DE3422879A1 - Stop-start-einrichtung zur funktionssteuerung einer brennkraftmaschine fuer kraftfahrzeuge - Google Patents

Stop-start-einrichtung zur funktionssteuerung einer brennkraftmaschine fuer kraftfahrzeuge

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DE3422879A1
DE3422879A1 DE19843422879 DE3422879A DE3422879A1 DE 3422879 A1 DE3422879 A1 DE 3422879A1 DE 19843422879 DE19843422879 DE 19843422879 DE 3422879 A DE3422879 A DE 3422879A DE 3422879 A1 DE3422879 A1 DE 3422879A1
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Description

Stop-Start-Einrichtung zur Funktionssteuerung einer Brennkraftmaschine für Kraftfahrzeuge
Die Erfindung betrifft eine Stop-Start-Einrichtung zur Funktionssteuerung einer Brennkraftmaschine für Kraftfahrzeuge. Sie bezieht sich insbesondere auf eine Einrichtung dieser Art,
mit Sensoren zur Erzeugung elektrischer Signale, die für die Fahrzeuggeschwindigkeit, die Motordrehzahl, die Position des Kupplungsbetätigungsorgans, die Position des Schalthebels zur Betätigung des Schaltgetriebes des Fahrzeugs sowie die Motortemperatur kennzeichnend sind,
ferner mit Betätigu.ngsmitteln, durch deren Aktivierung der Motor stillgesetzt und durch deren Deaktivierung er wieder angelassen wird,
sowie mit einer Kontroll- und Steuereinheit, die mit den genannten Sensoren und Betätigungsmitteln sowie mit dem elektrischen Anlassermotor verbunden und derart ausgebildet ist, daß sie
eine Aktivierung der genannten Betätigungsmittel bewirkt, wenn der Fahrzeugmotor läuft und die Kupplung eingerückt ist, das Schaltgetriebe sich in Leerlaufstellung befindet und die Fahrzeuggeschwindigkeit unter einem vorbestimmten Schwellenwert liegt,
und eine Deaktivierung dieser Betätigungsmittel und eine Aktivierung des Anlassermotors bewirkt, wenn die Kupplung geöffnet ist und die Drehzahl des Fahrzeugmotors unter einem vorbestimmten Schwellenwert liegt.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Stop-Start-Einrichtung der beschriebenen Art weiterzubilden, derart sie einfach und kostengünstig herzustellen und leicht zu installieren ist, besonders zuverlässig arbeitet und weitere Einsparungen beim Betrieb eines Kraftfahrzeugs ermöglicht.
Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Stop-Start-Einrichtung dadurch gelöst,
daß folgende weiteren Teile vorgesehen sind:
ein Positionssensor, der bei losgelassenem Beschleunigungspedal ein entsprechendes elektrisches Signal liefert und der mit der Kontroll- und Steuereinheit verbunden ist,
und eine ebenfalls mit der Kontroll- und Steuereinheit verbundene Unterbrechungsvorrichtung, durch deren Aktivierung die Leerlaufleitung der Vergasers oder Mischers des Fahrzeugmotors unterbrochen wird,
und daß die Kontroll- und Steuereinheit ferner derart ausgebildet ist, daß sie
die Unterbrechungsvorrichtung aktiviert, wenn die Drehzahl des Fahrzeugmotors über einem ersten vorbestimmten Wert liegt und der Positionssensor des Beschleunigungspedals das genannte elektrische Signal liefert,
und die Unterbrechungsvorrichtung deaktiviert, wenn die Drehzahl des Fahrzeugmotors einen zweiten vorbestimmten Wert unterschreitet, der kleiner ist als der genannte erste vorbestimmte Wert.
Im folgenden sei die Erfindung anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert:
Die Stop-Start-Einrichtung gemäß der Erfindung umfaßt einen Positionssensor 1, der dem Kupplungsbetätigungsorgan (Kupplungspedal) eines Kraftfahrzeugmotors zugeordnet ist. Dieser Positionssensor 1 besteht vorzugseise aus einem einfachen Schalter, der geschlossen wird,
wsnn das Kupplungsbetätigungsorgan in die Stellung gebracht wird, in der die Motorwelle von der Kraftübertragungswelle abgekoppelt ist.
Mit 2 ist ein Positionssensor bezeichnet, der ebenfalls dem Kupplungsbetätigungsorgan zugeordnet ist und ebenfalls aus einem einfachen Schalter bestehen kann. Dieser wird geschlossen, wenn das Kupplungsbetätigungsorgan sich in der Position befindet,, in der die Motorwelle und die Kraftübertragungswelle miteinander gekuppelt sind, (das Kupplungspedal also losgelassen ist).
Mit 3 ist ein weiterer Positionssensor bezeichnet, der dem manuellen Betätigungsorgan für das Schaltgetriebe zugeordnet ist. Auch dieser Sensor kann von einem Schalter gebildet sein, der beispielsweise geschlossen ist, wenn das Schaltgetriebe sich in Leerlaufstellung befindet.
Mit 4 ist ein Geschwindigkeitssensor bezeichnet, der ein elektrisches Signal liefert, das für die Umdrehungsgeschwindigkeit der Motorwelle kennzeichnendist. Ein weiterer Geschwindigkeitssensor 5 erzeugt während des Betriebs ein elektrisches Signal, das für die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs kennzeichnend ist.
Mit 6 ist ein dem Beschleunigungspedal zugeordneter Positionssensor bezeichnet, der ebenfalls aus einem einfachen Schalter bestehen kann. Er liefert elektrische Signale, die eine Unterscheidung ermöglichen, ob das Beschleunigungspedal getreten oder losgelassen ist.
Ein weiterer Positionssensor 7 ist dem Organ zur Betätigung der Hilfsbremse des Kraftfahrzeugs zugeordnet und kann ebenfalls als Schalter ausgebildet sein. Mit seiner Hilfe läßt sich unterscheiden, ob die Hilfbremse betätigt ist oder nicht.
Die dargestellte Stop-Start-Einrichtung umfaßt ferner einen dem Fahrzeugmotor zugeordneten Temperatursensor 8 zur Erfassung der Motortemperatur. Dieser Temperatursensor kann beispielsweise so angeordnet sein, daß er die Temperatur des Motorkühlwassers mißt.
Ein weiterer Positionssensor 9 ist dem Schaltgetriebe zugeordnet und liefert ein Signal, wenn der Rückwärtsgang eingelegt ist.
Die Sensoren 1 bis 9 sind mit Eingängen einer elektronischen Kontroll- und Steuereinheit 11 verbunden, die als Mikroprozessor realisiert ist. Geeignet ist beispielsweise der Mikroprozessor MC 68705 der Firma Motorola.
Die Kontroll- und Steuereinheit 11 besitzt einen ersten Ausgang 11a, der mit dem Steuereingang einer steuerbaren Schaltvorrichtung 12 verbunden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel besteht letztere aus einem Relais mit einer Erregerwicklung 12a, die ein bewegliches Kontaktorgan 12b steuert, das in die Verbindung zwischen der Bordspannungsquelle (Batterie) des Kraftfahrzeugs und der Primärwicklung 13 der Zündspule 13 eingefügt ist. Die Sekundärwicklung der Zündspule ist mit 14 bezeichnet.
Der bewegliche Kontakt 12b ist normalerweise geschlossen. Wenn die Wicklung 12a erregt wird, öffnet er und unterbricht den Zündstromkreis des Fahrzeugmotors.
Ein weiterer Ausgang 11b der Kontroll- und Steuereinheit 11 ist mit dem Steuereingang einer weiteren steuerbaren Schaltvorrichtung 15 verbunden, die im Ausführungsbeispiel ebenfalls ein Relais ist. Dieses besitzt eine Wicklung 15a, die einen beweglichen Kontakt 15b steuert, der in die Verbindung zwischen dem Anlassermotor 16 und der Batterie eingefügt ist.
Ein weiterer Ausgang oder eine weitere Gruppe von Ausgängen lic der Kontroll- und Steuereinheit 11 ist mit einem mit 17 bezeichneten Gerät zur optischen Anzeige verbunden. Dieses kann eine Mehrzahl von Anzeigelampen umfassen, die im Innern des Fahrgastraums, vorzugsweise auf dem Armaturenbrett montiert sind und die dem Fahrzeuglenker die Betriebsbedingungen der gesamten Steuergeräts anzeigen.
Ein weiterer Ausgang lld der Kontroll- und Steuereinheit 11 ist mit einer weiteren steuerbaren Schaltvorrichtung 18 verbunden, die im Ausführungsbeispiel ebenfalls aus einem Relais besteht. Es besitzt eine Erregerwicklung 18a sowie einen beweglichen Kontakt 18b, der in die Verbindung zwischen der Speisespannungsquelle (Batterie) und die in ihrer Gesamtheit mit 19 bezeichneten elektrischen Hilfsgeräte des Kraftfahrzeugs eingefügt ist. Unter dem Ausdruck "elektrische Hilfsgeräte" seien alle Bordgeräte verstanden, deren Funktion für eigentlichen Fahrbetrieb nicht unbedingt erforderlich ist. Es handelt sich beispielsweise um die Heizwiderstände der Defrosteranlage, die Heckscheibenheizung, den elektrischen Zigarrenanzünder usw.
Ein weiterer Ausgang He der Kontroll- und Steuereinheit 11 ist mit dem Steuereingang einer elektromagnetisch steuerbaren Unterbrechungsvorrichtung 12 verbunden, die eine Wicklung 20a sowie einen beweglichen Kern 20b besitzt. Dieser Kern, der als Verschlußglied dient, ist bewegbar zwischen einer Arbeitsposition, in der er die Leerlaufleitung 21 des (in der Zeichnung nur teilweise dargestellten) Vergaser oder Mischers des Fahrzeugmotors verschließt, und einer Ruheposition, in der er diese Leitung freigibt. Mit 23 ist die Drosselklappe des Vergasers bezeichnet. Der Pfeil F kennzeichnet die Flußrichtung des Kraftstoff-Luftgemischs.
Es ist ferner eine mit der Kontroll- und Steuereinheit
11 verbundene manuell steuerbare Schaltvorrichtung 30 vorgesehen, die vorzugsweise als rnonostablier Schalter (Kippschalter) ausgebildet ist und sich in einer für den Fahrzeuglenker leicht zugänglichen Position befindet. Diese Schaltvorrichtung dient zur Aktivierung bzw. zur Deaktivierung des vorangehend beschriebenen Geräts.
Im folgenden sei die Funktionsweise des Geräts näher erläutert:
Wenn der Fahrzeuglenker das Steuergerät durch Betätigung des monostabilen Steuerschalters 30 aktiviert, erhält die Kontroll- und Steuereinheit 11 Speisespannung und liefert über das Anzeigegerät 17 ein entsprechendes optisches Signal.
Die elektronische Kontroll- und Steuereinheit 11 ist in an sich bekanter Weise derart ausgebildet, daß die steuerbare Schaltvorrichtung 12 aktiviert wird und den Fahrzeugmotor stillsetzt, wenn gleichzeitig folgende Bedingungen erfüllt sind:
- das Kupplungspedal ist losgelassen, so daß die Motorwelle mit der Kraftübertragungswelle gekuppelt ist (Signalisierung durch die Sensoren 1 und 2),
- das Schaltgetriebe befindet sich in Leerlaufstellung (Signalisierung durch den Sensor. 3),
- die Fahrzeuggeschwindigkeit liegt unter einem vorbestimmten Wert (Signalisierung durch den Sensor 5),
- der Fahrzeugmotor dreht sich (Signalisierung durch den Sensor 4)
- die (von dem Sensor 8 angezeigte) Motortemperatur liegt zwischen zwei vorbestimmten Werten und
- die Hilfsbremse (Sensor 7) ist nicht betätigt.
Wenn alle diese Bedingungen gleichzeitig erfüllt sind, bewirkt die Kontroll- und Steuereinheit 11 die Erregung der Wicklung 12a und damit die Unterbrechung des Zündstromkreises des Fahrzeugmotors, so daß dieser stillge-
setzt wird. Dieses Stillsetzen des Fahrzeugmotors kann dem Fahrzeuglenker gegebenenfalls durch die Anzeigevorrichtung signalisiert werden.
Die elektronische Kontroll- und Steuereinheit 11 veranlaßt die Erregung der steuerbaren Schaltvorrichtung 15 und damit das Wiederanlassen des Fahrzeugmotors über den elektrischen Anlassermotor 16, wenn folgende Bedingungen erfüllt sind:
- die Drehzahl der Motorwelle liegt unter einem vorbestimmten Mindestwert (z.B. 30 Umdrehungen/Minute), und
- das Kupplungsbetätigungsorgan befindet sich der Position, in der die Kraftübertragungswelle von der Motorwelle abgekoppelt ist (Kupplungspedal vollständig niedergetreten) .
Wenn diese Bedingungen erfüllt sind, schaltet die Kontroll- und Steuereinheit 11 das Relais 12 aus, so daß der Zündstromkreis wieder geschlossen wird. Ferner wird das Relais 15 erregt, wodurch der elektrische Anlassermotor eingeschaltet wird, der den Fahrzeugmotor wieder anläßt.
Das Relais 18 wird erregt, wenn das Relais 12 erregt wird, und aberregt, wenn das Relais 15 erregt wird, wobei die zeitliche Reihenfolge der Erregung der Relais 18 und 12 im wesentlichen ohne Belang ist. Dadurch ist sichergestellt, daß die Speisung der gegebenenfalls zuvor eingeschalteten elektrischen Hilfsgeräte des Kraftfahrzeugs unterbrochen wird, wenn die Stop-Start-Einrichtung den Fahrzeugmotor ausschaltet. Das Relais18 ist vorteilhafterweise zeitverzögert. So wird vermieden, daß die zuvor gegebenenfalls eingeschalteten elektrischen Hilfsgeräte beim Wiederanlassen des Fahrzeugmotors die Batterie überlasten.
Wenn das Kraftfahrzeug sich in Fahrt befindet, bereitet die Kontroll- und Steuereinheit 11 jedesmal die Aktivie-
rung der Unterbrechungsvorrichtung 20 vor, wenn die Drehzahl des Motors einen vorbestimmten Wert (z.B. 1500 Umdrehungen/Minute) überschreitet. Diese Aktivierung wird wirksam, wenn der Positionssensor 6 der Kontroll- und Steuereinheit 11 mitteilt, daß das Beschleunigungspedal losgelassen ist.
In dieser Situation befindet sich die Drosselklappe 23 in Schließstellung, während das Verschlußglied 20b die Leerlaufleitung vollständig verschließt, so daß der Fahrzeugmotor keine Kraftstoffzufuhr mehr erhält.
Die Kontroll- und Steuereinheit 11 bereitet die Aberregung der Unterbrechungsvorrichtung 20 vor, sobald die Drehzahl des Fahrzeugmotors eine vorbestimmte Schwelle unterschreitet. Infolgedessen wird dem Fahrzeugmotor über die Leerlaufleitung 21 wieder Kraftstoff zugeführt. Er kann deshalb sofort wieder zünden.
Die vorangehend beschriebene Anordnung der Unterbrechungsvorrichtung 20 ermöglicht eine beträchtliche Kraftstoffersparnis.
Ein weiterer wichtiger Vorteil der Stop-Start-Einrichtung gemäß der Erfindung besteht darin, daß durch den bei Stop-Start-Einrichtungen vorgesehenenSensor 1, (der wirksam wird, sobald das Kupplungsbetatigungsorgan niedergetreten wird), eine "Vorabinformation" zur Verfügung gestellt ist, die die Absicht des Fahrzeuglenkers erkennen läßt, die Kraftübertragung des Fahrzeugmotors aufzutrennen. Diese Information ist zur Steuerung der Unterbrechungsvorrichtung 20 von großem Nutzen, da sie es ermöglicht, die Kraftstoffzufuhr zum Fahrzeugmotor über die Leerlaufleitung mit größerer Schnelligkeit wieder aufzunehmen.
Es kann vorgesehen sein, daß die elektronische Kontroll- und Steuereinheit 11 außerdem die Unterbrechungsvorrich-
•/a·
tung 20 jedesmal erregt, wenn die steuerbare Schaltvorrichtung 12 zur Unterbrechung des elektrischen Zündstromkreises betätigt wird. Durch die gleichzeitige Unterbrechung des Zündstromkreises und die Aktivierung der Unterbrechungsvorrichtung 20 läßt sich ein schnelleres und sichereres Stillsetzen des Fahrzeugmotors in den Stop-Phasen erreichen.
Die Aktivierung und Deaktivierung der mit den Ausgängen der Kontroll- und Steuereinheit 11 verbundenen Betätigungsvorrichtungen können natürlich auch unter anderen als den vorangehend aufgeführten Bedingungen erfolgen. So kann das Ausschalten des Fahrzeugmotors in der Stop-Phase beispielsweise auch an die Bedingung geknüpft sein, daß der Ladezustand der Fahrzeugbatterie über einem vorbestimmten Mindestwert liegt, bei dem das spätere Wiederanlassen des Fahrzeugmotors gewährleistet ist.
Die Kontroll- und Steuereinheit 11 kann außerdem vorteilhafterweise so ausgelegt sein, daß der Fahrzeugmotor automatisch wieder angelassen wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit einen vorbestimmten Schwellenwert (z.B. 5 km/h) überschreitet, das Kupplungspedal losgelassen ist und der Schalthebel des Schaltgetriebes sich in Leerlaufstellung befindet, (automatisches Wiederanlassen bei Bergabfahrt).

Claims (8)

  1. FIAT AUTO S.p.A.
    Patentansprüche
    (lJ Stop-Start-Einrichtung zur Funktionssteuerung einer Brennkraftmaschine für Kraftfahrzeuge
    - mit Sensoren (1 bis 5) zur Erzeugung elektrischer Signale, die
    für die Fahrzeuggeschwindigkeit, die Motordrehzahl,
    die Position des Kupplungsbetätigungsorgans, die Position des Schalthebels zur Betätigung des
    Schaltgetriebes des Fahrzeugs sowie die Motortemperatur
    kennzeichnend sind,
    - mit Betätigungsmitteln (12), durch deren Aktivierung der Motor stillgesetzt und durch deren Deaktivierung er wieder angelassen wird,
    - sowie mit einer Kontroll- und Steuereinheit (11), die mit den genannten Sensoren und Betätigungsmitteln sowie mit dem elektrischen Anlassermotor (16) verbunden und derart ausgebildet ist, daß sie
    eine Aktivierung der genannten Betätigungsmittel (12) bewirkt, wenn der Fahrzeugmotor läuft und die Kupplung eingerückt ist, das Schaltgetriebe sich in Leerlaufstellung befindet und die Fahrzeuggeschwindigkeit unter einem vorbestimmten Schwellenwert liegt,
    und eine Deaktivierung dieser Betätigungsmittel (12) und eine Aktivierung des Anlassermotors bewirkt, wenn die Kupplung geöffnet ist und die Drehzahl des Fahrzeugmotors unter einem vorbestimmten Schwellenwert
    liegt,
    dadurch gekennzeichnet,
    - daß folgende weiteren Teile vorgesehen sind:
    ein Positionssensor (6), der bei losgelassenem Beschleunigungspedal ein entsprechendes elektrisches Signal liefert und der mit der Kontroll- und Steuereinheit (11) verbunden ist,
    und eine ebenfalls mit der Kontroll- und Steuereinheit (11) verbundene Unterbrechungsvorrichtung (20), durch deren Aktivierung die Leerlaufleitung (21) der Vergasers oder Mischers (22) des Fahrzeugmotors unterbrochen wird,
    - und daß die Kontroll- und Steuereinheit (11) ferner derart ausgebildet ist, daß sie
    die Unterbrechungsvorrichtung (20) aktiviert, wenn die Drehzahl des Fahrzeugmotors über einem ersten vorbestimmten Wert liegt und der Positionssensor (6) des Beschleunigungspedals das genannte elektrische Signal liefert,
    und die Unterbrechungsvorrichtung (20) deaktiviert, wenn die Drehzahl des Fahrzeugmotors einen zweiten vorbestimmten Wert unterschreitet, der kleiner ist als der genannte erste vorbestimmte Wert.
  2. 2. Stop-Start-Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontroll- und Steuereinheit (11) ferner so ausgebildet ist, daß sie die Unterbrechungsvorrichtung (20) deaktiviert, wenn das von dem Positionssensor (6) des Beschleunigungspedals erzeugte Signal das Niedertreten des Beschleunigungspedals anzeigt.
  3. 3. Stop-Start-Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontroll- und Steuereinheit (11) so ausgebildet ist, daß sie die Unterbrechungsvorrichtung (20) jedesmal aktiviert, wenn die genannten Betätigungsmittel (12) aktiviert werden.
  4. 4. Stop-Start-Einrichtung nach einem der vorhergehenden
    Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ferner ein zweiter, der Hilfsbremse des Kraftfahrzeugs zugeordneter Positionssensor (7) vorgesehen ist, der der Kontroll- und Steuereinheit (11) ein Funktionsverhinderungssignal zuführt, wenn die Hilfsbremse betätigt ist.
  5. 5. Stop-Start-Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontroll- und Steuereinheit (11) derart ausgebildet ist, daß sie eine Deaktivierung der genannten Betätigungsmittel (12) und eine Aktivierung des elektrischen Anlassermotors (16) herbeiführt, wenn das Schaltgetriebe sich in Leerlaufstellung befindet und die Fahrzeuggeschwindigkeit einen vorbestimmten Wert überschreitet.
  6. 6. Stop-Start-Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontroll- und Steuereinheit (11) derart ausgebildet ist, daß sie eine Deaktivierung der Unterbrechungsvorrichtung (20) und eine Aktivierung des Anlassermotors (16) herbeiführt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit einen vorbestimmten Mindestwert überschreitet, die Kupplung eingerückt ist und das Schaltgetriebe sich in Leerlaufstellung befindet.
  7. 7. Stop-Start-Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren ferner einen Positionssensor (9) umfassen, der ein Funktionsverhinderungssignal für die Kontroll- und Steuereinheit (11) liefert, wenn der Rückwärtsgang eingelegt ist.
  8. 8. Stop-Start-Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein monostabiler Ein-Aus-Schalter mit der Kontroll- und Steuereinheit (11) verbunden ist.
DE19843422879 1983-06-21 1984-06-20 Stop-start-einrichtung zur funktionssteuerung einer brennkraftmaschine fuer kraftfahrzeuge Withdrawn DE3422879A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT67689/83A IT1193138B (it) 1983-06-21 1983-06-21 Dispositivo stop start per il controllo del funzionamento di un motore a combustione interna per autoveicoli

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