Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Einsparung von Kraftstoff beim kurzzeitigen Anhalten von Kraftfahrzeugen, bei der die Zündung vorübergehend abgeschaltet wird, wobei ein ausschließlich dieser Vorrichtung zugeordneter Taster und ein Relais vorgesehen sind, dessen Wicklung einerseits über das Zündschloß mit dem positiven Pol der Batterie in Verbindung gebracht werden kann, und andererseits die Verbindung zur Masse durch Einwirkung eines vom Motor betriebenen Aggregates in Abhängigkeit davon hergestellt bzw. unterbrochen ist, ob je eine vorgegebene Motordrehzahl überschritten bzw. unterschni.en ist.
Im Interesse des Umwc schutzes 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 Wideranlassen des Motors durch einen sogenannten kick down Schalter am Gaspedal erfolgt Dies ist jedoch gerade im Hinblick auf Umweltschutz nachteilig, da zum Anlassen das Gaspedal voll durchgetreten werden muß und dadurch ein vermehrter Ausstoß von Schadstoffen, insbesondere von unverbrannten Kohlenwasserstoffen, hervorgerufen wird, 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 nach Ablauf einer vorgegebenen Zeit möglich ist. Bei dieser bekannten Einrichtung wird die Zündanlage und/oder die Kraftstoffzufuhr 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 dauerndem 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.
Durch das DE-GM 7 927 688 ist eine Vorrichtung bekannt geworden, bei der der Motor bei Betätigung des Getriebes zum Stillstand gebracht oder in Bewegung versetzt wird. Der Motor wird dabei nach einer jeweils vorgegebenen Zeit automatisch abgeschaltet.
Durch die DE-AS 2 517 906 ist eine Vorrichtung bekannt geworden, bei der nach Abbremsung des Fahrzeuges und nach Loslassen des Kupplungspedals der noch laufende Motor des stillstehenden Fahrzeuges automatisch durch Unterbrechung der Kraftstoffzufuhr abgeschaltet wird.
Um das stillstehende Fahrzeug wieder in Bewegung zu setzen, muß das Kupplungspedal niedergedrückt werden; daraufhin wird der Anlasser eingeschaltet und die Kraftstoffzufuhr wieder freigegeben.
Die DE-AS 2 158 095 beschreibt eine Abstell-und Anlaßsteuervorrichtung für Kraftfahrzeuge; bei dieser wird das Fahrzeug in konventioneller Weise abgebremst, das Kupplungspedal muß niedergetreten werden und bei Stillstand des Fahrzeuges wieder losgelassen werden.
Soll das stillstehende Fahrzeug weiterfahren, dann muß bei losgelassenem Kupplungspedal das Gaspedal betätigt werden (solange das Kupplungspedal nicht losgelassen wird, läuft der Motor weiter).
Die DE-AS 2803 145 beschreibt ein Verfahren zum automatischen Abstellen und neuerlichem Starten einer Brennkraftmaschine. Hierbei muß das Fahrzeug soweit verlangsamt werden, daß eine Mindestgeschwindigkeit von ca. 3 km/St. unterschritten wird, und der Motor wird dann abgeschaltet.
Der Motor kann nur wieder angelassen werden, wenn Gaspedal und Kupplungspedal betätigt sind, und die Motordrehzahl sehr gering ist. Nach dem Start des Fahrzeugs ist es nicht möglich, den Motor gleich wieder abzustellen.
Wenn ein damit ausgerüstetes Fahrzeug nach Stillstand (z. B. an einer Kreuzung) wieder anfährt und dann gleich wieder abgebremst werden muß (beispielsweise weil vorherfahrende Fahrzeuge aus irgendeinem Grund nicht weiterfahren können), dann kann der Motor nicht abgestellt werden, sondern er muß weiterlaufen. Dieses ist ganz besonders lästig bei zähflüssigem Verkehr, insbesondere Staus auf Autobahnen. Es wird Kraftstoff vergeudet, und die Abgasbelastung der Umwelt überflüssigerweise erhöht.
All diesen und anderen bekannten Vorrichtungen haftet der Nachteil an, daß das Aus-und/oder Einschalten des Motors von der Betätigung von Fahrzeug-Bedienungselementen Jder von Betriebsparametern abhängig ist. Somit kann der Fahrer den Zeitpunkt der Aus- bzw. Einschaltung nicht frei und vorausschauend bestimmen, was einen optimalen Einsatz verun- möghcht.
Eine Lösung dieses Problems zeigt die DE-B-2 332 627. Bei dieser sind zum Abstellen ozw. zum Anlassen des Motors je ein manuell betätigbarer Abstelltaster, der eine selbsthaltende Betriebskreis-Unterbrechungs-Einrichtung steuert und außerdem ein manuell betätigbarer Starttas:er vorhanden.
Zum Abstellen des Motors muß bei bestimm- ren Ausführungsformen der Abstelltaster so lange gedrückt werden, bis der Öldruck des Motors durch einen vorgegebenen Wert abgesunken ist und dies durch das Aufleuchten einer Kontrolleuchte aufgezeigt wird. Die Selbsthaltung der Betriebskreis-Unterbrechungs-Einrichtung wird erst vom Aufleuchten der Kontrollleuchte an wirksam. Erst danach kann der Motor durch Betätigen des Starttasters wieder angelassen werden.
Diese bekannte Einrichtung hat den Nachteil, daß der Abstelltaster nicht nur kurzzeitig angetippt, sondern so lange gedrückt werden muß, bis der Öldruck stark abgesunken ist. Dies kann manchmal längere Zeit dauern, insbesondere wenn der Motor noch kalt ist oder der Motor vor dem Abstellen eine hohe Drehzahl hat und/oder wenn der Motor nachdieselt. Da der Fahrer die Kontrolleuchte beobachten muß, damit er weiß, wann er den Abstelltaster loslassen kann, ist während dieser Zeit seine Aufmerksamkeit von der Beobachtung der Verkehrssituation abgelenkt, was nachteilig ist. Diese Beobachtung ist wichtig, weil bei einem zu frühen Loslassen oder versehentlichen Loslassen des Abstelltasters der Motor weiterlaufen kann - also der Abstellvorgang unterbrochen wird.
Soll der Motor durch Drücken der Starttaste wieder gestartet werden, springt aber nicht sofort an, dann kann der Fahrer den Startvorgang nur wiederholen, solange die durch ein Zeitrelais mit fest vorgegebener Zeit gesteuerte Kontrolleuchte leuchtet. Ist diese vorgegebene Zeit abgelaufen, dann kann der Motor nicht durch neuerliches Drücken der Starttaste gestartet werden, sondern es muß vorher der Abstelltaster betätigt werden, wodurch die Handhabung verkompliziertwird.
Wenn ferner bei einem mit dieser bekannten Vorrichtung ausgestatteten Kraftfahrzeug der Motor abstirbt, beispielsweise an einer Kreuzung, dann kann der Motor nicht durch Drücken der Starttaste (wie vorstehend erläutert) gestartet werden, sondern es muß vorher der Abstelltaster betätigt werden.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine neuartige Vorrichtung zur Einsparung von Kraftstoff beim kurzzeitigen Anhalten von Kraftfahrzeugen anzugeben, welche einfacher bedienbar ist und die vorstehend genannten Nachteile vermeidet.
Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß dieses Relais jeweils eine von zwei vorgegebenen Stellungen einnimmt und die Anordnung derart getroffen ist, daß durch die Betätigung des Tasters in Abhängigkeit von der durch die jeweilige Motordrehzahl vorbestimmten Stellung (angezogen bzw. abgefallen) des Relais entweder über ein zusätzliches Relais die Zündung unterbrochen wird und dabei eine Selbsthalteschaltung für dieses Relais wirksam wird oder durch ein Anlaßrelais der Anlasser betätigt wird, wodurch das zusätzliche Relais aus der Selbsthaltung gelöst wird und somit die Zündung wieder einschaltet.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung bietet den Vorteil, daß zum Abstellen des Motors der Abstelltaster nur kurzzeitig betätigt, also nur angetippt werden muß und schon dadurch eine Selbsthalteschaltung wirksam wird, welche den Zündkreis des Motors unterbricht. Es ist also nicht mehr notwendig, bei der Betätigung des Abstelltasters eine Kontrolleuchte zu beobachten. Sobald der Motor zum Stillstand kommt, kann er wieder durch Betätigen der Starttaste gestartet werden - unabhängig davon, ob er durch Betätigung des Abstelltasters abgestellt wurde oder ob es aus anderen Gründen zum Stillstand gekommen ist (z. B. abgestorben oder abgewürgt). Es ist also weder beim Abstellvorgang noch beim Startvorgang eine Kontrolleuchte zu beobachten, und der Fahrer kann seine ganze Aufmerksamkeit der Verkehrssituation widmen.
Dadurch, daß das Relais (11) nur in Abhängigkeit vom jeweiligen Zustand des Motors (Betriebszustand oder Stillstand) eine von zwei vorgegebenen Stellungen einnimmt, ergibt sich die Möglichkeit, die Vorrichtung auch nur mit einem einzigen Taster auszustatten, so daß dieser - in Abhängigkeit vom jeweiligen Betriebszustand des Motors - entweder die Abstellung oder den Start des Motors einleitet.
Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet und werden nachstehend in Verbindung mit den Ausführungsbeispiele darstellenden Figuren erläutert. In den zum Teil schematisch vereinfacht gezeichneten Figuren sind einander entsprechende Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Es zeigt
Die in Figur 1 dargestellte erfindungsgemäße Vorrichtung besteht aus einem, von einer gestrichelten Linie umgebenen Taster 1 und einem von einer gestrichelten inie 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 der 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 14 eingeschaltet, welche für einen Stromfluß zur Lichtmaschine und 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 abgewendeten 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 verbindbaren 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 der 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.
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 Relaiswicklung 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 10 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:
Die vorstehend beschriebene Vorrichtung vvird wie folgt bedient:
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.
Bei den in Figuren 3 und 4 dargestellten Ausführungsformen, welche Varianten der Figur 1 bzw. 2 sind, wird im Gerät 2 das Anlaß-Relais 12 ersetzt durch ein Anlaß-Relais 12' mit einem Arbeitskontakt und ein Anlaß-Umschaltrelais 12" mit einem Umschaltkontakt.
Bei der Ausführungsform gemäß Figur 3 fließt der Strom bei stillstehendem Motor und somit angezogenem Umschaltrelais 11 vom positiven Pol der Batterie über das Zündschloß 4 zum Arbeitskontakt 11 A und über die Diode 19 und die Relais-Wicklung des Anlaß-Umschaltrelais 12" weiter über die Diode 14, den Widerstand 15 zur Lichtmaschine 7 und durch diese zur Masse. Nach dem Umschalten des Umschaltkontaktes von 12" R nach 12" A ergibt sich zusätzlich ein Stromfluß von Kontakt 11 A über die Diode 18, die Relais-Wicklung 12' zum Kontakt 12" A und von dort weiter zur Masse. Der Stromfluß durch das Relais 12' bewirkt, daß das Anlaß-Relais anzieht und den Anlasser 6 einschaltet. Hierdurch wird gleichzeitig über die Diode 20 die Selbsthaltung des Anlaß-Relais 12' bewirkt. Diese Selbsthaltung des Relais 12' und damit die Betätigung des Anlassers 6 wird erst unterbrochen, wenn nach Starten des Motors dieser eine vorgegebene Mindestdrehzahl erreicht und die Lichtmaschine 7 eine Spannung liefert und somit der Stromfluß durch die Relais-Wicklung 12" unterbrochen wird und das Relais 12" abfällt.
In der Schaltung nach Figur 3 ist ferner eine Diode 21 vorgesehen, welche verhindert, daß das vorstehend in Verbindung mit Figur 1 erwähnte Spannungspotential am Umschalt-Relais 11 durch den Stromfluß durch das Anlaß-Relais 12' beeinflußt wird.
Die in Figur4 dargestellte Ausführungsform ist eine Variante der in Figur 2 dargestellten Ausführungsform. Sie unterscheidet sich von dieser im wesentlichen dadurch, daß an Stelle des Wechseltasters 1' zwei getrennte Taster vorgesehen sind, nämlich ein Taster 1 (Analog zu Figur 1) und ein weiterer Taster 1". Während der Taster 1 bei den Ausführungsformen nach Figur 1 und Figur 3 sowohl ein Abschalten als auch ein Wiederstarten des Motors bewirkt, dient dieser Taster 1 bei Figur 4 nur zum Abschalten des Motors. Der Taster 1" dient zum neuerlichen Starten des Motors. Dieser Taster 1" erhält erst nach Betätigung des Tasters 1 Spannung dadurch, daß das Umschalt-Relais 11 und das Zündrelais 10 anziehen und die Kontakte 11 A und 10 A geschlossen werden.
Als weiterer wesentlicher Unterschied der Schaltung nach Figur 4 gegenüber dem Ausführungsbeispiel nach Figur 2 ist eine Selbsthalteschaltung des Anlaß-Relais 12' vorgesehen. Die Selbsthaltung des Anlaß-Relais 12' wird mit einem Stromfluß von 12'A über die Diode 20 über das Anlaß-Umschaltrelais 12" aufgebaut. Die Dioden 18 und 14 haben dieselbe Funktion wie die Dioden 19 und 14 (bei dem Ausführungsbeispiel der Figur 3 bereits beschrieben).