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DE9309617U1 - Stop-Start-Automatiksystem für PKW-Motoren bei Stop and Go - und geregeltem Stadtverkehr - Google Patents

Stop-Start-Automatiksystem für PKW-Motoren bei Stop and Go - und geregeltem Stadtverkehr

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Publication number
DE9309617U1
DE9309617U1 DE9309617U DE9309617U DE9309617U1 DE 9309617 U1 DE9309617 U1 DE 9309617U1 DE 9309617 U DE9309617 U DE 9309617U DE 9309617 U DE9309617 U DE 9309617U DE 9309617 U1 DE9309617 U1 DE 9309617U1
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DE
Germany
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engine
speed
automatic
stop
vehicle
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
DE9309617U
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English (en)
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Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DE9309617U priority Critical patent/DE9309617U1/de
Publication of DE9309617U1 publication Critical patent/DE9309617U1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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    • 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
    • F02D2400/00—Control systems adapted for specific engine types; Special features of engine control systems not otherwise provided for; Power supply, connectors or cabling for engine control systems
    • F02D2400/11—After-sales modification devices designed to be used to modify an engine afterwards
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Description

-&Ogr;&Igr;&Ogr;. Stand der Technik
Die Erfindung nimmt bezug auf das Sachgebiet der Kraftfahrzeugelektrik- bzw. Elektronik.
Sie beschäftigt sich mit der Problematik des unnötigen Schadstoifausstoßes von im Leerlauf betriebenen PKW- Motoren an verkehrsgeregelten Kreuzungen bzw. im Stau.
Zur Lösung dieses Problems wurden eine Reihe von Systemen entwickelt, die eine automatische Motorabschaltung bei bestimmten sensorisch erfaßten Stellungen des Schalthebels, der Kupplung, von Brems- und Gaspedal bewirken, oder manuell eine Motorabschaltung bzw. den Neustart gewährleisten.
Nachteilig hat sich bei den bisher entwickelten Systemen mindestens einer der nachstehend aufgeführten Punkte auf die Gebrauchseigenschaften der Abschaltgeräte ausgewirkt:
0.1 Die Fahrgeschwindigkeit wird signalmäßig nicht erfaßt. Eine Motorabschaltung ist theoretisch bei hoher Geschwindigkeit möglich. Ein in der Nähe der Motorstopeinrichtung befindliches Schild: " Nur bei Fahrzeugstillstand betätigen !" bietet keine sichere Gewähr für die Einhaltung dieser Aufforderung im Interesse der Betriebssicherheit.
0.2 Die Motortemperatur wird nicht erfaßt, das bedeutet, daß die Stop- Start- Einrichtung auch im betriebskalten Zustand des Motors betätigbar ist.
Die beiden erstgenannten Punkte verursachen, wenn sie vom Fahrer nicht berücksichtigt werden, Funktionsstörungen in der Betriebssicherheit des Hydrauliksystems fur Bremskraftverstärkung und Servolenkung und des Katalysators.
0.3 Zum Abschalten des Motors muß der Taster solange betätigt werden, bis die Motordrehzahl 0 ist. Das dauert etwa 1,2 s. Fiier wird eine zusätzliche Konzentration des Fahrers gefordert.
0.4 Der Startvorgang wird nach Auslösung durch Taster- oder Pedaldruck automatisch unterbrochen bei einer Drehzahl wenig über der vom Anlasser erzeugten Drehzahl ( etwas über 200 U/min). Die Gefahr von "Fehlstarts" ist damit vorprogrammiert, da die Entscheidung " Motor läuft selbst" vom System in einer engen Grenzlage erkannt werden muß.
Die Früherkennung des Selbstlaufes ist nicht notwendig, da zwischen Anlaßdrehzahl und Drehzahl des selbstlaufenden Motors im Leerlauf Unterschiede von 600 U/min auftreten.
0.5 Der Startvorgang wird nach Auslösung durch Taster- oder Pedaldruck nicht automatisch unterbrochen. Das erfordert vom Fahrer ein hohes Maß an Konzentration bei dem starken Geräuschpegel durch das Verkehrsaufkommen und zusätzlich durch ein gegebenenfalls eingeschaltetes Radio, um zu erkennen, daß der Motor läuft und er den Startvorgang beenden kann.
0.6 Der Startvorgang wird durch Druck auf das Gaspedal ausgelöst. Das ist zwar bequem, jedoch bei modernen Fahrzeugen nicht zu vertreten,da die Fahrzeughersteller immer wieder in ihren Betriebsanleitungen daraufhin-
weisen, daß beim Anlaßvorgang keinesfalls das Gaspedal betätigt werden darf Die Motorsteuerungsgeräte sorgen beim Anlaßvorgang automatisch fur eine Anreicherung des Kraftstoff- Luft- Gemischs.
Wird nun zusätzlich noch das Gaspedal betätigt, kommt es zwangsläufig zu einer unzulässigen Gemischüberfettung.
Für moderne Fahrzeuge ist die Gaspedalbetätigung zur Auslösung des Anlaßvorgangs bei nachgerüsteten Abschaltsystemen völlig ungeeignet.
Startronic Typ SK 12 / 06
1. Verwendungszweck, Verwendungsbereich
Das Startronic SK 12/06 ist ein in den PKW nachrüstbares Steuergerät einschließlich Zusatzeinrichtungen, welches nach Integration in das vorhandene PKW - Bordnetz nachstehend aufgeführte Effekte bewirkt:
1.1 Der Motor wird an gesperrter Kreuzung oder im Stau automatisch bzw. über Bedieneinheit abgeschaltet.
1.2 Der Motor wird über Bedieneinheit neu gestartet, wobei der Startvorgang automatisch bei Selbstlauf des Motors unterbrochen wird.
1.3 Bei Fahren mit Licht wird in der Zeit vom Einsetzen des Motorstillstands bis zum Abschluß des Anlaßvorganges zwecks Batterieentlastung das Abblendlicht automatisch abgeschaltet, sodaß nur Stand-bzw. Rücklicht brennt.
1.4 Der Motor kann nur dann abgeschaltet werden (automatisch oder über Bedieneinheit ), wenn
1.4.1 die Motorbetriebstemperatur erreicht ist,
1.4.2 der Fahrzeugstillstand eingetreten ist.
1.5 Eine automatische Motorabschaltung nach Fahrzeugstillstand ist gewährleistet, wenn zuvor eine " kritische " Geschwindigkeit von 40 km/h überschritten wurde. Diese kritische Geschwindigkeit ist stufenlos zwischen etwa 20 und 60 km/h einstellbar.
1.6 Das Überschreiten dieser Geschwindigkeit bzw. die Aktivierung der automatischen Motorabschaltung wird optisch durch eine Leuchtdiode signalisiert, sodaß der Fahrer darauf aufmerksam gemacht wird, daß der Motor nach dem nächsten Fahrzeughalt ausgehen wird.
1.7 Über die Bedieneinheit ist bei einer Geschwindigkeit unterhalb der kritischen und oberhalb von 0 km/h ein Rückgängigmachen der Aktivierung der automatischen Motorabschaltung im Bedarfsfall möglich.
1.8 Über Bedieneinheit kann der Motor nach Fahrzeugstillstand abgeschaltet werden, wenn zuvor die kritische Geschwindigkeit nicht überschritten wurde, bzw. die automatische Abschaltung nicht aktiv ist.
1.9 Resultate:
1.9.1 Durch weitestgehende Vermeidung des nutzlosen Leerlaufbetriebs des Motors können im Stadtverkehr aber auch bei Fahrten im Stau zwischen 3 bis 5 1 Kraftstoff je Tankfullung eingespart werden.
1.9.2 Entsprechend Kraftstoffeinsparung bezogen auf die Fahrleistung vermindert sich die Schadstoffemission besonders von Kohlendioxid, welches vom besten Kat nicht zurückgehalten werden kann.
-2-Verwendungsbereich
Die Nachriistbarkeit des Startronic SK 12 / 06 ist grundsätzlich gewährleistet für PKW mit Benzinmotor sowohl mit Vergaser, als auch mit Injektorsystem mit oder ohne Kat sämtlicher Hersteller.
Das Startronicsystem in der vorliegenden Version ist nicht geeignet für PKW mit Automatikgetriebe.
2. Aufbau und Wirkungsweise
2.1 Aufbau
Das Startronicsystem besteht aus dem Steuergerät (Zentraleinheit) und den peripheren Elementen. Zum System gehören weiterhin die Schnittstellen zum Bordnetz des PKW und die Kommunikation mit dem Bordnetz.
2.1.1 Zentraleinheit
Die Zentraleinheit stellt eine mit elektronischen Bauelementen bestückte Leiterplatte ( 72 &khgr; 126 mm) dar, welche sich in einem Euro- Kastengehäuse ( 150 &khgr; 80 &khgr; 50 mm ) befindet. Die Leiterplatte ist mit Flachsteckanschlüssen zu Kommunikation mit dem Bordnetz und den peripheren Elementen versehen. Das Kastengehäuse wird entweder unter der Motorhaube an einem thermisch günstigen Platz mit den Blechteilen des Chassis verschraubt oder kann unter dem Armaturenbrett im Fahrgastraum installiert werden.
Die Zentraleinheit steuert alle Vorgänge, welche die in Punkt 1 beschriebenen Effekte gewährleisten.
2.1.2 Periphere Elemente
hierzu gehören die Bedienelemente:
2.1.2.1 Kippschalter zur Spannungsversorgung der Zentraleinheit,
2.1.2.2 Miniaturdrucktaster (Bedieneinheit) mit den drei in Punkt 1 beschriebenen unterschiedlichen Funktionen,
und das Anzeigeelement:
2.1.2.3 eine Leuchtdiode, welche die Aktivierung der automatischen Abschaltung signalisiert.
2.1.2.4 Zusatzeinrichtung:
Geschwindigkeitsgeber, der bei Fehlen eines bordeigenen Geschwindigkeitssensors in die mechanische Tacho welle eingefügt werden muß.
2.1.3 Schnittstellen zum Bordnetz
2.1.3.1 Spannungspfad bei Zündung " Ein"
2.1.3.2 Spannungspfad " Anlassen "
2.1.3.3 Steuerleitung Leistungstransistor Zündung
2.1.3.4 Spannungspfad Abblendlicht
2.1.3.5 Impulspfad Geschwindigkeitssensor
-3-
Das Bordnetz wird an diesen Stellen " angezapft " oder aufgetrennt und über zusätzliche Leitungen mit den Bedienelementen und der Zentraleinheit verknüpft.
2.2 Wirkungsweise
Zur Realisierung der in Punkt 1 geschilderten Effekte ist die Integration des Startronicsystems in die unter Punkt 2.1.3 beschriebenen Schnittstellen des Bordelektriksystems erforderlich.
Bei Zündung " Ein " des Bordnetzes wird auch dem Kippschalter zur Spannungsversorgung des Startronicgerätes Bordspannung zugeführt. Bei Zündung " Aus " ist das Startronicgerät unabhängig von dessen Kippschalterstellung immer spannungslos. Der Spannungsversorgungspfad ist über eine zusätzlich in die Leitung eingefügte Sicherung gegen Kurzschluß geschützt.
Die Versorgungsspannung wird dem Startronicgerät über die Flachsteckanschlüsse 1 und 2 zugeführt. Geräteintern wird die Zentraleinheit über eine Feinsicherung 0,8 A geschützt.
Über Flachsteckanschluß 3 werden dem Startronicgerät die Geschwindigkeitssignale des bei Erfordernis zusätzlich in die Tachowelle einzufügenden Geschwindigkeitsgebers des VDO Tempostat zugeführt.
Dieses Erfordernis ist dann gegeben, wenn der PKW
- einerseits über Bremskraftverstärker oder Servolenkung bzw. beides verfügt,
- andererseits aber nicht mit elektronischer Impulstachoanlage ausgestattet ist. An Anschluß 4 werden die Signale des bordinternen Fahrzeuggeschwindigkeitssensors gelegt, damit ein Erkennen des Geschwindigkeitszustands des Fahrzeugs gewährleistet ist. Wenn dieser Sensor nicht vorhanden ist, muß , wie oben ausgeführt, zusätzlich der Geschwindigkeitsgeber installiert werden, dessen Anschlüsse mit Flachsteckanschluß 3 und Masse verbunden werden.
Die Minusimpulse der Bedieneinheit (Drucktaster) werden dem Startronicgerät über Steckverbinder 5 zugeführt. Die mit der Tasterbetätigung ausgelösten Effekte sind abhängig vom Geschwindigkeitszustand des Fahrzeugs ( siehe Punkt 1.2 ; 1.7 und 1.8).
Steckverbinder 6 liefert ein Ausgangssignal zum Anzeigeelement, welches optisch signalisiert, daß die Abschaltautomatik nach dem nächsten Fahrzeughalt aktiv ist.
Über die Flachsteckverbinder 7 und 8, die geräteintern mit den Öflherkontakten von Relais K2 verbunden sind, wird der Zündkreis (je nach Fahrzeugtyp leistungs- oder steuerungsseitig ) unterbrochen, sodaß der Motor ausgeht. Hierzu wird der Zündkreis aufgetrennt und mit genannten Flachsteckern verbunden.
Die Flachsteckanschlüsse 9 und 10 sind intern mit den Öflherkontakten vom Relais K3 verknüpft. Dieses Relais unterbricht den Strompfad des Abblendlichtes, welcher ebenfalls aufgetrennt wird, um über genannte Anschlüsse geführt zu werden.
Die Anschlüsse 11 und 12 sind direkt verbunden mit der Spule des Leistungsrelais Kl. Dieses Relais bewirkt den Anlaßvorgang. Seine Schließkontakte 30 und 87 werden über eine zusätzliche Leitung parallel zum Anlaßschalter gelegt, sodaß bei Relaiserregung der Anlaßvorgang ausgelöst und bei Entregung sofort unterbrochen wird.
-A-Funktionsbeschreibung anhand Stromlaufplan
3.1 Allgemeine Bedingungen
Moderne Fahrzeuge verfugen unter anderem über Katalysator, Bremskraftverstärkung und Servolenkung.
Damit die Funktionstüchtigkeit dieser Einrichtungen stets gewährleistet ist und erhalten bleibt, sind folgende Bedingungen für den Betrieb von Motorabschaltsystemen unbedingt einzuhalten:
3.1.1 Das häufige Abschalten des Motors darf nur nach Erreichen der Betriebstemperatur des Motors und des Abgassystems erfolgen, damit Schädigungen des Katalysators ausgeschlossen werden.
3.1.2 Das Abschalten des Motors ist nur bei Fahrzeugstillstand zulässig, da die zur Druckaufrechterhaltung des Hydrauliksystems für Servolenkung und Bremskraftverstärkung notwendigen Aggregate nur bei Motorlauf betrieben werden und damit die Betriebssicherheit des Fahrzeugs gewährleisten können.
3.2 Beschreibung der Funktion
Über Flachsteckanschluß 1 wird bei System " Ein " und eingeschalteter Zündung der Sicherung Fl +12 V zugeführt.
An Anschluß 2 liegt Negativpotential ( - ) bzw. Masse. Die Sicherung Fl versorgt sowohl das Startronicgerät, als auch die Relais Kl ; K2 und K3 mit Strom. Die CMOS- ICs werden über V 7805 nur mit +5 V versorgt, damit die im Bordspannungsbereich z.B. beim Anlaßvorgang auftretenden induktiven Spannungsspitzen, die zur Zerstörung der Schaltkreise führen können, vermieden werden.
3.2.1 Herkömmlicher Fahrbetrieb
Bei Kippschalter " Aus " erhält das Startronicsystem keine Spannung, sodaß ein Erregen der Relais Kl bis K3 nicht möglich ist.
Sowohl die Öffherkontakte von K2 als auch von K3 gewährleisten einen ständig geschlossenen Strompfad des Zündsystems und des eventuell eingeschalteten Abblendlichtes. Eine Auslösung des Anlaßvorgangs über Kl ist ebenfalls ausgeschlossen.
3.2.2 Abschaltsystem eingeschaltet
3.2.2.1 Warmfahrphase
Bei modernen Fahrzeugen wird von den Herstellern Wert daraufgelegt, daß die Betriebstemperatur so schnell wie möglich erreicht wird. Dies wird realisiert durch eine Anhebung der Leerlaufdrehzahl während der Warmlaufphase. Die Leerlaufanhebung ist auch bei anderen Betriebszuständen z.B. Fahrzeug macht" Fahrt" oder während des Anlaßvorgangs oder bei Ausrüstung mit Klimagerät wirksam. Diese Wirksamkeit soll an der Stelle nicht näher betrachwerden, da dies für das Abschaltsystem ohne Bedeutung ist.
Solange die Betriebstemperatur von Motor und Katalysator nicht erreicht ist, liegt die Leerlaufdrehzahl zwischen 1200 und 800 bis 850 U / min.
-5-
Bei Betriebswärme geht die Drehzahl noch weiter aufwerte um 750 U/min zurück. Die unterschiedlichen physikalischen Prinzipien, die diese Leerlaufanhebung bewirken, sollen hier nicht erörtert werden. Wichtig ist, daß die Geschwindigkeit der Negativimpulsfolge im Zündsystem mit steigender Motortemperatur abnimmt.
Dieser Umstand wird im Startronicgerät ausgenutzt, daß bei Erreichen einer Minimalimpulsgeschwindigkeit z.B. bei 800 U/min die erste Bedingung fur die Abschaltmöglichkeit sowohl automatisch, als auch durch Betätigung des Tasters erfüllt ist.
3.2.1.2 Betriebsphase
Die Negativimpulse des Zündsystems werden über Steckverbinder 7 kapazitiv durch Cl .3 den Eingängen 5 und 11 von 4528 Vl zugeführt. Über die RC-Kombination Pll - C1.1 und P1.2 - C1.2 werden die ankommenden Impulse auf eine bestimmte erforderliche Länge gebracht. Entsprechende Negativimpulslängen sind an den Ausgängen 7 und 9 wirksam. Solange am Eingang 5 eine schnellere Impulsfolge eintrifft, wie sie bei der Wirksamkeit der Leerlaufanhebung real ist, ist die Gesamtnegativimpulszeit gegenüber der wirksamen Positivimpulszeit am Ausgang 7 recht hoch. Über R3.1, C3.1 sowie 4069 V3.1 und V3.2 werden die Impulse von Ausgang 7 am Ausgang 4 von 4069 V3.2 in ein analoges Signal gewandelt, dessen Spannungsgröße am Eingang 4 von 4023 V4.2 sprunghaft als L - oder H - Signal gelesen wird.
Bei niedriger Motordrehzahl wird sie als H - Signal definiert. Das ist eine erste Bedingung, daß an Ausgang 6 von 4023 V4.2 oder an Ausgang 9 von 4023 V4.3 ein L - Signal entstehen kann, welches über 4044 V5.2 Eingang 11 die Motorabschaltung bewirkt.
Als zweite Bedingung für die Motorabschaltung wurde der Fahrzeugstillstand genannt. Der bordeigene Fahrgeschwindigkeitssensor liefert in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit kurze L - Impulse, welche über Flachsteckanschluß 4 mittels C2.3 den beiden Eingängen 5 und 11 von 4528 V2 zugeführt werden. Die Kombination C2.1 - R2.1 dehnt die Impulse, sodaß ein Pegelwechsel an Ausgang 7 auf H erst ca . Is nach Fahrzeugstillstand erfolgt. Solange also vom Geschwindigkeitssensor L - Impulse geliefert werden, liegt an Ausgang 7 von 4528 V2 und damit an den Eingängen 2 und 4 von 4023 V4.2 und V4.3 L - Pegel. Damit sind L - Impulse an den Ausgängen 6 und 9 von 4023 V4.2 und 4.3, welche an 4044 V5.2 Eingang 11 die Motorabschaltung bewirken würden, ausgeschlossen.
Automatische Motorabschaltung
Die Impulse des Geschwindigkeitssensors sind auch am Eingang 11 von 4528 V2 wirksam. Die Kombination P2.2 - C2.2 bringt diese Impulse auf eine definierte Länge. Ausgang 9 liefert über R5.4.2 - C5.4.2 an Eingang 7 von 4044 V5.4 ein analoges Signal, welches nach Überschreiten einer bestimmten Fahrgeschwindigkeit (L- Anteil an Ausgang 9 nimmt zu) als L - Signal gewertet wird. Eine Abstimmung, bei welcher Fahrgeschwindigkeit das zutrifft, erfolgt über P2.2. Als sinnvoll hat sich eine Aktivierungsgeschwindigkeit von ca. 40 km/h erwiesen. Damit nimmt 4044 V5.4 am Ausgang 9 H - Pegel an, welchen er auch behält, wenn die Geschwindigkeit wieder abnimmt.
Kommt das Fahrzeug zum Stillstand, so erfolgt ca. Is danach die automatische Motorabschaltung, weil die 3 Eingänge 1; 2 und 8 von 4023 V4.3 H - Pegel haben:
-6-
Ausgang 4 von 4069 V3.2 wegen niedriger Motordrehzahl; Ausgang 7 von 4528 V2 wegen Fahrzeugstillstand und Ausgang 9 von von 4044 V5.4 wegen Überschreiten der kritischen Geschwindigkeit von 40 km/h
Am Ausgang 9 von 4023 V4.3 wird ein L - Signal erzeugt. Dadurch nimmt 4044 V5.2 Ausgang 10 H - Pegel an. Das fuhrt dazu, daß
- Transistor VO.2 durchgeschaltet und damit K2 erregt wird und den Zündkreis an den Steckanschlüssen 7 und 8 unterbricht
- von 4069 V3.4 an den Eingängen 4 und 6 von 4044 V5.3 und 5.4 L - Pegel gelegt wird. Dadurch nehmen die Ausgänge 13 und 9 ebenfalls L - Pegel an, sodaß an Ausgang 10 von 4069 V3.5 H - Pegel liegt. Transistor VO.3 ist durchgeschaltet, K3 ist erregt und damit ist über die Anschlüsse 9 und 10 der Strompfad für das Abblendlicht unterbrochen.
Abschaltung manuell
Wenn die kritische Geschwindigkeit nicht erreicht wurde, bleibt am Ausgang 9 von 4044 V5.4 L- Pegel, den der Ausgang zum Zeitpunkt der letzten Motorabschaltung angenommen hat. Durch Eingang 8 von 4023 V4.3 , an dem L - Pegel liegt, wird ein automatisches Abschalten nach Fahrzeughalt und trotz niedriger Motordrehzahl verhindert. Durch Tasterbetätigung kann aber das Abschalten des Motors erfolgen.
Über Flachsteckverbinder 5 wird ein L - Signal vom Taster an Eingang 5 von 4069 V3.3 gelegt, sodaß an dessen Ausgang 6 sofort H - Pegel liegt. Zeitverzögert wirkt sich das über den Taster kommende L - Signal wegen R4.2.2 und C4.2 erst am Eingang 5 von 4023 V4.2 aus, sodaß kurzzeitig an allen 3 Eingängen 3; 4 und 5 H - Pegel liegt, was einen L - Impuls am Ausgang 6 auslöst. Dieser wirkt auf Eingang von 4044 V5.2 und löst den oben beschriebenen Abschaltvorgang aus.
Reaktivierung der automatischen Abschaltung
Sind 40 km/h überschritten worden, ist die automatische Abschaltung aktiv. Optisch wird das durch eine Leuchtdiode angezeigt, deren Strompfad vom durchgeschalteten Transistor V0.4 ( bei 4044 V5.4 Ausgang 9 = H) geschlossen ist. Ein Zurücksetzen der aktivierten Automatik ist durch Tasterbetätigung bei einer Fahrgeschwindigkeit zwischen 0 und 40 km/h möglich da über Flachsteckeingang 5 das L - Signal des Tasters über die Diode V5.4.1 dem Eingang 6 von 4044 V5.4 zugeführt wird. Nach Fahrzeughalt bleibt der Motor an, kann aber durch nochmalige Tasterbetätigung (im Bedarfsfall) ausgemacht werden. Die Reaktivierung wird sofort wieder aufgehoben, wenn 40 km/h anschließend wieder überschritten werden.
Wie eingangs betrachtet, ist bei fehlendem bordeigenen Geschwindigkeitssensor ein Geschwindigkeitsgeber des VDO - Tempostat nachzurüsten, dessen sinusförmige Wechselspannungssignale zunächst einmal zur geräteinternen Auswertung ungeeignet sind. Seine der Fahrgeschwindigkeit in Amplitude und Frequenz direkt proportionalen Signale werden über das System PO.5 - VO.5 in eine geeignete Form gebracht, sodaß Rechteckimpulse wie von Flachsteckeingang 4 zur Verfugung stehen. Der Geschwindigkeitsgeber wird mit Flachsteckeingang 3 und
-7-Minus ( Masse ) verbunden.
Motomeustart
Bei Motorstillstand liegt an Ausgang 10 von 4044 V5.2 H- Pegel. Der gleiche Pegel liegt ca. 1,2 bis 1.3 s nach Motorstillstand an Eingang 11 von 4023 V4.1. Diese Zeitverzögerung ergibt sich durch die Kombination R4.1.1- C4.1.1. Die Verzögerung ist notwendig, damit nicht unmittelbar nach Motorstop der Neustart ausgelöst werden kann. Dann würde nämlich das Anlasserritzel in den sich durch das kurzzeitige Auslaufen des Motors noch bewegenden Mitnehmerzahnkranz einspuren, was zu außerordentlich hohen Verschleißerscheinungen am Anlaßsystem führen würde.
Nach Ablauf dieser Zeitverzögerung kann durch Tasterbetätigung der Startvorgang ausgelöst werden.
Dabei wird über Ausgang 12 von 4069 V3.6 und die Kombination R4.1.2 und C4.1.2 bewirkt,daß alle 3 Eingänge 11; 12 und 13 von 4023 V4.1 kurzzeitig H - Pegel haben und demzufolge ein L - Impuls an Ausgang 10 erzeugt wird. Da aufgrund der noch fehlenden Impulse am Eingang 11 von 4528 Vl wegen Motor bzw. Zündung " Aus " an 4044 V5.1 Eingang 14 H - Pegel liegt, wird durch den L - Impuls an 4044 V5.1 Eingang 15 der Ausgang 1 auf H - Pegel gelegt. Der gleiche L - Impuls bewirkt zeitgleich an Eingang 12 von 4044 V5.2 an dessen Ausgang 10 L - Pegel.
Damit wird der Motorzündkreis wieder geschlossen. Außerdem wird Transistor VO. 1 durchgeschaltet und das Startrelais Kl erregt. Der Anlaßvorgang wird durch Schließen der Relaiskontakte 30 und 87 ausgelöst. Solange der Motor nur vom Anlasser bewegt wird (etwa 150 bis 180 U/min), ist auch die Frequenz der einsetzenden Zündimpulse niedrig, welche am Eingang 11 von 4528 Vl wirksam werden. Bei niedriger Impulsfolge ist der zeitliche L- Anteil der Ausgangsimpulse am Ausgang 9 von 4528 Vl gering, sodaß wegen der Kombination R5.1 - C5.1 noch ein eindeutiges H - Signal am Eingang 14 von 4044 V5.1 liegt. Eine deutliche Frequnzzunahme ist beim Sprung vom Anlaßvorgang (150 bis 180 U/min) zum Selbstlauf des Motors (untere Drehzahlgrenze 750 U/min ) zu verzeichnen. Der L - Anteil am Ausgang 9 von 4528 Vl überwiegt gravierend und kann von der R-C- Kombination am Eingang 14 von 4044 V5.1 nicht mehr abgefangen werden. Damit wird am Eingang 14 L gelesen und Ausgang 1 nimmt ebenfalls L - Pegel an. Der Transistor VO. 1 wird hochohmig und das Startrelais Kl wird entregt. Der Anlaßvorgang wird unterbrochen bei Erkennen der höheren Motordrehzahl durch Selbstlauf. Da während des Motorlaufs am Eingang 14 von 4044 V5.1 ständig L - Pegel anliegt, ist in dieser Zeit die Auslösung des Startvorganges unmöglich. Sowie dieser Eingang 14 L - Pegel annimmt, nimmt auch Eingang 3 von 4044 V5.3 L- Pegel an. Da wegen 4044 V5.2 Ausgang 10 = L (Zündpfad geschlossen ) an Eingang 4 H - Pegel liegt, nimmt dessen Ausgang 13 wegen L an Eingang 3 ebenfalls H - Pegel an. 4069 V3.5 Ausgang 10 schaltet Transistor V0.3 hochohmig. Das Relais K3 wird entregt. Damit wird der Strompfad für das Abblendlicht nach erfolgtem Anlaßvorgang wieder geschlossen.
Auf Maßnahmen zur Stabilisierung des Schaltverhaltens und zur Gewährleistung definierter Signalpegel an den Schaltkreiseingängen wird in diesem Zusammenhang nicht eingegangen, weil Erläuterungen hierzu für das allgemeine Verständnis nicht erforderlich sind.

Claims (4)

  1. -8-Schutzansprüche
  2. Stop- Start- Automatiksystem Startronic Typ SK 12 / 06 für PKW- Motoren, welches in jeden PKW mit Benzinottomotor mit Schaltgetriebe nachrüstbar ist,
  3. dadurch gekennzeichnet, daß
  4. 4.1 die Möglichkeit des manuellen oder automatischen Abschaltens des Motors ohne subjektiven menschlichen Einfluß erst nach Erreichen der Motorbetriebstemperatur gegeben ist;
    4.1.1 das Erreichen der Betriebstemperatur nicht durch Temperatursensor signalisiert wird, sondern als sekundäre Auswirkung des Steigens der Betriebstemperatur das Kriterium der geringer werdenden Leerlaufdrehzahl- und der damit verbundenen niedrigeren Zündimpulsfrequenz geräteintern ausgenutzt wird; - damit wird ein zusätzlicher Temperaturgeber eingespart, bzw. in das vorhandene bordeigene System nicht eingegriffen,
    4.2 ein Abschalten des Motors, sowohl automatisch als auch über Bedieneinheit, bei einer Fahrgeschwindigkeit > 0 ausgeschlossen ist;
    4.2.1 die Realisierung Punkt 4.2 durch Rückgriff auf bewährte Systeme (Nachrüsten des Geschwindigkeitsgebers des VDO Tempostat ) bzw. die Nutzung des vorhandenen bordeigenen Geschwindigkeitssensors, dessen Impulssignale dem Startronicgerät kapazitiv zugeführt werden, damit eine galvanische Verknüpfung mit dem Bordsystem vermieden wird, erfolgt;
    4.3 eine Aktivierung eines automatischen Motorstop nach Überschreiten einer bestimmten, zwischen 20 und 60 km/h einstellbaren Geschwindigkeit nach anschließendem Fahrzeugstillstand erfolgt ( Abschaltautomatik );
    4.3.1 als Warnfünktion die optische Anzeige erfolgt, daß nach Überschreiten der Aktivierungsgeschwindigkeit und anschließendem Fahrzeugstillstand der Motor automatisch abgeschaltet wird;
    4.4 mit der Bedieneinheit ( Taster ) bei Betätigung 3 in Abhängigkeit von der augenblicklichen Geschwindigkeit des Fahrzeugs unterschiedliche Funktionen ausgelöst werden:
    - Motorstop bei Geschwindigkeit 0
    - Rücksetzung der Aktivierung der Abschaltautomatik unterhalb der eingestellten Aktivierungsgeschwindigkeit und oberhalb 0 km/h
    - ca. 1,2 s nach Motorstop Auslösung des Neustartvorganges;
    4.5 die automatische Unterbrechung des Anlaß Vorganges oberhalb 600 U/min Motordrehzahl erfolgt - damit wird der Selbstlauf des Motors sicher erkannt; Fehlstarts bei der Tasterbetätigung sind ausgeschlossen, gleichgültig, wielange der Taster betätigt wird;
    4.6 das automatische Abschalten eines Hauptverbrauchers ( Abblendlicht) in der Zeit des Motorstop bis zum nächsten Selbstlauf des Motors ( also auch noch bis zum Abschluß des Anlaßvorgangs ) zur Entlastung der Batterie wirksam ist;
    -9-
    4.7 durch Ausschalten des Gerätes komplikationslos der herkömmliche Fahrbetrieb gewährleistet ist;
    4.8 die in Punkt 4.1 bis 4.6 aufgeführten steuerungstechnischen Funktionen durch Einsatz einfacher Logikbausteine und deren in den Stromlaufplänen dargelegte Verknüpfung gewährleistet ist.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2003001056A1 (de) 2001-06-21 2003-01-03 Conti Temic Microelectronic Gmbh Verfahren zur steuerung eines automatischen motorabschaltsystems in kraftfahrzeugen
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