用于内燃机的带有卸载开关的起动器.pdf

本发明涉及一种用于起动内燃机的起动器，包括具有继电器开关(2)的起动器继电器(1)，借助于该继电器开关可以打开或闭合至起动器马达(4)的主电流电路(7)。如果与该继电器开关(1)并联地设置另一个开关(9)则可以大大地提高起动器继电器(1)的寿命，与继电器开关(2)并联地设置另一个开关(9)，该另一个开关借助于电子装置(10)被这样地控制，使得它至少在继电器开关(2)打开和/或闭合的时刻是闭合的。

1.  用于起动内燃机的起动器，包括具有继电器开关(2)的起动器继电器(1)，借助于该起动器继电器打开或闭合至起动器马达(4)的主电流电路(7)，其特征在于，与继电器开关(2)并联地设置另一个开关(9)，它借助于电子装置(10)被这样地控制，使得它至少在继电器开关(2)打开和/或闭合的时刻是闭合的。

2.  按照权利要求1所述的起动器，其特征在于，开关(9)至少在继电器开关(2)打开的时刻是闭合的。

3.  按照权利要求1或2所述的起动器，其特征在于，开关(9)在继电器开关(2)的状态改变之前不久被闭合和在此之后不久又被打开。

4.  按照权利要求1或2所述的起动器，其特征在于，开关(9)在继电器开关(2)是闭合的时间段期间也是闭合的。

5.  按照前述权利要求中之一所述的起动器，其特征在于，开关(9)与一个供给电源电势连接和与起动器马达(4)的一个供给电源侧的节点连接。

6.  按照前述权利要求中之一所述的起动器，其特征在于，开关(9)是以三极管的形式实现的。

7.  按照前述权利要求中之一所述的起动器，其特征在于，起动器是小齿轮起动器。

用于内燃机的带有卸载开关的起动器
背景技术
本发明涉及一种按照权利要求1的前序部分所述的用于起动内燃机的起动器。
现今汽车的内燃机一般由所谓的小齿轮起动器起动。小齿轮起动器包括一个带有小齿轮的直流马达，该小齿轮啮合到内燃机的齿环中和在要求起动时转动内燃机。内燃机的齿环一般位于曲轴上。此外已知的小齿轮起动器包括一个所谓的啮合继电器，它吸引一个啮合杆，啮合杆将小齿轮啮合到内燃机的齿环中。一旦啮合继电器已经进行吸引，那么就自动地闭合一个主电流电路，该主电流电路向起动器马达供给电能。由此开始实际的起动过程。
在接通和断开主电流电路时继电器开关的触头受到强大的负荷作用。其原因在于在开关感应负载(电马达)时形成的很高的场强，当该场强大于击穿场强时，该场强可以导致电弧。这种效应也称为“继电器燃烧”或“触头焊接”。在设计用于起动-停止运行的机动车中，其起动器继电器被操作的频率比在通常的机动车中要高许多倍。因此上述效应特别严重并且能够大大地影响起动器的寿命。
本发明的公开
因此本发明的任务是提供一种用于内燃机的起动器，尤其是一种小齿轮起动器，该起动器具有显著较高的寿命。
该任务按照本发明是由权利要求1中给出的特征解决的。本发明的其它的设计方案是从属权利要求的主题。
本发明的一个重要方面在于，与起动器继电器(啮合继电器)的继电器开关并联地设置另一个开关并且这样地控制该开关，使得它至少在继电器开关打开和/或闭合的时刻上被闭合。该并列的开关此时形成一个准旁路并且用于继电器开关的卸载。闭合该旁路开关造成作用在继电器开关上的电压减小和由此减小了继电器燃烧的危险。由此可以大大地延长起动器的寿命。
当继电器开关打开时，在继电器开关的触头上形成的场强特别高。因此建议，旁路开关至少在继电器开关打开的时刻上保持闭合状态。有利的是该旁路开关在继电器开关的每种状态改变时都是闭合的。
按照本发明的一个第一实施形式，该旁路开关在继电器开关的每种状态改变之前不久被闭合并且在此之后不久又被打开。由此降到继电器开关上的电压至少在开关过程的时刻上被降低。
按照本发明的一个第二实施形式，该旁路开关在继电器开关是闭合的整个时间段中也是闭合的。在这种情况下，供给起动器马达的电流不仅通过主电流电路和继电器开关也通过旁路电路和旁路开关流到起动器马达。
旁路开关优选与一个供给电势例如汽车车载电网的电池电压连接和与该起动器马达连接。
旁路开关优选是三极管尤其是MOS三极管。
本发明的起动器优选是所谓的小齿轮起动器。当然本发明也可以用于其它具有起动器继电器的起动器类型。
附图的简短说明
以下对照附图举例对本发明进行详细说明。附图所示：
图1是一种用于汽车内燃机的具有旁路开关的起动器，
图2a是继电器开关的开关状态，和
图2b是旁路开关的开关状态。
本发明的实施方式
图1示出了用于起动内燃机的小齿轮起动器的示意图。该小齿轮起动器包括起动器继电器1，借助于该起动器继电器可以闭合或打开至起动器马达4的主电流电路7。在一种起动愿望下(例如点火的操作)，起动器继电器1的控制线路8被通电，从而继电器1进行吸引。由此啮合杆11被操作，它将小齿轮5啮合到汽车内燃机(未示出)的齿环6中。一旦小齿轮5被啮合到齿环6中，继电器开关2就自动地闭合，而起动器马达4被供给电能。由此开始汽车内燃机的实际的起动过程。当内燃机自主地运转时，小齿轮5就从齿环6中推出并且继电器开关2再次打开。
在继电器开关2打开和闭合时可以在继电器开关2的开关触头3上产生很高的场强，其可以导致电弧(所谓的触头焊接)。由此大大地影响继电器1的寿命。
为了防止此种情况，在此处是设置一个附加的开关9，该开关与继电器开关2并联地布置并且这样地工作，使得它至少在继电器开关2接通和/或断开时是闭合的。该附加的开关9构成继电器开关2的一个准态的旁路和用于在开关过程期间使继电器开关2卸载。旁路开关9在供给电源侧与电网电压U_batt连接和在接地侧与起动器马达4的一个供给电源侧的节点连接。为了控制旁路开关9，设置一个电子装置10，如例如一种控制器。
图2a示出了继电器开关2的两个开关周期，其中状态“低”对应于继电器开关2的打开位置，和状态“高”对应于继电器开关2的闭合位置。
图2b示出了开关9的开关状态，其中左边的虚线是第一工作方式和右边的虚线是第二工作方式。状态“低”也对应于打开位置，和状态“高”对应于闭合位置。
在第一工作方式下，并联的开关9这样地工作，使得它在继电器开关2的整个接通阶段期间(从t₀到t₁)也是接通的。开关9在时刻t₀之前不久被接通和在时刻t₁之后不久又被断开。此时重要的是，开关9在继电器开关2的状态改变时是闭合的。
开关9可以例如以三极管，尤其是MOS三极管来实现。