen auf die Mindest-Selbstdrehzahl des Verbrennungsmotors diesen unterstützen. Es ist bekannt, derartige Starter mit einer Regel- und/oder Steuerschaltung auszustatten, die den elektrischen Startermotor und/oder andere Starterbestand teile, wie beispielsweise das Starterrelais, regelt und/oder steuert. Diese Regelung und/oder Steuerung er folgt dabei in Abhängigkeit von zumindest einem Starter- Betriebsparameter, der durch einen Sensor erfaßt wird.

Bei den bekannten Startern wurde die Steuer- und/oder Re gelschaltung außerhalb des Startergehäuses angeordnet, beispielsweise an dem dem Starterritzel gegenüberliegen den axialen Ende des Starters. Dabei ist nachteilig, daß der durch den Sensor zu erfassende Starter- Betriebsparameter entweder nicht direkt vor Ort erfaßt werden kann, oder daß die Verkabelung zwischen dem Sensor und der Regel- und/oder Steuerschaltung aufwendig ist.

Vorteile der Erfindung

Der erfindungsgemäße Starter mit den im Anspruch 1 ge nannten Merkmalen bietet demgegenüber den Vorteil, daß der zu erfassende Starter-Betriebsparameter direkt vor Ort erfaßt werden kann, ohne daß eine aufwendige Verkabe lung erforderlich ist. Weiterhin schützt das Starterge häuse die elektronische Baugruppe.

Besonders deutlich werden die erfindungsgemäßen Vorteile dann, wenn der Sensor ein Temperatursensor ist. Bei be kannten derartigen Startern befindet sich zwischen dem Startergehäuse und der außerhalb von diesem angeordneten Regel- und/oder Steuerschaltung zumindest abschnittsweise ein Luftspalt, so daß kein vollflächiger Kontakt zwischen dem Startergehäuse und dem Gehäuse der Regel- und/oder Steuerschaltung möglich war. Aus diesem Grund mußte ein an dem Startergehäuse angeordneter Temperatursensor um ständlich verkabelt werden, um die durch den Sensor er faßte Temperatur mit der Regel- und/oder Steuerschaltung auszuwerten. Diese umständliche Verkabelung trug auch da zu bei, daß das Ansprechverhalten des Sensors nicht be friedigend war.

Diese Probleme werden vermieden, wenn die den Temperatur sensor umfassende elektronische Baugruppe innerhalb des Startergehäuses, vorzugsweise im Bereich der stärksten Wärmequelle, angeordnet wird.

In diesem Zusammenhang ist darauf hinzuweisen, daß der Begriff Baugruppe in funktionaler Hinsicht aufgefaßt wer den soll, d. h. der Sensor muß nicht zwangsläufig auf der gleichen Platine wie die Baugruppe angeordnet werden, ob wohl dies insbesondere beim Vorhandensein eines Baugrup pengehäuses die bevorzugte Ausführungsform darstellt, da der Verkabelungsaufwand dann besonders niedrig ist.

Hinsichtlich des Verkabelungsaufwandes ist es noch vor teilhafter, wenn die gesamte Regel- und/oder Steuerschal tung vollständig durch die elektronische Baugruppe gebil det und innerhalb des Startergehäuses angeordnet ist.

In vielen Fällen weist das Startergehäuse einen Starter gehäusedeckel auf, der beispielsweise ein Ankerlagerde ckel sein kann. Sofern ein derartiger Startergehäusede ckel vorhanden ist, kann die elektronische Baugruppe an der Startergehäuse-Deckelinnenseite angeordnet sein. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die elektronische Baugruppe selbst innerhalb eines Baugruppengehäuses ange ordnet werden soll, weil der Startergehäusedeckel in die sem Fall den Boden des Baugruppengehäuses bilden kann.

Es ist ebenfalls denkbar, daß die elektronische Baugruppe Abschnitte der Starterlängsachse, d. h. der Rotationsach se, zumindest teilweise koaxial umgibt, wobei die elekt ronische Baugruppe in solchen Fällen als Ringplatine oder als Teilringplatine ausgebildet sein kann.

Unabhängig davon, ob die elektronische Baugruppe Ab schnitte der Starterlängsachse zumindest teilweise koaxi al umgibt oder nicht, kann sie auch ritzelseitig vom elektrischen Startermotor angeordnet sein.

Insbesondere in Fällen, in denen der Sensor ein Tempera tursensor ist, ist es vorteilhaft, die Baugruppe im Be reich der stärksten Wärmequelle anzuordnen, die in vielen Fällen durch den Kommutator des elektrischen Startermo tors gebildet ist. In diesem Fall wird besonders bevor zugt, daß die Temperatur der Kommutatorbürsten erfaßt wird, was beispielsweise dadurch möglich ist, daß die elektronische Baugruppe - und mit ihr der Sensor - an dem Kommutatorbürstenhalter angeordnet wird.

Eine derartige Ausgestaltung ist auch dann denkbar, wenn der Kommutator antriebsseitig angeordnet ist.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Starters kann dessen Beschädigung aufgrund einer Überschreitung der zulässigen Betriebstemperatur besonders wirksam ver mieden werden, weil die Betriebstemperatur an der kri tischsten Stelle erfaßt und ein erneuter oder weiterer Betrieb des elektrischen Startermotors verhindert werden kann, beispielsweise indem das Starterrelais entsprechend gesteuert wird.

Auch aus Kostengründen ist es besonders vorteilhaft, wenn die gesamte Regel- und/oder Steuerschaltung vollständig durch die in dem Startergehäuse angeordnete elektronische Baugruppe gebildet ist, obwohl dies nicht zwingend erfor derlich ist.

Zeichnungen

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend an hand der zugehörigen Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 die Vorderansicht eines bekannten Starters;

Fig. 2 eine teilweise geschnittene Seitenansicht des bekannten Starters nach Fig. 1;

Fig. 3 die Rückansicht des bekannten Starters nach den Fig. 1 und 2, ohne am Startergehäuse befes tigte Regel- und/oder Steuerschaltung;

Fig. 4 die Rückansicht des bekannten Starters nach den Fig. 1 bis 3, mit an dem Startergehäuse be festigter Regel- und/oder Steuerschaltung;

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht einer ersten Aus führungsform des erfindungsgemäßen Starters;

Fig. 6 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Starters;

Fig. 7 eine teilweise geschnittene schematische Dar stellung einer dritten Ausführungsform des er findungsgemäßen Starters.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Um die Vorteile der vorliegenden Erfindung besser zu ver deutlichen wird anhand der Fig. 1 bis 4 zunächst ein bekannter, gattungsgemäßer Starter beschrieben.

In den Fig. 1 bis 4 sind verschiedene Ansichten des zum Stand der Technik gehörenden gattungsgemäßen Starters dargestellt. Der Starter weist ein Startergehäuse 1 auf, das durch mehrere Gehäuseteile gebildet ist. Eines dieser Gehäuseteile ist durch den Startergehäusedeckel 4 gebil det, der in Form eines Ankerlagerdeckels dargestellt ist. An dem Startergehäuse 1 ist ein Starterrelais 6 befes tigt, das beim Starterbetrieb nicht nur den elektrischen Kontakt zwischen Batterie und elektrischem Startermotor 2 herstellt, sondern das weiterhin auch einen Einrückhebel 7 betätigt, über den der Einspurvorgang des Starterrit zels 9 ausgelöst wird.

Eine hier nicht näher interessierende Freilaufeinrich tung, die den Starter beim Anspringen des Verbrennungsmo tors vor zu hohen Drehzahlen schützt, ist mit dem Bezugs zeichen 8 versehen.

Die gattungsgemäß zur Regel- und/oder Steuerschaltung ge hörende elektronische Baugruppe 3 ist außerhalb des Star tergehäuses 1, und zwar am Startergehäusedeckel 4 ange ordnet, wie dies den Fig. 2 und 4 zu entnehmen ist. Die Befestigung der elektronischen Baugruppe 3 erfolgt an Befestigungsstellen, die in Fig. 3 mit dem Bezugszeichen 10 versehen sind.

Nachteilig ist bei dieser bekannten Lösung, daß sich zwi schen dem Startergehäusedeckel 4 und dem Gehäuse der elektronischen Baugruppe 3 ein Luftspalt befindet, der zu mindest einen vollflächigen Kontakt zwischen dem Starter gehäuse und dem Gehäuse der elektronischen Baugruppe 3 unmöglich macht. Aus diesem Grund muß ein Temperatursen sor umständlich verkabelt werden, um einen Kontakt mit dem Starter herzustellen. Diese umständliche Verkabelung sorgt weiterhin dafür, daß die Ansprechzeit des Sensors relativ gering ist.

Wenn der Temperatursensor im Gehäuse der elektronischen Baugruppe 3 angeordnet ist, kann eine Überhitzung bei zum Stand der Technik gehörenden Startern erst nach dem Wär meaustausch zwischen dem Starter und dem Gehäuse der elektronischen Baugruppe 3 festgestellt werden. Dies kann unter Umständen jedoch dazu führen, daß die zu hohe Tem peratur erst dann festgestellt wird, wenn der Starter durch Überhitzung bereits Schaden genommen hat.

Diese Nachteile werden durch den erfindungsgemäßen Star ter vermieden.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 ist die gesamte Regel- und/oder Steuerschaltung durch die elektronische Baugruppe 3 gebildet. Die in Fig. 5 nicht näher darge stellte elektronische Baugruppe 3 ist innerhalb des Star tergehäuses 1 im Bereich des Startergehäusedeckels 4 an geordnet. Ein ebenfalls nicht dargestelltes Baugruppenge häuse umgibt die elektronische Baugruppe 3. Der Boden des Baugruppengehäuses kann durch die Innenoberfläche des Startergehäusedeckels 4 gebildet sein, der als Ankerla gerdeckel ausgebildet ist. Diese Anordnung hat den Vor teil, daß ein Temperatursensor direkt in der Nähe der heißesten Stelle angebracht werden kann. Die relativ starke Erwärmung ist von dem Temperatursensor innerhalb des Baugruppengehäuses erfassbar, so dass Startvorgänge unterbunden werden können, um eine Überhitzung des Star ters bzw. des elektrischen Startermotors 2 zu vermeiden.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 ist die elekt ronische Baugruppe 3 ebenfalls innerhalb des Starterge häuses 1, jedoch ritzelseitig vom elektrischen Startermo tor 2 angeordnet. Wie dies in Fig. 6 angedeutet ist, kann die elektronische Baugruppe 3 bei dieser Ausfüh rungsform als Ringplatine ausgebildet sein. Diese Lösung hat den Vorteil, daß keine Bauvolumenvergrößerung des Starters notwendig ist und daß die Temperaturbelastung der elektronischen Baugruppe 3 gering bleibt. Allerdings könnte die Baugruppe 3 bei dieser Ausführungsform zumin dest dann nicht kompakt aufgebaut werden, wenn ein Tempe ratursensor oder irgendein anderer Sensor im Bereich des Kommutators 5 angeordnet werden soll, da dies einen hö heren Verkabelungsaufwand mit sich bringen würde.

Dieser höhere Aufwand entfällt bei dem Ausführungsbei spiel gemäß Fig. 7.

Bei dem in Fig. 7 dargestellten Starter ist der Kommuta tor antriebsseitig angeordnet. Die elektronische Baugrup pe 3 ist an den Kommutatorbürstenhaltern befestigt, um über einen Temperatursensor die Temperatur der Kohlebürs ten zu erfassen. Die elektronische Baugruppe 3 kann kom pakt aufgebaut sein, weil sich der Temperatursensor bei dieser Ausführungsform im Bereich der stärksten Wärme quelle befindet, die in diesem Fall durch den Kommutatur gebildet ist. Sollte die zulässige Betriebstemperatur der elektronischen Baugruppe 3 bei dieser Anordnung über schritten werden, so wäre gegebenenfalls ein Hitzeschild vorzusehen.

Claims

1. Starter für eine Brennkraftmaschine, mit einem Star tergehäuse (1), mit einem in dem Startergehäuse (1) un tergebrachten elektrischen Startermotor (2), mit zumin dest einem Sensor zur Erfassung von zumindest einem Star ter-Betriebsparameter, und mit einer den Sensor umfassen den elektronischen Baugruppe (3), die Bestandteil einer Regel- und/oder Steuerschaltung ist, die den elektrischen Startermotor (2) und/oder andere Starterbestandteile re gelt und/oder steuert, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Baugruppe (3) innerhalb des Startergehäu ses (1) angeordnet ist.

2. Starter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor ein Temperatursensor ist.

3. Starter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß das Startergehäuse (1) einen Startergehäusedeckel (4) aufweist, und daß die elektroni sche Baugruppe (3) im Bereich des Startergehäusedeckels (4) angeordnet ist.

4. Starter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß der Startergehäusedeckel ein Anker-Lagerdeckel (4) ist.

5. Starter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß die elektronische Baugruppe (3) innerhalb eines Baugruppengehäuses angeordnet ist.

6. Starter nach einem der vorhergehenden Anspruche, da durch gekennzeichnet, daß der Startergehäusedeckel (4) den Boden des Baugruppengehäuses bildet.

7. Starter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß die elektronische Baugruppe (3) Abschnitte der Starterlängsachse zumindest teilweise ko axial umgibt.

8. Starter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß die elektronische Baugruppe (3) als Ringplatine ausgebildet ist.

9. Starter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß die elektronische Baugruppe (3) ritzelseitig vom elektrischen Startermotor (2) angeordnet ist.

10. Starter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß der elektrische Startermotor (2) einen Kommutator (5) aufweist, und daß die elektroni sche Baugruppe (3) im Bereich des Kommutators (5) ange ordnet ist.

11. Starter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß die elektronische Baugruppe (3) die Temperatur von Bürsten erfaßt, die Bestandteil des Kommutators (5) sind.

12. Starter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß die Bürsten durch einen Bürs tenhalter gehaltert sind, und daß die elektronische Bau gruppe (3) an dem Bürstenhalter angeordnet ist.

13. Starter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß der Kommutator (5) antriebssei tig angeordnet ist.

14. Starter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß die Regel- und/oder Steuer schaltung den Betrieb des elektrischen Startermotors ver hindert, wenn die elektronische Baugruppe (3) eine Tempe ratur sensiert, die über einer vorgegebenen Temperatur liegt.

15. Starter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß die Regel- und/oder Steuer schaltung vollständig durch die elektronische Baugruppe (3) gebildet ist.