AT388340B

AT388340B - Vorrichtung zur ausnuetzung der brems- und leerlaufenergie in kraftfahrzeugen

Info

Publication number: AT388340B
Application number: AT210882A
Authority: AT
Original assignee: Klampfl Herbert Ing
Priority date: 1982-06-01
Filing date: 1982-06-01
Publication date: 1989-06-12
Also published as: ATA210882A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Ausnützung der Brems- und Leerlaufenergie in durch einen Brennkraftmotor angetriebenen Kraftfahrzeugen, bei welchen die Batterie mittels einer Lichtmaschine ladbar ist.

Bei allen Kraftfahrzeugen ist zur Inbetriebhaltung diverser Einrichtungen elektrische Energie erforderlich. Zu diesem Zweck sind Stromerzeuger (Lichtmaschinen genannt) vorgesehen, welche meist mittels Keilriemen unmittelbar vom Fahrmotor angetrieben werden. Weiters ist auch noch eine Batterie erforderlich, um auch bei Motorstillstand das Bordnetz versorgen zu können. Die Lichtmaschine ist mit einem Regler gekoppelt, welcher in allen Drehzahlbereichen für annähernd konstante Spannung sorgt und damit auch die Ladung der Batterie steuert. Die Lichtmaschine muss in ihrer Leistung so dimensioniert sein, dass sie nicht nur den Bedarf sämtlicher Stromverbraucher deckt, sondern nach einem Startvorgang auch die Energieentnahme aus der Batterie ergänzt. Dieser Leistungsbedarf ist allerdings sehr selten erforderlich, sodass die Lichtmaschine in der Regel im Teillastbereich arbeitet.

Sie belastet aber vom Leerlauf bis zum Vollastbetrieb den Fahrmotor. Die Antriebsleistung ist auf Grund des schlechten Wirkungsgrades dieses Kleingenerators, der im Teillastbereich noch weiter abfällt, relativ hoch.

Die Erfindung hat zum Ziele, den Fahrmotor von der Antriebsleistung der Lichtmaschine zu entlasten, welche bis zu 10% der Motorabgabeleistung betragen kann. Um die Stromversorgung des Bordnetzes zu sichern, soll die Lichtmaschine vorwiegend dann angetrieben werden, wenn das Fahrzeug gebremst werden soll. Durch diese Massnahme wird für die Stromerzeugung im Fahrzeug ein Teil jener Energie gewonnen, die bei der Verzögerung in der Bremsanlage sonst vernichtet werden würde. Die Lichtmaschine soll nur dann angetrieben werden, wenn sich das Gaspedal in der Leerlaufstellung befindet, also nicht nur beim Bremsvorgang, sondern auch während der Wartezeit vor Verkehrsampeln, bei Verkehrsstauungen u. dgl. In den letztgenannten Fällen wird eine zusätzliche Ladung der Batterie erreicht, ohne den Treibstoffverbrauch im Leerlauf zu erhöhen.

In der folgenden Abfahrphase ist durch diese Erfindung ein eindeutiger Beschleunigungsvorteil gegeben, da gerade im unteren Drehzahlbereich des Fahrmotors die sonst erforderliche Antriebsleistung der Lichtmaschine einen wesentlich höheren Anteil der abgegebenen Motorleistung hätte als im Vollastbetrieb. Durch die Erfindung wird gleichzeitig eine Schonung der Bremsanlage erreicht, weil diese Einrichtungen dann weniger oft in Funktion gesetzt werden, da mit dem Loslassen des Gaspedales durch die Lichtmaschine eine beachtliche Bremswirkung eintritt. Nach umfangreichen Untersuchungen konnte festgestellt werden, dass jene Zeit, wo sich das Gaspedal in der Leerlaufstellung befindet (Bremsen, Talfahrt, Wartezeit) im dichten Stadtverkehr 80%, im mässigen Stadtverkehr 30%, auf Überlandstrassen 15% und auf Autobahnen 4% beträgt.

Auf Grund dieser Erkenntnisse erscheint es problemlos, in der zur Batterieladung verfügbaren Zeit die Batterie stets mit voller Kapazität verfügbar zu haben.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Ladung der Batterie abhängig von der Stellung des Beschleunigerpedales, insbesondere in dessen Loslass-Stellung, ein-und ausschaltbar ist.

Die bei einem Bremsvorgang frei werdende Bewegungsenergie des Fahrzeuges ist in der Regel wesentlich grösser als die Nennleistung der Lichtmaschine, dauert aber meist nur einige Sekunden. Über diese Zeit jedoch kann die Lichtmaschine durch entsprechende Reglereinstellung mit dem Vielfachen ihrer Nennleistung betrieben werden ohne sie thermisch zu überlasten. Diese stossweise anfallende Energie kann in der Batterie gespeichert werden. Auch die Batterie erleidet durch diese kurzzeitige Stossladung keinen Schaden. Bei langer Talfahrt würde der eben geschilderte Vorgang in einen Dauerbetrieb übergehen und Lichtmaschine und Batterie zerstören. Aus diesem Grund ist in der von der Lichtmaschine abgehenden Stromleitung ein Thermorelais eingebaut, welches bei langer Stossladung (Talfahrt) den Regler der Lichtmaschine beeinflusst und die Lichtmaschine auf Nennleistung umschaltet.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert, das in der Zeichnung schematisch dargestellt ist.

Die Lichtmaschine-l-wird mittels Keilriemen oder über eine Magnetkupplung --4-- angetrieben und von einem Regler --2- derart gesteuert, dass eine nahezu konstante Spannung an der Batterie --5-- und an den Verbrauchern --7-- herrscht. Der Regler-2-bewerkstelligt auch,

dass die Lichtmaschine-l-nur bei Loslassen des Gaspedales --8-- solange ein Vielfaches ihrer Nennleistung an die Batterie --5-- liefert, bis das in der Stromzuleitung eingebaute Thermo-
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Verbraucher erfolgt aus der Batterie --5--.

Um die Batterie bei stundenlanger Nachtfahrt auf Autobahnen vor zu tiefer Entladung zu schützen, ist ein Kapazitätswächter--9--eingebaut, welcher auch bei Normalfahrt die Lichtmaschine in Funktion setzt und in solchen Fällen die Kapazität der Batterie auf einen einstellbaren Teilwert der Vollkapazität sichert.

PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zur Ausnützung der Brems- und Leerlaufenergie in durch einen Brennkraftmotor angetriebenen Kraftfahrzeugen, bei welchen die Batterie mittels einer Lichtmaschine ladbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladung der Batterie (5) abhängig von der Stellung des Beschleunigerpedales (8), insbesondere in dessen Loslass-Stellung, ein und ausschaltbar ist.
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Claims

kupplung (4) in bekannter Weise ein- und abschaltbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in den Ladekreis der Batterie (5) ein an sich bekanntes Thermorelais (3) zum Schutz gegen Überladung der Batterie (5) bei lang andauernder Bremsfahrt eingebaut ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in den Ladekreis der Batterie (5) ein an sich bekannter Kapazitätswächter (9) eingebaut ist, der bei langdauerndem Abschalten des Ladestromes für die Batterie (5) bei betätigtem Beschleunigerpedal die Lichtmaschine (1) elektrisch mit der Batterie (5) verbindet.