WO2009007465A2 - Startvorrichtung - Google Patents

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    • F02N11/08—Circuits or control means specially adapted for starting of engines
    • F02N11/087—Details of the switching means in starting circuits, e.g. relays or electronic switches

Definitions

  • FIG. 1 shows a schematically illustrated starter 10 for starting an internal combustion engine, not shown, with a connection K50 (terminal 50) for starter control.
  • the starting device 10 has an electric starter motor 13, which drives a pinion, not shown, which engages in the start case in a ring gear of the internal combustion engine.
  • the starting device 10 according to FIG. 1 is designed so that the switch 28 in the ground return line 25 is an electromagnetic switch 28 with an electromagnetic coil 52, which with its negative terminal 55 with the negative terminal K31 of the starting device 10 and with its positive terminal 58 with a switch 59 electrically connected.
  • the negative terminal (K31) of the starting device 10 is electrically insulated from a housing of the starting device.
  • start switch 31 With the actuation of a start switch 31, the electromagnetic coil 52 or its positive terminal 58 is connected to the positive pole 61 of the battery 34 simultaneously or almost simultaneously by the switch 59.
  • Start switch 31 and switch 59 are executed here in the example as a coupled switch, so that by pressing the start switch 31, the switch 59 is closed at the same time.
  • the thus energized Coil 52 closes the switching contact 47, so that a minus-side terminal 46 of the starter motor 13 with the potential of the negative terminal K31 (terminal 31) of the starting device 10 is electrically connected.
  • actuation (closing) of the start switch 31 28 positive electrical potential is applied to both the terminal K50 and to the positive terminal 58 of the switch, which from the battery 34 to
  • the return line 25 is a bus line, which is electrically conductively connected to the minus-side terminal 49 of the holding winding 40 and the minus-side terminal 46 of the starter motor 13.
  • a plurality of electrically connected to a commutator of the rotor minus brushes are electrically connected to the minus-side terminal 46 of the starter motor 13.
  • the starter motor 13 is provided with an electrically excited stator which has excitation coils arranged around pole shoes, these are indirectly electrically connected via positive and negative brushes and the commutator located therebetween to the minus-side terminal 46 of the starter motor 13. If the starter motor 13 is configured as a permanently magnetically excited motor with permanent magnets, only the rotor is electrically connected to the minus-side terminal 46 of the starter motor 13.
  • FIG. 2 shows, in a modification of the first exemplary embodiment, a starting device 10, wherein the switch 28 in the return line 25 is an electromagnetic switch 28 with an electromagnetic coil 52, which with its minus connection 55 with the negative terminal K31 of the starter device 10 and with its positive connection 58 is electrically connected to the terminal K50 of the starting device 10 via an interruptible by a pre-switch 60 electrical line 63.
  • the pre-switch 60 has two switching bridges 91 and 92, which by the energized winding 94 of the Vorschalters 60th be switched simultaneously. Switching bridge 91 switches switch 28, switching bridge 92 switches on switch 19 and its windings 40 and 43.
  • FIG. 3 shows, in a further modification, a starting device 10, wherein an intermediate switch 70, which is an electromagnetic switch, can be activated by the pre-switch 60
  • FIG. 3 shows a starter motor 13 as a series-wound motor, which can alternatively also be configured as a permanently magnetically excited motor 90 with permanent magnets 93, FIG. 4a.
  • the exemplary embodiments according to FIGS. 1 and 2 can also be designed with a series-wound motor according to FIG. 4b.
  • the switch 28 in the return line 25 does not have to be designed as an electromagnetic switch but can also be embodied as an electronic switch 100, FIG. 4c. The same applies to the switch 59, the pre-switch 60 and the intermediate switch 70th
  • the starting device 10 has a relatively large drive bearing 103 to which not only the engagement relay 19 but also the pre-switch 60, the intermediate switch 70 and the switch 28 are fastened in the return line 25 are.
  • the negative terminal K31 after opening the start switch 31 and the transition of the switch 28 in the off state no longer in contact with the motor 13 of the starting device 10, so that the starting device 10 at this point a permanent insulation resistance of more than 20kOhm or even more than 50kOhm has.

Abstract

Startvorrichtung zum Andrehen von Brennkraftmaschinen, mit einem Anschluss (K50) zur Startersteuerung, mit einem elektrischen Startermotor (13), wobei eine elektrische Zuleitung (16) von einem Plusanschluss (K30) der Startvorrichtung (10) zum Plusanschluss (K45) des Startermotors (13) vorhanden ist und der Startermotor (13) eine elektrisch Masserückleitung (25) an einem Minusanschluss (K31) der Startvorrichtung (10) aufweist, wobei bei elektrisch spannungsfreiem Anschluss (K50) zur Startersteuerung die Masserückleitung (25) durch einen Schalter (28) unterbrochen ist.

Description

Beschreibung
Titel Startvorrichtung
Figur 1 zeigt eine schematisch dargestellte Startvorrichtung 10 zum Andrehen einer nicht dargestellten Brennkraftmaschine mit einem Anschluss K50 (Klemme 50) zur Startersteuerung. Die Startvorrichtung 10 weist einen elektrischen Startermotor 13 auf, der ein nicht dargestelltes Ritzel antreibt, welches im Startfall in einen Zahnkranz der Brennkraftmaschine eingreift. Es ist eine elektrische Zuleitung 16 von einem Plusan- Schluss K30 (Klemme 30) der Startvorrichtung 10 zum Plusanschluss K45 (Klemme
45) des Startermotors 13 vorhanden, die durch ein Einrückrelais 19 bzw. dessen Schaltkontakt 22 schaltbar ist. Vom Startermotor 13 führt eine elektrische, gegenüber der Umgebung isolierte Rückleitung 25 an einem Minusanschluss K31 (Klemme 31) der Startvorrichtung 10. Es ist vorgesehen, dass bei elektrisch spannungsfreiem An- Schluss K50 zur Startersteuerung die Rückleitung 25 vom Startermotor 13 zum Minusanschluss K31 durch einen Schalter 28 unterbrochen ist.
Die Startvorrichtung 10 nach Figur 1 ist so gestaltet, dass der Schalter 28 in der Masserückleitung 25 ein elektromagnetischer Schalter 28 mit einer elektromagnetischen Spule 52 ist, die mit ihrem Minusanschluss 55 mit dem Minusanschluss K31 der Startvorrichtung 10 und mit ihrem Plusanschluss 58 mit einem Schalter 59 elektrisch verbunden ist. Der Minusanschluss (K31) der Startvorrichtung 10 ist gegenüber einem Gehäuse der Startvorrichtung elektrisch isoliert.
Mit dem Betätigen eines Startschalters 31 wird gleichzeitig oder nahezu gleichzeitig durch den Schalter 59 die elektromagnetische Spule 52 bzw. deren Plusanschluss 58 mit dem Pluspol 61 der Batterie 34 verbunden. Startschalter 31 und Schalter 59 sind hier im Beispiel als gekoppelte Schalter ausgeführt, so dass durch Betätigen des Startschalters 31 der Schalter 59 gleichzeitig geschlossen wird. Die dadurch bestromte Spule 52 schließt den Schaltkontakt 47, so dass ein minusseitiger Anschluss 46 des Startermotors 13 mit dem Potential des Minusanschlusses K31 (Klemme 31) der Startvorrichtung 10 elektrisch verbunden ist. Mit dem Betätigen (Schließen) des Startschalters 31 wird sowohl an den Anschluss K50 als auch an den Plusanschluss 58 des Schalters 28 positives elektrisches Potential angelegt, welches von der Batterie 34 zur
Verfügung gestellt wird. Gleichzeitig wird eine Haltewicklung 40 und eine Einzugswicklung 43 bestromt, so dass dadurch der Schaltkontakt 22 - vor dem Schalten des Schalters 28 - geschlossen wird. Dadurch liegt am Plusanschluss K45 (Klemme 45) des Startermotors 13 das positive elektrische Potential an. An der Klemme K30 liegt - wie in Figur 1 gezeigt - Pluspotential an.
In diesem Beispiel ist die Rückleitung 25 eine Sammelleitung, die mit dem minusseiti- gen Anschluss 49 der Haltewicklung 40 und dem minusseitigen Anschluss 46 des Startermotors 13 elektrisch leitfähig verbunden ist.
Es ist vorgesehen, dass an den minusseitigen Anschluss 46 des Startermotors 13 mehrere mit einem Kommutator des Läufers elektrisch leitfähig verbundene Minusbürsten elektrisch angeschlossen sind.
Ist der Startermotor 13 mit einem elektrisch erregten Stator versehen, der um Polschuhe angeordnete Erregerspulen hat, sind diese mittelbar über Plus- und Minusbürsten sowie den dazwischen befindlichen Kommutator an den minusseitigen Anschluss 46 des Startermotors 13 elektrisch angeschlossen. Ist der Startermotor 13 als permanentmagnetisch erregter Motor mit Permanentmagneten gestaltet, ist lediglich der Läu- fer an den minusseitigen Anschluss 46 des Startermotors 13 elektrisch angeschlossen.
Figur 2 zeigt in Abwandlung des ersten Ausführungsbeispiels eine Startvorrichtung 10, wobei der Schalter 28 in der Rückleitung 25 ein elektromagnetischer Schalter 28 mit einer elektromagnetischen Spule 52 ist, die mit ihrem Minusanschluss 55 mit dem Mi- nusanschluss K31 der Startvorrichtung 10 und mit ihrem Plusanschluss 58 über eine durch einen Vorschalter 60 unterbrechbare elektrische Leitung 63 mit dem Anschluss K50 der Startvorrichtung 10 elektrisch verbunden ist. Der Vorschalter 60 hat zwei Schaltbrücken 91 und 92, die durch die bestromte Wicklung 94 des Vorschalters 60 gleichzeitig geschaltet werden. Schaltbrücke 91 schaltet den Schalter 28, Schaltbrücke 92 schaltet den Schalter 19 und dessen Wicklungen 40 und 43 ein.
Figur 3 zeigt in einer weiteren Abwandlung eine Startvorrichtung 10, wobei durch den Vorschalter 60 ein Zwischenschalter 70 ansteuerbar ist, der ein elektromagnetischer
Schalter mit einer elektromagnetischen Spule 73 ist, die mit ihrem Minusanschluss 76 mit dem Minusanschluss K31 der Startvorrichtung 10 und mit ihrem Plusanschluss 79 über eine durch den Zwischenschalter 60 unterbrechbare elektrische Leitung 82 mit dem Plusanschluss K30 zur Leistungsstromversorgung elektrisch verbunden ist. Die elektrische Leitung 82 wird durch die Schaltbrücke 91 des Schalters 60, die Wicklungen 40 und 43 des Einrückrelais 19 werden über die Schaltbrücke 92 des Schalters 70 eingeschaltet. Figur 3 zeigt einen Startermotor 13 als Reihenschlussmotor, der alternativ auch als permanentmagnetisch erregter Motor 90 mit Permanentmagneten 93 gestaltet sein kann, Figur 4a. Die Ausführungsbeispiele gemäß Figur 1 und 2 können auch mit einem Reihenschlussmotor nach Figur 4b ausgeführt sein.
Der Schalter 28 in der Rückleitung 25 muss nicht als elektromagnetischer Schalter sondern kann auch als elektronischer Schalter 100, Figur 4c, ausgeführt sein. Gleiches gilt auch für den Schalter 59, den Vorschalter 60 und den Zwischenschalter 70.
Gemäß Figur 5 ist in Bezug zum Ausführungsbeispiel nach Figur 3 vorgesehen, dass die Startvorrichtung 10 ein verhältnismäßig großflächiges Antriebslager 103 hat, an dem nicht nur das Einrückrelais 19, sondern auch der Vorschalter 60, der Zwischenschalter 70 und der Schalter 28 in der Rückleitung 25 befestigt sind.
In jedem der Ausführungsbeispiele hat der Minusanschluss K31 nach dem Öffnen des Startschalters 31 und dem Übergang des Schalters 28 in den ausgeschalteten Zustand keinen Kontakt mehr zum Motor 13 der Startvorrichtung 10, so dass die Startvorrichtung 10 an dieser Stelle einen dauerhaften Isolationswiderstand von mehr als 20kOhm oder gar mehr als 50kOhm hat.

Claims

Ansprüche
1. Startvorrichtung zum Andrehen von Brennkraftmaschinen, mit einem An- schluss (K50) zur Startersteuerung, mit einem elektrischen Startermotor (13), wobei ei- ne elektrische Zuleitung (16) von einem Plusanschluss (K30) der Startvorrichtung (10) zum Plusanschluss (K45) des Startermotors (13) vorhanden ist und der Startermotor (13) eine elektrische Rückleitung (25) an einen Minusanschluss (K31) der Startvorrichtung (10) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass bei elektrisch spannungsfreiem An- schluss (K50) zur Startersteuerung die Rückleitung (25) durch einen Schalter (28) un- terbrochen ist.
2. Startvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückleitung (25) eine Sammelleitung ist, die mit dem minusseitigen Anschluss (49) einer Haltewicklung (40) und dem minusseitigen Anschluss (46) des Startermotors (13) elekt- risch leitfähig verbunden ist.
3. Startvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an den minusseitigen Anschluss (46) des Startermotors (13) mehrere mit einem Kommutator des Läufers elektrisch leitfähig verbundene Minusbürsten elektrisch angeschlos- sen sind.
4. Startvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Startermotor (13) einen elektrisch erregten Stator mit um Polschuhe angeordneten Erregerspulen hat, die an den minusseitigen Anschluss (46) des Startermotors (13) elektrisch angeschlossen sind.
5. Startvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Startermotor (13) einen Stator mit Permanentmagneten (93) aufweist
6. Startvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalter (28) in der Rückleitung (25) ein elektromagnetischer Schalter mit einer elektromagnetischen Spule (52) ist, die mit ihrem Minusanschluss (55) mit dem Minusanschluss (K31) der Startvorrichtung (10) und mit ihrem Plusanschluss (58) mit dem Anschluss (K50) zur Startersteuerung elektrisch verbunden ist.
7. Startvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalter (28) in der Rückleitung (25) ein elektromagnetischer Schalter mit einer elektromagnetischen Spule (52) ist, die mit ihrem Minusanschluss (55) mit dem Mi- nusanschluss (K31) der Startvorrichtung (10) und mit ihrem Plusanschluss (58) über eine durch einen Vorschalter (60) unterbrechbare elektrische Leitung (63) mit dem Anschluss (K50) der Startvorrichtung (10) elektrisch verbunden ist.
8. Startvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass durch den Vorschalter (60) ein Zwischenschalter (70) ansteuerbar ist, der ein elektromagnetischer
Schalter mit einer elektromagnetischen Spule (73) ist, die mit ihrem Minusanschluss (76) mit dem Minusanschluss (K31) der Startvorrichtung (10) und mit ihrem Plusanschluss (79) über eine durch den Zwischenschalter (70) unterbrechbare elektrische Leitung mit dem Plusanschluss 0 zur Leistungsstromversorgung elektrisch verbunden ist.
9. Startvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Schalter (28, 60, 70, 59 als elektronischer Schalter (100) ausgeführt ist.
10. Startvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Minusanschluss (K31) gegenüber einem Gehäuse der Startvorrichtung isoliert ist.
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