DEVICE FOR ECONOMIZING FUEL DURING SHORT STANDSTILLS OF A MOTOR VEHICLE

Abstract: 1. Device for reduction of fuel-consumption during short stops of motor vehicles, when the ignition is temporary switched off, comprising a push button (1) which is exclusively destinated for this device and also comprising a relay (11) having a coil which on one side can be connected over the ignition lock (4) with the positive pole of the battery (3) and on the other side can be connected to ground by means of an engine controlled aggregate (7) depending whether the engine speed exceeds or falls below a predetermined value, characterized in that this relay (11) always has one of two predetermined positions and the device is so constructed that by pressing the push button (1 resp. 1' resp. 1'') the relay (11) depending from its position (switched on or switched off) which is corresponding to the actual engine speed, either by an additional relay (10) provided with a circuit for keeping the relay (10) in the >>ON<<-position cuts off the ignition or actuates by means of the starter relay (12) the starter (6) and disconnects said circuit for keeping the additional relay (10) in >>ON<<-position and by this switches on the ignition.

Description: Vorrichtung zur Einsparung von Kraftstoff 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 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 Verkehrs situation 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. 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 der Motor eine vorgegebene Mindestdrehzahl erreicht oder nicht, durch Betätigung eines Tasters entweder die Zündung unterbrochen wird, jedoch die anderen elektrischen Einrichtungen wie Horn, Blinker, Lampen, Scheibenwischer eingeschaltet bleiben, oder die Zündung eingeschaltet und der Anlasser betätigt wird. 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 Figur 1 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in Verbindung mit den relevanten Bauteilen der elek trischen Anlage eines Kraftfahrzeuges, wobei das Abschalten des Motors und der neuerliche Start durch denselben Taster bewirkt wird; Figur 2 eine Variante der Ausführung nach Figur 1, wobei jedoch das Abschalten des Motors und der neuerliche Start durch einen Wechseltaster mit zwei Arbeitskontakten erfolgt; Figur 3 eine weitere Variante der Ausführung nach Figur 1, mit einer Selbsthaltung des Anlassrelais beim Anlassen, die bei Erreichen einer vorgegebenen Mindestdrehzahl selbsttätig unterbrochen wird; Figur 4 eine Variante der Ausführung nach Fi gur 2, bei der das Abstellen und Wiederanlassen des Motors über zwei getrennte Taster erfolgt und das Wiederanlassen nur nach vorheriger Betätigung der Abstelltaste möglich ist. Die in Figur 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 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 Umschalt relais 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 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: 1. Funktion: laufenden Motor abstellen. Taster 1 wird betätigt. Zündrelais 10 schaltet um, unterbricht den Zündstrom kreis und hält sich selbst. Der Motor bleibt stehen. Umschaltrelais 11 kann anziehen, da von der Licht maschine 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 beid seitig an derselben Spannung liegt. 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 Selbst haltung 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 Span nung 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. Bei den in Figuren 3 und o 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 Stromvom positiven Pol der Batterie über das Zündschloss t zum Arbeitskontakt 11 A und über die Diode 19 und die Relais-Wicklung des Anlass-Umschaltrelais 12t' 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 Figur 4 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 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).

Claims: Patentansprüche : 1. Vorrichtung zur Einsparung von Kraftstoff beim kurz zeitigen Anhalten von Kraftfahrzeugen, bei der die Zündung vorübergehend abgeschaltet wird, da- d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass in Ab hängigkeit davon, ob der Motor eine vorgegebene Mindestdrehzahl erreicht oder nicht, durch Betäti gung eines Tasters entweder die Zündung (5) unter brochen wird, jedoch die anderen elektrischen Ein richtungen wie Horn, Blinker, Lampen, Scheiben wischer eingeschaltet bleiben, oder die Zündung (5) eingeschaltet und der Anlasser (6) betätigt wird. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Kriterium für Erreichen der vorgegebenen Mindestdrehzahl des Motors eine von der mit dem Mo tor gekoppelten Lichtmaschine gelieferte Mindest spannung verwendet wird. 3. 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 Umschalt relais (11) wird betätigt, wenn die von der Licht maschine (7) gelieferte Spannung einen vorgegebenen Mindestwert (z.B. 9 Volt) erreicht bzw. das Umschalt relais (11) fällt ab, wenn ein vorgegebener Spannung wert (6 Volt) unterschritten wird. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Anlassrelais (12) aus zwei Einzelrelais (12' und 12'') besteht, von denen eines als selbsthalten des Relais ausgebildet ist und das andere zweite Relais bei Erreichen einer Mindestdrehzahl des Motors die Selbsthaltung des ersten Relais auf hebt. (Fig.3 und 4) 5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Zündrelais (10) als selbsthaltendes Relais ausgebildet ist. 6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Anlassrelais (12) als Doppelrelais ausgebil det ist, dessen einer Arbeitskontakt (12 A) zur Ver bindung der Batterie (3) mit dem Anlasser (6) dient, dessen anderer Umschaltkontakt (12 R) bei Betäti gung die Selbsthaltung des Zündrelais (10) aufhebt. (Fig.1 und 2) 7. Vorrichtung nach Anspruch 3, 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 be grenzender Widerstand (15) geschaltet ist. 8. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Diode (16) zwischen den vom positiven Pol$ der Batterie (3) abgewendeten Ende der Relais-Wick lung des Umschaltrelais (11) einerseits und dem Ruhe kontakt (11 R) dieses Umschaltrelais (11) anderer seits mit solcher Durchlassrichtung geschaltet ist, dass nur ein Stromfluss vom Ruhekontakt (11 R) zum ge nannten Ende der Relaiswicklung möglich, in entgegen gesetzter Richtung jedoch gesperrt ist. (Fig.1 und 3) 9. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Diode (17) zwischen den mit dem positiven Pol der Batterie (3) verbundenen Ende der Relais Wicklung des Zündrelais (10) einerseits und dem Ruhekontakt (11 R) des Umschaltrelais (11) anderer seits mit solcher Durchlassrichtung geschaltet ist, dass nur ein Stromfluss von diesem Ruhekontakt zum Zündrelais (10) möglich, in der Gegenrichtung jedoch gesperrt ist. (Fig.1 und 3) 10. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Taster (1 und 1'') vorgesehen sind, derart, dass ein Taster das Zündrelais (10) zum Zwecke einer Unterbrechung des Zündstromkreises betätigt und der andere Taster den Anlasser (6) bzw. das Anlassrelais (12) einschaltet, wenn die vorgegebene Mindestdreh zahl des Motors erreicht ist. (Fig.4) 11. Vorrichtung nach Anspruch 1, bestehend aus einem Taster (1 bzw. 1') und einem davon konstruktiv ge trennten, als Baueinheit ausgebildeten Gerät (2), dadurch gekennzeichnet, dass dieses Anschlussklemmen 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. 1') und wenigstens für den positiven, vorzugsweise auch für den negativen Pol der Batte rie (3) hat. 12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekenn zeichnet, dass eines der beiden Einzelrelais (12' in Fig.3 bzw. 12" in Fig.4) an die Ver bindungsstelle zweier entgegengesetzt gepolter, in Reihe geschalteter Dioden (18 und 20) ange schlossen ist und die Diodenreihenschaltung einerseits an die zum Anlasser führende Leitung und andererseits mit dem Kontakt (1 A bzw. 1"A) des Starttasters (1 bzw. 1" ) verbunden ist, der bei Betätigung Spannung erhält.

Inventors: WEIMER, WOLFGANG H.
Applicants: WEIMER, WOLFGANG H.
Application year: 1980
Main classification: F02N17
IPC codes: F02D17, F02N11