DE19534902A1 - Battery charging system for IC engine motor vehicle - Google Patents

Battery charging system for IC engine motor vehicle

Info

Publication number
DE19534902A1
DE19534902A1 DE19534902A DE19534902A DE19534902A1 DE 19534902 A1 DE19534902 A1 DE 19534902A1 DE 19534902 A DE19534902 A DE 19534902A DE 19534902 A DE19534902 A DE 19534902A DE 19534902 A1 DE19534902 A1 DE 19534902A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
generator
motor vehicle
combustion engine
speed
excitation winding
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19534902A
Other languages
German (de)
Other versions
DE19534902B4 (en
Inventor
Ekkehard Dipl Ing Pott
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Volkswagen AG
Original Assignee
Volkswagen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Volkswagen AG filed Critical Volkswagen AG
Priority to DE19534902A priority Critical patent/DE19534902B4/en
Publication of DE19534902A1 publication Critical patent/DE19534902A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE19534902B4 publication Critical patent/DE19534902B4/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/14Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from dynamo-electric generators driven at varying speed, e.g. on vehicle
    • H02J7/1446Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from dynamo-electric generators driven at varying speed, e.g. on vehicle in response to parameters of a vehicle
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P9/00Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
    • H02P9/02Details of the control
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/03Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for supply of electrical power to vehicle subsystems or for
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2310/00The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
    • H02J2310/40The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle
    • H02J2310/46The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle for ICE-powered road vehicles
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/80Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
    • Y02T10/92Energy efficient charging or discharging systems for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors specially adapted for vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Eletrric Generators (AREA)
  • Control Of Charge By Means Of Generators (AREA)

Abstract

The battery charging system includes a generator driven by the vehicle engine and contg. an excitation winding, via which the generator output voltage can be adjusted, a rechargeable battery which is charged by the generator voltage and a controller (1). The controller detects at least one engine operating parameter and deenergises the excitation coil during certain engine operating states. The controller can detect the fuel injection rate and/or engine torque and/or the choke flap setting and/or the engine speed and/or the vehicle speed as the engine operating parameter whilst the vehicle is being driven. The excitation coil can be deenergised when the parameter is above a certain value.

Description

Die Erfindung betrifft ein Ladesystem für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a charging system for a motor vehicle according to the preamble of claim 1.

Bei konventionellen Bordnetzen von Fahrzeugen mit Verbrennungs­ kraftmaschinen wird der benötigte Strom unabhängig vom momentanen Wirkungsgrad nach Möglichkeit vollständig vom Generator erzeugt. Eine mitgeführte Batterie dient im wesentlichen als Energiespeicher für den Startvorgang, zur Sicherung des Stromhaushaltes bei einer Bordnetzbelastung oberhalb des Generatorstroms sowie (kurzzeitig) der Versorgung des Bordnetzes bei Motorstillstand. Beim Betrieb des konventionellen Bordnetzes ist auf Grund des Dauerbetriebes des Generators die eingesetzte Energiemenge, d. h. die Kraftstoffmenge in g/kWh, gegenüber einer optimierten Stromerzeugung mittels eines separaten Stromgenerators hoch. Hinzu kommt, daß mit steigender Generatordrehzahl die Generatorantriebsleistung gegenüber der Gene­ ratorleistung steigt (Fig. 1). Zur Reduzierung der mechanischen Verluste des Generators sind daher Vorrichtungen zur Regelung der Generatordrehzahl entwickelt worden (DE 31 50 446 A). Weiterhin wurde eine Regelung eines Ladesystems für ein Kraftfahrzeug vorge­ schlagen (DE 33 13 398 C), bei dem die Betriebsbedingungen der Ver­ brennungskraftmaschine zur Regelung des Ladesystems herangezogen werden. Hierbei wird auch die Regelung des Verbrennungsmotors durch den Ladevorgang beeinflußt. Aus der EP 0 139 429 B ist eine Lade- System-Regelung bekannt, in der bei geladener Batterie eine Um­ schaltung der Generatorspannung auf Erhaltungsladung erfolgt. Hier­ aus sowie aus der DE 31 04 864 C ist außerdem ein Laden der Kraft­ fahrzeug-Batterie während einer Fahrzeugverzögerung bekannt, wobei in der letztgenannten Schrift der Generator ausschließlich bei einer Fahrzeugverzögerung elektrisch zugeschaltet ist. Ferner ist aus der DE 36 18 868 C ein Ladesystem für Kraftfahrzeuge bekannt, bei dem bei einer niedrigen Geschwindigkeit der Generator elek­ trisch entkoppelt wird, damit der Verlust an Ausgangsleistung des Motors bei niedriger Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges gering ist. Aus der DE 41 02 150 ist ein Verfahren bekannt, bei dem der Generator zur Stromerzeugung nur bei bestimmten Betriebszuständen im Motorverbrauchskennfeld, insbesondere bei einem schlechten Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine, betrieben wird.In conventional on-board networks of vehicles with internal combustion engines, the electricity required is generated entirely by the generator wherever possible, regardless of the current efficiency. A battery that is carried along essentially serves as an energy store for the starting process, to secure the electricity balance in the event of an on-board electrical system load above the generator current and (briefly) to supply the on-board electrical system when the engine is at a standstill. When operating the conventional electrical system, the amount of energy used, ie the amount of fuel in g / kWh, is high compared to optimized power generation by means of a separate power generator due to the continuous operation of the generator. In addition, with increasing generator speed, the generator drive power rises compared to the generator power ( FIG. 1). To reduce the mechanical losses of the generator, devices for regulating the generator speed have therefore been developed (DE 31 50 446 A). Furthermore, a regulation of a charging system for a motor vehicle was proposed (DE 33 13 398 C), in which the operating conditions of the internal combustion engine are used to regulate the charging system. The control of the internal combustion engine is also influenced by the charging process. A charging system control is known from EP 0 139 429 B, in which the generator voltage is switched to trickle charging when the battery is charged. From here as well as from DE 31 04 864 C, charging of the motor vehicle battery during a vehicle deceleration is also known, the generator in the latter document being switched on electrically only when the vehicle is decelerating. Furthermore, from DE 36 18 868 C a charging system for motor vehicles is known, in which the generator is electrically decoupled at a low speed, so that the loss of output power of the engine is low at low speed of the motor vehicle. DE 41 02 150 discloses a method in which the generator for generating electricity is only operated in certain operating states in the engine consumption map, in particular when the internal combustion engine is poorly efficient.

Aufgabe der Erfindung ist ein Ladesystem für ein Kraftfahrzeug, das in seinem Aufbau verhältnismäßig einfach und hinsichtlich des Kraftstoffverbrauches im Verhältnis zur Generatorleistung verbes­ sert sein soll. Hierbei soll die Generatorleistung so zur Verfügung stehen, daß im Fahrbetrieb ein guter Ladezustand der Batterie er­ reicht wird.The object of the invention is a charging system for a motor vehicle, the relatively simple in structure and in terms of Fuel consumption in relation to generator power should be. Here, the generator power should be available stand that he has a good state of charge of the battery when driving is enough.

Diese Aufgabe wird bei dem eingangs beschriebenen Ladesystem mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst.This task is carried out with the loading system described at the beginning solved the features of the characterizing part of claim 1.

Bei dem erfindungsgemäßen Ladesystem wird berücksichtigt, daß bei Generatordrehzahlen bis ca. 8000 U/min die mechanischen Verluste (Lüfterverluste und Reibung) relativ gering sind, und daß die Gene­ ratorantriebsleistung bis zu dieser Drehzahl weitgehend drehzahl­ unabhängig proportional zum erzeugten Strom ist. Bei einer mechani­ schen Trennung des Generators von seinem Antrieb sind daher bis zu dieser Drehzahl gegenüber einer elektrischen Entregung durch Unter­ brechung des Erregerstroms keine wesentlichen Vorteile zu erwarten. In the loading system according to the invention it is taken into account that at Generator speeds up to approx. 8000 rpm the mechanical losses (Fan losses and friction) are relatively low, and that the genes Rator drive power up to this speed largely speed is independently proportional to the electricity generated. With a mechani separation of the generator from its drive are therefore up to this speed compared to electrical de-excitation by under breakage of the excitation current no significant advantages are expected.  

Anders als beim Stand der Technik, gemäß dem der Generator aus­ schließlich bei einer Verzögerung das Kfz. aktiv ist - hier wird der Generatorstrom zum Null-Tarif erzeugt - berücksichtigt das erfindungsgemäße Ladesystem den spezifischen Kraftstoffverbrauch der Verbrennungskraftmaschine. So ist bei kleinen und mittleren Lasten der spezifische Kraftstoffverbrauch (in g/kWh) weitgehend unabhängig von der Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine und nahe­ zu ausschließlich vom Motormoment abhängig (Fig. 2). Während des Fahrzeugbetriebes sind die durch die Fahrwiderstände (Luft- Roll- und Beschleunigungswiderstand) bedingten Betriebspunkte im Mittel­ druck-Drehzahl-Kennfeld (Muschel-Diagramm, Fig. 2) vorgegeben. Die Erfindung macht sich insbesondere den unterschiedlichen Abstand der Linien gleichen spezifischen Kraftstoffverbrauchs zu Nutze. Dies wird an Hand von Fig. 2 weiter unten näher beschrieben.Unlike the state of the art, according to which the generator only stops the vehicle if there is a delay. is active - here the generator current is generated at zero tariff - the charging system according to the invention takes into account the specific fuel consumption of the internal combustion engine. For small and medium loads, the specific fuel consumption (in g / kWh) is largely independent of the speed of the internal combustion engine and almost entirely dependent on the engine torque ( Fig. 2). During vehicle operation, the operating points caused by the driving resistance (air, rolling and acceleration resistance) are specified in the mean pressure-speed characteristic map (mussel diagram, FIG. 2). The invention makes particular use of the different spacing of the lines of the same specific fuel consumption. This is described in more detail below with reference to FIG. 2.

Da das Lastmoment von der Einspritzmenge, der Drosselklappenstel­ lung, der Drehzahl und auch der Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahr­ zeuges abhängt, können all diese Betriebskenngrößen für das Entre­ gen des Generators herangezogen werden. Besonders günstig, da ein­ fach zu bewerkstelligen, kann die Motordrehzahl zusammen mit der Einspritzmenge oder die Motordrehzahl zusammen mit der Drosselklap­ penstellung (bei Ottomotoren) zur Bestimmung des Lastmomentes her­ angezogen werden. Die Einspritzmenge wird vorteilhaft einem Durch­ flußmesser in der Kraftstoffleitung abgenommen oder, besonders einfach, über die Einspritzdauer bestimmt. Der Wert der Betriebs­ kenngröße, oberhalb dessen die Erregerwicklung, insbesondere die Feldwicklung des Generators, entregt wird, wird vorteilhaft so ge­ wählt, daß der spezifische Kraftstoffverbrauch für die Stromerzeu­ gung oberhalb des Wertes der Betriebskenngröße höher ist als unter­ halb des Wertes, wobei hierbei insbesondere auch die mechanischen Verluste im Generator mit berücksichtigt werden.Since the load torque depends on the injection quantity, the throttle valve tion, the speed and also the driving speed of the motor vehicle depends on the product, all these operating parameters for the entre against the generator. Particularly cheap, because one to accomplish the engine speed together with the Injection quantity or the engine speed together with the throttle valve position (for gasoline engines) to determine the load torque get dressed by. The injection quantity is advantageously a through flow meter in the fuel line removed or, especially simple, determined by the injection duration. The value of the operating parameter above which the field winding, in particular the Field winding of the generator, which is de-excited, is advantageously ge selects the specific fuel consumption for the electricity tion above the value of the operating parameter is higher than below half of the value, whereby in particular also the mechanical Losses in the generator are taken into account.

Vorteilhaft wird von dem verwendeten Steuermittel, das die Be­ triebskenngrößen für das Entregen des Generators erfaßt, auch die Generatordrehzahl (beispielsweise über die Motorendrehzahl) erfaßt und die Entregung des Generators bei einem längeren Verweilen in einem Generatordrehzahlbereich oberhalb von 8000 U/min, insbeson­ dere oberhalb von 12000 U/min, aufgehoben. Bei längerer Verweilzeit kommen Zeiten insbesondere zwischen 0,5 und 5 min. in Betracht. Bei diesen hohen Drehzahlen ist zwar der Kraftstoffverbrauch des Gene­ rators im Verhältnis zur Generatorleistung besonders hoch, das Entregen des Generators bringt aber nur einen geringen Gewinn, da die mechanische Verlustleistung des Generators bestehen bleibt. Außerdem ist es vorteilhaft, wenn bei diesen dauerhaft hohen Dreh­ zahlen und meist auch entsprechend hohen Geschwindigkeiten des Fahrzeuges die volle Generatorleistung zur Verfügung steht, um beispielsweise Lüfter und Lichtquellen ohne Batteriebelastung zu versorgen.Is advantageous from the control means used, the Be drive parameters recorded for de-excitation of the generator, including the Generator speed (for example, the engine speed) detected  and the de-excitation of the generator after a long stay in a generator speed range above 8000 rpm, in particular the above 12000 rpm, lifted. With a longer dwell time times come in particular between 0.5 and 5 min. into consideration. At these high speeds is the fuel consumption of the gene rators particularly high in relation to generator power, that De-energizing the generator brings little profit, however the mechanical power loss of the generator remains. In addition, it is advantageous if these consistently high spin pay and usually also correspondingly high speeds of the Full generator power is available to the vehicle for example fans and light sources without battery usage supply.

Vorteilhaft wird von dem Steuermittel auch der Ladezustand der Batterie erfaßt und unterhalb eines Mindestladezustandes das Entre­ gen des Generators ausgesetzt. Der Ladezustand kann beispielsweise über die Batterieausgangsspannung erfaßt werden, vorteilhaft werden jedoch die Lade- und Entladeströme der Batterie über die Zeit inte­ griert. Beispiele für die Bestimmung des Ladezustandes der Batterie sind aus dem Stand der Technik bekannt.The control means also advantageously the state of charge of the Battery detected and the entre below a minimum charge exposed to the generator. The state of charge can, for example be detected via the battery output voltage, be advantageous however, the charge and discharge currents of the battery over time inte freezes. Examples for determining the state of charge of the battery are known from the prior art.

Zu Vermeidung einer zu hohen Batteriebelastung ist es außerdem vorteilhaft, wenn der Stromverbrauch des Kraftfahrzeuges und/oder einzelner Stromverbraucher, wie beispielsweise der Lüftung oder der Beleuchtung, erfaßt werden. Oberhalb eines vorbestimmten Stromver­ brauches wird dann die Entregung außer Betrieb gesetzt.It is also to avoid excessive battery usage advantageous if the power consumption of the motor vehicle and / or individual electricity consumers, such as ventilation or the Lighting. Above a predetermined Stromver de-excitation is then deactivated.

Vorzugsweise haben der Mindestladezustand und der vorbestimmte Hochstromverbrauch, bei dessen Unter- bzw. Überschreiten die Entre­ gung außer Betrieb gesetzt wird, einen variablen Einsatz, der ab­ hängig ist beispielsweise von der jeweils anderen Größe (Ladezu­ stand/Stromverbrauch). Hierdurch wird eine optimal häufige Entre­ gung des Generators möglich. Preferably, the minimum charge level and the predetermined one High current consumption, when falling below or exceeding the entre tion is put out of operation, a variable stake that depends, for example, on the other size (loading stand / power consumption). This makes an optimal frequent entre generator possible.  

Besonders günstig ist das Ladesystem mit einer Schuberkennung aus­ gerüstet, die bei einer Schuberkennung der Verbrennungskraftma­ schine eine Entregung des Generators aufhebt. Da im Schubbetrieb kein oder nur wenig Kraftstoff verbraucht wird, ist hier die Gene­ ratorleistung besonders wirtschaftlich zu erhalten.The loading system with a slip detection is particularly favorable equipped with a thrust detection of the internal combustion ma de-excitation of the generator. Because in overrun little or no fuel is used here is the genes to maintain rator performance particularly economically.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht bei Ottomotoren eine Ver­ brauchsminderung bis ca. 2,5%, bei Dieselmotoren in etwa die Hälfte.The present invention enables a Ver in gasoline engines Reduction of consumption up to approx. 2.5%, approximately the same for diesel engines Half.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand von Zeichnungen näher be­ schrieben:The invention will be described in more detail below with reference to drawings wrote:

Es zeigenShow it

Fig. 1 ein Leistungsdiagramm eines Generators; Fig. 1 is a diagram of a power generator;

Fig. 2 ein Muscheldiagramm; Fig. 2 is a shell diagram;

Fig. 3 ein Raumdiagramm des spezifischen Verbrauchs eines Generators, und Fig. 3 is a space diagram of the specific consumption of a generator, and

Fig. 4 ein Schaltdiagramm für die Generatorentregung. Fig. 4 is a circuit diagram for generator de-excitation.

Aus Fig. 1 ist ersichtlich, daß bis zu einer Generatordrehzahl von ca. 8000 U/min die mechanischen Verluste gering sind. Ein Punkt B steht für Generatorstrom von ca. 45 Ampere und eine Generatoran­ triebsleistung von 1 kW bei einer niedrigen Generatordrehzahl. Bei einer mittleren Generatordrehzahl ist für den gleichen Generator­ strom bereits eine Generatorantriebsleistung von 1,15 kW notwendig (Punkt D). Übertragen in ein Muscheldiagramm (Fig. 2) liegt der Punkt B in einem ungünstigen Bereich des spezifischen Verbrauches des Motors (niedrige Motorlast), der Punkt D in einem günstigen Bereich. Eine Entlastung der Verbrennungskraftmaschine um die Gene­ ratorlast führt zu einer Verschiebung des Punktes B zum Punkt A und des Punktes D zum Punkt C. Da Punkt B auf einer Linie des spezifi­ schen Verbrauches von 450 g/kWh und Punkt A von 700 g/kWh liegt, errechnet sich der spezifische Verbrauch für die Stromerzeugung zu (2 × 450-700) = 200 g/kWh. Die Punkte D und C liegen auf Linien spezifischen Verbrauches von 275 bzw. 278 g/kWh, entsprechend be­ rechnet sich der spezifische Verbrauch für die Generatorantriebs­ leistung zu (18,65 × 275-17,5 × 278) = 263,75 g/kWh. Dies ent­ spricht einem Verbrauchsunterschied von über 30% gegenüber den Betriebspunkten A/B. In Fig. 3 ist der spezifische Verbrauch für eine Generatorantriebsleistung von 1 kW für die Hauptfahrbereiche aufgetragen, gegen die Motordrehzahl und das Lastmoment. Man er­ kennt, daß über weite Bereiche mit zunehmender Motorlast und/oder zunehmender Motordrehzahl der spezifische Verbrauch der Generator­ antriebsleistung steigt. Durch geeignete Wahl der Entregungspunkte des Generators, insbesondere in den Bereichen höherer Lastmomente, läßt sich der Generator im Bereich niedrigen spezifischen Kraft­ stoffverbrauches betreiben. Während der Entregung des Generators wird das Bordnetz über die Batterie mit Strom versorgt.From Fig. 1 it can be seen that the mechanical losses are low up to a generator speed of about 8000 U / min. A point B stands for generator current of approx. 45 amperes and a generator drive power of 1 kW at a low generator speed. At an average generator speed, a generator drive power of 1.15 kW is already necessary for the same generator current (point D). Transferred to a shell diagram ( FIG. 2), point B lies in an unfavorable range of the specific consumption of the engine (low engine load), point D in a favorable range. Relief of the internal combustion engine by the generator load leads to a shift of point B to point A and point D to point C. Since point B lies on a line of specific consumption of 450 g / kWh and point A of 700 g / kWh , the specific consumption for power generation is calculated (2 × 450-700) = 200 g / kWh. Points D and C lie on lines of specific consumption of 275 and 278 g / kWh, respectively, the specific consumption for the generator drive power is calculated accordingly (18.65 × 275-17.5 × 278) = 263.75 g / kWh. This corresponds to a difference in consumption of over 30% compared to operating points A / B. In Fig. 3, the specific consumption is plotted for a generator driving power of 1 kW for the main driving ranges, against the engine speed and the load torque. He is known that over a wide range with increasing engine load and / or increasing engine speed, the specific consumption of the generator drive power increases. By a suitable choice of the de-excitation points of the generator, especially in the areas of higher load moments, the generator can be operated in the area of low specific fuel consumption. When the generator is de-energized, the vehicle electrical system is powered by the battery.

Eine beispielhafte Funktion des Ladesystems wird im folgenden an Hand von Fig. 4 erläutert.An exemplary function of the charging system is explained below with reference to FIG. 4.

In einem Steuergerät 1 werden in regelmäßigen Zeitabständen t die Drehzahl U einer (nicht dargestellten) Verbrennungskraftmaschine, deren Einspritzmenge mein und (oder alternativ zur Einspritzmenge) eine Drosselklappenstellung α erfaßt. Aus diesen Eingangsdaten wird das Lastmoment Md der Verbrennungskraftmaschine bestimmt. An einer (nicht dargestellten) Batterie wird über einen weiteren Meßfühler in regelmäßigen Zeitabständen tb der Lade-/Entladestrom IBatt ge­ messen und der Ladezustand LZ durch Addition des Produktes aus Lade-/Entladestrom und dem Zeitabstand tb ermittelt. In dem Steuer­ gerät 1 wird weiterhin geprüft, ob die eingespritzte Kraftstoff­ menge mein - O ist (Schub), oder ob das Lastmoment Md unter einem Wert a/LZ-b liegt, wobei a beispielsweise im Bereich 500-2000 und b im Bereich 40-60 liegen kann. Falls eines dieser Kriterien erfüllt ist, bleibt der Generator erregt; wenn beide dieser Krite­ rien nicht erfüllt sind, wird mittels einer geeigneten Vorrichtung (z. B. Relais) der Erregerstrom des Generators unterbrochen, der Generator liefert keinen Strom mehr und das Bordnetz wird aus der Batterie versorgt. Durch entsprechende Wahl des Parameters b wird sichergestellt, daß bei Erreichen des kritischen Ladezustandes der Batterie der Schwellenwert für das Mindestdrehmoment zum Ausschal­ ten des Erregerstroms so weit ansteigt, daß er im Betrieb nicht mehr erreicht wird.In a control unit 1 , the speed U of an internal combustion engine (not shown), its injection quantity m a and (or alternatively to the injection quantity) a throttle valve position α are recorded at regular time intervals t. The load torque Md of the internal combustion engine is determined from these input data. On a battery (not shown), the charge / discharge current I Batt ge is measured via a further sensor at regular time intervals t b and the state of charge LZ is determined by adding the product of the charge / discharge current and the time interval t b . In the control device 1 , it is further checked whether the injected fuel quantity is my - O (thrust) or whether the load torque Md is below a value a / LZ-b, where a is in the range 500-2000 and b in the range 40, for example -60 may lie. If one of these criteria is met, the generator remains energized; If both of these criteria are not met, the excitation current of the generator is interrupted by means of a suitable device (e.g. relay), the generator no longer supplies electricity and the vehicle electrical system is supplied from the battery. Appropriate selection of parameter b ensures that when the critical state of charge of the battery is reached, the threshold value for the minimum torque for switching off the excitation current rises to such an extent that it is no longer reached during operation.

Claims (7)

1. Ladesystem für ein Kraftfahrzeug mit einem von einer Verbren­ nungskraftmaschine angetriebenen Generator, der eine Erreger­ wicklung aufweist, über die eine Generatorausgangsspannung ein­ stellbar ist, einer aufladbaren Batterie, deren Aufladung mit­ tels der Generatorausgangsspannung erfolgt, und einem Steuer­ mittel, das mindestens eine Betriebskenngröße der Verbrennungs­ kraftmaschine erfaßt und während des Betriebs der Verbrennungs­ kraftmaschine unter bestimmten Betriebsbedingungen der Verbren­ nungskraftmaschine die Erregerwicklung entregt, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Steuermittel während einer Fahrt des Kraftfahrzeuges als Betriebskenngröße der Verbrennungskraftma­ schine deren Kraftstoffeinspritzmenge und/oder deren Lastmoment und/oder deren Drossenklappenstellung und/oder deren Drehzahl und/oder die Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeuges erfaßt und oberhalb eines erhöhten Wertes dieser Betriebskenngrößen die Erregerwicklung entregt.1. Charging system for a motor vehicle with a generator driven by an internal combustion engine which has an excitation winding via which a generator output voltage can be set, a rechargeable battery, the charging of which is carried out by means of the generator output voltage, and a control medium which has at least one operating parameter the combustion engine detects and excites the excitation winding during operation of the internal combustion engine under certain operating conditions of the combustion engine, characterized in that the control means during a drive of the motor vehicle as the operating parameter of the internal combustion engine, its fuel injection quantity and / or its load torque and / or its throttle valve position and / or their speed and / or the driving speed of the motor vehicle are detected and the excitation winding is de-energized above an increased value of these operating parameters. 2. Ladesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wert der Betriebskenngröße derart ausgewählt ist, daß ein spe­ zifischer Kraftstoffverbrauch für eine Generatorleistung ober­ halb des Wertes höher ist als unterhalb des Wertes.2. Loading system according to claim 1, characterized in that the Value of the operating parameter is selected such that a spe specific fuel consumption for a generator output above half of the value is higher than below the value. 3. Ladesystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuermittel die Generatordrehzahl erfaßt und bei längerem Überschreiten einer Generatordrehzahl von 8000 U/min, insbesondere von 12000 U/min, die Erregerwicklung nicht entregt.3. Loading system according to claim 1 or 2, characterized in that the control means detects the generator speed and longer Exceeding a generator speed of 8000 rpm,  especially of 12000 rpm, the excitation winding is not de-excited. 4. Ladesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuermittel einen Ladezustand der Batterie erfaßt und unterhalb eines Mindestladezustandes die Erregerwicklung nicht entregt.4. Loading system according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the control means a state of charge of Battery detected and below a minimum charge Excitation winding does not excite. 5. Ladesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuermittel einen Stromverbrauch des Kraftfahrzeuges und/oder einzelner Stromverbraucher eines Kraftfahrzeuges erfaßt und oberhalb eines Hochstromverbrauches und/oder beim Einsatz einzelner Stromverbraucher die Erre­ gerwicklung nicht entregt.5. Loading system according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the control means a power consumption of the Motor vehicle and / or individual electricity consumers Motor vehicle detected and above a high current consumption and / or the use of individual electricity consumers development does not de-energize. 6. Ladesystem nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Mindestladezustand und/oder der Hochstromverbrauch einen variablen Einsatz haben.6. Loading system according to claim 4 or 5, characterized in that the minimum charge level and / or the high current consumption have variable use. 7. Ladesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuermittel Mittel zum Erfassen einer Kraftfahrzeugverzögerung und/oder eines Schubbetriebes der Verbrennungskraftmaschine umfaßt und beim Erfassen einer Verzö­ gerung und/oder eines Schubbetriebes die Erregerwicklung nicht entregt.7. Loading system according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the control means means for detecting a Motor vehicle deceleration and / or a push operation Internal combustion engine includes and when detecting a delay the excitation winding and / or a push operation de-excited.
DE19534902A 1994-09-29 1995-09-20 Charging system for a motor vehicle Expired - Fee Related DE19534902B4 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19534902A DE19534902B4 (en) 1994-09-29 1995-09-20 Charging system for a motor vehicle

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEP4435313.8 1994-09-29
DE4435313 1994-09-29
DE19534902A DE19534902B4 (en) 1994-09-29 1995-09-20 Charging system for a motor vehicle

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE19534902A1 true DE19534902A1 (en) 1996-04-04
DE19534902B4 DE19534902B4 (en) 2005-02-10

Family

ID=6529836

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19534902A Expired - Fee Related DE19534902B4 (en) 1994-09-29 1995-09-20 Charging system for a motor vehicle

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE19534902B4 (en)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998020594A1 (en) * 1996-11-08 1998-05-14 Alliedsignal Inc. Vehicular power management system and method
DE19817057A1 (en) * 1998-04-17 1999-10-28 Webasto Karosseriesysteme Arrangement for the power supply of a motor vehicle electrical system
DE19956007A1 (en) * 1999-11-20 2001-05-23 Man Nutzfahrzeuge Ag Voltage regulation for the three-phase generator of a motor vehicle
DE10041015A1 (en) * 2000-08-22 2002-03-07 Opel Adam Ag Regulating power of electrical generator in motor vehicle, involves regulating generator output voltage depending on detected urban and cross-country speed-time profiles of motor vehicle
WO2004051295A1 (en) * 2002-12-04 2004-06-17 Daimlerchrysler Ag Method and device for determining battery status
DE10256838B4 (en) * 2001-12-07 2005-06-09 Bayerische Motoren Werke Ag Method and device for supplying at least one energy consumer of a motor vehicle
DE10354103A1 (en) * 2003-11-19 2005-06-23 Bayerische Motoren Werke Ag Method for optimized drive of secondary units in motor vehicles, uses drive management system to calculate drive/delay power trajectory
DE19639826B4 (en) * 1995-10-14 2006-02-16 Volkswagen Ag Charging system for a motor vehicle
DE102004051530A1 (en) * 2004-10-22 2006-05-04 Audi Ag Motor vehicle with a recuperation generator
FR2881003A1 (en) * 2005-01-14 2006-07-21 Peugeot Citroen Automobiles Sa Motor vehicle alternator controlling method, involves developing alternator reference voltage based on control parameter developed according to charge requirement and engine output indicators, and repeating steps at preset intervals
FR2900516A1 (en) * 2006-04-27 2007-11-02 Peugeot Citroen Automobiles Sa METHOD OF OPTIMIZING ELECTRIC GENERATION IN A VEHICLE

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005046342B4 (en) * 2005-09-28 2017-11-09 Audi Ag Method for controlling an output voltage of a generator

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3104864C2 (en) * 1981-02-11 1983-04-28 Gerd 8038 Gröbenzell Barttenbach Circuit arrangement of a generator for charging a direct current battery of a motor vehicle driven by an internal combustion engine
DE3150446A1 (en) * 1981-12-19 1983-06-30 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Power supply for motor vehicles
FR2525039B1 (en) * 1982-04-13 1989-08-04 Mitsubishi Electric Corp DEVICE FOR CONTROLLING A BATTERY CHARGING CIRCUIT OF A VEHICLE
US4536697A (en) * 1983-09-09 1985-08-20 General Motors Corporation Vehicle electrical energy management system
JPH07106037B2 (en) * 1985-06-08 1995-11-13 富士重工業株式会社 Power generation control device for vehicle AC generator
DE4102150A1 (en) * 1991-01-25 1992-07-30 Audi Ag METHOD FOR CONTROLLING A GENERATOR

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19639826B4 (en) * 1995-10-14 2006-02-16 Volkswagen Ag Charging system for a motor vehicle
WO1998020594A1 (en) * 1996-11-08 1998-05-14 Alliedsignal Inc. Vehicular power management system and method
KR100349413B1 (en) * 1996-11-08 2002-08-19 알라이드시그날 인코포레이티드 Vehicular power management system
DE19817057C2 (en) * 1998-04-17 2001-12-13 Webasto Karosseriesysteme Arrangement for the power supply of a motor vehicle electrical system
DE19817057A1 (en) * 1998-04-17 1999-10-28 Webasto Karosseriesysteme Arrangement for the power supply of a motor vehicle electrical system
DE19956007A1 (en) * 1999-11-20 2001-05-23 Man Nutzfahrzeuge Ag Voltage regulation for the three-phase generator of a motor vehicle
DE10041015A1 (en) * 2000-08-22 2002-03-07 Opel Adam Ag Regulating power of electrical generator in motor vehicle, involves regulating generator output voltage depending on detected urban and cross-country speed-time profiles of motor vehicle
DE10256838B4 (en) * 2001-12-07 2005-06-09 Bayerische Motoren Werke Ag Method and device for supplying at least one energy consumer of a motor vehicle
WO2004051295A1 (en) * 2002-12-04 2004-06-17 Daimlerchrysler Ag Method and device for determining battery status
DE10354103A1 (en) * 2003-11-19 2005-06-23 Bayerische Motoren Werke Ag Method for optimized drive of secondary units in motor vehicles, uses drive management system to calculate drive/delay power trajectory
DE10354103B4 (en) 2003-11-19 2018-12-06 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Method for the consumption-optimized control of a generator in a motor vehicle
DE102004051530A1 (en) * 2004-10-22 2006-05-04 Audi Ag Motor vehicle with a recuperation generator
FR2881003A1 (en) * 2005-01-14 2006-07-21 Peugeot Citroen Automobiles Sa Motor vehicle alternator controlling method, involves developing alternator reference voltage based on control parameter developed according to charge requirement and engine output indicators, and repeating steps at preset intervals
FR2900516A1 (en) * 2006-04-27 2007-11-02 Peugeot Citroen Automobiles Sa METHOD OF OPTIMIZING ELECTRIC GENERATION IN A VEHICLE

Also Published As

Publication number Publication date
DE19534902B4 (en) 2005-02-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1325542B1 (en) Method for regulating the generator voltage in a motor vehicle
DE4341817C2 (en) Method for controlling the operation of an internal combustion engine for hybrid electric vehicles
DE60034168T2 (en) System for controlling a hybrid vehicle
DE60103093T2 (en) Regeneration control device in a hybrid electric vehicle
DE102006001201B4 (en) Method for controlling a battery charging operation
DE4307907A1 (en) Control of generator in car - has voltage controlled between maximum and minimum values, dependent on battery state and duration of acceleration
DE102004052457A1 (en) Motor vehicle power supply system for ensuring the stability of the charging of storage batteries
DE102010034441B4 (en) Power supply system for a motor vehicle
DE102006019031A1 (en) Hybrid drive unit`s moment controlling method for e.g. hybrid vehicle, involves operating electrical machine with electromotive moment and determining electromotive maximal moment depending on actual parameter of energy storage
DE19923277A1 (en) Control apparatus for hybrid vehicles
DE102004028713B4 (en) Power control system for a vehicle in which an internal combustion engine is mounted with a supercharger
DE102015115872A1 (en) Vehicle control and vehicle
WO2006045413A2 (en) Motor vehicle comprising a recuperation generator
DE19639826A1 (en) Optimal charging system for battery of IC engined motor vehicle
DE19534902A1 (en) Battery charging system for IC engine motor vehicle
EP1974979B1 (en) Floor conveyer with hybrid motor
DE102005046342B4 (en) Method for controlling an output voltage of a generator
DE102004062938A1 (en) A method and apparatus for operating a hybrid energy storage in a vehicle having a hybrid propulsion system
EP1500535B1 (en) Device and method for vehicle air conditioning during vehicle stop
DE10148246A1 (en) Regulation and electrical system for pulse charging of a starter alternator
EP1103426B1 (en) Method for load management
EP1102381B1 (en) Voltage regulator for the alternator of a vehicle
DE102014211956A1 (en) Vehicle charging system
EP1410479B1 (en) Method and device for controlling the charging of a motor vehicle battery
DE60019274T2 (en) Electrical system in a motor vehicle with a voltage regulator and method for controlling a voltage in a motor vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
8364 No opposition during term of opposition
8320 Willingness to grant licences declared (paragraph 23)
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee

Effective date: 20150401