DE10103638B4

DE10103638B4 - Vorrichtung und Verfahren zum Anlassen einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE10103638B4
Application number: DE2001103638
Authority: DE
Inventors: Ulf Warschat; Robert Reng; Josef Bast; Peter Duba
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2001-01-27
Filing date: 2001-01-27
Publication date: 2004-12-02
Anticipated expiration: 2021-01-28
Also published as: DE10103638A1

Abstract

Vorrichtung zum Anlassen einer Brennkraftmaschine, umfassend
– eine Spannungsquelle;
– einen elektrischen Anlasser (3);
– ein erstes (4) und ein zweites Schaltmittel (5) mit jeweils einem spannungsquellenseitigen Anschluss und einem anlasserseitigen Anschluss;
– ein Steuergerät (2) mit einem Signaleingang (21) für ein Anlasssignal (11) und einer Rechnereinheit (6);
wobei das erste und das zweite Schaltmittel (4, 5) in serieller Anordnung zwischen die Spannungsquelle und den Anlasser (3) geschaltet sind,
wobei nur der anlasserseitige Anschluss des zweiten Schaltmittels (5) mit dem Anlasser (3) verbunden ist,
wobei das Steuergerät (2) zwei Schalter (7, 8) zum Betätigen der Schaltmittel (4, 5) und mindestens ein Selbsthaltemittel (10) umfasst,
wobei das Anlasssignal (11) an die Rechnereinheit (6) und unter Umgehung der Rechnereinheit (6) an den ersten und den zweiten Schalter (7, 8) übertragen wird, wobei die Rechnereinheit (6) zumindest zum Erzeugen von Ansteuersignalen (14, 15) zur Ansteuerung...

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Anlassen einer Brennkraftmaschine.

Eine derartige Vorrichtung ist bekannt aus der DE 198 11 176 A1 , die eine Anordnung zur Steuerung einer elektrischen Maschine beschreibt, bei der in einer Verbindung zwischen einer Spannungsquelle und einem elektrischen Starter ein Steuergerät angeordnet ist, über das eine Spannung und/oder ein Strom und/oder eine Einschaltzeit für den elektrischen Starter steuerbar ist. Bei dieser Anordnung wird der Starter in zwei Stufen angesteuert, wobei in der ersten Stufe die Ansteuerung über einen Anlassschalter und das Steuergerät und in der zweiten Stufe die Ansteuerung unmittelbar über eine Hauptbrücke erfolgt. Bei dieser Anordnung muss der Startvorgang also durch die Betätigung des Anlassschalters initiiert werden. Wird dieser manuell betätigt, muss der Fahrer diesen Schalter so lange betätigen, bis die zweite Stufe eingeleitet wird und die Versorgung des Starters unmittelbar über die Hauptbrücke erfolgen kann. Wird ein elektronisch betätigbarer Anlasser verwendet, so muss dieser über eine Motorelektronik angesteuert werden.

Weiterhin ist aus der DE 197 02 220 A1 ein Verfahren und eine Schaltung zum Anlassen eines Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeuges bekannt. Hierbei wird durch Betätigung des Zündschalters ein elektrischer Impuls in einer Schaltung erzeugt, die der Ansteuerung aller bei der Zündung beteiligten Elemente dient. In dieser Vorrichtung kann ein Zeitschalter vorgesehen sein, der beim Anspringen des Verbrennungsmotors den Anlassvorgang beendet.

Schließlich ist aus der DE 199 10 330 A1 eine Vorrichtung zur Überwachung einer Starteinrichtung bekannt. Bei dieser Vorrichtung werden Fahrzeugbetriebsinformationen berücksichtigt, indem in einer zusätzlichen Steuerung ein Wechselrichter vorgesehen ist, der in Abhängigkeit der Fahrzeugbetriebsinformationen aktiviert oder deaktiviert wird. Hierdurch soll eine unbeabsichtigte Bewegung des Fahrzeuges ausgeschlossen werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung und ein Verfahren bereitzustellen, durch das auf einfache Weise ermöglicht wird, einen Startvorgang einer Brennkraftmaschine auch in einer Situation ausführen zu können, in der eine Rechnereinheit eines Steuergerätes noch nicht, bzw. nicht mehr aktiviert ist. Weiterhin soll durch die Vorrichtung und das Verfahren eine Berücksichtigung der Bedingungen der Peripherie des Steuergerätes erfasst und entsprechend dieser Bedingungen der Startvorgang geeignet beeinflusst werden können.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass diese Aufgabe gelöst werden kann durch eine Vorrichtung und ein Verfahren, bei dem die Ansteuerung einzelner Schalter, die zur Herstellung der Verbindung zwischen der Spannungsquelle und dem Anlasser notwendig sind, über ein Steuergerät erfolgt und in dem Steuergerät eine Rechnereinheit zur Ansteuerung der Schalter vorgesehen ist. Insbesondere wird die Aufgabe gelöst, indem die Ansteuerung der Schalter auch unter Umgehung der Rechnereinheit durchgeführt werden kann.

Die Aufgabe wird daher gelöst durch eine Vorrichtung zum Anlassen einer Brennkraftmaschine mit den Merkmalen von Patentanspruch 1.

Durch diese erfindungsgemäße Vorrichtung werden die zwei Schaltmittel, die zur Herstellung der elektrischen Verbindung zwischen der Spannungsquelle und dem Anlasser notwendig sind, beide von dem Steuergerät betätigt. Unter Betätigung der Schaltmittel ist im Sinne dieser Erfindung das Herstellen der elektrischen Verbindung zwischen der Spannungsquelle und dem Anlasser oder das Unterbrechen dieser Verbindung zu verstehen. Mittels des Steuergerätes können somit verschiedene Bedingungen an der Peripherie des Steuergerätes berücksichtigt werden und entsprechend diesen Bedingungen kann von dem Steuergerät reagiert werden. So kann die Betätigung der Schaltmittel, durch die die Verbindung zwischen der Spannungsquelle und dem Anlasser hergestellt oder unterbrochen werden kann, durch das Steuergerät sowohl ausschließlich aufgrund von Eingangssignalen in das Steuergerät, als auch aufgrund von in dem Steuergerät vorgesehenen und durch Eingangssignale ausgelöste Aktivierungsmechanismen erfolgen. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann somit ein flexibles, auf die herrschenden Bedingungen in und um das Steuergerät abgestimmtes Starten des Anlassers erzielt werden.

Das Steuergerät der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist mindestens eine Rechnereinheit (CPU) auf. In dieser Rechnereinheit werden von dem Steuergerät empfangene Signale aufgenommen und verarbeitet sowie Signale erzeugt, die die Betätigung von Schaltern in dem Steuergerät bewirken. Aufgrund dieser Rechnereinheit kann der Anlassvorgang den Umständen entsprechend gesteuert werden. Weiterhin kann in der Rechnereinheit eine Fehlfunktion der einzelnen Schalter und Schaltmittel erkannt werden, und über eine Fehlerdiagnose können geeignete Gegenmaßnahmen ergriffen werden.

Das Steuergerät weist weiterhin mindestens ein Selbsthaltemittel auf. Dieses Selbsthaltemittel kann dazu dienen, über einen bestimmten Zeitraum ein an einen Schalter in dem Steuergerät anliegendes Signal aufrechtzuerhalten. Dadurch kann bei einem automatischen Start mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine Initialisierungszeit des Steuergerätes überbrückt werden. Das Selbsthaltemittel umfasst vorzugsweise einen Kondensator.

Vorzugsweise kann das Steuergerät mindestens einen Signaleingang für ein Kontrollsignal aufweisen. Über diesen Eingang können Zustände des Fahrzeuges, die für das Starten des Anlassers vorausgesetzt werden müssen, in das Steuergerät eingegeben werden und die Ansteuerung der Schaltmittel zur Herstellung der Verbindung zwischen der Spannungsquelle und dem Anlasser dementsprechend kontrolliert werden. Vorteilhaft wird zur Vermeidung der Personengefährdung als Kontrollsignal bei Handschaltfahrzeugen ein Kupplungssignal, das anzeigt, ob das Kupplungspedal des Fahrzeuges heruntergedrückt ist, und bei Automatikfahrzeugen ein P/N-Signal, das anzeigt, ob der Park-(P)-Gang oder der Leerlauf-(N)-Gang eingelegt ist, verwendet. Dieses Signal kann hardwaremäßig mit der Ansteuerung des Anlassers verbunden sein. Liegt die Startbedingung nicht oder nicht mehr vor, wird der Startvorgang über das Steuergerät nicht eingeleitet bzw. sofort abgebrochen. Zur Erkennung von Einfachfehlern kann ein redundantes Signal von der Rechnereinheit des Steuergerätes ausgewertet werden.

Die Schalter und Schaltmittel können durch Transistoren, Relais, Magnetschalter oder andere geeignete Schaltelemente dargestellt sein. Im Sinne dieser Anmeldung werden als Schalter die Schaltelemente bezeichnet, die in dem Steuergerät vorgesehen sind, und als Schaltmittel die Schaltelemente bezeichnet, die unmittelbar in der elektrischen Verbindung zwischen der Spannungsquelle und dem Anlasser angeordnet sind und der Herstellung oder Unterbrechung dieser Verbindung dienen.

Mindestens eines der Schaltmittel außerhalb des Steuergerätes kann in einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Normalstellung, d.h. ohne Bestromung, offen sein, und durch dessen Aktivierung kann die elektrische Verbindung zwischen der Spannungsquelle und dem Anlasser herstellbar sein. Ein solches Schaltmittel wird auch als Schließer bezeichnet, während ein Schaltmittel, das in Normalstellung, d.h. ohne Bestromung, geschlossen und in der aktivierten Stellung offen ist, als Öffner bezeichnet wird.

Die obige Aufgabe wird auch gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen von Patentanspruch 6.

Vorzugsweise wird ein Selbsthaltemittel nach einer bestimmten Zeit deaktiviert und eine in dem Steuergerät vorgesehene Rechnereinheit übernimmt die Aktivierung und Deaktivierung des ersten und zweiten Schalters. Dadurch läuft der Startvorgang automatisch ab und das Betätigen des Zündanlassschlosses durch den Fahrer ist nur zu Beginn des Anlassvorgangs notwendig.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann gleichzeitig mit dem Zündsignal ein Kontrollsignal in einen anderen Signaleingang des Steuergerätes übermittelt werden, das die Möglichkeit der Aktivierung des ersten und zweiten Schalters in dem Steuergerät über mindestens einen weiteren Schalter in dem Steuergerät kontrolliert. Das Kontrollsignal liegt vorzugsweise an einen Schalter an, dessen Aktivierung, d.h. Schließen des Schalters, Voraussetzung für das Aktivieren des ersten und zweiten Schalters ist. Liegt dieses Signal nicht an, so können der erste und der zweite Schalter nicht aktiviert werden und dementsprechend über diese Schalter auch die Schaltmittel außerhalb des Steuergerätes nicht betätigt werden. Eine elektrische Verbindung zwischen der Spannungsquelle und dem Anlasser wird daher nicht möglich und der Motor kann nicht gestartet werden. Wird als Kontrollsignal beispielsweise ein Signal, das anzeigt, ob das Fahrzeug in P/N-Position geschaltet oder bei Handschaltfahrzeugen die Kupplung getreten ist, verwendet, so kann durch dieses Verfahren ohne Zwischenschaltung der Rechnereinheit ein Starten des Fahrzeuges in ungewünschten Situationen, z.B. wenn der Schalthebel auf Drive (D) gestellt ist, verhindert werden.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann die Aktivierung des ersten und zweiten Schalters im Steuergerät durch dauerhaftes Anlegen eines Zündanlassschlosssignals an dem Steuergerät erfolgen. Mit dem Beginn des Startvorgangs treten hohe Stromspitzen auf, die einen Einbruch der Batteriespannung (bis 3V) zur Folge haben. In diesem Fall erfolgt in der Regel ein Reset des Steuergerätes, insbesondere der darin vorhandenen Rechnereinheit, und der Automatikstartvorgang kann so nicht eingeleitet werden. Um das zu verhindern, müsste das Steuergerät mit einem größeren Bauelemente- und Kostenaufwand unterspannungsfest ausgelegt werden. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann der Startvorgang aber in diesem Fall durch dauerhafte Betätigung ohne Einfluss des Rechnerteils erfolgen. Die Spannungsversorgung des Steuergerätes kann somit einfach und kostengünstig ausgeführt werden, bzw. die Beschattung der heutigen Motorsteuergeräte muss nicht geändert werden, um das erfindungsgemäße Verfahren ausführen zu können.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beiliegenden Zeichnungen, die Ausführungsbeispiele darstellen, beschrieben.
Es zeigen:
1: ein schematisches Blockschaltbild einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
2: ein Blockschaubild einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
3: ein Blockschaubild einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung; und
4: ein Flussdiagramm zu Diagnose der Relais der in 3 gezeigten Ausführungsform.
In 1 ist eine Vorrichtung 1 zum Anlassen einer Brennkraftmaschine dargestellt. Diese Vorrichtung umfasst ein Steuergerät 2, einen Anlasser 3, sowie zwei Schaltmittel 4 und 5 zur Herstellung der elektrischen Verbindung zwischen dem Anlasser 3 und einer Spannungsquelle (nicht dargestellt). Das Steuergerät umfasst eine Rechnereinheit 6, sowie drei Schalter 7, 8 und 9. Weiterhin ist in dem Steuergerät ein Selbsthaltemittel 10 vorgesehen.
Das Steuergerät 2 weist drei Signaleingänge 21, 22 und 23 auf. Über den Eingang 23 kann das Zündungssignal Kl. 15 vom Zündanlassschloss anliegen. Über den Eingang 21 kann ein Anlasssignal 11 (Kl. 50 von einem Zündanlassschloss) an die Steuereinheit 2 übermittelt werden. Dieses Signal kann an die Rechnereinheit 6 und an einen ersten Schalter 7, sowie den zweiten Schalter 8 übertragen werden. Außerdem können die Schalter 7 und 8 von der Rechnereinheit 6 mit Signalen versorgt werden. Über die Schalter 7 und 8 können die Schaltmittel 4 und 5 betätigt werden. An dem Signaleingang 22 kann ein Kontrollsignal 12 anliegen. Über dieses Kontrollsignal 12 kann ein dritter Schalter 9 betätigt werden, der die Schalter 7 und 8 öffnen kann. Das Selbsthaltemittel 10 ist so geschaltet, dass dieses über eine vorbestimmte Zeit den Schalter 7 geschlossen halten kann, auch, wenn das Signal 11 nicht mehr an dem Steuergerät 2 anliegt. Die Selbsthaltung des Schalters 8 kann durch eine Rückführung eines Signals 13 erfolgen.
Zunächst wird der Automatikstart des Anlassers 3 beschrieben. Wird ein Zündschalter, der mit dem Signaleingang 21 verbunden ist, kurz manuell betätigt, liegt das Anlasssignal 11 an dem Eingang 21. Dadurch werden die Schaltmittel 4 und 5 über die Schalter 7 und 8 geschlossen und die elektrische Verbindung wird zwischen der Spannungsquelle und dem Anlasser 3 hergestellt, der auf diese Weise aktiviert wird. Eine weitere manuelle Betätigung des Zündschalters nach der kurzen anfänglichen Betätigung ist nicht mehr notwendig. Zu Beginn, d.h. nachdem der Zündschalter nicht mehr aktiviert wird, aber bevor die in dem Steuergerät 2 vorgesehene Rechnereinheit 6 die Ansteuerung der Schalter übernehmen kann, werden die Schalter 7 und 8 über das Selbsthaltemittel 10 bzw. die Rückführung über das Signal 13 geschlossen gehalten. Ist die Initialisierungszeit für die Rechnereinheit 6 abgelaufen, so werden in dieser Rechnereinheit Ansteuersignale 14 und 15 erzeugt, die die Ansteuerung der Schalter 7 und 8 übernehmen. Das Selbsthaltemittel 10 ist daher so ausgelegt, dass es die Initialisierungszeit der Rechnereinheit 6 überbrücken kann, d.h. das Ansteuersignal für den Schalter 7 für diese Zeit aufrechterhalten kann, mit der Folge, daß auch der Schalter 8 durch die Rückführung über das Signal 13 geschlossen gehalten wird. Wird von dem Steuergerät 2 erkannt, dass der Motor läuft, wird der Startvorgang beendet, indem über die Signale 14 und 15 von der Rechnereinheit 6 die Schalter 7 und 8 und damit die Schaltmittel 4 und 5 geöffnet werden.
Um die Sicherheit für die Insassen des Fahrzeuges zu gewähren, ist in dem Steuergerät ein Schalter 9 vorgesehen, über den die Schalter 7 und 8 geöffnet werden können. Der Schalter 9 ist mit dem Signaleingang 22 verbunden. An diesem Eingang 22 liegt das Kontrollsignal 12 an, wenn bei Automatikgetriebe der Schalthebel in der P (Park)- oder (N) Leerlaufstellung ist, bzw. bei Handschaltgetrieben die Kupplung betätigt ist. Wenn dieses Kontrollsignal 12 nicht anliegt, werden über den Schalter 9 die Schalter 7 und 8 geöffnet und ein Starten des Motors verhindert.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es aber auch möglich solchen Situationen Rechnung zu tragen, in denen der oben beschriebene Automatikstart nicht ausgeführt werden kann, weil beispielsweise die Rechnereinheit 6 die Erzeugung der Ansteuersignale 14 und 15 nicht rechtzeitig übernommen hat. Dies kann beispielsweise der Fall sein, wenn Unterspannung an der Rechnereinheit 6 vorliegt. In einem solchen Fall wird der Anlassvorgang abgebrochen, wenn nach Ablauf der Zeit, während der das Selbsthaltemittel 10 die Ansteuerung übernimmt, die Rechnereinheit 6 nicht aktiviert wurde. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist dann ein manueller Start möglich. Dieser erfolgt durch eine manuelle Dauerbetätigung des Zündschalters während des Anlassvorgangs. Das Signal 11 liegt somit über die Dauer der manuellen Betätigung an, wodurch die Schalter 7 und 8 und dadurch die Schaltmittel 4 und 5 geschlossen werden und der Anlasser 3 aktiviert wird. Sobald der Motor läuft, ist auch der Generator aktiviert und übernimmt die Spannungsversorgung im Fahrzeug. Somit wird die Rechnereinheit 6 des Steuergerätes 2 initialisiert und der Anlasser 3 wird über die Signale 14 und 15 und die über diese Signale erzielte Abschaltung der Schalter 7 und 8 und der Schaltmittel 4 und 5 deaktiviert.
In der Tabelle 1 sind die Signal aufgeführt, die an Eingängen zu dem Steuergerät 2 in der erfindungsgemäßen Vorrichtung anliegen können. In Tabelle 2 sind die Signale aufgeführt, die an den Ausgängen des Steuergerätes 2 in der Vorrichtung der Erfindung anliegen können.
Tabelle 1
Tabelle 2
In 2 ist eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einem Blockschaubild gezeigt, bei dem die Vorrichtung einen Öffner umfasst. Die Vorrichtung in 2 weist im wesentlichen den in 1 gezeigten Aufbau auf. Das erste Schaltmittel zur Herstellung der Verbindung zwischen einer Spannungsquelle und dem Anlasser wird in der in 2 dargestellten Ausführungsform durch ein Kl. 50ein-Relais gebildet. Das zweite Schaltmittel ist ein Kl. 50aus-Relais, das bei Aktivierung die Verbindung zwischen der Spannungsquelle und dem Anlasser unterbricht.
Wird ein Zündanlassschloss kurzzeitig betätigt, so liegt ein Signal Kl. 50 vom Zündanlassschloss an und das Kl. 50ein-Relais wird über den Transistor T2 aktiviert. Da das Kl. 50aus-Relais im Normalzustand geschlossen ist, wird durch die Aktivierung des Kl. 50ein-Relais der Anlasser elektrisch mit der Spannungsquelle verbunden und der Anlasser wird bestromt. Voraussetzung hierfür ist, dass bei einem Handschaltgetriebe ein Interlock betätigt ist bzw. bei einem Automatikgetriebe die Wählhebelstellung P oder N gewählt wurde. Durch diese Stellung des Wählhebelschalters oder durch den Interlock wird der in 2 dargestellte Schalter (P/N oder Interlock) geschlossen. Ist diese Voraussetzung nicht erfüllt, so liegt über T3 an der Basis von T2 Massepotential an und das Kl. 50ein-Relais kann nicht aktiviert werden, d.h. die elektrische Verbindung zwischen Spannungsquelle und Anlasser kann nicht hergestellt und somit kein Anlassvorgang durchgeführt werden. Um Einfachfehler erkennen zu können, werden in der Rechnereinheit μC (Mikrocomputer) Werte einer Interlockredundanz oder eines Kupplungspotentiometers verarbeitet.
In der dargestellten Ausführungsform übernimmt T1 mit dem vorgesehenen Kondensator die Selbsthaltung, die für die Überbrückung einer Initialisierungszeit der Rechnereinheit μC oder eines PowerOn Resets der Rechnereinheit μC, notwendig ist. Nach der Selbsthaltungsphase übernimmt das Steuergerät über T1 das Halten des Kl. 50ein-Relais und damit den Motorstart. Bei Unterspannung während des Anlassvorgangs (Reset des Steuergerätes) kann ein Motorstart nur über eine Dauerbetätigung der Kl. 50 vom Zündanlassschloss erfolgen. Sobald der Motor läuft, unterbricht das Steuergerät die Kl. 50R am Anlasser, indem das Kl. 50aus-Relais über T4 aktiviert wird, d.h. die Verbindung zwischen der Spannungsquelle und dem Anlasser über das Kl. 50aus-Relais unterbrochen wird. Gleichzeitig wird T1 deaktiviert. Während der Zeit des Motorlaufs bleibt das Kl. 50aus-Relais ständig aktiviert.
In 3 ist eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt. Die Signale, die in den Tabellen 1 und 2 aufgeführt sind, können auch bei dieser Ausführungsform an den Ein- und Ausgängen des Steuergerätes anliegen.
In der Ausführungsform von 3 ist auch das zweite Schaltmittel (Kl. 50aus-Relais), durch ein Relais verwirklicht, das bei Aktivierung einen Schalter schließt. Diese Ausführungsform weist folglich als Schaltmittel zwei Schließer auf. Liegt ein Signal Kl. 50 vom Zündanlassschloss an, werden das Kl. 50ein-Relais über T2 und das Kl. 50aus-Relais über T4 aktiviert und damit der Anlasser bestromt. Voraussetzung ist auch bei dieser Ausführungsform ein betätigter Interlock bei einem Handschaltgetriebe bzw.
die Wählhebelstellung P oder N bei einem Automatikgetriebe. Wenn diese Voraussetzung erfüllt ist, ist der in 3 dargestellte Schalter (P/N oder Interlock) geschlossen. Anderenfalls liegt über T3 bzw. T5 an der Basis von T2 und T4 Massepotential an und eine Aktivierung der Relais ist nicht möglich. Über den Kondensator an T1 erfolgt wie bei der in 2 gezeigten Ausführungsform eine Selbsthaltung für die Überbrückung des PowerOn Resets und der Initialisierungszeit des Steuergerätes. T4 wird in dieser Ausführungsform über das Signal Kl. 50R gehalten. Danach übernimmt die Rechnereinheit μC über T1/T2 das Halten des Kl. 50ein-Relais und somit den Motorstart (Automatikstart). Bei einem Reset des Steuergerätes (Unterspannung während des Anlassvorgangs) kann ein Motorstart nur über eine Dauerbetätigung des Kl. 50 vom Zündanlassschloss erfolgen. Läuft der Motor, so unterbricht das Steuergerät die Kl. 50R am Anlasser durch Deaktivierung des Kl. 50aus-Relais über T4 und durch Deaktivierung des Kl. 50ein-Relais über T1/T2. Das Abschalten der Relais erfolgt zeitlich versetzt. Abhängig vom letzten Startvorgang wird jeweils das andere Relais zuerst deaktiviert. Nach einer Zeit X folgt dann das zweite Relais, wobei die Zeit X abhängig ist vom Abschaltverhalten der verwendeten Magnetschalter und der Einlesezeit der Rechnereinheit.
In 4 ist die Diagnose und das Abschalten der Relais in einem Flussdiagramm dargestellt. Läuft nach erfolgreichem Start über den Anlasser der Motor, so wird in dem Steuergerät zunächst geprüft, welches Relais bei dem letzten Startvorgang zuletzt deaktiviert wurde. War dies das 50aus-Relais, so wird das Kl. 50ein-Relais zuerst abgeschaltet. Nach dem Abschalten wird eine Zeit X abgewartet, um der Einlesezeit der Rechnereinheit und dem Abschaltverhalten der Magnetschalter Rechnung tragen zu können. Nach der Zeit X wird überprüft, ob der Anlasser noch aktiv ist. Ist dies nicht der Fall, so wird das zweite Relais Kl. 50aus anschließend abgeschaltet. Damit ist der Startvorgang des Motors beendet.
Wird trotz des Abschaltens eines der Relais nach der Zeit X festgestellt, dass der Anlasser noch aktiv ist, wird einer Fehlerstrategie nachgegangen, in der bestimmt wird, woher der Fehler rührt und ob dieser behoben werden kann.
Die in 3 dargestellte Ausführungsform weist gegenüber dem in 2 gezeigten Konzept mit Öffner einige Vorteile auf. Zum einen kann die Versorgungsspannung für den Anlasser bei dieser Ausführungsform mit Schließer auch aus Kl. 30 als Batterie Dauer Plus erfolgen. Darüber hinaus kann das Kl. 50aus-Relais während des Motorlaufs stromlos sein und schließlich ist in den Stellungen P/N bzw. bei Kupplungsbetätigung hier keine Relaisdeaktivierung notwendig, die zu Schaltgeräuschen führen würde.
Wie sich aus der Beschreibung der dargestellten Ausführungsformen ergibt, kann mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Einleitung des Startvorganges durch eine kurze manuelle Betätigung erfolgen, d.h. die Startbetätigung durch den Fahrer muss nicht über die gesamte Zeit des Startvorgangs erfolgen. Gemäß der Erfindung wird nach einem PowerOnReset des Steuergerätes im Startvorgang die Initialisierungszeit, die typischerweise über 200ms liegt, überbrückt. Diese Überbrückung wird durch die Selbsthaltung ermöglicht, die in der Vorrichtung durch Selbsthaltemittel realisiert werden kann. Dies ermöglicht einen komfortablen Automatikstart.

Claims

Vorrichtung zum Anlassen einer Brennkraftmaschine, umfassend – eine Spannungsquelle; – einen elektrischen Anlasser (3); – ein erstes (4) und ein zweites Schaltmittel (5) mit jeweils einem spannungsquellenseitigen Anschluss und einem anlasserseitigen Anschluss; – ein Steuergerät (2) mit einem Signaleingang (21) für ein Anlasssignal (11) und einer Rechnereinheit (6); wobei das erste und das zweite Schaltmittel (4, 5) in serieller Anordnung zwischen die Spannungsquelle und den Anlasser (3) geschaltet sind, wobei nur der anlasserseitige Anschluss des zweiten Schaltmittels (5) mit dem Anlasser (3) verbunden ist, wobei das Steuergerät (2) zwei Schalter (7, 8) zum Betätigen der Schaltmittel (4, 5) und mindestens ein Selbsthaltemittel (10) umfasst, wobei das Anlasssignal (11) an die Rechnereinheit (6) und unter Umgehung der Rechnereinheit (6) an den ersten und den zweiten Schalter (7, 8) übertragen wird, wobei die Rechnereinheit (6) zumindest zum Erzeugen von Ansteuersignalen (14, 15) zur Ansteuerung der Schalter (7, 8) des Steuergeräts (2) ausgelegt ist, wobei das erste Ansteuersignal (14) an den ersten Schalter (7) und das zweite Ansteuersignal (15) an den zweiten Schalter (8) übertragen wird und der erste Schalter (7) mit dem ersten Schaltmittel (4) und der zweite Schalter (8) mit dem zweiten Schaltmittel (5) verbunden ist, und wobei das mindestens eine Selbsthaltemittel (10) dazu dient, dass die Schalter (7, 8) nach dem Wegfall des Anlasssignals (11) an den Schaltern (7, 8) an das erste und das zweite Schaltmittel (4, 5) Steuersignale bereitstellen, die zu einer Versorgung des Anlassers (3) während einer vorgebbaren Zeit aus der Spannungsquelle mit Strom führen, wobei die vorgebbare Zeit so gewählt ist, dass dadurch die Initialisierungszeit der Rechnereinheit (6) überbrückt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (2) mindestens einen Signaleingang (22) für ein Kontrollsignal (12) aufweist, durch das die Ansteuerung mindestens eines der Schaltmittel (4, 5) kontrollierbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontrollsignal (12) abhängig von einem Zustand des Fahrzeugs ist, in dem eine Kraftübertragung von dem Motor des Fahrzeugs auf die Räder des Fahrzeugs ausgeschlossen ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (2) mindestens einen dritten Schalter (9) aufweist, dem eingangsseitig das Kontrollsignal (12) zugeführt wird und der ausgangsseitig mit dem ersten und dem zweiten Schalter (7, 8) verbunden ist, um diese im Hinblick auf das Kontrollsignal (12) zu aktivieren oder zu deaktivieren.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der Schaltmittel (4, 5) in Normalstellung offen ist, wobei dieses mindestens eine Schaltmittel (4, 5) bei Aktivierung geschlossen wird und dadurch eine elektrische Verbindung zwischen seinem spannungsquellenseitigen Anschluss und seinem anlasserseitigen Anschluss herstellbar ist.
Verfahren zum Anlassen einer Brennkraftmaschine, die eine Spannungsquelle, einen elektrischen Anlasser (3), ein erstes (4) und ein zweites Schaltmittel (5) mit jeweils einem spannungsquellenseitigen Anschluss und einem anlasserseitigen Anschluss, ein Steuergerät (2) mit einem Signaleingang (21) für ein Anlasssignal (11) und eine Rechnereinheit (6) umfasst, wobei das erste und das zweite Schaltmittel (4, 5) in serieller Anordnung zwischen die Spannungsquelle und den Anlasser (3) geschaltet sind, wobei nur der anlasserseitige Anschluss des zweiten Schaltmittels (5) mit dem Anlasser (3) verbunden ist, das Steuergerät (2) einen ersten und einen zweiten Schalter (7, 8) zum Betätigen der Schaltmittel (4, 5) und mindestens ein Selbsthaltemittel (10) umfasst, und die Rechnereinheit (6) zumindest zum Erzeugen von Ansteuersignalen (14, 15) zur Ansteuerung der Schalter (7, 8) des Steuergeräts (2) ausgelegt ist, wobei ein Anlasssignal (11) an die Rechnereinheit und unter Umgehung der Rechnereinheit (6) an den ersten und den zweiten Schalter (7, 8) angelegt wird, die Rechnereinheit (6) ein erstes Steuersignal (14) zur Ansteuerung des ersten Schalters (7) und ein zweites Ansteuersignal (15) zur Ansteuerung des Schalters (8) erzeugen soll, und wobei, wenn das Anlasssignal (11) wegfällt und die Rechnereinheit (6) sich in einem Zustand befindet, in dem diese nicht zur Erzeugung von Ansteuersignalen (14, 15) zum Ansteuern der Schalter (7, 8) bereit ist, das mindestens eine Selbsthaltemittel (10) dazu dient, dass die Schalter (7, 8) an das erste und das zweite Schaltmittel (4, 5) Steuersignale bereitstellen, die zu einer Versorgung des Anlassers (3) während einer vorgebbaren Zeit aus der Spannungsquelle mit Strom führen, wobei die vorgebbare Zeit so gewählt ist, dass dadurch die Initialisierungszeit der Rechnereinheit (6) überbrückt wird.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass nach der vorgebbaren Zeit das Selbsthaltemittel (10) deaktiviert wird und die Rechnereinheit (6) durch geeignete Steuersignale (14, 15) an den ersten und zweiten Schalter (7, 8) die Stromversorgung des Anlassers (3) aus der Spannungsquelle steuert.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass gleichzeitig mit dem Anlasssignal (11) ein Kontrollsignal (12) an einen Signaleingang (22) des Steuergeräts (2) gekoppelt wird, das die Aktivierung des ersten und zweiten Schalters (7, 8) unter Verwendung mindestens eines weiteren, in dem Steuergerät angeordneten Schalters (9) kontrolliert.