EP0808420A1 - Startvorrichtung zum starten einer brennkraftmaschine - Google Patents

Startvorrichtung zum starten einer brennkraftmaschine

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EP0808420A1
EP0808420A1 EP96900269A EP96900269A EP0808420A1 EP 0808420 A1 EP0808420 A1 EP 0808420A1 EP 96900269 A EP96900269 A EP 96900269A EP 96900269 A EP96900269 A EP 96900269A EP 0808420 A1 EP0808420 A1 EP 0808420A1
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EP
European Patent Office
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starting device
relay
starter
electronic
module
Prior art date
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Granted
Application number
EP96900269A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP0808420B1 (de
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Karlheinz Boegner
Stefan Renner
Martin Mayer
Claus Kramer
Rainer Topp
Volker Koelsch
Henning Stoecklein
Jochen Neumeister
Frank Kurfiss
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE19532484A external-priority patent/DE19532484B4/de
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP0808420A1 publication Critical patent/EP0808420A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0808420B1 publication Critical patent/EP0808420B1/de
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00—Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/08—Circuits or control means specially adapted for starting of engines
    • F02N11/087—Details of the switching means in starting circuits, e.g. relays or electronic switches
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2400/00—Control systems adapted for specific engine types; Special features of engine control systems not otherwise provided for; Power supply, connectors or cabling for engine control systems
    • F02D2400/08—Redundant elements, e.g. two sensors for measuring the same parameter
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00—Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/10—Safety devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02N11/00—Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/08—Circuits or control means specially adapted for starting of engines
    • F02N11/087—Details of the switching means in starting circuits, e.g. relays or electronic switches
    • F02N2011/0874—Details of the switching means in starting circuits, e.g. relays or electronic switches characterised by said switch being an electronic switch
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N2200/00—Parameters used for control of starting apparatus
    • F02N2200/06—Parameters used for control of starting apparatus said parameters being related to the power supply or driving circuits for the starter

Definitions

  • the invention relates to a starting device for starting an internal combustion engine, in particular a motor vehicle, with the features mentioned in the preamble of claim 1.
  • starter motors are usually used, which are connected to a voltage source via a starter relay designed as a so-called engagement relay and at the same time a pinion of the starter motor is brought into engagement with the internal combustion engine.
  • an external switch for example one.
  • the starter relay generates the force required to engage the starter device and to close a contact bridge in order to connect the starter motor to the voltage source.
  • the starter relay has a pull-in winding and a holding winding. After the start, the starting process is ended by the driver of the motor vehicle by disconnecting the voltage source from the starter motor.
  • a control circuit for controlling the starter relay is known, with which manual maloperation of the starter relay, for example via an ignition switch, a starter switch or a combined ignition starter switch is to be prevented.
  • electronic devices are known from US Pat. No. 4,739,736, for example, which are used to control the starter relay of a starting device.
  • the starting device according to the invention with the features mentioned in claim 1 offers the advantage that the starting process of the internal combustion engine can be automated and, at the same time, coordinated depending on further functional states of the motor vehicle.
  • the electronic device from an arranged on or in the starter device African relay is formed, which can be controlled via a logic signal input from an electronic engine control unit of the motor vehicle, it is advantageously possible to achieve a low-power and thus low-energy and wear-free initiation or termination of the starting process.
  • Various control functions of the starter relay can be achieved in a simple manner by means of the electronic control via an engine control unit which is generally present in the motor vehicle.
  • a supply of the starter relay with pull-in and holding current during the starting process, a safe interruption of the pull-in and holding current or, if appropriate, only the holding current, can be achieved when the starting process is ended.
  • the starting device can be safely disconnected from the vehicle electrical system, so that incorrect operation, in particular the initiation of a starting process while the internal combustion engine is running, can be prevented.
  • self-protection against overload, as overvoltage protection, as overcurrent protection and / or as overtemperature protection can be achieved very advantageously at the same time via the electronic relay combined with the starting device.
  • the electronic relay is designed such that it can be integrated with the starting device, that is to say that the electronic relay is designed as a modular unit, which is attached either to functional units or in functional units of the Starter can be arranged.
  • the electronic relay is designed as a modular unit, which is attached either to functional units or in functional units of the Starter can be arranged.
  • Figure 1 is a block diagram of the starting device according to the invention.
  • FIG. 2 shows an equivalent circuit diagram of the starting device according to the invention
  • Figure 3 is a partially cutaway side view of a starting device; Figure 4 different views of an electronic to 6 relays;
  • Figure 7 is an external view of a switch cover of a starter relay
  • FIG. 8 shows a schematic overview of an engine control system of a motor vehicle
  • FIG. 9 different circuit arrangements of one to 15 interconnection of the electronic relay.
  • a starting device 10 has a starter motor 12 and a starter relay 14.
  • the starter relay 14 has a pull-in winding 16 and a holding winding 18.
  • a switching axis 20 of the starter relay 14 indicated here carries a switching bridge 22.
  • the starter motor 12 carries on its drive axis 24 an axially displaceable pinion 26 which engages via the switching axis 20 of the starter relay 14 (engagement relay) with a gear wheel 28 of an internal combustion engine (not shown) is feasible.
  • the starting device 10 is an electronic device 30 which. hereinafter referred to as electronic relay 32.
  • the Electronic relay 32 has a power module 34 and a free-wheeling diode 36.
  • the power module 34 is connected to a connecting terminal 38 which is connected to a voltage source of the motor vehicle.
  • An accumulator battery 40 and a generator 42 are generally used as the voltage source of the motor vehicle.
  • the power module 34 is also provided with a ground connection 43 and connected to a connecting terminal 44 which is connected to the pull-in winding 16 and the holding winding 18 of the starter relay 14.
  • the power module 34 thus represents a switching means located between the terminals 38 and 44.
  • the terminal 44 is also connected to the cathode of the freewheeling diode 36, the anode of which is connected to ground, so that the freewheeling diode 36 is parallel to the holding winding 18 the starter relay 14 is switched.
  • the terminal 38 is also connected to a first contact of the switching bridge 22, the second contact of which is connected to a terminal 46.
  • the connecting terminal 46 is connected to the winding of the starter motor 12 and the pull-in winding 16 of the starter relay 14.
  • a logic signal input 47 of the power module 34 is connected via a connecting terminal 48 to an electronic engine control unit 50 of the motor vehicle.
  • the engine control unit 50 is also connected to the connecting terminal 38 and, via a connecting terminal 52, to an ignition lock 54 of the motor vehicle.
  • the arrangement shown in FIG. 1 performs the following function:
  • the electronic engine control unit 50 is activated by actuating the ignition lock 54. This then provides the electronic relay 32 with a control signal which is present at the logic signal input 47 of the power module 34. This signal provides information that the starting process should be initiated.
  • the control signal present at the logic signal input 47 consists, for example, of a voltage, for example a voltage greater than 8 V against ground, which is present during the entire starting process.
  • the electronic relay 32 can be constructed such that the control voltage can drop during the starting process, for example to a value of less than 4 V, without the starting process being interrupted.
  • the electronic relay has a high input resistance, so that the control current flowing through the logic signal input 47 has a low current intensity of, for example, less than 0.1 A. The low current strength can be easily supplied by an output stage of the engine control unit 50.
  • the power module 34 switches the supply voltage Ub a t present at the connecting terminal 38 to the pull-in winding 16 and the Holding winding 18 of the starter relay 14 through.
  • the switching axis 20 of the starter relay 14 is moved axially in a generally known manner, so that on the one hand the pinion 26 of the starter motor 12 is brought into engagement with the ring gear 28 and on the other hand the switching bridge 22 is closed.
  • the supply voltage Ut> a is present at the connecting terminal 46, and the starter motor 12 is connected to a necessary operating voltage.
  • the pull-in winding 16 is switched currentless, since the start of its winding via the terminal 44 and the end of the winding via the terminal 46 are at the same potentials.
  • the starter relay 14 is only energized via the holding winding 18, which provides a sufficiently large holding force for the switching axis 20.
  • FIG. 2 shows a circuit diagram of the arrangement shown in FIG. 1. The same parts as in FIG.
  • the electronic relay 32 has a power module 34 designed as a switching means 56.
  • a protective diode 58 is connected in parallel with the switching means 56.
  • a reverse polarity protection diode 60 is provided, the anode of which is connected to the connecting terminal 38 and the cathode of which is connected to the power module 34.
  • the polarity reversal protection diode serves to protect the power module 34 against incorrect connection.
  • the reverse polarity protection can, however, also be ensured by constructive measures which ensure a clear installation of the electronic relay 32, so that the reverse polarity protection diode 60 can be dispensed with.
  • an overvoltage diode 62 is provided which is intended to protect the power module 34 against overvoltages in the vehicle electrical system. Particularly when the generator 42 is operating (FIG. 1), normal voltage fluctuations can occur. However, if the generator 42 is equipped with so-called load-dump diodes, which in themselves ensure overvoltage protection, the arrangement of the overvoltage diode 62 can also be dispensed with.
  • the power module 34 is a smart power MOSFET which, in addition to the switching means 56 implemented by a power transistor, has an integrated overvoltage protection, an overcurrent limitation and a Has temperature shutdown, so that the power module 34 protects itself against overload.
  • the MOSFET is designed as a high-side switch with an integrated charge pump.
  • FIG. 3 shows a partially cut side view of the starting device 10.
  • the explanation of details not relevant to the present invention has been omitted, especially since the structural design of the starting device 10 is generally known.
  • the possible installation locations of the electronic relay 32 within the starting device 10 are to be illustrated with reference to FIG.
  • a first possibility is to integrate the electronic relay 32 into the starter relay 14.
  • an installation space between the windings 16 and 18 of the starter relay and the switching bridge 22 can be used.
  • the electronic relay 32 has a structure which is explained in more detail with reference to FIGS. 4 to 7.
  • the installation location of the electronic relay 32 in the starter relay 14 offers the advantage that there is a local proximity to the connecting terminals of the starting device 10 and the holding winding 18 and the pull-in winding 16 of the starter relay 14.
  • the electronic relay 32 can be designed as a correspondingly encapsulated module 66, which is attached, for example screwed, to a pole housing 68 of the starter motor 12.
  • Another room for installation is a room below a commutator bearing cap 70 or in the area of the drive bearing 72 of the starter motor 12 in question.
  • the commutator bearing cap 70 or the housing part surrounding the drive bearing 72 would have to be adapted accordingly to the design of the electronic relay 32.
  • a specific installation space of the electronic relay 32 is not intended to be determined, rather the various possibilities of the space-saving arrangement in combination with the entire starting device 10 are to be shown.
  • the starting device 10 requiring a larger, possibly only a slightly larger, installation space in the motor vehicle to arrange the electronic relay 32.
  • the electronic relay 32 By combining the electronic relay 32 with the starting device 10, it is also possible to replace starting devices 10 already installed in motor vehicles with a starting device 10 which has an electronic relay 32.
  • FIGS. 4 and 5 show a top view of the electronic relay 32, a cover being removed in FIG. 5, so that the electronic relay 32 can be viewed.
  • FIG. 6 shows a sectional illustration of the electronic relay 32 corresponding to line II in FIG. 4, while FIG. 7 shows a plan view of a switch cover of the starter relay 14.
  • the electronic relay 32 is designed as a compact structural unit 74.
  • the electronic relay 32 has the freewheeling diode 36 and the power module 34, which is designed as the chip 76.
  • the chip 76 carries the individual components of the power module 34, such as the switching means 56, the overcurrent limitation, the temperature cutoff and the overvoltage protection, which are not shown in detail here.
  • the power module 34 and the freewheeling diode 36 are arranged in a housing 78, which consists of an insulating material.
  • the housing 78 can be a plastic injection molded part, for example.
  • An installation space 80 for the freewheeling diode 36 and an installation space 82 for the power module 34 are formed within the housing 78.
  • a lead frame 84 is provided, which forms the corresponding electrical conductor tracks.
  • the lead frame 84 is connected to the power module 34, in particular to the chip 76, via a corresponding number of bonding wires 86.
  • the lead frame 84 forms a collar 88, into which the freewheeling diode 36 is pressed with its base 90.
  • the lead frame 84 leads to the terminals 38, 48, 44 and to the ground terminal 94 (see FIG. 1).
  • the installation space 82 can be closed by means of a cap 96.
  • the cap 96 can be detachably connected to the housing 78 by means of a latching connection 98. Through the releasable connection of the cap 96 to the housing 78, the latter can be removed, as shown in FIG. 5, so that the installation space 82 with the power module 34 is accessible.
  • the chip 76 of the power module 34 is arranged on a heat sink 102, for example a copper block, via a base 100.
  • the housing 78 has an approximately centrally arranged through opening 102 through which the switching axis 20 of the starter relay 14 can be guided.
  • the electronic relay 32 can be very advantageously integrated into the starter relay 14, wherein 32 functional elements of the starter relay 14 can be arranged on both sides of the electronic relay.
  • openings 104 are provided as bores, through which fastening screws for fastening housing 78 can be guided.
  • FIG. 7 shows a top view of a cover 106 of the starter relay 14.
  • the cover 106 has the main current contacts designated 108 and 110 here, which can be connected to one another by means of the switching bridge 22. Furthermore, the connecting terminals 38, 44, 48 and 94 are led out, so that a contact corresponding to that in FIG. 1 shown interconnection can be performed. Thus, no additional connections have to be led out of the starter relay 14.
  • FIG. 8 shows a schematic overview of the electronic control system of a motor vehicle. From the overview it is clear that the engine control unit 50 monitors or controls a large number of functional elements of the motor vehicle, the detailed function and mode of operation of the engine control unit 50 not being discussed in detail in the context of the present description. The overview is only intended to make it clear that the coupling of the starting device 10 via the electronic relay 32 to the engine control unit 50 enables the starting device 10 to be integrated into the overall control management of the motor vehicle in a simple manner. An actuation or a decommissioning of the starting device 10 can thus be implemented as a function of further current states of the other functional elements of the motor vehicle. A coordinated behavior becomes possible, whereby malfunctions can be excluded.
  • the engine control unit 50 receives information or outputs corresponding control signals, for example to a fuel tank 116 Electric fuel pump 118, a fuel filter 120, a pressure regulator 122, injection valves 124, a high-voltage distributor 126, an idle speed controller 128, an air temperature sensor 130, a throttle valve switch 132, a lambda probe 134, an ignition coil 136, an engine temperature sensor 138, a speed sensor 140, a climate switch 142, the start ignition switch 54 and the start device 10.
  • the engine control unit 50 is supplied with voltage via the battery 40.
  • the starting device 10 By integrating the starting device 10 into the overall system, its controllability is made possible in a simple manner, a control voltage being possible, for example, between 8 V and 24 V at a control current of less than 2 A for a battery voltage of 12 V or 24 V. An overall low-power control of the starting device 10 is thus possible.
  • the electronic relay 32 can be used to relay a number of further functions.
  • the circuits of temperature limitation, overcurrent limitation and overvoltage protection integrated in the chip 76 of the power module 34 can very advantageously be included in the control functions of the engine control unit 50.
  • start repeat function in which a restart is started by means of a limit temperature cutoff of the power transistor and its hysteresis. attempt can be initiated after reaching a lower limit temperature.
  • a further possibility of realizing the start repetition function consists in measuring the voltage at the switching bridge 22 and in the event that, after a certain selectable period of time after the start of the start process, there is no voltage, the start process is aborted and / or after a further period of time is repeated.
  • the starting device 10 can be switched off when a starter limit temperature is exceeded, for example by assigning a single temperature sensor to the starting device, which is arranged, for example, in the vicinity of the carbon brushes of the starter motor 12, which provides a signal which switching off the electronic relay and thus unlatching the starting device 10. Furthermore, an integral evaluation of the square of the motor current of the starter motor 12 can be carried out. This value obtained is proportional to a loss integral in the starter motor and thus a measure of the heating of the starter motor 12. When a certain selectable limit value is exceeded, the starting process is stopped.
  • the electronic relay 32 offers the possibility of realizing both functions, ie the application of the tightening force and the application of the holding force, with one winding. This is achieved by using the electronic relay 32 to provide two different currents by means of fixed clock conditions for the engagement and the holding of the starter relay 14.
  • the changeover time can be determined, for example, by sensing the voltage present at the connecting terminal 46. This simplifies production and saves material for the starter relay 14.
  • Another possibility is to use the electronic relay 32 to wind the starter to switch relay 14 as a series resistor for the starter motor 12 in order to enable the starter motor 12 to slowly spin when being engaged. Since a relatively high relay current of approximately 200 A flows in this case, the electronic relay 32 must be appropriately designed for these current strengths. This can be done, for example, by connecting two power modules 34 in parallel.
  • the electronic relay 32 can automatically disengage the starting device 10 when a starter idling speed is reached. Effective protection of the starting device 10 against excessive speeds is achieved here. In addition, an additional safety function is possible in addition to the already known free-wheeling.
  • a structural simplification can take place in the field and anchor area of the starter motor 12.
  • the speed of the starter motor 12 can be determined, for example, using a speed sensor or by observing the starter current. For this purpose, the starting device 10 can be switched off, for example, at a point in time at which the starter current falls below a minimum value (idle current).
  • Another very advantageous possibility is to implement an electronic immobilizer for the motor vehicle via the electronic relay 32 in connection with the engine control unit 50.
  • the engine control unit 50 can be connected via the terminal 48 Before each start-up process, the electronic relay 32 is given a pulse sequence which compares the electronic relay 32 with an internal pulse sequence. The start process is only initiated when the two pulse sequences match. If the pulse sequences do not match, the starting process is blocked by the electronic relay 32.
  • each electronic relay 32 it is possible for each electronic relay 32 to receive a permanently embossed code when it is manufactured, which code can be linked, for example, to the date of manufacture and changed monthly.
  • the code during the manufacturing process of the relay 32 can be implemented, for example, via the high-temperature logic present in the chip 76, that is to say the overtemperature protection circuit.
  • the question and answer code can be freely programmed and set or changed at regular intervals via the engine control unit 50.
  • the electronic relay 32 as an electronic immobilizer, a corresponding mechanical securing or, by choosing the installation location of the electronic relay 32, tampering with bridging should be excluded. Ultimately, this makes it possible to bypass the electronic relay 32 only by destroying the starter device 10, so that unauthorized driving away of the motor vehicle is precluded. Due to the interface between the engine control unit 50 and the electronic relay 32, the software of the engine control unit 50 can be used very advantageously for controlling the starting device 10.
  • the starting process can be ended automatically when the internal combustion engine is running, and it is to be prevented that the starting device 10 is engaged in a running internal combustion engine.
  • the starting process of a motor vehicle can therefore be controlled more safely and is largely protected against incorrect operation.
  • FIGS. 9 to 15 Various equipment variants of the electronic relay 32, in particular the power module 34, are shown with reference to FIGS. 9 to 15.
  • Figures 9 to 15 the same parts as in the previous figures are provided with the same reference numerals and are not explained again. In detail, only the special features of the respective circuit variant are dealt with.
  • the power module 34 consists of two power MOS chips 144 connected in series with one another.
  • the PMOS transistors 144 are linked to one another via a logic circuit 146.
  • the logic circuit 146 - which may also be integrated on the PMOS chips 144 - checks whether there is no signal between the transistors 144 in the switched-off state, that is to say there is no signal at the connection terminal 48, at a terminal located between the transistors 144 148 there is a voltage. In the event that a voltage is present at terminal 148, an error is sensed and transistors 144 are blocked via logic circuit 146, so that initiation or re-initiation of a start process is prevented. In addition to blocking the electronic relay 32, this error message can also be sent to an evaluation unit (not shown) for further processing.
  • the electronic relay 32 has two PMOS transistors 144 connected in parallel with one another. These are in turn linked to one another via the logic circuit 146.
  • a first transistor 144 shown here on the left, controls a first winding 150 and a second transistor 144 controls a second winding 152 of the starter relay 14.
  • the windings 150 and 152 are designed such that the starter relay 14 can only be energized when both windings are energized. To apply the holding force, however, energizing the winding 152 is sufficient.
  • the logic circuit 146 monitors the transistors 144 to determine whether switching through takes place without applying a control signal to the terminal 48. In the event that one of the relays 144 switches through, an error is detected and the electronic relay 32 is blocked, so that further start attempts can be prevented.
  • the freewheeling diode 36 from FIG. 1 is replaced by a transistor 154 which is linked to the power module 34 via the logic circuit 146.
  • the logic circuit 146 monitors whether the power module 34 is switched through incorrectly. If this is the case, the transistor 154 is activated so that the windings 16 and 18 of the starter relay 14 are short-circuited via the connecting terminal 44. As a result, the initiation of a starting process is reliably avoided.
  • the transistor 154 is designed for higher currents than the transistor of the power module 34. This ensures that in the event of a fault, the bond connections 86 (FIG. 5) melt and thus act as a fuse.
  • the power module 34 is a fuse element 156 assigned.
  • the fuse element 156 which can be designed as a separate component or can be integrated in a connecting line between the individual components, takes over the switching off of the electronic relay 32 when high currents occur in the event of a fault.
  • FIG. 13 shows an embodiment variant in which the electronic relay 32 is connected to the connecting terminal 52 instead of the connecting terminal 38, so that the electronic relay 32 can be switched on or off via the ignition lock 54.
  • the connection 158 shown in dashed lines in FIG. 13 can be provided, which bridges the engine control unit 50.
  • the connection between the engine control unit 50 and the connecting terminal 48 can be omitted in this case, so that the electronic relay 32 can be controlled independently of the engine control unit 50.
  • the electronic relay 32 is then controlled exclusively via the ignition lock 54 and connected to the voltage source. The redundancy results from the series connection of the ignition lock 54 and the electronic relay 32.
  • the mode of operation of the logic circuit 146 according to the embodiment variant shown in FIG. 9, according to which the electronic relay 32 has two transistors 144 connected in series, is explained in more detail with reference to FIGS. 14 and 15.
  • the transistors 144 are here for better differentiation with transistor 144 'and transistor 144 ".
  • the logic circuit 146 from FIG. 9 here consists of two logic modules 158 and 160, the logic module 158 on the chip of the PMOS transistor 144' and the logic module 160 on the chip of the PMOS transistor 144 "is integrated with. It is clear from FIG. 14 that the logic components 158 and 160 are connected on the one hand to the connecting terminal 48 and to ground and on the other hand to the gate, source and drain of the transistors 144. Furthermore, the logic modules 158 and 160 are coupled via a cross connection 162.
  • the logic module 158 has a time delay element 164, which is connected on the one hand to the connecting terminal 48 and on the other hand to a first input of a NAND element 166.
  • the output of the NAND gate 166 is connected to a first input of an AND gate 168.
  • the second input of the AND gate 168 is connected to the terminal 48.
  • An output of the AND gate 168 is connected to a control logic 170 of the transistor 144 '.
  • a monitoring element 172 is provided, the output of which is connected to a flip-flop 174.
  • the Q output of flip-flop 174 is connected to the second input of NAND gate 166.
  • the second logic module 160 has a second AND gate 176, the first input of which is connected via the cross connection 162 to the output of the time delay element 164 of the logic module 158.
  • the second The input of the AND gate 176 is connected to the terminal 48.
  • An output of the AND gate 176 is connected to a first input of a third AND gate 178.
  • the connection terminal 48 is further connected to a first input of a comparator 180, the second input of which is connected to the terminal 148.
  • An output of the comparator 180 is connected to a flip-flop 182, the ⁇ output of which is connected to the second input of the AND gate 178.
  • the output of the AND gate 178 is connected to a control logic 184 of the transistor 144 ".
  • FIGS. 14 and 15 performs the following function:
  • a control signal ie a high signal
  • the transistor 144 ' is switched on.
  • the transistor 144 "is initially not switched on, since the input AND gate 176 of the power module 160 is connected to the time delay element 164, and switching through takes place only when a signal is present both at the connection terminal 48 and at the cross connection 162 It is detected whether a current flows through the transistor 144 'via the monitoring element 172. In the event that no current flows, there is a difference voltage ⁇ U between the source and the drain of the transistor 144'. equal to zero. Since transistor 144 "is still blocked, it means that there is no fault if no current flows through transistor 144 '.
  • the monitoring element 172 detects a current flow through the transistor 144 'when ⁇ U is greater than 0. This provides a signal for the flip-flop 174 so that it is not set Since the high signal is now present at the second input of the NAND gate 166, the transistor 144 'is switched off after the delay time of the time delay element 164 has expired.
  • the power module 158 can thus be used to monitor the transistor 144 " respectively.
  • the transistor 144 ' In the OFF state, that is to say there is no signal at the connection terminal 48, so that the low state results, the transistor 144 'is not switched on, so that the transistor 144 "lying in series with it does not receive a supply voltage however, the transistor 144 'is defective, that is to say short-circuited, there is a supply voltage at the terminal 148, although no control signal is provided via the terminal 148.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Startvorrichtung zum Starten einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit einem über ein Starterrelais mit einer Spannungsquelle verbindbaren und der Brennkraftmaschine zum Andrehen in Eingriff bringbaren Startermotor, und einer elektronischen Einrichtung zum Ansteuern des Starterrelais. Es ist vorgesehen, daß die elektronische Einrichtung (30) von einem an oder in der Startvorrichtung (10) angeordneten elektronischen Relais (32) gebildet wird, das über einen Logiksignaleingang (48) von einem elektronischen Motor-Steuergerät (50) des Kraftfahrzeugs ansteuerbar ist.

Description

Startvorrichtung zum Starten einer Brennkraftmaschine
Die Erfindung betrifft eine Startvorrichtung zum Starten einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Merkmalen.
Stand der Technik
Es ist bekannt, daß Brennkraftmaschinen mittels einer Startvorrichtung gestartet werden müssen, da diese nicht von alleine anlaufen. Hierzu werden üblicher¬ weise Startermotoren eingesetzt, die über ein als so¬ genanntes Einrückrelais ausgebildetes Starterrelais mit einer Spannungsquelle verbunden werden und gleichzeitig ein Ritzel des Startermotors mit der Brennkraftmaschine zum Andrehen in Eingriff gebracht wird. Zum Einschalten des Starterrelais ist es be¬ kannt, dieses über einen externen Schalter, bei¬ spielsweise einem. Zündschalter oder Startschalter des Kraftfahrzeug oder ein externes Relais anzusteuern. Hierdurch wird der relativ große Strom, der beim Be¬ tätigen des Starterrelais fließt, besser beherrsch¬ bar. Das Starterrelais erzeugt mit diesem Strom die erforderliche Kraft, um die Startvorrichtung einzu- spuren und eine Kontaktbrücke zu schließen, um den Startermotor mit der Spannungsquelle zu verbinden. Das Starterrelais weist hierzu bekanntermaßen eine Einzugs- und eine Haltewicklung auf. Nach erfolgtem Start wird der Startvorgang vom Führer des Kraft¬ fahrzeugs durch Trennen der Spannungsquelle von dem Startermotor beendet.
Aus der DE-OS 28 36 047 ist eine Steuerschaltung zum Ansteuern des Starterrelais bekannt, mit dem eine ma¬ nuelle Fehlbedienung des Starterrelais, beispielswei¬ se über einen Zündschalter, einen Anlaßschalter be¬ ziehungsweise einen kombinierten Zündanlaßschalter verhindert werden soll. Darüber hinaus sind bei¬ spielsweise aus der US-PS 4,739,736 elektronische Einrichtungen bekannt, die zum Ansteuern des Starter¬ relais einer Startvorrichtung eingesetzt werden.
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Startvorrichtung mit den im An¬ spruch 1 genannten Merkmalen bietet den Vorteil, daß der Startvorgang der Brennkraftmaschine automatisiert und gleichzeitig koordiniert in Abhängigkeit weiterer Funktionszustände des Kraftfahrzeugs ablaufen kann. Dadurch, daß die elektronische Einrichtung von einem an oder in der Startvorrichtung angeordneten elektro- nischen Relais gebildet wird, das über einen Logik¬ signaleingang von einem elektronischen Motor-Steuer¬ gerät des Kraftfahrzeugs ansteuerbar ist, ist es vor¬ teilhaft möglich, eine leistungs- und damit energie¬ arme sowie verschleißfreie Einleitung beziehungsweise Beendigung des Startvorgangs zu erreichen. Durch die elektronische Ansteuerung über ein in der Regel im Kraftfahrzeug vorhandenes Motor-Steuergerät sind ver¬ schiedene Steuerfunktionen des Starterrelais in ein¬ facher Weise erreichbar. So kann eine Versorgung des Starterrelais mit Einzugs- und Haltestrom beim Start¬ vorgang, eine sichere Unterbrechung des Einzugs- und Haltestroms beziehungsweise gegebenenfalls nur des Haltestroms, bei Beendigung des Startvorgangs er¬ reicht werden. Nach Beendigung eines Startvorgangs kann eine sichere Trennung der Startvorrichtung vom Bordnetz des Kraftfahrzeugs realisiert werden, so daß Fehlbedienungen, insbesondere das Einleiten eines Startvorgangs während einer laufenden Brennkraft¬ maschine, verhindert werden können. Darüber hinaus kann über das mit der Startvorrichtung kombinierte elektronische Relais gleichzeitig sehr vorteilhaft ein Selbstschutz gegen Überlastung, als Überspan¬ nungsschutz, als Überstromschutz und/oder als Über- temperaturschutz erreicht werden.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vor¬ gesehen, daß das elektronische Relais so ausgebildet ist, daß es mit der Startvorrichtung integriert wer¬ den kann, das heißt, das elektronische Relais ist als modulartige Baueinheit ausgebildet, die entweder an Funktionseinheiten oder in Funktionseinheiten der Startvorrichtung angeordnet werden kann. Hierdurch wird kein beziehungsweise nur sehr geringer zusätz¬ licher Bauraum für das elektronische Relais benötigt. Darüber hinaus ist eine zusätzliche Verkabelung in¬ nerhalb des Kraftfahrzeugs nicht erforderlich. Durch den Austausch einer kompletten Startvorrichtung be¬ ziehungsweise von Teilen der Startvorrichtung, die das elektronische Relais aufweisen, können somit auch Kraftfahrzeuge nachgerüstet werden, die bisher nicht über eine entsprechende elektronische Einrichtung zum Steuern der Startvorrichtung verfügen.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den in den Unteransprüchen genannten Merk¬ malen.
Zeichnungen
Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbei- spielen anhand der zugehörigen Zeichnungen näher er¬ läutert. Es zeigen:
Figur 1 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen StartVorrichtung;
Figur 2 ein Ersatzschaltbild der erfindungsgemäßen Startvorrichtung;
Figur 3 eine teilweise aufgeschnittene Seitenansicht einer Startvorrichtung; Figur 4 verschiedene Ansichten eines elektronischen bis 6 Relais;
Figur 7 eine Außenansicht eines Schalterdeckels eines Starterrelais;
Figur 8 eine schematische Gesamtübersicht einer Motorsteuerung eines Kraftfahrzeugs;
Figur 9 verschiedene Schaltungsanordnungen einer bis 15 Verschaltung des elektronischen Relais.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Anhand des in Figur 1 gezeigten Blockschaltbildes wird das Gesamtsystem zum Starten eines Kraftfahr¬ zeugs erläutert. Eine Startvorrichtung 10 besitzt einen Startermotor 12 und ein Starterrelais 14. Das Starterrelais 14 weist eine Einzugswicklung 16 und eine Haltewicklung 18 auf. Eine hier angedeutete Schaltachse 20 des Starterrelais 14 trägt eine Schaltbrücke 22. Der Startermotor 12 trägt auf seiner Antriebsachse 24 ein axial verschiebbares Ritzel 26, das über die Schaltachse 20 des Starterrelais 14 (Einrückrelais) mit einem hier angedeuteten Zahnrad 28 einer nicht dargestellten Brennkraftmaschine in Eingriff bringbar ist.
Der Startvorrichtung 10 ist eine elektronische Ein¬ richtung 30, die . nachfolgend insgesamt als elektro¬ nisches Relais 32 bezeichnet wird, zugeordnet. Das elektronische Relais 32 besitzt einen Leistungsbau¬ stein 34 sowie eine Freilaufdiode 36. Der Leistungs¬ baustein 34 ist mit einer Anschlußklemme 38 ver¬ bunden, die mit einer Spannungquelle des Kraftfahr¬ zeugs verbunden ist. Als Spannungsquelle des Kraft¬ fahrzeugs sind allgemein eine Akkumulatorenbatterie 40 und ein Generator 42 eingesetzt. Der Leistungsbau¬ stein 34 ist weiterhin mit einem Masseanschluß 43 versehen und mit einer Anschlußklemme 44 verbunden, die mit der Einzugswicklung 16 und der Haltewicklung 18 des Starterrelais 14 verbunden ist. Der Leistungs¬ baustein 34 stellt somit ein zwischen den Anschlu߬ klemmen 38 und 44 liegendes Schaltmittel dar. Die Anschlußklemme 44 ist weiterhin mit der Kathode der Freilaufdiode 36 verbunden, deren Anode an Masse liegt, so daß die Freilaufdiode 36 parallel zur Hal¬ tewicklung 18 des Starterrelais 14 geschaltet ist. Die Anschlußklemme 38 ist weiterhin mit einem ersten Kontakt der Schaltbrücke 22 verbunden, deren zweiter Kontakt mit einer Anschlußklemme 46 verbunden ist. Die Anschlußklemme 46 ist mit der Wicklung des Star¬ termotors 12 und der Einzugswicklung 16 des Starter¬ relais 14 verbunden.
Ein Logiksignaleingang 47 des Leistungsbausteins 34 ist über eine Anschlußklemme 48 mit einem elektro¬ nischen Motor-Steuergerät 50 des Kraftfahrzeugs ver¬ bunden. Das Motor-Steuergerät 50 ist weiterhin mit der Anschlußklemme 38 und über eine Anschlußklemme 52 mit einem Zündschloß 54 des Kraftfahrzeugs verbunden. Die in der Figur 1 dargestellte Anordnung übt folgen¬ de Funktion aus:
Soll das nicht dargestellte Kraftfahrzeug gestartet werden, wird durch Betätigung des Zündschlosses 54 das elektronische Motor-Steuergerät 50 aktiviert. Dieses stellt daraufhin dem elektronischen Relais 32 ein Ansteuersignal bereit, das am Logiksignaleingang 47 des Leistungsbausteins 34 anliegt. Dieses Signal stellt eine Information bereit, daß der Startvorgang eingeleitet werden soll.
Das am Logiksignaleingang 47 anliegende Ansteuer¬ signal besteht beispielsweise aus einer Spannung, beispielsweise einer Spannung von größer 8 V gegen Masse, die während des gesamten Startvorgangs an¬ liegt. Das elektronische Relais 32 kann so aufgebaut sein, daß die Ansteuerspannung während des Start¬ vorgangs absinken kann, beispielsweise auf einen Wert von kleiner als 4 V, ohne daß der Startvorgang unter¬ brochen wird. Das elektronische Relais besitzt einen hohen Eingangswiderstand, so daß der über den Logik¬ signaleingang 47 fließende Steuerstrom eine geringe Stromstärke von beispielsweise kleiner 0,1 A auf¬ weist. Die geringe Stromstärke kann problemlos von einer Endstufe des Motor-Steuergerätes 50 geliefert werden.
Durch das Anlegen des Einschaltsignals an den Logik¬ signaleingang 47 schaltet der Leistungsbaustein 34 die an der Anschlußklemme 38 anliegende Versorgungs¬ spannung Ubat auf die Einzugswicklung 16 und die Haltewicklung 18 des Starterrelais 14 durch. Hier¬ durch wird in allgemein bekannter Weise die Schalt¬ achse 20 des Starterrelais 14 axial bewegt, so daß einerseits das Ritzel 26 des Startermotors 12 mit dem Zahnkranz 28 in Eingriff gebracht wird und anderer¬ seits die Schaltbrücke 22 geschlossen wird. Hierdurch liegt an der Anschlußklemme 46 die Versorgungs¬ spannung Ut>a an, und der Startermotor 12 ist mit einer notwendigen Betriebsspannung verbunden. Gleich¬ zeitig wird die Einzugswicklung 16 stromlos ge¬ schaltet, da deren Wicklungsanfang über die Anschlu߬ klemme 44 und Wicklungsende über Anschlußklemme 46 auf gleichen Potentialen liegen. Das Starterrelais 14 wird nur noch über die Haltewicklung 18 bestromt, die eine ausreichend große Haltekraft für die Schaltachse 20 bereitstellt.
Wird über das Motor-Steuergerät 50 das am Logik¬ signaleingang 46 anliegende Steuersignal so beein¬ flußt, daß es unter die Abschaltspannung des elektro¬ nischen Relais 32 fällt oder wird der Eingang 46 auf Masse gelegt, trennt der Leistungsbaustein 34 die Anschlußklemmen 38 und 44, so daß die Haltewicklung 18 des Starterrelais 14 stromlos wird und somit das Starterrelais 14 abfällt. Hierdurch wird einerseits der Ritzel 26 ausgespurt und die Schaltbrücke 22 ge¬ öffnet. Der Startvorgang ist somit beendet und die Brennkraftmaschine 28 angedreht. Die Freilaufdiode 36 gewährleistet, daß beim Abschalten der Haltewicklung 18 entstehende induktive Überspannungen abgebaut wer¬ den können. Figur 2 zeigt ein Schaltbild der in Figur 1 darge¬ stellten Anordnung. Gleiche Teile wie in Figur 1 sind mit gleichen Bezugszeichen versehen und nicht noch¬ mals erläutert. Anhand der Schaltungsanordnung wird deutlich, daß das elektronische Relais 32 einen als Schaltmittel 56 ausgebildetes Leistungsbaustein 34 besitzt. Dem Schaltmittel 56 ist parallel eine Schutzdiode 58 geschaltet. Ferner ist eine Verpol- schutzdiode 60 vorgesehen, deren Anode mit der An¬ schlußklemme 38 und deren Kathode mit dem Leistungs¬ baustein 34 verbunden ist. Die Verpolschutzdiode dient dem Schutz des Leistungsbausteins 34 gegenüber einem falschen Anschließen. Der Verpolschutz kann jedoch auch durch konstruktive Maßnahmen, die einen eindeutigen Einbau des elektronischen Relais 32 gewährleisten, sichergestellt werden, so daß auf die Anordnung der Verpolschutzdiode 60 verzichtet werden kann. Weiterhin ist eine Uberspannungsdiode 62 vor¬ gesehen, die den Leistungsbaustein 34 vor Überspan¬ nungen des Bordnetzes des Kraftfahrzeugs schützen soll. Insbesondere bei Betrieb des Generators 42 (Figur 1) kann es zu üblichen Spannungsschwankungen kommen. Ist jedoch der Generator 42 mit sogenannten Load-Dump-Dioden ausgestattet, die an sich schon einen Überspannungsschutz gewährleisten, kann auf die Anordnung der Überspannungsdiode 62 ebenfalls ver¬ zichtet werden.
Der Leistungsbaustein 34 ist ein smart-power-MOSFET, der neben dem durch einen Leistungstransistor reali¬ sierten Schaltmittel 56 einen integrierten Überspan¬ nungsschutz, eine Überstrombegrenzung und eine Temperaturabschaltung besitzt, so daß sich der Leistungsbaustein 34 selbst gegen Überlastung schützt. Der MOSFET ist als high-side-Schalter mit integrierter Ladungspumpe ausgeführt.
In der Figur 3 ist eine teilweise aufgeschnittene Seitenansicht der Startvorrichtung 10 gezeigt. Auf die Erläuterung von für die vorliegende Erfindung nicht relevanten Details wurde verzichtet, zumal der konstruktive Aufbau der Startvorrichtung 10 allgemein bekannt ist. Anhand der Figur 3 sollen die möglichen Einbauorte des elektronischen Relais 32 innerhalb der Startvorrichtung 10 verdeutlicht werden. Eine erste Möglichkeit besteht darin, das elektronische Relais 32 in das Starterrelais 14 zu integrieren. Hierbei kann ein Einbauraum zwischen den Wicklungen 16 und 18 des Starterrelais und der Schaltbrücke 22 genutzt werden. Das elektronische Relais 32 besitzt hierbei einen anhand der Figuren 4 bis 7 noch detaillierter erläuterten Aufbau. Der Einbauort des elektronischen Relais 32 im Starterrelais 14 bietet den Vorteil, daß eine örtliche Nähe zu den Anschlußklemmen der Start¬ vorrichtung 10 und der Haltewicklung 18 sowie der Einzugswicklung 16 des Starterrelais 14 gegeben ist.
Darüber hinaus ist es möglich, das elektronische Relais 32 an der hier mit 64 bezeichneten Position anzuordnen. Hierbei kann das elektronische Relais 32 als entsprechend gekapseltes Modul 66 ausgebildet sein, das an ein Polgehäuse 68 des Startermotors 12 angebracht, beispielsweise angeschraubt, ist. Als weiterer möglicher Einbauort kommt ein Raum unterhalb einer Kommutatorlagerkappe 70 oder im Bereich des Antriebslagers 72 des Startermotors 12 in Frage. Hierzu wäre die Kommutatorlagerkappe 70 beziehungs¬ weise das das Antriebslager 72 umgebende Gehäuseteil der Bauform des elektronischen Relais 32 entsprechend anzupassen. Im Rahmen der vorliegenden Beschreibung soll sich nicht auf einen bestimmten Einbauraum des elektronischen Relais 32 festgelegt werden, vielmehr sollen die verschiedenen Möglichkeiten der platz¬ sparenden Anordnung in Kombination mit der gesamten Startvorrichtung 10 aufgezeigt werden. Insgesamt ist es also möglich, ohne daß die Startvorrichtung 10 ei¬ nen größeren, gegebenenfalls nur einen geringfügig vergrößerten Einbauraum im Kraftfahrzeug benötigt, das elektronisch Relais 32 anzuordnen. Durch Kombi¬ nation des elektronischen Relais 32 mit der Startvor¬ richtung 10 ist es darüber hinaus möglich, bereits in Kraftfahrzeugen eingebaute Startvorrichtungen 10 durch eine Startvorrichtung 10 zu ersetzen, die ein elektronisches Relais 32 aufweist.
Anhand der Figuren 4, 5, 6 und 7 wird eine konkrete konstruktive Ausgestaltung eines elektronischen Re¬ lais 32 erläutert, wobei hier davon ausgegangen wird, daß das elektronische Relais 32 in das Starterrelais 14 integriert wird. Die Figuren 4 und 5 zeigen hier¬ bei eine Draufsicht auf das elektronische Relais 32, wobei in der Figur 5 eine Abdeckung abgenommen ist, so daß in das elektronische Relais 32 hineinbetrach¬ tet werden kann. Figur 6 zeigt eine Schnittdarstellung des elektro¬ nischen Relais 32 entsprechend der Linie I-I in Figur 4, während Figur 7 eine Draufsicht auf einen Schalterdeckel des Starterrelais 14 zeigt.
Den Figuren 4 bis 6 ist ohne weiteres zu entnehmen, daß das elektronische Relais 32 als kompakte Bau¬ einheit 74 ausgebildet ist. Das elektronische Relais 32 weist die Freilaufdiode 36 sowie den als den Chip 76 ausgebildeten Leistungsbaustein 34 auf. Der Chip 76 trägt hierbei die einzelnen Bestandteile des Leistungsbausteins 34, wie beispielsweise das Schalt¬ mittel 56, die Überstrombegrenzung, die Temperaturab¬ schaltung sowie den Überspannungsschutz, die hier nicht detailliert dargestellt sind. Der Leistungsbau¬ stein 34 und die Freilaufdiode 36 sind in einem Ge¬ häuse 78 angeordnet, welches aus einem Isolierma¬ terial besteht. Das Gehäuse 78 kann beispielsweise ein Kunststoffspritzteil sein. Innerhalb des Gehäuses 78 ist ein Einbauraum 80 für die Freilaufdiode 36 und ein Einbauraum 82 für den Leistungsbaustein 34 aus¬ gebildet. Zur Herstellung der elektrischen Anschlüsse der Freilaufdiode 36 und des Leistungsbausteins 34 ist ein Stanzgitter 84 vorgesehen, das die entspre¬ chenden elektrischen Leiterbahnen ausbildet. Das Stanzgitter 84 ist mit dem Leistungsbaustein 34, insbesondere mit dem Chip 76, über eine entsprechende Anzahl von Bonddrähten 86 verbunden. Zur Aufnahme der Freilaufdiode 36 bildet das Stanzgitter 84 einen Kragen 88 aus, in den die Freilaufdiode 36 mit ihrem Sockel 90 eingepreßt ist. Zur Stabilisierung des Stanzgitters 84 ist dieses formschlüssig mit ent- sprechenden Isolierstoffbereichen 92 des Gehäuses 78 verbunden. Das Stanzgitter 84 führt zu den Anschlu߬ klemmen 38, 48, 44 sowie zu dem Masseanschluß 94 (vergleiche Figur 1) . Der Einbauraum 82 ist mittels einer Kappe 96 verschließbar. Die Kappe 96 ist mittels einer Rastverbindung 98 mit dem Gehäuse 78 lösbar verbindbar. Durch die lösbare Verbindung der Kappe 96 mit dem Gehäuse 78 kann diese abgenommen werden, wie Figur 5 zeigt, so daß der Einbauraum 82 mit dem Leistungsbaustein 34 zugänglich wird. Der Chip 76 des Leistungsbausteins 34 ist über eine Un¬ terlage 100 auf einem Kühlkörper 102, beispielsweise einem Kupferblock, angeordnet. Das Gehäuse 78 weist eine in etwa zentral angeordnete Durchgangsöffnung 102 auf, durch die die Schaltachse 20 des Starter¬ relais 14 führbar ist. Durch Ausbildung der Durch¬ gangsöffnung 102 kann das elektronische Relais 32 sehr vorteilhaft in das Starterrelais 14 integriert werden, wobei beidseitig des elektronischen Relais 32 Funktionselemente des Starterrelais 14 angeordnet werden können. Ferner sind als Bohrungen ausgebildete Öffnungen 104 vorgesehen, durch die Befestigungs¬ schrauben zum Befestigen des Gehäuses 78 geführt werden können.
In Figur 7 ist eine Draufsicht auf einen Deckel 106 des Starterrelais 14 gezeigt. Der Deckel 106 weist die hier mit 108 und 110 bezeichneten Haupt¬ stromkontakte auf, die mittels der Schaltbrücke 22 miteinander verbunden werden können. Weiterhin sind die Anschlußklemmen 38, 44, 48 und 94 herausgeführt, so daß eine Kontaktierung entsprechend der in Figur 1 gezeigten Verschaltung durchgeführt werden kann. So¬ mit müssen keine zusätzlichen Anschlüsse nach außen, aus dem Starterrelais 14 herausgeführt werden.
In der Figur 8 ist eine schematische Gesamtübersicht über das elektronische Steuersystem eines Kraftfahr¬ zeugs gezeigt. Anhand der Übersicht wird deutlich, daß das Motor-Steuergerät 50 eine Vielzahl von Funk¬ tionselementen des Kraftfahrzeugs überwacht bezie¬ hungsweise ansteuert, wobei auf die detaillierte Funktion und Wirkungsweise des Motor-Steuergerätes 50 im Rahmen der vorliegenden Beschreibung nicht näher eingegangen werden soll. Anhand der Übersicht soll lediglich deutlich gemacht werden, daß durch die Kopplung der Startvorrichtung 10 über das elektro¬ nische Relais 32 mit dem Motor-Steuergerät 50 eine Einbindung der Startvorrichtung 10 in das gesamte Steuermanagement des Kraftfahrzeugs in einfacher Wei¬ se möglich ist. Somit kann eine Betätigung bezie¬ hungsweise eine Außerbetriebsetzung der Startvorrich¬ tung 10 in Abhängigkeit weiterer momentaner Zustände der anderen Funktionselemente des Kraftfahrzeugs rea¬ lisiert werden. Es wird ein aufeinander abgestimmtes Verhalten möglich, wobei Fehlfunktionen ausgeschlos¬ sen werden können.
Nachfolgend werden die einzelnen Elemente der System¬ konfiguration kurz benannt, ohne eine detaillierte Erläuterung zu geben. Über die dargestellten Steuer¬ leitungen 114 erhält das Motor-Steuergerät 50 Infor¬ mationen oder gibt entsprechende Steuersignale, bei¬ spielsweise an einen Kraftstoffbehälter 116, eine Elektrokraftstoffpumpe 118, einen Kraftstoffilter 120, einen Druckregler 122, Einspritzventile 124, einen Hochspannungsverteiler 126, einen Leerlaufdreh¬ zahlsteller 128, einen Lufttemperaturfühler 130, einen Drosselklappenschalter 132, eine Lambda-Sonde 134, eine Zündspule 136, einen Motortemperaturfühler 138, einen Drehzahlgeber 140, einen Klimaschalter 142, den Startzündschalter 54 sowie der Start¬ vorrichtung 10. Über die Batterie 40 erfolgt eine Spannungsversorgung des Motor-Steuergerätes 50.
Durch die Einbindung der Startvorrichtung 10 in das Gesamtsystem wird dessen Ansteuerbarkeit in einfacher Weise möglich, wobei eine Ansteuerspannung beispiels¬ weise zwischen 8 V und 24 V bei einem Ansteuerstrom kleiner als 2 A für eine Batteriespanung von 12 V oder 24 V möglich ist. Somit ist eine insgesamt lei¬ stungsarme Ansteuerung der Startvorrichtung 10 mög¬ lich. Mittels des elektronischen Relais 32 kann neben der beschriebenen Funktion als analoge elektronische, energiearme Schnittstellung zwischen der Startvor¬ richtung 10 und dem Motor-Steuergerät 50 eine Reihe von weiteren Funktionen relaisiert werden. Hierbei können unter anderem die in dem Chip 76 des Lei¬ stungsbaustein 34 integrierten Schaltungen der Tempe¬ raturbegrenzung, der Überstrombegrenzung und des Überspannungsschutzes sehr vorteilhaft mit in die An¬ steuerfunktionen des Motor-Steuergerätes 50 einbezo¬ gen werden. So ist es beispielsweise möglich, eine Startwiederholfunktion zu realisieren, bei der mit¬ tels einer Grenztemperaturabschaltung des Leistungs¬ transistors und deren Hysterese ein erneuter Start- versuch nach Erreichen einer unteren Grenztemperatur eingeleitet werden kann. Eine weitere Möglichkeit der Realisierung der Startwiederholfunktion besteht dar¬ in, die Spannung an der Schaltbrücke 22 zu messen und für den Fall, wenn nach einer bestimmten wählbaren Zeitspanne nach Einleitung des Startvorgangs keine Spannung vorhanden ist, der Startvorgang abgebrochen und/oder nach einer weiteren Zeitspanne wiederholt wird.
Darüber hinaus kann ein Abschalten der Startvorrich¬ tung 10 bei Überschreiten einer Startergrenztempe¬ ratur realisiert werden, indem beispielsweise ein Einfachtemperatursensor der Startvorrichtung zugeord¬ net wird, der beispielsweise in der Nähe der Kohle¬ bürsten des Startermotors 12 angeordnet ist, ein Signal bereitstellt, das ein Abschalten des elektro¬ nischen Relais und damit ein Ausspuren der Start¬ vorrichtung 10 bewirkt. Weiterhin kann eine integrale Auswertung des Quadrates des Motorstroms des Star¬ termotors 12 vorgenommen werden. Dieser erhaltene Wert ist proportional einem Verlustintegral im Star¬ termotor und damit ein Maß für die Erwärmung des Startermotors 12. Bei Überschreiten eines bestimmten wählbaren Grenzwertes wird der Startvorgang abge¬ brochen.
Es ist bekannt, zur Vermeidung von Relaisschäden des Starterrelais 14 durch Überhitzung die Wicklung in die Einzugswicklung 16 und die Haltewicklung 18 auf¬ zuteilen, die einen unterschiedlichen Drahtquer¬ schnitt aufweisen können. Die hohe Anzugskraft des Starterrelais 14 beim Einspuren wird durch kurz¬ zeitiges Parallelschalten beider Wicklungen erzeugt. Die erforderliche kleinere Haltekraft während des Startens der Brennkraftmaschine, die für einen län¬ geren Zeitraum als die Anzugskraft benötigt wird, wird durch die Haltewicklung 18 bei kleinem Strom und geringen Verlusten alleine erzeugt. Das elektronische Relais 32 bietet hier die Möglichkeit, beide Funk¬ tionen, also das Aufbringen der Anzugskraft und das Aufbringen der Haltekraft, mit einer Wicklung zu realisieren. Dies wird erreicht, indem mittels des elektronischen Relais 32 zwei unterschiedliche Strom¬ stärken durch feste Taktverhältnisse für das Ein¬ spuren und das Halten des Starterrelais 14 bereit¬ gestellt werden. Der Umschaltzeitpunkt kann bei¬ spielsweise durch eine Sensierung der an der An¬ schlußklemme 46 anliegenden Spannung ermittelt wer¬ den. Hierdurch wird eine Fertigungsvereinfachung und eine Materialeinsparung für das Starterrelais 14 er¬ zielt.
Darüber hinaus ist es mittels des elektronischen Relais möglich, über eine getaktete Ansteuerung be¬ ziehungsweise eine Stromregelung den Bewegungsablauf des Ankers des Starterrelais 14 beim Einspuren zu steuern, so daß ein sicheres, verschleiß- und geräuscharmes Einspuren möglich wird. Hierdurch kommt es neben einer deutlichen Komforterhöhung zu einer Vergrößerung der Standzeit des Starterrelais 14.
Eine weitere Möglichkeit besteht darin, mittels des elektronischen Relais 32 die Wicklung des Starter- relais 14 als Vorwiderstand für den Startermotor 12 zu schalten, um ein langsames Durchdrehen des Startermotors 12 beim Einspuren zu ermöglichen. Da hierbei ein relativ hoher Relaisstrom von ca. 200 A fließt, muß eine entsprechende Auslegung des elektro¬ nischen Relais 32 für diese Stromstärken erfolgen. Dies kann beispielsweise durch eine Parallelschaltung von zwei Leistungsbausteinen 34 erfolgen.
Ferner ist es möglich, mittels des elektronischen Relais 32 ein automatisches Ausspuren der Start¬ vorrichtung 10 bei Erreichen einer Starterleerlauf¬ drehzahl zu realisieren. Hier wird ein wirksamer Schutz der Startvorrichtung 10 gegen zu hohe Dreh¬ zahlen erreicht. Weiterhin ist eine zusätzliche Sicherheitsfunktion zu dem bereits bekannterweise realisierten Freilauf möglich. Aufrund der doppelten Sicherheit für den Startermotor 12 kann eine kon¬ struktive Vereinfachung im Feld- und Ankerbereich des Startermotors 12 erfolgen. Die Drehzahl des Starter¬ motors 12 kann beispielsweise über einen Drehzahl¬ sensor oder über eine Beobachtung des Starterstroms ermittelt werden. Hierzu kann beispielsweise zu einem Zeitpunkt, zu dem der Starterstrom einen Minimalwert (Leerlaufstrom) unterschreitet, die Startvorrichtung 10 abgeschaltet werden.
Eine weitere sehr vorteilhafte Möglichkeit besteht darin, über das elektronische Relais 32 in Verbindung mit dem Motor-Steuergerät 50 eine elektronische Weg¬ fahrsperre für das Kraftfahrzeug zu realisieren. Über die Anschlußklemme 48 kann das Motor-Steuergerät 50 dem elektronischen Relais 32 vor jedem Startvorgang eine Impulsfolge übergeben, die das elektronische Relais 32 mit einer internen Impulsfolge vergleicht. Erst bei Übereinstimmen der beiden Impulsfolgen wird der Startvorgang eingeleitet. Stimmen die Impuls¬ folgen nicht überein, wird der Startvorgang über das elektronische Relais 32 gesperrt. Hierzu ist es mög¬ lich, daß jedes elektronische Relais 32 bei seiner Herstellung einen fest eingeprägten Code erhält, der beispielsweise an das Herstellungsdatum gekoppelt und monatlich gewechselt werden kann. Die Einprägung des Codes beim Herstellungsprozeß des Relais 32 kann bei¬ spielsweise über die in dem Chip 76 vorhandene Hoch¬ temperaturlogik, das heißt der Übertemperaturschutz- schaltung, realisiert werden. Weiterhin ist es mög¬ lich, in das elektronische Relais 32 einen Mikro¬ prozessor oder eine programmierbare Logik zu inte¬ grieren. Hier kann der Frage- und Antwortcode frei programmiert werden und über das Motor-Steuergerät 50 festgelegt beziehungsweise turnusmäßig verändert wer¬ den. Bei Einsatz des elektronischen Relais 32 als elektronische Wegfahrsperre sollte eine entsprechende mechanische Sicherung beziehungsweise durch Wahl des Einbauortes des elektronischen Relais 32 eine Mani¬ pulation zum Überbrücken ausgeschlossen werden. Letztendlich wird es hiermit möglich, eine Über¬ brückung des elektronischen Relais 32 nur durch Zerstörung der Startvorrichtung 10 zu erreichen, so daß ein unbefugtes Wegfahren des Kraftfahrzeugs aus¬ geschlossen ist. Durch die Schnittstelle zwischen dem Motor-Steuer¬ gerät 50 und dem elektronischen Relais 32 kann für die Steuerung der Startvorrichtung 10 die Software des Motor-Steuergerätes 50 sehr vorteilhaft mit ein¬ gesetzt werden. So ist beispielsweise ein automa¬ tisches Beenden des Startvorgangs bei Lauf der Brenn¬ kraftmaschine möglich, und es ist ein Einspuren der Startvorrichtung 10 in eine laufende Brennkraftma¬ schine zu verhindern. Insgesamt ist also der Start¬ vorgang eines Kraftfahrzeugs sicherer zu beherrschen und weitgehend vor Fehlbedienungen geschützt.
Nach nicht dargestellten Ausführungsbeispielen ist es selbstverständlich möglich, das elektronische Relais 32 auch von beliebigen anderen Steuergeräten, also nicht dem Motor-Steuergerät 50, anzusteuern. Auch ist eine direkte Betätigung des elektronischen Relais 32, beispielsweise über das Zündschloß 54, möglich, so daß die in den Chip 76 des Leistungsbausteins 34 integrierten Funktionen realisierbar sind.
Anhand der Figuren 9 bis 15 sind verschiedene Aus¬ stattungsvarianten des elektronischen Relais 32, ins¬ besondere des Leistungsbausteins 34, gezeigt. Hierbei wird dem Gedanken Rechnung getragen, daß das elektro¬ nische Relais 32 redundant ausgelegt ist, das heißt, zur Erhöhung der Sicherheit- der Einleitung und der Beendigung des Startvorgangs sind logische Ver¬ knüpfungen zwischen Schaltungsteilen vorgesehen, die beim Vorliegen beziehungsweise Nichtvorliegen einer bestimmten Information eine Funktion des elektro¬ nischen Relais 32 verhindern. In den Figuren 9 bis 15 sind gleiche Teile wie in den vorhergehenden Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen und nicht noch¬ mals erläutert. Im einzelnen wird nur auf die Beson¬ derheiten der jeweiligen Schaltungsvariante eingegan¬ gen.
In der Figur 9 besteht der Leistungsbaustein 34 aus zwei in Reihe zueinander geschalteten Power-MOS-Chips 144. Die PMOS-Transistoren 144 sind über eine Logik¬ schaltung 146 miteinander verknüpft. Die Logikschal¬ tung 146 - die gegebenenfalls auch auf den PMOS-Chips 144 mit integriert ist - überprüft, ob zwischen den Transistoren 144 im ausgeschalteten Zustand, das heißt, an der Anschlußklemme 48 liegt kein Signal an, an einer zwischen den Transistoren 144 liegenden Klemme 148 eine Spannung anliegt. Für den Fall, daß an der Klemme 148 eine Spannung anliegt, wird ein Fehler sensiert und über die Logikschaltung 146 die Transistoren 144 blockiert, so daß ein Einleiten be¬ ziehungsweise ein erneutes Einleiten eines Startvor¬ gangs verhindert wird. Neben der Blockierung des elektronischen Relais 32 kann diese Fehlermeldung zur Weiterverarbeitung auch einer nicht dargestellten Auswerteeinheit zugeführt werden.
Bei der in Figur 10 gezeigten Schaltungsvariante be¬ sitzt das elektronische Relais 32 zwei parallel zu¬ einander geschaltete PMOS-Transistoren 144. Diese sind wiederum über die Logikschaltung 146 miteinander verknüpft. Ein erster - hier links dargestellter - Transistor 144 steuert eine erste Wicklung 150 und ein zweiter Transistor 144 eine zweite Wicklung 152 des Starterrelais 14 an. Die Wicklungen 150 und 152 sind so ausgelegt, daß nur beim Bestromen beider Wicklungen ein Anziehen des Starterrelais 14 möglich ist. Zum Aufbringen der Haltekraft hingegen reicht ein Bestromen der Wicklung 152 aus. Die Logik¬ schaltung 146 überwacht die Transistoren 144 da¬ hingehend, ob ein Durchschalten ohne Anlegen eines Steuersignals an der Anschlußklemme 48 erfolgt. Für den Fall, daß eines der Relais 144 durchschaltet, wird ein Fehler detektiert und das elektronische Relais 32 blockiert, so daß weitere Startversuche verhindert werden können.
Bei der in Figur 11 gezeigten Variante wird die Frei¬ laufdiode 36 aus Figur 1 durch einen Transistor 154 ersetzt, der über die Logikschaltung 146 mit dem Leistungsbaustein 34 verknüpft ist. Die Logikschal¬ tung 146 überwacht hierbei, ob der Leistungsbaustein 34 fehlerhaft durchgeschaltet wird. Ist dies der Fall, wird der Transistor 154 angesteuert, so daß die Wicklungen 16 und 18 des Starterrelais 14 über die Anschlußklemme 44 kurzgeschlossen werden. Hierdurch wird das Einleiten eines Startvorgangs sicher ver¬ mieden. Weiterhin ist der Transistor 154 für höhere Stromstärken ausgelegt als der Transistor des Lei¬ stungsbausteins 34. Hierdurch wird gewährleistet, daß im Fehlerfall die Bondverbindungen 86 (Figur 5) schmelzen und somit als Sicherung wirken.
Bei der in Figur 12 dargestellten Schaltungsvariante ist zusätzlich zu- dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 11 dem Leistungsbaustein 34 ein Sicherungselement 156 zugeordnet. Das Sicherungselement 156, das als geson¬ dertes Bauteil ausgebildet sein kann oder in eine Verbindungsleitung zwischen den einzelnen Bauelmenten integriert sein kann, übernimmt hierbei beim Auf¬ treten von im Fehlerfall auftretenden hohen Strömen die Abschaltung des elektronischen Relais 32.
Figur 13 zeigt eine Ausführungsvariante, bei der das elektronische Relais 32 anstatt mit der Anschlu߬ klemme 38 mit der Anschlußklemme 52 verbunden ist, so daß über das Zündschloß 54 ein Zu- beziehungsweise Abschalten des elektronischen Relais 32 erfolgen kann. Hierdurch wird ein manueller Eingriff in die Abfolge des Startvorgangs der Startvorrichtung 10 möglich. Nach einer weiteren AusführungsVariante kann die in Figur 13 gestrichelt dargestellte Verbindung 158 vorgesehen sein, die das Motor-Steuergerät 50 überbrückt. Die Verbindung zwischen dem Motor-Steuer¬ gerät 50 und der Anschlußklemme 48 kann in diesem Falle entfallen, so daß ein vom Motor-Steuergerät 50 unabhängiges Ansteuern des elektronischen Relais 32 möglich ist. Das elektronische Relais 32 wird dann ausschließlich über das Zündschloß 54 angesteuert und mit der Spannungsquelle verbunden. Die Redundanz er¬ gibt sich hierbei durch die Reihenschaltung des Zünd¬ schlosses 54 und des elektronischen Relais 32.
Anhand der Figuren 14 und 15 wird die Funktionsweise der Logikschaltung 146 gemäß der in Figur 9 gezeigten Ausführungsvariante, nach der das elektronische Re¬ lais 32 zwei in Reihe geschaltete Transistoren 144 aufweist, näher erläutert. Die Transistoren 144 sind hier zur besseren Unterscheidung mit Transistor 144' und Transistor 144" bezeichnet. Die Logikschaltung 146 aus Figur 9 besteht hier aus zwei Logikbausteinen 158 und 160, wobei der Logikbaustein 158 auf dem Chip des PMOS-Transistors 144' und der Logikbaustein 160 auf dem Chip des PMOS-Transistors 144" mit integriert ist. Anhand Figur 14 wird deutlich, daß die Logik¬ bausteine 158 und 160 einerseits jeweils mit der Anschlußklemme 48 und mit Masse und andererseits mit dem Gate, Source beziehungsweise Drain der Transistoren 144 verbunden sind. Weiterhin erfolgt eine Kopplung der Logikbausteine 158 und 160 über eine Querverbindung 162.
Der Logikbaustein 158 weist gemäß Figur 15 ein Zeit¬ verzögerungsglied 164 auf, das einerseits mit der Anschlußklemme 48 und andererseits mit einem ersten Eingang eines NAND-Gliedes 166 verbunden ist. Der Ausgang des NAND-Gliedes 166 ist mit einem ersten Eingang eines UND-Gliedes 168 verbunden. Der zweite Eingang des UND-Gliedes 168 ist mit der Anschlußklem¬ me 48 verbunden. Ein Ausgang des UND-Gliedes 168 ist mit einer Kontrollogik 170 des Transistors 144' ver¬ bunden. Weiterhin ist ein Überwachungsglied 172 vor¬ gesehen, dessen Ausgang mit einem Flipflop 174 ver¬ bunden ist. Der Q-Ausgang des Flipflops 174 ist mit dem zweiten Eingang des NAND-Gliedes 166 verbunden.
Der zweite Logikbaustein 160 weist ein zweites UND- Glied 176, dessen erster Eingang über die Querverbin¬ dung 162 mit dem Ausgang des Zeitverzögerungsgliedes 164 des Logikbausteins 158 verbunden ist. Der zweite Eingang des UND-Gliedes 176 ist mit der Anschlu߬ klemme 48 verbunden. Ein Ausgang des UND-Gliedes 176 ist mit einem ersten Eingang eines dritten UND- Gliedes 178 verbunden. Die Anschlußklemme 48 ist wei¬ terhin mit einem ersten Eingang eines Komparators 180 verbunden, dessen zweiter Eingang mit der Klemme 148 verbunden ist. Ein Ausgang des Komparators 180 ist mit einem Flipflop 182 verbunden, dessen ζ}-Ausgang mit dem zweiten Eingang des UND-Gliedes 178 verbunden ist. Der Ausgang des UND-Gliedes 178 ist mit einer Kontrollogik 184 des Transistors 144" verbunden.
Die in den Figuren 14 und 15 gezeigte Schaltungs¬ anordnung übt folgende Funktion aus:
Liegt an der Anschlußklemme 48 über das Motor-Steuer¬ gerät 50 ein Steuersignal an, also ein high-Signal, wird der Transistor 144' eingeschaltet. Der Transi¬ stor 144" wird zunächst nicht eingeschaltet, da das Eingangs-UND-Glied 176 des Leistungsbausteins 160 mit dem Zeitverzögerungsglied 164 verbunden ist, und ein Durchschalten erst dann erfolgt, wenn sowohl an der Anschlußklemme 48 als auch an der Querverbindung 162 ein Signal im high-Zustand anliegt. Über das Über¬ wachungsglied 172 wird detektiert, ob über den Transistor 144' ein Strom fließt. Für den Fall, daß kein Strom fließt, ist eine DifferenzSpannung ΔU zwi¬ schen dem Source und der Drain des Transistors 144' gleich Null. Da der Transistor 144" noch gesperrt ist, bedeutet es, daß kein Fehler vorliegt, wenn über den Transistor 144' kein Strom fließt. Hierdurch wird das Flipflop 174 gesetzt (Q=Low) , so daß über die Verkettung der UND-Glieder 166 und 168 in Verbindung mit dem Zeitverzögerungsglied 164 der Transistor 144' auch dann eingeschaltet bleibt, wenn die Verzö¬ gerungszeit des Zeitverzögerungsgliedes 164 abge¬ laufen ist.
Für den Fall, daß der Transistor 144" im Fehlerfall kurzgeschlossen ist, erkennt das Uberwachungsglied 172, indem ΔU größer 0 ist, einen Stromfluß durch den Transistor 144'. Hierdurch wird ein Signal für das Flipflop 174 bereitgestellt, so daß dieses nicht ge¬ setzt wird (Q=high) . Da nunmehr am zweiten Eingang des NAND-Gliedes 166 high-Signal anliegt, wird nach Ablauf der Verzögerungszeit des Zeitverzögerungs¬ gliedes 164 der Transistor 144' abgeschaltet. Somit kann über den Leistungsbaustein 158 eine Überwachung des Transistors 144" erfolgen.
Im AUS-Zustand, das heißt an der Anschlußklemme 48 liegt kein Signal an, so daß sich der low-Zustand er¬ gibt, wird der Transistor 144' nicht durchgeschaltet, so daß der in Reihe hierzu liegende Transistor 144" keine VersorgungsSpannung erhält. Ist jedoch der Transistor 144' defekt, das heißt kurzgeschlossen, liegt an der Klemme 148 eine VersorgungsSpannung an, obwohl über die Anschlußklemme 148 kein Steuersignal bereitgestellt ist. Über den Komparator 180 wird hierauf das Flipflop 182 gesetzt (φ=low) , so daß über die Verknüpfung mit dem UND-Glied 178 selbst bei nun¬ mehr anliegendem Steuersignal an der Anschlußklemme 48 der Transistor 144" nicht durchgeschaltet werden kann. Hiermit erfolgt quasi mit dem Logikbaustein 160 eine Überwachung des Transistors 144'.

Claims

Patentansprüche
1. Startvorrichtung zum Starten einer Brennkraftma¬ schine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit einem über ein Starterrelais mit einer Spannungsquelle verbindbaren und der Brennkraftmaschine zum Andrehen in Eingriff bringbaren Startermotor, und einer elek¬ tronischen Einrichtung zum Ansteuern des Starter¬ relais, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Einrichtung (30) von einem an oder in der Start¬ vorrichtung (10) angeordneten elektronischen Relais (32) gebildet wird, das über einen Logiksignaleingang (47, 48) von einem elektronischen Motor-Steuergerät (50) des Kraftfahrzeugs ansteuerbar ist.
2. Startvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß das elektronische Relais (32) einen Leistungsschaltbaustein (34) mit wenigstens einem Leistungstransistor (56, 144) aufweist. 3. Startvorrichtung nach einem der vorhergehenden An¬ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu dem Leistungsschaltbaustein (34) eine Schutzdiode (36) geschaltet ist.
. Startvorrichtung nach einem der vorhergehenden An¬ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Leistungs¬ schaltbaustein (34) eine zu dem Leistungstransistor (56) in Reihe geschaltete Verpolschutzdiode (60) und/oder eine parallel zu dem Leistungstransistor
(56) geschaltete Überspannungsschutzdiode (62) be¬ sitzt.
5. Startvorrichtung nach einem der vorhergehenden An¬ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Leistungs¬ schaltbaustein (34) ein high-side-smart-power-MOSFET
(57) mit integrierter Uberspannungsschutz-, Über¬ strom- und Temperaturschutzschaltung ist.
6. Startvorrichtung nach einem der vorhergehenden An¬ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das elektro¬ nische Relais (32) als Modul (66) ausgebildet ist, das in das Starterrelais (14) integriert ist.
7. Startvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß das Modul (66) zwischen der Einrück- beziehungsweise Haltewicklung (16, 18) und einer Schaltbrücke (22) des Starterrelais (14) angeordnet ist und eine Durchgangsöffnung (102) aufweist, die von einer Schaltachse (20) des Starterrelais (14) durchgriffen wird.
8. Startvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Modul (66) an oder in dem Startermotor (12) angeordnet ist.
9. Startvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß das Modul (66) am Polgehäuse (68) des Startermotors (12) befestigt ist.
10. Startvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß das Modul (66) an oder unter einer Kommutatorlagerkappe (70) des Startermotors (12) an¬ geordnet ist.
11. Startvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das elektro¬ nische Relais (32) Bestandteil einer Redundanz¬ schaltung ist oder mit einer Redundanzschaltung zusammengeschaltet ist.
12. Startvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß der Leistungsschaltbaustein (34) zwei Transistoren (144', 144") aufweist, die über eine Logikschaltung (146) miteinander verknüpft sind.
13. Startvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die Transistoren (144', 144") in Reihe geschaltet sind.
14. Startvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die Transistoren (144', 144") parallel geschaltet sind.
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