用于启动内燃机的并联启动设备制造技术

本发明专利技术涉及一种用于启动内燃机的并联启动设备，具有至少两个启动器，至少两个启动器中的每个启动器具有用于啮合到待启动的内燃机的齿圈中的小齿轮、用于使小齿轮回转的启动马达、用于将小齿轮置入到接合位置中的机械式致动器以及具有数据接口的逻辑单元，逻辑单元操控机械式致动器，以将小齿轮置入到接合位置中，并且操控启动马达(M)，以使小齿轮回转，至少两个启动器中的第一启动器的逻辑单元在接收到启动请求后发出接合请求和回转请求，至少两个启动器中的至少一个其他的启动器的逻辑单元，在接收到接合请求后操控机械式致动器，以将小齿轮置入到接合位置中，并且在接收到回转请求之后操控启动马达，以使小齿轮回转。

【技术实现步骤摘要】
用于启动内燃机的并联启动设备
本专利技术涉及用于启动内燃机的并联启动设备。
技术介绍
为了启动内燃机，通常使用电动操纵的启动器。对于具有几十升或几百升排量的大型马达，例如建筑机械、大型拖拉机、固定式马达以及船舶用马达中，已知的是，多个启动器并联，以便可提供高的启动功率。在所谓的并联启动设备中，多个电动启动器同时作用于内燃机的齿圈，并且因此可一起施加所需的启动功率。为了在启动阶段开始时避免所用的启动器过载，启动器可通过串联切换触点来同步。在开始启动过程时，同时操控所有启动器的接通继电器，并且它们从小齿轮进入到齿圈中的接合过程开始。用于所有启动器的主电流只有在最后一个单个启动器接合之后才同时切换。然而，在单个触点固定串联的情况下，单个启动器或在启动器之间的布线的故障导致启动设备整个失效。因此，根据所用的启动器的数量，提高了整个系统的失效概率。如果同时操控所有单个启动器的(马达电流)开关继电器的激励线圈，则在操控路径中和在其切换元件(例如在马达控制器中)中的电流消耗成倍增加。由DE102005006248A1已知一种并联启动设备，其具有低的布线花费。该并联启动设备包括多个并联的启动器，其分别具有启动马达和接通继电器。如果开关中的至少一个开关包括功率继电器，其将主电流路径切换到相关的启动马达，并且接通继电器、功率继电器和启动马达实现为一个结构单元，并联启动设备可特别简单且成本有利地实现。
技术实现思路
根据本专利技术提出了具有独立权利要求的特征的用于启动内燃机的并联启动设备和用于运行这种并联启动设备的方法。有利的设计方案是从属权利要求以及下文的说明的对象。本专利技术采用的措施是，不再根据电路技术、而是根据信息技术控制多个启动器的并联运行。为此，并联启动设备的至少两个启动器中的每个启动器具有逻辑单元，其具有数据接口，逻辑单元通过数据接口以传递数据的方式彼此连接。此时，启动器中的第一启动器用作主机，其逻辑单元在尤其从上级的计算单元(例如马达控制器)接收到启动请求时，向至少另一个启动器(其用作从机)的逻辑单元发出接合请求和回转请求，其中，至少另一个启动器的逻辑单元在接收到接合请求后操控机械式致动器，尤其接合继电器，以将小齿轮置入到接合位置中，并且在接收到回转请求后操控启动马达，以使小齿轮回转。尽管在下文中主要提到一起动器或其他的起动器，但是所说明的措施和特征优选地适用于并联启动设备的所有其他的启动器或从机。基于信息技术的并联，单个启动器或在启动器之间的布线上的故障不会导致启动设备完全失效。相反，即使单个启动器发生故障，也可灵活地操控多重启动设备。车载电网在操控侧不再加载有并联的继电器，信息技术的并联将继电器线圈电流加载给上级的计算单元或车载电网，从而降低了操控路径中的电流消耗。因此可根据较低的输出功率来确定尺寸。此外，如果实现了相应的“紧急运行概念”，(取决于所实施的运行策略)启动设备的可用性可借助于有限的冗余来提升，甚至超过了单个启动器的可用性。例如，受限的“紧急运行”还可通过例如3个启动器中的2个启动器实现。因此，在本专利技术中，并联启动设备的各启动器分别配有逻辑单元(智能操控电子装置)(尤其代替机电式操控继电器)，其触发接合过程(前束运动)以及可操纵为启动马达通电的主电流开关。例如，可在制造后或在安装现场才确定哪个启动器是本专利技术意义上的第一启动器或主机，例如通过相应的布线(主机是这样的启动器，其例如(作为唯一的或第一启动器)与上级的计算单元已连接)或插头编码或相应的配置以及硬件(例如跳线(Jumper)、DIP开关)和软件(所谓的行末编程(End-of-line-Programmierung))来确定。适宜地，至少两个启动器中的第一启动器的逻辑单元在接收到启动请求之后操控机械式致动器，以将小齿轮置入到接合位置中。因此，换句话说，主机在接收到启动请求之后同样接合。优选地，至少另一个启动器的逻辑单元，在完成将小齿轮置入到接合位置中之后发出接合报告。以这种方式可由主机轻易地检查，一个或多个从机的接合过程何时完成，以及接合过程是否成功或哪些接合过程处理成功。适宜地，第一启动器的逻辑单元，在接收到至少另一个启动器的逻辑单元的接合报告之后发出回转请求和/或操控自己的启动马达，以使小齿轮回转。换句话说，主机在所有的从机完成接合之后(并且优选地在自身也完成接合之后)发送命令来在所有参与的启动器处接通主电流(用于启动马达的电流)(并且优选地还接通自己的主电流)，从而内燃机的回转过程可同步开始。根据优选的实施方式，第一启动器的逻辑单元，在发出接合请求之后经过预定的时间段之后，发出回转请求和/或操控启动马达，以使小齿轮回转。尤其是，即使不是所有接合过程都能够成功完成，例如由于所谓的在小齿轮和齿圈之间的齿对齿的状态等等，这也允许启动内燃机。换句话说，主机还在时间过去之后发送命令来为所有的启动器接通主电流(用于启动马达的电流)或仅为已接合的启动器接通主电流(并且优选地还接通自己的主电流)，从而可使内燃机的回转过程同步开始。第二替代方案包括，第一启动器的逻辑单元，在发出接合请求之后经过预定的时间段之后，仅将回转请求发出给这样的其他启动器的逻辑单元，即，第一启动器的逻辑单元从该其他启动器的逻辑单元获得了接合报告。优选地，第一启动器的逻辑单元具有唯一的数据接口，以接收启动请求、发出接合请求、发出回转请求和接收接合报告。因此，数据接口是双向的。该实施方式能应对一些附加的构件。然而，替代地可规定，第一启动器的逻辑单元具有用于接收启动请求的第一数据接口和用于发出接合请求和回转请求以及接收接合报告的第二数据接口。换句话说，第一数据接口用于与上级的计算单元通信，并且第二数据接口用于在启动器之间通信。第一数据接口必须至少是单向的，以便可将启动请求传送给第一启动器。第二数据接口必须是双向的，以便可传送接合请求、回转请求和接合报告。优选地，唯一的、第一或第二数据接口中的至少一个是总线接口，尤其是CAN、FlexRay或LIN。因此可使用经过验证的接口。本专利技术的其他优点和设计方案从说明书和附图中得出。附图说明借助实施例在附图中示意性地示出了本专利技术，并且下面参考附图对其进行说明。图1示意性地示出了根据本专利技术的优选的实施方式的并联启动设备。图2示意性地示出了使用根据图1的并联启动设备的启动方法的优选的实施方式。具体实施方式在图1中示意性地示出了根据本专利技术的优选的实施方式的并联启动设备，并且该并联启动设备总地用100来表示。并联启动设备100与网络20，例如车辆的车载电网连接，并且用于启动内燃机10。内燃机10具有曲轴12和与该曲轴不可相对转动地连接的齿圈11。为了启动内燃机，必须将齿圈11和曲轴12置于旋转中，直至达到足以点火的转动速度。网络20例如由蓄电池21供电，其在此通过保险盒22向用于操控并联启动设备100(例如马达控制器)的计算单元23、并联启动设备100和其他的电气负荷或用电器24供电。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于启动内燃机(10)的并联启动设备(100)，其具有至少两个启动器(110、120、130)，/n其中，所述至少两个启动器(110、120、130)中的每个启动器具有：/n小齿轮(113、123、133)，其用于与待启动的内燃机(10)的齿圈(11)啮合；/n启动马达(M)，其用于使所述小齿轮(113、123、133)回转；/n机械式致动器(112、122、132)，其用于将所述小齿轮(113、123、133)置入到接合位置中；和/n逻辑单元(111、121、131)，其具有数据接口(111a、111b、121b、131b)，/n其中，所述逻辑单元(111、121、131)操控所述机械式致动器(112、122、132)，以将所述小齿轮(113、123、133)置入到接合位置中，并且操控所述启动马达(M)，以使所述小齿轮(113、123、133)回转，/n其中，所述至少两个启动器(110、120、130)中的第一启动器的逻辑单元(111)在接收到启动请求后发出接合请求和回转请求，/n其中，所述至少两个启动器(110、120、130)中的至少另一个启动器的逻辑单元(121，131)在接收到所述接合请求后操控所述机械式致动器(112、122、132)，以将所述小齿轮(113、123、133)置入到所述接合位置中，并且在接收到所述回转请求后操控所述启动马达(M)，以使所述小齿轮(113、123、133)回转。/n...

【技术特征摘要】
20190410 DE 102019109496.81.一种用于启动内燃机(10)的并联启动设备(100)，其具有至少两个启动器(110、120、130)，
其中，所述至少两个启动器(110、120、130)中的每个启动器具有：
小齿轮(113、123、133)，其用于与待启动的内燃机(10)的齿圈(11)啮合；
启动马达(M)，其用于使所述小齿轮(113、123、133)回转；
机械式致动器(112、122、132)，其用于将所述小齿轮(113、123、133)置入到接合位置中；和
逻辑单元(111、121、131)，其具有数据接口(111a、111b、121b、131b)，
其中，所述逻辑单元(111、121、131)操控所述机械式致动器(112、122、132)，以将所述小齿轮(113、123、133)置入到接合位置中，并且操控所述启动马达(M)，以使所述小齿轮(113、123、133)回转，
其中，所述至少两个启动器(110、120、130)中的第一启动器的逻辑单元(111)在接收到启动请求后发出接合请求和回转请求，
其中，所述至少两个启动器(110、120、130)中的至少另一个启动器的逻辑单元(121，131)在接收到所述接合请求后操控所述机械式致动器(112、122、132)，以将所述小齿轮(113、123、133)置入到所述接合位置中，并且在接收到所述回转请求后操控所述启动马达(M)，以使所述小齿轮(113、123、133)回转。


2.根据权利要求1所述的并联启动设备(100)，其特征在于，所述至少两个启动器(110、120、130)中的至少另一个启动器的逻辑单元(121、131)在完成将所述小齿轮(113、123、133)置入到所述接合位置中之后发出接合报告。


3.根据权利要求2所述的并联启动设备(100)，其特征在于，所述至少两个启动器(110、120、130)中的第一启动器的逻辑单元(111)在接收到至少两个启动器(110、120、130)中的至少另一个启动器的逻辑单元(121，131)的接合报告之后发出回转请求和/或操控所述启动马达(M)，以使所述小齿轮(113)回转。


4.根据上述权利要求中任一项所述的并联启动设备(100)，其特征在于，所述至少两个启动...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·库贝尔卡，H·施特克莱恩，
申请(专利权)人：SEG汽车德国有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE