DE3216204A1 - Automatisches stop/start-system fuer motoren - Google Patents

Automatisches stop/start-system fuer motoren

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DE3216204A1
DE3216204A1 DE19823216204 DE3216204A DE3216204A1 DE 3216204 A1 DE3216204 A1 DE 3216204A1 DE 19823216204 DE19823216204 DE 19823216204 DE 3216204 A DE3216204 A DE 3216204A DE 3216204 A1 DE3216204 A1 DE 3216204A1
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Germany
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automatic stop
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predetermined operating
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DE19823216204
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Osamu Hori
Kimitoshi Murata
Hatsuo Toyota Aichi Nakao
Masahiko Noba
Masahiro Ueda
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Toyota Motor Corp
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Toyota Motor Corp
Toyota Jidosha Kogyo KK
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    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00—Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/08—Circuits or control means specially adapted for starting of engines
    • F02N11/0814—Circuits or control means specially adapted for starting of engines comprising means for controlling automatic idle-start-stop
    • F02N11/0818—Conditions for starting or stopping the engine or for deactivating the idle-start-stop mode
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D37/00—Non-electrical conjoint control of two or more functions of engines, not otherwise provided for
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P11/00—Safety means for electric spark ignition, not otherwise provided for
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02P3/00—Other installations
    • F02P3/02—Other installations having inductive energy storage, e.g. arrangements of induction coils
    • F02P3/04—Layout of circuits
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    • F02P3/0552—Opening or closing the primary coil circuit with semiconductor devices
    • F02P3/0556—Protecting the coil when the engine is stopped
    • F02P3/0558—Protecting the coil when the engine is stopped using digital techniques
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    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
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Description

Automatisches Stop/Start-System für Motoren
Die Erfindung betrifft ein automatisches Stop/Start-System zum automatischen Abschalten und Wiederanlassen eines Motors in Abhängigkeit von den jeweiligen Betriebsbedingungen.
Einige Kraftfahrzeuge sind bereits mit automatischen Stop/ Start-Systemen ausgestattet, mit deren Hilfe der Motor im Stadtverkehr beim Halten des Kraftfahrzeugs an Kreuzungen oder dergleichen abgeschaltet und durch einen üblichen Anfahrvorgang (wie z.B. Betätigung eines Kupplungspedals) wieder angelassen werden kann. Durch solche Stop/Start-Systeme läßt sich die Abgasbelastung der Umwelt sowie der Brennstoffverbrauch verringern, da die bei Kraftfahrzeugen verwendeten Brennkraftmaschinen nur bei Bedarf in Betrieb gehalten werden.
Bei einem Stop/Start-System der vorstehend beschriebenen Art wird zur Motorabschaltung meist die Stromversorgung zur Zündanlage unterbrochen. Bei Unterbrechung der Strom-
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Versorgung für die Zündkerzen wird jedoch die Brennstoffversorgung nicht unterbrochen, so daß der Motor ggf. noch weiterlaufen kann. Außer diesem Weiterdrehen des Motors wird auch der Brennstoff in einem Leerlaufkanal (bzw. einem niedrigen Drehzahlen zugeordneten Kanal) vollständig
verbraucht, was das Wiederanlassen des Motors erschwert.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein automatisches Stop/Start-System der eingangs genannten Art
!0 derart auszugestalten, daß bei einer Motorabschaltung ein Weiterdrehen des Motors verhindert wird und bessere Wiederanlasseigenschaften erzielt werden.
Diese Aufgabe wird mit den in den Patentansprüchen angegebenen Mitteln gelöst.
Erfindungsgemäß wird somit bei einer Motorabschaltung einerseits die Stromversorgung zu den Zündkerzen des Motors unterbrochen und andererseits gleichzeitig auch die Brenn-
*® stoffVersorgung abgeschaltet, so daß der in einem für
niedrige Drehzahlen vorgesehenen Brennstoffkanal bzw.
Leerlaufkanal befindliche Brennstoff nicht mehr den Brennkammern des Motors zugeführt wird. D.h., im Rahmen eines Stop/Start-Systems, bei dem die Betriebsbedingungen verschiedener Teile eines Fahrzeugs überwacht werden und der· Fahrzeugmotor in Abhängigkeit von den ermittelten Betriebsbedingungen automatisch abgeschaltet und wieder angelassen wird, erfolgt bei einer Motorabschaltung zusätzlich zu einer Unterbrechung der Stromversorgung der Zünd-
anlage außerdem eine Abschaltung des Brennstoffzuführungssystems, um ein Weiterdrehen des Motors zu verhindern.
Außerdem hängt diese Regelung vom Vorliegen einer oder ·
mehr vorgegebener Betriebsbedingungen sowie einer oder
mehr eine automatische Motorabschaltung ausschließenden
Bedingungen ab.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels des Stop/Start-Systems und
Fig. 2 . ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung eines Ausführungsbeispiels des bei dem Stop/Start-Systern gemäß Fig. 1 erfolgenden Steuerablaufs.
Das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel des Stop/
Start-Systems umfaßt als Zentraleinheit eine elektronische Regeleinrichtung 1, mit der Sensoren, Meßfühler und der-1^ gleichen zur Zuführung verschiedener Daten sowie zu steuernde Stellglieder verbunden sind.
Für die die Zentraleinheit bildende elektronische Regeleinrichtung 1 kann ein Mikrorechner ECU Verwendung finden, v der außer der hier in Betracht gezogenen automatischen
Stop/Start-Funktion auch vielseitigen anderen Zwecken, wie einer Regelung des Luft/Brennstoff-Verhältnisses des Ansauggemisches, einer laufenden Datenanzeigesteuerung und dergleichen dienen kann. Die für die automatische Stop/
Start-Funktion erforderlichen Sensoren und Meßfühler umfassen einen Wassertemperaturschalter 2 zur Ermittlung der Temperatur des Kühlwassers, einen Drehzahlmesser 3 zur Ermittlung, der Motordrehzahl, einen Fahrzeuggeschwindigkeitsdetektor 4 zur Feststellung, ob die Fahrzeuggeschwin-
digkeit den Wert 0 aufweist oder nicht, einen Kupplungsschalter 6 zur Überwachung der Betätigung eines Kupplungspedals 5;und dergleichen. Wenn sowohl die Fahrzeuggeschwindigkeit als auch die Motordrehzahl den Wert 0 aufweisen, kann ein automatischer Start durch Betätigen des
Kupplungspedals 5 erfolgen. Ist die Fahrzeuggeschwindig-
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keit Null, kann der Motor automatisch abgeschaltet werden (vorausgesetzt, daß andere Ausschlußbedingungen nicht vorliegen). Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit sehr gering ist, das Fahrzeug an einer Steigung oder einem Gefälle zum
° Stillstand gekommen ist oder bei Abgabe eines Linksabbiegungssignals angehalten wird, die Temperatur des Motorkühlwassers niedrig oder hoch ist, der Stromverbrauch bei eingeschalteter Scheinwerferanlage usw. hoch ist, oder
dergleichen, liegen Situationen vor, in denen die Fahrsicherheit beeinträchtigt werden könnte, so daß in diesen Fällen eine automatische Motorabschaltung ausgeschlossen wird. Als Daten für einen solchen Ausschluß einer automatischen Motorabschaltung werden Signale von einem nicht dargestellten Gaspedal, Fahrtrichtungsänderungssignal-ii'/
schaltern, einem Schräglagenfühler, Lichtschaltern (für die Frontscheinwerfer usw.), einem Kühlanlagen- bzw. Klimaanlagenschalter und dergleichen zusätzlich zu dem vorstehend genannten Wassertemperaturschalter 2 eingegeben. Die elektronische Regeleinrichtung 1 steuert die Stromzu-
fuhr zu Zündkerzen 7, die Erregung eines Anlassers 8, ein Brennstoffsteuerventil (Magnetventil) 9 und eine Anzeige 10, mit deren Hilfe der Einschaltzustand des Stop/Start-Systems und der Abschaltzustand des Motors anzeigbar sind. Zusätzlich kann die automatische Motorabschaltfunktion
durch Unterbrechung der Stromversorgung zu der elektronischen Regeleinrichtung 1 außer Betrieb gesetzt werden.
Die Untexbrechung der Stromzufuhr zu den Zündspulen 7 erfolgt durch Steuerung eines Relais 11 mittels der elektronischen Regeleinrichtung 1. Die Unterbrechung der Brennstoffversorgung erfolgt derart, daß ein Magnetventil 9 in einem Zwischenabschnitt des Brennstoffversorgungssystems zur Zuführung von Brennstoff zu einem für niedrige Drehzahlen bzw. Leerlaufdrehzahlen vorgesehenen Brennstoffkanal angeordnet ist und die Stromversorgung dieses Magnet-
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ventils 9 von einem Relais 12 unterbrochen wird. Nachstehend wird unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher auf die Stromversorgungssteuerung der Zündkerzen 7 und des Magnetventils 9 eingegangen.
Ein Ausführungsbeispiel des von der elektronischen Regeleinrichtung 1 durchgeführten Steuerablaufs ist in Fig. 2 in Form eines Ablaufdiagramms veranschaulicht.
Wenn der Fahrzeuggeschwindigkeitsdetekteor 4 in einem
Steuerschritt 21 ermittelt, daß die Fahrzeuggeschwindigkeit 0 ist und sich der Motor mit Leerlaufdrehzahlen
dreht, erfolgt in einem Steuerschritt 22 die Feststellung, ob eine der automatischen Abschaltbedingungen vorliegt
oder nicht. Wenn eine oder mehrere automatische Abschaltbedingungen vorliegen, werden in einem Steuerschritt 23 zur Motorabschaltung das Relais 11 zur Unterbrechung der Stromversorgung zu den Zündkerzen 7 und das Relais 12 zur Unterbrechung der Stromversorgung zu dem Magnetventil 9
2^ und dessen Schließen abgeschaltet, wodurch der Motor ohne Weiterdrehen zum Stillstand kommt. Der Ablauf des Wiederanlassens erfolgt in Steuerschritten 24, 25 und 26. D.h., wenn das Kupplungspedal 5 voll durchgetreten wird, erfolgt eine Betätigung des Kupplungsschalters 6, wodurch die Relais 11 und 12 zur Stromzufuhr zu den Zündspulen oder
Zündkerzen 7 bzw. zu dem Magnetventil 9 betätigt werden und außerdem die Betätigung eines Relais 13 zur Erregung des Anlassers 8 erfolgt, so daß ein automatischer Start des Motors ermöglicht wird.
Nach Beendigung des automatischen Stop/Start-Ablaufs folgt ein Steuerschritt 27, in dem die Regelung des Luft/Brennstoff-Verhältnisses, die laufende Datenanzeigesteuerung und dergleichen durchgeführt werden.
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Im Rahmen des Regelvorgangs gemäß Fig. 2 werden sowohl die Zündungsabschaltung als auch die Unterbrechung der Brennstoffzufuhr gleichzeitig durchgeführt, so daß ein Weiterdrehen des Motors bei einer Motorabschaltung verhindert werden kann und sich die Wideranlaßeigenschaften verbessern. Die für eine Motorabschaltung erforderliche Zeitdauer läßt sich somit verkürzen, was gleichzeitig auch eine Verbesserung des Fahrverhaltens bzw. Fahrgefühls mit sich bringt.
Leerseite

Claims (7)

Patentansprüche
1. !Automatisches Stop/Start-System für Motoren, bei dem die Betriebsbedingungen an verschiedenen Teilen eines Fahrzeugs ermittelt und ein Motor in Abhängigkeit von den ermittelten Betriebsbedingungen automatisch zum Stillstand gebracht und angelassen wird, gekennzeichnet durch ein Brennstoff-Steuerventil (9), das in einem Brennstoff-Zufuhrsystem für einen niedrigen Drehzahlen zugeordneten Kanal angeordnet ist und durch eine elektronische Regeleinrichtung (1), die die Stromzufuhr zu Zündspulen (7) in Abhängigkeit vom Vorliegen vorgegebener Betriebsbedingungen des Fahrzeugs und Nichtvorliegen einer eine automatische Motorabschaltung ausschließenden Bedingung steuert und das Schließen des Brennstoff-Steuerventils regelt.
2. ^Automatisches Stop/Start-System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine der vorgegebenen Betriebsbedingungen die Fahrzeuggeschwindigkeit Null ist.
3. Automatisches Stop/Start-System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine der vorgegebenen Betriebsbedingungen eine sehr niedrige Fahrgeschwindigkeit ist.
V/22
Deutsche Bank (München) Kto. 51/61070
Dresdner Bank (München) KIo. 3939844
Postscheck (München) Kto. 670-43-804
-2- DE 2106
*
4. Automatisches Stop/Start-System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine der vorgegebenen Betriebsbedingungen ein Stillstand des Fahrzeugs an einer Steigung oder einem Gefälle ist.
5. Automatisches Stop/Start-System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine der vorgegebenen Betriebsbedingungen die Zeitdauer der Abgabe eines Fahrtrichtungsänderungssignals ist.
6. Automatisches Stop/Start-System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine der vorgegebenen Betriebsbedingungen die Zeitdauer des Vorliegens einer niedrigen oder hohen Kühlwassertemperatur des Motors ist.
7. Automatisches Stop/Start-System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine der vorgegebenen Betriebsbedingungen die Zeitdauer der Verwendung von starken
Stromverbrauchern ist.
20
DE19823216204 1981-07-22 1982-04-30 Automatisches stop/start-system fuer motoren Ceased DE3216204A1 (de)

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