DE19524129A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Einstellen einer Mindestdrehzahl an einem elektrischen Generator in einem Fahrzeug - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Einstellen einer Mindestdrehzahl an einem elektrischen Generator in einem FahrzeugInfo
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- DE19524129A1 DE19524129A1 DE1995124129 DE19524129A DE19524129A1 DE 19524129 A1 DE19524129 A1 DE 19524129A1 DE 1995124129 DE1995124129 DE 1995124129 DE 19524129 A DE19524129 A DE 19524129A DE 19524129 A1 DE19524129 A1 DE 19524129A1
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum Einstellen der Drehzahl eines elektrischen Generators
in einem Fahrzeug, insbesondere eines Gleichstromgenera
tors in einem Nahverkehrsbus, der die zur Versorgung der
elektrischen Verbraucher und zur Aufladung einer Fahrzeug
batterie erforderliche elektrische Energie liefert, und
der über ein Getriebe mit einem Verbrennungsmotor verbun
den ist und von diesem angetrieben wird.
Gewachsene Komfortansprüche führen in Kraftfahrzeugen zu
einer ständig steigenden Anzahl elektrischer Anlagen bzw.
Verbraucher. Besonders im Winterbetrieb treten insbesonde
re in Nutzfahrzeugen, wie Nahverkehrsbussen, Probleme bei
der Energieversorgung auf, da die üblicherweise eingesetz
ten Gleichstromgeneratoren die für die eingeschalteten
Verbraucher benötigte Energiemenge nicht ständig in aus
reichendem Maße liefern können. Die fehlende Energie wird
dann aus der Fahrzeugbatterie entnommen. Wenn die Energie
entnahme mehrfach oder sogar regelmäßig die vom Generator
erzeugte Energiemenge übersteigt, wird die Batterie mit
der Zeit soweit entladen, daß z. B. ein Starten des Ver
brennungsmotors nicht mehr möglich ist und das Fahrzeug
ausfällt. Bei Nahverkehrsbussen verursachen derartige un
vorhersehbare Ausfälle durch den Einsatz von Ersatzbussen
sowie das Abschleppen der liegengebliebenen Busse erhebli
che Kosten.
Das Problem entsteht u. a. dadurch, daß der Generator die
Batterie in Perioden geringerer Energieentnahmen durch die
elektrischen Verbraucher nicht schnell genug auf- bzw.
nachladen kann. Eine Ursache hierfür ist die direkte Dreh
zahlkopplung zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Gene
rator und infolgedessen die zu geringe Generatordrehzahl
im Leerlauf des Verbrennungsmotors.
Üblicherweise wird der Generator über einen Riementrieb
mit einem Übersetzungsverhältnis von 2 bis 2,4 von dem
Verbrennungsmotor angetrieben. Da die Verbrennungsmotoren
von Bussen im allgemeinen in einem Drehzahlbereich von 500
bis 2500 l/min arbeiten, laufen die Generatoren folglich
bei einem Übersetzungsverhältnis von 2 bzw. 2,4 mit einer
Drehzahl von 1000 bis 5000 l/min bzw. 1200 bis 6000 l/min.
Um eine möglichst hohe Drehzahl des Generators zu erhalten
und auch im Leerlauf, d. h. bei einer Drehzahl von etwa 500 l/min
des Verbrennungsmotors eine ausreichende Energiemen
ge erzeugen zu können, ist man folglich bestrebt, mög
lichst große Übersetzungsverhältnisse auszuwählen. Das
Übersetzungsverhältnis ist jedoch nach oben begrenzt, da
die maximal zulässige Drehzahl der Generatoren im allge
meinen bei 6000 l/min liegt. Andererseits liefern die Ge
neratoren erst ab einer Drehzahl von etwa 2000 l/min eine
zur Versorgung der elektrischen Verbraucher oder zur Auf
ladung der Batterie ausreichende Energie. Aufgrund der
realisierbaren Übersetzungsverhältnisse reichen die Dreh
zahlen des Verbrennungsmotors im Kurzstreckenverkehr von
Bussen, d. h. im Leerlauf an Haltestellen oder Ampeln sowie
im Stop-and-go-Verkehr, zur Erzeugung der benötigten Ener
gie nicht aus, so daß es regelmäßig zu den die Batterie
belastenden Tiefenentladungen kommt.
Um die Batterie in den kurzen Fahrzeiten, in denen eine
ausreichend hohe Generatordrehzahl vorliegt, aufladen zu
können, werden derzeit überdimensionierte Generatoren von
180 A eingesetzt. Auch diese Generatoren ermöglichen erst
ab einer Drehzahl von 1200 l/min eine Energieabgabe, die
in diesem Drehzahlbereich jedoch sehr gering ist. Da die
Generatoren im Kurzstreckenverkehr häufig im unteren, be
sonders belastenden Drehzahlbereich betrieben werden, ver
ringert sich ihre Lebensdauer und ihr Wirkungsgrad erheb
lich. Die Kosten für die größeren, überdimensionierten
Generatoren sind darüber hinaus erheblich und stehen in
keinem Verhältnis zu deren Nutzen.
Ein weiteres Problem liegt in der herkömmlichen Verbren
nungsmotor-Generator-Anordnung, da sich der Generator un
mittelbar neben dem Verbrennungsmotor befindet und somit
zusätzlich zur Eigenerwärmung noch der Strahlungswärme des
Verbrennungsmotors sowie der Motorraumwärme ausgesetzt
ist. Innenzwangsbelüftete Generatoren können ihre Eigen
wärme nicht ab führen und bewegen sich folglich in Tempera
turbereichen, in denen temperaturkompensierende Spannungs
regler ansprechen und die Ladespannung der Generatoren
herunterregeln, wodurch sich die Stromaufnahme der Batte
rie erheblich verringert und deren Auf- bzw. Nachladen
zusätzlich erschwert wird.
Aus der DE 40 29 255 ist eine Schaltungsanordnung (Stern
schaltung) für einen Drehstromgenerator bekannt, die eine
Leistungsanpassung bewirken soll, so daß der Drehstromge
nerator auch bei niedrigen Drehzahlen des Verbrennungsmo
tors einen ausreichenden Ladestrom erzeugt. Da dem Genera
tor hierbei jedoch zuviel Leistung im unteren Drehzahlbe
reich abverlangt wird, neigt er zu einer starken Erwär
mung, wodurch sich sein Wirkungsgrad verschlechtert.
Selbst wenn der Generator die abverlangte Strommenge auf
bringen kann, fällt seine Ladespannung so stark ab, daß
die Batterie nicht geladen, sondern entladen wird. Der
gleiche Nachteil tritt auch bei der in der DE 41 02 335
offenbarten Spannungsregelung für einen Generator auf.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein
Verfahren und eine Vorrichtung zum Einstellen einer Min
destdrehzahl an einem elektrischen Generator in einem
Fahrzeug der eingangs beschriebenen Gattung zu schaffen,
bei welchen der Generator bei laufendem Verbrennungsmotor
ständig einen Energieüberschuß erzeugt, und zwar unabhän
gig von wechselnden Drehzahlen des Verbrennungsmotors und
selbst dann, wenn sämtliche elektrische Verbraucher ein
geschaltet sind, so daß eine aufzuladende Batterie ständig
auf voller Kapazität gehalten wird.
Der verfahrensmäßige Teil der Lösung dieser Aufgabe ist
erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Aus
bildung des Getriebes als Hydraulikgetriebe der Volumen
strom des Hydraulikkreislaufes derart eingestellt wird,
daß die Drehzahl des Generators im Leerlauf des Verbren
nungsmotors eine für den Generator erforderliche Mindest
drehzahl nicht unterschreitet.
Der vorrichtungsmäßige Teil der Lösung dieser Aufgabe ist
erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe
als Hydraulikgetriebe ausgebildet ist, wobei eine hydrau
lische Pumpe von dem Verbrennungsmotor angetrieben wird
und mittels einer Regeleinrichtung unabhängig von der
Drehzahl des Verbrennungsmotors einen im wesentlichen kon
stanten Volumenstrom zu einem Hydraulikmotor fördert, der
mit dem Generator verbunden ist und diesen in Abhängigkeit
von der Größe des Volumenstroms antreibt.
Wenn vor- und nachstehend von einem Hydraulikgetriebe die
Rede ist, ist hierunter das Zusammenwirken einer hydrauli
schen Pumpe, die mechanische Energie in hydraulische um
formt, und eines Hydraulikmotors, der die hydraulische
Energie in mechanische zurückverwandelt, zu verstehen.
Aufgrund bekannter Verknüpfungen führt bei der erfindungs
gemäßen Anordnung eine Erhöhung (bzw. Verringerung) des
zum Hydraulikmotor geförderten Volumenstroms zu einer Er
höhung (bzw. Verringerung) der Drehzahl des Generators.
Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, daß
die Drehzahl des Generators durch das Hydraulikgetriebe
von der Drehzahl des Verbrennungsmotors entkoppelt ist,
und daß der Generator somit ständig eine Mindestdrehzahl
bzw. eine im wesentlichen konstante Drehzahl zur Erzeugung
der benötigten Energie erreicht. Eine positive Wirkung
hieraus liegt u. a. in der Materialschonung des Generators
und der Batterie, da dem Generator keine Stromabgabe im
besonders belastenden niedrigen Drehzahlbereich abverlangt
wird und es zu keinen, ebenfalls besonders belastenden
Tiefenentladungen der Batterie kommt.
Des weiteren erhöht sich der Wirkungsgrad des Generators
aufgrund der verbesserten Kühlbilanz eines mit einer kon
stanten Arbeitsdrehzahl von z. B. 2000 l/min betriebenen
Generators, da die Wärmebelastungen deutlich verringert
werden und die Zwangsbelüftung des Generators immer ge
währleistet ist.
Schließlich erweist sich als vorteilhaft, daß anstelle des
überdimensionierten Generators mit 180 A ein kleinerer
Standardgenerator der Größe 24 V/140 A eingesetzt werden
kann, wodurch bei Neufahrzeugen bzw. beim Generatoraus
tausch erhebliche Kosteneinsparungen zu erzielen sind.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen
Verfahrens wird der Volumenstrom im Fahrbetrieb des Ver
brennungsmotors nicht auf einen konstanten Wert geregelt,
wobei der bevorzugt bei Erreichen eines eine minimale
Drehzahl des Generators liefernden Wert abgeleitet wird.
Während die Leerlaufdrehzahl des Verbrennungsmotors von
etwa 500 l/min im Fahrbetrieb bis zu einer Drehzahl von
etwa 2500 l/min ansteigen kann, wird der Volumenstrom be
vorzugt auf einen Wertebereich begrenzt, bei dem der Gene
rator mit Drehzahlen im Bereich von 1500 bis 2800 l/min
betrieben wird, so daß der Generator einerseits ständig
eine erforderliche Mindestdrehzahl erreicht, und anderer
seits jedoch eine maximal zulässige Drehzahl nicht über
schreitet.
Alternativ kann es vorteilhaft sein, daß der Volumenstrom
unabhängig von der Drehzahl des Verbrennungsmotors auf
einen im wesentlichen konstanten Wert eingestellt und ge
regelt wird, wobei dieser Wert mindestens dem die Mindest
drehzahl des Generators liefernden Wert entspricht. Auf
diese Weise wird die Generatordrehzahl auch bei verkehrs
bedingt ständig zwischen Leerlauf und Vollast wechselnden
Drehzahlen des Verbrennungsmotors konstant gehalten.
Bei einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung
ist es bevorzugt, daß die hydraulische Pumpe eine Zahnrad
doppelpumpe ist; und daß die Regeleinrichtung ein zwischen
der Verstellpumpe und dem Hydraulikmotor angeordnetes
Stromventil sowie einen vorgeschalteten Umschaltblock auf
weist, dessen eines Druckbegrenzungsventil bei einem
Druckanstieg an dem Stromventil öffnet und eine Rückführ
leitung zum Ableiten des Überschußstromes freimacht, wobei
das Stromventil bevorzugt ein 2-Wege-Stromregelventil ist,
an welchem anfänglich ein (Soll-)Volumenstrom eingestellt
wird. Der von der Zahnraddoppelpumpe geförderte Volumen
strom wird auf einen solchen Wert eingestellt, daß der Ge
nerator bereits im Leerlauf des Verbrennungsmotors eine
Mindest-Arbeitsdrehzahl erreicht.
Alternativ kann es vorteilhaft sein, daß die hydraulische
Pumpe eine Verstellpumpe ist; und daß die Regeleinrichtung
ein zwischen der Verstellpumpe und dem Hydraulikmotor an
geordnetes Stromventil sowie einen Lastmeßregler aufweist,
wobei der Lastmeßregler die Verstellpumpe bei einer Ände
rung der Druckdifferenz an dem Stromventil so verstellt,
daß die Druckdifferenz und dadurch der zum Hydraulikmotor
geförderte Volumenstrom konstant gehalten wird. Aufgrund
der bekannten Durchflußbeziehungen läßt sich folglich die
Druckdifferenz als Regelgröße nutzen, um den Volumenstrom
konstant zu halten.
Zweckmäßigerweise ist das Stromventil eine Verstelldros
sel, an der sich ein (Soll-)Volumenstrom auf verschiedene
Werte einstellen läßt.
Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfin
dung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbei
spielen unter Bezugnahme auf eine Zeichnung näher erläu
tert. Es zeigt:
Fig. 1 ein Schaltschema für eine Ausgestaltung der
erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchfüh
rung des erfindungsgemäßen Verfahrens; und
Fig. 2 ein Schaltschema für eine alternative Aus
gestaltung der erfindungsgemäßen Vorrich
tung zur Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens.
Fig. 1 zeigt ein Schaltschema zur Erläuterung des erfin
dungsgemäßen Verfahrens, bei dem zwischen einem in Nahver
kehrsbussen im allgemeinen eingesetzten elektrischen
Gleichstromgenerator 1 und dem Verbrennungsmotor 2 des
Fahrzeuges ein Hydraulikgetriebe 3 vorgesehen ist. Das Hy
draulikgetriebe 3 umfaßt hauptsächlich eine hydraulische
Pumpe 4 und einen Hydraulikmotor 5, wobei die hydraulische
Pumpe 4 in der vorliegenden Ausgestaltung eine (Axialkol
ben-)Verstellpumpe ist.
Der Verbrennungsmotor 2 treibt die mit einem Lastmeßregler
6 gekoppelte Verstellpumpe 4 über einen Riementrieb 7 mit
einem Übersetzungsverhältnis von 1 : 1 an. Die Verstell
pumpe 4 saugt durch die Saugleitung 8 Öl aus dem Tank 9 an
und fördert dieses über ein als Verstelldrossel ausgebil
detes Stromventil 10 durch die Druckleitung 11 zum Hydrau
likmotor 5, der bspw. ein Zahnradölmotor sein kann. Zur
besseren Umweltverträglichkeit ist das im Hydraulikkreis
lauf verwendete Öl biologisch abbaubar. Der Zahnradölmotor
5 ist zusammen mit dem Gleichstromgenerator 1 auf einem
Rahmen befestigt und mit diesem über eine Wellenkupplung
12 od. dgl. mechanisch verbunden. Durch den von der Ver
stellpumpe 4 geförderten Volumenstroms bzw. erzeugten Öl
druck wird der Gleichstromgenerator 1 von dem Zahnradölmo
tor 5 angetrieben. Das hinter dem Zahnradölmotor 5 zurück
fließende Öl wird durch die Rücklaufleitung 13 über einen
Ölkühler 14 und einem Ölfilter 15 drucklos in den Tank 9
zurückgeleitet. Der Ölkühler 14 arbeitet luftgekühlt mit
einem Gleichstromlüftermotor 16.
An der Verstelldrossel 10 wird zu Anfang ein (Soll-)Volu
menstrom eingestellt, bei dem der über den Zahnradölmotor
5 angetriebene Gleichstromgenerator 1 mit einer im wesent
lichen konstanten Solldrehzahl angetrieben wird. Wenn sich
die Drehzahl des Verbrennungsmotors 2 ändert, z. B. infolge
eines verkehrsbedingten Wechsels zwischen Leerlauf und
Vollast, wird die Verstellpumpe 4 durch den Lastmeßregler
6 automatisch so verstellt, daß in der Druckleitung 11 im
mer der anfänglich eingestellte, im wesentlichen konstante
Volumenstrom zum Zahnradölmotor 5 gefördert wird und der
Generator 1 infolgedessen mit einer im wesentlichen kon
stanten Drehzahl angetrieben wird.
Der Lastabgriff erfolgt dabei hinter der Verstelldrossel
10. Über eine Lastmeßreglerleitung 17 sowie eine Blende 18
wird dem Lastmeßregler 6 ständig die Druckdifferenz bzw.
der Druckabfall an der Verstelldrossel 10 übermittelt. In
Abhängigkeit davon stellt der Lastmeßregler 6 die Ver
stellpumpe 4 insbesondere so ein, daß der Druckabfall an
der Verstelldrossel 10 konstant gehalten wird, wodurch der
in bekannter Weise damit verknüpfte Volumenstrom ebenfalls
auf einen konstanten Wert gehalten bzw. geregelt wird. Die
Komponenten des Hydraulikgetriebes 3 sind so dimensio
niert, daß der Gleichstromgenerator 1 auch bei der Leer
laufdrehzahl des Verbrennungsmotors 2 von etwa 500 l/min
eine ausreichende Energiemenge an das Bordnetz 19 liefert,
selbst wenn sämtliche elektrische Verbraucher des Fahr
zeugs eingeschaltet sind. Gleichzeitig wird abhängig von
jeweiligen Reglertyp eine Ladespannung von 27,2 V bis 27,8
V an der Fahrzeugbatterie 20 aufrechterhalten, so daß et
waige Tiefenentladungen, welche die Batterie 20 besonders
belasten, nicht auftreten.
Wenn der Verbrennungsmotor bei voller Fahrt des Fahrzeugs
seine Vollastdrehzahl von etwa 2200 bis 2500 l/min er
reicht, wird die Verstellpumpe 4 von dem Lastmeßregler 6
zur Aufrechterhaltung des konstanten Druckabfalls über der
Verstelldrossel 10 so verstellt, daß der anfänglich einge
stellte Volumenstrom zum Zahnradölmotor 5 gefördert wird,
und der Gleichstromgenerator 1 weiterhin mit seiner im
wesentlichen konstanten Solldrehzahl, also unabhängig von
der Änderung der Drehzahl des Verbrennungsmotors 2, ange
trieben wird.
Der (Soll-)Volumenstrom kann an der Verstelldrossel 10 auf
verschiedene Werte eingestellt werden, so daß die daraus
resultierende Solldrehzahl des Gleichstromgenerators 1
z. B. zwischen 1500 und 2800 l/min liegt und unterschiedli
chen Fahrzeugen oder der Anzahl spezifischer Verbraucher
19 angepaßt werden kann.
Bei dem in Fig. 2 dargestellten Schaltschema einer alter
nativen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens
wird unabhängig von der Drehzahl des Verbrennungsmotors 2
immer eine Mindestdrehzahl des Gleichstromgenerators 1
erreicht. Anstelle der (Axialkolben-)Verstellpumpe 4 ist
eine Zahnraddoppelpumpe 21, 22 in dem Hydraulikgetriebe 3
vorgesehen, die aus einer kleineren und einer größeren
Zahnradpumpe 21 bzw. 22 besteht und wiederum von dem Ver
brennungsmotor 2 über einen Riementrieb 7 angetrieben
wird. Die miteinander gekoppelten Zahnradpumpen 21, 22
saugen gemeinsam durch die Saugleitung 8 Öl aus dem Hoch
tank 9′ an und fördern dieses über den Umschaltblock 23
und das Stromventil 24 zum Zahnradölmotor 5. Der Zahnrad
ölmotor 5 ist wiederum zusammen mit dem Gleichstromgenera
tor 1 auf einem Rahmen befestigt und mit diesem über eine
Wellenkupplung 12 mechanisch verbunden. Auch hier wird der
Gleichstromgenerator 1 von dem Zahnradölmotor 5 durch den
von den Zahnraddoppelpumpen 21, 22 geförderten Volumem
strom/erzeugten Öldruck angetrieben. Das von dem Zahnrad
ölmotor 5 zurückfließende Öl wird ebenfalls über einen Öl
kühler 14 und einen Ölfilter 15 durch die Rücklaufleitung
13 geleitet und fließt drucklos in den Tank 9′ zurück.
Das Stromventil 24 ist in der alternativen Ausgestaltung
ein 2-Wege-Stromregelventil. An dem 2-Wege-Stromregelven
til 24 wird zu Anfang der Volumenstrom eingestellt, der
den Gleichstromgenerator 1 auf seiner Mindest-Arbeitsdreh
zahl hält. Bei einer Veränderung der Drehzahl des Verbren
nungsmotors 2 verändert sich zunächst der durch das 2-We
ge-Stromregelventil 24 fließenden Volumenstrom. Wenn der
Volumenstrom den eingestellten Wert übersteigt, tritt an
dem 2-Wege-Stromregelventil 24 ein Druckanstieg auf, der
das Öffnen im Umschaltblock 23 vorgesehenen Druckbegren
zungsventils 25 bewirkt, wodurch die von der größeren
Zahnradpumpe 21 geförderte Überschußmenge über den Um
schaltblock 23 und die Rückführleitung 26 abfließt. An
schließend fördert lediglich die kleinere Zahnradpumpe 22
einen Volumenstrom bzw. Öl über das 2-Wege-Stromregelven
til 24 zum Zahnradölmotor 5. Wenn sich die Drehzahl des
Verbrennungsmotors 2 wieder verringert, schließt der Um
schaltblock 23, so daß der zum Zahnradölmotor 5 geförderte
Volumenstrom um die Fördermenge der größeren Zahnradpumpe
21 steigt.
Zur Systemdruckabsicherung ist im Umschaltblock 23 ein
weiteres Druckbegrenzungsventil 27 vorgesehen. Um zu ge
währleisten, daß der Volumenstrom der kleineren Zahnrad
pumpe 22 zum Zahnradölmotor 5 fließt, ist die Druckleitung
11 hinter der größeren Zahnradpumpe 21 mit einem Rück
schlagventil richtungsbestimmend integriert. Lediglich er
gänzend sei darauf hingewiesen, daß auch um den Ölfilter
15 zur Absicherung ein Rückschlagventil angeschlossen ist.
Auch bei dieser Ausgestaltung kann der Volumenstrom so
eingestellt werden, daß eine Mindestdrehzahl des Genera
tors 1 in einem Bereich von 1600 bis 2500 l/min erreicht
wird. Durch das Öffnen des Umschaltblockes 23 wird auch
bei Vollastdrehzahl des Verbrennungsmotors 2 eine Genera
tordrehzahl von z. B. 5000 l/min nicht überschritten, so
daß keine Überlastung des Generators auftreten kann.
Bezugszeichenliste
1 Generator
2 Verbrennungsmotor
3 Hydraulikgetriebe
4 (Axialkolben-)Verstellpumpe
5 Hydraulikmotor (Zahnradölmotor)
6 Lastmeßregler
7 Mechanisches Getriebe (Riementrieb)
8 Saugleitung
9, 9′ (Hoch-)Tank
10 Stromventil (Verstelldrossel)
11 Druckleitung
12 Getriebe (Wellenkupplung)
13 Rücklaufleitung
14 Ölkühler
15 Ölfilter
16 Lüftermotor
17 Lastmeßreglerleitung
18 Blende
19 Bordnetz
20 Batterie
21 (größere) Zahnradpumpe
22 (kleinere) Zahnradpumpe
23 Umschaltblock
24 Stromventil (2-Wege-Stromregelventil)
25 Druckbegrenzungsventil
26 Rückführleitung
27 Druckbegrenzungsventil
2 Verbrennungsmotor
3 Hydraulikgetriebe
4 (Axialkolben-)Verstellpumpe
5 Hydraulikmotor (Zahnradölmotor)
6 Lastmeßregler
7 Mechanisches Getriebe (Riementrieb)
8 Saugleitung
9, 9′ (Hoch-)Tank
10 Stromventil (Verstelldrossel)
11 Druckleitung
12 Getriebe (Wellenkupplung)
13 Rücklaufleitung
14 Ölkühler
15 Ölfilter
16 Lüftermotor
17 Lastmeßreglerleitung
18 Blende
19 Bordnetz
20 Batterie
21 (größere) Zahnradpumpe
22 (kleinere) Zahnradpumpe
23 Umschaltblock
24 Stromventil (2-Wege-Stromregelventil)
25 Druckbegrenzungsventil
26 Rückführleitung
27 Druckbegrenzungsventil
Claims (20)
1. Verfahren zum Einstellen einer Mindestdrehzahl an einem
elektrischen Generator in einem Fahrzeug, insbesondere
einem Gleichstromgenerator in einem Nahverkehrsbus, der
die zur Versorgung der elektrischen Verbraucher und zur
Aufladung einer Fahrzeugbatterie erforderliche elektrische
Energie liefert, und der über ein Getriebe mit einem Ver
brennungsmotor verbunden ist und von diesem angetrieben
wird, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Ausbildung des
Getriebes als Hydraulikgetriebe (3) der Volumenstrom des
Hydraulikkreislaufes derart eingestellt wird, daß die
Drehzahl des Generators (1) im Leerlauf des Verbrennungs
motors (2) eine für den Generator (1) erforderliche Min
destdrehzahl nicht unterschreitet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Volumenstrom im Fahrbetrieb des Verbrennungsmotors (2)
nicht auf einen konstanten Wert geregelt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, daß der Volumenstrom im Fahrbetrieb des Verbren
nungsmotors (2) bei Erreichen eines eine maximale Drehzahl
des Generators (1) liefernden Wert abgeleitet wird.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Volumenstrom
auf einen Wertebereich begrenzt wird, bei dem der Genera
tor (1) mit Drehzahlen im Bereich von 1500 bis 2800 l/min
betrieben wird.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeich
net, daß die Einstellung des Volumenstroms auf den eine
Mindestdrehzahl des Generators (1) liefernden Wert an
einem in dem Hydraulikgetriebe (3) vorgesehenen Stromven
til (10) vorgenommen wird und bei einem Druckanstieg an
dem Stromventil (10) der Überschußstrom durch Öffnen eines
Druckbegrenzungsventils (25) abgeleitet wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Volumenstrom unabhängig von der Drehzahl des Verbren
nungsmotors (2) auf einen im wesentlichen konstanten Wert
eingestellt und geregelt wird, wobei dieser Wert mindes
tens dem die Mindestdrehzahl des Generators (1) liefernden
Wert entspricht.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
der Volumenstrom auf einen solchen Wert eingestellt und
geregelt wird, bei dem Generator (1) mit einer Drehzahl im
Bereich von 1500 bis 2800 l/min betrieben wird.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeich
net, daß die Einstellung und Regelung vorgenommen wird,
indem der Druckabfall an einem in dem Hydraulikgetriebe
(3) vorgesehenen Stromventil (10) erfaßt und durch Ver
stellen einer hydraulischen Pumpe (4) im wesentlichen kon
stant gehalten wird.
9. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe bzw. der
Wert des Volumenstroms in Abhängigkeit von der Menge des
spezifischen Energiebedarfs eingestellt wird.
10. Vorrichtung zum Einstellen einer Mindestdrehzahl an
einem elektrischen Generator in einem Fahrzeug, insbeson
dere eines Gleichstromgenerators in einem Nahverkehrsbus,
der die zur Versorgung der elektrischen Verbraucher und
zur Aufladung einer Fahrzeugbatterie erforderliche elek
trische Energie liefert, und der über ein Getriebe mit
einem Verbrennungsmotor verbunden ist und von diesem an
getrieben wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe
als Hydraulikgetriebe (3) ausgebildet ist, wobei eine hy
draulische Pumpe (4) von dem Verbrennungsmotor (2) ange
trieben wird und mittels einer Regeleinrichtung (7, 10, 23, 24)
einen eine Mindestdrehzahl des Generators (1) lie
fernden Volumenstrom zu einem Hydraulikmotor (5) fördert,
der mit dem Generator (1) verbunden ist und diesen in Ab
hängigkeit von der Größe des Volumenstroms antreibt.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß die hydraulische Pumpe (4) eine Zahnraddoppelpumpe
(21, 22) ist; und daß die Regeleinrichtung ein zwischen
der Zahnraddoppelpumpe (21, 22) und dem Hydraulikmotor (5)
in der Druckleitung (11) angeordnetes Stromventil (24)
sowie einen vorgeschalteten Umschaltblock (23) aufweist,
dessen eines Druckbegrenzungsventil (25) bei einem Druck
anstieg an dem Stromventil (24) öffnet und eine Rückführ
leitung (26) zum Ableiten des Überschußstromes freimacht.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß das Stromventil (10) ein 2-Wege-Stromregelventil ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß die hydraulische Pumpe (4) eine Verstellpumpe ist; und
daß die Regeleinrichtung ein zwischen der Verstellpumpe
(4) und dem Hydraulikmotor (5) ein in der Druckleitung
(11) angeordnetes Stromventil (10) sowie einen Lastmeßreg
ler (6) aufweist, wobei der Lastmeßregler (6) die Ver
stellpumpe (4) bei einer Änderung der Druckdifferenz an
dem Stromventil (10) so verstellt, daß die Druckdifferenz
und der zum Hydraulikmotor (5) geförderte Volumenstrom im
wesentlichen konstant gehalten werden.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß das Stromventil (10) ein Verstelldrossel ist.
15. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 10
bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulische Pumpe
(4) durch einen Abtrieb an dem Verbrennungsmotor (2) oder
an dessen nachfolgenden Getrieben (3) angetrieben wird.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
daß das Getriebe (3) zwischen dem Verbrennungsmotor (2)
und der hydraulischen Pumpe (4) ein Riementrieb mit einem
Übersetzungsverhältnis von etwa 1 : 1 ist.
17. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 10
bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Hydraulikmotor (5)
über ein als Wellenkupplung ausgebildetes Getriebe (12)
mit dem Generator (1) verbunden ist.
18. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 10
bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Generator (1) ein
Gleichstromgenerator mit einer großen Stromstärke ist.
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet,
daß die Stromstärke 180 A beträgt.
20. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 10
bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Generator (1) ein
Wechselstromgenerator in einem Arbeits- oder Meßfahrzeug
ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1995124129 DE19524129A1 (de) | 1995-07-03 | 1995-07-03 | Verfahren und Vorrichtung zum Einstellen einer Mindestdrehzahl an einem elektrischen Generator in einem Fahrzeug |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1995124129 DE19524129A1 (de) | 1995-07-03 | 1995-07-03 | Verfahren und Vorrichtung zum Einstellen einer Mindestdrehzahl an einem elektrischen Generator in einem Fahrzeug |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19524129A1 true DE19524129A1 (de) | 1997-01-09 |
Family
ID=7765839
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1995124129 Withdrawn DE19524129A1 (de) | 1995-07-03 | 1995-07-03 | Verfahren und Vorrichtung zum Einstellen einer Mindestdrehzahl an einem elektrischen Generator in einem Fahrzeug |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19524129A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19961977A1 (de) * | 1999-12-22 | 2001-07-05 | Erich Boeck | Kraftfahrzeug für die Auslieferung heißer Gerichte |
-
1995
- 1995-07-03 DE DE1995124129 patent/DE19524129A1/de not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19961977A1 (de) * | 1999-12-22 | 2001-07-05 | Erich Boeck | Kraftfahrzeug für die Auslieferung heißer Gerichte |
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Date | Code | Title | Description |
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8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |