Estárter eléctrico para un motor de combustión interna (6) con un engranaje (9) para el motor de combustión interna (6),

que durante el proceso de arranque del motor de combustión (6) provoca el flujo de fuerza entre el estárter eléctrico (1) y el motor de combustión (6), con una batería (7), con un circuito de control (5) para la corriente del estárter (I) y para la detección de la tensión del estárter o de la corriente del estárter, con un transmisor del valor límite (10) y con un dispositivo de protección (20), en el que el circuito de control (5) está configurado, además, para derivar a partir de la ondulación de la tensión en el circuito principal de la corriente del estárter eléctrico (1) la carga del estárter eléctrico (1) para un comparador que emite una señal a partir de los valores de la carga y del valor límite, predeterminado por el transmisor del valor límite (10), de una carga máxima del estárter eléctrico (1), en el caso de que se exceda o no se alcance el valor límite, y está configurado de tal forma que, en el caso de que se produzca dicha señal, limita el flujo de fuerza hacia el motor de combustión (6), caracterizado porque el circuito de control (5) está configurado para la determinación de al menos una temperatura del estárter eléctrico (1), para determinar el calentamiento en al menos un punto del estárter eléctrico (1) a partir de la ondulación de la tensión

Estárter eléctrico para un motor de combustión interna con un dispositivo de protección.

Estado de la técnica

La invención parte de un estárter eléctrico para un motor de combustión interna del tipo de la reivindicación principal. Se conoce, por ejemplo, calcular la carga térmica del estárter eléctrico (o designado de forma abreviada como estárter) a través de la medición de la corriente del inducido o de la temperatura de las escobillas de carbón con sensores correspondientes. No obstante, los dispositivos conocidos tienen el inconveniente de que son relativamente costosos, puesto que se necesitan sensores adicionales. Por ejemplo, para la medición de la temperatura se necesita un sensor de temperatura correspondiente, que debe encontrarse en la proximidad de las escobillas de carbón, para que pueda detectar esencialmente su temperatura. Los procedimientos conocidos para la medición de la corriente requieren igualmente un elemento de medición, por ejemplo una derivación en la línea de medición o en el caso de medición sin contacto, por ejemplo un sensor Hall. Ambos procedimientos requieren costes para los sensores, cableado así como su montaje y son un riesgo adicional para la fiabilidad del estárter eléctrico. Además, se conoce a partir del documento DE 2700982 C2 un circuito para motores giratorios eléctricos, que evalúa las modificaciones temporales de la corriente o de la tensión de la corriente que es alimentada al motor giratorio. Si la modificación temporal no alcanza un valor umbral predeterminado, esto se interpreta como marcha automática del motor de combustión y se desconecta el motor giratorio, puesto que en la marcha automática del motor de combustión las modificaciones de la tensión son más reducidas que durante el arranque.

Ventajas de la invención

El estárter eléctrico de acuerdo con la invención con los rasgos característicos de la reivindicación principal tiene, en cambio, la ventaja de que no es necesario el montaje de un hardware adicional, como sensores, cableado, posibilidad de control, etc., puesto que estas funciones se pueden realizar con los componentes que ya están presentes en el circuito de control. Se considera como especialmente ventajoso que a partir de la medición de la ondulación de la tensión, por ejemplo a través de la simulación o medición empírica, se pueden deducir sin mucho gasto los picos locales de temperatura, por ejemplo en las escobillas de carbón, o la carga del estárter eléctrico. En determinadas situaciones de funcionamiento, como en el caso de "accionamiento de la manivela" largo después de una noche de invierno fría o en el caso de marcha con el estárter sin apoyo del motor en la carga marítima (porque el depósito está vacío), se puede producir una sobrecarga del estárter, que tendría como consecuencia un daño o destrucción. Esto se evita de manera ventajosa a través del objeto de la invención.

A través de las medidas indicadas en las reivindicaciones dependientes son posibles desarrollos ventajosos y mejoras del estárter eléctrico indicado en la reivindicación principal.

Es especialmente ventajoso que a través de la desconexión de la corriente principal se desconecta inmediatamente el flujo de fuerza hacia el motor de combustión y de esta manera no se puede producir ningún calentamiento adicional del estárter eléctrico. Solamente después de la refrigeración se puede utilizar de nuevo el estárter eléctrico sin daños.

También parece favorable que a partir de los datos ya existentes de un estárter comparativo correspondiente, se puede calcular indirectamente la corriente del inducido del estárter eléctrico. La determinación de la corriente del inducido es necesaria con frecuencia, puesto que con la ayuda de este valor se puede determinar la temperatura de las escobillas de carbón del estárter eléctrico. Una corriente alta del inducido resulta naturalmente en virtud del calentamiento del estárter eléctrico así como de la combustión de las escobillas resulta una temperatura correspondientemente alta, mientras que con una corriente baja del inducido, la temperatura es más baja.

Otra ventaja se ve en que los valores medidos de la ondulación de la tensión para fines de control se pueden tomar en una salida correspondiente. Esto simplifica para fines de servicio la localización de una fuente posible de errores. En la inspección de mantenimiento siguiente de un automóvil, se pueden leer entonces los errores.

Puesto que es habitual equipar el circuito de control con un chip de microordenador pequeño, con un programa de software complementario correspondiente como programa de control para el estárter eléctrico se puede ampliar de manera ventajosa el circuito de control existente. Parece especialmente conveniente también la mejora de la fiabilidad del circuito de control, puesto que debido a que no se requieren componentes, no se puede producir tampoco ningún riesgo de error. Además, a través de una modificación sencilla del programa de control se puede adaptar cualquier tipo de estárter eléctrico de manera sencilla.

Se considera como otra ventaja que a través de la consideración de la temperatura ambiente, se puede adaptar de manera correspondiente la carga límite para el estárter eléctrico. Así, por ejemplo, en caso de temperatura ambiente alta, se puede reducir de manera correspondiente el valor límite, puesto que entonces puede aparecer ya más pronto un posible daño.

Dibujo

Un ejemplo de realización de la invención se representa en el dibujo y se describe en detalle en la descripción siguiente. La figura 1 muestra un diagrama de bloques con una visión general y la figura 2 muestra un diagrama de flujo.

Descripción del ejemplo de realización

El diagrama de bloques de la figura 1 muestra un estárter eléctrico 1 con un engranaje 9, cuyo árbol de salida, que no ha sido representado, está dispuesto sobre un piñón 3, de tal forma que el piñón 3 engrana, durante la fase de arranque del motor de combustión 6, en los dientes de una corona dentada 4 y de esta manera desplaza el eje de cigüeñal del motor de combustión interna 6 en el movimiento giratorio previsto. En el estárter eléctrico 1 está colocado un relé de una pista 2 accionado eléctricamente, con cuya ayuda se garantiza, durante el proceso de arranque, el flujo de fuerza entre el estárter eléctrico 1 y el motor de combustión 6. El relé de una pista 2 está conectado eléctricamente a través de su entrada de control con la salida de un circuito de control 5 (ESC), en el que está conectada la salida de control de un aparato de control del motor 8. En otras entradas del circuito de control 5 están conectados un transmisor del valor límite 10 y una entrada de medición, que está conectada con el borne 30 del circuito de corriente del estárter entre una batería 7 y una conexión en el relé de una pista 2. Por otro lado, el circuito de control 5 está conectado con una memoria de errores 19 así como con un dispositivo de protección 20. A partir de la figura 1 se deduce también que todos los aparatos mencionados presentan una conexión negativa hacia el polo negativo de la batería.

De manera alternativa, está previsto que los aparatos individuales 10, 19, 20 se puedan montar en la carcasa junto con el circuito de control 5.

Con la ayuda de la figura 2 se explica en detalle a continuación el modo de funcionamiento del circuito de control 5 con el dispositivo de protección 20. En primer lugar, hay que indicar que habitualmente el circuito de control 5 contiene ya elementos, que controlan el relé de una pista 2 antes del arranque del estárter eléctrico 1, de tal manera que el piñón 3se desplaza en primer lugar en la corona dentada 4, antes de que se inicie el movimiento giratorio. Después del engrane del piñón del estárter eléctrico 1 sobre la corona dentada 4 del motor de combustión 6, el relé de una pista conecta, por lo tanto, la corriente del estárter, de manera que el motor de arranque gira y acciona el eje de cigüeñal del motor de combustión interna a través del piñón 3 y la corona dentada 4 mencionados. El motor de combustión interna 6 genera en la corona dentada 4, en virtud de la fricción y de la compresión de los pistones en los cilindros individuales un par de frenado no constante, pero en gran medida periódico. La corriente del estárter I (corriente principal del estárter) depende del par motor que se aplica. Puesto que el estárter eléctrico 1, en virtud del par motor periódico, toma una corriente periódica desde la batería 7, se producen en el borne 30 irrupciones periódicas de la tensión, que...

1. Estárter eléctrico para un motor de combustión interna (6) con un engranaje (9) para el motor de combustión interna (6), que durante el proceso de arranque del motor de combustión (6) provoca el flujo de fuerza entre el estárter eléctrico (1) y el motor de combustión (6), con una batería (7), con un circuito de control (5) para la corriente del estárter (I) y para la detección de la tensión del estárter o de la corriente del estárter, con un transmisor del valor límite (10) y con un dispositivo de protección (20), en el que el circuito de control (5) está configurado, además, para derivar a partir de la ondulación de la tensión en el circuito principal de la corriente del estárter eléctrico (1) la carga del estárter eléctrico (1) para un comparador que emite una señal a partir de los valores de la carga y del valor límite, predeterminado por el transmisor del valor límite (10), de una carga máxima del estárter eléctrico (1), en el caso de que se exceda o no se alcance el valor límite, y está configurado de tal forma que, en el caso de que se produzca dicha señal, limita el flujo de fuerza hacia el motor de combustión (6), caracterizado porque el circuito de control (5) está configurado para la determinación de al menos una temperatura del estárter eléctrico (1), para determinar el calentamiento en al menos un punto del estárter eléctrico (1) a partir de la ondulación de la tensión.

2. Estárter eléctrico de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el dispositivo de protección (20) está configurado para desconectar la corriente principal (I) hacia el estárter eléctrico (1).

3. Estárter eléctrico de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el circuito de control (5) está configurado para la determinación de la corriente del inducido (I) del estárter eléctrico (1).

4. Estárter eléctrico de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la temperatura, que se determina, es la temperatura de las escobillas de carbón del estárter eléctrico.

5. Estárter eléctrico de acuerdo con la reivindicación 3 ó 4, caracterizado porque los valores calculados se pueden representar y capturar.

6. Estárter eléctrico de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el circuito de control (5) presenta un programa de control (20) para la determinación o evaluación de la ondulación de la tensión, de la temperatura y/o de la carga del estárter eléctrico (1).

7. Estárter eléctrico de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el circuito de control (5) está conectado con un sensor de temperatura (18) para la detección de la temperatura ambiente, y porque el circuito de control (5) está configurado para realizar la determinación del valor límite teniendo en cuenta la temperatura ambiente.