DE19838504C1 - Verfahren zum Bestimmen der maximalen Betriebszeit eines Fahrzeug-Standheizgeräts - Google Patents
Verfahren zum Bestimmen der maximalen Betriebszeit eines Fahrzeug-StandheizgerätsInfo
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Description
Die Erfindung liegt allgemein auf dem Gebiet der Unterspannungsabschaltung der
Bordbatterie eines Kraftfahrzeugs und insbesondere auf dem Gebiet der
Unterspannungsabschaltung bzw. -überwachung dieser Batterie im Zusammenhang mit
dem Betrieb eines Standheizgeräts.
Die Unterspannungsabschaltung der Bordbatterie erfolgt auf Grundlage verschiedener
Spannungsmessungen an der Batterie bzw. an dem betreffenden Abnehmer. Die
rechnerische Bewertung der Einflußfaktoren, die zur Unterspannungsabschaltung führen,
erfolgt mittels Software in einem Steuergerät. Beispielsweise ist in diesem Zusammenhang
aus der DE 44 45 647 A1 eine Steuerung der Stromaufnahme mehrerer Stromverbraucher
in einem Kraftfahrzeug bekannt, gemäß der, um das Entladen der Fahrzeugbatterie zu
verhindern, eine Schaltungsanordnung bereitgestellt ist, mit Hilfe derer, bei einer
Überlastung des Fahrzeugdrehstromgenerators die Ausgangsspannung eines steuerbaren
Spannungswandlers herabgesetzt wird, der eine vom Reglersignal eines Reglers des
Stromgenerators abhängige Ausgangsspannung liefert, die für die Versorgung des
Stromversorgers dient. Diese Ausgangsspannung wird herabgesetzt, damit die
Stromaufnahme des jeweiligen Stromverbrauches reduziert und eine Überlastung des
Drehstromgenerators sowie eine Entladung der Fahrzeugbatterie verhindert werden kann.
Nachteilig bei dieser Vorgehensweise ist, daß komplizierte Zusammenhänge einer Vielzahl
von Batterieparametern berücksichtigt werden müssen. Hinzukommt, daß die am Markt
befindlichen Batterien große Toleranzen bezüglich dieser Parameter aufweisen. Außerdem
spielen Umgebungsbedingungen bei den Meßvorgängen eine entscheidende Rolle.
Bekannt ist ferner, eine Unterspannungsabschaltung anhand eines Festwerts vorzunehmen.
Diese Vorgehensweise bietet jedoch lediglich einen Tiefentladeschutz für die Batterie und
keinen Schutz davor, daß das Fahrzeug aufgrund einer stark entladenen Batterie nicht mehr
gestartet werden kann.
Angesichts dieses Standes der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein
Verfahren zur Verhinderung eines Unterspannungszustands einer Fahrzeugbatterie im
Zusammenhang mit dem Betrieb eines Standheizgeräts zu schaffen, das auf einer geringen
Anzahl von Parametern basiert, die problemlos gemessen werden können, und das in
einfacher Weise zur Festlegung einer maximalen Betriebszeit des Standheizgeräts führt.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Demnach ist erfindungsgemäß vorgesehen, bei fahrendem Fahrzeug ein Zeitkonto für den
Betrieb des Standheizgeräts aufzubauen, das der maximalen Heizzeit des Standheizgeräts
bei stehendem Fahrzeug entspricht. Da sich das Zeitkonto erfindungsgemäß aus der
wirksamen Ladezeit der Bordbatterie abgeleitet wird, ist sichergestellt, daß das
Standheizgeräts nur während eines Zeitraums betrieben werden kann, für welchen
ausreichend Ladekapazität der Batterie angesammelt worden ist, so daß ein
Unterladungszustand der Batterie verhindert wird. Das erfindungsgemäße Verfahren ist
ferner derart geführt, daß das Zeitkonto zugunsten des Standheizgerätbetriebs nicht nur
aufgestockt wird, sondern auch reduziert werden kann, wenn der tatsächliche
Belastungszustand der Batterie unter der Ladegrenze liegt. Somit wird der gesamte
Belastungszustand der Batterie beim Betrieb des Standheizgeräts optimal berücksichtigt.
Grundsätzlich können bei einer sehr einfachen Lösung gleich große Zeitintervalle genutzt
werden, um das Zeitkonto aufzustocken bzw. abzubauen. Vorteilhafterweise ist jedoch
vorgesehen, daß die Zeitintervalle entsprechend der Spannungsdifferenz zwischen
Mindestladespannung und Bordspannung durch Integralbildung gewichtet werden, um die
Höhe des Ladezustandzuwachses für die maximale Betriebszeit des Standheizgeräts zu
berücksichtigen.
Während grundsätzlich das Aufstocken des Zeitkontos bzw. dessen Abbau anhand eines
einzigen Spannungsschwellenwerts in bezug auf die Bordspannung erfolgen kann, ist
vorteilhafterweise vorgesehen, daß das Subtrahieren der Zeitintervalle und damit der
Abbau des Zeitkontos dann ausgelöst wird, wenn die Bordspannung kleiner als ein weiterer
Spannungsschwellenwert ist, der kleiner als die Bordbatterie-Mindestladespannung ist.
Um den Nutzer des Fahrzeugs vom Stand des Zeitkontos bzw. der maximal verfüglichen
Betriebszeit des Standheizgeräts zu informieren, kann vorteilhafterweise eine
Anzeigevorrichtung, bevorzugt am Armaturenbrett des Fahrzeugs vorgesehen sein.
Besonders bevorzugt erfolgt die Anzeige an einem Bedienelement, wie beispielsweise
einer Schaltuhr, der Standheizung. Falls das Zeitkonto leer ist oder einen kleineren Stand
hat als er der gewünschten Heizzeit des Standheizgeräts entspricht, erfolgt
vorteilhafterweise eine Warnung vor diesem Zustand in optischer oder akustischer Weise,
oder das Standheizgerät schaltet in einem einstellbaren Automatik-Modus selbsttätig ab,
wenn das Zeitkonto erschöpft ist.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung beispielhaft näher erläutert; es
zeigen:
Fig. 1 ein Flußdiagramm zur Erläuterung einer bevorzugten Ausführungsform des
erfindungsgemäßen Verfahrens, und
Fig. 2 eine graphische Darstellung der Größen, die das erfindungsgemäße Verfahren
beeinflussen.
Fig. 1 zeigt in Gestalt eines Flußdiagramms den Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens
zum Bestimmen der maximalen Betriebszeit eines aus einer Fahrzeug-Bordbatterie bei
stillstehendem Fahrzeugmotor mit Strom gespeisten Standheizgeräts in Abhängigkeit vom
Ladezustand der Batterie.
Im einzelnen laufen die in Fig. 1 gezeigten Verfahrensschritte beim Betrieb eines
Fahrzeugs, d. h. bei der Fahrt ab. Dieses Verfahren ist bevorzugt in einem Steuergerät der
Standheizung oder in einem Bordcomputer des Fahrzeugs implementiert und zur
Durchführung des Verfahrens werden Meßgrößen, wie etwa Spannungswerte
herangezogen, die in an sich ebenfalls bekannter Weise durch Bordmeßfühler eines
Fahrzeugs erfaßt werden.
In einem Schritt 1 wird das erfindungsgemäße Verfahren, beispielsweise durch Betätigen
des Zündschlüssels zum Anlassen des Fahrzeugmotors gestartet.
In einem nachfolgenden Schritt 2 wird geprüft, ob die Batteriespannung UBat größer als
eine Spannung UAus ist. Falls das Prüfergebnis im Schritt 2 "nein" erbringt, kehrt das
Verfahren nach Ablauf des Zeitintervalls tschnittweite zum Verknüpfungspunkt zwischen
Schritt 1 und Schritt 2 zurück. Falls das Prüfergebnis im Schritt 2 "ja" erbringt, schreitet
das Verfahren zum Schritt 3 weiter in welchem geprüft wird, ob die Batteriespannung UBat
am Heizgeräteeingang größer als eine Spannung ist, ab welcher die mögliche Heizzeit
hochgezählt wird. Vorliegend wird diese Spannung UOben auch als "Bordbatterie-
Mindestladespannung" bezeichnet.
Falls die Prüfung im Schritt 3 "ja" ergibt, geht der Ablauf zum Schritt 4 weiter, in welchem
geprüft wird, ob eine im vornherein festgelegte maximale Heizzeit von beispielsweise einer
halben Stunde (tmax) zum jetzigen Zeitpunkt bereits erreicht ist; d. h. es wird geprüft, ob die
mögliche Heizzeit t der maximal zulässigen möglichen Heizzeit tmax entspricht. Falls dies
der Fall ist, kehrt der Fluß zum Verknüpfungspunkt zwischen den Schritten 1 und 2 zurück.
Falls dies nicht der Fall ist (Prüfergebnis im Schritt 3 erbringt "nein"), geht der Ablauf zum
Schritt 5 weiter, wo zu der möglichen Heizzeit t ein Zeitintervall dt addiert wird, während
welchem die Bedingung, die im Schritt 3 festgelegt ist, erfüllt ist, d. h. während welcher die
Batteriespannung UBat am Eingang größer ist als die Spannung UOben ab der die mögliche
Heizzeit hochgezählt wird.
Mit anderen Worten wird im Schritt 5 der positive Zuwachsanteil eines erfindungsgemäß
vorgesehenen Zeitkontos gebildet, aus welchem die maximale Betriebszeit eines
Standheizgerätes gemessen am Zustand der Fahrzeug-Bordbatterie abgeleitet wird. Mit
anderen Worten wird in dem Zeitkontoteil gemäß Schritt 5 das Zeitkonto aufgestockt.
Nach erfolgtem Aufstocken des Zeitkontos im Schritt 5 geht der Ablauf zum
Verknüpfungspunkt zwischen den Schritt 1 und 2 zurück.
Falls die Ermittlung im Schritt 3 negativ ist ("nein"), geht der Ablauf vom Schritt 3 zum
Schritt 6 weiter, wo ermittelt wird, ob die Batteriespannung UBat am Heizgeräteeingang
kleiner als eine weitere Spannungsschwelle UUnten ist, ab welcher die mögliche Heizzeit
heruntergezählt wird. Falls das Ermittlungsergebnis im Schritt 6 "nein" erbringt, kehrt das
Verfahren zum Verknüpfungspunkt zwischen den Schritten 2 und 3 zurück.
Falls das Ermittlungsergebnis im Schritt 6 positiv ist ("ja") schreitet das Verfahren zum
Schritt 7 weiter. Im Schritt 7 wird geprüft, ob die mögliche Heizzeit t null ist, d. h. ob das
Zeitkonto, aus welchem sich die maximale Betriebszeit tmax ergibt, leer ist. Falls dies der
Fall ist ("ja") wird im Schritt 8 das Standheizgerät abgeschaltet; d. h. falls beim stehendem
Fahrzeug das Standheizgerät aktiviert werden soll, wird dies unterbunden, und zwar
gegebenenfalls unter Abgabe eines Alarmsignals für den Nutzer, der versucht, das
Standheizgerät zu aktivieren, und zwar gegebenenfalls zeitverzögert.
Falls die Prüfung im Schritt 7 "nein" ergibt, geht der Ablauf zum Schritt 9 weiter, der den
negativen Zeitkontoteil enthält, nämlich die Erniedrigung der möglichen Betriebszeit des
Standheizgeräts, um das Zeitintervall dt, während welchem im Schritt 6 ermittelt wurde,
daß die Batteriespannung UBat am Heizgeräteeingang kleiner als die untere
Spannungsschwelle UUnten gewesen ist. Vom Schritt 9 kehrt das Verfahren zum
Verknüpfungspunkt zwischen den Schritten 1 und 2 zurück.
Wie in den Flußverläufen vom Schritt 2 zum Verknüpfungspunkt zwischen den Schritten 1
und 2, vom Schritt 4 zu diesem Verknüpfungspunkt, vom Schritt S zu diesem
Verknüpfungspunkt und vom Schritt 9 zu diesem Verknüpfungspunkt in Fig. 1 angegeben,
verläuft die Spannungsermittlung bzw. Zeitermittlung in diskreten Zeitabständen, deren
Intervall-Länge tschrittweite vorzugsweise programmierbar ist.
Fig. 2 zeigt schematisch die Einflußgrößen auf die beim dem erfindungsgemäßen
Verfahren genutzten Parameter zur Ermittlung des Zeitkontos bzw. der maximalen
Betriebszeit der Standheizung. Mit dt ist dabei die Länge eines Zeitintervalls bezeichnet,
das addiert oder subtrahiert wird.
Claims (6)
1. Verfahren zum Bestimmen der maximalen Standheiz-Betriebszeit (tmax) eines aus
einer Fahrzeug-Bordbatterie bei stillstehendem Fahrzeug-Motor mit Strom
gespeisten Stand-Heizgeräts in Abhängigkeit vom Ladezustand der Bordbatterie,
bei dem bei laufendem Fahrzeug-Motor die maximale Standheiz-Betriebszeit (tmax)
des Heizgeräts durch Erstellung eines Zeitkontos bestimmt wird, das durch
Aufaddieren von Zeitintervallen (dt), in welchen die am Heizgerät anliegende
Bordspannung (UBat) über einer Bordbatterie-Mindestladespannung (UOben) liegt,
und durch Subtrahieren von Zeitintervallen (dt), in welchen die Bordspannung
unter dieser Bordbatterie-Mindestladespannung (UOben) liegt, gebildet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Zeitkonto
addierten und die von diesem subtrahierten Zeitintervalle (dt) gleich groß gewählt
sind.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Zeitintervalle (dt) entsprechend der Spannungsdifferenz gewichtet werden, um
welche sich die Ist-Bordspannung von der Bordbatterie-Mindestladespannung
unterscheidet.
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das
Subtrahieren der Zeitintervalle ausgelöst wird, wenn die Bordspannung kleiner als
ein Spannungsschwellenwert ist, der seinerseits kleiner als die Bordbatterie-
Mindestladespannung ist.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das der
maximalen Betriebszeit des Stand-Heizgeräts entsprechende Zeitkonto auf einer
Anzeigevorrichtung des Fahrzeugs, bevorzugt an dessen Armaturenbrett angezeigt
wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei
Vorliegen eines leeren bzw. negativen Zeitkontos oder eines Zeitkontos, welches
kleiner ist als eine gewünschte Heizzeit ein Warnsignal erzeugt wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19838504A DE19838504C1 (de) | 1998-08-25 | 1998-08-25 | Verfahren zum Bestimmen der maximalen Betriebszeit eines Fahrzeug-Standheizgeräts |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19838504A DE19838504C1 (de) | 1998-08-25 | 1998-08-25 | Verfahren zum Bestimmen der maximalen Betriebszeit eines Fahrzeug-Standheizgeräts |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19838504C1 true DE19838504C1 (de) | 1999-07-08 |
Family
ID=7878600
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19838504A Expired - Lifetime DE19838504C1 (de) | 1998-08-25 | 1998-08-25 | Verfahren zum Bestimmen der maximalen Betriebszeit eines Fahrzeug-Standheizgeräts |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19838504C1 (de) |
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- 1998-08-25 DE DE19838504A patent/DE19838504C1/de not_active Expired - Lifetime
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