EP1941155A1 - Startvorrichtung zum andrehen von brennkraftmaschinen - Google Patents

Startvorrichtung zum andrehen von brennkraftmaschinen

Info

Publication number
EP1941155A1
EP1941155A1 EP06807033A EP06807033A EP1941155A1 EP 1941155 A1 EP1941155 A1 EP 1941155A1 EP 06807033 A EP06807033 A EP 06807033A EP 06807033 A EP06807033 A EP 06807033A EP 1941155 A1 EP1941155 A1 EP 1941155A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
starting device
internal combustion
permanent magnet
pinion
combustion engine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP06807033A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jochen Laubender
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP1941155A1 publication Critical patent/EP1941155A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N15/00Other power-operated starting apparatus; Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from groups F02N5/00 - F02N13/00
    • F02N15/02Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof
    • F02N15/04Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof the gearing including disengaging toothed gears
    • F02N15/06Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof the gearing including disengaging toothed gears the toothed gears being moved by axial displacement
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/08Circuits specially adapted for starting of engines
    • F02N11/0851Circuits specially adapted for starting of engines characterised by means for controlling the engagement or disengagement between engine and starter, e.g. meshing of pinion and engine gear
    • F02N11/0855Circuits specially adapted for starting of engines characterised by means for controlling the engagement or disengagement between engine and starter, e.g. meshing of pinion and engine gear during engine shutdown or after engine stop before start command, e.g. pre-engagement of pinion
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/08Circuits specially adapted for starting of engines
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N15/00Other power-operated starting apparatus; Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from groups F02N5/00 - F02N13/00
    • F02N15/02Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof
    • F02N15/04Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof the gearing including disengaging toothed gears
    • F02N15/06Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof the gearing including disengaging toothed gears the toothed gears being moved by axial displacement
    • F02N15/067Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof the gearing including disengaging toothed gears the toothed gears being moved by axial displacement the starter comprising an electro-magnetically actuated lever
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/08Circuits specially adapted for starting of engines
    • F02N11/0814Circuits specially adapted for starting of engines comprising means for controlling automatic idle-start-stop
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00Machine element or mechanism
    • Y10T74/13Machine starters
    • Y10T74/131Automatic
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00Machine element or mechanism
    • Y10T74/13Machine starters
    • Y10T74/131Automatic
    • Y10T74/137Reduction gearing

Definitions

  • the invention relates to a starting device for cranking internal combustion engines with the features mentioned in the preamble of claim 1.
  • starting devices of the generic type which allow a so-called start-stop operation.
  • The- ser is characterized by the fact that a direct start of the internal combustion engine is possible.
  • the pinion When switched off Brennkraftmaschnine the pinion is already in the ring gear, so that only a rotational movement of the pinion is necessary. The prerequisite for this is that, in a stop phase of the internal combustion engines, the pinion is already engaged or advanced during the shutdown of the internal combustion engine and remains engaged for the duration of the stop phase.
  • a start-stop operation of the type mentioned brings the advantage of a start time reduction and also allows a gentler and quieter cranking the engine.
  • the power loss is reduced by the toggle mechanism is simply held de-energized in the advanced position, by a support mechanism.
  • the invention makes use of the advantages of start-stop operation without, however, having to accept the disadvantage of additional current consumption.
  • the invention allows a noise-reduced turning of the engine and increases the starting comfort with low electrical energy. Also, excessive heating of circuits and the components contained therein, such as coils, magnetic circuit ter, relays, resistors and the like prevented. The load on the vehicle electrical system and the lines is additionally reduced.
  • the start-stop mechanism is designed to provide a meshed state even during a shutdown of the internal combustion engine. This allows a restart within a time of less than one second.
  • the holding mechanism keeps the electromagnetic towing mechanism de-energized in the engaged state during and after the stop phase.
  • a rotational movement of a ring gear of the internal combustion engine is used so that the pinion of the starting device can easily engage in this. After the stop phase no electrical energy is needed.
  • the mounting mechanism comprises two permanent magnets, which are arranged so that a magnetic holding force in the engaged state is present, which holds the starter pinion in the advanced position.
  • the permanent magnets can exert a high holding force and are very well suited for this purpose.
  • a first movable, arranged in the effective range of a solenoid coil of the electromagnetic Vorspurmechanismus permanent magnet which applies the holding force with a gegenpoligen second permanent magnet, wherein the first permanent magnet in the engaged state in the effective range of the second permanent magnet is arranged, then there is a simple construction, because the first magnet serves both the armature and the support mechanism and thus only one additional magnet is needed.
  • the support mechanism is arranged parallel to a drive shaft of the electric motor drive and connected via a lever arm with this. This requires few structural changes in the motor drive itself, because the mounting mechanism is located practically outside of it.
  • the support mechanism is arranged coaxially to a drive shaft of the electric motor drive of the starting device, wherein in particular a first and a second ring magnet of the holding mechanism are arranged coaxially about the drive shaft.
  • FIG. 2 shows a schematic illustration of a holding mechanism according to the embodiment in FIG. 1, wherein a non-inserted state is shown,
  • FIG. 2 shows a schematic illustration of a holding mechanism according to the embodiment in FIG. 1, wherein a non-inserted state is shown
  • Fig. 3 is a schematic representation of that shown in Fig. 2
  • Fig. 4 is a schematic illustration of an alternative embodiment of the support mechanism showing a non-interlocked state
  • Fig. 5 is a schematic representation of that shown in Fig. 4
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a first embodiment of a starting device 1 according to the invention.
  • This comprises a housing 2 with an electromotive drive, or a starter motor 3 with a driving shaft 4 coaxially arranged around the driving shaft 4 is a slidably arranged pinion shaft 5. which is preferably provided in front with a starter pinion 6 for cranking a ring gear 7 of an internal combustion engine.
  • the starter pinion 6 can be brought by means of a toggle mechanism in an advanced position, so that the starter pinion 6 engages in the ring gear 7 (eingepurter state) or are brought into a non-tracked state, so that the starter pinion 6 in the housing 2 is partially or completely immersed ,
  • the toe-in mechanism comprises an armature 10 with a spool 9 for exerting a force on the pinion shaft 5 by means of a two-armed lever 11. By this force, the pinion shaft 5 can be moved forward or backward.
  • a controller 12 is present.
  • a mounting mechanism 15 is present, which is explained in more detail in Figures 2 and 3.
  • the starting device 1 is characterized by a start-stop mechanism realized with the aid of the control 12, which is designed such that in a stop phase of the internal combustion engine, during and / or after the internal combustion engine is switched off, this one engaged state (FIG. Fig. 3) of the toggle mechanism causes, so that in a subsequent start of the engine, the starter pinion 6 is already arranged in an advanced position.
  • the starter pinion 6 can be brought during and / or after switching off the internal combustion engine in the Kitpurten state by energizing the coil 9. There he remains until the internal combustion engine is restarted. After starting the internal combustion engine, the starter pinion 6 is brought in a sensed state by reverse energization of the coil 9.
  • the support mechanism 15 preferably comprises two permanent magnets 16, 17 which are arranged to provide a retracted magnetic holding force ( Figure 3) which holds the starter pinion 6 in the advanced position.
  • the first permanent magnet 16 has a distance in the recessed position with respect to the second permanent magnet 17, as shown in FIG. 2.
  • the support mechanism 15 thereby maintains the electromagnetic toggle mechanism de-energized in the advanced position during the stop phase, as shown in FIG.
  • the holding mechanism runs parallel to the drive shaft or the shaft 4 of the electric motor drive and lies outside thereof.
  • the support mechanism (FIGS. 2, 3) is connected to the pinion shaft 5 via the lever 11.
  • the direction of movement of the magnet 16, which creates a magnet armature, runs parallel to the axis of rotation or the shaft 4 or 5 of the electromotive drive.
  • FIGS. 4 and 5 provision is made for the mounting mechanism to extend coaxially with the drive shaft 18.
  • the first ring magnet 20 has a smaller outside diameter than the inside diameter of the second ring magnet 21, so that the first ring magnet 20 can dip into the second ring magnet 21, as FIG. 5 shows.
  • a force spring may be present. Their spring force would be directed against the magnetic holding force.
  • the toggle mechanism could be movable from the engaged state to the sensed state by a reverse energization of the armature.
  • a freewheel with a speed-dependent restoring torque could be present.
  • the controller 12 may also include a first electrical control for the electromotive drive and a second electrical control for the electromagnetic toe-in mechanism, wherein the first and second controls are coupled to one another such that start-stop operation occurs.
  • the magnets 16, 17, 20, 21 have opposite polarity (north-south pole) in the arrangements (FIGS. 2-5). Both magnets are installed in an opposite position practically in a magnetic switch of the starting device. Upon engagement, when moving the drive shaft both magnets are brought into their effective range, so that a fixation of the shaft takes place purely magnetically after switching off the corresponding circuit for pre-insertion.
  • the spin-off after the engine is successfully cranked is then preferably carried out either electrically, i. by reverse energizing the circuit, or mechanically via a preloaded spring, which is tensioned when engaged.
  • the magnetic force in the interaction between the two magnets must compensate for or exceed the restoring force of the tensioned spring, so that the starting device can be moved, even in the event of possible vibrations of the vehicle, e.g. safely remains in the engaged state by bumps in the roadway during start-stop operation.
  • the subsequent disengagement is e.g. over the freewheel (speed-dependent) and at a defined speed threshold, which separates the starting device of the internal combustion engines, when the total restoring torque exceeds the magnetic force between the two magnets.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Abstract

Bei einer Startvorrichtung (1) zum Andrehen von Brennkraftmaschinen und mit einem elektromagnetischen Vorspurmechanismus zum Verschieben eines axial verschiebbaren Ritzelschafts (5) mit vorn angeordnetem Andrehritzel (6) sowie mit einem Start-Stopp-Mechanismus, der so ausgebildet ist, dass in einer Stopp-Phase der Brennkraftmaschine, noch während eines Abstellen der Brennkraftmaschine, dieser einen eingespurten Zustand des Vorspurmechanismus bewirkt, damit bei einem anschließenden Start der Brennkraftmaschine der Andrehritzel (6) bereits in einer vorgeschoben Stellung angeordnet ist, soll die Verlustleistung reduziert werden. Dies wird durch einen Halterungs-Mechanismus (15) erreicht, der während und/oder nach der Stopp-Phase den elektromagnetischen Vorspurmechanismus stromlos in der vorgeschoben Stellung hält.

Description

Startvorrichtung zum Andrehen von Brennkraftmaschinen
Die Erfindung betrifft eine Startvorrichtung zum Andrehen von Brennkraftmaschinen mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Merkmalen.
Stand der Technik
In der DE 199 11 161 C2 ist eine als Koaxialstarter ausgebildete Startvorrichtung zum Andrehen von Brennkraftmaschinen gezeigt und beschrieben. Diese umfasst einen elektrischen Startermotor, einen Vorspurmechanismus zum Verschieben eines axialen Ritzel- schafts mit vorn angeordneten Andrehritzel. Um die Brennkraftmaschine anzudrehen, muss der Ritzel an einem Zahnkranz der Brennkraftmaschine greifen. Bei laufender Brennkraftmaschine muss der Ritzel wieder aus dem Zahnkranz entfernt werden. Damit dies möglich ist, ist der Vorspurmechanismus mit einem Permanentmagneten und einer elektromagnetisch erregbaren Spule versehen. Eine Brückenschaltung einer elektrischen Steuerung des Vorspurmechanismus erlaubt zwei Flußrichtungen in der Spule. Der Permanentmagnet übt je nach Flußrichtung eine Abstoßkraft oder eine Zugkraft aus. Dadurch kann der Ritzel vor- oder zurückbewegt werden.
Außerdem sind Startvorrichtungen der gattungsgemäßen Art bekannt, die einen sogenannten Start-Stopp-Betrieb ermöglichen. Die- ser zeichnet sich dadurch aus, dass ein Direktstart der Brennkraftmaschine möglich ist. Bei ausgeschalteter Brennkraftmaschnine befindet sich der Ritzel bereits in dem Zahnkranz, so dass nur eine Drehbewegung des Ritzels notwendig ist. Voraussetzung dafür ist, dass in einer Stopp-Phase der Brennkraftmaschnine der Ritzel schon während des Abstellen der Brennkraftmaschine eingerückt wird bzw. vorgeschoben wird und für die Dauer der Stopp-Phase eingerückt bleibt.
Ein Start-Stopp-Betrieb der genannten Art bringt den Vorteil einer Startzeitverkürzung und erlaubt außerdem ein sanfteres und geräuschreduziertes Andrehen der Brennkraftmaschine.
Bekannte Lösungen benötigen jedoch eine zusätzliche elektrische Leistung, die das Bordnetz zusätzlich belasten, und erzeugen eine Verlustleistung, selbst während eines Fahrzeugstillstandes.
Vorteile der Erfindung
Durch die erfindungsgemäße Startvorrichtung wird die Verlustleistung reduziert, indem der Vorspurmechanismus einfach stromlos in der vorgeschobenen Stellung gehalten wird, und zwar durch einen Halterungs-Mechanismus.
Durch die Erfindung werden die Vorteile eines Start-Stopp-Betriebs genutzt, ohne jedoch den Nachteil einer zusätzlichen Stromaufnahme in Kauf nehmen zu müssen.
Die Erfindung erlaubt ein geräuschreduziertes Andrehen der Brennkraftmaschine und erhöht den Startkomfort mit geringer elektrischer Energie. Auch wird eine übermäßige Erwärmung von Stromkreisen und der darin enthaltenen Komponenten, wie Spulen, Magnetschal- ter, Relais, Widerstände und dergleichen verhindert. Die Belastung des Bordnetzes und der Leitungen wird zusätzlich reduziert.
Bevorzugterweise ist der Start-Stoppmechanismus so ausgebildet, dass er einen eingespurten Zustand noch während eines Absteilens der Brennkraftmaschine schafft. Dadurch ist ein erneutes Starten innerhalb einer Zeit unterhalb einer Sekunde möglich.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Startvor- richtung ist vorgesehen, dass der Halterungs-Mechanismus während und nach der Stopp-Phase den elektromagnetischen Vorspurmechanismus stromlos im eingespurten Zustand hält. Dadurch wird eine Drehbewegung eines Zahnkranzes der Brennkraftmaschine genutzt, damit der Ritzel der Startvorrichtung leicht in diesen eingreifen kann. Nach der Stopp-Phase wird keine elektrische Energie benötigt.
Ein bevorzugte, besonders einfache Lösung zeichnet sich dadurch aus, dass der Halterungsmechanismus zwei Permanentmagnete um- fasst, die so angeordnet sind, dass eine magnetische Haltekraft im eingespurten Zustand vorhanden ist, die den Andrehritzel in der vorgeschoben Stellung hält. Die Permanentmagnete können eine hohe Haltekraft ausüben und sind sehr gut für diesen Zweck geeignet.
Wenn ein erster beweglicher, im Wirkbereich einer Magnetspule des elektromagnetischen Vorspurmechanismus angeordneter Permanentmagnet vorhanden ist, der mit einem gegenpoligen zweiten Permanentmagneten die Haltekraft aufbringt, wobei der erste Permanentmagnet im eingespurten Zustand im Wirkbereich des zweiten Permanentmagneten angeordnet ist, dann ergibt sich eine einfache Konstruktion, weil der erste Magnet sowohl für den Anker als auch für den Halterungsmechanismus dient und somit nur ein zusätzlicher Magnet nötig ist. In einer vorteilhaften Ausführungsvariante der Erfindung ist der Halterungsmechanismus parallel zu einer Antriebswelle des elektromotorischen Antriebes angeordnet und über einen Hebelarm mit diesem verbunden. Dies erfordert wenige konstruktive Änderungen im Mo- torantrieb selbst, weil der Halterungsmechanismus praktisch außerhalb davon angeordnet ist.
In einer alternativen Ausführungsvariante der Erfindung ist der Halterungsmechanismus koaxial zu einer Antriebswelle des elektromotori- sehen Antriebes der Startvorrichtung angeordnet, wobei insbesondere ein erster und ein zweiter Ringmagnet des Haltemechanismus koaxial um die Antriebswelle angeordnet sind. Diese Lösung ist dagegen sehr kompakt. So kann eine Längenabmessung deutlich reduziert werden, wenn der erste Permanentmagnet einen geringeren Außendurchmesser als der Innendurchmesser des zweiten Permanentmagneten aufweist, so dass der erste Permanentmagnet in dem zweiten Permanentmagneten eintauchen kann.
Um eine funktionssichere Stellungsänderung des Ritzels herbeizu- führen, ist es günstig, wenn eine Kraftfeder vorhanden ist, deren Federkraft entgegen einer Haltekraft, insbesondere einer magnetischen Haltekraft des Vorspurmechanismus gerichtet ist und/oder wenn der Vorspurmechanismus durch eine umgekehrte Bestromung eines Ankers von dem eingespurten Zustand in den ausgespürten Zustand bewegbar ist. Außerdem wird diese Funktion noch sicherer, wenn ein Freilauf mit einem drehzahlabhängigen Rückstellmoment vorgesehen ist.
Zeichnungen
Die Erfindung wird nachfolgend in zwei Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Startvorrichtung,
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Halterungsme- chanismus gemäß der Ausführungsform in Fig. 1 , wobei ein nicht eingespurter Zustand gezeigt ist,
Fig. 3 eine schematische Darstellung des in Fig. 2 gezeigten
Halterungsmechanismus, wobei ein eingespurter Zu- stand gezeigt ist,
Fig. 4 eine schematische Darstellung einer alternativen Ausführungsform des Halterungsmechanismus, wobei ein nicht eingespurter Zustand gezeigt ist, und
Fig. 5 eine schematische Darstellung des in Fig. 4 gezeigten
Halterungsmechanismus, wobei ein eingespurter Zustand gezeigt ist.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Startvorrichtung 1. Diese umfasst ein Gehäuse 2 mit einem darin befindlichen elektromotorischen Antrieb, bzw. einen Startermotor 3 mit einem Mitnehmerschaft 4. Koaxial um den Mitnehmerschaft 4 ist ein gleitbar angeordneter Ritzelschaft 5 angeordnet, der vorzugsweise vorne mit einem Andrehritzel 6 zum Andrehen eines Zahnkranzes 7 einer Brennkraftmaschine versehen ist.
Der Andrehritzel 6 kann mit Hilfe eines Vorspurmechanismus in eine vorgeschobene Stellung gebracht werden, so dass der Andrehritzel 6 in den Zahnkranz 7 greift (eingespurter Zustand) oder in einen nicht eingespurten Zustand gebracht werden, so dass der Andrehritzel 6 im Gehäuse 2 teilweise oder vollständig eintaucht. Der Vorspurmechanismus umfasst einen Anker 10 mit einer Spule 9, um eine Kraft mittels eines zweiarmigen Hebels 11 auf den Ritzelschaft 5 auszuüben. Durch diese Kraft kann der Ritzelschaft 5 vor oder zurück bewegt werden.
Zur Steuerung der Spule 9 und des Startermotors 3 ist eine Steuerung 12 vorhanden.
Erfindungsgemäß ist ein Halterungs-Mechanismus 15 vorhanden, der in den Figuren 2 und 3 näher erläutert wird.
Die Startvorrichtung 1 zeichnet sich durch einen mit Hilfe der Steuerung 12 realisierten Start-Stopp-Mechanismus aus, der so ausgebildet ist, dass in einer Stopp-Phase der Brennkraftmaschine, noch während und/oder nach einem Abstellen der Brennkraftmaschine, dieser einen eingespurten Zustand (Fig. 3) des Vorspurmechanismus bewirkt, damit bei einem anschließenden Start der Brennkraftmaschine der Andrehritzel 6 bereits in einer vorgeschoben Stellung angeordnet ist.
Der Andrehritzel 6 kann während und/oder nach dem Abstellen der Brennkraftmaschine in den eingespurten Zustand durch Bestromung der Spule 9 gebracht werden. Dort verbleibt er bis die Brennkraftmaschine erneut gestartet wird. Nach dem Starten der Brennkraftma- schine wird der Andrehritzel 6 in einem ausgespürten Zustand durch umgekehrte Bestromung der Spule 9 gebracht.
Der Halterungsmechanismus 15 umfasst vorzugsweise zwei Permanentmagnete 16, 17, die so angeordnet sind, dass eine magnetische Haltekraft im eingespurten Zustand (Fig. 3) vorhanden ist, die den Andrehritzel 6 in der vorgeschoben Stellung hält. Der erste Perma- netmagnet 16 hat in der ausgespürten Stellung einen Abstand gegenüber dem zweiten Permanentmagneten 17, wie Fig. 2 zeigt. Beim Einspuren wird der erste Permanentmagnet 16 in Richtung des zwei- ten, ortsfesten Permanentmagneten 17 bewegt bis er diesen berührt. Der Halterungs-Mechanismus 15 hält dadurch während der Stopp- Phase, den elektromagnetischen Vorspurmechanismus stromlos in der vorgeschoben Stellung, wie Fig. 3 zeigt.
Der Halterungsmechanismus verläuft in der Ausführungsform gemäß Fig. 1 bis 3 parallel zu der Antriebswelle bzw. dem Schaft 4 des e- lektromotorischen Antriebes und liegt außerhalb davon. Der Halterungsmechanismus (Fig. 2, Fig. 3) ist über den Hebel 11 mit dem Ritzelschaft 5 verbunden. Die Bewegungsrichtung des Magneten 16, der einen Magnetanker schafft, verläuft parallel zur Drehachse bzw. dem Schaft 4 oder 5 des elektromotorischen Antriebes.
Dagegen ist bei einer alternativen Ausführungsform gemäß den Figu- ren 4 und 5 vorgesehen, dass der Halterungsmechanismus koaxial zu der Antriebswelle 18 verläuft. Hierbei dienen vorzugsweise ein erster und ein zweiter Ringmagnet 20, 21 , die koaxial um die Antriebswelle 18 angeordnet sind. Der erste Ringmagnet 20 hat einen geringeren Außendurchmesser als der Innendurchmesser des zwei- ten Ringmagneten 21 , so dass der erste Ringmagnet 20 in den zweiten Ringmagneten 21 eintauchen kann, wie Fig. 5 zeigt.
Bei den beschriebenen Ausführungsformen kann eine nicht gezeigte Kraftfeder vorhanden sein. Ihre Federkraft wäre entgegen der mag- netischen Haltekraft gerichtet. Alternativ oder zusätzlich könnte der Vorspurmechanismus durch eine umgekehrte Bestromung des Ankers von dem eingespurten Zustand in den ausgespürten Zustand bewegbar sein. Auch könnte ein Freilauf mit einem drehzahlabhängigen Rückstellmoment vorhanden sein.
Die Steuerung 12 kann außerdem eine erste elektrische Steuerung für den elektromotorischen Antrieb und eine zweite elektrische Steuerung für den elektromagnetischen Vorspurmechanismus aufweisen, wobei die erste und die zweite Steuerung so miteinander gekoppelt sind, dass ein Start-Stopp-Betrieb erfolgt.
Zusammenfassend und ergänzend ist folgendes zu bemerken:
Die Magnete16, 17, 20, 21 besitzen in den Anordnungen (Fig. 2-5) gegensätzliche Polung (Nord- Südpol). Beide Magnete sind in einer gegenüberliegenden Position praktisch in einem Magnetschalter der Startvorrichtung eingebaut. Beim Einrücken werden beim Verschie- ben der Antriebswelle beide Magnete in ihren Wirkungsbereich gebracht, so dass eine Fixierung der Welle nach Abschaltung des entsprechenden Stromkreises zum Voreinspuren rein magnetisch erfolgt. Das Ausspuren nach dem Durchdrehen bzw. dem erfolgreichen Starten der Brennkraftmaschine erfolgt anschließend vorzugsweise entweder elektrisch, d.h. durch umgekehrte Bestromung des Stromkreises, oder auch mechanisch über eine vorgespannte Feder, welche beim Einrücken gespannt wird. Die magnetische Kraft in der Wechselwirkung zwischen den beiden Magneten muss dabei die rücktreibende Kraft der gespannten Feder kompensieren bzw. über- steigen, damit die Startvorrichtung auch bei möglichen Erschütterungen des Fahrzeuges z.B. durch Bodenwellen in der Fahrbahn während des Start-Stopp-Betriebes sicher in dem eingerückten Zustand fixiert bleibt. Das anschließende Ausrücken erfolgt z.B. über den Freilauf (drehzahlabhängig) und bei einer definierten Drehzahl- schwelle, welche die Startvorrichtung von der Brennkraftmaschnine trennt, wenn das Gesamtrückstellmoment die magnetische Kraft zwischen den beiden Magneten übersteigt.

Claims

Patentansprüche
1. Startvorrichtung (1 ) zum Andrehen von Brennkraftmaschinen und mit einem elektromagnetischen Vorspurmechanismus zum Verschieben eines axial verschiebbaren Ritzelschafts (5) mit einem Andrehritzel (6) sowie mit einem Start-Stopp-Mechanismus, der so ausgebildet ist, dass in einer Stopp-Phase der Brennkraftmaschine, noch während und/oder nach einem Abstellen der Brennkraftmaschine, dieser einen eingespurten Zustand des Vorspurmechanismus bewirkt, damit bei einem anschließenden Start der Brennkraftmaschine der Andrehritzel (6) bereits in einer vorgeschoben Stellung angeordnet ist, gekennzeichnet durch einen Halterungs-Mechanismus (15), der während und/oder nach der Stopp-Phase den elektromagnetischen Vorspurmechanismus stromlos in der vorgeschoben Stellung hält.
2. Startvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Halterungs-Mechanismus (15) während und nach der
Stopp-Phase den elektromagnetischen Vorspurmechanismus stromlos im eingespurten Zustand hält.
3. Startvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich- net, dass der Halterungsmechanismus (15) zwei Permanetmagnete
(16, 17) umfasst, die so angeordnet sind, dass eine magnetische Haltekraft im eingespurten Zustand vorhanden ist, die den Andrehritzel (6) in der vorgeschoben Stellung hält.
4. Startvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster, beweglicher im Wirkbereich einer Magnetspule (9) des elektromagnetischen Vorspurmechanismus angeordneter Permanentmagnet (16) vorhanden ist, der mit einem gegenpoligen zweiten Permanentmagneten (17) die Haltekraft aufbringt, wobei der ers- te Permanentmagnet (16) im eingespurten Zustand im Wirkbereich des zweiten Permanentmagneten (17) angeordnet ist.
5. Startvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Halterungsmechanismus (15) parallel zu einer Antriebswelle (18) des elektromotorischen Antriebes der Startvorrichtung (1) angeordnet ist, und über einen Hebelarm (11) mit diesem verbunden ist, wobei insbesondere eine Bewegungsrichtung eines Magnetankers (10) sowie eines mit dem Magnetanker (10) verbundenen ersten Ringmagneten (20) des Vorspurmechanismus parallel zu einer Drehachse des elektromotorischen Antriebes verläuft.
6. Startvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge- kennzeichnet, dass der Halterungsmechanismus (15) koaxial zu einer Antriebswelle (18) des elektromotorischen Antriebes der Startvorrichtung (1 ) angeordnet ist, wobei insbesondere ein erster (20) und ein zweiter Ringmagnet (21 ) des Halterungsmechanismus (15) koaxial um die Antriebswelle (18) angeordnet sind.
7. Startvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Permanentmagnet (20) einen geringeren Außendurchmesser als der Innendurchmesser des zweiten Permanentmagneten (21 ) aufweist, so dass der erste Permanentmagnet (20) in den zweiten Permanentmagneten (21) eintauchen kann.
8. Startvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kraftfeder vorhanden ist, deren Federkraft entgegen einer Haltekraft, insbesondere einer magneti- sehen Haltekraft des Vorspurmechanismus gerichtet ist.
9. Startvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorspurmechanismus durch eine umgekehrte Bestromung eines Ankers (10) von dem eingespurten Zustand in einen ausgespürten Zustand bewegbar ist.
10. Startvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Freilauf mit einem drehzahlabhängigen Rückstellmoment, vorzugsweise zusätzlich zu einer Rückstellfeder.
EP06807033A 2005-10-06 2006-10-06 Startvorrichtung zum andrehen von brennkraftmaschinen Withdrawn EP1941155A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102005048599A DE102005048599A1 (de) 2005-10-06 2005-10-06 Startvorrichtung zum Andrehen von Brennkraftmaschinen
PCT/EP2006/067131 WO2007039642A1 (de) 2005-10-06 2006-10-06 Startvorrichtung zum andrehen von brennkraftmaschinen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP1941155A1 true EP1941155A1 (de) 2008-07-09

Family

ID=37510831

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP06807033A Withdrawn EP1941155A1 (de) 2005-10-06 2006-10-06 Startvorrichtung zum andrehen von brennkraftmaschinen

Country Status (6)

Country Link
US (1) US7934436B2 (de)
EP (1) EP1941155A1 (de)
KR (1) KR101092874B1 (de)
CN (1) CN101287903B (de)
DE (1) DE102005048599A1 (de)
WO (1) WO2007039642A1 (de)

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007058912A1 (de) * 2007-11-30 2009-06-04 Robert Bosch Gmbh Elektrische Antriebsmaschine mit einem Stator und einem Rotor
DE102008007077B4 (de) * 2008-01-31 2017-08-31 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Startvorrichtung sowie Startvorrichtung für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs
DE102008044249A1 (de) * 2008-12-02 2010-06-10 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Starten einer Brennkraftmaschine
DE102008054979A1 (de) * 2008-12-19 2010-06-24 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung für Start-Stopp-Anlagen von Brennkraftmaschinen in Kraftfahrzeugen
JP4835774B2 (ja) 2009-09-04 2011-12-14 株式会社デンソー エンジン停止始動制御装置
FR2952975B1 (fr) * 2009-11-24 2012-07-20 Peugeot Citroen Automobiles Sa Procede et dispositif de pilotage d'un demarreur electrique
US8510019B2 (en) * 2010-01-20 2013-08-13 Denso Corporation Control device of automatic engine stop and start
CN103397967B (zh) * 2010-01-20 2016-01-06 株式会社电装 自动发动机停止和起动的控制设备
WO2012131845A1 (ja) * 2011-03-25 2012-10-04 トヨタ自動車株式会社 スタータの制御装置および制御方法、ならびに車両
US9121380B2 (en) 2011-04-07 2015-09-01 Remy Technologies, Llc Starter machine system and method
WO2012139129A2 (en) 2011-04-07 2012-10-11 Remy Technologies, Llc Starter machine system and method
CN102822500B (zh) * 2011-04-08 2014-01-08 丰田自动车株式会社 起动机的控制装置、控制方法和车辆
US8872369B2 (en) 2012-02-24 2014-10-28 Remy Technologies, Llc Starter machine system and method
US8860235B2 (en) 2012-02-24 2014-10-14 Remy Technologies, Llc Starter machine system and method
US8829845B2 (en) 2012-02-28 2014-09-09 Remy Technologies, Llc Starter machine system and method
US8733190B2 (en) 2012-04-25 2014-05-27 Remy Technologies, Llc Starter machine system and method
DE102013210219A1 (de) * 2013-06-03 2014-07-03 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Starteranordnung und Verfahren zum Betreiben der Starteranordnung
FR3014061B1 (fr) * 2013-12-02 2015-12-11 Renault Sas Procede de commande de commande du demarrage du moteur thermique d'un groupe motopropulseur hybride
DE102020131529A1 (de) 2020-11-27 2022-06-02 Seg Automotive Germany Gmbh Startvorrichtung für eine Brennkraftmaschine
JP2025184441A (ja) * 2024-06-07 2025-12-18 株式会社デンソー クラッチ装置

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB566399A (en) 1942-07-02 1944-12-28 Bendix Aviat Corp Improvements in engine starting devices
US2863320A (en) 1956-10-17 1958-12-09 Bendix Aviat Corp Engine starter gearing
JPS5877166A (ja) 1981-11-02 1983-05-10 Norio Akamatsu 電磁コイルを備えるセルモ−タ装置
US6109122A (en) * 1998-11-10 2000-08-29 Delco Remy International, Inc. Starter motor assembly
DE19911161C2 (de) 1999-03-11 2003-10-30 Bosch Gmbh Robert Elektromechanisches Vor- und Rückspurprinzip für Koaxialstarter
DE10005005A1 (de) * 1999-04-01 2000-10-12 Bosch Gmbh Robert Startanlage für eine Verbrennungskraftmaschine und Verfahren zum Betrieb der Startanlage
EP1154153B1 (de) * 2000-05-09 2007-04-04 Denso Corporation Anlassverfahren für einen Verbrennungsmotor gemäss Freilauf-Haltezustand
JP2002089422A (ja) * 2000-09-14 2002-03-27 Denso Corp 車両用始動装置
AU2002218144A1 (en) 2000-10-25 2002-05-06 Robert Bosch G.M.B.H Starting device for internal combustion engines
JP2002221133A (ja) * 2001-01-25 2002-08-09 Denso Corp 車両用始動装置
IES20020199A2 (en) 2002-03-21 2003-08-06 Tripco Ltd Resettable switching device
JP4155115B2 (ja) 2003-06-10 2008-09-24 株式会社デンソー スタータ
DE102005004326A1 (de) 2004-08-17 2006-02-23 Robert Bosch Gmbh Startvorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit separatem Einrück- und Startvorgang
DE102004041618B4 (de) 2004-08-27 2009-09-03 Compact Dynamics Gmbh Startervorrichtung zum Andrehen von Brennkraftmaschinen

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2007039642A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
KR101092874B1 (ko) 2011-12-14
KR20080053357A (ko) 2008-06-12
US7934436B2 (en) 2011-05-03
CN101287903A (zh) 2008-10-15
WO2007039642A1 (de) 2007-04-12
DE102005048599A1 (de) 2007-04-12
CN101287903B (zh) 2011-08-10
US20090133532A1 (en) 2009-05-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1941155A1 (de) Startvorrichtung zum andrehen von brennkraftmaschinen
EP0960276B1 (de) Schaltungsanordnung für ein einrückrelais
DE102006006841B4 (de) Steuerung des Neustarts einer Brennkraftmaschine
WO2009138346A1 (de) Starter für eine brennkraftmaschine
DE102011001175A1 (de) Maschinen-Start-System mit Hoch- und Niedrigdrehzahlmodi des Motorbetriebs
EP2132758B1 (de) Startermechanismus mit mehrstufigem hubrelais
EP2702263B1 (de) Startvorrichtung für eine brennkraftmaschine
DE102006033174A1 (de) Spulenanordnung mit einem Spulenträger eines elektromagnetischen Antriebs
EP3443571B1 (de) Stromlos monostabile elektromagnetische stellvorrichtung und verwendung einer solchen
EP2247849B1 (de) Verfahren zum betreiben einer startvorrichtung sowie startvorrichtung
DE10256901B4 (de) Koaxiale Anlassermotoranordnung mit einer von der Ritzelwelle beabstandeten Rückstellfeder
DE102005048598B4 (de) Startvorrichtung zum Andrehen von Brennkraftmaschinen
DE102009028296A1 (de) Vorrichtung zur Ansteuerung eines elektromagnetischen Schaltelementes
DE102010062241A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Starters eines Fahrzeugs
DE10008935A1 (de) Betätigungsvorrichtung für eine Blende in einem Kraftfahrzeugscheinwerfer
DE102013207885A1 (de) Startvorrichtung für eine Brennkraftmaschine
WO2018134369A1 (de) Elektromagnetisches relais, insbesondere starterrelais, sowie verfahren zum betätigen einer startvorrichtung mit einem starterrelais
EP2864994B1 (de) Verfahren zur betätigung einer startvorrichtung für eine brennkraftmaschine
WO2010145876A1 (de) Verwendung einer startvorrichtung
DE10226341A1 (de) Antrieb für eine Verstelleinrichtung in einem Kraftfahrzeug
DE102015225872A1 (de) Elektromagnetisches Relais, insbesondere Starterrelais für eine Startvorrichtung
DE1488408C3 (de) Elektrische Anlaß vorrichtung für Brennkraftmaschinen
DE3211565A1 (de) Schaltungsanordnung fuer das anlassen von motoren mittels elektrischem anlassmotor
DE102010063091A1 (de) Vorspuraktuator für Startvorrichtung
DE102017216605A1 (de) Einrückrelais für sowie Verfahren zum Betreiben einer vorzugsweise als Startvorrichtung ausgebildeten elektrische Maschine mit einem Einrückrelais

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20080506

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): DE FR IT

DAX Request for extension of the european patent (deleted)
RBV Designated contracting states (corrected)

Designated state(s): DE FR IT

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20150501