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Stand der Technik
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Die
Erfindung betrifft ein Energieversorgungssystem für ein
Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein Energieversorgungssystem
für ein Kraftfahrzeug umfasst in der Regel eine Batterie
für die Speicherung von elektrischer Energie und einen
häufig auch als Lichtmaschine bezeichneten Generator, der
von dem Motor des Kraftfahrzeugs angetrieben wird und mechanische
Energie in elektrische Energie für die Versorgung des Bordnetzes
des Kraftfahrzeugs umwandelt. Ein derartiges Energieversorgungssystem
ist beispielsweise aus
DE
101 50 380 A1 oder aus Bosch Kraftfahrtechnisches Taschenbuch,
21. Auflage 1991, Seite 769, bekannt. Bei diesem bekannten Energieversorgungssystem ist
der Regler baulicher Bestandteil des Generators. Im Zuge der unterschiedlichen
Anforderungen von Kraftfahrzeugherstellern in Bezug auf das Bordnetzmanagement
kann es zweckmäßig sein, den Generatorregler oder
diesem entsprechende Funktionen örtlich von dem Generator
getrennt, beispielsweise in einem von dem Generator abgesetzten
Steuergerät anzuordnen bzw. zu implementieren. Dies erleichtert dem
Kraftfahrzeughersteller eine seinen Vorstellungen entsprechende
Selbstparametrierung des Regelverhaltens der Generator-Reglerkombination.
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Offenbarung der Erfindung
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Technische Aufgabe
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Energieversorgungssystem
eines Kraftfahrzeugs mit örtlich von dem Generator angeordneten
Regler bzw. Reglerfunktion zumindest eine Grundversorgung des elektrischen
Bordnetzes zu ermöglichen, wenn in einem Fehlerfall die
Kommunikation zwischen dem Generator und dem davon örtlich abgesetzten
Regler gestört ist.
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Technische Lösung
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Ausgehend
von einem Energieversorgungssystem eines Kraftfahrzeugs der gattungsgemäßen Art
wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst,
dass das Energieversorgungssystem eine dem Generator zugeordnete
Notlaufregelungseinrichtung umfasst.
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Vorteile der Erfindung
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Dadurch
dass diese Notlaufregelungseinrichtung unmittelbar mit dem Generator
verbunden bzw. in dessen unmittelbarer Nachbarschaft angeordnet
ist, ist die Gefahr einer Störung, zum Beispiel durch Leitungsbruch
oder dergleichen, stark reduziert. Durch die Notlaufregelungseinrichtung,
die bei Ausfall des örtlich abgesetzten Generatorreglers
in Funktion tritt, wird vorteilhaft zumindest eine Grundlastversorgung
des Bordnetzes sichergestellt. Dadurch ist auch bei Ausfall des örtlich
entfernt angeordneten Generatorreglers eine Weiterfahrt des Fahrzeugs
möglich, um, aus eigener Kraft, beispielsweise einen Servicepunkt
oder dergleichen anzufahren. Dies wäre mit alleiniger Energieversorgung
mittels der in der Batterie noch vorhandenen Restenergie in der
Regel nicht möglich. Besonders vorteilhaft übernimmt
die Notlaufregeleinrichtung die Regelung des Generators automatisch,
wenn der extern angeordnete Regler ausfällt. Vorteilhaft
wird dem Fahrer des Fahrzeugs die Aktivierung der Notlaufregelungseinrichtung
durch eine Warneinrichtung signalisiert, um ihn darauf aufmerksam
zu machen, dass das Energieversorgungssystem sich in einem Notlaufbetrieb befindet.
Weiterhin kann bei Aktivierung der Notlaufregelungseinrichtung vorteilhaft
ein Schaltsignal generiert werden, das zur Abschaltung nicht unbedingt notwendiger
Verbraucher eingesetzt werden kann.
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Weitere
Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung, der Zeichnung und den
Unteransprüchen.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Ausführungsformen
der Erfindung werden nachfolgend unter Bezug auf die Zeichnung näher
erläutert. Dabei zeigt:
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1 ein
Blockschaltbild eines Energieversorgungssystems;
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2 ein
Energieversorgungssystem mit einer Notlaufregelungseinrichtung.
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Ausführungsformen der Erfindung
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Ausführungsformen
der Erfindung werden im Folgenden unter Bezug auf die Zeichnung
näher erläutert. Das in 1 dargestellte
Blockschaltbild zeigt lediglich die für die Erläuterung
der Erfindung notwendigen Teile eines Energieversorgungssystems 1 für
ein Kraftfahrzeug. Mit Bezugsziffer 1.1 ist eine Baugruppe
Generator bezeichnet. Mit Bezugsziffer 1.2 ist eine Baugruppe
Regler bezeichnet. Die Baugruppen 1.1 und 1.2 sind örtlich
voneinander entfernt in dem Fahrzeug angeordnet und durch eine Verbindungsleitung 14 miteinander
verbunden. Die Baugruppe Regler 1.2 kann auch aus einer
Reglerfunktion bestehen, die in ein örtlich von dem Generator 13 entfernt
angeordnetes Steuergerät implementiert ist. Bei bisher
bekannten Energieversorgungsystemen für Kraftfahrzeuge
mit einem Generator für die Umwandlung von mechanischer
in elektrische Energie ist ein Regler in enger Nachbarschaft zu
dem Generator, vorzugsweise baulich mit diesem vereinigt, vorgesehen.
Abgesehen von einer vorteilhaft kurzen Leitungsführung
ermöglicht eine derartige Konstruktion auch einen guten
thermischen Kontakt zwischen dem Generator und dem diesem zugeordneten
Regler. Im Zuge unterschiedlicher Anforderungen von Fahrzeugherstellern
tritt verstärkt der Wunsch nach größerer
Flexibilität hinsichtlich der räumlichen Anordnung
des Reglers für den Generator auf. Beispielsweise ist daran
gedacht, die Generatorfunktion in ein von dem Generator baulich
getrenntes Steuergerät zu integrieren, um dem Fahrzeughersteller
eine gewisse Selbstparametrierung des Regelverhaltens zu ermöglichen.
Eine derart extern angeordnete Reglerfunktion ist durch die Baugruppe
Regler 1.2 in 1 angedeutet. Eine derartige
externe Anordnung des Reglers hat jedoch den Nachteil, dass bei
einem Versagen des räumlich von dem Generator 13 angeordneten
Reglers, sei es durch einen Defekt der Baugruppe Regler 1.2 selbst
oder durch eine Unterbrechung der Verbindungsleitung 14,
eine betriebssichere Regelung des Generators 13 in der
Baugruppe Generator 1.1 nicht mehr möglich ist,
da die Kommunikation zwischen dem Generator 13 und dem
Regler gestört ist. Hier setzt nun die Erfindung an, die
vorteilhaft zumindest eine Notlaufregelung des Generators 13 vorsieht.
Auf diese Weise ist garantiert, dass das Fahrzeug bei einem Defekt
des weggebauten Reglers (Baugruppe 1.2) noch mit eigener
Kraft einen Servicepunkt oder eine Werkstatt erreichen kann. Im Folgenden
wird, unter Bezug auf 2, die Baugruppe Generator 1.1 beschrieben.
Mit Bezugsziffer 11 ist die Batterie des Fahrzeugs bezeichnet,
deren negativer Pol 11.1, in üblicher Weise, mit
dem Masseanschluss verbunden ist. Der positive Pol 11.2 der
Batterie 11 ist mit einem ersten Pol eines Schalters S2 verbunden,
der als Zündschalter fungiert und die Batterie 11 bei
Betätigung des Zündschalters mit dem Erregerkreis
des Generators verbindet. Zwischen dem zweiten Pol des Schalters
S2 und dem Masseanschluss ist die Serienschaltung eines Relais 12 und
einer Diode D4 geschaltet. Weiterhin ist zwischen dem zweiten Pol
des Schalters S2 und dem Masseanschluss die Serienschaltung eines
Schalters S1 und einer Erregerwicklung 13.1 des Generators 13 geschaltet.
Der Schalter 51 ist von dem Relais 12 betätigbar.
Parallel zu der Erregerwicklung 13.1 des Generators 13 ist
eine in Sperrrichtung gepolte Diode D3 geschaltet, die als Freilaufdiode
wirkt. In die Leitung 14 ist eine Diode D1 geschaltet.
Diese dient bei einem Kurzschluss gegen Masse zur Entkopplung des
Erregerkreises des Generators. Mit Bezugsziffer 15 ist
ein Schalter in der Baugruppe 1.2 bezeichnet.
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Die
Funktionsweise der Erfindung wird im Folgenden beschrieben. Nach
dem Ausfall der von dem Generator 13 (Baugruppe Generator 1.1)
weggebauten Baugruppe externer Regler 1.2 tritt die Notlaufregelung
in der Baugruppe Generator 1.1 in Funktion. Der Schalter
S2 ist eingeschaltet und die Spannung des Bordnetzes beträgt
etwa 14 Volt, da die Batterie 11 bis kurz vor dem Ausfall
des externen Reglers (Baugruppe 1.2) geladen worden ist.
Nun wird Strom aus der Batterie 11 entnommen und diese dadurch
entladen. Der Entladevorgang dauert so lange an, bis die Spannung
der Batterie 11 unter einen Wert von etwa 11 Volt absinkt.
Jetzt fällt das Relais 12 ab und der von dem Relais 12 betätigbare
Schalter S1 wird geschlossen. Dies hat zur Folge, dass nunmehr ein
Erregerstrom des Generators 13 durch die Erregerwicklung 13.1 fließt
und die Batterie 11 von neuem geladen wird. Erreicht die
Bordnetzspannung dann einen vorgebbaren oberen Spannungswert über
etwa 11 Volt, dann wird das Relais 12 erneut aktiviert
und öffnet den Schalter S1. Nun wird die Batterie 11 wiederum
entladen und der zuvor beschriebene Regelvorgang beginnt von neuem.
Infolgedessen wird die Überspannung in dem Energieversorgungssystem 1 begrenzt.
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Vorteilhaft
ist eine Warneinrichtung 10 vorgesehen, die dem Fahrer
die Aktivierung der Notlaufregeleinrichtung, beispielsweise durch
ein optisches und/oder akustisches Warnsignal signalisiert. Der Fahrer
weiß dann, dass sich das Energieversorgungssystem 1 des
Fahrzeugs in einem Notbetrieb befindet und kann entsprechend reagieren.
Beispielsweise kann er nicht unbedingt notwendige Verbraucher abschalten.
Besonders vorteilhaft kann auch eine Schalteinrichtung 16 aktiviert
werden, die überflüssige Verbraucher bei Aufnahme
des Notbetriebs automatisch abschaltet.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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