DE69701440T2

DE69701440T2 - Reguliervorrichtung für Kupplungselektromagnet zum Anlassen eines Verbrennungsmotors, insbesondere für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE69701440T2
Application number: DE69701440T
Authority: DE
Inventors: Giancarlo Casellato (It); Mario Montuschi (It)
Original assignee: Centro Ricerche Fiat SCpA
Current assignee: Centro Ricerche Fiat SCpA
Priority date: 1996-11-20
Filing date: 1997-11-17
Publication date: 2000-12-07
Anticipated expiration: 2017-11-18
Also published as: ITTO960937A1; EP0844388A1; US5970937A; ITTO960937A0; IT1289670B1; DE69701440D1; ES2145549T3; EP0844388B1

Description

Diese Erfindung betrifft Kupplungsvorrichtungen. Im besonderen betrifft sie eine Steuervorrichtung für einen elektrischen Kupplungsmagneten, der einem Anlassermotor zugeordnet werden kann, der zum Anlassen eines Verbrennungsmotors verwendet wird.
Es ist bekannt, dass die Verwendung von Elektromotoren zum Anlassen von Wärmekraftmaschinen, im besonderen von Verbrennungsmotoren, weit verbreitet ist. Bei Verbrennungsmotoren von Kraftfahrzeugen gehört dieses Anlassersystem jetzt schon zur Standardausrüstung.
Um einen Verbrennungsmotor mit einem elektrischen Anlassermotor anzulassen, werden der Anlassermotor und der Motor des Kraftfahrzeugs über ein Getriebe gekuppelt. Auf der Antriebswelle des Anlassermotors sitzt ein Zahnrad, das allgemein als Ritzel bezeichnet wird, während auf der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors ein weiters Zahnrad sitzt, das als Ringzahnrad bezeichnet wird und einen wesentlich größeren Durchmesser als das Ritzel besitzt.
Bei einer Erregung des Anlassermotors treibt dieser über das Ritzel und das Ringzahnrad, die ineinander eingreifen, die Kurbelwelle des Verbrennungsmotors an, wodurch der Motor angelassen wird. Es ist jedoch ersichtlich, dass das Ritzel und das Ringzahnrad nicht dauernd in Eingriff sein können. Wenn dies der Fall wäre, würde der Verbrennungsmotor, wenn er einmal angesprungen ist, den Anlassermotor mit einer hohen Geschwindigkeit antreiben, wodurch die beiden Zahnräder und/ oder der Anlassermotor sicher beschädigt würden. Aus diesem Grund ist der Anlassermotor mit einem Elektromagneten versehen, der ein Eingreifen des Ritzels hervorruft, das axial zum Ringzahnrad so gleiten kann, dass die entsprechenden Zähne nur während des Anlassvorgangs eingreifen.
Obwohl dieses System auf dem Gebiet der Kraftfahrzeugtechnik angenommen und universell angepasst wurde, ist es nicht frei von Nachteilen. Tatsächlich liefern herkömmliche Anlassersysteme keine Steuerung für die Anspeisung der Elektromagneten, so dass das Ritzel und das Ringzahnrad hohen Belastungen durch die übermäßige Geschwindigkeit ausgesetzt sind, mit der das Ritzel mit dem Ringzahnrad in Berührung gelangt. Diese übermäßige Geschwindigkeit erzeugt weiters ein ärgerliches Geräusch, besonders dann, wenn die Zähne des Ritzels an den Zähnen des Ringzahnrads anstoßen. Da der Verbrennungsmotor immer versucht, in vorgegebenen Stellungen anzuhalten, sind es weiters fast immer die selben Zähne des Ringzahnrads, die von diesem Aufprall betroffen sind, wodurch eine örtliche Abnützung hervorgerufen wird.
Weitere Probleme können beispielsweise dann entstehen, wenn der Benützer beim Anlassen des Motors die Anlasserkontakte länger als notwendig geschlossen hält, wodurch eine übermäßige Abnützung und ein Überhitzen des Anlassermotors hervorgerufen werden.
Einige Lösungen, die vorgeschlagen wurden, um diese Nachteile zu überwinden, sind in der Technik bekannt. Beispielsweise beschreibt das Dokument EP-A-0,727.577 ein Anlassersystem, das eine Vorrichtung enthält, um die Verschiebungsgeschwindigkeit des elektrischen Kupplungsmagneten zu steuern, wobei ein Geschwindigkeits-Messfühler verwendet wird, um diese Verschiebungsgeschwindigkeit abzutasten. Im Dokument EP-A- 0,727.667 ist ein elektromagnetischer Geschwindigkeits-Messfühler beschrieben, der in einem derartigen Anlassersystem verwendet werden kann.
Dieser Aufbau ermöglicht eine wirksame Steuerung der Verschiebungsgeschwindigkeit des elektrischen Kupplungsmagneten, doch ist er nicht frei von Nachteilen. Die Verwendung eines Geschwindigkeits-Messfühlers bringt eine nicht unwesentliche Kostensteigerung mit sich und macht das System komplizierter. Weiters sind Anordnungen bekannt, bei denen diese Steuerung ohne einen Geschwindigkeits-Messfühler ausgeführt wird, wobei jedoch der Strom in der Wicklung des elektrischen Kupplungsmagneten gemessen wird. Beispielsweise ist im Dokument EP-A-0,562.457 ein Anlassersystem beschrieben, das eine elektronische Steuereinheit enthält, die in Betrieb gesetzt werden kann, um den Strom der Wicklung des elektrischen Kupplungsmagneten über einen Messwiderstand (oder Nebenwiderstand) abzutasten und diesen Strom zu steuern.
Dieser Messwiderstand ist mit der Wicklung des elektrischen Kupplungsmagneten so verbunden, dass er von einem Stück Kupferdraht gebildet wird, der ein Teil dieser Wicklung ist. Diese Anordnung besitzt jedoch den Nachteil, dass keine ausreichend genaue Steuerung der Verschiebungsgeschwindigkeit des Elektromagneten aus verschiedenen Gründen möglich ist, die später ausführlicher erörtert werden sollen.
Gegenstand dieser Erfindung ist es, eine Steuervorrichtung für den elektrischen Kupplungsmagneten eines Anlassers zu liefern, mit der alle oben erwähnten Probleme · zufriedenstellend gelöst werden können.
Erfindungsgemäß wird dieser Gegenstand mit einer Steuervorrichtung erreicht, die jene Merkmale besitzt, die in den Ansprüchen dargelegt sind, die auf diese Beschreibung folgen.
Weitere Vorteile und Merkmale dieser Erfindung werden aus der nun folgenden ausführlichen Beschreibung eines nichteinschränkenden Beispiels und aus den beiliegenden Zeichnungen ersichtlich, in denen zeigt:
Fig. 1 die Blockdarstellung eines Anlassersystems, das eine Vorrichtung gemäß dieser Erfindung aufweist;
Fig. 2 das Blockschaltbild der Steuervorrichtung gemäß dieser Erfindung;
Fig. 3 das Schaltbild eines Bauteils des Anlassersystems von Fig. 1, in dem das Prinzip der Arbeitsweise der Steuervorrichtung gemäß dieser Erfindung dargestellt ist;
Fig. 4 ein kartesisches Koordinatensystem, in dem eine Arbeitskennlinie des Bauteils von Fig. 3 dargestellt ist; und
Fig. 5 ein ausführlicheres Blockschaltbild der Steuervorrichtung von Fig. 2.
Diese Erfindung besteht daher im wesentlichen aus einer Steuervorrichtung für den elektrischen Kupplungsmagneten eines Anlassers, die dazu dient, um die Betriebsgeschwindigkeit des Elektromagneten zu steuern, um die oben beschriebenen Nachteile zu beseitigen.
Fig. 1 zeigt die Blockdarstellung eines Anlassersystems für einen Verbrennungsmotor, das eine Steuervorrichtung gemäß dieser Erfindung aufweist.
Das System enthält selbstverständlich einen elektrischen Anlassermotor MA, auf dessen Antriebswelle ein Ritzel P sitzt. Das Ritzel P kann auf seiner Achse so gleiten, dass es in das Ringzahnrad C einrastet oder aus diesem ausrastet. Das Ringzahnrad C ist mit der Antriebswelle des Verbrennungsmotors (nicht dargestellt) verbunden, der angelassen werden soll. Normalerweise sind das Ritzel P und das Ringzahnrad C nur während des Anlassintervalls miteinander verbunden, wobei das bedeutet, dass sie ineinander eingreifen, während sie in der restlichen Zeit nicht miteinander verbunden sind, d. h., dass sie nicht in Eingriff stehen.
Typisch kann das Ritzel P auf seiner Achse mit Hilfe eines Hebels, der von einem elektrischen Kupplungsmagneten EM gesteuert wird, so gleiten, dass es in das Ringzahnrad C eingreift. Beim Elektromagneten EM handelt es sich üblicherweise um einen Elektromagneten mit einer Tauchkernspule. Der bewegbare Kern des Elektromagneten EM steuert weiters einen Schalter INT, über den der Anlassermotor MA angespeist wird. Auf diese Weise veranlasst der Elektromagnet EM auch eine Anspeisung des Anlassermotors MA, nachdem er seinen Arbeitshub ausgeführt hat und das Ritzel P möglicherweise in das Ringzahnrad C eingreift. Selbstverständlich werden sowohl der Elektromagnet EM als auch der Anlassermotor MA, wie auch alle übrigen Bauteile des Anlassersystems, aus einer Akkumulatorenbatterie BAT versorgt. Diese Art des Anlassersystems ist sehr bekannt und bei Fahrzeugen anerkannt, die von einem Verbrennungsmotor angetrieben werden.
Bei dieser Erfindung wird der Elektromagnet EM nicht mehr so angespeist, wie dies beim Stand der Technik der Fall ist, indem einfach ein Schalter geschlossen wird, beispielsweise mit Hilfe des Zündschlüssels des Fahrzeugs, sondern er wird von einer Schalterstufe DC angespeist. Die Schalterstufe DC, die von einer elektronischen Steuereinheit UC gesteuert wird, dient dazu, um den Speisestrom zum Elektromagneten EM zu steuern. Auf diese Weise kann die Steuereinheit UC die Betriebsgeschwindigkeit des Elektromagneten EM und damit das Eingreifen des Ritzels P in das Ringzahnrad C steuern.
Bei dieser Ausführungsform wird die Steuereinheit UC von einer elektronischen Stufe gebildet, wobei die Schalterstufe DC aus einem Halbleiter-Schalterelement besteht, beispielsweise aus einem MOSFET-Transistor.
Erfindungsgemäß ist die Steuereinheit UC so aufgebaut, dass sie einen Steuervorgang mit geschlossenem Regelkreis ausführt. Dazu muss die Steuereinheit UC mit einem Modul CR ausgestattet sein, der ein Rückkopplungssignal liefern kann, das die Betriebsgeschwindigkeit des Elektromagneten EM angibt. Aufgabe der Steuereinheit UC ist es, die Geschwindigkeit zu steuern, mit der sich der bewegbare Kern des Elektromagneten bewegt. Dazu muss das vom Modul CR gelieferte Rückkopplungssignal ein Signal sein, das die Verschiebungsgeschwindigkeit des Kerns angibt.
Nunmehr soll die Steuereinheit UC ausführlicher beschrieben werden. Wie bereits oben erwähnt, arbeitet die Steuereinheit UC in einem geschlossenen Regelkreis. Die Steuereinheit UC steuert den Strom durch den Elektromagneten EM so, dass sich sein bewegbarer Kern mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit verschiebt. Eine derartige Steuerung mit geschlossenem Regelkreis ist in der Technik bekannt und benötigt, wie dies bereits erwähnt wurde, ein Signal, das die tatsächliche Geschwindigkeit des bewegbaren Kerns des Elektromagneten EM angibt.
Die tatsächliche Geschwindigkeit des Kerns kann mit einem Modell bewertet werden. Fig. 2 zeigt das grundsätzliche Blockschaltbild einer Ausführungsform der Vorrichtung gemäß dieser Erfindung, die eine Bewertungsstufe verwendet.
Bei dieser Ausführungsform enthält die Steuereinheit UC einen Spannungssteuermodul CDT, der mit der Batteriespannung VBAT angespeist wird und die Speisespannung Vc einer Wicklung A des Elektromagneten EM steuern kann. Der Spannungssteuermodul CDT arbeitet aufgrund eines Fehlersignals ER, das von einem Subtraktionsknoten SUB erzeugt wird. Der Subtraktionsknoten SUB empfängt ein Signal SI, das die gewünschte Geschwindigkeit des Kerns angibt und von dem ein Rückkopplungssignal SE subtrahiert wird, das die tatsächliche Geschwindigkeit des Kerns angibt. Mit dieser Art der Steuerung, die in der Technik bekannt ist, ist es möglich, die gewünschte Geschwindigkeit des Kerns (Signal SI) einzustellen, die das System dann zu erreichen und aufrecht zu halten versucht.
Für die Erzeugung des Rückkopplungssignals SE wird eine Bewertungsstufe MOD verwendet, die ein Modell verwendet, das dazu dient, um die tatsächliche Geschwindigkeit des bewegbaren Kerns zu bewerten.
In Serie mit der Wicklung A des Elektromagneten EM liegt ein Messwiderstand RMIS (auch als Nebenwiderstand bezeichnet), mit dem ein Signal i abgegriffen werden kann, das den Strom durch die Wicklung A angibt. Dieses Signal i wird an den Eingang des Bewertungsmoduls MOD zusammen mit einem Signal Vc gelegt, das die Speisespannung der Wicklung A angibt. Der Bewertungsmodul MOD verwendet ein Modell des Elektromagneten EM, wobei er so aufgebaut ist, dass er, ausgehend von den Signalen i und Vc, die tatsächliche Geschwindigkeit des Kerns berechnet. Der Bewertungsmodul MOD erzeugt somit das Signal SE, das die tatsächliche Geschwindigkeit des Kerns angibt. Das Signal SE wird an den Subtraktionsknoten SUB gelegt.
Um diese Erfindung ausführen zu können, war es notwendig, eine Darstellung der Wicklung A des elektrischen Kupplungsmagneten EM herzustellen, der dem Anlassermotor MA zugeordnet ist. Die Aufgabe dieser Darstellung bestand darin, eine Ersatzschaltung der Wicklung A festzulegen, die für die nachfolgende Verarbeitung eines Steuerverfahrens notwendig ist.
Dazu erfolgte eine Abbildung des gesamten statischen Magnetflusses und damit auch der statischen Induktivität der Wicklung A für verschiedene Erregerströme und verschiedene Stellungen des bewegbaren Kerns des Elektromagneten EM. In statischen Zuständen wird die Ersatzschaltung von einem idealen Widerstand und einer idealen Induktivität gebildet, die in Serie geschaltet sind, wie dies Fig. 2 zeigt.
In dynamischen Zuständen entsprechen eine Änderung in der Stellung des Kerns und eine Änderung im Strom i in der Wicklung A einer Flussänderung, die kleiner als die statischen Werte ist, die sich auf diese Stellung und den Strom i beziehen, wenn ein Teil des Magnetflusses von parasitären Strömen "kurzgeschlossen" wird, die in dynamischen Zuständen in der Masse des Kerns sowie im "Stator" der Wicklung A auftreten.
Versuche haben es ermöglicht, die dynamischen Anteile der Wicklung A mit einer guten Annäherung zu ermitteln. Die resultierende Ersatzschaltung ist daher jene Schaltung, die Fig. 3 zeigt. In dieser Schaltung ist:
- R der Widerstand der Wicklung A,
- L&sub1; die Induktivität infolge des Flusses in der Luft und in der Außenhaut des Magnetsystems,
- L&sub2; die tiefere Induktivität des Magnetsystems, der ein Widerstand R&sub2; zugeordnet ist, auf den die parasitären Ströme schließen,
- L&sub3; eine Induktivität relativ zum inneren Teil des Magnetsystems, der ein Widerstand R&sub3; zugeordnet ist, auf den die zugeordneten parasitären Ströme schließen.
Die Induktivitäten L&sub1;, L&sub2;, L&sub3; sind Funktionen der Stellung des bewegbaren Kerns, des Stroms i und bis zu einem gewissen Grad der Zeit t. Aus der Schaltung ist ersichtlich, dass der Strom i, der einen Magnetfluss F = L&sub1; erzeugt, die Induktivität L&sub1; aber nicht die Induktivitäten L&sub2; und L&sub3; vollständig durchläuft. Es gilt somit:
Fdin = F1din + F2din + F3din = iL&sub1; + i&sub2;L&sub2; + i&sub3;L&sub3;
Dabei sind i2 und i3 dynamische Ströme in den Induktivitäten L&sub2; und L&sub3;. Das Verfahren für die Herleitung der Induktivitäten L&sub1;, L&sub2;, L&sub3; und der Widerstände R&sub2;, R&sub3; der Ersatzschaltung beruhte auf der Ermittlung und der Analyse der Schwingungsform der Spannung, die an den Anschlüssen der Wicklung A in Abhängigkeit von einem Sägezahnstrom bei verschiedenen Werten von di/dt erzeugt wird.
Eine Spannung v, die an den Anschlüssen der Wicklung A abgetastet wurde, war die Summe von drei Spannungen v&sub1;, v&sub2;, v&sub3;, wobei sie in ihre drei Anteile zerlegt wurde, indem die Werte von L&sub1;, L&sub2; und L&sub3; sowie von zwei Zeitkonstanten t&sub2;, t&sub3; und damit indirekt von den Widerständen R&sub2; und R&sub3; ermittelt wurden.
Die Ermittlung erfolgte für verschiedene Ströme und "statische" Stellungen mit kleinen Abweichungen von di/dt, um den Wert des Anlasserstroms etwas zu ändern. Es wurden sowohl ansteigende als auch abfallende Sägezahnströme verwendet, wobei den zugeordneten dynamischen Erscheinungen zwischen einem und dem nächsten Sägezahn genügend Zeit gelassen wurde, um sich zu beruhigen. Diese Versuchsreihe ermöglichte die Bestimmung von L&sub1;, L&sub2;, L&sub3; und R&sub2;, R&sub3; für jede Kombination des Stroms i und der Stellung.
Der gesamte momentane Magnetfluss Fdin ist somit:
Fdin = (L&sub1; + L&sub2; + L&sub3;)i + L&sub2;Kt&sub2;(e-t/τ2 - 1) + L&sub3;Kt&sub3;(e-t/τ3 - 1)
Bei einer Erregung di/dt = K und einem momentanen Strom i ist K eine Konstante.
Wie bereits oben erwähnt, arbeitet die Steuervorrichtung in einem geschlossenen Regelkreis, indem sie ein Rückkopplungssignal SE verwendet, das die Geschwindigkeit des Kerns des Elektromagneten EM angibt. Diese Geschwindigkeit kann mit dem Modell des gesamten momentanen Magnetflusses Fdin bewertet werden. Die Abbildungen des gesamten momentanen Magnetflusses können durch eine Parametrisierung der Wicklung A hergeleitet werden. Die Übertragung dieser Abbildungen in eine analytische Form liefert eine allgemeine Gleichung des Flusses:
F = f(x, i, di/dt, t)
Dabei ist x die Stellung des Kerns.
Wenn an die Wicklung A durch die Betätigung der Schalterstufe DC in jedem Moment eine Spannung Vc angelegt wird, wird diese Spannung durch einen ohmschen Spannungsabfall und durch eine dynamische Spannung abgeglichen:
Vc = iR + Vd
Dabei ist iR der ohmsche Spannungsabfall oder Anteil und Vd der dynamische Spannungsabfall oder Anteil.
Wenn die tatsächliche Geschwindigkeit des Kerns mit w bezeichnet wird, erhält man:
Wenn Vd = Vc - iR eingesetzt wird, erhält man:
w ist daher der Ausdruck, den die Bewertungsstufe MOD in jedem Moment berechnen muss und der in der Steuervorrichtung als Rückkopplungssignal SE verwendet wird. In einer ersten Annäherung, wenn die Abhängigkeit von di/dt des Modells vernachlässigt wird, erhält man:
Dieses Verfahren bringt jedoch verschiedene Probleme mit sich. Es ist beispielsweise notwendig, einen plausiblen Wert der Stellung x in das Modell einzubringen. In einer ersten Annäherung, unter der Annahme, dass die Steuervorrichtung zufriedenstellend arbeitet, müsste die Geschwindigkeit w eine angemessene Konstante sein. Es müsste daher möglich sein, die Stellung x dadurch zu bewerten, dass das Bezugssignal für die Geschwindigkeit w integriert wird. Ein Eichpunkt der Stellung x ist daher erforderlich, um die Unsicherheit von Werten zu überwinden, die durch den Unterschied zwischen individuell gefertigten Wicklungen entsteht.
Die Steuervorrichtung muss weiters sehr komplizierte Größen verarbeiten, die sich mit der Zeit ändern. Der ohmsche Widerstand R der Wicklung A ist angenähert bekannt, wobei er sich weiters mit der Temperatur ändert. Rechenvorgänge wie differenzieren, multiplizieren, dividieren, die nicht sehr genau und schnell ausgeführt werden können, sind gleichzeitig erforderlich. Dies ist auch schwerwiegend, wenn der Strom i durch den Elektromagneten EM mit einer Impulsbreitenmodulation gesteuert werden soll, wie dies derzeit typisch erfolgt, um die Kosten herabzusetzen.
Weiters ist der dynamische Ausdruck Vd der Spannung Vc wegen der sehr geringen Geschwindigkeit, bei der es wünschenswert ist, den Kern des Elektromagneten EM zu steuern, sicher sehr klein, so dass die Bewertung der Geschwindigkeit w die Gefahr enthält, dass sie sehr ungenau ist.
Um diese Nachteile zu überwinden, wurde entschieden, dass die Geschwindigkeit w als Ableitung der bewerteten Stellung x bewertet wird. Der vom Kern zurückgelegte Weg oder die Stellung x können durch die Messung eines Parameters bewertet werden, der vom zurückgelegten Weg x abhängt.
Da eine Messung theoretisch relativ einfach ist, wurde entschieden, eine Induktivität L&sub1;* zu verwenden, die nahe bei der Induktivität L&sub1; der oben beschriebenen Ersatzschaltung liegt. Die Änderung der Induktivität L&sub1;* (i, x) bei einer Messfrequenz von 5 kHz ist für einige Werte des Stroms i in Fig. 4 beispielhaft dargestellt. Die Messung der Induktivität L&sub1;* kann im wesentlichen fortlaufend in den inaktiven Intervallen erfolgen, wenn der Elektromagnet EM mit einer Impulsbreitenmodulation gesteuert wird.
Dazu kann eine Strompumpe einen Strom in der Größenordnung von 100 mA bei einer Frequenz von 5 kHz in die Wicklung A einleiten. Bei dieser Frequenz handelt es sich bei der betroffenen Induktivität praktisch nur um die Induktivität L&sub1;*. Durch die Abbildungen, mit denen die Induktivität L&sub1;* = f(i, x) und der vom Messwiderstand RMIS gemessene Strom i festgelegt sind, ist es daher möglich, die Stellung x zu bestimmen. Die Stellung x, die man auf diese Weise erhält, liefert daher die bewertete Geschwindigkeit w.
Wie man aus dem Diagramm von Fig. 4 erkennt, ändert sich die Induktivität L&sub1;* im ersten Teil des Wegs des Kerns sehr wenig. In diesem Hubbereich muss daher die Geschwindigkeit w, die erreicht wurde, auf eine andere Weise bewertet werden. Da in diesem Bereich der Kern aber noch weit vom Hubende entfernt ist, kann eine weniger genaue Steuerung seiner Geschwindigkeit w akzeptiert werden.
Das verwendete System arbeitet wie folgt: die Wicklung A, die einen Widerstand R besitzt, wird mit einer vorgegebenen Spannung Vc angespeist, wodurch in ihr ein Strom i fließt: In jedem Moment ist die Spannung durch die Gleichung Vc = iR + Vd gegeben, wobei diese Spannung Vc durch den ohmschen Spannungsabfall iR plus einer Rückkopplungsspannung oder dynamischen Spannung Vd gegeben ist. Diese Rückkopplungsspannung Vd besteht im wesentlichen aus zwei Anteilen: ein Anteil stammt von der Selbstinduktion, d. h. von der Induktivität der Spule der Wicklung A, und ist eine Induktionsspannung, während der andere Anteil von der gegenelektromotorischen Kraft stammt, die dadurch erzeugt wird, dass sich der Kern bewegt und die eine kinetische Spannung ist.
In Elektromotoren wird diese Erscheinung bei einem Verfahren verwendet, das als Widerstandskompensation oder iR-Kompensation bezeichnet wird, um die Geschwindigkeit des Motors zu steuern. Bei derartigen Motoren überwiegt jedoch die gegenelektromotorische Kraft gegenüber dem induktiven Spannungsabfall, der praktisch vernachlässigbar ist.
In diesem Fall besteht andererseits ein sehr großer induktiver Spannungsabfall. Dadurch entsteht das Problem, dass der kinetische Anteil, der von nun an mit Ve bezeichnet wird, sehr klein ist, d. h. der Parameter, der vom System isoliert und abgezogen werden muss, damit man ihn zur Steuerung des Systems verwenden kann.
Es wird angenommen, dass beispielsweise eine Speisespannung Vc von 12 Volt, ein ohmscher Spannungsabfall iR, der im Bereich von 6-7 Volt (oder darüber) liegt, ein induktiver Spannungsabfall von etwa 3 Volt und ein kinetischer Spannungsabfall Ve von etwa 2 Volt vorhanden sind. Es ist daher ersichtlich, dass der kinetische Anteil Ve sehr klein ist, wobei die Steuerung dann schwierig wird, wenn dieser Anteil klein ist.
Eine Möglichkeit, um diesen Nachteil zu beseitigen, besteht darin, dass nicht vorgegeben wird, dass sich der Kern des Elektromagneten EM sehr langsam verschiebt, wenn man annehmen kann, dass sich der Kern mit einer höheren Geschwindigkeit bewegt, als er in einem Aufbau erreichen könnte, der einen Geschwindigkeits-Messfühler verwendet. Wenn der Kern sich mit einer höheren Geschwindigkeit verschiebt, erhält man durch die größere gegenelektromotorische Kraft eine höhere kinetische Spannung Ve, wodurch man ein System erhalten kann, das leichter zu steuern ist.
Ein Nachteil besteht darin, dass der ohmsche Spannungsabfall iR immer groß ist. Das bedeutet, dass die Widerstandskompensation sehr betriebssicher sein muss, da andernfalls irgendein Fehler einen schweren Fehler in der bewerteten Geschwindigkeit hervorruft. In der Praxis bewegt sich der Kern des Elektromagneten EM überhaupt nicht, wenn die Steuerung überkompensiert ist, oder der Kern bewegt sich zu schnell, wenn die Steuerung unterkompensiert ist. Dies erfolgt deshalb, weil ein kleiner Fehler in der Widerstandskompensation auch dann einen großen Fehler im kinetischen Anteil Ve hervorruft, wenn dieser Anteil relativ groß ist, beispielsweise 3 Volt statt 2 Volt.
Das bei dieser Erfindung verwendete Steuersystem ist in Fig. 5 ausführlicher dargestellt. Wie man sieht, sind die gleichen Bauelemente wie im Gesamtschema des Steuersystems von Fig. 2 vorhanden. Diese Bauelemente sind die Spannungssteuermodule CDT, die Wicklung A des Elektromagneten EM sowie der Messwiderstand RMIS. Der Bewertungsmodul MOD ist jedoch ausführlicher dargestellt.
Die Wicklung A wird mit einer Speisespannung Vc angespeist, wobei durch die Wicklung ein Strom i fließt. Dieser Strom i wird mit dem Messwiderstand RMIS gemessen, der mit der Wicklung A in Serie liegt. Die am Messwiderstand RMIS abgetastete Spannung wird von einem Verstärker AMP verstärkt, der einen Verstärkungsfaktor besitzt, der gleich dem Verhältnis zwischen dem Widerstand R der Wicklung A und dem Widerstandswert des Messwiderstands RMIS ist. Am Ausgang des Verstärkers AMP tritt daher ein Signal auf, das gleich dem ohmschen Spannungsabfall iR ist, der an der Wicklung A auftritt.
Dieses Signal iR, das den Spannungsabfall an der Wicklung A angibt, wird in einem Subtraktionsknoten SUB1 von der Steuerspannung Vc subtrahiert, die an der Wicklung A abgetastet wird. Am Ausgang des Subtraktionsknotens SUB1 tritt daher ein Signal Vc - iR auf, das dem dynamischen Spannungsabfall oder dem dynamischen Anteil entspricht, der an der Wicklung A auftritt.
Die Steuerung selbst wird von diesem dynamischen Anteil Vc - iR beeinflusst. Tatsächlich handelt es sich beim Bezugssignal am Eingang des Steuersystems um ein Signal Vd, das den dynamischen Spannungsabfall oder den dynamischen Anteil angibt, der gewünscht ist. Dieser dynamisch Anteil Vd gelangt zu einem zweiten Subtraktionsknoten SUB2, in dem das Signal Vc - iR subtrahiert wird, um ein Ausgangs-Fehlersignal ER zu erzeugen. Das Fehlersignal ER wird, wie oben beschrieben, an den Eingang des Steuermoduls CDT gelegt. Der Steuermodul CDT verstärkt das Fehlersignal ER beträchtlich und erzeugt an seinem Ausgang die Steuerspannung Vc so, dass versucht wird, das Fehlersignal ER auf Null zu bringen, wie dies bei klassischen Steuersystemen mit geschlossenem Regelkreis der Fall ist. Daher versucht das Steuersystem die Gleichung
Vd = Vc - iR
zu erfüllen oder eher den abgetasteten dynamischen Anteil Vc - iR gleich dem Bezugssignal Vd zu machen, das den gewünschten dynamischen Anteil angibt. Diese Gleichung wird tatsächlich genau erfüllt, wenn das Fehlersignal ER, das das Steuersystem versucht, gleich Null zu machen, gleich Null ist. Das Steuersystem wirkt in der Praxis auf den dynamischen Anteil Vd so ein, dass der Widerstandsausdruck iR beseitigt wird. Damit führt das System eine Widerstandskompensation durch.
Wie oben beschrieben wurde, wird der dynamische Anteil Vd seinerseits von einem induktiven Anteil und einem kinetischen Anteil Ve gebildet. Der kinetische Anteil Ve ist in Wirklichkeit jene Größe, die für die Steuerung interessant ist, da sie die Verschiebungsgeschwindigkeit w des Kerns des Elektromagneten EM angibt. Dieser kinetische Anteil Ve kann mit Hilfe der oben erwähnten Differentialgleichungen isoliert oder hergeleitet werden. Auch wenn man ein genaues mathematisches Modell verwendet, wie dies oben beschrieben wurde, kann der kinetische Anteil Ve nicht genau isoliert werden. In der Praxis kann der kinetische Anteil Ve nicht genau bewertet werden.
Trotzdem ist das eben beschriebene Steuersystem so aufgebaut, dass die beiden Anteile, der kinetische Anteil Ve und der induktive Anteil, kompensiert werden können. Wenn tatsächlich einer der beiden Anteile gegenüber dem anderen Anteil überwiegt, versucht die Steuerung, die auf den dynamischen Anteil Vd ausgeübt wird, der durch die Summe der beiden Anteile gegeben ist, den überwiegenden Anteil im Hinblick auf den anderen Anteil stark zu verkleinern. Damit versucht das Steuersystem, das auf diese Weise aufgebaut ist, die beiden Anteile abzugleichen.
Um den Nachteil einer geringen Genauigkeit zu überwinden, mit der der kinetische Anteil Ve abgetastet werden kann, verwendet das Steuersystem gemäß dieser Erfindung ein Bezugssignal Vd für den dynamischen Anteil, das zeitlich variabel ist.
Fig. 5 zeigt daher einen Modul RDT, der dazu dient, um ein sich zeitlich änderndes Bezugssignal Vd zu erzeugen, dieses Bezugssignal entspricht daher dem Signal SI, das im grundlegenden Blockschaltbild des Steuersignals von Fig. 2 angegeben ist. Genauer gesagt: das vom Modul RDT erzeugte Bezugssignal Vd ist eine Sägezahnspannung, d. h. ein Signal, das mit der Zeit allmählich ansteigt.
Auf diese Weise wird der Nachteil überwunden, der dadurch entsteht, dass die Genauigkeit fehlt, mit der es möglich ist, den kinetischen Anteil Ve herzuleiten, der ein Teil des gesamten dynamischen Anteils Vc - iR ist. Wenn das Bezugssignal Vd für einen vorgegebenen kinetischen Anteil Ve einen Wert besitzt, der zu klein ist, würde es nicht ausreichen, um den Kern des Elektromagneten EM zu bewegen, wodurch dieser ortsfest bleiben würde. Wenn andererseits der für den dynamischen Anteil Vd gewählte Wert zu groß wäre, würde sich der Kern des Elektromagneten EM plötzlich mit einer übermäßigen Geschwindigkeit bewegen.
Da statt dessen ein Sägezahn-Bezugssignal Vd verwendet wird, wird sichergestellt, dass der Kern sich allmählich zu bewegen beginnt. Dies erfolgt dann, wenn der Wert des Signals Vd ausreichend groß ist, um eine Bewegung des Kerns hervorzurufen. Da der Anstieg des Bezugssignals Vd eine geringe Steilheit besitzt, kann sichergestellt werden, dass sich der Kern des Elektromagneten EM allmählich zu bewegen beginnt und keine übermäßige Geschwindigkeit erreicht. Wenn in der Praxis der Fehler bei der Genauigkeit bekannt ist, der beim kinetischen Anteil Ve des dynamischen Spannungsabfalls Vc - iR auftritt, kann der Anstieg des Bezugssignals Vd die Steuerspannung Vc alle möglichen Zustände durchlaufen lassen, bis jener Zustand erreicht ist, bei dem sich der Kern zu bewegen beginnt. Auf diese Weise ist es immer möglich, dass ein Aufprall und eine übermäßige Geschwindigkeit des Kerns verhindert werden.
Der Sägezahn ist selbstverständlich rund um einen Idealwert bemessen, den das Bezugssignal Vd besitzen würde, wenn ein perfektes System vorhanden wäre. Der Anstieg des Sägezahns wird andererseits so gewählt, dass auch im schlimmsten Fall die Geschwindigkeit des Kerns nicht übermäßig groß wird.
Ein weiters Merkmal dieser Erfindung besteht in der Art, wie der Messwiderstand RMIS ausgebildet wird. Dieser Messwiderstand RMIS muss auf die Temperatur der Spule der Wicklung A empfindlich sein. Bei einer Temperaturänderung der Wicklung A ändert sich ihr Widerstand R und damit der Widerstandsausdruck iR.
Bei einigen Vorrichtungen gemäß dem Stand der Technik ist der Messwiderstand, um eine genauere Abtastung zu erhalten, in der Spule der Wicklung A angeordnet. Der Messwiderstand muss jedoch aus praktischen Gründen in der Nähe der Oberfläche der Spule der Wicklung A liegen. In dieser Stellung kann nur die Ausgangstemperatur der Spule der Wicklung A abgetastet werden, d. h. jene Temperatur, auf der die Spule selbst liegt, bevor ihr Strom zugeführt wird. Wenn sich die Spule zu erwärmen beginnt, steigt die Temperatur in der Spule rascher an als im Oberflächenbereich, so dass ein an dieser Stelle angeordneter Messwiderstand die Temperatur der Spule der Wicklung A nicht genau abtasten kann. Damit wird die Widerstandskompensation weniger genau und die Leistungsfähigkeit der Steuervorrichtung sinkt. Nachdem die Spule der Wicklung A für ein kurzes Zeitintervall mit einem Strom angespeist wurde, ist ihre Temperatur höher als die Temperatur des Messwiderstands RMIS, dessen Arbeitsweise damit ungenau wird.
Bei der Steuervorrichtung gemäß dieser Erfindung ist der Messwiderstand RMIS in der Steuerelektronik angeordnet, die nahe bei der Wicklung A liegt. Damit nimmt der Messwiderstand RMIS die Temperatur der Umgebung an, in der sich die Wicklung A befindet. Weiters ist der Messwiderstand RMIS so aufgebaut, dass er sich dann, wenn er angespeist wird, erwärmt, wie dies auch bei der Spule der Wicklung A der Fall ist. Der Messwiderstand RMIS wird daher so ausgebildet, dass er ein thermisches Modell der Spule der Wicklung A ist.
Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass der Messwiderstand RMIS geeignet bemessen wird (Stärke des Drahts, Anzahl der Windungen, Länge, Durchmesser usw.) und/ oder dass er eine isolierende Umhüllung (beispielsweise aus einem keramischen Werkstoff) erhält, so dass er das Wärmeverhalten der Wicklung A simuliert, wenn beide mit Strom angespeist werden. Der Messwiderstand RMIS wird daher so aufgebaut, dass sich die Kurve des Temperaturanstiegs im Messwiderstand RMIS der Kurve des Temperaturanstiegs in der Wicklung A im Mittel anpasst.
Weiters kann dieser Messwiderstand RMIS dazu verwendet werden, um eine Schalterstufe zu liefern, die dann aktiv ist, wenn die Wicklung A eine bestimmte Temperatur erreicht, um die Stromzufuhr zum Elektromagneten EM zu unterbrechen. Dieser Kunstgriff dient dazu, um den Anlassermotor MA abzuschalten, wie dies oben der Fall war, um eine Beschädigung durch ein Überhitzen bei einem übermäßig langen Anlassvorgang zu verhindern und gleichzeitig die vollständige Entladung der Batterie BAT zu vermeiden, wenn der Verbrennungsmotor, beispielsweise wegen Unregelmäßigkeiten im Gemisch, nicht anspringen will und der Benützer weiter versucht, den Motor anzulassen.
Der selbe Messwiderstand RMIS wird weiters dazu verwendet, um einen Haltestrom zu messen, der in Fig. 5 mit Ihold bezeichnet ist, wenn der Anlassermotor MA bereits im Eingriff ist und sich dreht. Dies ist nützlich, weil es ausreicht, wenn der bewegbare Kern einmal sein Hubende erreicht hat, dass die Steuervorrichtung den Kern in der Stellung hält, die er durch eine Steuerung des Stroms in der Wicklung A erreicht hat, wodurch die Verlustleistung darin begrenzt wird, besonders dann, wenn das Anlassen fortgesetzt wird.
Dies ist von Vorteil, weil es dadurch möglich wird, Elektromagnete EM mit einer einzigen Wicklung anstelle von Elektromagneten mit zwei Wicklungen zu verwenden, wie sie gemäß dem Stand der Technik verwendet werden, bei denen die zweite Wicklung am Hubende mit einer Erhaltungskraft einschreitet, die einem relativ niedrigen Strom (und damit Wärmeableitung) entspricht.
Bei einer Ausführungsform, die derzeit als bevorzugte Ausführungsform angesehen wird, ist die Steuereinheit UC weiters mit einem Fühler PUT verbunden, wie dies Fig. 1 zeigt, der dazu dient, um ein Signal zu liefern, das die Drehzahl des Verbrennungsmotors angibt. Der Fühler PUT kann beispielsweise ein elektromagnetischer Fühler sein, der einem Tonrad zugeordnet ist, wie er typisch bei Verbrennungsmotoren bereits vorhanden ist, die in Fahrzeuge eingebaut werden, die derzeit in Fertigung sind. Dieses Signal ermöglicht, dass die Steuereinheit - UC das Anspringen des Verbrennungsmotors abtastet, wobei man annehmen kann, dass es dann eingetreten ist, wenn die Drehzahl für eine bestimmte Zeitspanne einen vorgegebenen Schwellwert überschreitet, beispielsweise 1000 Umdrehungen pro Minute. Wenn das Anspringen des Verbrennungsmotors abgetastet wurde, unterbricht die Steuereinheit UC die Anspeisung des Elektromagneten EM, um den Anlassermotor außer Betrieb zu setzen und das Ritzel P aus dem Ringzahnrad C auszurasten.
Weitere kann die Steuereinheit UC über eine Schnittstelle mit einem Rechner für die Motorsteuerung (nicht dargestellt) des Verbrennungsmotors verbunden sein. Diese Verbindung kann viele Aufgaben erfüllen, beispielsweise den Austausch von Signalen und Informationen zwischen dem Rechner für die Motorsteuerung und der Steuereinheit UC für eine Automatisierung des Anlassvorgangs, um Diagnosen zu erstellen, um den Rechner für die Motorsteuerung und die Steuereinheit UC zu integrieren usw.
Die Steuervorrichtung gemäß der Erfindung kann weiters herkömmlich so aufgebaut sein, dass sie mit einer Impulsbreitenmodulation arbeitet. Um diese Steuerungsart des Stroms i in der Wicklung A des Elektromagneten EM auszuführen, ist es beispielsweise möglich, als Schalterstufe DC einen MOSFET-Transistor zu verwenden. Der MOSFET-Transistor kann beispielsweise von einer Vergleicherstufe gesteuert werden, die eine Hysterese besitzt, die als Steuerung für die Impulsbreitenmodulation dient. Der Vergleicher, der eine Hysterese besitzt, arbeitet selbstverständlich aufgrund des Fehlersignals ER.
Mit der Vorrichtung gemäß der Erfindung kann man daher viele Vorteile erhalten, wobei die Hauptvorteile in der niedrigen Aufprallgeschwindigkeit des Ritzels P auf dem Ringzahnrad C sowie in der beträchtlichen Wirtschaftlichkeit der Vorrichtung liegen, da gegenüber dem Stand der Technik Geschwindigkeits- Messfühler oder andere zusätzliche Bauteile fehlen. Dadurch werden auch der Lärm und die mechanische Abnützung dieser Bauteile begrenzt, so dass allgemein die Betriebssicherheit und die Lebensdauer des Anlassersystems verbessert werden.
Weiters ermöglicht die Vorrichtung gemäß der Erfindung eine Automatisierung des Anlassvorgangs mit einer daraus folgenden Gesamtverbesserung im Erscheinungsbild des Produkts und technischen Vorteilen, da beispielsweise die Emissionen herabgesetzt werden, die durch falsches Anlassen hervorgerufen werden, wie dies bei Systemen gemäß dem Stand der Technik möglich ist.
Wie bereits erwähnt, ermöglicht die Vorrichtung der Erfindung eine einfachere Herstellung der Wicklung A des Elektromagneten EM, indem die Haltewicklung beseitigt wird, die allgemein dazu verwendet wird, um den bewegbaren Kern in seiner Stellung am Hubende zu halten. Dadurch können die Kosten des Elektromagneten EM gesenkt und eine geringere Empfindlichkeit auf Fertigungsparameter erreicht werden, auch dank der Tatsache, dass es möglich ist, höhere Halteströme zu verwenden.
Selbstverständlich bleibt die Grundlage der Erfindung gleich, wobei Einzelheiten im Aufbau und in den Ausführungsformen gegenüber der Beschreibung und den Zeichnungen weit verändert werden können, ohne dadurch vom Gebiet dieser Erfindung abzuweichen, wie sie in den beiliegenden Ansprüchen festgelegt ist.

Claims

1. Vorrichtung zur Steuerung der Geschwindigkeit eines elektrischen Kupplungsmagneten (EM), der dazu dient, um ein erstes Zahnrad (P) mit einem zweiten Zahnrad (C) durch eine Verschiebung des ersten Zahnrads (P) in Eingriff zu bringen, wobei die Vorrichtung enthält:

- eine Abtasteinrichtung (CR), die dazu dient, um ein Signal (SE) zu erzeugen, das die tatsächliche Geschwindigkeit der Verschiebung des Elektromagneten (EM) aufgrund der abgetasteten elektrischen Parameter (Vc, i) des Elektromagneten (EM) angibt,

- eine Verarbeitungsstufe (UC), die an ihrem Eingang das Signal (SE), das die tatsächliche Geschwindigkeit der Verschiebung angibt, sowie ein Signal (SI) empfängt, das eine vorgegebene Bezugsgeschwindigkeit der Verschiebung angibt,

- eine Schalterstufe (DC), die von der Verarbeitungsstufe (UC) gesteuert wird und dazu dient, um den Stromfluss im Elektromagneten (EM) zu steuern,

wobei die Verarbeitungsstufe (UC) so aufgebaut ist, um die Stromzufuhr zum Elektromagneten (EM) so zu steuern, dass die tatsächliche Geschwindigkeit der Verschiebung im wesentlichen gleich der vorgegebenen Bezugsgeschwindigkeit ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Generatorstufe (RDT) aufweist, die dazu dient, um das Bezugssignal (SI) zu erzeugen, das die vorgegebene Geschwindigkeit der Verschiebung angibt, wobei sie so aufgebaut ist, dass sie ein Bezugssignal (SI) erzeugt, das mit der Zeit allmählich ansteigt.

2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Generatorstufe (RDT) so aufgebaut ist, dass sie das Bezugssignal (SI) in Form eines ansteigenden Sägezahns erzeugt.

3. Vorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Generatorstufe (RDT) so aufgebaut ist, dass sie das Sägezahn-Bezugssignal (SI) mit einem Anstieg und einer Breite so erzeugt, dass die Geschwindigkeit der Verschiebung des Elektromagneten (EM) in einem vorgegebenen Intervall liegt.

4. Vorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtasteinrichtung (CR) eine Bewertungsstufe (MOD) enthält, die dazu dient, um ein Spannungssignal (SE) zu erzeugen, das die tatsächliche Geschwindigkeit der Verschiebung eines bewegbaren Kerns des Elektromagneten (EM) angibt.

5. Vorrichtung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewertungsstufe (MOD) aufgrund der elektrischen Parameter (Vc, i) arbeitet, wobei diese elektrischen Parameter die Speisespannung (Vc) einer Wicklung (A) des Elektromagneten (EM) sowie einen Strom (i) enthalten, der in der Wicklung (A) fließt.

6. Vorrichtung gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewertungsstufe (MOD) so aufgebaut ist, dass sie einen kinetischen Anteil (Ve) der Speisespannung (Vc) abtastet, der die tatsächliche Geschwindigkeit der Verschiebung angibt.

7. Vorrichtung gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewertungsstufe (MOD) so aufgebaut ist, dass sie den kinetischen Anteil (Ve) mit Hilfe eines dynamischen Modells der Wicklung (A) abtastet, das als Funktion der Zeit (t) und der Stellung (x) abgebildet wird, die der Elektromagnet (EM) einnimmt, die vorher experimentell ermittelt wurden.

8. Vorrichtung gemäß irgendeinem der Anspruche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewertungsstufe (MOD) so aufgebaut ist, dass sie eine Kompensation des ohmschen Widerstands (R) der Wicklung ausführt.

9. Vorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtasteinrichtung (CR) einen Messwiderstand (RMIS) enthält, der mit der Wicklung (A) in Serie geschaltet ist und dazu dient, um den Strom (i) abzutasten, der in der Wicklung (A) fließt.

10. Vorrichtung gemäß Anspruch (9), dadurch gekennzeichnet, dass der Messwiderstand (RMIS) so ausgebildet und bemessen ist, um das Wärmeverhalten der Wicklung (A) zu simulieren.

1 l. Vorrichtung gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Messwiderstand (RMIS) so ausgebildet und bemessen ist, dass seine Temperatur eine zeitliche Änderung besitzt, die im wesentlichen mit der zeitlichen Änderung der Temperatur der Wicklung (A) ident ist, wenn beide mit einem Strom angespeist werden.

12. Vorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Messwiderstand (RMIS) in der Nähe der Wicklung (A) so angeordnet ist, dass sie in Zuständen einer thermischen Stabilität die gleiche mittlere Temperatur besitzen.

13. Vorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Messwiderstand (RMIS) aus dem gleichen elektrisch leitenden Material wie die Wicklung (A) besteht.

14. Vorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Messwiderstand (RMIS) eine isolierende Umhüllung besitzt, um das Wärmeverhalten der Wicklung (A) zu simulieren.

15. Vorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung so aufgebaut ist, dass sie mit einer Impulsbreitenmodulation arbeitet.

16. Vorrichtung gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Vergleicherstufe aufweist, die dazu dient, um die Schalterstufe (DC) mit einer Impulsbreitenmodulation zu steuern.

17. Vorrichtung gemäß Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Vergleicherstufe eine Vergleicherstufe mit einer Hysterese ist.

18. Vorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 17, wobei der Elektromagnet (EM) ein elektrischer Kupplungsmagnet für einen elektrischen Anlassermotor (MA) für einen Verbrennungsmotor ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitungsstufe (UC) ein Eingangssignal empfängt, das angibt, dass der Verbrennungsmotor angesprungen ist, wobei sie so aufgebaut ist, dass sie die Anspeisung zum Elektromagneten (EM) unterbricht, wenn diese Situation eintritt.

19. Vorrichtung gemäß Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Signal, das angibt, dass der Motor angesprungen ist, ein Signal ist, das die Drehzahl des Verbrennungsmotors angibt, wobei die Verarbeitungsstufe (UC) so aufgebaut ist, dass sie abtastet, wenn ein vorgegebener Schwellwert der Drehzahl überschritten wird.

20. Vorrichtung gemäß Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitungsstufe (UC) ein Eingangssignal empfängt, das die Temperatur des Anlassermotors (MA) angibt, wobei sie so aufgebaut ist, dass sie die Anspeisung zum Elektromagneten (EM) unterbricht, wenn die Temperatur einen vorgegebenen Schwellwert überschreitet.

21. Vorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Eingang zur Verarbeitungsstufe (UC) ein Signal empfängt, das das Erreichen einer Stellung am Hubende des ersten Zahnrads (P) angibt, wobei sie so aufgebaut ist, dass sie die Anspeisung des Elektromagneten (EM) so steuert, dass das erste Zahnrad (P) in dieser Stellung gehalten wird, wenn dies eintritt.

22. Vorrichtung gemäß Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Signal, das das Erreichen der Stellung am Hubende angibt, ein Signal ist, das das Auftreten einer Anspeisung zum Anlassermotor (MA) angibt.