DE3843673A1 - Stromversorgungsanlage fuer kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Stromversorgungs­ anlage für Kraftfahrzeuge, insbesondere für Personen­ kraftwagen, mit einer Batterie sowie einem durch eine Brennkraftmaschine antreibbaren elektrischen Generator, die das Bordnetz versorgen.

An das Bordnetz eines Kraftfahrzeuges werden immer mehr elektrische Verbraucher angeschlossen, die zum Teil auch gleichzeitig arbeiten. Es kann sich um Stellmotore für Teile des Sitzes, für Schlösser, Klappen u. ä. handeln, aber auch um elektrisch heizbare Scheiben oder auch um Gebläse, die bei stehendem Fahrzeug betrieben werden sollen. Mit der Fülle der elektrischen Verbraucher, die aufgrund der immer mehr steigenden Komfortansprüche der Fahrzeugbenutzer noch zunehmen werden, ist der vom Fahrmotor des Fahrzeugs angetriebene Generator nicht mehr in der Lage, eine ausreichende Ladebilanz des Bordnetzes zu gewährleisten. Die Problematik nimmt noch zu, wenn das Kraftfahrzeug, wie häufig bei stark motori­ sierten Fahrzeugen, über weite Strecken mit niederer Drehzahl und ggf. auch nur über kürzere Strecken be­ trieben und wenn u. U. auch noch mehrere Stromverbraucher vorhanden sind, die auch bei stehendem Fahrzeug arbeiten.

Ein entsprechendes Vergrößern der vom Fahrmotor direkt angetriebenen Lichtmaschine ist insbesondere aus Platz­ gründen nicht ohne weiteres möglich. Dies würde darüber hinaus auch noch den Achslastanteil der Vorderachse in unzuträglicher Weise erhöhen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Stromver­ sorgungsanlage für Kraftfahrzeuge zu schaffen, mit der die sich aus einer unbefriedigenden Ladebilanz ergeben­ den Probleme beherrschbar sind, wobei auch die Achs­ lasten anteilsmäßig mehr auf die Hinterachse verlagert werden sollen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der elektrische Generator durch eine vom Fahrmotor des Kraftfahrzeugs unabhängige Brennkraftmaschine ange­ trieben ist. Dabei ist es besonders zweckmäßig, diese Brennkraftmaschine im Heck des Kraftfahrzeuges anzu­ ordnen. Sie kann vorzugsweise im Bereich der Reserverad­ mulde eines Personenkraftwagens angeordnet werden.

Dank dieser Maßnahmen ist es nicht mehr nötig, wie bisher, aufgrund der Vielzahl der elektrischen Ver­ braucher eine zweite Fahrzeugbatterie im Fahrzeug unterzubringen mit all den Kosten und Gewichtser­ höhungen. Es ist auch schon erwogen worden, zur Lösung der Probleme eine dritte Batterie einzubauen.

Die dem elektrischen Generator zugeordnete Brennkraft­ maschine wird mit dem gleichen Betriebsstoff, in der Regel Benzin, versorgt wie der eigentliche Antriebsmotor des Kraftfahrzeugs. Es sind daher keine eigenen Vorrats­ behälter erforderlich. Durch die Anordnung der unab­ hängigen Brennkraftmaschine für den Generator im Heck des Fahrzeugs, wo sich bei fast allen Personenkraftwagen auch der Brennstoffbehälter befindet, ist nur ein sehr geringer Aufwand für die Verlegung der Brennstofflei­ tungen erforderlich. Die nur für den Betrieb des elek­ trischen Generators ausgelegte Brennkraftmaschine kann stets mit einer optimalen Drehzahl betrieben werden, so daß die Leistungsausbeute sehr hoch und auch die Schad­ stoffbelastung sehr gering gehalten werden können. Auch Schalldämmungs- und Dämpfungsmaßnahmen sind gut be­ herrschbar, wenn nur ein kleiner Drehzahlbereich opti­ miert werden muß, was in gleicher Weise für den Generator gilt.

Die nach wie vor erforderliche Batterie des Fahrzeuges kann natürlich ebenfalls für die Versorgung des Bord­ netzes herangezogen werden, jedoch wird zumindest der größere Energieanteil bei der erfindungsgemäßen Lösung von dem durch die unabhängige Brennkraftmaschine ange­ triebenen Generator geliefert.

Die Batterie des Fahrzeuges wird ab einem bestimmten Entleerungsgrad vom Bordnetz abgeschaltet. Der Ent­ leerungsgrad ist durch den Leistungsbedarf festgelegt, der erforderlich ist, um zumindest die kleine zusätz­ liche Brennkraftmaschine in Betrieb zu setzen, die den Generator antreibt. Die für den Generator vorgesehene eigene Brennkraftmaschine ist auf die notwendige Leistungsabgabe ausgelegt.

Die unabhängig vom Fahrmotor des Fahrzeuges angetriebene Baueinheit einer Brennkraftmaschine mit Generator ermöglicht es, ohne Gefahr für die Ladebilanz auch bei stillstehendem Fahrzeug mit ausgeschaltetem Fahrmotor eine größere Zahl von elektrischen Stromverbrauchern zu versorgen. Dies können auch Verbraucher sein, die nicht fahrzeuggebunden sind, beispielsweise Kühlschränke, Heizungen oder Gebläse in einem Wohnwagen. Weiterhin läßt sich die Abwärme der Antriebsmaschine des Generators für den Betrieb einer Standheizung oder für die Ergänzung einer solchen Standheizung nutzen.

Die Erfindung und weitere vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung, die auch Gegenstand von Unteransprüchen sind, sind im folgenden anhand eines in der Zeichnung darge­ stellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Die Zeichnung zeigt einen schematisierten Teilquerschnitt durch den Heckbereich eines Personenkraftwagens.

Mit 1 ist der Boden des Kofferraums des Kraftfahrzeuges angedeutet, an den seitliche Wandungen 2 anschließen. Von dem Kofferraumboden erstreckt sich die Reserverad­ mulde 3 nach unten. Seitlich dieser Reserveradmulde 3 ist ein Nachschalldämpfer 4 und - auf der anderen Seite - ein Brennstoffbehälter 5 dargestellt. Der elektrische Generator 6 des Personenkraftwagens, der dessen Bordnetz versorgt, ist durch eine von dem (nicht dargestellten) Fahrmotor des Fahrzeuges unabhängige Brennkraftmaschine 7 angetrieben. Der Generator 6 wird also von einer zusätzlichen kleinen Brennkraftmaschine mit einer entsprechenden Leistungsabgabe betrieben. Diese Brenn­ kraftmaschine 7 ist, wie sich aus dem Teilschnitt ergibt, im Heck des Kraftfahrzeuges angeordnet, und zwar im wesentlichen in der Reserveradmulde 3 des Fahrzeuges. Wie man sieht, ist für die Aufnahme der Brennkraft­ maschine 7 im wesentlichen der durch die Radschüssel 8 des Reserverades 9 umschlossene Raum genutzt.

Dies kann beispielsweise in der Weise erfolgen, daß die Brennkraftmaschine 7 und der Generator 6 in einer nach oben ausgeformten Auswölbung 10 des Muldenbodens 11 mit annähernd zur Kontur der Radschüssel 8 parallelen Wandungen 12 angeordnet ist. Wie man ferner erkennen kann, sind der Generator 6 und die Brennkraftmaschine 7 zu einer Baueinheit zusammengefaßt, die in der Reserve­ radmulde 3 angeordnet ist.

Claims (6)

1. Stromversorgungsanlage für Kraftfahrzeuge, insbe­ sondere für Personenkraftwagen, mit einer Batterie sowie einem durch eine Brennkraftmaschine antreib­ baren elektrischen Generator, die das Bordnetz versorgen, dadurch gekennzeichnet, daß der Generator (6) durch eine vom Fahrmotor des Kraft­ fahrzeugs unabhängige Brennkraftmaschine (7) angetrieben ist.

2. Stromversorgungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die unabhängige Brennkraft­ maschine (7) im Heck des Kraftfahrzeugs angeordnet ist.

3. Stromversorgungsanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennkraftmaschine (7) in der Reserveradmulde (3) eines Personenkraftwagens angeordnet ist.

4. Stromversorgungsanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennkraftmaschine (7) im wesentlichen in der Radschüssel (8) des Reserve­ rades (9) aufgenommen ist.

5. Stromversorgungsanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennkraftmaschine (7) und der Generator (6) in einer nach oben ausgeformten Auswölbung (10) mit annähernd zur Kontur der Radschüssel (8) parallelen Wandungen (12) angeord­ net ist.

6. Stromversorgungsanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Generator (6) und die Brennkraftmaschine (7) zu einer Baueinheit zusammen­ gefaßt sind, die in der Reserveradmulde (3) ange­ ordnet ist.