DE10245819B4

DE10245819B4 - Anlassersteuereinrichtung

Info

Publication number: DE10245819B4
Application number: DE2002145819
Authority: DE
Inventors: Motoi Hisamoto
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2001-10-03
Filing date: 2002-10-01
Publication date: 2007-09-13
Anticipated expiration: 2022-10-02
Also published as: CN1427148A; CN1212475C; KR100531732B1; FR2830288A1; JP2003113766A; DE10245819A1; KR20030029459A; FR2830288B1; JP3577298B2

Abstract

Anlassersteuervorrichtung zum Steuern eines Anlassers (1) zum Starten eines Motors, umfassend:
• eine Steuerschaltung (11) zum Steuern von internen Abläufen der Anlassersteuervorrichtung mit
– einem Halbleiterrelais (12) zum Ansteuern eines elektromagnetischen Schalters (5), der in dem Anlasser (1) vorgesehen ist, wobei die Anlassersteuervorrichtung den Anlasser ansteuert, indem der elektromagnetische Schalter (5) angesteuert wird,
gekennzeichnet durch
• eine Ansteuerungssignalerfassungseinrichtung (30) zum Erfassen von EIN/AUS-Zuständen eines von einem Schlüsselschalter (14) eingegebenen Ansteuerungssignals für den elektromagnetischen Schalter (5) durch Messen einer Anschlussspannung des Halbleiterrelais (12),
und dadurch, dass
• die Ansteuerung des elektromagnetischen Schalters (5) auf der Basis eines Erfassungsergebnisses der Ansteuerungssignalerfassungseinrichtung (30) erfolgt.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anlassersteuervorrichtung und insbesondere eine Anlassersteuervorrichtung zum Steuern eines Anlassers zum Starten eines Motors eines Fahrzeugs oder Ähnlichem, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.

Eine Vorrichtung dieser Art ist bekannt aus DE 198 27 450 A1 . Diese Anlassersteuerschaltung umfasst neben einer Steuerschaltung für die Steuerung der internen Abläufe mit einem Halbleiterrelais zum Ansteuern des Anlassers über einen elektromagnetischen Schalter ferner einen Anlasserhilfsschalter in einem Anlasserschutzgerät, wobei von einem Schlüsselschalter nur eine Verbindung zwischen einem Startkontakt und dem Anlasserschutzgerät hergestellt wird. Damit wird der Schutz des Anlassers im wesentlichen aufgrund der Integration des Anlasserhilfsschalters.

Daneben ist eine weitere Einrichtung zur elektronischen Steuerung eines elektromagnetischen Schalters eines Anlassers für einen Motor aus JP 11-1902 67 A bekannt. 8 zeigt ein Verdrahtungsdiagramm einer konventionellen Anlassersteuerschaltung dieses Typs. In 8 bezeichnet Bezugszeichen 1 eine Anlassermotoreinheit; 2 eine Schalteinheit; 3 einen Anlasser-M-Anschluss; 4 einen Anlasser-B-Anschluss; 5 einen Hilfsschalter für einen Anlasser; 6 eine Hilfsschalterspule; 7 eine Anlassersteuereinrichtung; 8 einen S-Anschluss; 9 einen B-Anschluss; 10 einen L-Anschluss; 11 eine Steuerschaltungseinheit; 12 ein Halbleiterrelais; 13 einen E-Anschluss; 14 einen Schlüsselschalter und; 15 eine Batterie.

In der in 8 gezeigten konventionellen Anlassersteuerschaltung wird ein Treibersignal von dem Schlüsselschalter 14 einer Motorsteuereinheit und ähnlichem direkt in die Anlassersteuereinrichtung 7 eingegeben. Das Treibersignal wird von dem S-Anschluss 8 erfasst, um das Halbleiterrelais 12 EIN-zuschalten. Dann wird elektrische Energie zum Antreiben eines elektromagnetischen Schalters eines Anlassers, beispielsweise des Anlasserhilfsschalters (auf den nachstehend als Hilfsschalter Bezug genommen wird) 5 von dem Anlasser-B-Anschluss 4 zugeführt.

9 zeigt ein Funktions-Systemdiagramm der konventionellen Anlassersteuerschaltung. In 9 bezeichnet Bezugszeichen 21 eine Schutzschaltungseinheit; 22 eine Treibersignaleingabeeinheit; 23 eine arithmetische Verarbeitungseinheit; 24 eine Schutzschaltungseinheit; 25 eine Energieversorgungsschaltungseinheit; und 26 eine Ausgangssteuereinheit.

Ein Treibersignal vom Schlüsselschalter 14 wird in die Treibersignaleingangseinheit 22 durch die Schutzschaltungseinheit 21 eingegeben, die in der Steuerschaltungseinheit 11 innerhalb der Anlassersteuereinrichtung 7 vorgesehen ist (siehe 8). Dann wird in der Arithmetikverarbeitungseinheit 23 bestimmt, ob es möglich ist, einen Anlassvorgang EIN/AUS-zuschalten. Wenn der Anlasserbetrieb EIN ist, wird das Treibersignal an die Ausgangssteuereinheit 26 übertragen, um den Hilfsschalter 5 zu veranlassen, zu arbeiten. Außerdem wird elektrische Energie von dem Anlasser B-Anschluss 4 der Hilfsschalterspule 6 (8) zugeführt, um den Hilfsschalter 5 zu veranlassen, zu arbeiten.

Außerdem wird allgemein ein Verfahren verwendet, in dem, wenn die Anlassersteuereinrichtung 7 nicht angelassen hat, das Halbleiterrelais 12 (8) zum Antreiben des Hilfsschalters 5 AUS ist und wenn die Anlassersteuereinrichtung 7 angelassen hat und ein Treibersignal erfasst worden ist, das Halbleiterrelais 12 EIN-geschaltet ist zum Zuführen elektrischer Energie zum Antreiben des Hilfsschalters 5.

Da die konventionelle Anlassersteuereinrichtung wie oben beschrieben aufgebaut ist zum direkten Erfassen eines Treibersignals vom Schlüsselschalter, der Motorsteuereinheit oder ähnlichem, ist ein Anschluss und ein Leitungsdraht zum Erfassen des Treibersignals erforderlich, der in der Anlassersteuereinrichtung vorgesehen ist. Daher wird ein Aufbau, in dem der Hilfsschalter in der Anlassersteuereinrichtung integriert ist, kompliziert.

Wenn der Hilfsschalter durch elektrische Energie von einer Anlasser-B-Anschluss-Spannung angetrieben wird, behält außerdem der Anlasser, da der Anlasser-B-Anschluss direkt verbunden ist mit dem Batterie-B-Anschluss, ein Drehen bei, wenn das Halbleiterrelais zum Antreiben des Hilfsschalters verzögert ist in einem Kurzschlusszustand.

Wenn beispielsweise ein Teil der Steuerschaltungseinheit der arithmetischen Verarbeitungseinheit verzögert ist, wird es außerdem unmöglich, elektrische Energie zum Antreiben des Hilfsschalters zuzuführen mit dem Ergebnis, dass der Anlasser nicht angetrieben werden kann.

Aus DE 196 24 761 A1 ist ein Rundfunkempfänger mit integrierter Fernsprecheinrichtung bekannt, bei dem die Energieversorgung zu verschiedenen Baugruppen zeitverzögert nach dem Abschalten des Zündschalters unterbrochen wird.

Gemäß DE 39 00 780 C2 oder DE 27 00 982 A1 wird bei einer Schutzeinrichtung für einen Anlasser eines Kraftfahrzeugs die für die Steuerung benötigte Wechselspannung erfasst, in dem eine überlagerte Gleichspannung beseitigt wird.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung wurde erfunden im Hinblick auf die obigen und andere Nachteile und es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Anlassersteuereinrichtung bereitzustellen, die in der Lage ist, den Aufbau zu vereinfachen, in dem ein Hilfsschalter in der Anlassersteuereinrichtung integriert wird und einen Starter von einer weiteren Rotation abzuhalten, selbst wenn ein Halbleiterrelais in einem Kurzschlusszustand gehemmt ist, und das Antreiben des Starters zu verhindern, selbst wenn eine Arithmetikverarbeitungseinheit gehemmt ist.

Die folgende Erfindung betrifft eine Anlassersteuervorrichtung zum Steuern eines Anlassers zum Starten eines Motors, umfassend eine Steuerschaltung zum Steuern von internen Abläufen der Anlassersteuervorrichtung mit einem Halbleiterrelais zum Ansteuern eines elektromagnetischen Schalters, der in dem Anlasser vorgesehen ist, wobei die Anlassersteuervorrichtung den Anlasser ansteuert, indem der elektromagnetische Schalter angesteuert wird, gekennzeichnet durch eine Ansteuerungssignalerfassungseinrichtung zum Erfassen von EIN/AUS-Zuständen eines von einem Schlüsselschalter eingegebenen Ansteuerungssignals für den elektromagnetischen Schalter durch Messen einer Anschlussspannung des Halbleiterrelais, und dadurch, dass die Ansteuerung des elektromagnetischen Schalters auf der Basis eines Erfassungsergebnisses der Ansteuerungssignalerfassungseinrichtung erfolgt.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
In den Zeichnungen zeigt:
1 ein Verbindungsschaltplan eines Aufbaus einer Anlassersteuervorrichtung in Übereinstimmung mit einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 ein Blockschaltbild eines Aufbaus der Anlassersteuervorrichtung in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
3 eine Tabelle, in der mögliche Schaltzustände einer Spannung an einem L-Anschluss der Anlassersteuervorrichtung in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angegeben sind;
4 eine Graphik der Pulsation einer Anlasser-B-Anschluss-Spannung der Anlassersteuervorrichtung in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
5 eine Graphik einer Pulsation einer Anlasser-B-Anschluss-Spannung im Falle, in dem ein Teil einer Gleichstromkomponente von einer Zener-Diode in der Anlassersteuervorrichtung in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung entfernt worden ist;
6 eine Graphik einer Pulsation einer Anlasser-B-Anschluss-Spannung, im Fall, in dem Widerstände in Serie geschalten sind zum Teilen der Spannung in der Anlassersteuervorrichtung in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
7 eine eine Pulsation einer Anlasser-B-Anschluss-Spannung wiedergebende Graphik, im Fall, in dem eine Gleichstromkomponente durch eine Differenzialschaltung entfernt worden ist in der Anlassersteuervorrichtung in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
8 ein Verbindungsschaltungsdiagramm eines Aufbaus einer konventionellen Anlasserschutzvorrichtung; und
9 ein Blockschaltbild eines Aufbaus einer konventionellen Anlassersteuerschaltung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachstehend beschrieben unter Bezugnahme auf die Zeichnungen.
1 zeigt ein Verbindungsschaltungsdiagramm einer Anlassersteuervorrichtung in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 2 zeigt ein Funktions-Systemdiagramm einer Anlassersteuerschaltung, die in der Anlassersteuereinrichtung nach 1 bereitgestellt ist. In diesen Figuren kennzeichnen Bezugszeichen 1 eine Anlassermotoreinheit; 2 eine Hauptschalt-Einrichtung; 3 einen Anlasser-M-Anschluss; 4 einen Anlasser-B-Anschluss, 5 einen Hilfsschalter, 6 eine Hilfsschalterspule; 7 eine Anlassersteuereinrichtung; 9 einen B-Anschluss; 10 einen L-Anschluss; 11 eine Steuerschaltungseinheit; 12 ein Halbleiterrelais; 13 einen E-Anschluss; 14 einen Schlüsselschalter und 15 eine Batterie. Zusätzlich kennzeichnet in 2 das Bezugszeichen 23 eine Arithmetikverarbeitungseinheit, 24 eine Schutzschaltungseinheit, 25 eine Leistungsschaltungseinheit; 26 eine Ausgangssteuereinheit und 30 eine Treibersignalerfassungseinheit.
Wie beim Vergleich der 1 und 8 erkennbar ist, unterscheidet sich diese Ausführungsform von dem oben beschriebenen konventionellen Beispiel dahingehend, dass der S-Anschluss 8, der in 8 gezeigt ist, in dieser Ausführungsform nicht vorgesehen ist. Darüber hinaus, wie aus einem Vergleich der 2 und 9 ersichtlich, unterscheidet sich diese Ausführungsform auch von dem oben erwähnten konventionellen Beispiel dahingehend, dass auf das Eliminieren des S-Anschlusses 8 die Schutzschaltungseinheit 21 und die Treibersignaleingabeeinheit 22 für den S-Anschluss 8, die in 9 gezeigt sind, nicht vorgesehen sind und dass die Treibersignalerfassungseinheit 30 zum Erfassen eines Treibersignals in dieser Ausführungsform hinzugefügt worden ist.
Ein Verfahren zum Steuern der Anlassersteuervorrichtung, die in 1 und 2 gezeigt ist, wird beschrieben. Als erstes wird ein Treibersignal, das von einem Schlüsselschalter 14, einer (nicht dargestellten) Motorsteuereinheit oder ähnlichem eingegeben wird, umgesetzt in Energie der Hilfsschaltspule 6 des Hilfsschalters 5 als ein Strom. Dieser Erregerstrom und eine Spannung am L-Anschluss 10, die von einem an dem mit dem Hilfsschalter 5 verbundenen Steuersubstrat vorgesehenen EIN-Widerstand des Halbleiterrelais 12 generiert wird, werden von der Treibersignalerfassungseinheit 30 erfasst, wodurch der EIN/AUS-Zustand des von dem Schlüsselschalter 14, der Motorsteuereinheit oder ähnlichem eingegebenen Antriebssignals bestimmt wird. Wenn das Antriebssignal EIN ist, wird das Antriebssignal zu der Ausgangssteuereinheit 26 übertragen, um den Betrieb des Hilfsschalters 5 zu bewirken. Beachte, dass in dieser Ausführungsform elektrische Energie zum Veranlassen des Hilfsschalters 5 zu arbeiten, als von einer Schaltung des Schlüsselschalters 14 bereitgestellt angenommen wird.
D.h., eine Spannung an dem als Anschluss der mit dem Hilfsschalter 5 verbundenen Ausgangssteuerschaltung 26 dienenden L-Anschluss ändert sich wie in der Tabelle der 3 gezeigt. In der Tabelle der 3 kennzeichnet das Bezugszeichen (1) einen Erregerstrom einer Hilfsschalterspule ergänzt um einen Halbleiterrelais-EIN-Widerstand und (2) kennzeichnet eine Batteriespannung. Außerdem indiziert ein Zustand, in dem ein Antriebssignal EIN ist und ein Halbleiterrelais AUS ist, einen Zustand, in dem eine Anlasserschutzeinrichtung arbeitet.
Die Treibersignalerfassungseinheit 30 misst die durch die Bezugszeichen (1) und (2) in der Tabelle der 3 repräsentierten Spannungen, wodurch es möglich wird, EIN/AUS-Zustände eines von dem Schlüsselschalter 14, der Motorsteuereinheit oder ähnlichem eingegebenen Antriebssignals zu bestimmen, selbst wenn der S-Anschluss und der Zuführungsdraht nicht vorgesehen ist.
Da eine durch den Erregerstrom der Hilfsschalterspule multipliziert mit den Halbleiterrelais-EIN-Widerstandswert bewirkte Potenzialdifferenz klein ist, wird des möglich, die Potenzialdifferenz genauer zu erfassen, wenn sie durch eine Verstärkerschaltung wie z. B. einen Operationsverstärker verstärkt wird.
Da die durch den Erregerstrom der Hilfsschalterspule vermehrt um den Halbleiterrelais-EIN-Widerstand bedingte Potenzialdifferenz erfasst wird, wird demnach der EIN/AUS-Zustand eines von dem Schlüsselschalter 14, der Motorsteuereinheit oder ähnlichem eingegebenen Treibersignals von der Arithmetikverarbeitungseinheit 23, die aus einem Mikrocomputer oder ähnlichem besteht, bestimmt. Demnach wird eine Verbindungsverdrahtung zum Senden des Treibersignals unnötig, ein Aufbau der Anlassersteuereinrichtung wird vereinfacht und Kosten der Anlassersteuereinrichtung können reduziert werden.
Wenn die Treibersignalerfassungseinheit 30 ein Antriebssignal (Treibersignal) erfasst, startet als nächstes die Arithmetikverarbeitungseinheit 23 automatisch die Leistungsschaltungseinheit 25 (schaltet sie EIN) der Anlassersteuereinrichtung 7, wohingegen, wenn die Treibersignalerfassungseinheit 30 kein Signal erfasst innerhalb eines festgelegten Zeitraums, die Arithmetikverarbeitungseinheit 23 automatisch die Leistungsschaltungseinheit 25 unterbricht (AUS-schaltet). Dadurch wird es möglich, den Energieverbrauch der Steuerschaltungseinheit 11 zu verringern.
Zusätzlich wird das Halbleiterrelais 12 zum Antreiben des Hilfsschalters 5 eingestellt, um immer im EIN-Zustand zu sein und die Arithmetikverarbeitungseinheit 23 wird eingestellt, um das Halbleiterrelais 12 AUS-zuschalten zum Antreiben des Hilfsschalters 5. Außerdem wird die elektrische Energie des Hilfsschalters 5 von der Schlüsselschalter-Seite zugeführt. Selbst wenn die Arithmetikverarbeitungseinheit 23 gehemmt ist oder das Halbleiterrelais 12 in einem Kurzschlusszustand gehemmt ist, wird dadurch, da ein Anlasservorgang von einem Antriebssignal des Schlüsselschalters abhängt und der Anlasser in denselben Betriebszustand versetzt wird wie ein Anlasser, der nicht mit der Steuerschaltung montiert ist, der Anlasser niemals gesperrt.
Da es unnötig wird, einen zweiten Mikrocomputer einzurichten zum Überwachen der Arithmetikverarbeitungseinheit 23, die aus einem Mikrocomputer gebildet ist oder ein zweites Halbleiterrelais als Fehlersicherung einzurichten, können demnach Kosten leicht reduziert werden.
Da eine Anlasserschutzeinrichtung allgemein eingearbeitet ist in eine mit einer Anlassersteuerschaltung montierte Einrichtung, ist in dieser Ausführungsform auch eine Anlasserschutzeinrichtung vorgesehen. Funktionen der Anlasserschutzeinrichtung schließen beispielsweise ein, eine Funktion zum Verhindern von Überschreiten, eine Funktion zum Schützen eines Anlassers vor Überhitzung und eine Funktion zum Verhindern eines erneuten in Eingriffbringens eines Anlasserritzels.
Ein Verfahren der Verwendung der Pulsation einer Anlasser-B-Anschluss-Spannung ist unter den Funktionen der Anlasserschutzeinrichtung wohlbekannt. Die Pulsation einer Spannung an dem Anlasser-B-Anschluss 4 wird unter Bezugnahme auf 4 kurz beschrieben.
Wenn ein Benutzer den Schlüsselschalter 14 zum Aktivieren eines Anlassers betätigt, fällt, da ein großer Strom (Stromstoß) temporär zum Anlasser fließt, eine Anlasser-B-Anschluss-Spannung abrupt ab einem Punkt (a) ab, wie dargestellt.
In der Folge steigt in einer Periode (b), wenn ein Motor beginnt, durch den Anlasser gedreht zu werden, da ein Erregerstrom zum Anlasser graduell abnimmt, die Anlasser-B-Anschluss-Spannung graduell an. Als nächstes ändert sich in einer Periode (c), wenn der Motor in einen Zustand kommt, in dem er von dem Anlasser gedreht wird, (Ankurbelzustand), da ein Motordrehmoment entsprechend einem Kompressionsprozess und einem Ausdehnungstakt schwankt, eine Wellenform der Anlasser-B-Anschluss-Spannung periodisch in derselben Weise wie die Schwankung des Motordrehmomentes.
Als Nächstes steigt in einer Periode (d), wenn der Motor seinen Betrieb startet, da eine auf den Anlasser durch ein von dem Motor generiertes Moment einwirkende Last zunimmt, die Anlasser-B-Anschluss-Spannung an.
Daraufhin ändert sich in einer Periode (e), wenn der Starter in einen Zustand kommt, in dem er durch den Motor gedreht wird, selbst wenn der Motor seinen Betrieb gestartet hat (Überschreitungszustand), da der Anlasser in einen unbelasteten Zustand kommt die Anlasser-B-Anschluss-Spannung zu einer konstanten Spannung.
Schließlich kehrt bei Punkt (f), da der Anlasser AUS-geschaltet ist, wenn der Schlüsselschalter 14 AUS-geschaltet ist, die Anlasser-B-Anschluss-Spannung zurück zu einem Anfangswert vor dem Betätigen des Motors.
Der Zustand der Anlasser-B-Anschluss-Spannung in den Perioden (c) und (e) wird Pulsation genannt. Ein Verfahren des Verwendens dieser Pulsation zum Realisieren der Überschreitungsverhinderungsfunktion und der Überhitzungsfunktion ist im allgemeinen bekannt.
Jedoch hat die Pulsation der Anlasser-B-Anschluss-Spannung eine Wellenform, in der eine Wechselstromkomponente hinzugefügt ist zu einer Gleichstromkomponente. Da eine Spannung bei dieser Wellenform hoch ist, ist es schwierig, die Pulsation zu verarbeiten, wie in der arithmetischen Verarbeitungseinheit. Daher ist es erforderlich, dass die Gleichstromkomponente in einem bestimmten Umfang subtrahiert oder entfernt wird.
In diesem Fall des Subtrahierens der Gleichstromkomponente gibt es ein Verfahren zum Entfernen eines Teils der Gleichstromkomponente durch eine Zener-Diode oder Ähnliches, wie in 5 gezeigt oder ein Verfahren zum Verbinden von Widerständen in Serie zum Aufteilen der Spannung, wie in 6 gezeigt. Jedoch ist es notwendig, getrennte Steuerschaltungssubstrate für Batterien von 12V und 24V zu verwenden, die es erschweren, ein Steuerschaltungssubstrat gemeinsam für die Batterien von 12V und 24V zu verwenden.
Zusätzlich wird in dem Verfahren zum Aufteilen der Spannung eine Breite der Pulsation im Zustand der Anlasser-B-Anschluss-Spannung in den Perioden (c) und (e) reduziert.
Die Gleichstromkomponente der Pulsation der Anlasser-B-Anschluss-Spannung kann leicht entfernt werden durch Einrichten einer differenziellen Schaltung, die aus einem Kondensator und einem Widerstand besteht, wie in 7 gezeigt.
Die Gleichstromkomponente der Pulsation der Anlasser-B-Anschluss-Spannung wird entfernt durch diese Differenzierschaltung, wodurch die Verarbeitung in der Arithmetikverarbeitungseinheit 23 leicht wird, die Breite der Pulsation im Zustand der Anlasser-B-Anschluss-Spannung in den Perioden (c) und (e) wird nicht reduziert und die Genauigkeit der Verarbeitung wird verbessert. Zusätzlich wird es möglich, das Steuerschaltungssubstrat gemeinsam leicht zu verwenden für Batterien von 12V und 24V.
Wie oben beschrieben ist in dieser Ausführungsform die Anlassersteuereinrichtung 7 derart angeordnet, dass ein Antriebssignal vom Schlüsselschalter 14, der Motorsteuereinheit oder ähnlichem von der Treibersignalerfassungseinheit 30 direkt erfasst wird. Dadurch wird der S-Anschluss zum Erfassen eines Treibersignals und die Verbindungsverdrahtung zum Senden des Treibersignals, die üblicherweise verwendet werden, in der Anlassersteuereinrichtung 7 unnötig. Demnach kann ein Aufbau, in dem der Hilfsschalter integriert ist (elektromagnetischer Schalter 5) in der Anlassersteuereinrichtung 7, vereinfacht werden.
Zusätzlich kann in dieser Ausführungsform, da die Anlassersteuereinrichtung 7 derart angeordnet ist, dass der Hilfsschalter (elektromagnetischer Schalter) von elektrischer Energie angetrieben wird von dem Schlüsselschalter 14, der Anlasser davon abgehalten werden, weiter zu rotieren selbst wenn das Halbleiterrelais 12 in einem Kurzschlusszustand gehemmt ist. Demnach ist es unnötig, einen zweiten Mikrocomputer, ein zweites Halbleiterrelais oder ähnliches zur Fehlersicherheit bereitzustellen und Kostenreduzierung kann realisiert werden. Jedoch wird der Anlassvorgang von dem Schlüsselschalter 14 abhängen.
Außerdem wird in dieser Ausführungsform das Halbleiterrelais zum Antreiben des Hilfsschalters (elektromagnetischer Schalter) so eingestellt, dass es immer im EIN-Zustand ist und die Steuerschaltung wird eingerichtet, um ein Signal zum AUS-Schalten des Halbleiterrelais auszugeben und dem Hilfsschalter elektrische Energie von der S-Anschluss-Seite zuzuführen. Demnach kann, selbst wenn ein Teil der Steuerschaltung (z. B. die Arithmetikverarbeitungseinheit 23) gehemmt ist, da es möglich ist, elektrische Energie zum Antreiben des Hilfsschalters (elektromagnetischer Schalter) zuzuführen, der Anlasser angetrieben werden.
Darüber hinaus wird in dieser Ausführungsform die Pulsation der Anlasser-B-Anschluss-Spannung von der Differenzierschaltung in der Einrichtung verarbeitet, in der die Pulsation der Anlasser-B-Anschluss-Spannung verwendet wird für die Anlasserschutzfunktion, wodurch es möglich wird, das Substrat leicht gemeinsam zu verwenden für die Batterien von 12V und 24V.
Die vorliegende Erfindung ist eine Anlassersteuervorrichtung zum Steuern eines Anlassers zum Starten eines Motors, die einschließt: eine Steuerschaltung zum Steuern eines internen Vorgangs der Anlassersteuereinrichtung; ein Halbleiterrelais zum Steuern eines Betriebs eines in dem Anlasser vorgesehenen elektromagnetischen Schalters durch das Steuern der Steuerschaltung; und eine Treibersignalerfassungsvorrichtung zum Erfassen von EIN/AUS-Zuständen eines von einem Schlüsselschalter eingegebenen Treibersignals des elektromagnetischen Schalters durch Messen einer Anschlussspannung des Halbleiterrelais, wobei die Anlassersteuereinrichtung den Anlasser steuert durch ein Veranlassen des elektromagnetischen Schalters zu arbeiten, basierend auf einem Erfassungsergebnis der Treibersignalerfassungsvorrichtung. Da ein Anschluss zum Erfassen des Treibersignals unnötig wird und die Anzahl von Anschlüssen reduziert ist, kann daher ein Aufbau, in dem ein Hilfsschalter integriert ist mit der Anlassersteuereinrichtung, vereinfacht werden. Außerdem kann der Anlasser davon abgehalten werden, um weiter zu rotieren, selbst wenn das Halbleiterrelais in einem Kurzschlusszustand gehemmt ist und kann selbst angetrieben werden, wenn eine Arithmetikverarbeitungseinheit gehemmt ist.
Zusätzlich ist die Anlassersteuervorrichtung ausgestattet mit einer Energiesteuervorrichtung zum Starten einer Energiezufuhr der Steuerschaltung, wenn die Treibersignalerfassungsvorrichtung erfasst, dass das Treibersignal EIN ist, wohingegen, wenn die Treibersignalerfassungseinrichtung erfasst, dass das Treibersignal AUS ist, die Energiezufuhr der Steuerschaltung in den Ruhezustand versetzt wird nachdem eine festgelegte Zeitspanne abgelaufen ist seit das Treibersignal AUS-geschaltet worden ist. Demnach kann der Energieverbrauch der Steuerschaltung reduziert werden.
Zusätzlich ist das Halbleiterrelais zum Antreiben des elektromagnetischen Schalters eingerichtet, um immer in einem erregten Zustand zu sein und in den unterbrochenen Zustand durch ein Signal von der Steuerschaltung zu kommen. Daher wird, selbst wenn die Steuerschaltung gehemmt ist, ein Betreiben des elektromagnetischen Schalters abhängig von einem von dem Schlüsselschalter eingegebenen Treibersignal und der Anlasser kann davon abgehalten werden, gesperrt zu werden.
Da elektrische Energie des elektromagnetischen Schalters von dem Schlüsselschalter zugeführt wird, kann zusätzlich der Anlasser davon abgehalten werden, eine Drehung beizubehalten, selbst wenn der Halbleiterrelais in einem Kurzschlusszustand gehemmt ist.
Zusätzlich kann, da eine Anlasserschutzvorrichtung zum Schützen des Anlassers in der Steuerschaltung vorgesehen ist, das Verhindern von Überschreitung, der Schutz vor Überhitzung und das Verhindern von erneuten in Eingriffkommens eines Anlasserritzels durchgeführt werden.
Außerdem ist die Anlassersteuereinrichtung versehen mit einer Differenzierschaltung zum Messen einer Energieversorgungsspannung des Anlassers, Subtrahieren einer Gleichstromkomponente der Energieversorgungsspannung und Erfassen nur einer Wechselstromkomponente, und die Anlasserschutzvorrichtung schützt den Anlasser vor Überschreitung und Überhitzung. Demnach wird es möglich, ein Substrat gemeinsam für Batterien von 12V und 24V zu verwenden.

Claims

Anlassersteuervorrichtung zum Steuern eines Anlassers (1) zum Starten eines Motors, umfassend: • eine Steuerschaltung (11) zum Steuern von internen Abläufen der Anlassersteuervorrichtung mit – einem Halbleiterrelais (12) zum Ansteuern eines elektromagnetischen Schalters (5), der in dem Anlasser (1) vorgesehen ist, wobei die Anlassersteuervorrichtung den Anlasser ansteuert, indem der elektromagnetische Schalter (5) angesteuert wird, gekennzeichnet durch • eine Ansteuerungssignalerfassungseinrichtung (30) zum Erfassen von EIN/AUS-Zuständen eines von einem Schlüsselschalter (14) eingegebenen Ansteuerungssignals für den elektromagnetischen Schalter (5) durch Messen einer Anschlussspannung des Halbleiterrelais (12), und dadurch, dass • die Ansteuerung des elektromagnetischen Schalters (5) auf der Basis eines Erfassungsergebnisses der Ansteuerungssignalerfassungseinrichtung (30) erfolgt.
Anlassersteuervorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Energieversorgungssteuereinrichtung (25), – die die Energiezufuhr der Steuerschaltung (11) startet, wenn die Ansteuerungssignalerfassungseinrichtung (30) erfasst, dass das Ansteuerungssignal im Zustand EIN ist, und – die, wenn die Ansteuerungssignalerfassungseinrichtung (30) erfasst, dass das Ansteuerungssignal im Zustand AUS ist, die Energieversorgung der Steuerschaltung (11) unterbricht, nachdem eine feste Zeitspanne abgelaufen ist, seit das Ansteuerungssignal in den Zustand AUS geschaltet worden ist.
Anlassersteuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Halbleiterrelais (12) zum Ansteuern des elektromagnetischen Schalters (5) immer in einem angeregten Zustand ist und von einem Signal von der Steuerschaltung (11) in einen Abschaltzustand versetzt wird.
Anlassersteuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass elektrische Energie des elektromagnetischen Schalters (5) von dem Schlüsselschalter (14) zugeführt wird.
Anlassersteuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in der Steuerschaltung (11) eine Anlasserschutzvorrichtung (24) zum Schutz des Anlassers (1) vorgesehen ist.
Anlassersteuereinrichtung nach Anspruche 5, gekennzeichnet durch eine differenzierende Schaltung zum Messen einer Energieversorgungsspannung des Anlassers, zum Subtrahieren einer Gleichstromkomponente der Energiezufuhrspannung und zum Erfassen nur einer Wechselstromkomponente, wobei die Anlasserschutzvorrichtung (24) den Anlasser vor Überschreitung und Überhitzung basierend auf der Wechselstromkomponente schützt.