DE10033066C2

DE10033066C2 - Vorrichtung zum Starten eines Kraftfahrzeuges

Info

Publication number: DE10033066C2
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: 2003-01-02
Anticipated expiration: 2020-07-08
Also published as: DE10033066A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Starten eines Kraftfahr zeugs mit einer Fahrzeugbatterie, einem Anlasser, einer Leitung, die den An lasser mit der Fahrzeugbatterie verbindet und einem in der Leitung angeord neten Unterbrechungsglied zum Trennen des Anlassers von der Fahrzeugbat terie, wobei durch das Unterbrechungsglied ein anlasserseitiger Leitungsab schnitt und ein fahrzeugbatterieseitiger Leitungsabschnitt gebildet werden.

Derartige Vorrichtungen sind üblich und in gängigen Fahrzeugmodellen vorzu finden. Der Anlassermagnet eines Anlassers übernimmt hierbei eine Doppel funktion: 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 me chanische Einrücken des Antriebsritzels des Anlassers, um ein Antreiben der Kurbelwelle zu ermöglichen. Aufgrund dieser Doppelfunktion des Anlas sermagneten werden beide Funktionen in unmittelbarer Nähe des Anlassers ausgeführt. Insbesondere bei Fahrzeugen, deren Fahrzeugbatterie im Heckbe reich 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 re sultieren kann, daß im Falle eines Unfalls mit Beschädigung dieser Leitung ein Leitungsbrand entsteht.

Zur Vermeidung dieses Problems wird in der DE 296 01 462 U1 folgender Weg vorgeschlagen: An der Hochstromleitung wird nach dem Verbraucher, vor zugsweise bei einem Zündschloß, eine Leitung angeschlossen, deren anderes Ende zu der Polklemme der Fahrzeugbatterie zurückgeführt ist, an die der An fang der Hochstromleitung angeschlossen ist. Das andere Ende wird an diese Polklemme über eine von der Polklemme getragene Trenneinrichtung ange schlossen, mit der bei Überschreitung eines vorgegebenen Stromwerts in der Leitung aufgrund einer über die Leitung zwischen der Stelle des Kurzschlusses und dem Polschuh auftretenden Differenzspannung die Polklemme vom Pol schuh 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 Star ter-/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 A1 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 ent nommenen Stromes größer als ein vorgegebener Kurzschlußgrenzwert ist.

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

Aus der DE 24 39 533 A1 ist eine gattungsgemäße Vorrichtung zum Starten eines Kraftfahrzeugs bekannt. Bei der dort beschriebenen Vorrichtung ist eine Siche rung in die Masseleitung der Fahrzeugbatterie geschaltet, wobei die Sicherung während des Startvorgangs überbrückt wird. Die Starterleitung ist im Gegen satz zum Gegenstand der vorliegenden Erfindung während des Normalbetriebs nicht spannungslos.

Aus der nachveröffentlichten DE 199 29 246 A1 ist eine Vorrichtung zum Starten eines Kraftfahrzeugs bekannt, wobei eine schaltbare elektrische Polklemme der dort erwähnten Batterie nur in der unmittelbaren Startphase durchgeschal tet und ansonsten im Sperrzustand betrieben wird. Die Starterbatterie versorgt nur startrelevante Verbraucher. Die übrigen Verbraucher werden über eine Bordnetzbatterie oder einen Generator mit Strom versorgt. Laut dieser Druckschrift sind die im Zusammenhang mit der dort beschriebenen Erfindung auch auf ein Ein-Batteriesystem übertragbar.

Alternative Vorschläae können den Druckschriften DE 44 22 249 A1 der DE 44 25 307 A1, der DE 196 06 450 A1 und der DE 198 01 207 A1 entnommen werden.

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

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung zum Starten eines Kraftfahr zeugs mit den Merkmalen von Patentanspruch 1.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Idee zugrunde, daß die Gefahr von Lei tungsbränden umso mehr reduziert werden kann, je näher das Unterbre chungsglied 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 Doppel funktion des Anlassermagneten aufgeteilt auf zwei Bauteile, nämlich den An lassermagneten, 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 An lasser 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 Lei tung nur während des Anlaßvorgangs freigibt, ansonsten die Leitung unter bricht. Zur Ansteuerung kann die Vorrichtung weiterhin eine Steuereinheit um fassen, der ein Signal zur Feststellung eines Anlaßvorgangs erfaßbar ist und die ausgelegt ist, bei Feststellen eines Anlaßvorgangs das Unterbrechungs glied derart anzusteuern, daß die Leitung für die Dauer des Anlaßvorgangs freigegeben wird.

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

Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprü chen 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 Fahr zeugheck 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 Kraft fahrzeugs verbunden, welcher im Frontbereich 12 des Fahrzeugs angeordnet ist. Die Leitungsstücke 22 und 26 sind für Hochstrombetrieb über 1000 A aus gelegt. Das Unterbrechungsglied 24 ist über eine Steuerleitung 30 von einer Steuereinheit 32 derart ansteuerbar, daß das Unterbrechungsglied 24 nur wäh rend 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 Unterbre chungsglied 24 derart, daß es die Leitung 22, 26 unterbricht.

Aufgrund einer derartigen Steuerung steht das Leitungsstück 26, das den ü berwiegenden Anteil der Leitung 22, 26 bildet, nur während eines Anlaßvor gangs unter Spannung. Eine Beschädigung des Leitungsstücks 26, beispiels weise bei einem Unfall, führt dann selbst bei Kurzschluß nicht zu einem Lei tungsbrand. 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 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 durch das Unterbrechungsglied (24) ein anlasserseitiger Leitungs abschnitt (26) und ein fahrzeugbatterieseitiger Leitungsabschnitt (22) gebildet werden,
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, das das Unterbrechungsglied (24) in unmittelbarer Nähe der Fahrzeugbatterie (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 ist.

4. 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.

5. 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 Feststellung eines Anlassvorgangs das Unterbrechungsglied (24) derart anzusteuern, dass die Leitung (22, 26) für die Dauer des Anlassvorgangs freigegeben wird.