DE102021103297A1

DE102021103297A1 - Steuerungsverfahren für einen Ladebooster für ein Freizeitfahrzeug

Info

Publication number: DE102021103297A1
Application number: DE102021103297.0A
Authority: DE
Inventors: Georg Singer
Original assignee: Erwin Hymer Group SE
Current assignee: Erwin Hymer Group SE
Priority date: 2020-02-11
Filing date: 2021-02-11
Publication date: 2021-08-12

Abstract

Bei einem Steuerungsverfahren für einen Ladebooster für ein Freizeitfahrzeug mit einer Batterie, insbesondere für ein motorisiertes Freizeitfahrzeug mit einer Aufbaubatterie, wobei der Ladebooster von einer Lichtmaschine des Antriebsmotors elektrischen Leistung abnimmt, um die Aufbaubatterie zu laden, die Lichtmaschine eine smarte Lichtmaschine ist, die abhängig von Motortemperatur, Motorbelastung, Fahrzeugbeschleunigung, Ladezustand und/oder weiteren Parametern lädt, regelt eine Steuerung des Ladeboosters die Leistungsaufnahme abhängig von Regelparametern, insbesondere Motortemperatur, Motorbelastung, Fahrzeugbeschleunigung, Ladezustand, Betriebspunkt im Motorkennfeld und/oder weiteren Parametern.

Description

Die Erfindung betrifft ein Steuerungsverfahren für einen Ladebooster für ein Freizeitfahrzeug, insbesondere Wohnmobil oder Caravan, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
In modernen Kraftfahrzeugen und zunehmend auch in den Basisfahrzeugen für Wohnmobile werden sogenannte „smarte“ Lichtmaschinen eingesetzt.
Das bedeutet, dass ein Lichtmaschineregler der Lichtmaschine abhängig von dem Ladezustand der Starterbatterie und den Betriebszuständen des Motors die Spannung reduziert, und damit das Laden der Starterbatterie verhindert, um die Abgaswerte zu senken und/oder den Kraftstoffverbrach zu minimieren.
Campingfahrzeuge wie Wohnanhänger, aber vor allem Wohnmobile, haben eine Batterie zur Spannungsversorgung von beispielsweise Lampen, Unterhaltungsgeräten wie Fernseherempfängern, aber auch Kühlschränken. Bei Wohnmobilen wird diese gegenüber der Starterbatterie zusätzliche, zweite Batterie als „Aufbaubatterie“ bezeichnet.
Während der Fahrt soll diese Aufbaubatterie ebenso wie die Starterbatterie möglichst wieder ihren vollen Ladezustand erreichen und aufgeladen werden. Letztlich werden hierzu im Ergebnis die Starterbatterie und die Aufbaubatterie parallel geschaltet. Die Aufbaubatterie kann jedoch durch beispielsweise einen langen vorherigen Abend mit Benutzung eines Fernsehgerätes oder eine längere Standzeit sehr stark entladen sein, während die Starterbatterie noch relativ vollen Ladezustand aufweist. Durch die Starterbatterie werden relativ schnell hohe Ladespannungen erreicht und der Lichtmaschineregler regelt ab. Dieser Effekt tritt umso mehr ein, als die Aufbaubatterie im Regelfall durch längere Anschlussleitungen mit der Lichtmaschine verbunden ist, mit dem entsprechenden Spannungsabfall und dem Effekt, dass vor allem die Starterbatterie als Regelgröße wirkt. Die Aufbaubatterie kann dann auch bei einer ausreichend langen Fahrzeit nicht voll aufgeladen werden.
Um die Aufbaubatterien dennoch voll aufzuladen und zusätzlich z.B. den Kühlschrank während der Fahrt mit dem Wohnmobil mit Strom zu versorgen werden sogenannte Ladebooster eingesetzt. Der Ladebooster nimmt ungeachtet der Spannung an der Lichtmaschine durch einen DC/DC Wandler Energie von der Lichtmaschine ab und lädt die Aufbaubatterie.
Nachteilig daran ist, dass auch in den Fahrsituationen in denen der Basisfahrzeughersteller die Lichtmaschine abregelt, dennoch hohe Ströme fließen, um den Aufbau und die Aufbaubatterie mit Strom zu versorgen. Vor allem erfolgt dies auch in Betriebszuständen in denen der Motor schon hoch belastet ist, beispielsweise in der Start- und Kaltlaufphase sowie beim Beschleunigen.
Die Steuerung einer smarten Lichtmaschine regelt ab bzw. reduziert die Leistungsaufnahme vom Verbrennungsmotor typischerweise, wenn die Starterbatterie ausreichend geladen ist, zumeist bei mehr als 80% Ladung, oder in der Kaltlaufphase, oder beim Beschleunigen. Nachteilig an diesem Stand der Technik ist, dass beim Einsatz eines Ladeboosters die Aufbaubatterie mit der für den Ladebooster maximalen Leistung geladen, auch wenn der Motor „abgastechnisch“ im ungünstigen Bereich läuft, oder in einem der anderen Abriegelungszustände, wenn die smarte Lichtmaschine eigentlich abregelt.
Aus der DE 195 17 742 A1 ist eine Vorrichtung zur Lade- bzw. Entladesteuerung einer Doppelbatterieanlage bekannt, bei der ein geregelter Ladestrom separat auf zwei Batterien verteilt wird. Es ist auch die Nutzung der Vorrichtung bei einem Wohnmobil offenbart.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Steuerungsverfahren für einen Ladebooster für ein Freizeitfahrzeug zur Verfügung zu stellen, das die zuvor genannten Nachteile vermeidet und mit dem die Vorteile einer smarten Lichtmaschine wie besseres Abgasverhalten, Schonung des Motors im Kaltlauf sowie Zusatzleistung bei Beschleunigung erhalten bleiben
Diese Aufgabe wird durch ein Steuerungsverfahren für einen Ladebooster für ein Freizeitfahrzeug mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass bei einem Steuerungsverfahren für einen Ladebooster für ein Freizeitfahrzeug mit einer Batterie, insbesondere für ein motorisiertes Freizeitfahrzeug mit einer Aufbaubatterie, wobei der Ladebooster von einer Lichtmaschine des Antriebsmotors elektrische Leistung abnimmt, um die Aufbaubatterie zu laden, die Lichtmaschine eine smarte Lichtmaschine ist, die abhängig von Motortemperatur, Motorbelastung, Fahrzeugbeschleunigung, Ladezustand und/oder weiteren Parametern lädt, eine Steuerung des Ladeboosters die Leistungsaufnahme abhängig von Regelparametern, insbesondere Motortemperatur, Motorbelastung, Fahrzeugbeschleunigung, Ladezustand, Betriebspunkt im Motorkennfeld und/oder weiteren Parametern regelt
Der Motor wird in Betriebszuständen in denen er abgastechnische sehr ungünstig verhält, nicht zusätzlich durch den Ladedebooster der Aufbaubatterie belastet.
Damit wird das Laden währen der Fahrt „umweltbewusster“ durchgeführt als beim heutigen Einsatz von Ladeboostern.
Die Steuerung der Ladeboosters kann durch Hardware Signale als Regelparameter oder Signale eines Bussystems erhalten. Denkbar sind dabei Signale des Motors, des Motorsteuergerätes, der Starterbatterie, des Ladereglers, jegliche Bussysteme und/oder eine OBD Schnittstelle
Die Steuerung des Ladeboosters kann Signale der Starterbatterie erhalten.
Vorteilhaft stehen dadurch Informationen über den Ladezustand der Starterbatterie des Motorfahrzeugs zur Verfügung. Gerade, wenn ein besonders großer Unterschied in dem Ladezustand zwischen der Aufbaubatterie und der Starterbatterien vorliegt, ist das hier beschriebene Steuerungsverfahren besonders vorteilhaft.
Vorteilhaft erfasst die Steuerung des Ladeboosters die Änderung der Spannung der Lichtmaschine, um auf das Vorliegen relevanter Werte der Regelparameter zu schließen, insbesondere durch ein Beobachtermodell.
Die Steuerung des Ladeboosters kann Signale aus einer OBD-Schnittstelle erhalten.
In einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens erhält die Steuerung die Signale drahtlos, beispielsweise per Bluetooth, von einem in die obere die OBD- Schnittstelle gesetzten Adapter.
Diese Lösung ist vorteilhaft, da keine Leitungen verlegt werden müssen.
Das Freizeitfahrzeug kann ein Caravan sein und die Lichtmaschine diejenigen eines Zugfahrzeugs.
In einer weiteren Gestaltung des Verfahrens kann das Freizeitfahrzeug mit einer Inneneinrichtung zum Campen zumindest versehen werden, insbesondere ein Wohnmobil sein.
Vorteilhaft erkennt die Steuerung anhand der Regelparameter Betriebszustände mit hohen Abgaswerten, insbesondere Warmlaufphase oder Beschleunigung des Fahrzeugs, und reduziert oder unterbricht die Leistungsaufnahme.
Für das Steuerungsverfahren ist auch ein Einsatz bei Wohnwagen bzw. Caravans denkbar, die Strom von dem Zugfahrzeug benötigen oder ein Einsatz im maritimen Bereich.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 19517742 A1 [0009]

Claims

Steuerungsverfahren für einen Ladebooster für ein Freizeitfahrzeug mit einer Batterie, insbesondere für ein motorbetriebenes Freizeitfahrzeug mit einer Aufbaubatterie, wobei der Ladebooster von einer Lichtmaschine des Antriebsmotors elektrische Leistung abnimmt, um die Aufbaubatterie zu laden, die Lichtmaschine eine smarte Lichtmaschine ist, die abhängig von Motortemperatur, Motorbelastung, Fahrzeugbeschleunigung, Ladezustand und/oder weiteren Parametern lädt, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerung des Ladeboosters die Leistungsaufnahme abhängig von Regelparametern, insbesondere Motortemperatur, Motorbelastung, Fahrzeugbeschleunigung, Ladezustand, Betriebspunkt im Motorkennfeld und/oder weiteren Parametern regelt.
Steuerungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung des Ladeboosters Regelparameter durch Signale eines Fahrzeugbussystems erhält.
Steuerungsverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung des Ladeboosters Regelparameter durch externe Sensoren erhält.
Steuerungsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung des Ladeboosters Signale der Starterbatterie erhält.
Steuerungsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung des Ladeboosters die Änderung der Spannung der Lichtmaschine erfasst, um auf das Vorliegen relevanter Werte der Regelparameter zu schließen, insbesondere durch ein Beobachtermodell.
Steuerungsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung des Ladeboosters Signale aus einer OBD-Schnittstelle erhält.
Steuerungsverfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung die Signale drahtlos, beispielsweise per Bluetooth, von einem in die OBD-Schnittstelle gesetzten Adapter erhält.
Steuerungsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Freizeitfahrzeug ein Caravan ist und die Lichtmaschine diejenigen eines Zugfahrzeugs.
Steuerungsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Freizeitfahrzeug mit einer Inneneinrichtung zum Campen zumindest versehen werden kann, insbesondere ein Wohnmobil ist.
Steuerungsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung anhand der Regelparameter Betriebszustände mit hohen Abgaswerten erkennt, insbesondere Warmlaufphase oder Beschleunigung des Fahrzeugs, und die Leistungsaufnahme reduziert oder unterbricht.