DE4338638A1 - Control circuit for vehicle engine starter motor - Google Patents

Control circuit for vehicle engine starter motor

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Abstract

The control circuit incorporates a delay device for preventing subsequent activation of the starter motor within a given interval after the initial starter motor activation. A signal is provided which represents the leading flank in the starter protection current circuit, used to trigger the time delay which blocks the starter motor control circuit for the timed delay interval.Pref. the latter signal is provided by a transistor (T1) switched from a satd. state to a blocking state in dependence on the starter protection and controlling a charge storage capacitor (C1).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Steuer­ kreis für einen Kraftfahrzeug-Anlasser, enthaltend ein Verzögerungsmittel zur Unterbindung einer neuerlichen Aktivierung des Anlassers während eines festgelegten Zeitraums nach einer ersten Aktivie­ rung.The present invention relates to a tax circuit for a motor vehicle starter, containing a delay means to prevent a reactivation of the starter during a specified period after an initial activation tion.

Der Anlasser eines Kraftfahrzeugs ist dazu be­ stimmt, einen Verbrennungsmotor mit Hilfe eines Antriebsritzels anzutreiben.The starter of a motor vehicle is to be true, an internal combustion engine with the help of a Drive pinion.

Das Antriebsritzel befindet sich in eingerasteter Stellung, wenn der Zündschlüssel in Anlaßstellung ist. Wird die Betätigung des Zündschlüssels unter­ brochen, kehrt das Antriebsritzel wieder in Ruhe­ stellung zurück, wo es sich von dem fest mit dem Verbrennungsmotor verbundenen Zahnkranz löst.The drive pinion is locked Position when the ignition key is in the cranking position is. Is the actuation of the ignition key under broken, the drive pinion returns calmly position where it is from the fixed with the Internal gear connected to the internal combustion engine releases.

Während der Funktion des Anlassers und vor dem Anlassen des Verbrennungsmotors kann der Fahrer unabsichtlich und kurzfristig den auf den Zünd­ schlüssel ausgeübten Druck verringern und damit eine zeitweilige Unterbrechung der Funktion des Anlassers bewirken. Das Ritzel löst sich dann von dem Kranz des Wärmekraftmotors und wenn dann der Schlüssel wieder in Anlaßstellung gebracht wird, bevor der eine bestimmte Trägheit aufweisende Anlasser-Elektromotor zum Stillstand kommt, greift es dann wieder in den Zahnkranz des Verbrennungsmo­ tors ein, der stillsteht.During starter function and before The driver can start the internal combustion engine unintentionally and in the short term on the Zünd key pressure and thus reduce a temporary interruption of the function of the Cause starter. The pinion will then come off the wreath of the thermal engine and then if Key is brought back into the starting position, before the one with a certain inertia  The starter electric motor comes to a standstill then put it back in the ring gear of the combustion engine tors that stands still.

Das Ritzel kann unter diesen Umständen nicht in den Zahnkranz eingreifen und derartige unvorhergesehene Manöver bewirken einen schnellen Verschleiß der Vorderflächen des Ritzels und des Zahnkranzes.Under these circumstances, the pinion can not To engage the ring gear and such unforeseen Maneuvers cause rapid wear and tear Front surfaces of the pinion and ring gear.

Um solche Situationen zu vermeiden, kennt der bisherige Stand der Technik das Verfahren, in den Mechanismus des Zündschlüssels eine Verriegelung einzubauen, die den Fahrer zwingt, den Zündschlüs­ sel in Aus-Stellung zu bringen, bevor er für eine neuerliche Betätigung wieder eingeschaltet wird. Die für die Durchführung dieses Manövers erforderli­ che Zeit, die das Drehen des Schlüssels in einer Richtung bis zum Ertönen eines Klickgeräuschs und anschließend das Drehen in der anderen Richtung, entsprechend dem Anlaßvorgang, einschließt, gestat­ tet je nach Geschicklichkeit des Fahrers, die Rückkehr des Anlassers in die Ruheposition sicherzu­ stellen.To avoid such situations, he knows prior art the process in which Mechanism of the ignition key locking to install, which forces the driver to turn off the ignition to put sel in the off position before going for a actuation is switched on again. The necessary for the execution of this maneuver time that the turning of the key in one Direction until you hear a click and then turning in the other direction, according to the starting process, includes, permitted depending on the skill of the driver Return of the starter to the rest position put.

Diese Lösung ist jedoch nicht völlig zufriedenstel­ lend, denn sie bringt einen komplizierten mechani­ schen Aufbau mit sich, der sich in einer Erhöhung der Fertigungskosten widerspiegelt.However, this solution is not entirely satisfactory lend because it brings a complicated mechani structure with itself, resulting in an increase reflects the manufacturing costs.

Nach dem bisherigen Stand der Technik wurde auch vorgeschlagen, den Anlasser gegen unbeabsichtigte neuerliche Anlaßvorgänge durch eine elektronische Zeitverzögerung des Steuerrelais zu schützen.According to the current state of the art, too suggested the starter against accidental new starting processes by an electronic To protect the time delay of the control relay.

Diese bekannten Lösungen sind nicht völlig zufrie­ denstellend, denn sie bedingen den Einsatz von Bauteilen wie Relais oder Kondensatoren großer Kapazität, deren Zuverlässigkeit begrenzt bleibt, insbesondere bei Kraftfahrzeugen, die schwierigen Einsatzbedingungen ausgesetzt werden, insbesondere schädlichen Temperatur- oder Feuchtigkeitsbedingun­ gen.These known solutions are not entirely satisfied because they require the use of Large components such as relays or capacitors Capacity whose reliability remains limited, especially in motor vehicles that are difficult  Operating conditions are exposed, in particular harmful temperature or humidity conditions gene.

Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, diese Schwierigkeiten dadurch zu beseitigen, daß ein Steuerkreis für einen Kraftfahrzeug-Anlasser vorge­ schlagen wird, der jedes Anlassen für eine Zeitlang unmöglich macht, nachdem ein Versuch stattgefunden hat, der nicht zum Starten des Verbrennungsmotors führte, und ausreicht, um das Anhalten des Elektro­ motors vor einem neuerlichen Start zu garantieren.The purpose of the present invention is this To eliminate difficulties in that a Control circuit for a motor vehicle starter that will beat every start for a while impossible after an attempt has been made has not to start the internal combustion engine led, and sufficient to stop the electro to guarantee motors before a new start.

Zu diesem Zweck enthält der erfindungsgemäße Steuer­ kreis Mittel zur Lieferung eines Signals Vs entspre­ chend der Erfassung einer absteigenden Flanke am Stromkreis des Anlasser-Schützes, wobei das genann­ te Signal Vs eine Zeitverzögerung auslöst, die einen Steuerkreis des Anlassers während einer bestimmten Zeitdauer blockiert.For this purpose, the control circuit according to the invention contains means for supplying a signal V s accordingly to the detection of a rising edge on the circuit of the starter contactor, said signal V s triggering a time delay which blocks a control circuit of the starter for a certain period of time .

Die Mittel zur Lieferung eines Signals Vs entspre­ chend der Erfassung einer absteigenden Flanke des Anlasser-Schützes bestehen vorteilhafterweise aus einer Abzweigstufe und aus einer Aufbereitungsstu­ fe, die ein Signal VE zur Aktivierung des Zeitre­ lais liefert, wenn die Abzweigstufe einen Impuls mit einer bestimmten Polarität liefert.The means for supplying a signal V s accordingly to the detection of a rising edge of the starter contactor advantageously consist of a branch stage and a preparation stage which delivers a signal V E for activating the time relay when the branch stage has a pulse with a certain one Provides polarity.

Die Erfassungsstufe enthält vorteilhafterweise einen Transistor, der vom gesättigten Zustand, wo der Schütz des Anlassers geschlossen ist, zum blockierten Zustand übergeht, wenn der Schütz des Anlassers offen ist, und wobei ein in Ruhestellung geladener Kondensator sich entlädt, wenn der Transi­ stor leitend wird.The detection level advantageously contains a transistor from the saturated state where the starter contactor is closed to blocked state passes when the contactor of the Starter is open and one at rest charged capacitor discharges when the transi stor becomes leading.

Nach einer vorzuziehenden Ausführungsart besteht die Aufbereitungsstufe aus einem Transistor MOSFET, der eine aufsteigende Flanke liefert, wenn die Erfassungsstufe eine positive Spannungsspitze liefert.According to a preferred embodiment the processing stage from a transistor MOSFET,  which provides a rising edge when the Detection level a positive voltage spike delivers.

Die Steuerstufe besteht vorzugsweise aus einem Transistor MOSFET, der als Ruhekontakt arbeitet und dessen Drain-Source-Leistungsteil zwischen der Spule des Schützes und Masse angeordnet ist.The control stage preferably consists of one Transistor MOSFET that works as a normally closed contact and whose drain-source power section between the Coil of the contactor and ground is arranged.

Die vorliegende Erfindung wird besser verständlich beim Durchlesen der nachfolgenden Beschreibung eines besonderen Ausführungsbeispiels, worin auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen wird, die folgendes darstellen:The present invention will be better understood when reading the following description a particular embodiment, wherein on reference is made to the accompanying drawings, which represent the following:

Fig. 1 zeigt das Prinzipschaltbild eines erfin­ dungsgemäßen Steuerkreises, Fig. 1 shows the basic circuit diagram of a control circuit OF INVENTION to the invention,

Fig. 2 zeigt das Chronogramm verschiedener Signale, die von dem in Fig. 1 dargestellten Stromkreis eingesetzt werden. FIG. 2 shows the chronogram of various signals that are used by the circuit shown in FIG. 1.

Das in Fig. 1 dargestellte Prinzipschaltbild ist in fünf Stufen unterteilt:The basic circuit diagram shown in Fig. 1 is divided into five stages:

  • - eine Erfassungsstufe (1);- a detection level ( 1 );
  • - eine Aufbereitungsstufe (2);- a preparation stage ( 2 );
  • - eine Verzögerungsstufe (3);- a delay stage ( 3 );
  • - eine Steuerstufe (4);- a control stage ( 4 );
  • - eine Abschaltstufe (5).- A switch-off stage ( 5 ).

Die Erfassungsstufe (1) dient der Erfassung des Öffnens des Zündschlüssels. Ergebnis der Erfassung ist das Kippen des Potentials VR4 an den Klemmen des Widerstands R4 von einem "niedrigen" Niveau, dem Masse-Niveau, zu einem "hohen" Niveau während eines kurzen Moments, der der Ladung des Kondensa­ tors C1 entspricht. Die Ladung des Kondensators C1 wird durch den Übergang des Transistors T1 aus dem Sättigungszustand, der dem geschlossenen Schlüssel­ kreis entspricht, zum blockierten Zustand, der dem offenen Schlüsselkreis entspricht, bewirkt.The detection level ( 1 ) is used to detect the opening of the ignition key. The result of the detection is the tilting of the potential V R4 at the terminals of the resistor R 4 from a "low" level, the ground level, to a "high" level for a short moment, which corresponds to the charge of the capacitor C 1 . The charge of the capacitor C 1 is caused by the transition of the transistor T 1 from the saturated state, which corresponds to the closed key circuit, to the blocked state, which corresponds to the open key circuit.

Die Aufbereitungsstufe (2) hat den Zweck, die positive Spannungsspitze VR4 an den Klemmen des Widerstands R4 in eine absteigende Flanke VE am Ausgang des Transistors T2 umzuwandeln.The processing stage ( 2 ) has the purpose of converting the positive voltage peak V R4 at the terminals of the resistor R 4 into a rising edge V E at the output of the transistor T 2 .

In Ruhestellung ist der Transistor MOSFET T2 bloc­ kiert und VE=Uaux, wobei Uaux die Hilfsspeisespan­ nung bezeichnet, die von +Ubat abgeleitet wird, also der von der Batterie gelieferten Spannung.At rest, the transistor MOSFET T 2 is blocked and V E = U aux , where U aux denotes the auxiliary supply voltage which is derived from + U bat, that is to say the voltage supplied by the battery.

Die Ladung des Kondensators C1 bewirkt das Ansteu­ ern des Transistors T2 und das Kippen des Poten­ tials VE vom Wert +Uaux zu 0.The charge of the capacitor C 1 causes the control of the transistor T 2 and the tilting of the potential V E from the value + U aux to 0.

Wenn die Ladung C1 beendet ist, wird der Transistor T2 wiederum blockiert und VE nimmt seinen ursprüng­ lichen Wert +Uaux wieder an.When the charge C 1 has ended, the transistor T 2 is blocked again and V E assumes its original value + U aux again.

Die Verzögerungsstufe (3) arbeitet mit einer inte­ grierten Schaltung (6) nach Art eines monostabilen Timers. Wenn sich das Potential VE auf dem "hohen" Niveau befindet, hält der Ausgang Vs den Wert "0" stabil; dieser kippt auf +Uaux, sobald bei VE eine absteigende Flanke erscheint. Die Dauer der Zeitver­ zögerung, das heißt die Dauer der Haltung des Ausgangs Vs, richtet sich nach der Zeitkonstante R6C2.The delay stage ( 3 ) works with an integrated circuit ( 6 ) in the manner of a monostable timer. When the potential V E is at the "high" level, the output V s keeps the value "0"stable; this tilts to + U aux as soon as a falling edge appears at V E. The duration of the time delay, that is, the duration of the holding of the output V s , depends on the time constant R 6 C 2 .

Die Steuerstufe (4) besteht aus einem Transistor MOSFET T3, der im Umschaltbetrieb funktioniert. Je nach Zustand der Speisespannung Vs ist der Transi­ stor T3 blockiert (Vs auf "niedrigem" Niveau) oder gesättigt (Vs auf "hohem" Niveau).The control stage ( 4 ) consists of a transistor MOSFET T 3 , which works in the switching mode. Depending on the state of the supply voltage V s , the transistor T 3 is blocked (V s at "low" level) or saturated (V s at "high" level).

Die Abschaltstufe (5) besteht aus einem normalerwei­ se geschlossenen Transistor MOSFET T4, der durch den Transistor T3 der Steuerstufe (4) gesteuert wird. Sein Drain-Source-Leistungsteil ist zwischen der Spule des Schützes (Ausgang "S" der Schaltung) und Masse angeordnet.The shutdown stage ( 5 ) consists of a normally closed transistor MOSFET T 4 , which is controlled by the transistor T 3 of the control stage ( 4 ). Its drain-source power section is arranged between the coil of the contactor (output "S" of the circuit) and ground.

Die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Stromkrei­ ses ist, unter Bezugnahme auf das Chronogramm zu Fig. 2, folgende:The mode of operation of the circuit according to the invention is as follows, with reference to the chronogram of FIG. 2:

In Ruhestellung, das heißt wenn sich der Zündschlüs­ sel in Ruhestellung befindet, ist der Transistor T1 blockiert und den Kondensator C1 bleibt unter der Batteriespannung geladen, so daß das Potential VR4 gleich Null ist. Infolgedessen ist der Transistor T2 offen und VE = +Uaux. Der Ausgang Vs der Verzö­ gerungsstufe (3) befindet sich auf dem niedrigen Niveau und der Verzögerungskreis (6) ist nicht aktiviert. Dadurch bleibt die Blockierung des Transistors T3 erhalten. Der Transistor T4 ver­ bleibt somit in seinem geschlossenen Ruhezustand.In the rest position, that is, when the ignition key is in the rest position, the transistor T 1 is blocked and the capacitor C 1 remains charged under the battery voltage, so that the potential V R4 is equal to zero. As a result, transistor T 2 is open and V E = + U aux . The output V s of the delay stage ( 3 ) is at the low level and the delay circuit ( 6 ) is not activated. As a result, the blocking of the transistor T 3 is retained. The transistor T 4 thus remains in its closed idle state.

Der Beginn t1 einer Anlaßfolge spiegelt sich im Schließen des Zündschlüssels wieder, der den Transi­ stor T1 leitend macht und somit die Entladung des Kondensators C1 über den Widerstand R4 bewirkt. Das Potential VR4 geht schnell vom Wert 0 zum Wert -Ub über und wird dann wieder Null. Dies bewirkt keine Zustandsänderung des Transistors T2 und VE weist stets den Wert +Uaux auf. Die Verzögerungsstufe (3) ist nicht aktiv.The start t 1 of a sequence of events is reflected in the closing of the ignition key, which makes the transistor T 1 conductive and thus causes the discharge of the capacitor C 1 via the resistor R 4 . The potential V R4 quickly changes from the value 0 to the value -Ub and then becomes zero again. This does not change the state of the transistor T 2 and V E always has the value + U aux . The delay stage ( 3 ) is not active.

Der Widerstand R4 und der Kondensator C1 sind so dimensioniert, daß die Entladung im Verhältnis zur Dauer eines Anlaßvorgangs sehr schnell vonstatten geht.The resistor R 4 and the capacitor C 1 are dimensioned so that the discharge takes place very quickly in relation to the duration of a starting process.

Mit dem Öffnen t2 des Anlaß-Kontakts, am Ende einer Anlaßphase, wird der Transistor T1 blockiert und bewirkt das Laden des Kondensators C1 über den Stromkreis (R3-C1-R4). Eine positive Spannungsspit­ ze VR4 erscheint an den Klemmen des Widerstands R4 und der Transistor T2 wird leitend. Die Spannung VE geht von +Uaux während der Ansteuerungszeit des Transistors T2 auf 0 über. Die absteigende Flanke des Signals VE löst den Verzögerungskreis aus und das Potential V5 kippt dann von 0 auf +Uaux. Das Signal VS erhält diesen Wert +Uaux während einer bestimmten Dauer durch die Zeitkonstante R6C2 aufrecht. Während dieser Zeit ist der Transistor T3 gesättigt und bewirkt dadurch das Blockieren des Transistors T4. Dieser verbleibt solange im bloc­ kierten Zustand, wie T3 gesättigt ist, das heißt während der Dauer der Verzögerung.With the opening t 2 of the starting contact, at the end of a starting phase, the transistor T 1 is blocked and causes the capacitor C 1 to be charged via the circuit (R 3 -C 1 -R 4 ). A positive voltage peak V R4 appears at the terminals of the resistor R 4 and the transistor T 2 becomes conductive. The voltage V E changes from + U aux to 0 during the activation time of the transistor T 2 . The rising edge of the signal V E triggers the delay circuit and the potential V 5 then tilts from 0 to + U aux . The signal V S maintains this value + U aux for a certain duration through the time constant R 6 C 2 . During this time, the transistor T 3 is saturated and thereby causes the transistor T 4 to be blocked. This remains in the blocked state as long as T 3 is saturated, that is to say during the delay.

Der Hinweis ist angebracht, daß das Potential VS bei einer Verzögerungsfolge auf dem "hohen" Niveau verbleibt, ungeachtet der Veränderungen, die sich am Eingang VE ergeben können. Die Diode D1 ist unverzichtbar, um den Transistor T4 gegen induktive Überspannungen während der Blockierung zu schützen.It is advisable that the potential V S remains at a "high" level in the event of a delay sequence, regardless of the changes that can occur at the input V E. The diode D 1 is indispensable to protect the transistor T 4 against inductive overvoltages during the blocking.

Es versteht sich, daß die Erfindung nicht auf das oben beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt ist, sondern sich auf verschiedene, dem Fachmann zu Gebote stehende Varianten erstreckt. Insbesondere können die Transistoren MOSFET durch andere Formen von statischen Schaltern ersetzt werden.It is understood that the invention is not limited to that Embodiment described above limited is, but to different, the expert Bids standing variants extends. Especially the MOSFET transistors can take other forms be replaced by static switches.

Claims (5)

1. Steuerkreis für einen Kraftfahrzeug-Anlasser, enthaltend ein Verzögerungsmittel zur Unterbindung einer neuerlichen Aktivierung des Anlassers während eines festgelegten Zeitraums nach einer ersten Aktivierung, dadurch gekenn­ zeichnet, daß er Mittel zur Lieferung eines Signals Vs enthält, welches der Erfassung einer absteigenden Flanke am Stromkreis des Anlas­ ser-Schütz entspricht, wobei das genannte Signal Vs eine Zeitverzögerung auslöst, die einen Steuerkreis des Anlassers während einer festgelegten Dauer blockiert.1. Control circuit for a motor vehicle starter, comprising a delay means for preventing a renewed activation of the starter during a specified period after a first activation, characterized in that it contains means for supplying a signal V s , which detects the detection of a falling edge on Circuit of the Anlas ser contactor corresponds, wherein said signal V s triggers a time delay that blocks a control circuit of the starter for a predetermined period. 2. Steuerkreis für einen Kraftfahrzeug-Anlasser nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Mittel zur Lieferung eines Signals Vs, welches der Erfassung einer absteigenden Flanke des Anlasser-Schütz entspricht, aus einer Abzweigstufe (1) und aus einer Aufberei­ tungsstufe (2) bestehen, die ein Signal Vs zur Aktivierung des Zeitrelais liefern, wenn die Ab­ zweigstufe (1) einen Impuls einer bestimmten Polari­ tät liefert.2. Control circuit for a motor vehicle starter according to claim 1, characterized in that the means for supplying a signal V s , which corresponds to the detection of a rising edge of the starter contactor, from a branching stage ( 1 ) and from a processing stage ( 2 ) exist, which provide a signal V s for activating the time relay when the branch stage ( 1 ) delivers a pulse of a certain polarity. 3. Steuerkreis für einen Kraftfahrzeug-Anlasser nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Erfassungsstufe einen Transistor aufweist, der vom gesättigten Zustand, wo der Anlasser-Schütz geschlossen ist, zum bloc­ kierten Zustand übergeht, wo der Anlasser-Schütz offen ist, und daß ein in Ruhestellung geladener Kondensator C1 entladen wird, wenn der Transistor T1 leitfähig wird.3. Control circuit for a motor vehicle starter according to claim 2, characterized in that the detection stage has a transistor which changes from the saturated state where the starter contactor is closed to the blocked state where the starter contactor is open, and that a capacitor C 1 charged in the rest position is discharged when the transistor T 1 becomes conductive. 4. Steuerkreis für einen Kraftfahrzeug-Anlasser nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufberei­ tungsstufe (2) aus einem Transistor MOSFET T2 besteht, der eine absteigende Flanke liefert, wenn die Erfassungsstufe (1) eine positive Spannungsspit­ ze liefert.4. Control circuit for a motor vehicle starter according to one of claims 2 or 3, characterized in that the Aufberei processing stage ( 2 ) consists of a transistor MOSFET T 2 , which provides a rising edge when the detection stage ( 1 ) ze a positive voltage peak delivers. 5. Steuerkreis für einen Kraftfahrzeug-Anlasser nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerstufe aus einem Transistor MOSFET besteht, der als Ruhe­ kontakt arbeitet und dessen Drain-Source-Leistungs­ teil zwischen der Spule des Schützes und Masse angeordnet ist.5th control circuit for a motor vehicle starter according to one of the preceding claims, thereby characterized that the tax stage consists of a transistor MOSFET that acts as a quiescent contact works and its drain-source performance part between the coil of the contactor and ground is arranged.
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