DE4013619A1

DE4013619A1 - Einrichtung zur generatorspannungsregelung in kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE4013619A1
Application number: DE4013619A
Authority: DE
Inventors: Basilius Glawleschkoff
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-04-27
Filing date: 1990-04-27
Publication date: 1991-10-31

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Ver besserung der Batterieladung und der Motorwarmlaufphase bei tiefen Temperaturen.

Problematik

Der winterliche KFZ-Betrieb unterliegt aufgrund seiner natürlichen Umgebungsbedingungen, wie tiefe Temperaturen und kürzere Tageslichtzeiten, erschwerten Bedingungen.

Zwei negative Eigenschaften, die zu verbessern Aufgabe dieser Erfindung ist, sind herauszuheben:

- nur teilgeladene Batterie;
- unrunder Motorlauf in der Warmlaufphase.

1. Teilgeladene Batterie

Wie allgemein bekannt, werden in Kraftfahrzeugen die Bat terien mit konstanter Spannung geladen. Diese Ladespannung ist durch den Generatorspannungsregler zwischen 14,0 und 14,4 V (bei 12 V - Bordnetzen und Bleiakkumulatoren) fest eingestellt. Diese feste Einstellung gewährleistet, daß die Batterie bei genügender Ladezeit und Temperatur auf Nenn kapazität aufgeladen wird.

Werden die Bereichsgrenzen der Ladespannungsregelung (14 . . . 14,4 V) unter- bzw. überschritten, so wird bei entsprechenden Temperaturen im ersten Fall die Batterie nicht voll aufgeladen und im zweiten Fall setzt bei voller Batterie unerwünschte Gasung ein, mit entsprechenden Verbrauch des Elektrolyten.

Zur Batterie-Nennkapazität ist anzumerken, daß diese stark temperaturabhängig ist und mit abnehmender Temperatur sinkt. Bei einem Temperaturabfall von +20°C auf -20°C z. B. sinkt die Nennkapazität um ca. 30% bei kleinen Entladestromstärken. Mit zunehmenden Entladeströmen, wie dies beim Motoranlassen der Fall ist, erfolgt weitergehender Kapazitätsverlust.

Diese negative Eigenschaft der Batterie (Kapazitätsverlust bei tiefen Temperaturen) wird um eine weitere nachteilige Eigenschaft überlagert, die erforderliche höhere Ladespan nung bei tiefen Temperaturen.

Es ist Aufgabe der Erfindung nach Anspruch 1, diesen Nachteil zu beseitigen, dadurch daß bei abnehmenden Batterietemperaturen die Generatorspannung entsprechend erhöht wird. Der hierfür notwendige Temperatursensor ist an der Batterieklemme befestigt (siehe Fig. 1).

Die notwendige kontinuierliche Ladespannungserhöhung be trägt ca. 1 V. Ausgehend von ca +30°C Batterietemperatur und einer Ladespannung von 14,0 V steigt die Spannung kontinu ierlich auf 15,0 V bei -20°C Batterietemperatur (siehe Fig. 2).

Ein weiteres Faktum für erschwertes Batterieladen bei KFZ-Winterbetrieb ist:
Aufgrund der natürlichen Gegebenheiten, tiefe Temperatu ren bei gleichzeitig verkürzter Tageslichtzeit, werden mehr und länger elektrische Verbraucher eingeschaltet. Die für diese Verbraucher notwendige elektrische Leistung übersteigt besonders bei Stadtbetrieb mit Stop und Go öfters als in anderen Jahreszeiten die Generatorleistung bei kleinen Motordrehzahlen, so daß die Batterie dann statt geladen, entladen wird.

Um diesem Umstand entgegenzuwirken ist es vorteilhaft, die Batterieladespannung temperaturabhängig weiter anzu heben. Vorgeschlagen wird eine zusätzliche Ladespannungs anhebung von ca. 0,5 V (siehe Fig. 2).

2. Motorwarmlaufphase

Ein kalter Motor im Leerlauf, werden nicht entsprechende Vorkehrungen getroffen, neigt zu unrundem Lauf. Dies wird verursacht durch schlechten Motorwirkungsgrad und durch erhöhte Ölviskosität. Zudem kommt noch die mechanische Leistungsabgabe an den Generator, der auch bei Leerlauf 1 kW und mehr betragen kann.

Da diese Leistungsabgabe an den Generator einen bedeutenden Störfaktor in der Motorwarmlaufphase darstellt, ist es von Vorteil, den Beginn der Generatorstromerzeugung für eine von der Temperatur abhängigen Zeit zu unterdrücken.

Es ist Aufgabe der Erfindung nach Anspruch 2, diesen Nachteil zu beseitigen.

Unter Nutzung der notwendigen technischen Einrichtungen nach Anspruch 1. dient die Batterietemperatur als Zeit kriterium. Vorgeschlagen wird eine Zeitverzögerung in Abhängigkeit der Temperatur entsprechend Fig. 3.

Abbildungen

Fig. 1 Anordnung der technischen Einrichtung gemäß der Erfindung,

Fig. 2 Ladespannungsdiagramm,

Fig. 3 Ladebeginnverzögerungsdiagramm.

Claims

1. Einrichtung zur Generatorspannungsregelung in Kraftfahr zeugen, dadurch gekennzeichnet, daß durch diese die Generatorspannung temperaturabhängig so steuerbar ist, daß bei hohen Temperaturen die notwendige Mindestspannung für die Batterieladung nicht unterschritten wird und mit fallender Temperatur die Spannung angepaßt an die Batterie eigenschaften zunimmt bis zu einem oberen Grenzwert der an die Überspannungsbelastbarkeit der im Kraftfahrzeug angeschlossenen elektrischen Verbraucher angepaßt ist.

2. Einrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß der Batterieladebeginn durch Unterdrückung der Generatorerregung nach dem Motorstart temperaturabhängig verzögert wird.

3. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der notwendige Temperaturfühler an der Masseklemme der zu ladenden Batterie befestigt ist.

4. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ladespan nungsregler in integrierter Bauweise ausgeführt ist.