EP0960276B1

EP0960276B1 - Circuit for a latching relay

Info

Publication number: EP0960276B1
Application number: EP97949879A
Authority: EP
Inventors: Stefan Renner; Claus Kramer; Karl-Otto Schmidt; Uwe Daurer
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1997-01-28
Filing date: 1997-11-06
Publication date: 2002-03-27
Anticipated expiration: 2017-11-06
Also published as: JP2001508850A; JP4118344B2; EP0960276A1; DE59706819D1; DE19702932A1; WO1998032966A1; US6323562B1; BR9714535A; BR9714535B1

Abstract

The invention relates to a circuit for a latching relay engaging two toothed wheels in a starting device of an internal combustion engine, characterized by a control and regulating device (2) reducing the relay current after a first time interval (4) to a given current value during a second time interval (41) before both toothed wheels are engaged.

Description

State of the art

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für ein zwei Zahnräder in Eingriff bringendes Einrückrelais einer Andrehvorrichtung einer Brennkraftmaschine. The invention relates to a circuit arrangement for an engagement relay engaging two gears a starting device of an internal combustion engine.

Aus der Druckschrift US 4,418,289 das als nächstliegenden Stand der Technik angesehen wird ist eine Schaltungsanordnung für ein zwei Zahnräder in Eingriff bringendes Einrückrelais einer Andrehvorrichtung einer Brennkraftmaschine bekannt. Nach dem Einschalten der Andrehvorrichtung wird das Relais innerhalb eines ersten Zeitabschnitts vor dem Ineingriffbringen der beiden Zahnräder mit einem maximalen Relaisstrom bestromt. Ein Schaltelement senkt in Zusammenwirkung mit einem Widerstand den Relaisstrom nach dem ersten Zeitabschnitt für die Dauer eines zweiten Zeitabschnitts und vor dem Ineingriffbringen der beiden Zahnräder auf einen bestimmten Stromwert ab. Durch das Absenken des Relaisstroms wird die Einspurgeschwindigkeit des einzuspurenden Zahnrads verringert und dadurch ein möglicher Anschlag und die damit verbundene Anschlagkraft des einzuspurenden Zahnrads am Zahnkranz verringert.From US 4,418,289 which is considered the closest prior art is one Circuit arrangement for a two gears engaged Bring engaging relay of a starter Internal combustion engine known. After turning on the Starting device is the relay within a first Period before the two engage Gears energized with a maximum relay current. On Switching element lowers in cooperation with a resistor the relay current after the first period for the duration a second period and before engaging of the two gears to a certain current value. By lowering the relay current the Tracking speed of the gear to be tracked reduced and thereby a possible stop and thus connected stop force of the gear to be tracked on Sprocket reduced.

Ein erster Nachteil dieser Schaltungsanordnung ist, dass das einzuspurende Zahnrad mit verringerter Kraft in den Zahnkranz eingespurt und dadurch der Einspurvorgang länger andauert. Ein weiterer Nachteil ist dadurch gegeben, dass vor dem selbsttätigen Hochlauf der angedrehten Brennkraftmaschine wechselnde Momente auf das eingespurte Zahnrad wirken und dieses in Zusammenwirkung mit einer Steilgewindekupplung eine Ausspurkraft erfährt. Dies ist insofern von Nachteil, da durch eine reduzierte Einspur-bzw. Haltekraft des Einrückrelais das eingespurte Zahnrad unter Umständen ausspurt, bevor der eigentliche Anlaßvorgang beendet ist. A first disadvantage of this circuit arrangement is that Gear with reduced force in the Sprocket engaged and therefore the engagement process longer ongoing. Another disadvantage is that before the turned on run-up Internal combustion engine changing moments on the tracked Act gear and this in cooperation with a Steep thread coupling experiences a disengagement force. This is Insofar as a reduced one-track or. Holding force of the engagement relay the engaged gear may disengage before the actual starting process is finished.

Aus der Druckschrift DE 195 035 36 ist eine Schaltungsanordnung für ein Einrückrelais bekannt, die eine den Betriebsstrom eines Hilfsrelais beeinflussende Steuer- und/oder Regelschaltung aufweist. Das Hilfsrelais im Stand der Technik dient dazu, den während des Startvorgangs einer Brennkraftmaschine über die Relaisspule des Einrückrelais fließenden Strom von einem Zündstart- beziehungsweise Fahrtschalter zu entkoppeln. Das geschieht dadurch, daß das Hilfsrelais den für das Einrückrelais notwendigen Strom schaltet, der ca. 80 bis 100 A betragen kann. Hierbei benötigt das Hilfsrelais einen im Verhältnis zum Einrückrelaisstrom kleineren Betriebsstrom, der mit dieser Ausführung über den Zündstart- beziehungsweise Fahrtschalter geschaltet werden kann.A circuit arrangement is known from the publication DE 195 035 36 known for an engagement relay that a influencing the operating current of an auxiliary relay Has control and / or regulating circuit. The auxiliary relay in the prior art is used to during the starting process of an internal combustion engine via the relay coil of the engagement relay flowing current from an ignition start respectively Decouple the travel switch. This happens in that the auxiliary relay for the engagement relay switches the necessary current, which is approx. 80 to 100 A can be. The auxiliary relay is required here one smaller in relation to the engagement relay current Operating current with this version above switched the ignition start or travel switch can be.

Durch den gesteuerten beziehungsweise geregelten Strom ist es möglich, das Hilfsrelais hinsichtlich seiner Baugröße zu verkleinern.Through the controlled or regulated Current it is possible to consider the auxiliary relay to reduce its size.

Bei der im Stand der Technik bekannten Ausführung ist nachteilig, daß nur der Betriebsstrom des Hilfsrelais gesteuert oder geregelt werden kann. Eine Regelung des Stroms des Einrückrelais ist nicht vorgesehen. Demzufolge arbeitet das Einrückrelais während des Startvorganges einer Brennkraftmaschine stets mit einem konstanten Strom, der so bemessen ist, daß das Einrückrelais in jedem Fall eine ausreichende magnetische Kraft entwickelt. Ein wesentlicher Nachteil der bekannten Ausführung ergibt sich aufgrund einer hyperbolischen Kraft-Wegkennlinie eines Relais, nämlich bei kleiner werdendem Luftspalt wird eine unnötig hohe Beschleunigung des Einrückrelaisankers erzielt. Da der Einrückrelaisanker mittels einer Hebelmechanik das Antriebsritzel der Andrehvorrichtung axial bewegt, ergibt sich folglich auch eine hohe Beschleunigung des Antriebsritzels. Ist bei einem Startvorgang das Antriebsritzel relativ zum anzutreibenden Zahnrad so gestellt, daß sich zwei Zähne der jeweiligen Zahnräder direkt gegenüberstehen, können die beiden Zahnräder nicht in Eingriff zueinander gebracht werden. Trifft dabei das über das Einrückrelais und den Hebelmechanismus sehr stark beschleunigte Antriebsritzel auf das anzutreibende Zahnrad, so müssen beim Auftreffen der beiden Zahnräder sehr hohe Kräfte kompensiert werden. Diese hohen Kräfte können zu einer vollständigen Zerstörung der Zahnradzähne führen.In the embodiment known in the prior art is disadvantageous that only the operating current of the Auxiliary relay can be controlled or regulated. A regulation of the current of the engagement relay is not provided. As a result, the engagement relay works during the starting process of an internal combustion engine always with a constant current that way is dimensioned that the engagement relay in any case developed sufficient magnetic force. On significant disadvantage of the known design results due to a hyperbolic force-displacement characteristic of a relay, namely as it gets smaller Air gap becomes an unnecessarily high acceleration of the engagement relay armature. Because the engagement relay anchor the drive pinion by means of a lever mechanism the starter moves axially, results consequently there is also a high acceleration of the drive pinion. Is the drive pinion when starting relative to the gear to be driven like this asked that there are two teeth of the respective gears the two can face each other directly Gears not meshed with each other become. Does this happen via the engagement relay and the lever mechanism very accelerated drive pinion on the gear to be driven, so must very high when the two gears hit Forces are compensated. These high powers can to complete destruction of the gear teeth to lead.

Weiterhin sind im Stand der Technik Vorrichtungen bekannt, die bei einem Aufeinandertreffen zweier Zahnradzähne ein Zahnrad relativ zum anderen drehen. Diese Einrichtungen sind als Einspurgetriebe bekannt. Nachteilig ist hierbei, daß das relativ zu einem Zahnrad bewegte Antriebsritzel mit einem Einrückrelais über eine Hebelmechanik -wie bereits erwähnt- sehr stark beschleunigt wird. Demzufolge wird der Zahnradverschleiß durch die Kombination der hohen Kräfte, die über das Einrückrelais zum Antriebsritzel übertragen werden, und der Drehbewegung, die über das Einspurgetriebe herbeigeführt wird, noch erhöht, da die beiden Zahnradelemente durch die Kraft und die Drehbewegung aneinanderreiben. Das führt zu dem bekannten "Ratschen".Devices are also in the prior art known when two meet Gear teeth rotate one gear relative to the other. These facilities are as single-track transmissions known. The disadvantage here is that relative to a gear wheel driven drive pinion with an engagement relay via a lever mechanism - as already mentioned - is accelerated very strongly. As a result, the combination of gear wear of the high forces that are applied to the Drive pinion are transmitted, and the rotary motion, which brought about via the single-track transmission is increased even further since the two gear elements by the force and the rotary motion. This leads to the well-known "ratcheting".

Eine weitere Ausführungsform im Stand der Technik ist bekannt, bei der der Startermotor der Andrehvorrichtung die Aufgabe des Einspurgetriebes übernimmt. Treffen bei dieser Ausführungsform die Zähne des Antriebsritzels auf die des anzutreibenden Zahnrads, so wird der Motor der Andrehvorrichtung mit seinem Nennstrom bestromt, so daß das Antriebsritzel relativ zum anzutreibenden Zahnrad schnell drehbewegt und eingespurt wird. Die durch das Einrückrelais auf das Antriebsritzel wirkende Kraft in Kombination mit der hohen Motordrehzahl führt zu einem hohen Verschleiß oder gar zu deren Zerstörung, hervorgerufen durch das "Ratschen" der Zahnradelemente. Another embodiment in the prior art is known in which the starter motor of the starter takes over the task of single-track transmission. Hit the teeth in this embodiment of the drive pinion to that of the drive Gear, so the motor of the starter energized with its rated current, so that the drive pinion relative to the gear to be driven quickly is rotated and engaged. The through the engagement relay force acting on the drive pinion in Combination with the high engine speed leads to a high level of wear or even to destroy them, caused by the "ratcheting" of the gear elements.

Bei Fahrzeugen, die im Zuge der Benzin-Verbrauchsminderung für einen Start-Stopp-Betrieb vorgesehen sind und demzufolge eine erhöhte Anzahl von Startvorgängen aufweisen, wäre die Lebensdauer der Andrehvorrichtung gering.For vehicles in the course of reducing gasoline consumption intended for a start-stop operation and therefore an increased number of starts would be the life of the starter low.

Advantages of the invention

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für ein zwei Zahnräder in Eingriff bringendes Einrückrelais einer Andrehvorrichtung einer Brennkraftmaschine, mit einem Schaltelement, das einen Relaisstrom nach einem ersten Zeitabschnitt vor dem Ineingriffbringen der beiden Zahnräder auf einen bestimmten Stromwert während eines zweiten Zeitabschnittes absenkt, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltelement eine Steuer- und Regelvorrichtung ist, die in einem dritten Zeitabschnitt den Relaisstrom auf einen vorbestimmten Wert erhöht, wobei der dritte Zeitabschnitt beginnt, wenn das eine Zahnrad das andere erreicht. The invention relates to a circuit arrangement for a two Engaging relay engaging gears Starting device of an internal combustion engine, with a Switching element that a relay current after a first period before the two engage Gears to a certain current value during a second Lowered period, characterized in that the switching element a Control device is in a third Time period the relay current to a predetermined value increases, the third period beginning when the one Gear reaches the other.

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung hat den Vorteil, daß die vorgesehene Steuer- und Regelvorrichtung den Relaisstrom nach einem ersten Zeitabschnitt vor dem Ineingriffbringen der beiden Zahnräder während eines zweiten Zeitabschnitts auf einen vorbestimmten Stromwert absenkt, wodurch geringere magnetische Kräfte entstehen, die auf den Relaisanker wirken. Durch die hyperbolische Kraft-Wegkennlinie des Relais wird bei einem kleiner werdenden Luftspalt zwischen Relaisanker und Relaisspule und gleichzeitig geringer werdendem Relaisstrom eine unnötig hohe Beschleunigung des Antriebsritzels vermieden. The circuit arrangement according to the invention Advantage that the control device provided the relay current after a first period before engaging the two gears during a second period lowers a predetermined current value, thereby lowering it Magnetic forces arise on the Relay armature act. Through the hyperbolic force-displacement characteristic of the relay becomes smaller as the Air gap between relay armature and relay coil and at the same time decreasing relay current an unnecessarily high acceleration of the drive pinion avoided.

Durch die Erhöhung des Relaisstroms im dritten Zeitabschnitt wird vorteilhafter Weise eine Erhöhung der Einspurkraft erreicht. Dadurch ist einerseits die Einspurgeschwindigkeit erhöht und dadurch der eigentliche Einspurvorgang beschleunigt, andererseits bleibt das eingespurte Zahnrad sicher im Eingriff mit dem Zahnradkranz. Letzteres ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die Brennkraftmaschine vor dem sicheren Selbstlauf noch wechselnde Momente am eingespurten Zahnrad bewirkt und durch den erhöhten Relaisstrom und die damit erhöhte Einrückhaltekraft das eingespurte Zahnrad am Ausspuren gehindert wird. By increasing the relay current in the third period will advantageously increase the engagement force reached. On the one hand, this is the track speed increased and thereby the actual single-track process accelerated, on the other hand the engaged gear remains securely engaged with the gear rim. The latter is particularly advantageous if the internal combustion engine before the safe self-running still changing moments on engaged gear and caused by the increased Relay current and the increased engagement force engaged gear is prevented from disengaging.

Daraus ergibt sich für die Andrehvorrichtung eine Verschleißminderung durch geringere Kräfte, die beim Aufeinandertreffen der Zahnradelemente wirken, so daß für das Starterritzel und den Zahnradkranz eine Lebensdauerverlängerung erzielt wird. Dadurch lassen sich die möglichen Startanzahlen dieser Andrehvorrichtung auf den 5- bis 10-fachen Wert steigern.This results in a for the starter Reduced wear due to lower forces act when the gear elements meet, so that for the starter pinion and the gear rim a lifespan extension is achieved. Thereby the possible starting numbers of this starter increase to 5 to 10 times the value.

Weiterhin wird mit der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung eine Geräuschreduzierung beim Einspuren des Antriebsritzels in das anzutreibende Zahnrad erreicht. Die Geräuschreduzierung erfolgt dadurch, daß bei einem Aufeinandertreffen der Zähne der Andrehmotor der Andrehvorrichtung mit einer stark verminderten Drehzahl dreht, so daß das sogenannte "Ratschen" der beiden Zahnradelemente vermieden wird.Furthermore, with the circuit arrangement according to the invention a noise reduction when engaging of the drive pinion in the to be driven Gear reached. The noise is reduced in that when the teeth meet the starting motor of the starting device with a greatly reduced speed, so that the so-called "Ratcheting" of the two gear elements avoided becomes.

Ein weiterer Vorteil folgt daraus, daß das Antriebsritzel während des zweiten Zeitabschnitts weniger stark beschleunigt wird, wobei bei einem Anschlag des Antriebsritzels an einer geeigneten Ritzelwegbegrenzungseinrichtung, beispielsweise einem auf der Rotorwelle angebrachten Anschlagring, keine hohen Kräfte entstehen, die das Antriebsritzel "zurückprellen". Das heißt, der Einspurvorgang wird bei einer "Zahn-auf-Lücke"-Stellung der beiden Zahnräder sicher durchgeführt; so daß das Ritzel nicht durch große, bei einem Auftreffen des Ritzels auf den Anschlagring auftretende Kräfte in seiner Einrückbewegung zurückgeworfen und dabei eventuell wieder aus dem anzutreibenden Zahnrad ausgespurt wird.Another advantage follows from the fact that the drive pinion less during the second period is greatly accelerated, with a stop the drive pinion on a suitable pinion travel limiting device, for example one stop ring attached to the rotor shaft, none high forces arise which "bounce back" the drive pinion. That is, the single-track process in a "tooth-on-gap" position of the two Gears carried out safely; so the pinion not by large, when the pinion hits forces occurring on the stop ring in its Engagement movement thrown back and possibly again disengaged from the gear to be driven becomes.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Steuer- und Regelvorrichtung mittels einer einzigen Ansteuerendstufe sowohl den Strom des Einrückrelais als auch den des Andrehmotors während des Einrückvorganges steuert beziehungsweise regelt. Dabei ist die Relaiswicklung so ausgelegt, daß die Windungsanzahl reduziert wird bei gleichzeitiger Vergrößerung des Leiterquerschnitts. Daraus läßt sich die gleiche Kraft-Wegkennlinie des Relais ableiten wie die bei einem Standard-Relais, jedoch muß dazu der Relaisstrom auf eine Stromstärke in der Größenordnung 100 A bis 150 A erhöht werden, wobei der Relaisstrom selbstverständlich durch die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung gesteuert und geregelt wird.In an advantageous embodiment of the invention it is provided that the control and regulating device by means of a single control output stage the current of the engagement relay as well as that of the starter motor controls during the engagement process regulates. Here is the relay winding designed so that the number of turns is reduced with simultaneous enlargement of the conductor cross section. The same force-displacement characteristic can be derived from this derive the relay like the one Standard relay, however the relay current must be used to a current in the order of 100 A to 150 A can be increased, whereby the relay current goes without saying by the circuit arrangement according to the invention is controlled and regulated.

Das Relais wird in dieser Ausführungsform, beispielsweise bei einem Reihenschlußmotor, in Serie mit der Erregerwicklung beziehungsweise Ankerwicklung geschaltet.The relay is in this embodiment, for example for a series motor, in series with the excitation winding or armature winding connected.

Erreicht bei einem Startvorgang der Relaisstrom eine Höhe, die zum Anlaufen des Rotors notwendig ist, "fließt" der Relaisstrom durch die oben erwähnte Serienschaltung der Relaiswicklung und der Erregerwicklung beziehungsweise Ankerwicklung und der Rotor setzt sich mit einer geringeren Drehzahl in Bewegung. Dadurch, daß das Antriebsritzel auf der Rotorwelle drehfest angebracht ist, dreht sich beim Einrückvorgang das Antriebsritzel relativ zum anzutreibenden Zahnrad und kann dabei in eine Lücke zwischen zwei Zähnen des anzutreibenden Zahnrades einspuren.Reaches the relay current when starting a height necessary to start the rotor is, the relay current "flows" through the above-mentioned Series connection of the relay winding and Excitation winding or armature winding and the rotor settles at a lower speed moving. The fact that the drive pinion on the rotor shaft is rotatably attached, rotates when engaging the drive pinion relative to driven gear and can be in a gap between two teeth of the gear to be driven one pure.

Durch eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich eine Ausführungsform, die sich dadurch auszeichnet, daß sowohl der Relaisstrom als auch der Startermotorstrom entkoppelt voneinander geregelt beziehungsweise gesteuert werden können, wobei sowohl eine zeitliche Entkopplung der Axial- und Drehbewegung des Ritzels als auch eine kräftemäßige Entkopplung erfolgen kann. Es ist dadurch in vorteilhafter Weise möglich, eine höhere Axialkraft zum Einrücken beziehungsweise Einspuren des Antriebsritzels aufzubringen bei gleichzeitiger Reduzierung des Antriebsdrehmoments des Rotors.Through a further advantageous embodiment of the Invention results in an embodiment that is characterized in that both the relay current as well as decoupled the starter motor current are regulated or controlled from each other can, both a temporal decoupling the axial and rotational movement of the pinion as well a force decoupling can take place. It is thereby advantageously possible a higher Axial force to engage or engage the drive pinion to apply at the same time Reduction of the drive torque of the rotor.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further advantageous embodiments of the invention result from the subclaims.

drawing

Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:

Figur 1: eine Andrehvorrichtung einer Brennkraftmaschine in Verschaltung mit einem ersten Ausführungsbeispiel der Schaltungsanordnung,
Figur 2: eine grafische Darstellung des zurückgelegten axialen Weges des Antriebsritzels, des Motorstroms und der pulsweitenmodulierten Relaisspannung über der Zeit, wobei sich der jeweilige Graph daraus ergibt, daß die Andrehvorrichtung mit der Schaltungsanordnung gemäß Figur 1 betrieben wird,
Figur 3: ein Blockschaltbild einer Andrehvorrichtung einer Brennkraftmaschine in Verschaltung mit einem zweiten Ausführungsbeispiel der Schaltungsanordnung,
Figur 4: eine grafische Darstellung des zurückgelegten axialen Weges des Antriebsritzels, des Motorstroms und des Relaisstroms über der Zeit, wobei sich der jeweilige Graph daraus ergibt, daß die Andrehvorrichtung mit der Schaltungsanordnung gemäß Figur 3 betrieben wird,
Figur 5: ein Blockschaltbild einer Andrehvorrichtung einer Brennkraftmaschine in Verschaltung mit einem dritten Ausführungsbeispiel der Schaltungsanordnung,
Figur 6: eine grafische Darstellung des zurückgelegten axialen Weges des Antriebsritzels, des Motorstroms und des Relaisstroms über der Zeit, wobei sich der jeweilige Graph daraus ergibt, daß die Andrehvorrichtung mit der Schaltungsanordnung gemäß Figur 5 betrieben wird,
Figur 7: ein Blockschaltbild einer Andreheinrichtung einer Brennkraftmaschine in Verschaltung mit einem weiteren Ausführungsbeispiel der Schaltungsanordnung, und
Figur 8: eine grafische Darstellung des zurückgelegten axialen Weges des Antriebsritzels, des Motorstroms und des Relaisstroms über der Zeit, wobei sich der jeweilige Graph daraus ergibt, daß die Andrehvorrichtung mit der Schaltungsanordnung gemäß Figur 7 betrieben wird.

The invention is explained in more detail using exemplary embodiments with reference to the drawings. Show:

Figure 1: a starting device of an internal combustion engine in connection with a first embodiment of the circuit arrangement,
Figure 2: 1 shows a graphical representation of the axial path of the drive pinion, the motor current and the pulse-width-modulated relay voltage over time, the respective graph resulting from the fact that the starter device is operated with the circuit arrangement according to FIG. 1,
Figure 3: 2 shows a block diagram of a starter device of an internal combustion engine in connection with a second exemplary embodiment of the circuit arrangement,
Figure 4: 3 shows a graphic representation of the axial path of the drive pinion, the motor current and the relay current over time, the respective graph resulting from the fact that the starting device is operated with the circuit arrangement according to FIG. 3,
Figure 5: 2 shows a block diagram of a starter device of an internal combustion engine in connection with a third exemplary embodiment of the circuit arrangement,
Figure 6: 5 shows a graphic representation of the axial path of the drive pinion, the motor current and the relay current over time, the respective graph resulting from the fact that the starter device is operated with the circuit arrangement according to FIG. 5,
Figure 7: a block diagram of a starting device of an internal combustion engine in connection with a further embodiment of the circuit arrangement, and
Figure 8: a graphical representation of the axial path of the drive pinion, the motor current and the relay current over time, the respective graph resulting from the fact that the starting device is operated with the circuit arrangement according to FIG. 7.

embodiments

Für das erste und zweite Ausführungsbeispiel der Andrehvorrichtung einer Brennkraftmaschine ist beispielhaft ein Schub-Schraubtrieb-Starter ohne Vorgelege vorgesehen. Das heißt, das Einspuren des Antriebsritzels in den anzutreibenden Zahnradkranz erfolgt bei einem Schub-Schraubtrieb-Starter in axialer Richtung, wobei das Antriebsritzel verschiebbar auf der Rotorachse des Andrehmotors geführt ist und die axiale Verschiebung gleichzeitig die Drehbewegung des Ritzels auf der Rotorwelle hervorruft. Beispielsweise erfolgt dies bei einem mechanischen Einspurgetriebe durch ein auf der Rotorachsenoberfläche eingebrachtes Steilgewinde, in das ein Mitnehmer eingreift, der durch die Axialbewegung des Ritzels die Drehbewegung des Antriebsritzels auf der Rotorachse bewirkt, da die Drehbewegung des auf der Rotorwelle drehfest angebrachten Ritzels unmittelbar vom Motor ausgeht. In dieser beispielhaften Ausführung des Schub-Schraubtrieb-Starters ohne Vorgelege ist das Antriebsritzel zwar verschiebbar auf der Rotorachse angebracht, ist aber beim Andrehvorgang direkt über die Rotorwelle angetrieben, wodurch sich das Ritzel mit gleicher Drehzahl wie der Rotor des Andrehmotors dreht.For the first and second embodiment of the Starting device of an internal combustion engine is an example a push-screw drive starter without additional gear intended. That is, the engagement of the drive pinion in the gear ring to be driven takes place with a push screw drive starter in axial direction, the drive pinion being displaceable guided on the rotor axis of the starter motor is and the axial displacement at the same time the rotation of the pinion on the rotor shaft causes. For example, this is done with a mechanical single-track gearbox by a on the rotor axis surface high helix thread, in which engages a driver by the axial movement of the pinion, the rotational movement of the drive pinion on the rotor axis because of the rotational movement of the rotatably mounted on the rotor shaft Ritzels starts directly from the engine. In this exemplary design of the push screw drive starter the drive pinion is without a reduction gear is slidably mounted on the rotor axis but when starting up directly via the rotor shaft driven, whereby the pinion with the same Speed as the rotor of the starter motor rotates.

Für das dritte und vierte Ausführungsbeispiel wird beispielhaft ebenfalls der erwähnte Schub-Schraubtrieb-Starter ohne Vorgelege angenommen, jedoch kann hierbei auf ein mechanisches Einspurgetriebe verzichtet werden. Das heißt, daß das Antriebsritzel während eines Einrückvorgangs auf der Rotorachse nicht drehbewegt werden muß.For the third and fourth embodiments also the thrust screw drive starter mentioned, for example accepted without a preliminary, however can use a mechanical single-track transmission to be dispensed with. That means that the drive pinion during an engagement process on the rotor axis does not have to be rotated.

Weiterhin ist für die eingangs angeführten Ausführungsbeispiele ein Reihenschlußmotor vorgesehen, das heißt, eine Ankerwicklung und eine Erregerwicklung des Andrehmotors sind in Serie geschaltet. Selbstverständlich sind jedoch auch Ausführungsformen mit permanenterregtem Motor denkbar. Auch sind Ausführungsvarianten der Andrehvorrichtung denkbar, die ein zwischen Rotorachse und Antriebsritzel angebrachtes Vorgelege, welches die Motordrehzahl in geeigneter Weise auf eine andere Drehzahl, mit der das Ritzel angetrieben wird, übersetzt. Natürlich ist es auch denkbar, daß für die Andrehvorrichtung auch andere Ausführungsformen möglich sind. Es wird also deutlich, daß die erfindungsgemäße Schalcungsanordnung auf alle gängigen Startertypen anwendbar ist.Furthermore, is for the exemplary embodiments mentioned at the beginning a series motor is provided, that is, an armature winding and an excitation winding of the starter motor are connected in series. Of course, however, embodiments are also conceivable with permanently excited motor. Also are Variants of the starting device are conceivable, which is attached between the rotor axis and drive pinion Gear, which is the engine speed in suitably to another speed at which the pinion is driven, translated. Naturally it is also conceivable that for the starter other embodiments are also possible. It will So clearly that the circuit arrangement according to the invention applicable to all common starter types is.

Figur 1 zeigt eine Andrehvorrichtung 1, die eine Steuervorrichtung 2, welche Bestandteil einer hier nicht dargestellten komplexen Startvorgang-Steuereinrichtung ist, und einen Starter 3 einer Brennkraftmaschine, von der hier lediglich ein anzutreibende Zahnkranz 6 dargestellt ist, umfaßt. Weiterhin ist ein Zündstart- beziehungsweise Fahrtschalter -im folgenden als Startschalter 4 bezeichnet- und eine Batterie 5 eines hier nicht dargestellten Kraftfahrzeugs dargestellt.Figure 1 shows a starter 1, the one Control device 2, which is part of a here complex starting process control device, not shown and a starter 3 of an internal combustion engine, of which only one to be driven Sprocket 6 is shown includes. Farther is an ignition start or travel switch - hereinafter referred to as start switch 4 - and a battery 5 of one not shown here Motor vehicle shown.

Der Starter 3 umfaßt ein Einrückrelais 7, einen Andrehmotor 51, ein Einspurgetriebe 52 sowie eine Kontaktbrücke 10.The starter 3 comprises an engagement relay 7, a starting motor 51, a single-track gear 52 and one Contact bridge 10.

Das Einrückrelais 7 setzt sich aus einem Relaisanker 8, einer Einzugswicklung 9 und einer Haltewicklung 53 zusammen. Die Kontaktbrücke 10 ist über das Einrückrelais betätigbar. Das Einrückrelais 7 ist durch einen Steg 11 innerhalb eines Gehäuses 12 des Starters 3 gehalten. Zwischen Steg 11 und einem Ring 13 ist auf einem Relaisanker 8 eine Rückstellfeder 14 vorgesehen. Am Ende des Relaisankers 8 ist ein Einrückhebel 15 angelenkt. Der Einrückhebel 15 ist in einem Lager 16, das am Gehäuse 12 befestigt ist, schwenkbeweglich gelagert. Der Einrückhebel 15 steht weiterhin in Verbindung mit einem Führungsring 17. Der Führungsring 17 ist auf einem Fortsatz 18, der Bestandteil eines Rollenfreilaufs 19 ist, verschieblich gelagert. Auf den Umfangsflächen des Fortsatzes 18 ist eine Einspurfeder 20 angebracht. Dem Rollenfreilauf 19 ist das Antriebsritzel 21 zugeordnet. Der Rollenfreilauf 19 ist auf einer Rotorwelle 22, die Bestandteil des Andrehmotors 51 ist, in Rotorwellen-Längserstreckung verschieblich aufgebracht. Auf der Rotorwelle 22 ist ein Anschlagring 23 so angebracht, daß die Verschiebbarkeit des Rollenfreilaufs 19 in Rotorwellen-Längsrichtung begrenzt wird, jedoch ein Ineingriffbringen des Antriebsritzels 21 mit dem Zahnkranz 6 möglich ist. Auf der Rotorwellenoberfläche ist ein Steilgewinde 24 eingearbeitet, in das ein hier nicht dargestellter Mitnehmer des Rollenfreilaufs 19 eingreift. Weiterhin ist auf der Rotorwelle 22 ein Anker 25 angebracht. Dem Anker 25 ist ein Kommutator 26 zugeordnet, auf dem durch Federdruck belastete Kohlebürsten 27 aufliegen. Der Kommutator 26 steht in bekannter Weise in leitender Verbindung mit einer Ankerwicklung 27. In einem Abstand, als Luftspalt 28 bezeichnet, ist dem Anker 25 eine Erregerwicklung 29, die auf einem Polschuh 30 angebracht ist, zugeordnet.The engagement relay 7 is composed of a relay armature 8, a feed winding 9 and a holding winding 53 together. The contact bridge 10 is over that Engagement relay can be actuated. The engagement relay 7 is by a web 11 within a housing 12 of the Starter 3 held. Between web 11 and one Ring 13 is a return spring on a relay armature 8 14 provided. At the end of the relay armature 8 is an engagement lever 15 is articulated. The engagement lever 15 is in a bearing 16 which is attached to the housing 12 is pivotally mounted. The engagement lever 15 is still connected to a guide ring 17. The guide ring 17 is on an extension 18, which is part of a roller freewheel 19, slidably mounted. On the peripheral surfaces of the Extension 18, a tracking spring 20 is attached. The drive pinion 21 is assigned to the roller freewheel 19. The roller freewheel 19 is on a rotor shaft 22, which is part of the starting motor 51 is displaceable in the longitudinal direction of the rotor shaft applied. On the rotor shaft 22 is a stop ring 23 attached so that the displaceability of the roller freewheel 19 in the longitudinal direction of the rotor shaft is limited but engaging of the drive pinion 21 with the ring gear 6 possible is. There is a on the rotor shaft surface Stepped thread 24 incorporated into the one here Not shown driver of the roller freewheel 19 engages. Furthermore, 22 is on the rotor shaft an anchor 25 is attached. The armature 25 is a commutator 26 assigned to the one loaded by spring pressure Carbon brushes 27 rest. The commutator 26 is in a known manner in conductive connection with an armature winding 27. At a distance than Denoted air gap 28, the armature 25 is an excitation winding 29 attached to a pole piece 30 is assigned.

Im Gehäuse 12 des Starters 3 sind weiterhin Lager 31 eingebracht, in denen die Rotorwelle 22 drehbar, im wesentlichen aber axial unverschieblich gelagert ist.Bearings are still in the housing 12 of the starter 3 31 introduced, in which the rotor shaft 22 is rotatable, essentially but axially immovable is.

Die der Andrehvorrichtung 1 zugeordnete Steuervorrichtung 2 ist in elektrischer Verbindung mit dem Starter 3 so verschaltet, daß sie einerseits mit dem Startschalter 4 und andererseits mit einem Kontakt 32 der Einzugswicklung 9 und der Haltewicklung 53 in leitender Verbindung steht.The control device assigned to the starting device 1 2 is in electrical connection with the Starter 3 interconnected so that they are on the one hand the start switch 4 and on the other hand with a contact 32 of the pull-in winding 9 and the holding winding 53 is in conductive connection.

Die grafische Darstellung in Figur 2 zeigt im oberen Diagramm einen qualitätiven Verlauf der Relaisspannung U_r1 über der Zeit t, im mittleren Schaubild einen qualitativen Verlauf des Motorstroms I_m1 über der Zeit sowie im unteren Diagramm den Weg s, den das Antriebsritzel 21 in axialer Richtung auf der Rotorwelle 22 zeitabhängig zurückgelegt hat.The graphic representation in FIG. 2 shows in the upper diagram a qualitative course of the relay voltage U _r1 over time t, in the middle diagram a qualitative course of the motor current I _m1 over time and in the lower diagram the path s that the drive pinion 21 has in the axial direction has traveled on the rotor shaft 22 as a function of time.

Figur 3 zeigt das zweite Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung, wobei -wie bereits eingangs erwähnt- der Starter 3 in der gleichen Ausführungsform wie im ersten Ausführungsbeispiel vorliegt, daher werden seine Bestandteile nicht wieder beschrieben, so daß hier nur auf Abwandlungen der Schaltungsanordnung in bezug auf das Ausführungsbeispiel 1 eingegangen wird.Figure 3 shows the second embodiment of the Circuit arrangement according to the invention, wherein -how already mentioned at the beginning - the starter 3 in the same embodiment as in the first embodiment is present, therefore its components not described again, so that only modifications the circuit arrangement in relation to the Embodiment 1 is discussed.

Figur zeigt 3 zeigt eine Andrehvorrichtung 1a, die eine Steuervorrichtung 2a, den Starter 3, den Startschalter 4, einen Batterieanschluß 34 und einen Stromsensor 33 umfaßt.FIG. 3 shows a starter device 1a a control device 2a, the starter 3, the Start switch 4, a battery connector 34 and includes a current sensor 33.

Die Steuervorrichtung 2a ist wie die Steuervorrichtung 2 in Figur 1 mit der Andrehvorrichtung 1a verschaltet, indem sie einerseits mit dem Startschalter 4 und andererseits mit dem Relaiskontakt 32 elektrisch leitend in Verbindung steht. Weiterhin ist ein Stromsensor 33 angebracht, der zwischen der elektrischen Verbindung der Steuervorrichtung 2a und dem Relaiskontakt 32 angeordnet ist. Der Stromsensor 33 ist über eine elektrische Verbindung 35 mit einem Rückkoppeleingang 36 der Steuervorrichtung 2a verbunden. Die Steuervorrichtung 2a ist hier als Zweipunkt-Regler 37 ausgebildet.The control device 2a is like the control device 2 interconnected in FIG. 1 with the starting device 1a, by moving the start switch 4 and on the other hand with the relay contact 32 is electrically conductive. Farther is a current sensor 33 attached between the electrical connection of the control device 2a and the relay contact 32 is arranged. The current sensor 33 is via an electrical connection 35 with a feedback input 36 of the control device 2a connected. The control device 2a is here designed as a two-point controller 37.

Die grafischen Darstellungen in Figur 4 zeigen im oberen Diagramm einen qualitativen Verlauf des Relaisstrom I_r2 in Abhängigkeit der Zeit t, im mittleren Diagramm einen zeitabhängigen, qualitativen Verlauf des Motorstroms I_m2 und im unteren Diagramm einen qualitativen Verlauf des axialen Ritzelweges s über der Zeit t.The graphic representations in FIG. 4 show in the upper diagram a qualitative course of the relay current I _r2 as a function of time t, in the middle diagram a time-dependent, qualitative course of the motor current I _m2 and in the lower diagram a qualitative course of the axial pinion travel s over time t ,

Figur 5 zeigt eine Andrehvorrichtung 1b mit einem dritten Ausführungsbeispiel der Schaltungsanordnung in Verschaltung mit einem Starter 3b, wobei hier der Starter 3b ein abgewandeltes Einrückrelais 7b aufweist. Weiterhin zeigt die Andrehvorrichtung 1b in Figur 5 einen Startschalter 4, eine Steuervorrichtung 2b und einen Batterieanschluß 34.FIG. 5 shows a starting device 1b with a third embodiment of the circuit arrangement in connection with a starter 3b, whereby here the starter 3b is a modified engagement relay 7b having. Furthermore, the starter 1b shows in Figure 5, a start switch 4, a control device 2b and a battery connector 34.

Die Abwandlung des Einrückrelais 7b in bezug auf das Einrückrelais 7 in Figur 1 besteht darin, daß die Windungszahl der Einzugswicklung 9b reduziert ist, jedoch der Leiterquerschnitt der Einzugswicklung 9b vergrößert ist. Es ergibt sich somit ein erhöhter Strombedarf des Einrückrelais 7b, um die gleiche Kraft wie die eines Einrückrelais 7 aus Figur 1 aufzubringen. Die benötigte Stromstärke liegt beispielsweise im Bereich zwischen 100 A bis 150 A. Für die Steuervorrichtung 2b ergibt sich die gleiche Funktionsweise wie die der Steuervorrichtung 2 aus Figur 1, wobei jedoch eine hier nicht dargestellte Ansteuerendstufe, die Bestandteil der Steuervorrichtung 2b ist, für eine erhöhte Stromtragfähigkeit ausgebildet ist.The modification of the engagement relay 7b with respect to the engagement relay 7 in Figure 1 is that the number of turns of the pull-in winding 9b is reduced is, however, the conductor cross section of the pull-in winding 9b is enlarged. The result is a increased current requirement of the engagement relay 7b to the same force as that of an engagement relay 7 from FIG 1 to apply. The required current is for example in the range between 100 A and 150 A. The same results for the control device 2b Operation like that of the control device 2 from Figure 1, but one not shown here Control output stage, which is part of the control device 2b is for increased current carrying capacity is trained.

Bei der hier dargestellten Ausführung des Starters 3b besteht eine Abwandlung darin, daß die Einspurfeder 20 -wie in Figur 1 dargestellt- entfallen kann. Diese Abwandlung resultiert aus der Funktion der Andrehvorrichtung 1b, auf die aber zu einem späteren Zeitpunkt eingegangen wird.In the version of the starter shown here 3b is a modification that the engagement spring 20 - as shown in Figure 1 - omitted can. This modification results from the function the starter 1b, but to one is received later.

Die grafischen Darstellungen in Figur 6 zeigen im oberen Diagramm einen qualitativen Verlauf eines Relaisstroms I_r3 in Abhängigkeit der Zeit t, im mittleren Diagramm einen qualitativen, zeitabhängigen Verlauf eines Motorstroms I_m3 des abgewandelten Starters 3b aus Figur 5 und das untere Diagramm einen qualitativen Verlauf des Weges s, den das Antriebsritzel 21 des Starters 3b axial und zeitabhängig zurücklegt.The graphic representations in FIG. 6 show in the upper diagram a qualitative course of a relay current I _r3 as a function of time t, in the middle diagram a qualitative, time-dependent course of a motor current I _{m3 of} the modified starter 3b from FIG. 5 and the lower diagram shows a qualitative course of the Path s, which the drive pinion 21 of the starter 3b covers axially and in a time-dependent manner.

Figur 7 zeigt das vierte Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung einer Andrehvorrichtung 1c, die einen Batterieanschluß 34, einen Startschalter 4, eine Steuervorrichtung 2c und einen Starter 3c umfaßt.Figure 7 shows the fourth embodiment of the Circuit arrangement of a starter device according to the invention 1c, which has a battery connector 34, a start switch 4, a control device 2c and includes a starter 3c.

Der Starter 3c weist im Vergleich zu dem Starter 3 aus Figur 1 eine Abwandlung auf, die sich dadurch auszeichnet, daß auf die Einspurfeder 20 -aus Figur 1- vorteilhafterweise verzichtet werden kann. Weiterhin weist der Starter 3c einen zusätzlichen Anschluß 38 auf, der mit einem zweiten Ausgang 39 der Steuervorrichtung 2c elektrisch verbunden ist. Der zweite Ausgang 39 ist ein Ansteuerausgang für den Startermotor 51.The starter 3c has in comparison to the starter 3 1 shows a modification, which is thereby distinguishes that on the engagement spring 20 - from figure 1- can advantageously be dispensed with. Farther the starter 3c has an additional connection 38 on that with a second output 39 of Control device 2c is electrically connected. The second output 39 is a control output for the Starter motor 51.

Ansonsten wird auf die Bestandteile des Starters 3 aus Figur 1 verwiesen.Otherwise, the components of the starter 3 referred from Figure 1.

Die grafischen Darstellungen in Figur 8 zeigen im oberen Diagramm einen qualitativen Verlauf eines Relaisstroms I_r4 über der Zeit t, das mittlere Diagramm einen qualitativen Verlauf eines Motorstroms I_m4 über der Zeit t und das untere Diagramm einen zeitabhängigen, qualitativen Verlauf des axialen Ritzelweges s.The graphic representations in FIG. 8 show in the upper diagram a qualitative course of a relay _current I _r4 over time t, the middle diagram shows a qualitative course of a motor current I _m4 over time t and the lower diagram shows a time-dependent, qualitative course of the axial pinion travel s.

Im folgenden wird anhand der Ausführungsbeispiele die jeweils dazugehörende Funktionsweise erläutert. The following is based on the exemplary embodiments the respective mode of operation explained.

Wird der in Figur 1 dargestellte Startschalter 4 in Folge eines gewünschten Anlaßvorganges der Brennkraftmaschine betätigt, so liegt über dem geschlossenen Startschalter 4 die Batteriespannung an der Steuervorrichtung 2 an. Die Steuervorrichtung 2 stellt ein Ansteuersignal in pulsweitenmodulierter Form mit fester Taktfrequenz zur Verfügung. Das Pulsbreitenverhältnis D, das die Einschaltdauer eines Schalttransistors im Verhältnis zur Taktperiodendauer innerhalb einer Taktperiode angibt, wird in einem ersten Zeitabschnitt 40 -in Figur 2 im oberen Diagramm dargestellt- zu "1" gesetzt. Das heißt, die Einschaltdauer entspricht der Periodendauer der Taktfrequenz. In diesem ersten Zeitabschnitt 40, bei dem das Pulsbreitenverhältnis D = 1 ist, schaltet ein Schalttransistor, der Bestandteil der Steuervorrichtung 2 ist, die volle Batteriespannung an das Einrückrelais 7 durch, so daß der Relaisstrom entsprechend den durchflossenen ohmschen Widerständen und Induktivitäten ansteigt. Das Einrückrelais 7 entwickelt in diesem Zeitabschnitt 40 die volle Relaiskraft, die zum "Losreißen", beispielsweise bei geringer Luft-Außentemperatur, des Relaisankers 8 und auch zur Überwindung der Haftreibung und der ersten Federkräfte, notwendig ist.If the start switch 4 shown in FIG Sequence of a desired starting process of the internal combustion engine actuated, it lies above the closed one Start switch 4 the battery voltage on the Control device 2. The control device 2 provides a control signal in pulse width modulated Form with a fixed clock frequency available. The Pulse width ratio D, the duty cycle of a Switching transistor in relation to the clock period indicates within a clock period in a first period 40 in FIG upper diagram shown - set to "1". The This means that the duty cycle corresponds to the period the clock frequency. In this first period 40, in which the pulse width ratio D = 1 is a switching transistor that is part of it of the control device 2 is the full battery voltage to the engagement relay 7, so that the relay current corresponding to the flowed through ohmic resistances and inductances increases. The engagement relay 7 develops in this period 40 the full relay force that "pulls away", for example when the outside air temperature is low, the relay armature 8 and also to overcome static friction and the first spring forces, necessary is.

In diesem Zeitabschnitt 40 wird der Relaisanker 8 im Bild nach rechts bewegt, also in die Einzugswicklung 9 des Einrückrelais 7 hineingezogen. Dieser Vorgang bewirkt, daß der Einrückhebel 15 um sein Lager 16 im Uhrzeigersinn schwenkbewegt wird, wodurch der Einrückhebel 15 den Rollenfreilauf 19 zusammen mit dem Antriebsritzel 21 mit Hilfe des Führungsrings 17 im Bild nach links, also in Richtung des Zahnkranzes 6 bewegt wird. Es ergibt sich dadurch für das Antriebsritzel 21 ein zurückgelegter Weg s, wie er zeitabhängig in Figur 2 im unteren Diagramm dargestellt ist.In this time period 40, the relay armature 8 moved to the right in the picture, i.e. into the feed winding 9 of the engaging relay 7. This Operation causes the engagement lever 15 to his bearing 16 is pivoted clockwise, whereby the engagement lever 15 the roller freewheel 19th together with the drive pinion 21 using the Guide ring 17 in the picture to the left, that is, in the direction of the ring gear 6 is moved. It follows thereby a covered for the drive pinion 21 Path s as it depends on the time in Figure 2 in the lower Diagram is shown.

Es folgt nun ein zweiter Zeitabschnitt 41, während dem das Pulsbreitenverhältnis D auf einen Wert kleiner 1 herabgesetzt wird, so daß der Relaisstrom auf einen Wert absinkt, der geringer als der Relaisstrom im ersten Zeitabschnitt 40 ist.A second time period 41 now follows during which the pulse width ratio D to a value is reduced less than 1, so that the relay current drops to a value less than the relay current is 40 in the first period.

In diesem Zeitabschnitt 41 wird der Relaisanker 8 mit verminderter Kraft in die Einzugswicklung 9 des Einrückrelais 7 hineingezogen, wodurch sich das Antriebsritzel 21 mit reduzierter Geschwindigkeit dem Zahnkranz 6 nähert. Die Länge des zweiten Zeitabschnitts 41 muß so bemessen sein, daß das Antriebsritzel 21 in jedem Fall den Zahnkranz 6 erreicht. Der Relaisanker 8 des Einrückrelais 7 ist dabei so tief in die Einzugswicklung 9 hineingezogen, daß er über ein Gestänge, welches in Figur 1 gestrichelt dargestellt ist und mit der Kontakbrücke 10 in mechanischer Verbindung steht, die Kontaktbrücke 10 schließt, so daß eine leitende Verbindung zwischen der Batterie 5 und der Erregerwicklung 29 entsteht. Gleichzeitig wird über die geschlossene Kontaktbrücke 10 die Haltewicklung 53 eingeschaltet und die Einzugswicklung 9 kurzgeschlossen.In this time period 41, the relay armature 8 with reduced force in the feed winding 9 of Engagement relay 7 is pulled in, causing the drive pinion 21 at reduced speed Sprocket 6 is approaching. The length of the second period 41 must be dimensioned so that the drive pinion 21 in any case reaches the ring gear 6. The relay armature 8 of the engagement relay 7 is so deep into the winding 9 that he via a linkage, which is dashed in Figure 1 is shown and with the contact bridge 10 in mechanical Connection is established, contact bridge 10 closes so that a conductive connection between the battery 5 and the excitation winding 29 is formed. At the same time, the closed contact bridge 10 the holding winding 53 turned on and the feed winding 9 short-circuited.

Durch den über die Kontaktbrücke 10 fließenden Motorstrom I_m1 wird die Drehbewegung des Ankers 25 hervorgerufen, wodurch über die Rotorwelle 22 und das Antriebsritzel 21 die Drehbewegung des Ankers 25 auf den Zahnkranz 6 übertragen wird. Gleichzeitig mit Beginn der Drehbewegung des Ankers 25 wird in einem dritten Zeitabschnitt 42 das Pulsbreitenverhältnis D innerhalb der Steuervorrichtung 2 wieder auf den Wert D = 1 gesetzt. Dadurch kann das Einrückrelais 7 wieder seine volle Kraft entfalten, damit das Antriebsritzel 21 sicher in Eingriff mit dem Zahnkranz 6 bleibt.The rotational movement of the armature 25 is caused by the motor current I _m1 flowing through the contact bridge 10, as a result of which the rotational movement of the armature 25 is transmitted to the ring gear 6 via the rotor shaft 22 and the drive pinion 21. Simultaneously with the start of the rotary movement of the armature 25, the pulse width ratio D within the control device 2 is reset to the value D = 1 in a third time period 42. As a result, the engagement relay 7 can again develop its full force so that the drive pinion 21 remains securely in engagement with the ring gear 6.

Ergibt sich während des Einspurvorganges eine Antriebsritzelstellung, die es nicht ermöglicht, daß das Antriebsritzel 21 mit dem Zahnkranz 6 in Eingriff gebracht werden kann -stehen sich beispielsweise zwei Zähne der Zahnradelemente direkt gegenüber-, wird durch die Bewegung des Einrückhebels 15 nach links die Federkraft der Einspurfeder 20 überwunden und über das Einspurgetriebe 52 das Antriebsritzel in eine Drehbewegung versetzt. Das erfolgt durch eine Bewegung des Führungsrings 17 nach links im Zusammenwirken mit dem hier nicht dargestellten Mitnehmer, der in das Steilgewinde 24 eingreift, wodurch die Drehbewegung des Antriebsritzels 21 in eingangs beschriebener Art erfolgt und dadurch ein Ineingriffbringen des Antriebsritzels 21 mit dem Zahnkranz 6 ermöglicht wird.If there is a drive pinion position during the engagement process, which does not allow that the drive pinion 21 engages with the ring gear 6 can be brought-stand for example two teeth of the gear elements directly opposite, is moved by the movement of the engagement lever 15 to the left overcome the spring force of the engagement spring 20 and the drive pinion via the single-track gear 52 rotated. That happens by moving the guide ring 17 left in cooperation with the one not shown here Driver, which engages in the steep thread 24, causing the rotary motion of the drive pinion 21 takes place in the manner described above and thereby engaging the drive pinion 21 with the ring gear 6 is made possible.

Ist der Startvorgang der Brennkraftmaschine zunächst beendet, das heißt, wird kein Drehmoment vom Starter 3 zum Zahnrad 6 übertragen, erfolgt die Drehmomentübertragung vom Zahnkranz 6 zum Antriebsritzel 21, wird das Antriebsritzel 21 in einer im Stand der Technik bekannten Weise über den Rollenfreilauf 19 wieder ausgespurt. Eine Drehmomentübertragung vom Zahnkranz 6 zum Antriebsritzel 21 erfolgt dann, wenn die Drehzahl der Brennkraftmaschine größer als die des Andrehmotors 51 ist. Nach dem Anlaßvorgang kehren alle mechanischen Elemente, die zum Startvorgang verschwenkt oder bewegt wurden, wieder in ihre Ausgangsstellung zurück und der Motor- und Relaisstrom werden abgeschaltet. Der Relaisstrom wird über den Startschalter 4 abgeschaltet, so daß das Einrückrelais 7 "abfällt" und dabei die Kontaktbrücke 10 öffnet.Is the starting process of the internal combustion engine first ended, that is, no torque transferred from the starter 3 to the gear 6, the Torque transmission from ring gear 6 to the drive pinion 21, the drive pinion 21 in a State of the art way on the roller freewheel 19 spurted out again. A torque transmission from the ring gear 6 to the drive pinion 21 then when the speed of the internal combustion engine is larger than that of the crank motor 51. To all mechanical elements return to the starting process, which have been swiveled or moved during the start process, back to their starting position and the Motor and relay current are switched off. The relay current is switched off via the start switch 4, so that the engagement relay 7 "drops out" while doing so the contact bridge 10 opens.

Das in Figur 3 dargestellte Ausführungsbeispiel der Schaltungsanordnung hat in bezug auf die mechanischen Komponenten des Starters 3 den gleichen Funktionsablauf wie der in Figur 1 dargestellte Starter 3. Insofern wird nur die Funktionsweise der Steuervorrichtung 2a erläutert.The embodiment shown in Figure 3 Circuit arrangement has in terms of mechanical Components of starter 3 have the same functional sequence as the starter shown in Figure 1 3. In this respect, only the functioning of the control device 2a explained.

Für den gewünschten Startvorgang wird der Startschalter 4 geschlossen, so daß eine leitende Verbindung zwischen der Batterie -dargestellt durch den Batterieanschluß 34- mit der Steuervorrichtung 2a hergestellt wird. Im Gegensatz zu der Steuervorrichtung 2 in Figur 1 wird der Relaisstrom I_r2 nicht über die pulsweitenmodulierte Relaisspannung verändere, sondern durch einen hier verwendeten im Stand der Technik bekannten Zweipunkt-Regler 37.For the desired starting process, the start switch 4 is closed, so that a conductive connection between the battery, represented by the battery connection 34, and the control device 2a is established. In contrast to the control device 2 in FIG. 1, the relay current I _{r2 will} not change via the pulse-width-modulated relay voltage, but rather by means of a two-point regulator 37 known in the prior art used here.

Der Zweipunkt-Regler 37 erlaubt es, den Relaisstrom I_r2 auf zwei Werte einzustellen. In vorteilhafter Weise ermöglicht es der Zweipunkt-Regler 37 mittels eines Stromsensors 33, der über eine elektrische Verbindungsleitung 35 mit dem Rückkoppeleingang des Zweipunkt-Reglers 37 verbunden ist, den von der Steuervorrichtung 2a vorgegebenen Stromwert mittels des Stromsensors 33 zu erfassen und den Istwert dem Sollwert des Stromes I_r2 anzupassen. The two-point controller 37 allows the relay current I _r2 to be set to two values. Advantageously, the two-point controller 37 enables a current sensor 33, which is connected via an electrical connecting line 35 to the feedback input of the two-point controller 37, to detect the current value specified by the control device 2a by means of the current sensor 33 and the actual value to the target value to adapt the current I _r2 .

Im oberen Diagramm in Figur 4 ist der Relaisstrom I_r2 dargestellt. Für den Startvorgang im ersten Zeitabschnitt 40 stellt sich ein Stromwert ein, der sich zwangsweise nach der angelegten Batteriespannung an das Einrückrelais 7 in Abhängigkeit der ohmschen Widerstände und Induktivitäten ergibt. Das Einrückrelais 7 entwickelt dabei die zum "Losreißen" des Relaisankers 8 benötigte Kraft.The relay current I _{r2 is} shown in the upper diagram in FIG. A current value is set for the starting process in the first time segment 40, which results inevitably after the battery voltage applied to the engagement relay 7 as a function of the ohmic resistances and inductances. The engagement relay 7 develops the force required to "tear away" the relay armature 8.

Während dem nun folgenden zweiten Zeitabschnitt reduziert der Zweipunkt-Regler 37 den Relaisstrom I_r2 auf einen niedrigeren Wert. Ist das Antriebsritzel 21 vollständig in den Zahnkranz 6 eingespurt, beginnt der dritte Zeitabschnitt 42, während dem der Zweicunkt-Regler 37 den Relaisstrom I_r2 wieder auf den erhöhten Wert anhebt. Gleichzeitig wird mit Beginn des dritten Zeitabschnitts der Motorstrom I_m2 über die Kontaktbrücke 10 eingeschaltet, so daß der eigentliche Andrehvorgang der Brennkraftmaschine abläuft.During the second time period that follows, the two-point controller 37 reduces the relay current I _r2 to a lower value. If the drive pinion 21 is fully engaged in the ring gear 6, the third time period 42 begins, during which the two-point controller 37 raises the relay current I _r2 again to the increased value. At the same time, the motor current I _{m2 is switched} on via the contact bridge 10 at the beginning of the third time period, so that the actual starting process of the internal combustion engine takes place.

Für den Fall einer Zahn-auf-Zahn-Stellung, wie bereits im ersten Ausführungsbeispiel beschrieben, erfolgt analog zum ersten Ausführungsbeispiel eine mechanische Antriebsritzelverdrehung.In the event of a tooth-on-tooth position, as already described in the first embodiment, takes place analogously to the first embodiment mechanical drive pinion rotation.

Ist der Startvorgang abgeschlossen, wird in bekannter Weise das Antriebsritzel 21 aus dem Zahnkranz 6 ausgespurt, wobei alle mechanischen Komponenten des Starters 3 in ihre Ausgangslage zurückgebracht werden. Dabei werden -wie im ersten Ausführungsbeispiel beschrieben- der Motor- und der Relaisstrom abgeschaltet. Once the start-up process is complete, it is known Way the drive pinion 21 from the ring gear 6th spurted out, with all mechanical components of the Starters 3 are brought back to their starting position. As in the first exemplary embodiment described- the motor and the relay current off.

Anhand von Figur 5 wird im folgenden die Funktion des dritten Ausführungsbeispiels beschrieben.The function is shown below with reference to FIG of the third embodiment described.

Für das dritte Ausführungsbeispiel der Schaltungsanordnung 2 wird ein abgewandelter Starter 3b eingesetzt.For the third embodiment of the circuit arrangement 2, a modified starter 3b is used.

Die Abwandlung des Starters 3b besteht darin, die Einzugswicklung 9b des Einrückrelais 7b so zu verändern, daß die gleiche Kraft-Wegkennlinie wie bei einem Einrückrelais 7 nach Figur 1 gewährleistet ist, dazu jedoch eine höhere Stromstärke des Relaisstroms I_r3 notwendig ist. Das geschieht, wie bereits erwähnt, durch eine Reduzierung der Windungsanzahl der Einzugswicklung 9b bei einer gleichzeitigen Vergrößerung des Leiterquerschnittes.The modification of the starter 3b is to change the pull-in winding 9b of the engagement relay 7b in such a way that the same force-travel characteristic curve is ensured as in the case of an engagement relay 7 according to FIG. 1, but a higher current intensity of the relay current I _{r3 is} necessary for this. As already mentioned, this is done by reducing the number of turns of the pull-in winding 9b while simultaneously increasing the conductor cross section.

Wie bei den vorangegangenen Ausführungsbeispielen ist die Einzugswicklung 9b in gleicher Weise mit der Erregerwicklung 29 sowie der Ankerwicklung 27 in Serie geschaltet. Durch den erhöhten Strombedarf des Einrückrelais 7b, der schaltungsgemäß auch über die Erregerwicklung 29 und die Ankerwicklungen 27 "fließt", ist es in vorteilhafter Weise möglich, daß der Anker des Starters 3b mit stark verringerter Drehzahl während des Einspurvorganges des Antriebsritzels 21 in den Zahnkranz 6 dreht. Durch diese vorteilhafte Ausgestaltung kann die Einspurfeder 20, die in Figur 1 dargestellt ist, bei diesem dritten Ausführungsbeispiel entfallen, ebenso kann auf das Steilgewinde 24 verzichtet werden, das heißt, das Einspurgetriebe 52 kann entfallen. Dabei muß jedoch gewährleistet sein, daß das Antriebsritzel 21 auf der Rotorwelle 22 weiterhin axial verschieblich bleibt, jedoch geeignete Maßnahmen getroffen werden müssen, damit das Antriebsritzel 21 zwangsweise bei einer Drehbewegung des Ankers mitgedreht wird.As in the previous embodiments is the pull-in winding 9b in the same way the excitation winding 29 and the armature winding 27 connected in series. Due to the increased power requirement of the engaging relay 7b, which is also connected via the circuit the field winding 29 and the armature windings 27 "flows", it is advantageously possible that the anchor of the starter 3b with greatly reduced Speed during the engagement of the drive pinion 21 rotates in the ring gear 6. By this advantageous embodiment can the Einspurfeder 20, which is shown in Figure 1, in this third embodiment omitted, as well can be dispensed with the steep thread 24, the That is, the single-track gear 52 can be omitted. there However, it must be ensured that the drive pinion 21 continues to be axially displaceable on the rotor shaft 22 remains, but appropriate measures are taken must be so that the drive pinion 21st forcibly rotated when the armature rotates becomes.

Um dieses Ausführungsbeispiel praktisch realisieren zu können, ist es notwendig, die nicht dargestellte Ansteuerendstufe der Steuervorrichtung 2b mit erhöhter Stromtragfähigkeit auszubilden.To implement this embodiment practically in order to be able to, it is necessary to use the not shown Control output stage of the control device 2b with increased Train current carrying capacity.

Die Funktionsweise dieses dritten Ausführungsbeispiels ergibt sich aus dem vorher Gesagten derart, daß bei einer Betätigung des Startschalters 4 das Einrückrelais 7b in bekannter Weise betätigt wird, so daß die axiale Bewegung des Antriebsritzels 21 erfolgt. Das Einspuren des Antriebsritzels 21 in den Zahnkranz 6 bei einer Zahn-auf-Zahn-Stellung wird dann dadurch ermöglicht, daß der Anker 25 des Starters 3b durch den über die Steuervorrichtung 2b bereitgestellten Relaisstrom I_r3 während den Zeitabschnitten 40 und 41 mit verminderter Drehzahl dreht. Nachdem das Antriebsritzel 21 vollständig mit dem Zahnkranz 6 in Eingriff gebracht ist und dabei der Relaisanker 8 vollständig in die Einzugswicklung 9b hineingezogen ist, wird die Kontaktbrücke 10 -über die gestrichelt dargestellte mechanische Verbindung zum Einrückrelais 7- geschlossen. Mit dem Schließen der Kontaktbrücke 10 beginnt der dritte Zeitabschnitt 42. Dabei liegt über die Kontaktbrücke 10 die volle Batteriespannung an der Erregerwicklung 29 und der Ankerwicklung 27 an, so daß der Motorstrom I_m3 auf seinen Nennwert ansteigen kann. The mode of operation of this third exemplary embodiment results from what has been said above such that when the start switch 4 is actuated, the engagement relay 7b is actuated in a known manner, so that the axial movement of the drive pinion 21 takes place. The engagement of the drive pinion 21 in the toothed ring 6 in a tooth-on-tooth position is then made possible in that the armature 25 of the starter 3b rotates at a reduced speed during the periods 40 and 41 by the relay current I _r3 provided via the control device 2b , After the drive pinion 21 has been brought fully into engagement with the ring gear 6 and the relay armature 8 has been pulled completely into the pull-in winding 9b, the contact bridge 10 is closed via the mechanical connection to the engagement relay 7- shown in dashed lines. The third time period 42 begins when the contact bridge 10 is closed. The full battery voltage is applied to the excitation winding 29 and the armature winding 27 via the contact bridge 10, so that the motor current I _m3 can rise to its nominal value.

Durch den "fließenden" Motornennstrom im dritten Zeitabschnitt dreht das Antriebsritzel 21 mit der Drehzahl, die nötig ist, um eine hier nicht dargestellte Brennkraftmaschine über den Zahnkranz 6 anzudrehen.Due to the "flowing" rated motor current in the third Period of time rotates the drive pinion 21 with the Speed, which is necessary to a not shown here Turn the internal combustion engine over the ring gear 6.

Ist der Startvorgang beendet, wird das Antriebsritzel 21 durch den Rollenfreilauf in bekannter Weise ausgespurt. Hierbei werden, wie bereits erwähnt, die mechanischen Komponenten in ihre Ausgangslage zurückgeführt und der Relaisstrom und der Motorstrom abgeschaltet.When the starting process is finished, the drive pinion 21 through the roller freewheel in known Way wise. As already mentioned, the mechanical components in their starting position returned and the relay current and the Motor current switched off.

Das in Figur 7 dargestellte vierte Ausführungsbeispiel der Schaltungsanordnung unterscheidet sich in bezug auf das erste Ausführungsbeispiel nach Figur 1 durch eine erweiterte Steuervorrichtung 2c und einen abgewandelten Starter 3c.The fourth embodiment shown in Figure 7 the circuit arrangement differs in with respect to the first embodiment of Figure 1 by an extended control device 2c and a modified starter 3c.

Der Starter 3c weist hierbei einen Anschluß 38 auf, der ein Bypass zur Kontaktbrücke 10 in Verbindung mit dem zusätzlichen Ausgang 39 der Steuervorrichtung 2c bildet, wobei der Anschluß 38 Bestandteil der Kontaktbrücke 10 ist, so daß vorteilhafter Weise keine zusätzliche Klemme am Starter 3c notwendig ist. Der Ausgang 39 steht innerhalb der Steuervorrichtung 2c mit einer weiteren Ansteuerendstufe in Verbindung, die vom Ausgang, der das Einrückrelais 7 ansteuert, entkoppelt ist.The starter 3c here has a connection 38, a bypass to the contact bridge 10 in connection with the additional output 39 of the control device 2c forms, the connection 38 part the contact bridge 10 is, so that more advantageous No additional clamp on starter 3c necessary is. The output 39 is within the Control device 2c with a further control output stage connected by the exit that the Activation relay 7 controls, is decoupled.

Die daraus resultierende Funktionsweise der Andrehvorrichtung 1c ergibt sich in vorteilhafter Weise derart, daß durch Schließen des Startschalters 4 das Einrückrelais 7 bestromt wird, wodurch der Einrückvorgang des Antriebsritzels 21 in den Zahnradkranz 6 eingeleitet wird. Mittels der zusätzlichen Ansteuerendstufe der Steuervorrichtung 2c werden die Erregerwicklung 29 sowie die Ankerwicklungen 27 mit Strom versorgt. Der über die zusätzliche Ansteuerendstufe am Ausgang 39 der Steuervorrichtung 2c bereitgestellte Motorstrom I_m4 ruft eine Drehbewegung des Ankers 25 mit verminderter Drehzahl hervor.The resulting operation of the starter 1c results in an advantageous manner that the engagement relay 7 is energized by closing the start switch 4, whereby the engagement process of the drive pinion 21 is initiated in the gear rim 6. The excitation winding 29 and the armature windings 27 are supplied with current by means of the additional control output stage of the control device 2c. The motor current I _m4 provided at the output 39 of the control device 2c via the additional control output stage causes the armature 25 to rotate at a reduced speed.

In Figur 8 ist ein solcher Stromverlauf des Motorstroms I_m4 dargestellt. Es zeigt sich, daß während des ersten Zeitabschnitts 40 das Einrückrelais 7 in bekannter Weise bestromt wird, der Startermotor dagegen ausgeschaltet bleibt. Erst während des zweiten Zeitabschnitts 41, während das Einrückrelais 7 mit verminderter Leistung betrieben wird, wird durch die Steuervorrichtung 2c ein geringer Motorstrom I_m4 bereitgestellt. Nachdem das Antriebsritzel 21 in Eingriff mit dem Zahnkranz 6 steht, wird zu Beginn des dritten Zeitabschnitts 42 der Motorstrom I_m4 durch Schließen der Kontaktbrücke 10 erhöht, so daß der Anker 25 mit Nenndrehzahl dreht, wobei das auf der Rotorwelle 22 angebrachte Antriebsritzel 21 den Zahnkranz 6 mit der Rotordrehzahl antreibt.Such a current profile of the motor current I _{m4 is} shown in FIG. It can be seen that during the first time period 40, the engagement relay 7 is energized in a known manner, while the starter motor remains switched off. A low motor current I _{m4 is only} provided by the control device 2c during the second time period 41, while the engagement relay 7 is operated with reduced power. After the drive pinion 21 is in engagement with the ring gear 6, the motor current I _m4 is increased at the beginning of the third time period 42 by closing the contact bridge 10, so that the armature 25 rotates at the nominal speed, the drive pinion 21 attached to the rotor shaft 22 changing the ring gear 6 drives with the rotor speed.

Ist der Startvorgang abgeschlossen, wird das Antriebsritzel 21 in bekannter Weise aus dem Zahnkranz 6 ausgespurt, weiterhin bewegen sich alle mechanischen Komponenten in ihre Ausgangslage zurück, wobei der Relaisstrom und der Motorstrom abgeschaltet werden.When the starting process is completed, the drive pinion 21 in a known manner from the ring gear 6 disengaged, all mechanical still move Components back to their starting position, whereby the relay current and the motor current are switched off become.

Es wird deutlich, daß die Schaltungsanordnung im vierten Ausführungsbeispiel nicht nur eine zeitliche Entkopplung von Axial- und Drehbewegung des Antriebsritzels 21, sondern auch eine kräftemäßige Entkopplung ermöglicht.It is clear that the circuit arrangement in fourth embodiment not just a temporal Decoupling of the axial and rotary movement of the drive pinion 21, but also a vigorous one Decoupling enabled.

Es ist dadurch in vorteilhafter Weise möglich, eine hohe Axialkraft mittels des Einrückrelais 7 zum Einrücken des Antriebsritzels 21 in den Zahnkranz 6 aufzubringen, und gleichzeitig das Antriebsdrehmoment des Ankers 25 durch eine Reduzierung des Motorstroms I_m4 zu verringern. Es ist dadurch möglich, den Verschleiß zwischen Antriebsritzel 21 und Zahnkranz 6 auf ein Minimum zu reduzieren.It is thereby advantageously possible to apply a high axial force by means of the engagement relay 7 for engaging the drive pinion 21 in the ring gear 6, and at the same time to reduce the drive torque of the armature 25 by reducing the motor current I _m4 . It is thereby possible to reduce the wear between drive pinion 21 and ring gear 6 to a minimum.

Zusammenfassend ist festzustellen, daß sich das erste und das zweite Ausführungsbeispiel nur durch die abweichende Strombereitstellung unterscheiden, wobei die Relaisspannung im ersten Ausführungsbeispiel pulsweitenmoduliert und im zweiten Ausführungsbeispiel der Relaisstrom über einen Zweipunkt-Regler beeinflußbar ist.In summary it can be said that the first and the second embodiment only by distinguish between the differing electricity supply, the relay voltage in the first embodiment pulse width modulated and in the second embodiment the relay current via a two-point controller can be influenced.

Für das dritte und vierte Ausführungsbeispiel ist jeweils eine abgewandelte Ausführungsform des Starters vorgesehen. Zusätzlich unterscheiden sich die Steuervorrichtung 2b und 2c voneinander. Die Steuervorrichtung 2b zeichnet sich durch eine gesteigerte Stromtragfähigkeit der Ansteuerendstufe aus, wohingegen die Steuervorrichtung 2b eine zusätzliche Ansteuerendstufe für die Stromversorgung des Startermotors aufweist.For the third and fourth embodiments each a modified embodiment of the starter intended. In addition, the Control device 2b and 2c from each other. The control device 2b is characterized by an increased Current carrying capacity of the control output stage from whereas the control device 2b has an additional one Control output stage for the power supply of the Has starter motor.

Ausdrücklich sei aber darauf hingewiesen, daß die Steuervorrichtungen im dritten und vierten Ausführungsbeispiel entweder eine pulsweitenmodulierte Relaisspannung oder einen über einen Zweipunkt-Regler beeinflußbaren Strom bereitstellen. Für das vierte Ausführungsbeispiel ist auch eine Kombination der beiden bereitgestellten Stromvarianten denkbar.However, it should be expressly pointed out that the Control devices in the third and fourth embodiments either a pulse width modulated Relay voltage or one via a two-point controller provide controllable current. For the fourth embodiment is also a combination of the two current variants provided conceivable.

Weiterhin ist eine Einrichtung denkbar, die den Relais und/oder Motorstrom zustandsabhängig regelt oder steuert. Solche Zustandsgrößen können beispielsweise die Einrückrelaistemperatur oder die Temperatur der Ankerwicklung sein.Furthermore, a device is conceivable that the relay and / or regulates motor current depending on the condition or controls. Such state variables can, for example the engagement relay temperature or the Temperature of the armature winding.

Die vier angeführten Ausführungsbeispiele können eine hier nicht dargestellte Verzögerungsschaltung beinhalten. Diese Verzögerungsschaltung ermöglicht es, nach einem Fehlstart der Brennkraftmaschine die Andrehvorrichtung zu blockieren, so daß vor einem weiteren Startvorgang gewährleistet ist, daß sich das Antriebsritzel 21 und der Zahnkranz 6 in keiner Drehbewegung mehr befinden.The four exemplary embodiments listed can a delay circuit, not shown here include. This delay circuit enables it, after a false start of the engine Block starting device so that in front of a further starting process ensures that the drive pinion 21 and the ring gear 6 in none Rotary motion more.

Nach alledem ist erkennbar, daß die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung dazu geeignet ist, den Verschleiß am Antriebsritzel 21 und Zahnkranz 6 zu minimieren, wodurch sich eine Lebensdauerverlängerung der Andrehvorrichtung um ein 5- bis 10-faches ergibt. Gleichzeitig ermöglicht die Schaltungsanordnung eine Geräuschreduzierung beim Einspuren des Antriebsritzels 21 in den Zahnkranz 6, da ein "Ratschen" verhindert wird.After all, it can be seen that the invention Circuit arrangement is suitable the wear on the drive pinion 21 and ring gear 6 to minimize, resulting in an extension of life the starting device by 5 to 10 times results. At the same time, the circuit arrangement enables a noise reduction when engaging the drive pinion 21 in the ring gear 6, because "ratcheting" is prevented.

Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung ergibt sich daraus, daß keine wesentlichen mechanischen Änderungen am Starter erfolgen müssen.A major advantage of the invention Circuit arrangement results from the fact that none significant mechanical changes to the starter have to.

Claims

Circuit arrangement for an engagement relay, which causes two gear wheels to engage, in a starting apparatus of an internal combustion engine, having a switching element which, after a first time interval (40) before the two gear wheels are engaged, reduces a relay current to a specific current level during a second time interval (41), characterized in that the switching element is a control and regulating apparatus (2) which, in a third time interval (42), increases the relay current (I_r) to a predetermined level, the third time interval (42) starting when one gear wheel reaches the other.
Circuit arrangement according to Claim 1, characterized in that the control and regulating apparatus (2) comprises a current sensor (33) which detects the relay current.
Circuit arrangement according to Claim 2, characterized in that the control and regulating apparatus (2) regulates the relay current as a function of a measurement signal from the current sensor (33), preferably by means of a two-point regulator (37).
Circuit arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the engagement relay (7) is connected in series with an armature and/or field winding (27, 29) of a starter motor (51) which is activated by the relay current at a low power level, at least in the second and/or third time interval (42).
Circuit arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the control and regulating apparatus (2) is designed such that it activates a starter motor (51) at least in the second and/or third time interval (41, 42).
Circuit arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that an actuation signal which is passed from the control and regulating apparatus (2) to the engagement relay (7) is pulse-width modulated.
Circuit arrangement according to Claim 6, characterized in that the relay current is reduced by varying the duty ratio of the actuating signal.
Circuit arrangement according to Claims 1 to 3, characterized in that an alignment apparatus is provided which, at least in the second or third time interval (41, 42) rotates one of the two gear wheels relative to the other at low speed.
Circuit arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the control and regulating apparatus (2) comprises a timer which prevents the starting apparatus (1) from being restarted within a predetermined time after a most recent start.
Circuit arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the control and regulating apparatus (2) regulates the relay current as a function of specific state variables.