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Die
vorliegende Erfindung betrifft Einrichtungen und Verfahren zum Starten
eines Kraftfahrzeugmotors.
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Eine
herkömmliche
Kraftfahrzeugmotor-Starteinrichtung startet den Motor, indem ein Schlüssel in
einem Schließzylinder
gedreht und ein Zündschalter
gedrückt
wird. Daher wird der Schlüssel
zunächst
in den Schließzylinder
eingeführt,
wenn der Motor mit der Motorstarteinrichtung gestartet wird.
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Der
Schlüssel
wird daraufhin im Schließzylinder
von der Aus-Position auf die SPERR- oder ACC-(Zusatz) oder EIN-(Zündung)Position
gedreht, wodurch ein elektrisches System in eine entsprechende Betriebsart
geschaltet wird. Insbesondere entspricht die AUS-Position einer
AUS-Betriebsart, die ACC-Position entspricht einer ACC- Betriebsart und
die EIN-Position
entspricht einer EIN-Betriebsart.
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Anschließend wird
ein Zündschalter
gedrückt,
welcher separat vom Schließzylinder
angeordnet ist, um den Startmotor zu aktivieren, so dass der Motor
startet.
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Anders
gesagt umfasst die Kraftfahrzeugmotor-Starteinrichtung zwei unabhängige Schritte,
das Rotieren des Schlüssels
im Schließzylinder
und das Drücken
des Zündschalters,
um den Motor zu starten. Das verkompliziert das Starten des Motors.
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Kurze Zusammenfassung
der Erfindung
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Folglich
ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Einrichtung
und ein Verfahren für
ein einfaches Starten eines Kraftfahrzeugmotors zu schaffen.
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Um
die vorgenanten sowie weitere Aufgaben gemäß der Zielsetzung der vorliegenden
Erfindung zu erreichen, schafft die Erfindung eine Kraftfahrzeugmotor-Starteinrichtung,
wobei das Fahrzeug eine Vielzahl von Betriebsarten eines elektrischen Systems
aufweist und einen Startmotor umfasst, wobei die Einrichtung einen
Zündschalter
aufweist, wobei der Zündschalter
betätigbar
ist, um ein Betriebssignal zu erzeugen; und einen Regelkreis aufweist, welcher
mit dem Startmotor und dem Zündschalter verbunden
ist, wobei der Regelkreis die laufende Betriebsart des elektrischen
Systems wechselt oder abhängig
von der Art des Betriebssignals den Startmotor zum Starten des Motors
in Betrieb setzt; und wobei die Einrichtung Betriebsarten des elektrischen Systems
umfasst, wobei diese eine AUS-Betriebsart, eine
zusätzliche
Betriebsart und eine EIN-Betriebsart umfassen, und wobei der Regelkreis
die laufende Betriebsart zwischen der AUS-Betriebsart, der zusätzlichen
Betriebsart und der EIN-Betriebsart in dieser Reihenfolge in bestimmten
Intervallen wechselt.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung werden anhand der nachfolgenden
Beschreibung in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen deutlich,
welche mittels eines Beispiels das Prinzip der Erfindung verdeutlichen.
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Kurze Beschreibung
der Figuren
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Die
Erfindung ist gemeinsam mit den Aufgaben und den Vorteilen derselben
in Bezug auf die folgende Beschreibung des vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiels
gemeinsam mit den zugehörigen
Zeichnungen am besten verständlich,
in welchen:
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1 ein
Blockdiagramm zeigt, welches schematisch eine elektrische Schaltung
einer Kraftfahrzeugmotor-Starteinrichtung eines ersten Ausführungsbeispiels
gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt;
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2A eine
Tabelle zeigt, welche den Zustand jedes Relais in jeder Betriebsart
der Einrichtung aus 1 zeigt;
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2B ein
Diagramm zeigt, welches den Betrieb der Einrichtung aus 2 in Verbindung mit verschiedenen Betriebsarten
darstellt; und
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3 ein
Diagramm gezeigt ist, welches den Betrieb einer Kraftfahrzeugmotor-Starteinrichtung gemäß eines
zweiten Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung bezüglich
verschiedener Betriebsarten darstellt.
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Detaillierte Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsbeispiele
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In
den Figuren entsprechen durchweg gleiche Bezugszeichen gleichen
Elementen.
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Wie
in 1 gezeigt, umfasst eine Motorstarteinrichtung 10 eines
ersten Ausführungsbeispiels
gemäß der vorliegenden
Erfindung ein Zusatz (ACC)-Relais 11, einen Zünd-(IG)-Relais 12 und
ein Startrelais 13.
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Das
ACC-Relais 11 weist einen festen Kontakt 11c auf,
welcher mit einer elektrischen Schaltung (nicht dargestellt) eines
IG-Systems verbunden ist. Das Startrelais 13 weist einen
festen Kontakt 13c auf, welcher mit einem Starmotor 15 verbunden
ist, welcher den Motor startet. Die Relais 11 bzw. 13 umfassen
bewegliche Kontakte 11a, 12a, 13a, welche
mit einer Batterie 16 verbunden sind.
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Die
Relais 11–13 umfassen
Betätigungsspulen 11b, 12b,
bzw. 13b. Die Betätigungsspulen 11b–13b betätigen die
zugeordneten bewegten Kontakte 11a–13a. Jede Betätigungsspule 11b–13b ist mit
einer Steuerung 17 verbunden. Die Steuerung 17 aktiviert
und deaktiviert die Betätigungsspulen 11b–13b.
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Ein
Zündschalter 18 ist
nah am Lenkrad angeordnet und mit der Steuerung 17 verbunden.
Das erste Ausführungsbeispiel
weist einen einzelnen Zündschalter 18 auf.
Wenn der Zündschalter 18 gedrückt wird,
wird ein Betriebssignal CNT an eine Steuerung 17 geliefert.
Die Steuerung 17 schaltet zwischen einer AUS-Betriebsart,
einer ACC- Betriebsart und einer EIN- Betriebsart um oder aktiviert den Startmotor 15 in
Abhängigkeit
der Art des Betriebssignals CNT. Insbesondere entscheidet die Steuerung 17,
ob die Betriebsarten des elektrischen Systems geschaltet werden
oder der Startmotor in Abhängigkeit
von der Länge
der Zeit aktiviert wird, während
der der Startknopf 18 geschlossen ist (die Zeit, während der
das Betriebssignal CNT andauert).
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Anders
gesagt, wenn das Betriebssignal CNT für eine vorbestimmte Referenzzeit
(im ersten Ausführungsbeispiel
beispielsweise 2 Sekunden) oder länger empfangen wird, schaltet
die Steuerung 17 das elektrische System wahlweise zwischen
der AUS-, ACC- und EIN-Betriebsart
um.
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Wie
durch die Pfeile Y1 aus 2B gezeigt, schaltet
die Steuerung 17 das elektrische System zwischen verschiedenen
Betriebsarten mit konstanten Zeitintervallen um, wenn der Zündschalter 18 geschlossen
ist, so dass das Betriebssignal CNT andauert. Im ersten Ausführungsbeispiel
schaltet die Steuerung 17 das elektrische System zwischen
den AUS-, ACC- und EIN-Betriebsarten gemäß dieses Ablaufs alle zwei
Sekunden um, solange der Zündschalter 18 geschlossen
(gedrückt)
ist. Ein Anzeigemittel (nicht gezeigt) auf einer Instrumententafel
zeigt die laufende Betriebsart des elektrischen Systems an.
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Im
Gegensatz dazu aktiviert die Steuerung 17 den Startmotor 15,
wenn das Betriebssignal CNT kürzer
andauert als die Referenzzeit (weniger als zwei Sekunden). Die Steuerung 17 weist
einen Speicher auf, welcher die Daten bezüglich der Referenzzeit speichert.
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Wie
mittels der Pfeile Y2, Y3 und Y4 aus 2E gezeigt,
steuert die Steuerung 17 das Startrelais 13, um
den Startmotor 15 zu aktivieren, wenn das Steuersignal
weniger als die Referenzzeit andauert, ungeachtet der laufenden
Betriebszeit des elektrischen Systems.
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Danach
bestimmt die Steuerung 17, dass das Starten des Motors
normal ausgeführt
wurde oder fehlgeschlagen ist (ein Motorfehlstart aufgetreten ist),
wobei die Steuerung 17 das elektrische System in der EIN-Betriebsart
belässt,
wie es durch den Pfeil Y6 in der 2B dargestellt
ist.
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Wenn
der Motor fehlstartet, wird der Vorgang zum Starten des Motors wiederholt.
Wenn der Motor läuft
und die Steuerung 17 das Betriebssignal CNT empfängt, welches
länger
als die Referenzzeit dauert, schaltet die Steuerung 17 weiterhin
das elektrische System zwischen der EIN-Betriebsart und der AUS-Betriebsart
um, wie durch die Pfeile Y5 der 2B gezeigt.
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2A zeigt
den Zustand jedes Relais 11–13 in jeder Betriebsart
des elektrischen Systems. Insbesondere schaltet die Steuerung 17 die
Relais 11–13 in
die AUS-Betriebsart, wie in der Tabelle gezeigt.
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In
der ACC-Betriebsart schaltet die Steuerung nur das ACC-Relais 11 ein
und schaltet die übrigen
Relais 12, 13 aus.
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In
der EIN-Betriebsart schaltet die Steuerung 17 das ACC-Relais 11 und
das IG-Relais 12 ein und schaltet das Startrelais 13 aus.
Um den Motor zu starten, schaltet die Steuerung 17 alle
Relais 11–13 ein.
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Nachfolgend
wird ein Verfahren zum Starten des Motors mit der Motorstarteinrichtung 10 beschrieben.
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Im
folgenden wird das Drücken
des Zündschalters 18 mit
der Referenzzeit oder länger
(zwei Sekunden oder länger)
als "Langzeitdrücken" bezeichnet. Im Gegensatz
dazu wird das Drücken
des Zündschalters 18 für eine Zeitdauer
weniger als die Referenzzeit (weniger als zwei Sekunden) als "Kurzzeitdrücken" bezeichnet. Das
Langzeitdrücken
erzeugt ein Betriebssignal LCNT oder ein ausgedehntes Zeitsignal,
welches für
die Referenzzeit oder länger
anhält.
Auf die gleiche Weise erzeugt ein Kurzzeitdrücken ein Betriebssignal CNT
oder Kurzzeitsignal, welches weniger lange dauert als das Referenzsignal.
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Starten und
Stoppen des Motors
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Wenn
das Kurzzeitdrücken
des Zündschalters 18 ausgeführt wird,
um ein Kurzzeitsignal SCNT in der AUS- oder ACC- oder EIN-Betriebsart
zu erzeugen, schaltet die Steuerung 17 die Relais 11 bis 13 ein,
um den Startmotor 15 als Reaktion auf das SCNT-Signal zu
aktivieren, woraufhin der Motor startet.
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Wenn
der Start des Motors fehlschlägt
oder der Motor anhält,
behält
die Steuerung 17 das elektrische System in der EIN-Betriebsart
bei. Daraufhin aktiviert die Steuerung 17 den Startmotor 15,
wenn das Kurzzeitdrücken
des Zündschalters 18 wiederholt
wird, woraufhin der Motor startet.
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Wenn
der Motor läuft
und das Kurzzeitdrücken
des Zündschalters 18 ausgeführt wird,
schaltet die Steuerung 17 das elektrische System in die AUS-Betriebsart.
In dieser Betriebsart schaltet die Steuerung 17 die Relais 11 bis 13 aus,
woraufhin der Motor stoppt.
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Schalten der
Betriebsarten des elektrischen Systems
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Wenn
das Langzeitdrücken
des Zündschalters 18 ausgeführt wird,
um ein Langzeitsignal LCNT in der AUS-Betriebsart zu erzeugen, schaltet
die Steuerung 17 das elektrische System zwischen der AUS-Betriebsart,
der ACC-Betriebsart und der EIN-Betriebsart auf diese Weise als
Reaktion auf das Signal LCNT um. Beispielsweise, um von der AUS-Betriebsart
in die EIN-Betriebsart umzuschalten, wird der Zündschalter 18 gedrückt, bis
die Steuerung 17 das elektrische System von der AUS-Betriebsart
in die ACC-Betriebsart und dann in die EIN-Betriebsart umschaltet.
Wenn der Zündschalter 18 losgelassen
wird, ist das elektrische System in der EIN-Betriebsart geschaltet.
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Gemäß des ersten
Ausführungsbeispiels schaltet
die Steuerung 17 alle zwei Sekunden zwischen einer Betriebsart
und einer anderen Betriebsart um. Folglich muss der Zündschalter 18 für zwei Sekunden
oder länger,
jedoch weniger als vier Sekunden gedrückt werden, um von der AUS-Betriebsart
in die ACC-Betriebsart oder von der ACC-Betriebsart in die EIN-Betriebsart umzuschalten.
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Darüber hinaus
muss der Zündschalter 18 für vier Sekunden
oder länger,
aber weniger als 6 Sekunden gedrückt
werden, um von der AUS-Betriebsart in die EIN-Betriebsart zu schalten.
Zusätzlich muss
der Zündschalter 18 für sechs
Sekunden oder länger,
jedoch weniger als acht Sekunden gedrückt werden, um von der AUS-Betriebsart über die ACC-Betriebsart
und die EIN-Betriebsart zurückzukehren.
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Die
Kraftfahrzeugstarteinrichtung 10 des ersten Ausführungsbeispiels
weist die folgenden Vorteile auf.
- (1) Die Steuerung 17 schaltet
die Betriebsarten des elektrischen Systems und startet den Motor gemäß dem Betriebssignal
CNT, welcher durch das Drücken
des Startknopfes 18 erzeugt wird. Das macht das Starten
des Motors für
einen Fahrer einfach.
- (2) Die Steuerung 17 entscheidet in Abhängigkeit von
der Zeit, welche der Zündschalter 18 geschlossen
ist (gedrückt),
ob die Betriebsarten des elektrischen Systems geschaltet werden
oder der Startmotor 15 aktiviert wird. Das heißt, dass
der Zündschalter 18 keine
weiteren Komponenten für die
Entscheidung benötigt.
Das reduziert die Herstellkosten der Motorstarteinrichtung 10.
Darüber hinaus
muss der Zündschalter 18 nicht
notwendigerweise in der Instrumententafel angeordnet werden, wobei
die Instrumententafel einfach ausgeführt werden kann. Zusätzlich weist
der vordere Teil der Passagierkabine eine verbesserte Erscheinung
auf.
- (3) Wenn der Zündschalter 18 für eine Zeitdauer geschlossen
ist, welche kleiner ist als die Referenzzeit, aktiviert die Steuerung 17 den
Startmotor 15. Das verkürzt
die Zeit, welche zum Starten des Motors notwendig ist. Dies ist
insbesondere für
Lieferfahrzeuge vorteilhaft, bei denen der Motor häufig gestartet
und gestoppt wird.
- (4) Wenn der Zündschalter 18 für die Referenzzeit oder
länger
gedrückt
wird, schaltet die Steuerung 17 die Betriebsart des elektrischen
Systems. Anders gesagt schaltet die Steuerung 17 nicht
zwischen den Betriebsarten um, wenn das Drücken des Zündschalters 18 nur
für eine
relativ kurze Zeit anhält.
Das vermeidet ein unerwünschtes Schalten
der Betriebsarten.
- (5) Die Steuerung 17 schaltet das elektrische System
zwischen der AUS-Betriebsart, der ACC-Betriebsart und der EIN-Betriebsart
gemäß der vorbestimmten
Zeitintervalle (alle zwei Sekunden) während einer verlängerten
Schließung
des Zündschalters 18 um.
Das ermöglicht
dem Fahrer, das elektrische System auf eine gewünschte Betriebsart zu schalten,
indem der Zündschalter 18 ohne
ein Loslassen des Zündschalters 18 gedrückt ist,
bis die gewünschte
Betriebsart erreicht ist.
- (6) Wenn der Motor fehlstartet, belässt die Steuerung 17 das
elektrische System in der EIN-Betriebsart.
Die Steuerung 17 muss daher nur das Starter-Relais 13 einschalten,
anstatt alle Relais 11–13 einzuschalten,
um den Motor zu starten. Das schont die Batterie 16 im
Vergleich zu dem Fall, in welchem die Steuerung 17 alle
Relais 11–13 einschaltet.
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Eine
Kraftfahrzeug-Starteinrichtung 20 gemäß eines zweiten Ausführungsbeispiels
wird gemäß der vorliegenden
Erfindung nachfolgend beschrieben. Die elektrische Anordnung des
zweiten Ausführungsbeispiels
ist mit der des ersten Ausführungsbeispiels
aus 1 identisch.
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Daher
werden im folgenden nur die Unterschiede zwischen dem ersten und
dem zweiten Ausführungsbeispiel
beschrieben.
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Gemäß des zweiten
Ausführungsbeispiels schaltet
die Steuerung 17 die Betriebsarten des elektrischen Systems
als Reaktion auf ein Betriebssignal um, welches weniger lange dauert
als eine vorbestimmte Referenzzeit (weniger als zwei Sekunden) oder
gemäß eines
Kurzzeitsignals SCNT. Insbesondere schaltet die Steuerung 17 wie
durch die Pfeile Y11 aus 3 gezeigt, von einer Betriebsart
in eine andere Betriebsart zu bestimmten Zeitintervallen um.
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Im
Gegensatz dazu aktiviert die Steuerung 17 den Startmotor 15 als
Reaktion auf ein Betriebssignal, welches entsprechend der Referenzzeit
oder länger
dauert (Langzeitsignal LCNT). Wie durch die Pfeile Y12, Y13 und
Y14 aus 3 gezeigt, aktiviert die Steuerung 17 den
Startmotor immer dann, wenn die Steuerung 17 ein Langzeitsignal
LCNT empfängt, ungeachtet
der laufenden Betriebsart des elektrischen Systems.
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Darüber hinaus
hält die
Steuerung 17 das elektrische System in der EIN-Betriebsart,
wenn das Starten des Motors vollständig beendet ist oder fehlgeschlagen
ist (Fehlstart). Zusätzlich
schaltet die Steuerung 17 das elektrische System von der EIN-Betriebsart
in die AUS-Betriebsart
um, wenn der Motor läuft
und die Steuerung 17 das Langzeitsignal LCNT empfängt, wie
durch den Pfeil Y15 aus 3 gezeigt.
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Der
Zustand jedes Relais 11–13 in jeder Betriebart
des zweiten Ausführungsbeispiels
stimmt mit der des ersten Ausführungsbeispiels überein.
Das heißt,
dass die Steuerung 17 die Relais 11–13 ein- oder
ausschaltet, wie in 2A gezeigt.
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Ein
Verfahren zum Starten des Motors mit der Motorstarteinrichtung 20 geschieht
wie folgt.
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Starten und
Stoppen des Motors
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Wenn
das Langzeitdrücken
des Zündschalters 18 ausgeführt wird,
um ein Langzeitsignal LCNT in der AUS- oder ACC- oder EIN-Betriebsart
zu erzeugen, schaltet die Steuerung 17 die Relais 11–13 ein,
um den Startmotor 15 als Reaktion auf das LCNT-Signal zu
aktivieren (wie durch die Pfeile Y12–Y14 aus 13 gezeigt),
wodurch der Motor startet. Wenn der Motor fehlstartet, schaltet
die Steuerung 17 das elektrische System in die EIN-Betriebsart.
Daher aktiviert die Steuerung 17 den Startmotor 15,
um den Motor zu starten (wie durch den Pfeil Y14 aus 3 gezeigt),
wenn das Langzeitdrücken
des Zündschalters 18 wiederholt
wird.
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Wenn
der Motor läuft
und das Langzeitdrücken
des Zündschalters 18 ausgeführt wird,
um eine Langzeitsignal LCNT zu erzeugen, schaltet die Steuerung 17 das
elektrische System von der EIN-Betriebsart in die AUS-Betriebsart
um (wie durch den Pfeil Y15 in 3 gezeigt.
In der AUS-Betriebsart schaltet die Steuerung 17 das Relais 11–13 aus,
wobei der Motor stoppt.
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Schalten der
Betriebsarten des elektrischen Systems
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Wenn
beispielsweise das elektrische System nicht in der AUS-Betriebsart
ist, schaltet die Steuerung 17 das elektrische System von
der AUS-Betriebsart in die ACC-Betriebsart und daraufhin in die EIN-Betriebsart,
jedes Mal wenn das Langzeitdrücken
des Zündschalters 18 ausgeführt wird.
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Die
Kraftfahrzeugmotor-Starteinrichtung 20 des zweiten Ausführungsbeispiels
weist die folgenden Vorteile auf.
- (1) Wenn
die Dauer des Signals CNT des Zündschalters 18 entsprechend
der Referenzzeit oder länger
dauert, aktiviert die Steuerung 17 den Startmotor 15.
Anders gesagt behält
die Steuerung 17 den Startmotor 15 in einem nicht-aktivierten
Zustand, wenn der Zündschalter 18 für eine relativ
kurze Zeit gedrückt
wird. Insbesondere dann, wenn beispielsweise ein Gegenstand auf den
Zündschalter 18 schlägt und den
Zündschalter 18 für eine relativ
kurze Zeit schließt,
behält
die Steuerung 17 den Startmotor 15 in einem nicht-aktivierten
Zustand. Das verhindert ein versehentliches Starten des Motors.
- (2) Wenn die Dauer des Signals CNT des Zündschalters 18 weniger
lange dauert als die Referenzzeit, schaltet die Steuerung 17 die
Betriebsarten des elektrischen Systems. Daher ist es möglich, von
einer Betriebsart in eine Betriebsart mittels eines einfachen Drückens des
Zündschalters 18 zu
wechseln. Das ermöglicht
ein einfaches Betätigen
des Zündschalters 18.
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Für Fachleute
ist es ersichtlich, das die vorliegende Erfindung in vielen verschiedenen
Formen ausgeführt
sein kann, ohne den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Insbesondere ist verständlich,
das die Erfindung gemäß der folgenden
Arten ausgeführt
sein kann.
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Jedes
Ausführungsbeispiel
kann eine Vielzahl von Zündschaltern
umfassen. Beispielsweise kann ein Schalter für die Betriebsarten des elektrischen
Systems separat von einem Schalter zum Starten des Motors ausgeführt sein.
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Die
Steuerung 17 kann das elektrische System von einer Betriebsart
in eine andere Betriebsart schalten oder den Startmotor 15 in
Abhängigkeit
der Häufigkeit,
mit welcher der Zündschalter 18 innerhalb einer
bestimmten Periode gedrückt
wird, aktivieren. Beispielsweise kann die Steuerung 17 die
Betriebsarten des elektrischen Systems umschalten, wenn der Zündschalter 18 innerhalb
einer vorbestimmten Periode mit einer vorbestimmten Häufigkeit
gedrückt wird
(beispielsweise zweimal). In diesem Fall aktiviert die Steuerung 17 den
Startmotor 15, wenn der Zündschalter 18 innerhalb
einer vorbestimmten Periode einmal gedrückt wird. In den dargestellten
Ausführungsbeispielen
kann die Referenzzeit beispielsweise zwischen 1 und 3 Sekunden gewechselt
werden. Vorzugsweise wird die Referenzzeit jedoch in einem Bereich
zwischen 1,5 bis 2,5 Sekunden gewählt.
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Die
vorliegende Erfindung kann auch auf Motorräder angewendet werden.
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Es
ist nicht beabsichtigt, die vorliegende Erfindung und die Ausführungsbeispiele
auf die dargestellte Form zu beschränken, wobei die Erfindung nicht
auf die hierin dargestellten Einzelheiten beschränkt ist, und kann innerhalb
des Schutzumfanges gemäß der anhängigen Ansprüche modifiziert werden.