DE3739520A1 - Start/stopp-anlage fuer motoren von kraftfahrzeugen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Start/Stopp-Anlage nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Die bislang bekannten Start/Stopp-Anlagen weisen eine Vielzahl von Nachteilen auf. Zwar ist es bei den bekannten Anlagen möglich, den Motor sowohl bei ausgeschalteter als auch bei einge­ schalteter Anlage zu starten. Die bekannten An­ lagen sind jedoch sowohl vom Einbau als auch von der Schaltung her vergleichsweise aufwendig und teuer. Dennoch ist unter bestimmten Umständen eine Betätigung des sog. Anlassers, der Anlaß­ vorrichtung für den Motor, auch bei laufendem Motor möglich. Dies kann jedoch zu Schäden bei der Anlaßvorrichtung führen.

Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, eine Start/Stopp-Anlage gemäß dem Oberbegriff von An­ spruch 1 zu schaffen, die selbsttätig abschaltet, ohne daß ein spezieller Motorabschaltknopf er­ forderlich wäre, wobei dennoch im Falle des Abwürgens des Motors ein sofortiges Starten mit dem Zündschlüssel möglich sein soll.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Erfindungsgemäß ist die Start/Stopp-Anlage zu der Normal-Anlaßvorrichtung über den sog. Zündschlüssel parallelgeschaltet. Die erfindungsgemäße Anlage gibt ein Motorlaufsignal ab, das bei Benzin­ motoren auf die Zündung wirkt, während bei Diesel­ motoren ein Kraftstoff-Absperrventil von dem Motor­ laufsignal geschaltet wird. Wahlweise kann bei Benzinmotoren zusätzlich ein Kraftstoff-Absperr­ ventil von dem Motorlaufsignal angesteuert werden. Bei Motoren mit insbesondere elektronischer Ein­ spritzsteuerung kann das von der erfindungsgemäßen Anlage abgegebene Motorlaufsignal direkt zu der Einspritzpumpe geleitet werden.

Die Abschaltung des Motors erfolgt über die Haupt­ relaiseinrichtung, die zeitverzögert arbeitet. Hierzu ist ein Kondensator zu der Relaisspule parallelgeschaltet, so daß das Abfallen des Relais um etwa 2,5 Sekunden verzögert wird. Durch die Speicher/Verzögerungseinrichtung, die als Konden­ sator ausgebildet ist, werden auch kurzfristige Störimpulse abgepuffert und ausgeblendet. Die Hauptrelaiseinrichtung wird über einen Fühler angesteuert, der entweder die Stellung des Kupp­ lungshebels, die Stellung des Gang-Schalthebels, die Motordrehzahl oder die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs oder Kombinationen dieser erfaßt.

Besonders günstig ist es, wenn der bei jedem Kraft­ fahrzeug vorhandene Öldruckschalter, der zur Überwachung des Motoröldrucks dient, dazu verwen­ det wird, um den Motorstillstand festzustellen. Erfindungsgemäß kann eine weitere Speicher/Ver­ zögerungseinrichtung mit einer Hilfsrelaisein­ richtung vorgesehen sein, die das Ausgangssignal des Fühlers, der von der Kupplung betätigt wird, verzögert. So ist eine Schaltung möglich, die ein Abschalten des Motors dann erlaubt, wenn beispiels­ weise 1,5 Sekunden lang die Kupplung nicht getreten wurde, ohne daß ein Gang eingelegt ist. Die Abschal­ tung erfolgt dann wegen der Speicher/Verzögerungs­ einrichtung für die Hauptrelaiseinrichtung insgesamt 4 Sekunden, nachdem sowohl der Gang herausgenommen ist als auch die Kupplung freigegeben worden ist.

Besonders günstig ist es auch, daß die verwendeten Bauteile sehr preisgünstig zu beschaffen sind, so daß einschließlich der Montage der erfindungs­ gemäßen Anlage die Gesamtkosten geringer als DM 100,- sind.

Ferner ist es günstig, daß der Aktivierungsschalter auch während der Fahrt betätigt werden kann, ohne daß die Hauptrelaiseinrichtung abfällt. Vielmehr liegt während der Fahrt stets Spannung an der Relaisspule der Hauptrelaiseinrichtung an, so daß das Motorlaufsignal unabhängig von der Stellung des Aktivierungsschalters abgegeben wird.

Aufgrund der besonderen Konstruktion kann bei einge­ schalteter Anlage das Abschalten des Motors ver­ hindert werden, wenn die Kupplung getreten wird. Besonders günstig ist es, daß durch die Kupplung sowohl das Abschalten des Motors über die erfin­ dungsgemäße Anlage verhindert wird als auch das Starten ermöglicht wird. Somit sind keine be­ sonderen Bedienungsorgane notwendig; es ist viel­ mehr möglich, daß der Motor sozusagen automatisch startet, wenn der erste Gang zum Anfahren eingelegt wird und hierzu die Kupplung niedergetreten wird.

Selbstverständlich ist es auch möglich, die Relais­ einrichtung durch entsprechende Halbleiterfunktionen zu ersetzen, wobei hierdurch Vorteile hinsichtlich der Kosten und der Zuverlässigkeit zu erzielen sind.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale sind in der nachfolgenden Beschreibung eines Ausfüh­ rungsbeispiels anhand der Zeichnung näher er­ läutert.

Es zeigt

Fig. 1 ein Schaltkreisdiagramm einer Ausführungs­ form der Erfindung.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind ein als Kupplungsschalter ausge­ bildeter Fühler S 3, ein als Gang-Schalthebel-Schal­ ter ausgebildeter Fühler S 2, ein Öldruckschalter 10 und eine Geschwindigkeitsmeßeinrichtung 12 als Eingangsglieder vorgesehen, die den Betriebs­ zustand des Kraftfahrzeugs erfassen. Ein weiterer Fühler S 4 ist ebenfalls als Kupplungsschalter aus­ gebildet, wobei der Fühler S 3 beim Niedertreten des Kupplungspedals betätigt wird, bevor der Fühler S 4 betätigt wird. Der Fühler S 4 ist mit einer Hilfsanlaßeinrichtung 16 verbunden, die zum Starten des Motors über die erfindungsgemäße Anlage dient. Ein Motorlaufsignal wird zu einem Kraftstoff- Absperrventil 18 geleitet, und mit einem Verbraucher- Abschaltsignal werden diejenigen Verbraucher abge­ schaltet, die während des Motorstillstandes und/oder während des Startens nicht eingeschaltet bleiben sollen. Hierzu gehören beispielsweise das Abblend­ licht, das Fernlicht, die heizbare Heckscheibe, die Lüfter sowie ggf. die Bremslichter.

Mit einem Aktivierungsschalter S 1 wird die erfin­ dungsgemäße Anlage eingeschaltet, wobei der Akti­ vierungsschalter S 1 die Bordspannung von + 12 V in ausgeschaltetem Zustand auf einen Ausgang A und im eingeschalteten Zustand der Anlage auf einen Ausgang B leitet. Der Ausgang A ist mit dem Motorlaufsignal verbunden, während der Ausgang B mit dem Schalteingang einer Hauptrelaiseinrichtung R 2 verbunden ist. In Abhängigkeit von der Betä­ tigung der Relaisspule der Hauptrelaiseinrichtung R 2 wird die Versorgungsspannung auf den Haupt­ relaisausgang A 2, der mit dem Motorlaufsignal verbunden ist, oder auf den Hauptrelaisausgang B 2 geleitet, der mit dem Verbraucher-Abschalt­ signal verbunden ist. Letzteres ist in dem strom­ losen Zustand der Relaisspule der Fall.

Parallel zu der Relaisspule der Hauptrelaisein­ richtung R 2 ist eine Verzögerung/Speichereinrich­ tung C 2 in Form eines Kondensators geschaltet, die es erlaubt, daß die Hauptrelaiseinrichtung R 2 etwa 2,5 Sekunden nach Abschalten der Eingangs­ spannung für die Relaisspule von R 2 eingeschaltet verbleibt.

Ein Eingang der Relaisspule von R 2 ist mit dem Motorlaufsignal an dem Eingang A verbunden. Der andere Anschluß ist mit zwei Dioden D 4, D 6 verbun­ den. Die Diode D 6 legt eine massennahe Spannung an den anderen Anschluß der Relaisspule von R 2, wenn der Öldruckschalter 10 abschaltet. Hierzu ist sie mit dem Öldruckschalter 10 verbunden.

Parallel hierzu geschaltet ist die Diode D 4 über den Fühler S 2 mit Masse verbunden, so daß die Hauptrelaiseinrichtung R 2 betätigt wird, wenn das Motorlaufsignal aktiv ist, der Ausgang A sich also auf Bordnetzspannung befindet und entweder ein Gang eingelegt ist oder der Motor abgeschaltet ist.

Zum Kaltstarten des Motors wird der Aktivierungs­ schalter S 1 in die Stellung A bewegt. Da bei ausgeschaltetem Motor der Öldruckschalter 10 durchgeschaltet ist, zieht die Hauptrelaisein­ richtung R 2 an, so daß das Motorlaufsignal aktiv ist. Sobald dies der Fall ist, kann der Akti­ vierungsschalter S 1 in die Stellung B gebracht werden, um die Start/Stopp-Anlage einzuschalten, da das Motorlaufsignal auf + 12 V das Relais R 2 unter Spannung hält. Ein Starten des Motors ist möglich, und der Motor würde in eingeschaltetem Zustand verbleiben, wenn innerhalb von 2,5 Se­ kunden nach dem Start der Gang-Schalthebel einge­ legt wird und somit der Fühler S 2 die Hauptrelais­ einrichtung R 2 unter Spannung hält.

Parallel zu dem Fühler S 2 ist der Schaltkontakt einer Hilfsrelaiseinrichtung R 1 geschaltet, die auf die Geschwindigkeitsmeßeinrichtung 12 und den Fühler S 2 anspricht. Ein Anschluß der Relais­ spule der Hilfsrelaiseinrichtung R 1 ist mit Masse verbunden, während der andere Anschluß über eine Diode D 2 mit der Geschwindigkeitsmeßeinrichtung 12 und zugleich über eine Diode D 3 mit dem Fühler S 3 verbunden ist. Der andere Anschluß des Fühlers S 3 ist mit dem Ausgang A, also dem Motorlaufsignal, verbunden.

Parallel zu der Relaisspule der Hilfsrelaisein­ richtung R 1 ist eine weitere Verzögerungs/Speicher­ einrichtung C 1 in Form eines weiteren Kondensators geschaltet. In Verbindung mit der Relaisspule ergibt diese eine Verzögerung von 1,5 Sekunden für das Abfallen der Hilfsrelaiseinrichtung R 1. Dem­ entsprechend fällt die Hilfsrelaiseinrichtung R 1 unter Öffnen des entsprechenden Schaltkontakts ab, sobald der dem Fühler S 3 entsprechende Kupp­ lungsschalter für 1,5 Sekunden nicht betätigt wurde und zugleich die Geschwindigkeitsmeßeinrichtung 12 den Stillstand des Kraftfahrzeugs anzeigt.

Bei Stillstand des Kraftfahrzeugs schaltet also 1,5 Sekunden, nachdem die Kupplung freigegeben wurde, die Hilfsrelaiseinrichtung R 1 um, so daß weitere 2,5 Sekunden danach das Motorlaufsignal abgeschaltet wird und somit der Motor abgeschaltet wird.

Nachfolgend wird nun das erneute Anlassen des Motors über die erfindungsgemäße Anlage beschrie­ ben. Hierzu wird die Kupplung voll getreten, so daß auch der zweite Kupplungsschalter entsprechend dem Fühler S 4 betätigt, der Schalter also ge­ schlossen wird. Bei ausgeschaltetem Motor ist die Hauptrelaiseinrichtung R 2 abgefallen, so daß der Ausgang B 2 mit der Bordspannung verbunden ist. Der Ausgang B 2 ist mit dem Fühler S 4 verbunden, der die Bordspannung über eine Diode D 7 zu der Relaisspule einer Hilfsrelaiseinrichtung R 3 leitet, deren anderer Anschluß mit dem Öldruckschalter 10 verbunden ist. Die Hilfsrelaiseinrichtung R 3 bewirkt beim Aktivieren ein Einschalten der An­ laßvorrichtung für den Motor. Die Dauer des Anlaß­ impulses durch die Hilfsrelaiseinrichtung R 3 wird über eine Verzögerungs/Speicher-Einrichtung C 3, die wiederum als parallel zu der Relaisspule ge­ schalteter Kondensator ausgebildet ist, gesteuert.

Ferner wird über die Hilfsrelaiseinrichtung R 3 und eine Diode D 10 das Motorlaufsignal aktiviert, so daß die Hauptrelaiseinrichtung R 2 bei still­ stehendem Motor einschalten kann; bei diesem ist ja in jedem Fall der Öldruck gering, so daß der Öl­ druckschalter 10 nach Masse hin durchgeschaltet ist.

Bei laufendem Motor, also eingeschaltetem Motor­ laufsignal ist der Ausgang B 2 der Hauptrelais­ einrichtung R 2 stets abgeschaltet, so daß keine Bordspannung an den Fühler S 4 und damit an die Hilfsrelaiseinrichtung R 3 zum Anlassen des Motors geleitet werden kann. Dementsprechend ist das Fehlanlassen des Motors bei laufendem Motor von vornherein ausgeschlossen.

Als weitere Sicherungsmaßnahme ist die Relais­ spule der Hilfsrelaiseinrichtung R 3 nicht mit Masse, sondern über den Öldruckschalter 10 mit Masse verbunden, so daß ein Starten ebenfalls dann ausgeschlossen ist, wenn der Motor läuft, der Öldruck also ungleich 0 ist.

In einer vorteilhaften Weiterbildung ist es vorgesehen, den Ausgang der Hilfsanlaßein­ richtung 16 über eine Diode D 11 mit dem Ver­ braucher-Abschaltsignal zu koppeln. Dann bleiben die Verbraucher auch dann ausgeschaltet, wenn während des Startens des Motors die Hauptrelais­ einrichtung R 2 anzieht und somit der Ausgang B 2 der Hauptrelaiseinrichtung nicht länger die Bordspannung führt, der Anlasser jedoch noch weiter betätigt wird, da der Motor noch nicht angesprungen ist.

Es versteht sich, daß fahrzeugtypspezifische An­ passungen bei Bedarf vorgenommen werden können. Wenn beispielsweise vergleichsweise niederohmige Relais­ spulen verwendet werden, empfiehlt es sich, Vor­ widerstände vorzusehen, um zu verhindern, daß die in der Schaltung vorgesehenen Halbleiterelemente durch kurzfristige Strom- und/oder Spannungsimpulse überlastet werden.

Ferner können die üblichen, antiparallel geschalteten Schutzdioden für die Relaisspulen verwendet werden.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfin­ dung ist zur Ausschaltung von nachteiligen dynamischen Effekten eine weitere Diode D 8 in Reihe mit der Parallelschaltung aus der Relaisspule der Hilfs­ relaiseinrichtung R 3 und dem Kondensator C 3 derart geschaltet, daß die Anode mit dem Verbindungspunkt der Relaisspule und dem Kondensator C 3 und die Kathode mit dem Öldruckschalter 10 verbunden ist.

Wenn beim Niedertreten des Kupplungshebels zunächst der Schalter S 3 und dann der Schalter S 4 geschlossen wird, wird durch das Schließen des Schalters S 4 die Hilfsrelaiseinrichtung R 3 aktiviert. Mit der Diode D 8 kann dann verhindert werden, daß sich der Kondensator C 3 über die Diode D 6 teilentlädt, wenn das Signal über die Dioden D 10 und D 5 zu dem Kondensator C 2 schneller ist, als über die Hilfsrelaiseinrichtung R 1 das Nullpotential zu dem Kondensator C 2 geleitet wird. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn der Öl­ druckschalter 10 vergleichsweise frühzeitig, d.h. bei betätigtem Anlasser, ohne daß der Motor bereits angesprochen ist, abschaltet.

Durch diese Diode wird somit eine Verlängerung des Anlaßimpulses erreicht.

Ferner kann entsprechend eine weitere Diode D 5 zwischen dem Hauptrelaisausgang A 2 und dem positiven Verbindungs­ punkt der Relaisspule der Hauptrelaiseinrichtung R 2 und des Kondensators C 2 derart geschaltet sein, daß der Strom in Durchlaßrichtung der Diode von dem Aus­ gang A bzw. dem Hauptrelaisausgang A 2 zu der Relais­ spule der Hauptrelaiseinrichtung R 2 fließen kann.

Hierdurch soll verhindert werden, daß bei einem Um­ schalten des Schalters S 1, wenn sowohl der Ausgang A als auch der Ausgang B kurzzeitig nicht mit der posi­ tiven Versorgungsspannung verbunden sind, der Kondensator C 2 sich sehr schnell über den Spulenwiderstand des elektromagnetischen Absperrventils 18 entlädt. Dieser Spulenwiderstand ist erheblich geringer als der Spulenwiderstand der Relaisspule der Hauptrelaisein­ richtung R 2. Sonst könnte es nämlich unter Umständen vorkommen, daß durch die dann vorherrschenden Spannungs­ bedingungen der Kondensator C 3 kurzzeitig aufgeladen wird und beim nächsten Kupplungstreten kurz in den laufenden Motor hineingestartet wird.

Wenn der Schalter S 1 ganz langsam umgeschaltet wird, sind Punkt A und Punkt B kurzzeitig ohne Spannung, so daß der Motor abschaltet. Wenn auch ein so lang­ sames Umschalten in der Praxis nicht vorkommen dürfte, so ist über die gewählte Schaltungsausbildung jedoch gewährleistet, daß der dargestellte Fall nicht ein­ treten kann.

Weiterhin kann noch eine Diode D 1 vorgesehen werden, um den Kondensator C 3 von allen Störeinflüssen freizu­ halten.

Claims (11)

1. Start/Stopp-Anlage für Motoren von Kraftfahrzeugen, mit einer zu dem Anlaßschalter parallel geschalteten von der Kupplung und/oder dem Gaspedal betätigbaren Hilfsanlaßeinrichtung (16), mit welcher die Anlaß­ vorrichtung (14) für den Motor betätigbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschaltung des Motors durch eine Motorstopeinrichtung erfolgt, die min­ destens einen Fühler (S 3) und mindestens eine Ver­ zögerungs/Speichereinrichtung (C 1, C 2) aufweist, wobei der Fühler (S 2, S 3) mit einem Gang-Schalthebel, einer Geschwindigkeitsmeßeinrichtung (12) und/ oder einem Kupplungshebel verbunden ist und die Motorstopeinrichtung den Motor zu einem vorgege­ benen Zeitpunkt nach dem Ansprechen des Fühlers (S 2, S 3) durch Betätigung des Gang-Schalthebels und Herausnehmen des Ganges, durch Absinken der durch die Geschwindigkeitsmeßeinrichtung (12) erfaßten Geschwindigkeit unter einen vorgegebenen Pegel und/oder durch Freigeben des Kupplungshebels ab­ schaltet.

2. Start/Stopp-Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine Anlasserschutzschaltung der Hilfsanlaßeinrichtung (16) vorgeschaltet ist, die die Hilfsanlaßeinrichtung (16) abschaltet, wenn die Start/Stopp-Anlage sich in dem Zustand "Motorlauf" befindet, und die die Hilfsanlaßein­ richtung (16) abschaltet, wenn ein Motorlaufin­ dikator wie ein Öldruckschalter (10) das Laufen des Motors anzeigt.

3. Start/Stopp-Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühler (S 3) als Kupplungsschalter ausgebildet ist, dessen Schalt­ punkt kurz nach dem Beginn des Niederdrückens des Kupplungshebels vorgesehen ist, und daß ein zweiter Kupplungsschalter (S 4) vorgesehen ist, der im Betätigungsweg des Kupplungshebels beim Nieder­ drücken des Kupplungshebels nach dem Fühler (S 3) betätigt wird und der auf die Hilfsanlaßeinrichtung (16) wirkt.

4. Start/Stopp-Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfs­ anlaßeinrichtung (16) eine Impulsverlängerungs­ einrichtung (C 3) aufweist, mit welcher der Anlaß­ impuls um eine vorgegebene Zeitdauer verlängerbar ist.

5. Start/Stopp-Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Motor­ laufimpuls von einer Hauptrelaiseinrichtung (R 2) ab­ gebbar ist, der den Motorlauf erlaubt und bei dessen Fehlen der Motor abgeschaltet wird und der insbesondere auf ein Kraftstoffabsperrventil (18), die Zündung und/oder die Kraftstoffeinspritzein­ richtung wirkt.

6. Start/Stopp-Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ver­ braucherabschaltsignal vorgesehen ist, das parallel zu der Spannungsversorgung der Hilfs­ anlaßeinrichtung (16) geschaltet ist und das nur alternativ zu dem Motorlaufsignal schaltbar ist.

7. Start/Stopp-Anlage nach Anspruch 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Verbraucherabschaltsignal von einer die Anlaßvorrichtung (14) einschaltenden Hilfs­ relaiseinrichtung (R 3) einschaltbar ist.

8. Start/Stopp-Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Akti­ vierungsschalter (S 1) für die Start/Stopp-Anlage vorgesehen ist und daß bei Abschaltung des Ak­ tivierungsschalters (S 1) das Motorlaufsignal kontinuierlich anliegt.

8. Start/Stopp-Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei ausge­ schaltetem Aktivierungsschalter (S 1) für die Start/Stopp-Anlage die Versorgungsspannung für die das Motorlaufsignal abgebende Hauptrelaiseinrichtung (R 2) anliegt, so daß ein Umschalten des Aktivie­ rungsschalters (S 1) ohne Unterbrechung des Motor­ laufsignals möglich ist.

10. Start/Stopp-Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ver­ zögerungs/Speichereinrichtung (C 2) für die Relais­ einrichtung (R 2) für das Motorlaufsignal von dem Betätigen des Gang-Schalthebels durch Einlegen des Leerlaufs getriggert wird, wobei die Abschaltung des Motorlaufsignals etwa 2,5 Sekunden nach dem Herausnehmen des Gangs erfolgt.

11. Start/Stopp-Anlage nach Anspruch 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zu dem Fühler (S 2) für den Gang- Schalthebel eine Hilfsrelaiseinrichtung (R 1) parallelgeschaltet ist, die von dem als Kupplungs­ schalter ausgebildeten Fühler (S 3) und/oder von einer Geschwindigkeitsmeßeinrichtung (12) akti­ viert wird, wobei eine Verzögerungs/Speicher­ einrichtung (C 1) vorgesehen ist, die die Hilfs­ relaiseinrichtung (R 1) etwa 1,5 Sekunden nach dem Freigeben der Kupplung und/oder nach dem Vor­ liegen einer Geschwindigkeit unterhalb eines vorgebenen Wertes öffnet.