DE3049271C2

DE3049271C2 - Stop-Start-Vorrichtung für einen Fahrzeugverbrennungsmotor

Info

Publication number: DE3049271C2
Application number: DE19803049271
Authority: DE
Inventors: Robert 8421 Biber Euringer; Ernst-Olav Dr.-Ing. Dr. 8831 Böhmfeld Pagel
Original assignee: Audi NSU Auto Union AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 1980-02-12
Filing date: 1980-02-12
Publication date: 1984-05-24
Also published as: DE3049271A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Stop-Start-Vorrichtung für einen Fahrzeug-Verbrennungsmotor.

Aus der DE-AS 23 32 627 ist eine gattungsgemäße Stop Start-Vorrichtung bekannt, mit Hilfe derer der Motor durch bloßes Betätigen der Stop-Taste in einfacher Weise abgestellt werden kann. Wenn dies beispielsweise bei dem Stehenbleiben des Fahrzeugs hinter einer Stauung auf einer bergab führenden Straße geschieht, besteht die Gefahr, daß das Fahrzeug, wenn sich die gestauten Fahrzeuge in Bewegung setzen, mit abgestelltem Motor rollt. Dabei steht dann für einen Bremskraftverstärker oder für eine Servolenkung keine Hilfsenergie zur Verfugung, was zu gefährlichen Zuständen führen kann.

Aus der DE-AS 22 42 587 ist eine Anlasservorrichtung für Kraftfahrzeuge mit Automatik-Getriebe bekannt, die beim Stehenbleiben des Fahrzeugmotors den Motor selbsttätig wieder anläßt, wozu Drehzahl- und Geschwindigkeitüberwachung vorgesehen sind. Damit wird erreicht, daß bei Automatikfahrzeugen, bei denen bei nicht betätigtem Gaspedal ein Freilauf vorgesehen ist, der Motor nicht ausfällt, was zu einem Stillstand der Hilfsaggregate führen würde.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Stop-Start-Vorrichtung weiterzubilden, daß Gefahren beim Betrieb der damit ausgerüsteten Fahrzeuge weitgehend vermieden sind, wobei die dazu notwendigen Schaltungsmaßnahmen im Rahmen der Schaltung der Stop-Start-Vorrichtung verwirklicht sind.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst.

Mit der Erfindung wird erreicht, daß der Motor nach A.ußerbetriebsetzen über die Stop-Taste selbsttätig anspringt, sobald das Fahrzeug rollt. Für hilfskraftunterstützte Aggregate steht auf diese Weise zuverlässig Energie zur Verfügung.

Der Anspruch 2 kennzeichnet eine vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer schematischen Zeichnung beispielsweise und mit weiteren Einzelheiten erläutert.

Die einzige Figur zeigt einen Schaltplan eines Ausführungsbeispiels einer Stop-Start-Vorrichtung.

Gemäß der Figur ist ein mit einem positiven Pol 2 einer Fahrzeugbatterie verbundener Zündschalter 4 in Reihe mit einem Anlaßschalter 6 und einem Elektromagneten 8 eines Anlasserrelais 10 geschaltet. Bei Erregung des Elektromagneten 8 schließt ein Kontaktsatz 12 des Anlasserrelais 10 einen Stromkreis, in dem sich ein Anlasser 14 befindet, solange ein erster Kontaktsatz 16 eines Motorbetriebserkennungsschalters 20 geschlossen ist, welcher zwischen dem Anlaßschalter 6 und dem Elektromagneten 8 angeordnet ist. Die Funktion des Motorbetriebserkennungsschaltcrs 20 ist derart, daß unterhalb einer vorbestimmten Drehzahl der Brennkraftmaschine, beispielsweise 500 min-', der erste Kontaktsatz 16 geschlossen und ein zweiter Kontaktsatz 22 geöffnet ist, während oberhalb der vorbestimmten Drehzahl der erste Kontaktsatz 16 geöffnet und der zweite Kontaktsatz 22 des Motorbetriebserkennungsschalters 20 geschlossen ist. Mit dem ersten Kontaktsatz 16 wird erreicht, daß der Anlasser 14 selbsttätig eingeschaltet wird, sobald die Brennkraftmaschine die vorbestimmte Drehzahl erreicht hat.

Dem Zündschalter 4 nachgeschaltet ist über normalerweise geschlossene Kontakte 26 eines Unterbrecherrelais 28 eine Zündschaltung 30 oder Kraftstoffversorgung der Brennkraftmaschine. Die Zündschaltung 30 und der Motorbetriebserkennungsschalter 20 sind in ihrem Aufbau an sich bekannt und werden daher nicht im einzelnen erläutert.

Einer der Kontakte des zweiten Ko; wktsatzes 22 des Motorbetriebserkennungsschalters 20 ist über den Zündschalter 4 mit dem positiven Pol 2 der Batterie verbunden, der andere Kontakt ist über eine Leitung 32 mit dem Elektromagneten 34 eines Bereitschaftsrelais 36 mit Selbsthaltckontakten 38 und einem weiteren Kontaktsatz 40 verbunden.

Der Kontaktsatz 40 liegt in einem Stromkreis 41, v/elcher parallel zum Anlaßschalter liegt und einen Öldruckschalter 42 sowie zwei weitere Kontaktsätze 43

so und 44 enthält, welche einem Gaspedal 45 bzw. einem Kupplungspedal 46 zugeordnet sind.

Der öldruckschalter 42 öffnet oberhalb einer Drehzahl der Brennkraftmaschine von beispielsweise 50 min-¹, welche unter der Drehzahl liegt, bei der der Motorbetriebserkennungsschalter 20 öffnet. Der Kontaktsatz 43 ist bei betätigtem Gaspedal 45 geschlossen. Der Kontaktsatz 44 ist bei betätigtem Kupplungspedal 46 geschlossen.

Zur Überbrückung des Öldruckschalters 42 ist ein Überbrückungsrelais 50 vorgesehen, dessen Elektromagnet 52 über eine Leitung 54 mit dem vom Bereitschaftsrelais 36 abgewandten Kontakt des Öldruckschalters 42 und mit Masse verbunden ist. Ein erster Kontaktsatz 56 schließt bei erregtem Elektromagneten

«5 52 einen den öldruckschalter 42 umgehenden Strompfad. Ein zweiter Kontaktsatz 58 schließt bei erregtem Elektromagneten 52 einen Strompfad. welcher den Elektromagneten über einen Anschluß 99 und einen

ähnlich dem Kontaktsatz 16 unterhalb der vorbestimmten Drehzahl geschlossenen dritten Kontaktsatz 60 des Motorbetriebserkennungsschalters 20 mit dem positiven Pol 2 der nicht dargestellten Batterie verbindet.

Bei geschlossenem Zündschalter 4 verbindet eine Leitung 62 den positiven Pol 2 der Batterie mit einem Kontakt 64 einer Stop-Taste 66 und einem Kontakt 68 eines Halterrelais 70. Ein weiterer Kontakt 72 der Stop-Taste 66 ist mit einem weiteren Kontakt 74 des Halterelais 70 und einem Kontakt eines weiteren, dem Gaspedal 45 zugeordneten Kontaktsatzes 76 verbunden, welcher im nicht betätigten Zustand des Gaspedals 45 geschlossen ist Von dem Kontaktsatz 76 führt eine Leitung 78 über einen bei einem Stillstand des Fahrzeugs geschlossenen Schalter 80 an sich bekannter Bauart zu dem Elektromagneten des Halterelais 70 und des Unterbrecherrelais 28. Eine Lampe 82 ist zwischen die Leitung 78 und Masse geschaltet

Zur Überbrückung der Kontaktsätze 43 und 44 ist ein Strompfad 86 vorgesehen, welcher in Reihe einen bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit z. B. über 4 km/h schließenden Schalter 88 und einen Kontaktsatz 90 eines Relais 92 enthält Der Schalter 88 schließt vorte«hafterweise bei einer höheren Fahrzeuggeschwindigkeit als der Schalter 80. Die Erregerwicklung des Relais 92 ist mit dem Kontakt 72 der Stoptaste und über Selbsthaltekontakte 94 und einen Kontakt 62 des weiteren Kontaktsatzes 60 des Motorbetriebserkennungsschalters 20 verbunden. Der Kontakt 61 ist über einen Zeitschalter 96 mit dem positiven Pol 2 der nicht dargestellten Batterie verbunden. Der Zeitschalter 96 schließt eine Verbindung zwischen dem Kontakt 61 und dem Pol 2 für eine vorbestimmte Zeitdauer, z. B. 5 sea, wenn sein Eingang 98 mit positiver Spannung beaufschlagt ist.

Die Funktion der beschriebenen Anordnung ist folgende:

Es sei zunächst angenommen, daß der Motor steht und die Zündung ausgeschaltet ist, so daß alle Relais passiv sind.

Bei Schließen des Zündschalters 4 wird die Zündschaltung JO über die geschlossenen Kontakte 26 des Unterbrechungsrelais 28 in Betriebsbereitschaft versetzt

Wird nun der Anlasserschalter 6 geschlossen, so wird über den geschlossenen Kontaktsatz 16 des Betriebserkennungsschalters 20 der Elektromagnet 8 des Anlasserrelais 10 erregt, wodurch dessen Kontaktsatz 12 schließt und der Anlasser 14 anläuft. Sobald der Motor die für die Betätigung des Motorbetriebserkennungsschalters 20 benötigte Drehzahl erreicht hat, öffnet der Kontaktsatz 16, wodurcn der Anlasser 14 anhält. Gleichzeitig schließt der Kontaktsatz 22, wodurch der Elektromagnet 34 des Bereitschaftsrelais 36 erregt wird und dieses über die Selbsthaltekontakte 38 in Selbsthaltung übergeht. Ebenfalls geschlossen wird der Kontaktsatz 40, so daß der den Anlaßschalter 6 überbrückende Stromkreis 41 in Betriebsbereitschaft kommt. Die Selbsthaltung des Bereitschaftsrelais 36 hält an, bis der Zündschalter 4 abgeschaltet wird.

Soll nun der Motor beispielsweise an einer auf rot stehenden Ampel abgeschaltet werden, so muß bei stillstehendem Fahrzeug, also geschlossenem Schalter 80 und nicht betätigtem Gaspedal 45, also geschlossenem Kontaktsatz 76, die Stop-Tas!e 66 gedruckt werden. Das Unterbrechungsrelais 28 wird dadurch erregt, so daß dessen Kontakle ?6 öffnen und die Zündschaltung 30 abgeschaltet wird. Gleichzeitig wird das Halterelais 70 erregt, wodurch dessen Kontakte 68 und 74 überbrückt werden und die Stop-Taste 66 überbrücken. Die Stop-Taste 66 kann somit wieder losgelassen werden, ohne daß das Unterbrechungsrelais 28 abfällt. Die Lampe 82 leuchtet auf und zeigt den mittels der Stop-Taste 66 unterbrochenen Betrieb des Motors an.

Wenn die Drehzahl des Motors unter die Drehzahl absinkt, bei der der Motorbetriebserkennungsschalter 20 aktiviert wird, öffnet der Kontaktsatz 22 und schließt der Kontaktsatz 16. Auf die Erregung des Elektromagneten 34 des Bereitschaftsrelais 36 hat dies keinen Einfluß, da das Bereitschaftsrelais 36 über die Selbsthaltekontakte 38 in Selbsthaltung ist.

Bei einem Abfall der Drehzahl des Motors auf nahe Null schließt der Öldruckschalter 42 und erregt dabei das Überbrückungsrelais 50, dessen Kontaktsätze 56 und 58 schließen.

Soll der Motor nun erneut angelassen werden, müssen das Kupplungspedal 46 und das Gaspedal 45 gleichzeitig betätigt werden. Durch die Betätigung des Gaspedals 45 öffnet der Kontaktsatz 76, wodurch das Halterelais 70 und das Unterbrechungsrela¹'·" 28 abfallen und die Zündschaltung 30 aktiviert wird.

Bei betätigtem Kupplungspedal 46 und Gaspedal 45 wird das Anlasserrelais wie beim Betätigen des Anlaßschalters 6 über den öldruckschalter 42 bzw. den Kontaktsatz 56 sowie die Kontaktsätze 43 und 44 betätigt. Sobald der Motor die vorbestimmte Drehzahl erreicht hat und die Kontaktsätze 16 und 60 öffnen, endet der Betrieb des Anlassers 14 und die Selbsthaltung des

Überbrückungsrelais 50, welches nach öffnen des Öldruckschalters 42 über den Kontaktsatz 58 erregt ist.

Der Anlaßvorgang kann durch Loslassen des Gaspedals 45 oder des Kupplungspedals 46 jederzeit unterbrochen werden.

Im folgenden wird die Funktion des Strompfades 86 erläutert:

Wenn die Stop-Taste 66 bei laufendem Motor betätigt wird, wird das Relais 92 erregt und geht über die Selbsthaltekontakte 94 und zunächst den Zeitschalter 96 in Selbsthaltung. Die Haltezeit des Zeitschalters 96 ist ausreichend lang, damit der Motor zum Stillstand kcinmt, so daß der Kontakt 61 durch Schließen des Kontaktsatzes 60 mit dem positiven Pol 2 verbunden wird und die Selbsthaltung andauert.

Wird nun das Fahrzeug in Bewegung gesetzt, z. B. an einem Gefälle, so öffnet der Schalter 80, wodurch die Zündschaltung 30 aktiviert wird. Anschließend schließt der Schalter 88, wodurch der Anlasser 14 betätigt wird, bis der Motorbetriebserkennungsschalter 20 das Laufen des Motors signalisiert und der Kontaktsatz 60 öffnet. Dadurch erlischt die Selbsthaltung des Relais 92. Der Kontakt 61 und damit der Eingang 98 des Zeitschalters 96 werden spannungsfrei, der Zeitschalter ist bereits, bei einf.i erneuten Betätigen der Stop-Taste 66 für eine vorbestimmte Zeitdauer zu schließen.

Es versteht sieb, daß der Schalter 88 mi. dem Schalter 80 zu einem Schmitt-Trigger mit Hysterese zusammengefaßt sein kann.
Die geschilderte Funktion des Strompfades 86 gewährleistet, daß uas Fahrzeug nach Betätigen der Stop-Taste 66 nicht ohne laufenden Motor rollen kann, so daß die Energieversorgung z. B. für Servopumpen u. ä., ständig gewährleistet ist.

Der Motor kann bei leerer Batterie, d. h. funktionsunfähigem Anlasser, nach Abstellen über die Stop-Taste 66 auch durch Anschieben des Fahrzeugs in Betrieb gesetzt werden, wobei !ediglich das Gaspedal 43 betätigt werden muß, damit die Zündschaltung 30 in Betrieb

gesetzt wird. Es versteht sich, ciali der Schalter 80 so ausgeführt ist, daß er bei leerer Batterie geschlossen ist. Es versteht sich, daß die der Einfachheithalber als Selbsthalterelais bzw. Relais dargestellten Bausteine durch vollelektronische Bausteine wie mono- und/oder bistabile Flip-Flops oder ähnliche Schaltkreise ersetzt werden können.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Stop-Start-Vorrichtung für einen Fahrzeugverbrennungsmotor, mit einem Zündschalter, einem Anlasserstromkreis und einem Motorbetriebserkennungsschalter, welcher bei einem vorbestimmten Betriebszustand des Motors den Anlasserstromkreis unterbricht, einer Stop-Taste, deren-Betätigung eine Motorbetriebsunterbrechungsschaltung in einen den Betrieb des Motors unterbrechenden Zustand versetzt, und einer Start-Taste, welche die Motorbetriebsunterbrechungsschaltung rücksetzt und den Anlasserstromkreis schließt, gekennzeichnet durch eine Anlasserbetätigungsschaltung, welche nach einem Abstellen des Motors mittels der Stop-Taste (66) oberhalb einer bestimmten Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs den Anlasserstromkreis (10, 12) schließt, wobei die Anlasserbetäligungsschaltung eine durch Betätigen der Stop-Taste (66) erregbare Schaltvorrichtung (90,92,94) enthält, deren dann schließender Kontaktsatz (30) in Reihe mit einem oberhalb einer vorbestimmten Fahrgeschwindigkeit schließenden Schalter (88) angeordnet ist, wobei die Reihenschaltung der Start-Taste (43—46) parallel geschaltet ist.

2. Stop-Start-Vorrichtung narh Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltvorrichtung (90, 92, 94) Zeitschalter (96) und/oder Selbsthaltevorrichtungen aufweist, die die Schließstellung des Kontaktsatzes (90) bis zum erneuten Motoranlassen aufrecht erhailrn.