DE3843673C2 - Power supply system for passenger cars - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Stromversorgungsanlage für Personenkraftwa­ gen nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a power supply system for passenger cars gene according to the preamble of claim 1.

An das Bordnetz eines Kraftfahrzeuges werden immer mehr elektrische Verbrau­ cher angeschlossen, die zum Teil auch gleichzeitig arbeiten. Es kann sich um Stellmotore für Teile des Sitzes, für Schlösser, Klappen u. ä. handeln, aber auch um elektrisch heizbare Scheiben oder auch um Gebläse, die bei stehendem Fahr­ zeug betrieben werden sollen. Mit der Fülle der elektrischen Verbraucher, die auf­ grund der immer mehr steigenden Komfortansprüche der Fahrzeugbenutzer noch zunehmen werden, ist der vom Fahrmotor des Fahrzeugs angetriebene Generator nicht mehr in der Lage, eine ausreichende Ladebilanz des Bordnetzes zu gewähr­ leisten. Die Problematik nimmt noch zu, wenn das Kraftfahrzeug, wie häufig bei stark motorisierten Fahrzeugen, über weite Strecken mit niederer Drehzahl und ggf. auch nur über kürzere Strecken betrieben und wenn u. U. auch noch mehrere Stromverbraucher vorhanden sind, die auch bei stehendem Fahrzeug arbeiten.More and more electrical consumption is being made to the electrical system of a motor vehicle connected, some of which also work simultaneously. It can be Actuators for parts of the seat, for locks, flaps and. act, but also around electrically heated windows or also blowers that operate when the vehicle is stationary stuff should be operated. With the abundance of electrical consumers on due to the ever increasing comfort demands of vehicle users will increase is the generator driven by the vehicle's drive motor no longer able to guarantee a sufficient charge balance of the vehicle electrical system Afford. The problem increases when the motor vehicle, how often strongly motorized vehicles, over long distances at low speed and possibly operated only over shorter distances and if u. U. also several There are electricity consumers that work even when the vehicle is stationary.

Ein entsprechendes Vergrößern der vom Fahrmotor direkt angetriebenen Lichtma­ schine ist insbesondere aus Platzgründen nicht ohne weiteres möglich. Dies würde darüber hinaus auch noch den Achslastanteil der Vorderachse in unzuträglicher Weise erhöhen.A corresponding increase in the light quantity directly driven by the traction motor Machine is not easily possible, especially for reasons of space. This would in addition, the axle load share of the front axle in unacceptable Way increase.

Bei einer bekannten Stromversorgungsanlage der eingangs erwähnten Art (EP 3888 A1) ist ebenfalls ein von einer gesonderten Brennkraftmaschine ange­ triebener Generator vorgesehen. Bei dem bekannten Fahrzeug handelt es sich um ein elektrisch betriebenes Fahrzeug, d. h. der Fahrmotor ist ein Elektromotor und es ist ein großer Bauraum für die Batterie des Fahrzeugs vorzusehen. Die Batterie und die den zusätzlichen Verbrennungsmotor einschließende Ladeeinheit sind zusammen auf einem Rahmen angeordnet, der vom Fahrzeug entfernbar ist. In dem hohlen Rahmen sind auch Räume zur Aufnahme des Brennstoffs für die Brennkraftmaschine ausgebildet. Für kürzere Reisen wird der eben beschriebene Rahmen mit Batterie und Brennkraftmaschine entfernt und es wird im Fahrzeug nur ein entsprechend dimensionierter Batterieblock installiert. Für größere Reisen wird der reine Batterieblock entfernt und durch einen Batterieblock ersetzt, der auch die zusätzliche Brennkraftmaschine mit Generator als Ladeeinheit umfaßt. Die be­ kannte Stromversorgungsanlage benötigt ungewöhnlich viel Bauraum, sie ist auch in der Handhabung aufwendig.In a known power supply system of the type mentioned (EP 3888 A1) is also indicated by a separate internal combustion engine driven generator provided. The known vehicle is  an electrically powered vehicle, d. H. the traction motor is an electric motor and there is a large space for the battery of the vehicle. The battery and which are the charging unit including the additional internal combustion engine arranged together on a frame that is removable from the vehicle. In The hollow frame also contains space for the fuel for the Internal combustion engine trained. For shorter trips, the one just described is used Frame with battery and internal combustion engine removed and it gets in the vehicle only an appropriately dimensioned battery block installed. For larger trips the pure battery block removed and replaced by a battery block that also the includes additional internal combustion engine with generator as a charging unit. The be Known power supply system requires an unusually large amount of installation space, it is too complex to handle.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Stromversorgungsanlage für Per­ sonenkraftwagen der vorausgesetzten Art zu schaffen, die in nahezu jedes kon­ ventionelle Fahrzeug übertragbar ist, wenig Bauraum benötigt und keinerlei zusätz­ lichen Handhabungsaufwand erforderlich macht.The invention has for its object a power supply system for Per to create motor vehicles of the type required, which can be found in almost every con conventional vehicle is transferable, requires little installation space and no additional Lichen handling effort required.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Stromversorgungsanlage für Per­ sonenkraftwagen mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.This object is achieved with a power supply system for Per Sun car with the features of claim 1 solved.

Weitere vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprü­ che.Further advantageous details of the invention are the subject of the dependent claims che.

Die Reserveradmulde ist ein häufig nicht vollständig ausgenutzter Raumbereich eines normalen Personenkraftwagens, der durch die erfindungsgemäßen Maß­ nahmen zur Verbesserung der Ladebilanz des Fahrzeugs genutzt wird.The spare wheel well is a space area that is often not fully utilized a normal passenger car, by the measure of the invention used to improve the vehicle's charge balance.

Es ist auch nicht mehr nötig, wie bisher bei umfassend ausgestatteten Personen­ kraftwagen aufgrund der Vielzahl der elektrischen Verbraucher eine zweite Fahr­ zeugbatterie im Fahrzeug unterzubringen mit all den Kosten und Gewichtserhö­ hungen. It is also no longer necessary, as was the case with fully equipped people motor vehicles a second drive due to the large number of electrical consumers to house the battery of batteries with all the costs and weight increases hunger.  

Die dem elektrischen Generator zugeordnete Brennkraftmaschine wird mit dem gleichen Betriebsstoff, in der Regel Benzin, versorgt wie der eigentliche Antriebs­ motor des Kraftfahrzeugs. Es sind daher keine eigenen Vorratsbehälter erforder­ lich. Durch die Anordnung der unabhängigen Brennkraftmaschine für den Genera­ tor im Heck des Fahrzeugs, in dessen Nähe sich bei fast allen Personenkraftwagen auch der Brennstoffbehälter befindet, ist nur ein sehr geringer Aufwand für die Verlegung der Brennstoffleitungen erforderlich. Die nur für den Betrieb des elektri­ schen Generators ausgelegte Brennkraftmaschine kann stets mit einer optimalen Drehzahl betrieben werden, so daß die Leistungsausbeute sehr hoch und auch die Schad­ stoffbelastung sehr gering gehalten werden können. Auch Schalldämmungs- und Dämpfungsmaßnahmen sind gut be­ herrschbar, wenn nur ein kleiner Drehzahlbereich opti­ miert werden muß, was in gleicher Weise für den Generator gilt.The internal combustion engine assigned to the electric generator is connected to the same fuel, usually petrol, is supplied as the actual drive motor of the motor vehicle. Therefore, no separate storage containers are required Lich. By arranging the independent internal combustion engine for the Genera gate in the rear of the vehicle, in the vicinity of which is found in almost all passenger cars even the fuel tank is located is very little effort for that It is necessary to lay the fuel lines. The only for the operation of the electri internal combustion engine designed  are always operated at an optimal speed, so that the power output is very high and the damage can be kept very low. Also Soundproofing and damping measures are good prevailable if only a small speed range opti must be lubricated, which in the same way for the Generator applies.

Die nach wie vor erforderliche Batterie des Fahrzeuges kann natürlich ebenfalls für die Versorgung des Bord­ netzes herangezogen werden, jedoch wird zumindest der größere Energieanteil bei der erfindungsgemäßen Lösung von dem durch die unabhängige Brennkraftmaschine ange­ triebenen Generator geliefert.The vehicle's battery, which is still required can of course also for the supply of the board network, but at least the greater energy share in the solution according to the invention of which by the independent internal combustion engine powered generator supplied.

Die Batterie des Fahrzeuges wird ab einem bestimmten Entleerungsgrad vom Bordnetz abgeschaltet. Der Ent­ leerungsgrad ist durch den Leistungsbedarf festgelegt, der erforderlich ist, um zumindest die kleine zusätz­ liche Brennkraftmaschine in Betrieb zu setzen, die den Generator antreibt. Die für den Generator vorgesehene eigene Brennkraftmaschine ist auf die notwendige Leistungsabgabe ausgelegt.The battery of the vehicle is determined from a certain Degree of emptying switched off from the vehicle electrical system. The Ent degree of emptying is determined by the power requirement, which is required to at least add the little one to put into operation the internal combustion engine Generator drives. The one intended for the generator own internal combustion engine is on the necessary Power output designed.

Die unabhängig vom Fahrmotor des Fahrzeuges angetriebene Baueinheit einer Brennkraftmaschine mit Generator ermöglicht es, ohne Gefahr für die Ladebilanz auch bei stillstehendem Fahrzeug mit ausgeschaltetem Fahrmotor eine größere Zahl von elektrischen Stromverbrauchern zu versorgen. Dies können auch Verbraucher sein, die nicht fahrzeuggebunden sind, beispielsweise Kühlschränke, Heizungen oder Gebläse in einem Wohnwagen. Weiterhin läßt sich die Abwärme der Antriebsmaschine des Generators für den Betrieb einer Standheizung oder für die Ergänzung einer solchen Standheizung nutzen.The one that is driven independently of the drive motor of the vehicle Unit of an internal combustion engine with generator makes it possible, even at no risk to the loading balance stationary vehicle with the drive motor switched off a larger number of electrical electricity consumers too supply. This can also be consumers who are not are vehicle-bound, for example refrigerators, Heaters or blowers in a caravan. Farther the waste heat from the engine of the Generator for the operation of a parking heater or for use the addition of such an auxiliary heater.

Die Erfindung und weitere vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung, die auch Gegenstand von Unteransprüchen sind, sind im folgenden anhand eines in der Zeichnung darge­ stellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Die Zeichnung zeigt einen schematisierten Teilquerschnitt durch den Heckbereich eines Personenkraftwagens.The invention and further advantageous details of the Invention, which are also the subject of dependent claims, are Darge below using one in the drawing presented embodiment explained in more detail. The Drawing shows a schematic partial cross section through the rear of a passenger car.

Mit 1 ist der Boden des Kofferraums des Kraftfahrzeuges angedeutet, an den seitliche Wandungen 2 anschließen. Von dem Kofferraumboden erstreckt sich die Reserverad­ mulde 3 nach unten. Seitlich dieser Reserveradmulde 3 ist ein Nachschalldämpfer 4 und - auf der anderen Seite - ein Brennstoffbehälter 5 dargestellt. Der elektrische Generator 6 des Personenkraftwagens, der dessen Bordnetz versorgt, ist durch eine von dem (nicht dargestellten) Fahrmotor des Fahrzeuges unabhängige Brennkraftmaschine 7 angetrieben. Der Generator 6 wird also von einer zusätzlichen kleinen Brennkraftmaschine mit einer entsprechenden Leistungsabgabe betrieben. Diese Brenn­ kraftmaschine 7 ist, wie sich aus dem Teilschnitt ergibt, im Heck des Kraftfahrzeuges angeordnet, und zwar im wesentlichen in der Reserveradmulde 3 des Fahrzeuges. Wie man sieht, ist für die Aufnahme der Brennkraft­ maschine 7 im wesentlichen der durch die Radschüssel 8 des Reserverades 9 umschlossene Raum genutzt.The bottom of the trunk of the motor vehicle is indicated by 1 , to which side walls 2 connect. The spare wheel well 3 extends downward from the trunk floor. To the side of this spare wheel well 3 is a rear silencer 4 and - on the other side - a fuel tank 5 . The electric generator 6 of the passenger car, which supplies the vehicle electrical system, is driven by an internal combustion engine 7 which is independent of the drive motor (not shown) of the vehicle. The generator 6 is therefore operated by an additional small internal combustion engine with a corresponding power output. This internal combustion engine 7 , as can be seen from the partial section, is arranged in the rear of the motor vehicle, essentially in the spare wheel well 3 of the vehicle. As can be seen, the space enclosed by the wheel disk 8 of the spare wheel 9 is essentially used for receiving the internal combustion engine 7 .

Dies kann beispielsweise in der Weise erfolgen, daß die Brennkraftmaschine 7 und der Generator 6 in einer nach oben ausgeformten Auswölbung 10 des Muldenbodens 11 mit annähernd zur Kontur der Radschüssel 8 parallelen Wandungen 12 angeordnet ist. Wie man ferner erkennen kann, sind der Generator 6 und die Brennkraftmaschine 7 zu einer Baueinheit zusammengefaßt, die in der Reserve­ radmulde 3 angeordnet ist.This can be done, for example, in such a way that the internal combustion engine 7 and the generator 6 are arranged in an upwardly shaped bulge 10 of the trough base 11 with walls 12 parallel to the contour of the wheel disc 8 . As can also be seen, the generator 6 and the internal combustion engine 7 are combined to form a structural unit which is arranged in the wheel well 3 in the reserve.

Claims (4)

1. Stromversorgungsanlage für Personenkraftwagen, mit einer Batterie sowie einem durch eine Brennkraftmaschine antreibbaren elektrischen Generator, die das Bordnetz versorgen, wobei der Generator (6) durch eine vom Fahr­ motor des Personenkraftwagens unabhängige Brennkraftmaschine (7) an­ getrieben ist, welche im Heck des Personenkraftwagens angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennkraftmaschine (7) in der Reserve­ radmulde (3) des Personenkraftwagens angeordnet ist.1. Power supply system for passenger cars, with a battery and an electric generator which can be driven by an internal combustion engine and which supply the vehicle electrical system, the generator ( 6 ) being driven by an internal combustion engine ( 7 ) which is independent of the driving motor of the passenger vehicle and which is in the rear of the passenger vehicle is arranged, characterized in that the internal combustion engine ( 7 ) is arranged in the reserve wheel well ( 3 ) of the passenger car. 2. Stromversorgungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennkraftmaschine (7) im wesentlichen in der Radschüssel (8) des Reserverades (9) aufgenommen ist.2. Power supply system according to claim 1, characterized in that the internal combustion engine ( 7 ) is substantially received in the wheel bowl ( 8 ) of the spare wheel ( 9 ). 3. Stromversorgungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennkraftmaschine (7) und der Genera­ tor (6) in einer nach oben ausgeformten Auswölbung (10) mit annähernd zur Kontur der Radschüssel (8) parallelen Wandungen (12) angeordnet ist.3. Power supply system according to claim 1, characterized in that the internal combustion engine ( 7 ) and the genera tor ( 6 ) in an upwardly shaped bulge ( 10 ) with approximately to the contour of the wheel disc ( 8 ) parallel walls ( 12 ) is arranged. 4. Stromversorgungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Generator (6) und die Brennkraftma­ schine (7) zu einer Baueinheit zusammengefaßt sind, die in der Reserve­ radmulde (3) angeordnet ist.4. Power supply system according to claim 1, characterized in that the generator ( 6 ) and the internal combustion engine ( 7 ) are combined to form a structural unit which is arranged in the reserve wheel well ( 3 ).