DE3604226C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebsregelung zum Betreiben von Aggrega­ ten eines Kraftfahrzeuges unter Zuhilfenahme einer von der Antriebs­ quelle des Kraftfahrzeuges unabhängigen Energieversorgungseinrichtung, insbesondere zum Antrieb eines Gebläses zur Be- oder Entlüftung von Fahrgast- und/oder Nutzräumen, unter Ausnutzung der Sonnenenergie, mit den weiteren Merkmalen nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Einrichtungen zum Betreiben von Kraftfahrzeug-Aggregaten, insbesondere von Gebläsen, unter Ausnutzung der Sonnenenergie sind im Stand der Technik bekannt (DE-OS 29 52 080). Dabei wird beispielsweise mittels auf dem Dach eines Kraftfahrzeuges angeordneter Solarzellen die Be- oder Entlüftung des Fahrgastraumes bewerkstelligt. Diese Vorgehensweise dient insbesondere dem Zweck, die Bordbatterie zu entlasten. Dies des­ halb, da im Kraftfahrzeug mit zunehmendem Einsatz insbesondere von Elektronikbaugruppen, die auch bei abgestelltem Antriebsmotor arbeiten müssen, die Ladungsbilanz der Bordbatterie immer schlechter wird. Es kommt hinzu, daß aufgrund der forcierten c_w-Wert-Minimierung der Fahr­ zeugkarossen und der damit einhergehenden Schrägstellung der Fenster­ flächen letztere immer größer werden, was zu einer starken thermischen Belastung des Fahrgastraumes führt. Deshalb werden, wie bereits er­ wähnt, Solarzellen auf dem Fahrzeugdach (DE-OS 29 52 080), dem Koffer­ raumdeckel oder sonstigen Karosserieteilen angebracht, die abhängig von der Fahrgastraumtemperatur das Gebläse betreiben, um eine Be- oder Ent­ lüftung herbeizuführen. Immer dann, wenn eine vorgegebene Grenztempera­ tur des Fahrgastraumes überschritten wird, wird der Gebläsebetrieb automatisch mittels entsprechender Steuerelemente eingeleitet.

Nun ist aber ohne weiteres denkbar, daß zwar die Fahrgastraumtemperatur aufgrund entsprechender äußerer klimatischer Bedingungen (schwülwarmes Wetter) die vorgenannte Grenztemperatur überschreitet, aber der auf die Solarzellen einwirkende Lichteinfall (lediglich diffuse Sonnenstrah­ lung) nicht ausreicht, das heißt, nicht die erforderliche Anlaufspan­ nung hervorbringt, um den Gebläsemotor in Bewegung zu setzen.

Eine Folge davon wäre, daß eine Be- oder Entlüftung des Fahrgastraumes nicht erfolgen kann und außerdem die anliegende Solarzellenspannung und damit die bereitstehende Energie praktisch kurzgeschlossen wird und da­ mit nutzlos verpufft. Dieser Sachverhalt kann sich ohne weiteres vor allem auch deshalb ergeben, weil die auf nur einer begrenzten Fläche der Fahrzeugkarosserie verbringbare Solarzellenanlage in der Regel auch nur einen relativ geringen Wirkungsgrad aufweist.

Eine diesbezügliche Abhilfe ist mit einer gattungsgemäßen Antriebsrege­ lung nach der US-PS 39 43 726 gegeben. Damit kann zwar gewährleistet werden, daß der Gebläsemotor sicher anläuft, von Nachteil ist aller­ dings, daß bei entsprechend lang andauerndem Betrieb dennoch die Bord­ batterie zu stark belastet, d. h. entladen wird.

Von diesem Anwendungsbeispiel ausgehend liegt der vorlie­ genden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Antriebsregelung aufzuzeigen, über die zum einen stets gewährleistet ist, daß ein Aggregatemotor im Bedarfsfalle sicher anläuft und zum anderen die von den Solarzellen aufgenommene Energie stets im vollen Umfange in das Bordnetz eingespeist werden kann. Insbe­ sondere soll aber einer übermäßigen Verschlechterung der Energiebilanz der Bordbatterie durch den Aggregatebetrieb vorgebeugt werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorgehensweise gelöst, wie sie den Merkmalen des Patentanspruchs 1 zu entnehmen ist.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform des vorstehend behan­ delten Anwendungsbeispieles registriert dabei ein Energieflußsensor (z. B. Hall-Element mit Spannungsmesser) den Energiefluß von der Solarzel­ lenanordnung zur Bordbatterie und von dieser zum Gebläsemotor. In einer geeigneten elektronischen Steuereinrichtung wird die gewonnene Energie aufsummiert und davon die der Bordbatterie für das Gebläse entnommene Energie subtrahiert.

Bei Vorliegen einer bestimmten Fahrgastraumtemperatur leitet die Steuereinrichtung einen intermittierenden oder auch konstanten Gebläse­ lauf so lange ein, bis beispielsweise die Energiebilanz ausgeglichen ist. Dadurch kann erreicht werden, daß immer eine ausreichende Anlauf­ spannung vorliegt und daß außerdem der Bordbatterie für diesen Ver­ brauch in einer bestimmten Zeiteinheit (z. B. 1 Tag) nie mehr Energie entnommen wird, als über die Solarzellen eingespeist werden konnte. Denkbar wäre natürlich auch, daß über das Erreichen einer ausgegliche­ nen Energiebilanz hinaus der Gebläsemotor erst dann wieder abschaltet, wenn er eine zusätzliche, vorherbestimmte Energiemenge der Bordbatterie entzogen hat.

Da mit der vorliegenden Vorgehensweise, wie bereits erwähnt, stets ge­ währleistet ist, daß die erforderliche Anlaufspannung anliegt, kann auch darauf verzichtet werden, ein zusätzliches Gebläse zu installie­ ren, das mit nur einer äußerst geringen Anlaufspannung auskommen würde.

Eine Ausführungsform der Erfindung ist in einer Zeichnung dargestellt. Diese zeigt in

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Kraftfahrzeuges mit den erfindungs­ gemäß zusammenwirkenden Baugruppen,

Fig. 2 ein Blockschaltbild des Regelkreises und

Fig. 3 einen entsprechenden Schaltplan.

Die Fig. 1 zeigt ausschnittsweise ein Kraftfahrzeug 1 mit einem auf dessen Dachfläche 2 angeordnetem Solarzellenmodul, beispielsweise eine Solarzellenbeschichtung 3. Im hinteren Bereich eines Fahrgastraumes 4 ist unterhalb der Hutablage 5 ein Temperaturfühler 6 angebracht, der die Fahrgastraumtemperatur mißt und über Leitungsverbindungen 7 einer elektronischen Steuereinrichtung 8 die ermittelten Daten zuführt.

Die elektronische Steuereinrichtung 8 wird weiterhin von einem Energie­ flußsensor 9 (z. B. Hall-Element mit Spannungsmesser) angesteuert, der insbesondere den Zweck erfüllt, die durch die Solarzellenbeschichtung 3 gewonnene Energie, d. h. den Energiefluß in eine Bordbatterie 10 aufzu­ summieren und ebenfalls den Energiefluß von dieser Bordbatterie 10 zu einem Gebläsemotor 17 eines Gebläses 11 zu registrieren. Der Gebläse­ motor 17 treibt dabei ein Gebläserad 18 an.

Die weitere Wirkungsweise der elektronischen Steuereinrichtung 8 ist dem Blockschaltbild nach Fig. 2 zu entnehmen. Der die Bordbatterie 10 über eine Energieflußleitung 20 aufladende Solarzellenstrom bzw. der sie über die Verbraucherleitung 21 belastende Strom zum Betreiben des Gebläsemotors 17 wird durch den Energieflußsensor (Es) 9 registriert und mittels Steuerleitung 22 der elektronischen Steuereinrichtung 8 zugeführt. Dort erfolgt die Summenbildung (Σ _E ), wonach im Falle, wenn die Energiebilanz positiv ist, die Antriebssteuerung (ASt) für das Ge­ bläse 11 aktiviert und der Gebläsemotor 17 mittels Kontaktschalter 12 in Betrieb genommen wird. Eine weitere Voraussetzung hierfür ist aller­ dings noch, daß die vom Temperaturfühler 6 ermittelte Fahrgastraumtem­ peratur T 1 oberhalb einer vorgebbaren oberen Einschalttemperatur T (beispielsweise 30°C) ist.

Die Schleifen 13, 14, 15 des Blockschaltbildes verdeutlichen, daß eine ständige Überprüfung von Energiebilanz und Fahrgastraumtemperatur T 1 erfolgt, so daß vom Zeitpunkt des Nichterfüllens einer der geforderten Voraussetzungen der Kontaktschalter 12 zwischen Bordbatterie 10 und Ge­ bläsemotor 17 wieder öffnet.

In Weiterführung der vorbeschriebenen Vorgehensweise ist denkbar, über ein in die große Schleife 15 geschaltetes Zeitglied 16 (z. B. Schiebe­ register) dafür zu sorgen, daß zumindest für einen damit vorgebbaren Zeitraum das Gebläse 11 betrieben wird, bevor eine weitere Abfrage der Betriebsbedingungen erfolgt. Dabei ist eingeplant, daß eine geringfügi­ ge negative Energiebilanz auftreten kann, ohne dadurch die Bordbatterie 10 über Gebühr zu belasten.

Grundsätzlich ist auch die Möglichkeit gegeben, sowohl einen permanen­ ten als auch einen intermittierenden Gebläsebetrieb zuzulassen.

Es ist denkbar und im Rahmen der Erfindung, eine gleiche oder auch äquivalente Vorgehensweise auch bei anderen Fahrzeugaggregaten zu wählen, deren Betrieb unter anderem unter Zuhilfenahme einer von der Antriebsquelle des Kraftfahrzeuges unabhängigen Energieversorgungsein­ richtung erfolgt bzw. dadurch unterstützt wird und diese Aggregate unter Umständen nur zeitweise in Betrieb sein müssen.

Claims (3)

1. Antriebsregelung zum Betreiben von Aggregaten eines Kraftfahr­ zeuges unter Zuhilfenahme einer von der Antriebsquelle des Kraft­ fahrzeuges unabhängigen Energieversorgungseinrichtung, insbeson­ dere zum Antrieb eines Gebläses zur Be- oder Entlüftung von Fahr­ gast- und/oder Nutzräumen, unter Ausnutzung der Sonnenenergie, wo­ bei die als Solarzellenmodul ausgeführte Energieversorgungsein­ richtung ihre Energie stets unmittelbar einer Bordbatterie des Kraftfahrzeuges zuführt und das Aggregat bei einer vorgegebenen Fahrgast- und/oder Nutzraumtemperatur über eine Steuereinrichtung angesteuert und unmittelbar von der Bordbatterie gespeist anläuft, dadurch gekennzeichnet, daß ein in Energieflußleitungen (20, 21) von Aggregat (11) und Solarzellenmodul (3) geschalteter Energie­ flußsensor (9) die jeweils aktuelle Energiebilanz der Bordbatterie (10) ermittelt und daß bei Erreichen einer bestimmten vorgebbaren Energiebilanz durch die mit dem Energieflußsensor (9) gekoppelte Steuereinrichtung (8) der Aggregatebetrieb unterbrochen wird.

2. Antriebsregelung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Aggregatebetrieb wahlweise permanent oder intermittierend ist.

3. Antriebsregelung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der den Aggregatebetrieb einleitenden Steuereinrichtung (8) ein Zeit­ glied (16) nachgeschaltet ist, so daß über einen damit vorgebbaren Zeitraum das Aggregat (11) in Betrieb gehalten wird, bevor eine weitere Abfrage der Ausgangsparameter (Σ _E , T 1) erfolgt.