DE2952356A1 - Vorichtung zur einsparung von kraftstoff bei kraftfahrzeugen - Google Patents

Vorichtung zur einsparung von kraftstoff bei kraftfahrzeugen

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Description

Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einsparen von Kraftstoff beim kurzzeitigen Anhalten von Kraftfahrzeugen, bei der die Zündung vorübergehend abgeschaltet wird. Im Interesse des Umweltschutzes ist es wünschenswert, wenn die Motoren der Kraftfahrzeuge bei Stillständen, insbesondere in stehenden Kolonnen, vor Barrieren, vor Verkehrsampeln usw. jedesmal abgestellt werden, um eine übermäßige Belastung der Umgebung mit Abgasen zu vermeiden. Außerdem wird dadurch ein unnützes Verbrennen von Brennstoff, vielfach noch mit schlechten Verbrennungsbedingungen, vermieden.
Es wurde bereits vorgeschlagen, zu diesem Zweck Kraftfahrzeuge mit einer Einrichtung auszustatten, durch welche die Zündung abgeschaltet werden kann und wobei das Wiederanlassen des Motors durch Betätigung des Gaspedals erfolgt. Dies ist jedoch gerade im Hinblick auf Umweltschutz nachteilig, denn viele Fahrer werden beim Anlassen das Gaspedal nicht nur kurz antippen, sondern gewohnheitsmäßig stark betätigen und dadurch nicht nur den Motor anlassen, sondern auch den vermehrten Ausstoß von Schadstoffen, insbesondere von unverbrannten Kohlenwasserstoffen, hervorrufen, so daß der durch den Einbau dieser Einrichtung verfolgte Zweck gerade in sein Gegenteil umgekehrt wird. Erschwerend kommt hinzu, daß eine zu starke Zufuhr von Kraftstoff beim Anlassen eines warmen Motors das Anspringen verhindern kann, weil der Motor "ersäuft".
Diese Einrichtung hat, vermutlich aus den vorstehend genannten Gründen und wegen ihrer komplizierten Bauweise , keinen Eingang in die Praxis gefunden.
Es ist ferner eine Anlaßhilfe für Brennkraftmaschinen mit Kraftstoffeinspritzung bekannt geworden, bei welcher nach mißglücktem Anlassen (z.B. bei kaltem Motor) ein erneutes Anlassen erst
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nach Ablauf einer vorgegebenen Zeit möglich ist. Bei dieser bekannten Einrichtung wird die Zündanlage und/oder die Kraftstoff zufuhr automatisch abgeschaltet, wenn das Fahrzeug zum Stillstand kommt. Diese Einrichtung ist jedoch für den Fahrbetrieb, insbesondere in Städten, nicht geeignet, denn wenn jedesmal, wenn das Fahrzeug zum Stillstand kommt, auch der Motor zum Stillstand gebracht wird, dann muß beim Wiederanfahren erst der Anlasser betätigt werden. Beim Fahrbetrieb in Städten muß häufig ganz kurz angehalten werden, z.B. bei einer unklaren Verkehrssituation oder wenn andere Kraftfahrzeuge aus der Kolonne ausscheren oder ein Fußgänger die Fahrbahn kreuzt, und es ist für Motor, Anlasser und Batterie nachteilig, wenn bei kurzem, z.B. nur wenige Sekunden dauerden Anhalten der Motor abgestellt wird. Die dadurch bedingte Unbequemlichkeit beim Fahren eines mit dieser Einrichtung ausgerüsteten Kraftfahrzeuges hält die Besitzer von Kraftfahrzeugen davon ab, ihr Fahrzeug mit einer derartigen Anlage auszurüsten.
Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, eine Vorrichtung anzugeben, welche frei von den vorstehend genannten Nachteilen ist, eine erhebliche Einsparung von Kraftstoff bei kurzem Anhalten von Kraftfahrzeugen ermöglicht,die mit geringem technischem Aufwand herstellbar, leicht zu bedienen und mit der auch bereits vorhandene Kraftfahrzeuge nachgerüstet werden können.
Diese Aufgabe wird bei einer Erfindung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß in Abhängigkeit davon, ob die Lichtmaschine des Motors eine vorgegebene Mindestspannumj liefert oder nicht, durch Betätigung einer Taste entweder die Zündung unterbrochen wird, jedoch die anderen elektrischen Einrichtungen wLe Horn, Blinker, Lampen, Scheibenwischer eingeschaltet bleiben, oder die Zündung eingeschaltet und der Anlasser betätigt wird.
Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteran:;prüchen gekennzeichnet und werden nachstehend in Verbindung mit den Aus-
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führungsbeispiele darstellenden Figuren erläutert. In den zum Teil schematisch vereinfacht gezeichneten Figuren sind einander entsprechende Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Es zeigt:
Fig.1 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in Verbindung mit den relevanten Bauteilen der elektrischen Anlage eines Kraftfahrzeuges, wobei das Abschalten des Motors und der neuerliche Start durch denselben Taster bewirkt wird;
Fig.2 eine Variante der Ausführung nach Fig.1, wobei jedoch das Abschalten des Motors und der neuerliche Start durch einen Wechseltaster mit zwei Arbeitskontakten erfolgt.
Die in Fig.1 dargestellte erfindungsgemäße Vorrichtung besteht aus einem, von einer gestrichelten Linie umgebenen Taster 1 und einem von einer gestrichelten Linie umgebenen, als kompakte Baueinheit ausgebildeten Gerät 2. Außerdem sind die Batterie 3, das Zündschloß 4, die Zündspule 5, der Anlasser 6 und die Lichtmaschine 7 symbolisch dargestellt.
Das Gerät 2 enthält ein Zündrelais 10 mit einem Umschaltkontakt, ein Umschaltrelais 11 mit einem Umschaltkontakt und ein Anlaßrelais 12 mit einem Umschaltkontakt und einem Arbeitskontakt. Diese drei Relais sind in Ruhestellung, also bei nicht erregter Relais-Spule, dargestellt. Die in der Figur gezeichnete Stellung de*- Relais trifft sowohl für den Fall zu, daß der Motor bei eingeschalteter Zündung läuft als auch für den Fall, daß der Motor bei nicht eingeschalteter Zündung steht.
In die zur Lichtmaschine 7 führende Zuleitung ist eine Diode eingeschaltet, welche für einen Stromfluß zur Lichtmaschine und
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damit zur Masse durchlässig ist, einen entgegengerichteten Stromfluß jedoch sperrt. In Reihe zu dieser Diode 14 ist ein Widerstand 15 geschaltet, welcher den durch diese Diode fließenden Stromfluß begrenzt.
Zwischen dem vom positiven Pol der Batterie 3 abaewendeten Ende der Relais-Wicklung des Umschaltrelais 11 einerseits und dem Ruhekontakt 11 R dieses Umschaltrelais andererseits ist eine Diode 16 mit solcher Durchlaßrichtung geschaltet, daß nur ein Stromfluß vom Ruhekontakt 11 R zum genannten Ende der Relais-Wicklung möglich, in entgegengesetzter Richtung jedoch gesperrt ist. Es ist ferner eine Diode 17 zwischen dem mit dem positiven Pol der Batterie 3 verbundenen Ende der Relais-Wicklung des Zündrelais 10 einerseits und dem Ruhekontakt 11 R des Umschaltrelais 11 andererseits mit solcher Durchlaßrichtung geschaltet, daß nur ein Stromfluß von diesem Ruhekontakt zum Zündrelais 10 möglich, in der Gegenrichtung jedoch gesperrt ist.
Die jeweilige Stellung des Umschaltrelais 11 ist davon abhängig, ob die von ds r Lichtmaschine 7 erzeugte Spannung einen vorgegebenen Mindestwert überschreitet oder nicht überschreitet.
Wenn bei laufendem Motor und laufender Lichtmaschine dieser Mindestwert überschritten ist, dann ist ein Ende des Umschaltrelais 11 über das Zündschloß 4 mit dem positiven Pol 3 verbunden; da die Lichtmaschine 7 Spannung liefert und an der von der Relais-Wicklung des Umschaltrelais 11 abgewendeten Seite der Diode positive Spannung ansteht, kann kein Strom durch die Diode 14 und damit durch die Relais-Wicklung des Relais 11 fließen. Infolgedessen haben die Relaiskontakte die in der Figur gezeichnete Stellung und eine Betätigung des Tasters 1 bewirkt ein Anziehen des Zündrelais 10 und damit eine Unterbrechung der Stromzufuhr zur Zündspule 5.
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Sobald der Motor zum Stillstand gekommen ist, gibt die Lichtmaschine keine Spannung mehr ab und es fließt Strom vom positiven Pol der Batterie über das Zündschloß 4, die Relais-Wicklung des Umschaltrelais 11 und die Diode 14 zur Lichtmaschine 7 und durch diese zur Masse. Infolgedessen wird das Umschaltrelais anziehen, und der Arbeitskontakt 1 A wird mit dem Arbeitskontakt 11 A verbunden. Wird nun in diesem Schaltzustand die Taste 1 gedrückt, dann fließt Strom vom positiven Pol der Batterie 3 über das Zündschloß 4 zum Arbeitskontakt 11 A und durch die Relais-Wicklung des Anlaßrelais 12 zum Minuspol der Batterie. Dadurch wird das Anlaßrelais 12 anziehen und den Arbeitskontakt 12 A schließen, wodurch der Anlasser 6 mit dem Pluspol der Batterie 3 verbunden und damit eingeschaltet wird. Außerdem wird der Umschaltkontakt des Anlaßrelais 12 aus der gezeichneten Stellung in die andere Stellung bewegt und dadurch der bisher über den Ruhekontakt 12 R bewirkte Selbsthalte-Stromkreis des Zündrelais 10 unterbrochen, so daß das Zündrelais abfällt und damit wieder Strom zur Zündspule 5 fließen kann.
So lange der Taster 1 gedrückt bleibt, und zwar sowohl, wenn die Lichtmaschine Spannung abgibt oder nicht, wird an der vom positiven Pol der Batterie 3 abgewendeten Seite der Relais-Wicklung des Umschaltrelais 11 derjenige Spannungszustand erzeugt, welcher dem zu Beginn des Tastvorgangs in der Zuleitung zur Lichtmaschine 7 vorhandene Spannungspotential entspricht.
Nachstehend eine kurze Funktionsbeschreibung der Motor-Abschalt-Automatik.
1. Funktion: laufenden Motor abstellen. Taster 1 wird bestätigt
Zündrelais 10 schaltet um, unterbricht den Zündstromkreis und hält sich selbst. Der Motor bleibt stehen.
Umschaltrelais 11 kann anziehen, da von der Lichtmaschine 8 kein Spannungs-Potential mehr ansteht, also eine Verbindung zur Masse besteht, jedoch erst nachdem der Taster 1 losgelassen wird, da bis dahin das Umschaltrelais 11 stromlos ist, weil es beidseitig an derselben Spannung liegt.
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2. Funktion: stehenden Motor anlassen.
Taster 1 wird betätigt.
Umschaltrelais 11 ist noch immer angezogen, da von der Lichtmaschine 7 kein Spannungs-Potential ansteht.
Anlaßrelais 12 wird betätigt und hebt die Selbsthaltung des Zündrelais 10 auf und legt Minus-Potential an Umschaltrelais 11. Der Anlasser 6 erhält Spannung, der Motor springt an.
Umschaltrelais 11 bleibt angezogen bis der Taster 1 losgelassen wird. Sobald die Lichtmaschine 7 Spannung liefert, fällt das Umschaltrelais 11 ab, wenn die Taste 1 losgelassen wird.
Die vorstehend beschriebene Vorrichtung wird wie folgt bedient:
Der Motor wird normal mittels Zündschlüssel gestartet. Nach Einschalten der Zündung ist das Gerät funktionstüchtig. Nach dem Anhalten z.B. bei roter Ampel, wird der Motor mittels kurzer Betätigung des Tasters abgeschaltet. Solange der Motor steht, kann die Kupplung losgelassen werden. Es wird empfohlen, den ersten Gang einzulegen,um beim Wiederanfahren dies zu ersparen. Bei Automatik-Fahrzeugen kann der Wählhebel in Betriebsstellung D bleiben.
Zum Wiederanfahren wird die Kupplung getreten und der Taster kurz betätigt, bis der Motor anspringt. Bei Automatik-Fahrzeugen sollte während des Anlassens durch Tastendruck die Fußbremse betätigt werden. Danach erfolgt normales Losfahren.
Der Taster hat eine Doppelfunktion. Steht der Motor, wird durch Drücken des Tasters der Motor mittels Anlasser gestartet. Läuft der Motor, wird durch Betätigung des Tasters der Motor abgeschaltet.
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Sollte der Motor nach Betätigen des Tasters zum Anlassen nicht anspringen, so kann der Anlaßvorgang nach Wiederaufleuchten der roten Lade-Kontroll-Lampe durch erneutes Betätigen des Tasters wiederholt werden.
Sollte der Taster während der Fahrt einmal unbeabsichtigt betätigt werden, so ist der Motor nach Treten der Kupplung bzw. bei Automatik-Fahrzeugen nach Umschalten auf N und nach Aufleuchten der roten Lade-Kontroll-Lampe mittels Tastendruck wieder zu starten. Nach dem Einkuppeln bzw. nach Zurückschalten auf D geht der Fahrbetrieb weiter.
Die in Fig.2 dargestellte Ausführungsform der Erfindung unterscheidet sich von der vorstehend beschriebenen im wesentlichen nur dadurch, daß statt des Tasters 1 ein Wechseltaster 1' verwendet wird, der bei Bewegen aus der gezeichneten Mittelstellung in Richtung des Pfeiles 20 ein Abstellen des laufenden Motors und bei Bewegung in Richtung des gezeichneten Pfeiles 21 ein Anlassen des stehenden Motors bewirkt. Bei dieser Ausführungsform sind die für die Simulation des Betriebszustandes der Lichtmaschine erforderlichen Dioden und der zur Strombegrenzung dienende Widerstand nicht notwendig. Die Wicklung des Umschaltrelais 11 ist direkt mit der Lichtmaschine 7 verbunden und dadurch wird verhindert, daß bei laufendem ilotor, also Spannung produzierender Lichtmaschine, ein Einschalten des Anlassers 6 mit Sicherheit verhindert ist, weil der Arbeitskontakt 11 A des Umschaltrelais offen ist.
Die übrigen Funktionen der Schaltung sowie ihre Bedienung und ihre Vorteile entsprechen dem vorstehend in Fig.1 beschriebenen Ausführungsbeispiel.
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Die Erfindung bringt nachstehende Vorteile:
1. Je nach Anteil der Stadtfahrten können 15 bis 35 % Kraftstoff eingespart werden. Dies bedeutet, errechnet an einem Mittelklasse-Wagen (Benzinverbrauch ca. 15 Liter/100 km, Jahresfahrleistung ca. 20.000 km), bei heutigen Preisen eine Einsparung von DM 450,- bis DM 1.050,- in einem Jahr.
2. Mit der Motor-Abschalt-Automatik kann mittels einfachem Tastendruck der Motor beim Anhalten schnell abgeschaltet bzw. zur Weiterfahrt wieder gestartet werden.
3. Während der Motor-Abschaltung bleiben, gegenüber dem Abschalten mittels Zündschloß, alle Aggregate wie Blinker, Bremslicht, Scheibenwischer, Scheinwerfer, Heizung, Lüftung, Radio usw. eingeschaltet. Das Starten des Motors ergibt keine Probleme, da ein betriebswarmer Motor sofort anspringt.
4. Einfacher unkomplizierter Einbau bei allen Kraftfahrzeugen, die elektrisch ein- und ausgeschaltet werden. Die Automatik besteht aus einer Elektronik, die mittels 6 elektrischen Anschlüssen mit 4 Aggregaten des Kraftfahrzeuges (Batterie, Zündspule, Anlasser, Lichtmaschine) verbunden werden und einem Taster, der zweipolig oder dreipolig angeschlossen wird. Es sind keine mechanischen Teile einzubauen bzw. zu verändern. Diese Konzeption ermöglicht auch den Selbsteinbau, da nur elektrische Verbindungen zu erstellen sind.
5. Das Gerät ist sowohl bei Fahrzeugen mit üblichem Schaltgetriebe als auch bei Fahrzeugen mit Automatik-Getriebe verwendbar.
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Claims (9)

  1. Ing.grad. Wolfgang H.Weimer, Karl-Peters-Straße 40,6200 Wiesbaden Vorrichtung zur Einsparung von Kraftstoff bei Kraftfahrzeugen
    Patentansprüche
    Vorrichtung zur Einsparung von Kraftstoff beim kurzzeitigen Anhalten von Kraftfahrzeugen, bei der die Zündung vorübergehend abgeschaltet wird, dadurch gekenn — zeichnet , daß in Abhängigkeit davon, ob die Lichtmaschine (7) des Motors eine vorgegebene Mindestspannung liefert oder nicht, durch Betätigung einer Taste (1) entweder die Zündung (5) unterbrochen wird, jedoch die anderen elektrischen Einrichtungen wie Horn, Blinker, Lampen, Scheibenwischer eingeschaltet bleiben, oder die Zündung (5) eingeschaltet und der Anlasser (6) betätigt wird.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Taster (1) über Umschaltrelais (11), welches zwei Stellungen hat, entweder mit Zündrelais (10) oder mit Anlaßrelais (12) verbunden ist und Umschaltrelais (11) wird betätigt, wenn die von der Lichtmaschine (7) gelieferte Spannung einen vorgegebenen Mindestwert (z.B. 9 Volt) erreicht bzw. das Umschaltrelais (11) fällt ab, wenn ein vorgegebener Spannungswert (6 Volt) unterschritten wird.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Zündrelais (10) als selbsthaltendes Relais ausgebildet ist.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Anlaßrelais (12) als Doppelrelais ausgebildet ist, dessen einer Arbeitskontakt (12 A) zur Verbindung der Batterie (I mit dem Anlasser (7) dient, dessen anderer Umschaltkontat (121 bei Betätigung die Selbsthaltung des Zündrelais (10) aufhebt.
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    ORIGINAL INSPECTED
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in die zur Lichtmaschine (7) führende Zuleitung eine Diode (14) eingeschaltet ist, welche für einen Stromfluß zur Lichtmaschine (7) und damit zur Masse durchlässig ist, einen entgegengesetzt gerichteten Stromfluß jedoch sperrt, und daß vorzugsweise in Reihe mit dieser Diode (14) ein den Stromfluß begrenzender Widerstand (15) geschaltet ist.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Diode (16) zwischen den vom positiven Pol der Batterie (3) abgewendeten Ende der Relaiswicklung des Umschaltrelais (11) einerseits und dem Ruhekontakt (11 R) dieses Umschaltrelais (11) andererseits mit solcher Durchlaßrichtung geschaltet ist, daß nur ein Stromfluß vom Ruhekontakt (11 R) zum genannten Ende der Relaiswicklung möglich, in entgegengesetzter Richtung jedoch gesperrt ist.
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Diode (17) zwischen den mit dem positiven Pol der Batterie (3) verbundenen Ende der Relaiswicklung des Zündrelais (10) einerseits und dem Ruhekontakt (11 R) des Umschaltrelais (11) andererseits mit solcher Durchlaßrichtung geschaltet ist, daß nur ein Stromfluß von diesem Ruhekontakt zum Zündrelais (10) möglich, in der Gegenrichtung jedoch gesperrt ist.
  8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Taster als Doppeltaster bzw. Wechseltaster (11) ausgebildet ist, derart, daß ein wahlweise einschaltbarer Kontakt das Zündrelais (10) zum Zwecke einer Unterbrechung des Zündstromkreises betätigt, daß dessen anderer wahlweise einschaltbarer Kontakt den Anlasser (6) bzw. das Anlaßrelais (12) einschaltet, wenn die von der Lichtmaschine (7) abgegebene Spannung geringer ist als ein vorgegebener Mindestwert (Fig.2).
    130027/0633
    -S-
  9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 1, bestehend aus einem Taster (1 bzw. 1') und einem davon konstruktiv getrennten,als Baueinheit ausgebildeten Gerät (2), dadurch gekennzeichnet, daß dieses Anschlußklenunen für die Lichtmaschine (7), den Anlasser (6), die Zündspule (5), das von der Batterie (3) abgewendete Ende des Zündschlosses (4) für die Zuleitungen zum Taster (1 bzw. 11) und wenigstens für den positiven, vorzugsweise auch für den negativen Pol der Batterie (3) hat.
    130027/0633
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