DE10033066A1

DE10033066A1 - Vorrichtung zum Starten eines Kraftfahrzeuges

Info

Publication number: DE10033066A1
Application number: DE2000133066
Authority: DE
Inventors: Eckart Donner; Guenter Pfannes
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2000-07-07
Filing date: 2000-07-07
Publication date: 2002-01-24
Anticipated expiration: 2020-07-08
Also published as: DE10033066C2

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Starten eines Kraftfahrzeugs mit einer Fahrzeugbatterie (16), einem Anlasser (28), einer Leitung (22, 26), die den Anlasser (28) mit der Fahrzeugbatterie (16) verbindet, und einem in der Leitung (22, 26) angeordneten Unterbrechungsglied (24) zum reversiblen Trennen des Anlassers (28) von der Fahrzeugbatterie (16), wobei das Unterbrechungsglied (24) in der Leitungshälfte angeordnet ist, an deren Ende sich die Fahrzeugbatterie (16) befindet.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Starten eines Kraftfahrzeugs mit einer Fahrzeugbatterie, einem Anlasser, einer Leitung, die den Anlasser mit der Fahrzeugbatterie verbindet und einem in der Leitung angeordneten Unterbrechungsglied zum Trennen des Anlassers von der Fahrzeugbatterie.

Derartige Vorrichtungen sind üblich und in gängigen Fahrzeugmodellen vorzufinden. Der Anlassermagnet eines Anlassers übernimmt hierbei eine Doppelfunktion: Zum einen dient er als Stromschütz, d. h. als Unterbrechungsglied, das einen Strom an den Anlasser nur dann führt, wenn ein Anlaßvorgang durchgeführt werden soll. Zum anderen bewirkt der Anlassermagnet das mechanische Einrücken des Antriebsritzels des Anlassers, um ein Antreiben der Kurbelwelle zu ermöglichen. Aufgrund dieser Doppelfunktion des Anlassermagneten werden beide Funktionen in unmittelbarer Nähe des Anlassers ausgeführt. Insbesondere bei Fahrzeugen, deren Fahrzeugbatterie im Heckbereich angeordnet ist, ergibt sich dadurch ein Problem, daß die gesamte Länge der Hochstromleitung von der Fahrzeugbatterie bis zum Anlassermagneten auch außerhalb eines Anlaßvorgangs unter Spannung steht und dies darin resultieren kann, daß im Falle eines Unfalls mit Beschädigung dieser Leitung ein Leitungsbrand entsteht.

Zur Vermeidung dieses Probllems wird in der DE 296 01 462 folgender Weg vorgeschlagen: An der Hochstromleitung wird nach dem Verbraucher, vorzugsweise bei einem Zündschloß, eine Leitung angeschlossen, deren anderes Ende zu der Polklemme der Fahrzeugbatterie zurückgeführt ist, an die der Anfang der Hochstromleitung angeschlossen ist. Das andere Ende wird an diese Polklemme über eine von der Polklemme getragene Trenneinrichtung angeschlossen, mit der bei Überschreitung eines vorgegebenen Stromwerts in der Leitung aufgrund einer über die Leitung zwischen der Stelle des Kurz schlusses und dem Polschuh auftretenden Differenzspannung die Polklemme vom Polschuh lösbar oder die elektrische Verbindung zwischen der Polklemme und der Hauptstromleitung unterbrechbar ist.

Aus dem Aufsatz von Krappel A. et al. "Alternativer Crashschutz für den Starter- /Generatorstromkreis", erschienen in ATZ Automobiltechnische Zeitschrift 99 (1997), Band 12, Seiten 756 bis 761, ist bekannt, im Falle einer Crash- Erkennung parallel zur Auslösung der Airbags die Leitung zwischen Anlasser und Batterie zu trennen. Nachteilig an dieser Lösung ist, daß sie zum einen für Autos ohne Airbag nicht anwendbar ist, zum anderen eine Beschädigung der Leitung zwischen Fahrzeugbatterie und Anlasser bereits dann entstehen kann, wenn die Airbags nicht ausgelöst werden.

Aus der DE 43 26 527 ist weiterhin bekannt, bei einer Sicherheitsvorrichtung in Kraftfahrzeugen einen steuerbaren Sicherheitsschalter zum Abschalten des durch eine Kraftfahrzeugbatterie abgegebenen elektrischen Stromes vom Bordnetz vorzusehen, wobei die Sicherheitsvorrichtung eine Steuereinheit um faßt, die ein Signal zur Erkennung des Anlaßvorgangs erfaßt, den aus der Batterie entnommenen Strom ermittelt und den steuerbaren Sicherheitsschalter öffnet, wenn kein Anlaßvorgang vorliegt und der Wert des aus der Batterie entnommenen Stromes größer als ein vorgegebener Kurzschlußgrenzwert ist.

Problematisch an dieser Anordnung ist der Aufwand an Sensoren und Schaltmitteln, die den Einsatz für die Serienproduktion zu teuer werden lassen.

Alternative Vorschläge können den Druckschriften DE 44 22 249, der DE 44 25 307, der DE 196 06 450 und der DE 198 01 207 entnommen werden.

Im Hinblick auf den erwähnten Stand der Technik besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine kostengünstige Lösung bereitzustellen, mit der Leitungsbrände verursacht durch das Verbindungskabel zwischen Fahrzeugbatterie und Anlasser wirksam verhindert werden können.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Idee zugrunde, daß die Gefahr von Leitungsbränden umso mehr reduziert werden kann, je näher das Unterbrechungsglied an der Fahrzeugbatterie angeordnet wird. Je näher nämlich das Unterbrechungsglied an der Fahrzeugbatterie angeordnet ist, desto geringer ist das Leitungsstück, das auch außerhalb eines Anlaßvorgangs unter Spannung steht. Zu diesem Zweck wird die aus dem Stand der Technik bekannte Doppelfunktion des Anlassermagneten aufgeteilt auf zwei Bauteile, nämlich den Anlassermagneten, der nach wie vor für das Einrücken des Ritzels zuständig ist, zum anderen das Unterbrechungsglied, das die Schaltfunktion übernimmt.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist daher das Unterbrechungsglied in unmittelbarer Nähe der Fahrzeugbatterie angeordnet. Besonders vorteilhaft wirkt sich die Erfindung aus, wenn die Fahrzeugbatterie im Heck und der Anlasser im Frontbereich des Motors angeordnet sind. In diesem Fall ergibt sich eine signifikante Erhöhung der Sicherheit.

Das Unterbrechungsglied wird bevorzugt derart angesteuert, daß es die Leitung nur während des Anlaßvorgangs freigibt, ansonsten die Leitung unterbricht. Zur Ansteuerung kann die Vorrichtung weiterhin eine Steuereinheit umfassen, der ein Signal zur Feststellung eines Anlaßvorgangs erfaßbar ist und die ausgelegt ist, bei Feststellen eines Anlaßvorgangs das Unterbrechungsglied derart anzusteuern, daß die Leitung für die Dauer des Anlaßvorgangs freigegeben wird.

Das Unterbrechungsglied wird bevorzugt als mechanischer Schalter, insbesondere als ein Relais, oder als elektronischer Schalter, insbesondere als ein Transistor oder ein Thyristor realisiert.

Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen definiert.

Ein Ausführungsbeispiel wird im folgenden unter Hinweis auf die beigefügte Zeichnung näher beschrieben, die in schematischer Darstellung die Anordnung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einem Kraftfahrzeug darstellt.

Fig. 1 zeigt ein Kraftfahrzeug 10 mit einer Fahrzeugfront 12 und einem Fahrzeugheck 14. Im Fahrzeugheck 14 ist eine Fahrzeugbatterie 16 angeordnet, die einerseits über eine Leitung 18 mit einem Masseanschluß 20 verbunden ist, zum anderen über ein erstes Leitungsstück 22 mit einem Relais 24. Das Relais 24 ist über ein zweites Leitungsstück 26 mit dem Anlasser 28 des Kraftfahrzeugs verbunden, welcher im Frontbereich 12 des Fahrzeugs angeordnet ist. Die Leitungsstücke 22 und 26 sind für Hochstrombetrieb über 1000 A ausgelegt. Das Unterbrechungsglied 24 ist über eine Steuerleitung 30 von einer Steuereinheit 32 derart ansteuerbar, daß das Unterbrechungsglied 24 nur während eines Anlaßvorgangs, welchen die Steuereinheit 32 beispielsweise durch Abgreifen der Signale an einem Zündschloß 34 ermittelt, die Leitung 22, 26 freigibt. Während der restlichen Zeit steuert die Steuereinheit 32 das Unterbrechungsglied 24 derart, daß es die Leitung 22, 26 unterbricht.

Aufgrund einer derartigen Steuerung steht das Leitungsstück 26, das den überwiegenden Anteil der Leitung 22, 26 bildet, nur während eines Anlaßvorgangs unter Spannung. Eine Beschädigung des Leitungsstücks 26, beispielsweise bei einem Unfall, führt dann selbst bei Kurzschluß nicht zu einem Leitungsbrand. Die Vorteile, die die Erfindung bereitstellt, sind umso größer, je kürzer das Leitungsstück 22 ist. Erfindungsgemäß ist daher eine Länge von weniger als 1 m, insbesondere von weniger als 30 cm, für das Leitungsstück 22 bevorzugt.

Claims

1. Vorrichtung zum Starten eines Kraftfahrzeugs mit
einer Fahrzeugbatterie (16),
einem Anlasser (28),
einer Leitung (22, 26), die den Anlasser (28) mit der Fahrzeugbatterie
(16) verbindet, und
einem in der Leitung (22, 26) angeordneten Unterbrechungsglied (24) zum reversiblen Trennen des Anlassers (28) von der Fahrzeugbatterie (16), dadurch gekennzeichnet,
daß das Unterbrechungsglied (24) in der Leitungshälfte angeordnet ist, an deren Ende sich die Fahrzeugbatterie (16) befindet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Unterbrechungsglied (24) in unmittelbarer Nähe der Fahr zeugbatterie (16) angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fahrzeugbatterie (16) im Heckbereich (14) und der Anlasser (28) im Frontbereich (12) des Kraftfahrzeugs (10) angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Unterbrechungsglied (24) derart ansteuerbar ist, daß es die Leitung (22, 26) nur während eines Anlaßvorgangs freigibt, ansonsten die Leitung (22, 26) unterbricht.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Unterbrechungsglied (24) ein mechanischer Schalter, insbesondere ein Relais, oder ein elektronischer Schalter, insbesondere ein Transistor oder ein Thyristor ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung weiterhin eine Steuereinheit (32) umfaßt, mit der ein Signal zur Feststellung eines Anlaßvorgangs erfaßbar ist und die ausgelegt ist bei Feststellen eines Anlaßvorgangs das Unterbrechungsglied (24) derart anzusteuern, daß die Leitung (22, 26) für die Dauer des Anlaßvorgangs freigegeben wird.