KR20030061832A - 내연기관용 스타트 유닛 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스타터 제너레이터(4)를 포함하는 시동장치(2)가 제공되어 있으며, 상기 스타터 제너레이터(4)에는 온도 종속 전기스타터(3)가 연결되어 있다.

Description

내연기관용 스타트 유닛{START UNIT FOR AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE}

시동기능과 제너레이터 기능도 떠맡는 연결기계의 사용에 의한 비용들이 구조부품들의 개수의 감소로 인하여 감소될 수 있다. DE 198 54 948 A1으로부터 한편으로는 내연기관의 전방측에 배열된 견인장치 추진장치를 거쳐서 내연기관의 크랭크축과 연결되어 있으며, 그리고 다른 한편으로는 구동축과 기어장치를 거쳐서 내연기관의 플라이휠과 연결되어 있는 스타터 제너레이터가 공지되어 있다. 이 경우에 상기한 견인장치 추진장치는 프리휠을 설치할 수 있으며, 이것으로 인하여 시동과정 동안에 스타터 제너레이터는 견인장치 추진장치로부터 이탈되어 있으며, 그리고 엔진으로서 작용하고 있는 스타터 제너레이터는 구동축과 내연기관의 플라이휠을 거쳐서 시동과정을 시작한다.

또 스타터 제너레이터의 경우에 시동모드의 경우에도 제너레이터 모드의 경우에도 구동은 스타터 제너레이터와 내연기관 사이에 다만 벨트 구동에 의하여서 이루어지는 벨트 구동된 스타터 제너레이터가 공지되어 있다. 내연기관의 작동모드에 의존하여 회전 모멘트는 스타터 제너레이터 또는 내연기관으로부터 상응하는 벨트휠을 거쳐서 견인장치 내로 도입된다. 이것과는 크랭크축의 그리고 스타터 제너레이터의 벨트휠들 사이의 견인장치에서 느슨한 벨트의 그리고 인장벨트의 교체가 연결되어 있다. 상기한 시동유닛을 가지고는 내연기관의 시동은 열간상태에서도 냉간상태에서도 실현되어진다. 특히 낮은 온도에서 높은 시동모멘트를 필요로 하는 큰 치수를 가지는 내연기관의 경우에는 이 종류의 시동유닛들의 크기와 관련하여 그리고 인장장치를 통한 회전모멘트를 전달의 크기와 관련하여 문제들을 야기한다.

본 발명은 내연기관의 시동 유닛이 스타터 제너레이터를 포함하는 내연기관에 관한 것이며, 여기서 상기한 연결기계는 작동모드에 무관하게 2개의 기능을 포함한다. 시동과정 동안에는 전동모터로서 작용하고 있는 스타터 제너레이터는 내연기관을 구동한다. 이어서 가동하고 있는 내연기관의 경우에는 스타터 제너레이터의 제너레이터 작동이 행하여지며, 이 경우에는 상기한 연결기계는 예를 들면 가솔린 엔진의 점화설비를 위하여 그리고 또 자동차의 차내 전력망을 위하여 전기에너지를 공급한다.

도 1 본 발명에 따르는 시동장치의 개략도이며;

도 2 상기 시동장치의 작용방식의 계통도이다.

본 발명은 시동유닛이 온도에 무관하게 내연기관의 확실한 시동을 보증하는 그러한 방법으로 상술한 종류의 시동유닛을 형성하는 과제를 기초로 한다.

본 발명에 따르면, 상기 과제는 온도에 의존하며 내연기관은 스타터 제너레이터만에 의하여 또는 전기스타터와 결합하여 시동되는 것에 의하여 해결된다. 본 발명에 따르는 시동유닛은 내연기관의 냉간시동의 경우에 필요한 시동모멘트를 증대시키며 이것은 필요한 열간시동 모멘트를 분명히 능가한다. 상기한 2개의 부품들을 포함하고 있는 시동유닛은 특히 자동차 내에 설치된 대용량의 내연기관에 대하여 적합하다.

오로지 냉간시동을 위해서 필요한 전기스타터는 제너레이터가 별도로 스타터에 대하여 분리되어 배열되어 있었던 이제까지 공지된 내연기관에 비교하여 유리하게 분명히 더 작은 치수로 만들 수 있다. 이것과 결합되어 구조공간 및 비용의 장점이 발생한다. 보조연결기계로서 사용되며, 스타터 제너레이터에 소속된 전기스타터는 그 밖에도 벨트구동된 스타터 제너레이터와 내연기관의 크랭크축 사이에서 사용되어 질 수 있는 중간 전동장치에 비하여, 냉간시동을 위하여 필요한 상승된 냉간시동 모멘트를 실현하기 위하여 비용상의 이점을 가진다. 특히, 유성 전동장치로서 장착된 상기한 종류의 추가적인 구조부품은 요구되는 내구한도를 얻기 위하여 높은 제조비용을 야기시킨다. 그 밖에도 이 전동장치는 불리한 더 큰 중량과 그리고 또 상승된 조립비용과 연결된 확대된 구조공간을 필요로한다.

다만 냉간시동의 경우에 스타터 제너레이터에 대하여 보조적으로 필요한 차동모멘트를 공급하는 작은 치수로 된 전기스타터와 스타터 제너레이터의 조합에 의하여 더 적은 시스템 비용이 발생한다. 상기한 전기스타터는 다음에 축소된 실시예에서 사용되어 질 수 있으며, 이것은 비용과 그리고 전기스타터의 중량의 감소를 가져온다.

본 발명의 또 다른 유리한 구성은 종속항 제2항 내지 제9항의 대상이다.

본 발명은 냉간 스타트에 대한 보조장치로서 작용하고 있는 전기스타터는 내연기관의 온도에 의존하여 접속되도록 하고 있다. 상기한 지시기는 주위온도에 무관하며 시동모멘트에 직접 영향을 주는 내연기관의 순간적인 구조부품온도에 의존하는 시동보조를 가능하게 한다. 내연기관 온도의 이상적인 계량치로서는 윤활유온도가 쓰일 수 있다. 대안으로서 역시 내연기관의 냉각수 온도가 전기스타터의 작동에 대한 계량치로서 사용할 수가 있다. 그 밖에도 본 발명은 시동시에 회전모멘트 검출을 포함하고 있으며, 그 결과로 전기스타터가 한계 회전모멘트를 상회할 경우에 접속되어진다.

본 발명의 또 다른 구성은 예를 들면 온도검출기 내지 서모스타트들에 의하여 제어되고 있는 전기스타터의 자동 작동을 하도록 한다. 본 발명은 또 전기스타터의 자동 작동이 대기시간 후에 접속되어 지는 것을 포함한다. 시간회로에 의하여 예를 들면 1 초의 시간간격 후에 스타터 제너레이터의 시동과정은 전기스타터에 의하여 보조되어 질 수 있다. 상기한 설비는 또 전기 스타터의 작동에 영향을 주는 작동부를 포함한다. 상기한 조처는 예를 들면 필요한 경우에 다만 스타터 제너레이터에 의하여 발생된 시동과정에 비하여 가속된 스타트 과정을 가능하게 한다.

본 발명에 따르는 시동장치의 우선적인 구조는 내연기관 측면에서 플라이휠 측방으로 배열된 하나의 전기스타터 그리고 또 하나의 스타터 제너레이터를 포함하며 이 스타터 제너레이터는 플라이휠로부터 먼 쪽을 향하고 있는, 내연기관의 전면측에 배열되어 있다. 전기스타터는 이 경우에 시동기에 소치차를 가지고 플라이휠의 평치차 내에 물린다. 스타터 제너레이터는 견인장치를 거쳐서 내연기관과 결합되어 있다.

컴팩트한 시동장치를 얻기 위하여 본 발명에 따라서는 또 직접 스타터 제너레이터의 측면에 구조 유닛의 형성을 위하여 전기 스타터를 접합 결합하는 것이 실시되었다. 상기한 구조부품 조합은 극단적인 온도들에서의 냉간시동이 다만 작은주변에만 관여하여지며 그리고 견인장치는 다만 드물게 상기한 상승된 시동회전 모멘트에 노출되는 그러한 자동차들에 대하여 제공된다. 2 개의 연관기계를 포함하고 있는 이 종류의 컴팩트한 시동장치에 대하여는 이것을 스위칭 클러치에 의하여 결합하는 것이 제공된다. 바람직하게는 이것을 위하여 프리휠 클러치 또는 전기적 작동 마그네트 클러치가 사용되어 질 수 있다.

본 발명에 따르는 시동장치를 위하여는 적합한 견인장치 추진장치로서 벨트 추진장치가 설치되어 있으며, 이 벨트추진장치는 추진장치의 모든 벨트휠을 서로 연결하며 그리고 이 벨트추진장치에게는 적합한 조임장치가 소속되어 있다.

이 발명에 따르는 시동장치는 그 밖에도 내연기관에로의 출력요청이 없이 작동시기에 방출 및 연료 소모량의 감소를 위하여 차단 자동장치 및/또는 시동-스톱장치를 포함한다. 상기한 차단자동장치는 바람직하게는 소위 관성이용 자동장치와 결합되어 있으며, 이 장치의 경우에는 미리 충분한 관성모멘트를 구비하고 그리고 이를 위하여 분리된 플라이휠이 다시 크랭크축에 연결되며 그리고 운동에너지의 전달에 의하여 내연기관의 새로운 시동이 보조된다. 긴 운전 중단의 경우에 플라이휠은 내연기관에로의 그의 시동연결 전에 다시 충분히 가속된다. 이 경우에 상기한 가속은 스타터 제너레이터만을 거쳐서 내지 전기스타터에 의해 보조되어서 온도에 의존해서 이루어진다.

도 1은 스타터장치(2)를 구비하고 있는 내연기관(1)을 도시하며, 이 스타터장치는 종래에 형성된 전기스타터(3)의 그리고 또 스타터 제너레이터(4)의 결합을 포함한다. 이 전기스타터(3)는 소치차(5)를 거쳐서 플라이휠(6)의 평치차와 연결되어 있다. 플라이휠(6)의 반대측을 바라보는 내연기관(1)의 전방측면(7)에는 스타터 제너레이터(4)의 구동을 위한 견인장치 추진장치(8)가 설치되어 있다. 이것을 위하여 견인장치(9)는 내연기관(1)의 크랭크축의 연장부에 배열된 벨트휠(11)을가지고 스타터 제너레이터(4)의 벨트휠(10)을 연결한다. 상기 내연기관(1)의 시동은 열간시동의 경우에, 즉 높은 분위기 온도의 경우에 내지 적합한 구조부품 온도의 경우에, 특히 윤활유 온도를 고려하여 오직 스타터 제너레이터(4)를 거쳐서 이루어진다. 냉간 시동의 경우에는 상승된 시동모멘트와 연결되어진다면 시동모멘트를 상승시키기 위하여 전기스타터(3)의 연결이 이루어진다. 전기스타터의 자동적인 연결을 얻기 위하여 검출기(12)를 가지고 내연기관(1)의 윤활유 온도가 검출되며 그리고 전기스타터(3)의 시동모드의 경우에 미리 정해진 온도를 하회할 경우에는 자동화 되어서 연결이 된다. 또 이 시동장치(2)는 수동의 연접부를 포함하고 있으며 이 연접부를 가지고 근무하는 사람에 의하여 스위치(13)를 거쳐서 내연기관(1)의 시동시에 윤활유 온도에 또는 주위온도에 무관하게 전기스타터(3)가 연결되어 질 수 있다. 그 밖에 이 내연기관(1)은 예를 들면 개스페달 작동장치에 의하여 또는 스위칭 레버의 운동에 의하여 시동과정을 자동적으로 발생시키는 시동-/정지장치(14) 내지 차단자동장치의 이용이 가능하다.

도 2는 시동장치(2)의 작용방식의 계통도를 도시하며, 이 장치의 경우에는 엔진온도, 특히 내연기관(1)의 윤활유 온도에 무관하게 시동과정이 시동 제너레이터(4)만에 의하여 또는 전기스타터(3)에 의하여 보조되어서 이루어진다.

따라서 상술한 바와 같은 본 발명에 따른 내연기관용 스타트 유닛은 시동유닛이 온도에 무관하게 내연기관의 확실한 시동을 보증하는 탁월한 효과가 있다.

Claims (12)

1. 내연기관(1)의 시동을 위한 그리고 가동하고 있는 내연기관(1)의 경우에 에너지 생성을 위한 스타터 제너레이터(4)를 포함하는 시동장치(2)를 구비하고 있는 내연기관(1)에 있어서,

   온도에 의존하여 내연기관(1)의 시동이 견인장치 추진장치(8)를 거쳐서 내연기관(1)과 연결된 시동 제너레이터(4)만에 의하여 또는 전기스타터(3)와 결합하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 내연기관.
2. 제 1 항에 있어서,

   내연기관(1)의 온도는 전기스타터(3)와의 스타터 제너레이터(4)의 공동작용을 정하는 것을 특징으로 하는 내연기관.
3. 제 1 항에 있어서,

   미리 주워진 한계 온도에 의존하여 자동적으로 작동된 전기스타터(3)를 가지는 것을 특징으로 하는 내연기관.
4. 제 1 항에 있어서,

   전기스타터(3)의 연결은 시간 주기 또는 대기 시간에 의존하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 내연기관.
5. 제 1 항에 있어서,

   전기스타터(3)의 자동화된 연결을 위하여 시동시기에서 한계 회전모멘트가 결정되어 있는 것을 특징으로 하는 내연기관.
6. 제 1 항에 있어서,

   전기스타터(3)는 시동과정의 보조를 위하여 수동으로 작동되어 질 수 있는 것을 특징으로 하는 내연기관.
7. 제 1 항에 있어서,

   플라이휠 측에 전기스타터(3)와 그리고 내연기관(1)의, 플라이휠(6)로부터 먼 쪽의 전면측(7)에는 스타터 제너레이터(4)가 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 내연기관.
8. 제 1 항에 있어서,

   전기스타터는 플라이휠(6)의 평치차와 상호작용하는 것을 특징으로 하는 내연기관.
9. 제 1 항에 있어서,

   전기스타터(3)는 견인장치 추진장치(8)를 거쳐서 내연기관(1)과 결합되어 있는 시동장치의 형성을 위하여 스타터 제너레이터(4)에 직접 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 내연기관.
10. 제 9 항에 있어서,

    스타터 제너레이터(4)와 전기스타터(3) 사이에는 스위칭 클러치, 특히 프리휠 클러치가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 내연기관.
11. 제 1 항 또는 제 6 항에 있어서,

    견인장치 추진장치(8)는 벨트구동장치로서 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 내연기관.
12. 제 1 항에 있어서,

    이 내연기관의 시동장치(2)는 차단자동장치 및/또는 시동-/정지장치(14)와 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 내연기관.