Die Erfindung betrifft eine Startvorrichtung für eine Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1.The invention relates to a starting device for an internal combustion engine according to the preamble
of claim 1.
Gattungsgemäße Startvorrichtungen sind in vielfältigen Ausführungsformen bekannt geworden.
So werden beispielsweise in der DE-22 60 927-A1 und der DE-32 29 362-A1 (beide B60R 21/10)
der Brennkraftmaschine des Fahrzeugs zugeordnete Anlaßsperrsysteme beschrieben, die für
den Fall aktiviert sind, daß durch einen Gurtschalter ein Zustand signalisiert wird, in dem der
Führer eines Kraftfahrzeuges den Sicherheitsgurt noch nicht ordnungsgemäß angelegt hat. Ein
damit vergleichbares System offenbart auch die US-39 02 074 (B60R 21/10). Dort werden einige
Sonderzustände beschrieben, welche einen Start der Brennkraftmaschine auch ohne
ordnungsgemäßes Anlegen des Sicherheitsgurtes zulassen. Die vorgenannten
Startvorrichtungen sind so konzipiert, daß entweder die der Brennkraftmaschine zugeordnete
Anlassereinheit gar nicht erst betätigt wird - siehe hierzu auch die US-38 08 592 (B60R 21/10) -
oder aber eine für den Betrieb der Brennkraftmaschine notwendige Strom- oder Kraftstoffspei
seleitung unterbrochen ist. Im letztgenannten Fall arbeitet die Anlassereinheit gegen die innere
Reibung der Brennkraftmaschine an und belastet unnötig die Fahrzeugbatterie.Generic starting devices have become known in various embodiments.
For example, in DE-22 60 927-A1 and DE-32 29 362-A1 (both B60R 21/10)
the vehicle's internal combustion engine associated lockout systems described for
the case are activated that a condition is signaled by a belt switch in which the
Driver of a motor vehicle has not properly fastened the seat belt. On
the comparable system is also disclosed in US 39 02 074 (B60R 21/10). There will be some
Special conditions are described, which also start the internal combustion engine without
Allow the seat belt to be fastened properly. The aforementioned
Starting devices are designed so that either that assigned to the internal combustion engine
Starter unit is not even operated - see also US 38 08 592 (B60R 21/10) -
or a current or fuel charge necessary for the operation of the internal combustion engine
line is interrupted. In the latter case, the starter unit works against the inner one
Friction of the internal combustion engine and unnecessarily stresses the vehicle battery.
Einen anderen Weg zeigen die US-39 30 555 und die US-39 39 940 (beide B60R 21/10) auf. Bei
nicht angelegtem Gurt ist zwar ein Start der Brennkraftmaschine möglich, die Fortbewegung des
Fahrzeugs wird aber durch Manipulationen an der Getriebeschaltung verhindert oder
eingeschränkt. In diesen Fällen ist also die Brennkraftmaschine schon in einer die Umwelt be
lastenden Weise in Betrieb, obwohl eine uneingeschränkte Bewegung des Fahrzeugs noch gar
nicht möglich ist.Another way show the US-39 30 555 and US-39 39 940 (both B60R 21/10). at
if the belt is not fastened, starting the internal combustion engine is possible, the locomotion of the
However, manipulation of the transmission circuit prevents or prevents the vehicle
limited. In these cases, the internal combustion engine is already in an environment
overwhelmingly in operation, although unrestricted movement of the vehicle is still possible
not possible.
Ferner ist aus US 3,860,904 A eine elektrische Kupplung mit einem Kupplungsschalter bekannt,
wobei bei u. a. nicht angeschnallten Insassen mittels eines Steuergerätes der Start der
Brennkraftmaschine nicht zugelassen wird oder nachdem Start dann durch den
Kupplungsschalter der eigentliche Start des Fahrzeugs verhindert wird.Furthermore, from US 3,860,904 A an electrical clutch with a clutch switch is known,
where u. a. non-belted occupants using a control unit to start the
Internal combustion engine is not approved or after the start then by the
Clutch switch prevents the actual start of the vehicle.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Startvorrichtung so auszufüh
ren, daß die vorstehend genannten Nachteile allesamt vermieden werden können.
The invention has for its object to perform a generic starting device
ren that the above disadvantages can all be avoided.
Diese Aufgabe wird gelöst gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1.
Die Unteransprüche enthalten besonders zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung.This object is achieved in accordance with the characterizing features of patent claim 1.
The subclaims contain particularly expedient developments of the invention.
Der Kerngedanke der Erfindung besteht also darin, die Anlassereinheit ohne Beaufschlagung
der Brennkraftmaschine auch dann schon in Betrieb zu nehmen, wenn der Sicherheitsgurt
noch nicht angelegt ist. Eine zwischen der Anlassereinheit und der Brennkraftmaschine ange
ordnete Kupplung ermöglicht im geöffneten Zustand ein weitgehend lastfreies Hochfahren
der Anlassereinheit. Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist eine der
Brennkraftmaschine zugeordnete Schwungmasse durch die Kupplung von der Brennkraft
maschine abtrennbar. Die Anlassereinheit dreht also die Schwungmasse hoch, ohne die
Brennkraftmaschine zu starten. Wird beispielsweise innerhalb einer vorgegebenen Zeitdauer
dann über den Gurtschalter ein angelegter Sicherheitsgurt signalisiert, erfolgt eine
Schließung der Kupplung und somit ein unmittelbarer Start der Brennkraftmaschine. Somit
läuft die Brennkraftmaschine erst für den Fall, daß tatsächlich auch ein Vortrieb des
Fahrzeugs gewünscht und aus Sicherheitsgründen vertretbar ist. Die bereits aktivierte
Anlassereinheit bzw. die bereits rotierende Schwungmasse sorgt dabei für eine gute Spon
taneität, die vom Bediener des Fahrzeugs subjektiv besonders positiv empfunden wird.The main idea of the invention is therefore that the starter unit is not loaded
to put the engine into operation even when the seat belt
has not yet been created. One between the starter unit and the internal combustion engine
neatly arranged clutch enables a largely load-free start-up when open
the starter unit. In a particularly advantageous embodiment, one of the
Internal combustion engine assigned flywheel mass through the clutch of the internal combustion engine
machine detachable. The starter unit turns up the flywheel without the
Start internal combustion engine. For example, within a predetermined period of time
then signals via the belt switch that a seat belt has been fastened
Closure of the clutch and thus an immediate start of the internal combustion engine. Consequently
the internal combustion engine runs only in the event that actually a propulsion of the
Vehicle is desired and is justifiable for safety reasons. The one already activated
Starter unit or the already rotating flywheel ensures a good spon
taneity that the operator of the vehicle perceives to be particularly positive.
Ein besonders vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schema
tisch dargestellt. Wesentliche Bestandteile der erfindungsgemäßen Startvorrichtung für eine
Brennkraftmaschine 1 sind ein insgesamt mit 2 bezeichneter Elektromotor, eine erste Kupp
lung 3 und ein Steuergerät 4, das Signale von einem Zündschalter 5, einem vorzugsweise als
Gurtschloßschalter ausgeführten Gurtschalter 6 und ggf. einem Sitzbelegungsschalter 7
empfängt. Die von der Brennkraftmaschine 1 und/oder dem Elektromotor 2 erzeugte
Antriebsenergie für den Vortrieb des Fahrzeugs wird über eine zweite Kupplung 8, ein
Getriebe 9 und ein Differential 10 auf Antriebsräder 11 und 12 übertragen.A particularly advantageous embodiment of the invention is shown schematically in the drawing. Essential components of the starting device according to the invention for an internal combustion engine 1 are an electric motor designated overall by 2, a first clutch 3 and a control unit 4 which receives signals from an ignition switch 5 , a belt switch 6 preferably designed as a buckle switch and possibly a seat occupancy switch 7 . The drive energy generated by the internal combustion engine 1 and / or the electric motor 2 for propelling the vehicle is transmitted to drive wheels 11 and 12 via a second clutch 8 , a transmission 9 and a differential 10 .
Für die Inbetriebnahme der Brennkraftmaschine 1 ist vorzugsweise ein Zündschlüssel vorge
sehen, durch den der in einem Zündschloß angeordnete Zündschalter 5 betätigbar ist. Unmit
telbar nach der Betätigung des Zündschalters 5 werden vom Steuergerät 4 zunächst die
Kupplungen 3 und 8 geöffnet, bis eine mit 13 bezeichnete gezahnte Schwungmasse mittels
eines dem Elektromotor 2 zugeordnete Antriebsritzels 14 eine durch einen Drehzahlsensor 15
erfaßbare Startdrehzahl erreicht hat. Für das Erreichen dieser Startdrehzahl kann beispiels
weise eine Zeitdauer von ungefähr 3 Sekunden vorgegeben werden. Innerhalb dieser
Zeitspanne sollte sich der Bediener des Fahrzeuges spätestens angeschnallt haben, wenn er
vor Betätigung des Zündschalters 5 den Anlegevorgang noch nicht bis zur Beaufschlagung
des Gurtschalters 6 zu Ende geführt hatte. Ist auch nach Ablauf der vorgegebenen Zeitspanne
der Gurtschalter 6 noch nicht betätigt, bleiben die Kupplungen 3 und 8 aufgrund einer
vom Steuergerät 4 ausgelösten Hemmung geöffnet. Ein Zeitglied 16 sorgt dafür, daß nach
Ablauf einer weiteren vorgegebenen Zeitspanne der Elektromotor 2 nicht weiter mit Energie
versorgt wird.For the commissioning of the internal combustion engine 1 , an ignition key is preferably provided, through which the ignition switch 5 arranged in an ignition lock can be actuated. Immediately after actuation of the ignition switch 5 , the clutches 3 and 8 are first opened by the control unit 4 until a toothed flywheel 13, designated by 13, has reached a start speed which can be detected by a speed sensor 15 by means of a drive pinion 14 assigned to the electric motor 2 . A period of approximately 3 seconds can be specified, for example, for reaching this starting speed. Within this period, the operator of the vehicle should have buckled up at the latest if he had not yet completed the application process before actuating the ignition switch 5 until the belt switch 6 was acted on. If the belt switch 6 has not yet been actuated even after the predetermined period of time has elapsed, the clutches 3 and 8 remain open due to an inhibition triggered by the control unit 4 . A timer 16 ensures that after a further predetermined period of time the electric motor 2 is no longer supplied with energy.
Mit Hilfe des Drehzahlsensors 15 kann dann ggf. die Rotationsenergie in der trägheitsbedingt
auslaufenden Schwungmasse 13 ermittelt werden, um nach verspätetem Anlegen des Gurtes
ohne weitere Energiezufuhr zum Elektromotor 2 einen Start der Brennkraftmaschine 1
bewerkstelligen zu können. Mit Hilfe des Sitzbelegungsschalters 7 kann beispielsweise auch
kontrolliert werden, ob im Fahrzeug befindliche Mitfahrer ordnungsgemäß den Sicherheitsgurt
angelegt haben. Bei bereits vor oder kurz nach der Betätigung des Zündschalters 5
ordnungsgemäß angelegtem Gurt ermöglicht das Steuergerät 4 eine Schließbewegung der
Kupplung 3, so daß der Elektromotor 2 die Brennkraftmaschine 1 starten kann. Die
Brennkraftmaschine 1 läuft also erst dann, wenn unter dem Aspekt der Insassensicherheit
durch Gurtanlegen der Fahrbetrieb des Fahrzeugs vertretbar ist.With the aid of the speed sensor 15 , the rotational energy in the flywheel 13 that is running out due to inertia can then be determined, if necessary, in order to be able to start the internal combustion engine 1 after the belt has been put on too late without further energy supply to the electric motor 2 . With the help of the seat occupancy switch 7, it can also be checked, for example, whether passengers in the vehicle have properly put on the seat belt. When the belt is properly put on before or shortly after the ignition switch 5 is actuated, the control device 4 enables the clutch 3 to close, so that the electric motor 2 can start the internal combustion engine 1 . The internal combustion engine 1 therefore only runs when the driving operation of the vehicle is justifiable from the point of view of occupant safety by wearing a seat belt.
Das in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel ermöglicht aber auch bei rein elektro
motorischem Antrieb bzw. Schwungmassenantrieb eine Unterbindung des Fahrbetriebes,
wenn die Sicherheitsgurte nicht ordnungsgemäß angelegt sind. Bei nicht betätigtem Gurt
schalter 6 sorgt in diesem Falle das Steuergerät 4 dafür, daß die Kupplung 8 nicht geschlos
sen werden kann. Durch Betätigung eines hier nicht weiter dargestellten Notschalters oder
aufgrund der Schaltsignale von Sensoren zur Erkennung einer Notsituation kann der offene
Gurtschalter 6 gemäß einem besonders vorteilhaften Ausführungsbeispiel überbrückt werden,
um in besonderen Gefahrensituationen für das Fahrzeug wenigstens eingeschränkt und ggf.
zeitlich begrenzt einen Vortrieb mittels Elektromotor und/oder Schwungmassenenergie zu
ermöglichen.The exemplary embodiment shown in the drawing also makes it possible to prevent driving, even with a purely electric motor drive or flywheel drive, if the seat belts are not put on properly. When the belt switch 6 is not actuated, the control unit 4 ensures in this case that the clutch 8 cannot be closed. By actuating an emergency switch (not shown further here) or on the basis of the switching signals from sensors for recognizing an emergency situation, the open belt switch 6 can be bridged according to a particularly advantageous exemplary embodiment, in order to at least restrict, and possibly time-limited, propulsion by means of an electric motor and in particular dangerous situations for the vehicle / or to enable flywheel energy.
Die Erfindung ist nicht auf das in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt,
sondern ist auch in konventionellen Antrieben einsetzbar, sofern die dort als gesonderter
Elektromotor ausgebildete Anlassereinheit über eine Kupplung mit der auf eine Brennkraft
maschine fest verbundene Schwungmasse einwirkt.The invention is not restricted to the exemplary embodiment shown in the drawing,
but can also be used in conventional drives, provided that they are separate
Electric motor trained starter unit via a clutch with an internal combustion engine
machine acts firmly connected flywheel.