EP2643583A2 - Verfahren und vorrichtung zum ansteuern eines durch eine treibereinrichtung steuerbaren starters für eine brennkraftmaschine eines kraftfahrzeuges - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum ansteuern eines durch eine treibereinrichtung steuerbaren starters für eine brennkraftmaschine eines kraftfahrzeuges

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Publication number
EP2643583A2
EP2643583A2 EP11776468.8A EP11776468A EP2643583A2 EP 2643583 A2 EP2643583 A2 EP 2643583A2 EP 11776468 A EP11776468 A EP 11776468A EP 2643583 A2 EP2643583 A2 EP 2643583A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
starter
driver device
switch
driver
relay
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
EP11776468.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Harald Schueler
Giuseppe Bisceglie
Markus Roessle
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.)
SEG Automotive Germany 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
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP2643583A2 publication Critical patent/EP2643583A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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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 specially adapted for starting of engines
    • F02N11/0803—Circuits specially adapted for starting of engines characterised by means for initiating engine start or stop
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/26—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using computer, e.g. microprocessor
    • F02D41/28—Interface circuits
    • 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 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
    • 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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    • 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 specially adapted for starting of engines
    • F02N11/0814—Circuits specially adapted for starting of engines comprising means for controlling automatic idle-start-stop

Definitions

  • the technical field of the invention relates to the activation of a controllable by a driver device starter for an internal combustion engine of a motor vehicle.
  • a starter motor of the starter For starting an internal combustion engine or an internal combustion engine, a starter motor of the starter is conventionally used, wherein the starter motor meshes a starter of the starter for engagement with a ring gear of the crankshaft with the internal combustion engine to rotate the crankshaft on the thus created sprocket gear engagement.
  • the starter rotates the internal combustion engine to a minimum speed, so that an independent running of the combustion process and the achievement of a stable idling of the internal combustion engine are possible.
  • start / stop systems leads to an increase in the starting frequency.
  • the control of the start / stop system is conventionally carried out by means of a driver device or relay driver unit (Relay Driver Unit, RDU), which receives control signals from the control unit or engine control unit and energized depending on the received control signals, the relay of the starter motor.
  • RDU relay Driver Unit
  • a conventional starter relay consists of a pull-in winding and a holding winding. By means of the pull-in winding a stronger current is provided to feed the armature of the relay. By means of the holding winding, a weaker current is provided to hold the armature of the relay in a switched position.
  • the document DE 102 22 162 A1 describes a method and a device for driving starters on internal combustion engines.
  • a starter is described, which includes a Eingurmagneten.
  • drive signals for the starter and the engagement magnets are generated.
  • an input function block whose output signals in a processing block processed.
  • Decoupled drive signals are generated by means of an output block which comprises power semiconductor components which represent pre-selectably clocked output stages.
  • the document DE 102 31 088 A1 shows a switching device for the starting system of a motor vehicle internal combustion engine.
  • the switching device is suitable for switching on a starter motor, which starts the starter motor at the request of a control unit.
  • the switching device comprises a transistor which is connected to a control device and means for checking the functionality of the transistor.
  • the invention is based on the recognition that by arranging a switch controllable by the control unit between the driver device of the starter and a supply voltage coupled to the supply device of the starter by means of the control unit and the switch even if the drive lines of the driver device and / or failure of the Driver device is controlled.
  • the driver device is, for example, a relay driver unit.
  • the control unit is designed for example as an engine control unit of the motor vehicle.
  • the at least one drive line preferably comprises two interfaces between the control device and the driver device, which is designed, for example, as a bidirectional bus, for example LIN bus, and as a hard-wired interface with a pulse-width-modulated signal.
  • the switch is designed, for example, as a controllable, hardware-technical switch.
  • the supply voltage is for example the battery voltage of the motor vehicle.
  • the supply device is designed, for example, as a terminal, for example as a terminal 30.
  • the switch is directly operable by the controller, the engine controller, and is disposed on the line between the battery and the relay driver.
  • the switch can preferably be used as an emergency stop for the relay driver unit.
  • the switch can also be used as a circuit breaker of the relay driver unit in a polarity reversal of the battery.
  • the security is increased in terms of potential destruction.
  • the switch or safety switch which can be switched directly from the control unit, a start is possible even if both interfaces fail between the controller and the relay driver unit at the same time or even a part of the relay driver unit itself fails.
  • an uncontrolled control of the starter relay or the starter is prevented by the inventive use of the safety switch in case of malfunction of the relay driver unit.
  • the present invention increases the security and availability of the overall system.
  • a method for activating a starter controllable by a driver device for an internal combustion engine of a motor vehicle, wherein the driver device can be controlled by a control device by means of at least one drive line and the method comprises the following steps:
  • a device for driving a controllable by a driver device starter for an internal combustion engine of a motor vehicle wherein the driver device is controlled by a control unit by means of at least one control line.
  • the device has a controllable by the controller switch, which is arranged between the driver device and a coupled to a supply voltage supply device.
  • the control device is set up to control the starter by means of the switch in the event of failure of the at least one control line and / or at least part of the driver device.
  • a motor vehicle which has such a start / stop system.
  • a motor vehicle is a
  • the switch is closed in case of failure of the at least one control line and / or at least a portion of the driver device by the controller, so that the starter is driven by a current flowing from the supply device via the closed switch current.
  • the switch is closed synchronously to a control of the driver device via the at least one control line.
  • the control unit is preferably configured to close the switch in synchronism with a transmission of a drive signal for the driver device via the at least one drive line.
  • the supply device is designed, for example, as a terminal 30 of the motor vehicle. Consequently, the current flowing from the utility through the closed switch can also be referred to as terminal 30 current.
  • the terminal 30 current can preferably be used for the driver device as a drive signal or enable signal, because the switch is closed time-synchronized to a control of the driver device from the controller and in a logic part of the driver device, a query of the terminal 30 current is made. Consequently, the safety of the overall system advantageously increases, because in this case the terminal 30 current can be used for starting or also for meshing in the outlet.
  • the driver device has a power part for driving the starter and a logic part for controlling the power part, wherein a drive signal for driving the power part is provided as a function of a current flowing from the supply device via the closed switch current.
  • the current flowing between the supply device and the driver device is monitored by the logic part for detecting a start request of the internal combustion engine, and the drive signal for driving the power element as a function of the monitored current is provided.
  • a start request by the driver device can be detected by a constant query of the terminal 30 current in the driver device - even in the non-driven state - and thus a start in case of failure of all control lines between the controller and the driver device can be ensured.
  • the control unit can detect the failure of the control lines and activates the switch between the battery and the driver device only in the case of a start request.
  • each terminal 30 energization is interpreted as a start request.
  • a start request can thus also be detected when the driver device can not receive any control signals from the control unit via the control lines.
  • the logic part of the driver device can thus control the power unit by means of the provided drive signal. Consequently, the logic part of the driver device is not exclusively dependent on the control signal transmitted via the at least one drive line.
  • the starter is provided with a starter motor for engaging a starter pinion, with a Einspurrelais for advancing the starter pinion of the starter, with a starting current relay for providing a starting current for the starter motor and with a main current relay for providing a main current for the starter motor fitted.
  • a switching means of the driver device is controlled in dependence on a current flowing between the supply device and the driver device, such that a first power part for controlling the single track relay and a second power part for controlling the starting current relay and the main current relay in case of failure of the at least one control line and at least a portion of the driver means are controlled by the controller and the switch.
  • the starter with a starter motor for meshing a starter pinion, with a Einspurrelais for advancing the starter pinion of the starter, with a Wderstandsschaltrelais and with a to the Resistance switch relays series connected main switch relay equipped to provide a main current for the starter motor.
  • a switching means of the driver device is controlled in dependence on a current flowing between the supply device and the driver device such that a first power part for controlling the latching relay and a second power part for controlling the resistance switching relay and the main switch relay in case of failure of the at least one control line and at least a portion of the driver means are controlled by the controller and the switch.
  • a delay element is arranged to ensure a reliable start between the switching means and the second power unit.
  • the switching means is designed, for example, as a logical opener arranged in the driver device, which is opened by the functioning logic part of the driver device in normal operation. If all control lines between the control device and the driver device and / or the logic part itself fail, the logical NC contact is closed in the non-activated state. An activation of the power section of the driver device can then be accomplished directly from the control unit via the safety switch.
  • the current flowing through the closed safety switch can be used as a control current for the power section of the driver device.
  • all amplifiers are used for the energization, to ensure a start even with a partial failure of the power amplifier and / or a partial failure of the starter relay can.
  • the delay element which is designed, for example, as an electrical RC element, is used for the control of the output stages for the starter energization in order to be able to advantageously ensure the safe start. In this case, it is preferably ensured that the control unit detects the failure and closes the safety switch only in the case of a start request. All functions beyond the key start, in particular the tracking in the exit, are also deactivated here immediately, since the different actions are no longer distinguishable. Overall, the clamping-30 current is necessarily interpreted here as a trigger control of the starter in the sense of a start action.
  • a switching means of the driver device is controlled in dependence on a current flowing between the supply device and the driver device in such a manner that the single-lane relay, the inrush current relay and / or the main current relay fails by means of the control device if the at least one drive line and at least part of the driver device fail and the switch are controlled.
  • a switching means of the driver device is controlled as a function of a current flowing between the supply device and the driver device in such a way that the latching relay and the main switch relay and optionally the Winderstandsschaltrelais in case of failure of the at least one control line and at least a portion of the driver means by means of the control unit and of the switch are controlled.
  • the delay element is arranged to ensure a safe start between the switching means and the starting current relay and / or between the switching means and the main current relay.
  • a delay element is arranged to ensure a reliable start between the switching means and the resistance switching relay and between the switching means and the main switch relay.
  • the switching means is preferably designed as a logical NC in the driver device.
  • the logical opener is operated by the functioning logic part in the driver device in normal operation in the open state. If all control lines and / or the logic part of the driver device fail, then the logical NC contact is closed in the non-activated state.
  • a control of the starter relay can now be made directly from the controller via the provided safety switch.
  • the starting current relay and the main current relay are used to ensure a start even in the event of failure of one of these relays. In a serial Arrangement must switch the main switch relay to energize the starter.
  • both windings are preferably energized in each case in order to be able to switch the relay in case of failure of a holding winding and thus still be able to enable the start.
  • the delay element which is preferably designed as a relay, is used for the control of the relays for the Starterbestrom ung to ensure a safe start. Furthermore, it is preferably ensured that the control unit can detect the failure and only in the case of a start request closes the safety switch. Furthermore, all functions that go beyond the key start, in particular when there is an entry in the exit, are deactivated because the various actions are no longer distinguishable.
  • Each terminal 30 energization follows a mandatory triggering of the starter in the sense of a start action.
  • a switching means of the driver device is controlled in dependence on a current flowing between the supply device and the driver device in such a way that the latching relay and the starter motor are actuated by the control device and the switch if the at least one drive line and at least one part of the driver device fail ,
  • a delay element is arranged to ensure a safe start between the switching means and the starter motor.
  • the switching means is designed here as a logical NC contact of the driver device, which is opened by the functioning logic part in the driver device in normal operation. But fall all control lines between the controller and the driver device and / or the logic part of the driver device itself, the logical NC is closed in the non-controlled state. A control of the starter motor and its Einspurrelais can now be made directly from the controller via the safety switch.
  • the starter motor itself and its Einspurrelais are energized.
  • both windings of the Einspurrelais are preferably energized to even in case of failure of the holding winding of the Einspurrelais the relay switch and thus make the start still possible.
  • the delay element which is preferably designed as an electrical relay, is used for the control of the main current in order to ensure a safe start.
  • the control unit can detect a failure and closes the safety switch only in the case of a start request. All functions beyond the key start, in particular a tracking in the exit, are immediately deactivated, since no differentiation can be made between the different actions.
  • Each terminal 30 energization is followed by activation of the starter in the sense of a start action.
  • the switching means is controlled by the logic part of the driver device such that the switching means is open in a controlled state and is closed in a non-activated state.
  • Figure 1 is a schematic flow diagram of an embodiment of a
  • Figure 2 is a schematic view of a first embodiment of a
  • Figure 3 is a schematic view of a variant of the first
  • FIG. 1 is a schematic view of a second embodiment of a device for driving a starter controllable by a driver device
  • Figure 5 is a schematic view of a third embodiment of a
  • Figure 6 is a schematic view of a fourth embodiment of a device for driving a controllable by a driver device starter
  • Figure 7 is a schematic view of a fifth embodiment of a
  • FIG. 1 is a schematic flow diagram of an embodiment of a
  • a method for driving a controllable by a driver device starter is shown.
  • FIG. 2 shows a device 10 for activating a starter 30 that can be controlled by a driver device 20.
  • One advantage is that in any non-controlled state, the switch or safety switch is closed, and consequently allows the control device to be actuated by means of the battery current.
  • the driver device is diagnosed in particular from the control unit via the control lines between the control device and the driver device.
  • This at least one control line includes, for example, a bi-directional LIN interface and a hard-wired interface with a pulse width modulated signal.
  • the latter is designed, in particular, as a unidirectional interface between the control device and the driver device.
  • the control unit can not differentiate between a failure of the interfaces and a failure or partial failure of the driver device.
  • this is irrelevant to the functionality of the present invention.
  • the diagnosis of the LIN interface is made by observing the signals received from the driver device. If no signals are received, this LIN interface is inactive or defective.
  • the diagnosis of the unidirectional interface which transmits control signals from the control unit to the driver device, is realized on the side of the control unit by a diagnosis of the output stages.
  • a failure in the driver device is preferably by a logical NC in the receiving device of Driver means the voltage level on the unidirectional interface changed such that a failure by the control unit is reliably detected. This is realized in particular by observing the voltage on the unidirectional interfaces within the control unit.
  • the device 10 furthermore has a control unit 40, which is coupled to the driver device 20 by means of two drive lines 51 and 52.
  • a first drive line 51 is designed, for example, as a unidirectional interface.
  • a second control line 52 is preferably designed as a bidirectional interface, for example as a LIN interface.
  • the device 10 has a switch 60 which can be controlled by the control unit 40 and is arranged between the driver device 20 and a supply device 70 coupled to the supply voltage.
  • the supply device 70 is, for example, the terminal 30 of the motor vehicle.
  • the starter 30 has in particular a starter motor 31 for engaging a starter pinion, a Einspurrelais 32 for advancing the starter pinion of the starter 30, a starting current relay 33 for providing a starting current for the starter motor 31 and a main current relay 34 for providing a main current for the starter motor 30th
  • the starting current relay 33 is preceded by a series resistor 35.
  • step S10 the switch 60 is arranged between the driver device 20 and the supply device 70.
  • step S20 the starter 30 is controlled by the control unit 40 and the switch 60 in the event of failure of the control lines 51, 52 and / or in the event of failure of at least a portion of the driver device 20.
  • the switch 60 is closed in particular in the event of failure of the drive lines 51 and 52 and / or in the event of failure of at least part of the driver device 20 by the control unit 40, so that the starter 30 is driven by a current flowing from the supply device 70 via the closed switch 60.
  • the switch 60 is closed by the control unit 40 in synchronism with an activation of the driver device 20 via the at least one control line 51, 52.
  • the control unit 40 is configured to switch 60 in synchronism with a transmission of a Drive signal for the driver device 20 via the Anêttechnischen 51, 52 to close.
  • FIG. 3 illustrates a schematic view of a variant of the first embodiment
  • the starter 30 of Figure 3 has a starter motor 31 for meshing a starter pinion, a Einspurrelais 32 for advancing the starter pinion of the starter 30, a resistance switching relay 36 and to the resistance switching relay 36 in series switched main switch relay 37th for providing a main current to the starter motor 31.
  • FIGS. 3 to 6 are based on the exemplary embodiment of the device 10 according to FIG. 2, so that matching features will not be explained again in detail.
  • the driver device 20 has a power section 22 for driving the starter 30 and a logic part 21 for controlling the power section 22.
  • the logic section 21 is coupled to the terminal 87 of the motor vehicle, which is referenced by the reference numeral 23.
  • the current flowing between the supply device 70 and the driver device 20 is monitored by the logic part 21 for detecting a start request of the internal combustion engine. For this monitoring, a line 24 is provided.
  • at least one drive signal is generated and provided to the power section 22 via the lines 29.
  • a switching means 25 is provided in the driver device 20.
  • the switching means 25 is connected between the switch 60 and the power part 22 of the driver device 20.
  • the switching means 25 of the driver device 20 is controlled in dependence of the current flowing between the supply device 70 and the driver device 20 such that a first power section 26 for controlling the Einspurrelais 32 and second power section 27 for controlling the starting current relay 33 and the main current relay 34 in case of failure Control lines 51 and 52 and the logic part 21 of the driver device 20 by means of the control unit 40 and the switch 60 are driven.
  • the driver device 20 of FIG. 50 has a delay element 28.
  • the delay element 28 is arranged between the switching device 25 and the second power element 27 and is configured to ensure a safe start.
  • a switching means 25 between the switch 60 and the starter 30 is arranged.
  • the device 10 of Figure 6 it is possible to bypass the entire driver device 20 in case of failure and to control the starter 30 by means of the control unit 40, the switch 60 and the switching means 25.
  • the switching means 25 of the driver device 20 in response to the current flowing between the supply device 70 and the driver 20 current is controlled such that the Einspurrelais 32, the starting current relay 33 and / or the main current relay 34 in case of failure of the drive lines 51 and 52 and the driver device 20 means the control unit 40 and the switch 60 are driven.
  • the device 10 of FIG. 6 has a delay element 36 which ensures a safe start and is arranged between the switching means 25 and the starting current relay 33 or the main current relay 35.
  • FIG. 7 A further embodiment of the device 10 is shown in FIG 7.
  • the device 10 of Figure 7 it is possible to bypass the entire driver device 20 and the Anêtrelais for the energization of the starter motor 31.
  • a switching means 25 is provided in the driver device 20.
  • the switching means 25 in the driver device 20 of Figure 7 is controlled in dependence of the current flowing between the supply device 70 and the driver device 20 such that the Einspurrelais 32 and the starter motor 31 in case of failure of the drive lines 51, 52 and the driver device 20 by means of the control unit 40th and the switch 60 are driven.
  • the device 10 of Figure 7 further has a delay element 36 which is disposed between the switching means 25 and the starter motor 31 and is arranged to ensure a safe start.

Landscapes

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Abstract

Verfahren und Vorrichtung zum Ansteuern eines durch eine Treibereinrichtung steuerbaren Starters für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges Das Verfahren zum Ansteuern eines durch eine Treibereinrichtung steuerbaren Starters für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges hat die folgenden Schritte: Anordnen eines durch das Steuergerät steuerbaren Schalters zwischen der Treibereinrichtung und einer mit einer Versorgungsspannung gekoppelten Versorgungseinrichtung, und Ansteuern des Starters mittels des Steuergerätes und des Schalters bei Ausfall der Ansteuerleitungen der Treibereinrichtung und/oder zumindest eines Teils der Treibereinrichtung.

Description

Beschreibung Titel
VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUM ANSTEUERN EINES DURCH EINE TREIBEREINRICHTUNG STEUERBAREN STARTERS FÜR EINE
BRENNKRAFTMASCHINE EINES KRAFTFAHRZEUGES
Stand der Technik
Das technische Gebiet der Erfindung betrifft die Ansteuerung eines durch eine Treibereinrichtung steuerbaren Starters für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges.
Zum Starten einer Brennkraftmaschine oder eines Verbrennungsmotors wird herkömmlicherweise ein Startermotor des Starters verwendet, wobei der Startermotor ein Startritzel des Starters zum Eingriff mit einem Zahnkranz der Kurbelwelle bei stehender Brennkraftmaschine eingespurt, um die Kurbelwelle über den so erstellten Ritzel- Zahnkranzeingriff anzudrehen. Dabei dreht der Starter den Verbrennungsmotor auf eine Mindestdrehzahl, so dass ein selbständiges Ablaufen des Verbrennungsvorgangs und das Erreichen eines stabilen Leerlaufs des Verbrennungsmotors ermöglicht sind. Im Vergleich zum Einsatz herkömmlicher Start-Systeme ohne Start/Stopp-Funktionalität führt der Einsatz von Start/Stopp-Systemen zu einer Erhöhung der Starthäufigkeit.
Die Ansteuerung des Start-/Stopp-Systems erfolgt herkömmlicherweise mittels einer Treibereinrichtung oder Relais-Treibereinheit (Relay Driver Unit, RDU), welche Steuersignale von dem Steuergerät oder Motorsteuergerät empfängt und in Abhängigkeit der empfangenen Steuersignale die Relais des Startermotors bestromt. Durch diese Bestromung wird wiederum das Einrücken des Starterritzels in den Motorzahnkranz bewerkstelligt. Ein herkömmliches Starter-Relais besteht aus einer Einzugswicklung und einer Haltewicklung. Mittels der Einzugswicklung wird ein stärkerer Strom bereitgestellt, um den Anker des Relais einzuziehen. Mittels der Haltewicklung wird ein schwächerer Strom bereitgestellt, um den Anker des Relais in einer geschalteten Position zu halten.
Die Druckschrift DE 102 22 162 A1 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ansteuern von Startern an Verbrennungskraftmaschinen. Dabei wird ein Starter beschrieben, der einen Einrückmagneten umfasst. Weiter werden Ansteuersignale für den Starter und den Einrückmagneten generiert. Nach Übermittlung eines Startwunsches an einen Eingabefunktionsblock werden dessen Ausgangssignale in einem Verarbeitungsblock verarbeitet. Dieser umfasst einen Diagnosefunktionsbaustein, eine Sicherheitsfunktion gegen Überlastung des Starters und eine Ablaufsteuerung. Es werden voneinander entkoppelte Ansteuersignale mittels eines Ausgabeblockes erzeugt, welcher Leistungshalbleiterbauelemente umfasst, welche vorwählbar getaktete Endstufen darstellen.
Weiter zeigt die Druckschrift DE 102 31 088 A1 eine Schalteinrichtung für die Startanlage eines Kraftfahrzeug-Verbrennungsmotors. Die Schalteinrichtung ist zum Einschalten eines Startermotors geeignet, welche den Startermotor auf Anforderung eines Steuergerätes startet. Die Schalteinrichtung umfasst einen Transistor, der an einem Steuergerät angeschlossen ist, sowie Mittel der Überprüfung der Funktionsfähigkeit des Transistors.
Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass durch ein Anordnen eines durch das Steuergerät steuerbaren Schalters zwischen der Treibereinrichtung des Starters und einer mit der Versorgungsspannung gekoppelten Versorgungseinrichtung der Starter mittels des Steuergerätes und des Schalters selbst bei Ausfall der Ansteuerleitungen der Treibereinrichtung und/oder bei Ausfall der Treibereinrichtung ansteuerbar ist.
Die Treibereinrichtung ist beispielsweise eine Relais-Treibereinheit. Das Steuergerät ist beispielsweise als Motorsteuergerät des Kraftfahrzeuges ausgebildet. Die zumindest eine Ansteuerleitung umfasst vorzugsweise zwei Schnittstellen zwischen dem Steuergerät und der Treibereinrichtung, welche beispielsweise als ein bidirektionaler Bus, beispielsweise LIN- Bus, und als eine hart-verdrahtete Schnittstelle mit einem pulsweitenmodulierten Signal ausgebildet ist.
Der Schalter ist beispielsweise als ein steuerbarer, hardware-technischer Schalter ausgebildet. Die Versorgungsspannung ist beispielsweise die Batteriespannung des Kraftfahrzeuges. Dabei ist die Versorgungseinrichtung beispielsweise als Klemme, zum Beispiel als Klemme 30, ausgebildet.
Damit ist der Schalter direkt von dem Steuergerät, dem Motorsteuergerät, betätigbar und ist auf der Leitung zwischen der Batterie und der Relais-Treibereinrichtung angeordnet. Zur Erhöhung der Sicherheit kann der Schalter vorzugsweise als Notaus für die Relais- Treibereinheit eingesetzt werden. Des Weiteren kann der Schalter auch als Schutzschalter der Relais-Treibereinheit bei einer Verpolung der Batterie verwendet werden. Somit wird die Sicherheit hinsichtlich einer potenziellen Zerstörung erhöht. Durch die Verwendung des Schalters oder Sicherheitsschalters, der direkt von dem Steuergerät schaltbar ist, ist auch dann ein Start möglich, falls gleichzeitig beide Schnittstellen zwischen dem Steuergerät und der Relais-Treibereinheit ausfallen oder auch ein Teil der Relais-Treibereinheit selbst ausfällt. Zudem ist eine unkontrollierte Ansteuerung des Starter-Relais oder des Starters durch den erfindungsgemäßen Einsatz des Sicherheitsschalters bei einer Fehlfunktion der Relais-Treibereinheit verhindert. Vorteilhafterweise wird durch die vorliegende Erfindung die Sicherheit und die Verfügbarkeit des Gesamtsystems erhöht.
Demgemäß wird ein Verfahren zum Ansteuern eines durch eine Treibereinrichtung steuerbaren Starters für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges vorgeschlagen, wobei die Treibereinrichtung durch ein Steuergerät mittels zumindest einer Ansteuerleitung steuerbar ist und das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:
Anordnen eines durch das Steuergerät steuerbaren Schalters zwischen der
Treibereinrichtung und einer mit einer Versorgungsspannung gekoppelten
Versorgungseinrichtung, und
Ansteuern des Starters mittels des Steuergerätes und des Schalters bei Ausfall der zumindest einen Ansteuerleitung und/oder zumindest eines Teils der Treibereinrichtung.
Weiterhin wird eine Vorrichtung zum Ansteuern eines durch eine Treibereinrichtung steuerbaren Starters für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges vorgeschlagen, wobei die Treibereinrichtung durch ein Steuergerät mittels zumindest einer Ansteuerleitung steuerbar ist. Die Vorrichtung hat einen durch das Steuergerät steuerbaren Schalter, welcher zwischen der Treibereinrichtung und einer mit einer Versorgungsspannung gekoppelten Versorgungseinrichtung angeordnet ist. Dabei ist das Steuergerät dazu eingerichtet, den Starter mittels des Schalters bei Ausfall der zumindest einen Ansteuerleitung und/oder zumindest eines Teils der Treibereinrichtung anzusteuern.
Des Weiteren wird ein Start-/Stopp-System für ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, welches eine wie oben erläuterte Vorrichtung hat.
Weiter wird ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, welches ein solches Start-/Stopp-System aufweist. Im Sinne der vorliegenden Anmeldung ist ein Kraftfahrzeug ein
Personenkraftwagen (Pkw), ein Lastkraftwagen (Lkw) oder ein Nutzkraftfahrzeug (Nkw). In den Unteransprüchen finden sich vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen des in Anspruch 1 angegebenen Verfahrens und der in Anspruch 14 angegebenen Vorrichtung.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung wird der Schalter bei Ausfall der zumindest einen Ansteuerleitung und/oder zumindest eines Teils der Treibereinrichtung durch das Steuergerät geschlossen, so dass der Starter durch einen von der Versorgungseinrichtung über den geschlossenen Schalter fließenden Strom angesteuert wird.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung wird der Schalter synchron zu einer Ansteuerung der Treibereinrichtung über die zumindest eine Ansteuerleitung geschlossen.
Das Steuergerät ist vorzugsweise dazu eingerichtet, den Schalter synchron zu einer Übertragung eines Ansteuersignais für die Treibereinrichtung über die zumindest eine Ansteuerleitung zu schließen.
Wie oben bereits ausgeführt, ist die Versorgungseinrichtung beispielsweise als Klemme 30 des Kraftfahrzeuges ausgeführt. Folglich kann der von der Versorgungseinrichtung über den geschlossenen Schalter fließende Strom auch als Klemme-30-Strom bezeichnet werden. Der Klemme-30-Strom kann vorzugsweise für die Treibereinrichtung als Ansteuersignal oder Freigabesignal genutzt werden, weil der Schalter zeitsynchron zu einer Ansteuerung der Treibereinrichtung aus dem Steuergerät geschlossen wird und in einem Logikteil der Treibereinrichtung eine Abfrage des Klemme-30-Stroms vorgenommen wird. Folglich erhöht sich vorteilhafterweise die Sicherheit des Gesamtsystems, weil hierbei der Klemme-30-Strom für den Start oder auch für das Einspuren im Auslauf genutzt werden kann.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung weist die Treibereinrichtung einen Leistungsteil zum Ansteuern des Starters und einen Logikteil zum Steuern des Leistungsteils, wobei ein Ansteuersignal zum Ansteuern des Leistungsteils in Abhängigkeit eines von der Versorgungseinrichtung über den geschlossenen Schalter fließenden Stroms bereitgestellt wird.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung wird der zwischen der Versorgungseinrichtung und der Treibereinrichtung fließende Strom von dem Logikteil zur Detektion eines Startwunsches der Brennkraftmaschine überwacht und das Ansteuersignal zum Ansteuern des Leistungsteils in Abhängigkeit des überwachten Stroms wird bereitgestellt. Vorteilhafterweise kann durch eine ständige Abfrage des Klemme-30-Stromes in der Treibereinrichtung - auch im nicht-angesteuerten Zustand - ein Startwunsch durch die Treibereinrichtung detektiert werden und somit auch ein Start bei Ausfall aller Ansteuerleitungen zwischen dem Steuergerät und der Treibereinrichtung sichergestellt werden. Dabei wird insbesondere sichergestellt, dass das Steuergerät den Ausfall der Ansteuerleitungen detektieren kann und nur im Falle einer Startaufforderung den Schalter zwischen der Batterie und der Treibereinrichtung aktiviert. Alle über den Schlüsselstart hinausgehenden Funktionen, insbesondere das Einspuren im Auslauf, werden vorzugsweise deaktiviert, weil insbesondere nicht mehr zwischen den verschiedenen Aktionen unterschieden werden kann. Insgesamt wird jede Klemme-30-Bestromung als Startaufforderung interpretiert. Vorteilhafterweise kann damit auch ein Startwunsch detektiert werden, wenn die Treibereinrichtung über die Ansteuerleitungen keine Steuersignale von dem Steuergerät empfangen kann.
Vorteilhafterweise kann damit das Logikteil der Treibereinrichtung das Leistungsteil mittels des bereitgestellten Ansteuersignais ansteuern. Folglich ist das Logikteil der Treibereinrichtung nicht von über die zumindest eine Ansteuerleitung übertragene Steuersignal ausschließlich abhängig.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung wird der Starter mit einem Startermotor zum Einspuren eines Starterritzels, mit einem Einspurrelais für ein Vorrücken des Starterritzels des Starters, mit einem Anlaufstromrelais für ein Bereitstellen eines Anlaufstroms für den Startermotor und mit einem Hauptstromrelais für ein Bereitstellen eines Hauptstroms für den Startermotor ausgestattet.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung wird ein Schaltmittel der Treibereinrichtung in Abhängigkeit eines zwischen der Versorgungseinrichtung und der Treibereinrichtung fließenden Stroms derart gesteuert, dass ein erstes Leistungsteil zum Steuern des Einspurrelais und ein zweites Leistungsteil zum Steuern des Anlaufstromrelais und des Hauptstromrelais bei Ausfall der zumindest einen Ansteuerleitung und zumindest eines Teils der Treibereinrichtung mittels des Steuergeräts und des Schalters angesteuert werden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung wird der Starter mit einem Startermotor zum Einspuren eines Starterritzels, mit einem Einspurrelais für ein Vorrücken des Starterritzels des Starters, mit einem Wderstandsschaltrelais und mit einem zu dem Widerstandsschaltrelais in Serie geschalteten Hauptschalterrelais für ein Bereitstellen eines Hauptstroms für den Startermotor ausgestattet.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung wird ein Schaltmittel der Treibereinrichtung in Abhängigkeit eines zwischen der Versorgungseinrichtung und der Treibereinrichtung fließenden Stroms derart gesteuert, dass ein erstes Leistungsteil zum Steuern des Einspurrelais und ein zweites Leistungsteil zum Steuern des Widerstandsschaltrelais und des Hauptschalterrelais bei Ausfall der zumindest einen Ansteuerleitung und zumindest eines Teils der Treibereinrichtung mittels des Steuergeräts und des Schalters angesteuert werden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung wird ein Verzögerungsglied zur Gewährleistung eines sicheren Starts zwischen dem Schaltmittel und dem zweiten Leistungsteil angeordnet.
Das Schaltmittel ist beispielsweise als ein in der Treibereinrichtung angeordneter logischer Öffner ausgebildet, welcher von dem funktionierenden Logikteil der Treibereinrichtung im Normalbetrieb geöffnet wird. Fallen alle Ansteuerleitungen zwischen dem Steuergerät und der Treibereinrichtung und/oder der Logikteil selbst aus, so wird der logische Öffner im nicht- angesteuerten Zustand geschlossen. Eine Ansteuerung des Leistungsteils der Treibereinrichtung kann dann direkt von dem Steuergerät über den Sicherheitsschalter bewerkstelligt werden.
Nach einem Schließen des logischen Öffners kann der über den geschlossenen Sicherheitsschalter fließende Strom, insbesondere der Batteriestrom, als Steuerstrom für den Leistungsteil der Treibereinrichtung genutzt werden. Vorzugsweise werden alle Endstufen für die Bestromung eingesetzt, um einen Start auch bei einem teilweisen Ausfall der Endstufen und/oder bei einem teilweisen Ausfall der Starter-Relais gewährleisten zu können. Das Verzögerungsglied, das beispielsweise als ein elektrisches RC-Glied ausgebildet ist, wird für die Ansteuerung der Endstufen für die Starterbestromung eingesetzt, um den sicheren Start vorteilhafterweise gewährleisten zu können. Hierbei wird vorzugsweise sichergestellt, dass das Steuergerät den Ausfall detektiert und nur im Fall einer Startaufforderung den Sicherheitsschalter schließt. Alle über den Schlüsselstart hinausgehenden Funktionen, insbesondere das Einspuren im Auslauf, werden auch hier umgehend deaktiviert, da die verschiedenen Aktionen nicht mehr unterscheidbar sind. Insgesamt wird hier der Klemm-30-Strom zwingend als eine Ansteuerung des Starters im Sinne einer Startaktion interpretiert.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung wird ein Schaltmittel der Treibereinrichtung in Abhängigkeit eines zwischen der Versorgungseinrichtung und der Treibereinrichtung fließenden Stroms derart gesteuert, dass das Einspurrelais, das Anlaufstromrelais und/oder das Hauptstromrelais bei Ausfall der zumindest einen Ansteuerleitung und zumindest eines Teils der Treibereinrichtung mittels des Steuergeräts und des Schalters angesteuert werden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung wird ein Schaltmittel der Treibereinrichtung in Abhängigkeit eines zwischen der Versorgungseinrichtung und der Treibereinrichtung fließenden Stroms derart gesteuert, dass das Einspurrelais und das Hauptschalterrelais und optional das Wderstandsschaltrelais bei Ausfall der zumindest einen Ansteuerleitung und zumindest eines Teils der Treibereinrichtung mittels des Steuergeräts und des Schalters angesteuert werden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung wird das Verzögerungsglied zur Gewährleistung eines sicheren Starts zwischen dem Schaltmittel und dem Anlaufstromrelais und/oder zwischen dem Schaltmittel und dem Hauptstromrelais angeordnet.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung wird ein Verzögerungsglied zur Gewährleistung eines sicheren Starts zwischen dem Schaltmittel und dem Widerstandsschaltrelais und zwischen dem Schaltmittel und dem Hauptschalterrelais angeordnet.
Auch hier ist das Schaltmittel vorzugsweise als ein logischer Öffner in der Treibereinrichtung ausgeführt. Der logische Öffner wird von dem funktionierenden Logikteil in der Treibereinrichtung im Normalbetrieb im geöffneten Zustand betrieben. Fallen alle Ansteuerleitungen und/oder der Logikteil der Treibereinrichtung aus, so wird der logische Öffner im nicht-angesteuerten Zustand geschlossen. Eine Ansteuerung des Starter-Relais kann nun direkt von dem Steuergerät über den vorgesehenen Sicherheitsschalter vorgenommen werden. Vorzugsweise werden bei einer parallelen Anordnung zur Bestromung des Starters das Anlaufstromrelais und das Hauptstromrelais genutzt, um einen Start auch bei einem Ausfall eines dieser Relais gewährleisten zu können. Bei einer seriellen Anordnung muss das Hauptschalterrelais schalten, um den Starter zu bestromen. Dabei werden vorzugsweise jeweils beide Wicklungen bestromt, um auch beim Ausfall einer Haltewicklung das jeweilige Relais noch schalten zu können und damit den Start noch ermöglichen zu können. Das Verzögerungsglied, welches vorzugsweise als ein Relais ausgebildet ist, wird für die Ansteuerung der Relais für die Starterbestrom ung eingesetzt, um einen sicheren Start gewährleisten zu können. Des Weiteren wird vorzugsweise sichergestellt, dass das Steuergerät den Ausfall detektieren kann und nur im Falle einer Startaufforderung den Sicherheitsschalter schließt. Weiter werden alle über den Schlüsselstart hinausgehenden Funktionen, insbesondere bei einem Einspuren im Auslauf, werden deaktiviert, weil die verschiedenen Aktionen nicht mehr unterscheidbar sind. Jeder Klemme-30-Bestromung folgt hierbei zwingend eine Ansteuerung des Starters im Sinne einer Startaktion. Ein Vorteil dieser Weiterbildung liegt insbesondere darin, dass das Verzögerungsrelais nur den Ansteuerstrom für den Hauptstrom schalten muss, jedoch nicht den Hauptstrom selbst. Folglich sind die Auslegungsanforderungen gering.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung wird ein Schaltmittel der Treibereinrichtung in Abhängigkeit eines zwischen der Versorgungseinrichtung und der Treibereinrichtung fließenden Stroms derart gesteuert, dass das Einspurrelais und der Startermotor bei Ausfall der zumindest einen Ansteuerleitung und zumindest eines Teils der Treibereinrichtung mittels des Steuergeräts und des Schalters angesteuert werden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung wird ein Verzögerungsglied zur Gewährleistung eines sicheren Starts zwischen dem Schaltmittel und dem Startermotor angeordnet.
Vorzugsweise ist auch hier das Schaltmittel als ein logischer Öffner der Treibereinrichtung ausgestaltet, welcher von dem funktionierenden Logikteil in der Treibereinrichtung im Normalbetrieb geöffnet wird. Fallen aber alle Ansteuerleitungen zwischen dem Steuergerät und der Treibereinrichtung und/oder der Logikteil der Treibereinrichtung selbst aus, so wird der logische Öffner im nicht-angesteuerten Zustand geschlossen. Eine Ansteuerung des Startermotors und dessen Einspurrelais kann nun direkt von dem Steuergerät über den Sicherheitsschalter vorgenommen werden.
Vorzugsweise werden dabei lediglich der Startermotor selbst und dessen Einspurrelais bestromt. Dabei werden allerdings beide Wicklungen des Einspurrelais vorzugsweise bestromt, um auch bei einem Ausfall der Haltewicklung des Einspurrelais das Relais zu schalten und damit den Start noch zu ermöglichen. Das Verzögerungsglied, welches vorzugsweise als ein elektrisches Relais ausgebildet ist, wird für die Ansteuerung des Hauptstroms eingesetzt, um einen sicheren Start zu gewährleisten. Außerdem wird vorzugsweise sichergestellt, dass das Steuergerät einen Ausfall detektieren kann und nur im Falle einer Startaufforderung den Sicherheitsschalter schließt. Alle über den Schlüsselstart hinausgehenden Funktionen, insbesondere ein Einspuren im Auslauf, werden umgehend deaktiviert, da nicht zu mehr zwischen den verschiedenen Aktionen unterschieden werden kann. Jeder Klemme-30-Bestromung folgt eine Ansteuerung des Starters im Sinne einer Startaktion.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung wird das Schaltmittel von dem Logikteil der Treibereinrichtung derart angesteuert, dass das Schaltmittel in einem angesteuerten Zustand geöffnet ist und in einem nicht-angesteuerten Zustand geschlossen wird.
Weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 ein schematisches Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines
Verfahrens zum Ansteuern eines durch eine Treibereinrichtung steuerbaren Starters,
Figur 2 eine schematische Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer
Vorrichtung zum Ansteuern eines durch eine Treibereinrichtung steuerbaren Starters,
Figur 3 eine schematische Ansicht einer Variante des ersten
Ausführungsbeispiels der Vorrichtung zum Ansteuern eines durch eine Treibereinrichtung steuerbaren Starters nach der Figur 2,
eine schematische Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zum Ansteuern eines durch eine Treibereinrichtung steuerbaren Starters,
Figur 5 eine schematische Ansicht eines dritten Ausführungsbeispiels einer
Vorrichtung zum Ansteuern eines durch eine Treibereinrichtung steuerbaren Starters, Figur 6 eine schematische Ansicht eines vierten Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zum Ansteuern eines durch eine Treibereinrichtung steuerbaren Starters, und
Figur 7 eine schematische Ansicht eines fünften Ausführungsbeispiels einer
Vorrichtung zum Ansteuern eines durch eine Treibereinrichtung steuerbaren Starters.
In Figur 1 ist ein schematisches Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines
Verfahrens zum Ansteuern eines durch eine Treibereinrichtung steuerbaren Starters dargestellt.
Das Verfahren der Figur 1 wird mit Bezug zu der Figur 2 näher erläutert. Die Figur 2 zeigt eine Vorrichtung 10 zum Ansteuern eines durch eine Treibereinrichtung 20 steuerbaren Starters 30.
Ein Vorteil liegt darin, dass in jedem nicht-angesteuerten Zustand der Schalter oder Sicherheitsschalter geschlossen ist und folglich dem Steuergerät eine Ansteuerung mittels des Batteriestroms ermöglicht.
Die Diagnose der Treibereinrichtung erfolgt insbesondere aus dem Steuergerät heraus über die Ansteuerleitungen zwischen dem Steuergerät und der Treibereinrichtung. Diese zumindest eine Ansteuerleitung umfasst beispielsweise eine bidirektionale LIN-Schnittstelle und eine hart-verdrahtete Schnittstelle mit einem pulsweitenmodulierten Signal. Letzteres ist insbesondere als unidirektionale Schnittstelle zwischen dem Steuergerät und der Treibereinrichtung ausgebildet. Das Steuergerät kann dabei insbesondere nicht zwischen einem Ausfall der Schnittstellen und einem Ausfall oder Teilsausfall der Treibereinrichtung unterscheiden. Vorteilhafterweise ist dies auch für die Funktionalität der vorliegenden Erfindung unerheblich. Die Diagnose der LIN-Schnittstelle erfolgt durch ein Beobachten der von der Treibereinrichtung empfangenen Signale. Werden keine Signale mehr empfangen, so ist diese LIN-Schnittstelle inaktiv oder defekt.
Die Diagnose der unidirektionalen Schnittstelle, welche Steuersignale von dem Steuergerät an die Treibereinrichtung überträgt, wird auf der Seite des Steuergerätes durch eine Diagnose der Endstufen realisiert. Bei einem Ausfall in der Treibereinrichtung wird vorzugsweise durch einen logischen Öffner in der Empfangseinrichtung der Treibereinrichtung der Spannungspegel auf der unidirektionalen Schnittstelle derart verändert, dass ein Ausfall durch das Steuergerät sicher detektierbar ist. Dies wird insbesondere durch ein Beobachten der Spannung auf den unidirektionalen Schnittstellen innerhalb des Steuergerätes realisiert.
Die Vorrichtung 10 hat weiterhin ein Steuergerät 40, welches mittels zwei Ansteuerleitungen 51 und 52 mit der Treibereinrichtung 20 gekoppelt ist. Eine erste Ansteuerleitung 51 ist beispielsweise als eine unidirektionale Schnittstelle ausgebildet. Weiterhin ist vorzugsweise eine zweite Ansteuerleitung 52 als bidirektionale Schnittstelle, beispielsweise als eine LIN- Schnittstelle, ausgebildet.
Ferner hat die Vorrichtung 10 einen Schalter 60, der durch das Steuergerät 40 steuerbar ist und zwischen der Treibereinrichtung 20 und einer mit der Versorgungsspannung gekoppelten Versorgungseinrichtung 70 angeordnet. Die Versorgungseinrichtung 70 ist beispielsweise die Klemme 30 des Kraftfahrzeuges.
Der Starter 30 hat insbesondere einen Startermotor 31 zum Einspuren eines Starterritzels, ein Einspurrelais 32 für ein Vorrücken des Starterritzels des Starters 30, ein Anlaufstromrelais 33 für ein Bereitstellen eines Anlaufstromes für den Startermotor 31 und ein Hauptstromrelais 34 für ein Bereitstellen eines Hauptstroms für den Startermotor 30. Dem Anlaufstromrelais 33 ist ein Vorwiderstand 35 vorgeschaltet.
In dem Schritt S10 wird der Schalter 60 zwischen der Treibereinrichtung 20 und der Versorgungseinrichtung 70 angeordnet.
In dem Schritt S20 wird der Starter 30 mittels des Steuergerätes 40 und des Schalters 60 bei Ausfall der Ansteuerleitungen 51 , 52 und/oder bei Ausfall zumindest eines Teils der Treibereinrichtung 20 angesteuert.
Der Schalter 60 wird insbesondere bei Ausfall der Ansteuerleitungen 51 und 52 und/oder bei Ausfall zumindest eines Teils der Treibereinrichtung 20 durch das Steuergerät 40 geschlossen, so dass der Starter 30 durch einen von der Versorgungseinrichtung 70 über den geschlossenen Schalter 60 fließenden Strom angesteuert wird. Insbesondere wird dabei der Schalter 60 synchron zu einer Ansteuerung der Treibereinrichtung 20 über die zumindest eine Ansteuerleitung 51 , 52 von dem Steuergerät 40 geschlossen. Insbesondere ist dabei das Steuergerät 40 dazu eingerichtet, den Schalter 60 synchron zu einer Übertragung eines Ansteuersignais für die Treibereinrichtung 20 über die Ansteuerleitungen 51 , 52 zu schließen.
Die Figur 3 illustriert eine schematische Ansicht einer Variante des ersten
Ausführungsbeispiels der Vorrichtung 10 der Figur 2. Dabei hat der Starter 30 der Figur 3 einen Startermotor 31 zum Einspuren eines Starterritzels, ein Einspurrelais 32 für ein Vorrücken des Starterritzels des Starters 30, ein Widerstandsschaltrelais 36 und ein zu dem Widerstandsschaltrelais 36 in Serie geschaltetes Hauptschalterrelais 37 für ein Bereitstellen eines Hauptstroms für den Startermotor 31.
Die weiteren Ausführungsbeispiele der Vorrichtung 10 der Figuren 3 bis 6 basieren auf dem Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 10 gemäß der Figur 2, so dass Übereinstimmungsmerkmale nicht erneut im Detail erläutert werden.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel der Figur 4 hat die Treibereinrichtung 20 einen Leistungsteil 22 zum Ansteuern des Starters 30 und einen Logikteil 21 zum Steuern des Leistungsteils 22. Der Logikteil 21 ist mit der Klemme 87 des Kraftfahrzeuges, welche mit dem Bezugszeichen 23 referenziert ist, gekoppelt. Der zwischen der Versorgungseinrichtung 70 und der Treibereinrichtung 20 fließende Strom wird von dem Logikteil 21 zur Detektion eines Startwunsches der Brennkraftmaschine überwacht. Für diese Überwachung ist eine Leitung 24 vorgesehen. In Abhängigkeit der Überwachung des zwischen der Versorgungseinrichtung 70 und der Treibereinrichtung 20 fließenden Stromes wird zumindest ein Ansteuersignal generiert und über die Leitungen 29 dem Leistungsteil 22 bereitgestellt.
In dem Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 10 gemäß Figur 5 wird ein Schaltmittel 25 in der Treibereinrichtung 20 vorgesehen. Das Schaltmittel 25 ist zwischen dem Schalter 60 und dem Leistungsteil 22 der Treibereinrichtung 20 geschaltet. Dabei wird das Schaltmittel 25 der Treibereinrichtung 20 in Abhängigkeit des zwischen der Versorgungseinrichtung 70 und der Treibereinrichtung 20 fließenden Stroms derart gesteuert, dass ein erstes Leistungsteil 26 zum Steuern des Einspurrelais 32 und zweites Leistungsteil 27 zum Steuern des Anlaufstromrelais 33 und des Hauptstromrelais 34 bei Ausfall der Ansteuerleitungen 51 und 52 und dem Logikteil 21 der Treibereinrichtung 20 mittels des Steuergerätes 40 und des Schalters 60 angesteuert werden. Des Weiteren hat die Treibereinrichtung 20 der Figur 50 ein Verzögerungsglied 28. Das Verzögerungsglied 28 ist zwischen dem Schaltmittel 25 und dem zweiten Leistungsteil 27 angeordnet und ist dazu eingerichtet, einen sicheren Start zu gewährleisten.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 10 der Figur 6 ist ein Schaltmittel 25 zwischen dem Schalter 60 und dem Starter 30 angeordnet. Durch die Vorrichtung 10 der Figur 6 ist es möglich, bei einem Ausfall die gesamte Treibereinrichtung 20 zu umgehen und den Starter 30 mittels des Steuergerätes 40, dem Schalter 60 und dem Schaltmittel 25 anzusteuern.
Dabei wird das Schaltmittel 25 der Treibereinrichtung 20 in Abhängigkeit des zwischen der Versorgungseinrichtung 70 und der Treibereinrichtung 20 fließenden Stromes derart angesteuert, dass das Einspurrelais 32, das Anlaufstromrelais 33 und/oder das Hauptstromrelais 34 bei Ausfall der Ansteuerleitungen 51 und 52 und der Treibereinrichtung 20 mittels des Steuergerätes 40 und des Schalters 60 angesteuert werden.
Ferner hat die Vorrichtung 10 der Figur 6 ein Verzögerungsglied 36, welches einen sicheren Start gewährleistet und zwischen dem Schaltmittel 25 und dem Anlaufstromrelais 33 bzw. dem Hauptstromrelais 35 angeordnet ist.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 10 zeigt die Figur 7. Durch die Vorrichtung 10 der Figur 7 ist es möglich, die gesamte Treibereinrichtung 20 sowie die Ansteuerrelais für die Bestromung des Startermotors 31 zu umgehen. Dazu ist gemäß der Figur 7 ein Schaltmittel 25 in der Treibereinrichtung 20 vorgesehen. Das Schaltmittel 25 in der Treibereinrichtung 20 der Figur 7 wird in Abhängigkeit des zwischen der Versorgungseinrichtung 70 und der Treibereinrichtung 20 fließenden Stroms derart gesteuert, dass das Einspurrelais 32 und der Startermotor 31 bei Ausfall der Ansteuerleitungen 51 , 52 und der Treibereinrichtung 20 mittels des Steuergerätes 40 und des Schalters 60 angesteuert werden. Die Vorrichtung 10 der Figur 7 hat weiter ein Verzögerungsglied 36, welches zwischen dem Schaltmittel 25 und dem Startermotor 31 angeordnet ist und zur Gewährleistung eines sicheren Starts eingerichtet ist.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zum Ansteuern eines durch eine Treibereinrichtung (20) steuerbaren Starters (30) für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges, wobei die
Treibereinrichtung (20) durch ein Steuergerät (40) mittels zumindest einer Ansteuerleitung (51 ,52) steuerbar ist, mit den Schritten:
Anordnen (S10) eines durch das Steuergerät (40) steuerbaren Schalters (60) zwischen der Treibereinrichtung (20) und einer mit einer Versorgungsspannung gekoppelten Versorgungseinrichtung (70), und
Ansteuern (S20) des Starters (30) mittels des Steuergerätes (40) und des Schalters (60) bei Ausfall der zumindest einen Ansteuerleitung (51 ,52) und/oder zumindest eines Teils der Treibereinrichtung (20).
2. Verfahren nach Anspruch 1 ,
wobei der Schalter (60) bei Ausfall der zumindest einen Ansteuerleitung (51 ,52) und/oder zumindest eines Teils der Treibereinrichtung (20) durch das Steuergerät (40) geschlossen wird, so dass der Starter (30) durch einen von der Versorgungseinrichtung (70) über den geschlossenen Schalter (60) fließenden Strom angesteuert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
wobei der Schalter (60) synchron zu einer Ansteuerung der Treibereinrichtung (20) über die zumindest eine Ansteuerleitung (51 ,52) geschlossen wird.
4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
wobei die Treibereinrichtung (20) einen Leistungsteil (22) zum Ansteuern des Starters (30) und einen Logikteil (21) zum Steuern des Leistungsteils (22) aufweist, wobei ein Ansteuersignal zum Ansteuern des Leistungsteils (22) in Abhängigkeit eines von der Versorgungseinrichtung (70) über den geschlossenen Schalter (60) fließenden Stroms bereitgestellt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4,
wobei der zwischen der Versorgungseinrichtung (70) und der Treibereinrichtung (20) fließende Strom von dem Logikteil (21) zur Detektion eines Startwunsches der Brennkraftmaschine überwacht wird und das Ansteuersignal zum Ansteuern des Leistungsteils (22) in Abhängigkeit des überwachten Stroms bereitgestellt wird.
6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Starter (30) mit einem Startermotor (31) zum Einspuren eines Starterritzels, mit einem Einspurrelais (32) für ein Vorrücken des Starterritzels des Starters (30), mit einem Anlaufstromrelais (33) für ein Bereitstellen eines Anlaufstroms für den Startermotor (31) und mit einem Hauptstromrelais (34) für ein Bereitstellen eines Hauptstroms für den Startermotor (31) ausgestattet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6,
wobei ein Schaltmittel (25) der Treibereinrichtung (20) in Abhängigkeit eines zwischen der Versorgungseinrichtung (70) und der Treibereinrichtung (20) fließenden Stroms derart gesteuert wird, dass ein erstes Leistungsteil (26) zum Steuern des Einspurrelais (32) und ein zweites Leistungsteil (27) zum Steuern des Anlaufstromrelais (33) und des Hauptstromrelais (34) bei Ausfall der zumindest einen Ansteuerleitung (51 ,52) und zumindest eines Teils der Treibereinrichtung (26) mittels des Steuergeräts (40) und des Schalters (60) angesteuert werden.
8. Verfahren nach Anspruch 7,
wobei ein Verzögerungsglied (28) zur Gewährleistung eines sicheren Starts zwischen dem Schaltmittel (25) und dem zweiten Leistungsteil (27) angeordnet wird.
9. Verfahren nach Anspruch 6,
wobei ein Schaltmittel (25) der Treibereinrichtung (20) in Abhängigkeit eines zwischen der Versorgungseinrichtung (70) und der Treibereinrichtung (20) fließenden Stroms derart gesteuert wird, dass das Einspurrelais (32), das Anlaufstromrelais (33) und/oder das Hauptstromrelais (34) bei Ausfall der zumindest einen Ansteuerleitung (51 ,52) und zumindest eines Teils der Treibereinrichtung (20) mittels des Steuergeräts (40) und des Schalters (60) angesteuert werden.
10. Verfahren nach Anspruch 9,
wobei ein Verzögerungsglied (36) zur Gewährleistung eines sicheren Starts zwischen dem Schaltmittel (25) und dem Anlaufstromrelais (33) und/oder zwischen dem Schaltmittel (25) und dem Hauptstromrelais (34) angeordnet wird.
1 1. Verfahren nach Anspruch 6,
wobei ein Schaltmittel (25) der Treibereinrichtung (20) in Abhängigkeit eines zwischen der Versorgungseinrichtung (70) und der Treibereinrichtung (20) fließenden Stroms derart gesteuert wird, dass das Einspurrelais (32) und der Startermotor (31) bei Ausfall der zumindest einen Ansteuerleitung (51 ,52) und zumindest eines Teils der Treibereinrichtung (20) mittels des Steuergeräts (40) und des Schalters (60) angesteuert werden.
12. Verfahren nach Anspruch 11 ,
wobei ein Verzögerungsglied (36) zur Gewährleistung eines sicheren Starts zwischen dem Schaltmittel (25) und dem Startermotor (31) angeordnet wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 12,
wobei das Schaltmittel (25) von dem Logikteil (21) der Treibereinrichtung (20) derart angesteuert wird, dass das Schaltmittel (25) in einem angesteuerten Zustand geöffnet ist und in einem nicht-angesteuerten Zustand geschlossen wird.
14. Vorrichtung (10) zum Ansteuern eines durch eine Treibereinrichtung (20) steuerbaren Starters (30) für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges, wobei die Treibereinrichtung (20) durch ein Steuergerät (40) mittels zumindest einer Ansteuerleitung (51 ,52) steuerbar ist, mit:
einem durch das Steuergerät (40) steuerbaren Schalter (60), welcher zwischen der Treibereinrichtung (20) und einer mit einer Versorgungsspannung gekoppelten Versorgungseinrichtung (70) angeordnet ist, wobei das Steuergerät (40) dazu eingerichtet ist, den Starter (30) mittels des Schalters (60) bei Ausfall der zumindest einen Ansteuerleitung (51 ,52) und/oder zumindest eines Teils der Treibereinrichtung (20) anzusteuern.
15. Start-/Stopp-System für ein Kraftfahrzeug, welches eine Vorrichtung (10) nach Anspruch 14 aufweist.
EP11776468.8A 2010-11-23 2011-11-02 Verfahren und vorrichtung zum ansteuern eines durch eine treibereinrichtung steuerbaren starters für eine brennkraftmaschine eines kraftfahrzeuges Withdrawn EP2643583A2 (de)

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