AT509441B1 - Regelung von zwei generatoren eines kraftfahrzeug-stromkreises - Google Patents

Abstract

Beschrieben wird ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Versorgung eines elektrischen Stromkreises (1) eines Kraftfahrzeugs mit elektrischer Energie, die über wenigstens zwei Generatoren (3a, 3b) mit jeweils zumindest einem Signaleingang und einem Signalausgang verfügt, wobei am Signaleingang zumindest zeitweise ein Steuersignal anliegt, unter dessen Zugrundelegung eine vom Generator (3a, 3b) bereitgestellte Ladespannung eines Ladestroms eingestellt wird und wobei am Signalausgang zumindest zeitweise in Abhängigkeit einer Rotordrehzahl des //muss nicht unbedingt in Abhängigkeit einer Generatordrehzahl sein// Generators und/oder einer vom Generator abgegebenen elektrischen Leistung ein Ausgabesignal bereitgestellt wird. Die beschriebene technische Lösung zeichnet sich dadurch aus, dass wenigstens eines der Ausgabesignale ein pulsweitenmoduliertes Signal (4a, 4b) ist und ein Regler (20) vorgesehen ist, mit dem in Abhängigkeit der pulsweitenmodulierten Ausgabesignale (4a, 4b) der wenigstens zwei Generatoren (3a, 3b) zumindest ein Stellsignal (9a, 9b) erzeugbar ist, auf dessen Grundlage ein Erregerstrom der wenigstens zwei Generatoren (3a, 3b) eingestellt wird.

Description

Beschreibung TITEL: [0001] Regelung von zwei Generatoren eines Kraftfahrzeug-Stromkreises TECHNISCHES GEBIET: [0002] Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Versorgung eines elektrischen Stromkreises eines Kraftfahrzeugs mit elektrischer Energie, die über wenigstens zwei Generatoren mit jeweils zumindest einem Signaleingang und einem Signalausgang verfügt, wobei am Signaleingang zumindest zeitweise ein Steuersignal anliegt, unter dessen Zugrundelegung eine vom Generator bereitgestellte Ladespannung eines Ladestroms eingestellt wird und wobei am Signalausgang zumindest zeitweise in Abhängigkeit einer Rotordrehzahl des Generators und / oder einer vom Generator abgegebenen elektrischen Leistung ein Ausgabesignal bereitgestellt wird. STAND DER TECHNIK: [0003] In modernen Kraftfahrzeugen sind eine Vielzahl von Bauteilen bzw. Komponenten vorhanden, die mit elektrischer Energie versorgt werden müssen. Die entsprechenden elektrischen Verbraucher sind entweder an einem Stromkreis angeschlossen oder auf wenigstens zwei Stromkreise verteilt, die dann häufig auf unterschiedlichen Spannungsniveaus betrieben werden. Da in den letzten Jahren die Anzahl der in einem Kraftfahrzeug verwendeten elektrischen Verbraucher immer weiter angestiegen ist, stößt die Erzeugung elektrischer Energie mit Hilfe von Generatoren, die im Fahrzeugbau in der Regel als Lichtmaschinen bezeichnet werden, oftmals an ihre Grenzen. Aus diesem Grund sind unterschiedliche Ansätze bekannt, elektrische Energie sowohl unter Berücksichtigung der Komfortansprüche als auch der jeweiligen Beanspruchung der für die Erzeugung und Speicherung der elektrischen Energie verwendeten Komponenten, in ausreichendem Maße bereitzustellen.

[0004] Aus der EP 1 511 150A1 ist ein Verfahren zur Steuerung der Versorgung von Verbrauchern eines Kraftfahrzeugs mit elektrischer Energie aus einer Stromquelle bekannt. In diesem Fall wird elektrische Energie mit Hilfe einer einzigen Stromerzeugungseinheit bereitgestellt und die Versorgung der einzelnen Verbraucher, bei denen es sich typischerweise um ohmsche und / oder induktive Lasten, wie Klimageräte, Ventilatoren, Elektromotoren oder Leuchtmittel handelt, in geeigneter Weise geregelt. Eine hinreichende Versorgung mit elektrischer Energie wird vor allem dadurch erreicht, dass während der Versorgung der Verbraucher mit elektrischer Energie die elektrische Leistung pulsmoduliert wird.

[0005] Bei der Pulsmodulation wird ein Gleichstrom bzw. eine Gleichspannung in Impulse zerlegt, wobei über die Form der Impulse die im Mittel übertragene Leistung gesteuert wird. Typischerweise erzeugt die Pulsmodulation ein im zeitlichen Verlauf rechteckförmiges Signal, welches zwischen einem Amplitudenmaximum und dem Wert Null hin und her springt. Das beschriebene Verfahren zeichnet sich vor allem dadurch aus, dass die elektrischen Verbraucher zu unterschiedlichen Zeitpunkten oder während unterschiedlicher Zeitspannen mit elektrischer Energie versorgt werden.

[0006] Trotz der zuvor beschriebenen technischen Lösung ist bei Kraftfahrzeugen mit einer Vielzahl von elektrischen Verbrauchern, wie beispielsweise bei Reisemobilen, Nutzfahrzeugen sowie insbesondere bei Omnibussen, oftmals eine ausreichende Versorgung der Verbraucher mit elektrischer Energie mit Hilfe eines einzigen Generators nicht sicher zu gewährleisten. Aus diesem Grund werden die vorgenannten Fahrzeuge häufig mit wenigstens zwei Lichtmaschinen ausgerüstet, die in der Regel parallel angeordnet sind und elektrische Energie in zumindest einen Stromkreis des Fahrzeugs liefern.

[0007] In diesem Zusammenhang ist aus der DE 10 2006 012 290 A1 eine Stromversorgungseinrichtung eines Nutzfahrzeugs bekannt, die über wenigstens zwei parallel geschaltete Gene- ratoren verfügt. Die parallel geschalteten Generatoren liefern in diesem Fall elektrische Energie in einen gemeinsamen Stromkreis mit einer Vielzahl von elektrischen Verbrauchern. In Abhängigkeit des jeweiligen Bedarfs an elektrischer Energie erfolgt die Zu- bzw. Abschaltung der Lichtmaschinen.

[0008] Die Regelung der Stromerzeugung mit Hilfe von wenigstens zwei parallel angeordneten Lichtmaschinen ist allerdings ebenfalls nicht gänzlich problemlos. Dies ist vor allem darauf zurückzuführen, dass Betriebszustände auftreten können, bei denen zunächst die erste Lichtmaschine die Spannung auf einen Wert anhebt, der der sogenannten Referenzspannung der zweiten Lichtmaschine entspricht, so dass diese ausgeschaltet bzw. nicht in Betrieb genommen wird und keine zusätzlich elektrische Energie in den Stromkreis liefert. Erst sobald innerhalb des Fahrzeugstromkreises so viel elektrische Energie benötigt wird, dass die Bordspannung von der ersten Lichtmaschine alleine nicht mehr auf dem benötigen Maximalwert gehalten werden kann, so dass die Referenzspannung an der zweiten Lichtmaschine unterschritten wird, beginnt die zweite Lichtmaschine elektrische Energie in den Stromkreis zu liefern. Nachteilig an einem derartigen Betrieb wenigstens zweier Lichtmaschinen ist vor allem, dass an zumindest einer Lichtmaschine ein unnötig hoher Verschleiß auftritt, da diese überdurchschnittlich viele Betriebsstunden aufweist, während an der zweiten Lichtmaschine eine Vielzahl von Zu- und Abschaltvorgängen auftreten.

[0009] Die EP 0562455 A1 betrifft eine Bereitschaftsschaltung, um die Stromzufuhr zu einer Ansteuerstufe für einen Gleichstrommotor zu steuern, wobei diese Ansteuerstufe einen Eingang für ein Bedarfsignal besitzt, das die gewünschte Drehzahl des Motors angibt. Dieses Bedarfsignal kann ein lineares Analogsignal oder ein digitales Signal mit Impulsbreitenmodulation (PWM-Signal) sein. Die Bereitschaftsschaltung enthält darüber hinaus einen Kondensator sowie einen ersten und zweiten Stromgenerator in Verbindung mit einer Umschaltstufe, die dazu dient, wahlweise den ersten oder zweiten Stromgenerator mit dem Kondensator zu verbinden. Hierzu ist eine erste Vergleicherstufe vorgesehen, deren Eingang mit dem Eingangsanschluss verbunden ist, während ihr Ausgang so an der Umschaltstufe liegt, dass dann, wenn das am Eingangsanschluss anliegende Signal einen vorgegebenen Schwellwert überschreitet, die Umschaltstufe den Kondensator mit dem ersten Stromgenerator verbindet, um den Kondensator mit einem konstanten Strom zu laden. Andererseits trennt, wenn das Eingangssignal kleiner als der Schwellwert ist, die Umschaltstufe den Kondensator vom ersten Stromgenerator und verbindet ihn so mit dem zweiten Generator, dass dieser ihn mit einem konstanten Strom entlädt. Die zweite Vergleicherstufe ist vorgesehen, um an ihrem Ausgang ein Steuersignal abzugeben, das dazu dient, eine Stromzufuhr zur Ansteuerstufe zu ermöglichen, wenn die am Kondensator entwickelte Spannung einen vorgegebenen Schwellwert überschreitet.

[0010] Die DE 198 51 436 A1 betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur energieoptimierten Stromerzeugung in Kraftfahrzeugen und weist zwei Generatoren auf, wobei der erste Generator fest mit einer Antriebswelle eines Motors verbunden ist und zwischen dem ersten und zweiten Generator eine Kupplung angeordnet ist, die durch eine den Lastabstand auswertende Bewer-tungs- und Steuereinheit steuerbar ist und über die die Generatoren mechanisch und elektrisch verbindbar sind. Zudem soll mit einer derartigen energieoptimierte Stromerzeugung der Kraftstoffverbrauch gesenkt werden.

[0011] Weitere Versorgungsschaltungen von Kraftfahrzeugen mit zwei Generatoren sind aus der DE 103 505 23 A1 und aus der JP 2005-184869 A bekannt.

[0012] Ausgehend von dem bekannten Stand der Technik und dem beschriebenen Problem liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Steuerung für wenigstens zwei parallel angeordnete Lichtmaschinen eines Fahrzeugstromkreises anzugeben, die einerseits einen gleichmäßigen Betrieb aller Lichtmaschinen gewährleistet und andererseits sicherstellt, dass stets genügend Energie vorhanden ist. In diesem Zusammenhang soll insbesondere ein hinreichender Ladeprozess der Bordbatterie während des Betriebs eines Fahrzeugs gewährleistet werden. In möglichst vielen Betriebszuständen des Fahrzeugs und auch bei variierendem Bedarf an elektrischer Energie innerhalb eines Fahrzeugstromkreises sollte zuverlässig sichergestellt sein, dass die Bordbatterie mit elektrischer Energie versorgt werden kann.

[0013] Die zuvor geschilderte Aufgabe wird mit Hilfe einer Vorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst. Ferner ist im Anspruch 10 ein Verfahren angegeben, mit dem die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe lösbar ist. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche und werden in der folgenden Beschreibung unter teilweiser Bezugnahme auf die Figur näher erläutert.

[0014] Erfindungsgemäß ist eine Vorrichtung zur Versorgung eines elektrischen Stromkreises eines Kraftfahrzeugs mit elektrischer Energie, die über wenigstens zwei Generatoren mit jeweils zumindest einem Signaleingang und einem Signalausgang verfügt, wobei am Signaleingang zumindest zeitweise ein Steuersignal anliegt, unter dessen Zugrundelegung eine vom Generator bereitgestellte Ladespannung eines Ladestroms eingestellt wird und wobei am Signalausgang zumindest zeitweise in Abhängigkeit einer Rotordrehzahl des jeweiligen Generators und / oder einer vom Generator abgegebenen elektrischen Leistung ein Ausgabesignal bereitgestellt wird, derart weitergebildet worden, dass die Ausgabesignale der wenigstens zwei Generatoren pulsweitenmodulierte Signale sind und ein Regler vorgesehen ist, der Eingänge für die pulswei-tenmudulierten Ausgabesignale aufweist und mit dem in Abhängigkeit der Ausgabesignale der wenigstens zwei Generatoren ein Stellsignal erzeugbar ist, das über Ausgänge des Reglers dem jeweiligen einen Erregerstrom der wenigstens zwei Generatoren einzustellen.

[0015] Das erfindungsgemäß verwendete pulsweitenmodulierte Signal wird derart mit Hilfe einer Modulationsart erzeugt, dass eine technische Größe zwischen zwei Werten wechselt. Vorzugsweise wird hierbei bei konstanter Frequenz das Tastverhältnis des Signals moduliert, so dass insbesondere die Breite eines Impulses geändert wird. Die heutzutage verwendeten Lichtmaschinen verfügen oftmals bereits über einen Ausgang, der in Abhängigkeit der Drehzahl und der abgegebenen Leistung ein pulsweitenmoduliertes Signal erzeugt. Der wesentliche Gedanke der Erfindung beruht nunmehr darauf, die vorgenannten pulsweitenmodulierten Signale als Eingangsgröße für einen Regler zur Regelung vorzugsweise beider Lichtmaschinen zu verwenden. Unter Berücksichtigung des Eingangssignals wird mit Hilfe des Reglers ein Stellsignal erzeugt und an der Ausgangsseite des Reglers bereit gestellt, unter dessen Zugrundelegung der Erregerstrom wenigstens einer, vorzugsweise beider Lichtmaschinen bedarfsgerecht variiert wird. Vorteilhaft hierbei ist, dass lediglich die vergleichsweise kleine Erregerleistung durch den Regler variiert werden muss, um so die Erreger-Magnetfeldstärke des Generators bzw. der Lichtmaschine entsprechend zu verändern und auf diese Weise die Ladespannung der Last im Fahrzeugstromkreis anzupassen.

[0016] In einer speziellen Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung verfügt der Regler über einen zusätzlichen Eingang, an dem ein in Abhängigkeit der Spannung im elektrischen Stromkreis erzeugtes Bordspannungssignal anliegt. Mit diesem Bordspannungssignal wird dem Regler die Information bereitgestellt, welche Spannung im Bordnetz anliegt, insbesondere, ob sich diese noch innerhalb eines zulässigen bzw. erforderlichen Spannungsbereichs befindet. Hierbei ist zu berücksichtigen, dass etwa bei konstanter Magnetfeldstärke die Spannung des von der Lichtmaschine abgegebenen Ladestroms in Abhängigkeit der Rotordrehzahl und/oder der im Fahrzeugstromkreis anliegenden Last schwankt. Aus diesem Grund findet in jedem Fall, wie zuvor beschrieben, eine Regelung der Magnetfeldstärke durch Variation des Erregerstroms statt. Sollte die Spannung des Bordnetzes unter einen in der Fahrzeugsteuerung hinterlegten unteren Grenzwert fallen, so wird mit Hilfe des Reglers sichergestellt, dass durch das Stellsignal zumindest die Magnetfeldstärke im Generator derart eingeregelt wird, dass die Bordnetzspannung angehoben wird. Sollte zu diesem Zeitpunkt nur ein einziger Generator elektrische Energie in das Bordnetz liefern oder zumindest nicht alle Generatoren in Betrieb sein, so wird ggf. ein weiterer Generator in Betrieb genommen, um die erforderliche Spannung des Bordnetzes sicherzustellen.

[0017] In einer weiteren besonders geeigneten Ausführungsform der Erfindung wird wenigstens ein Stellsignal des Reglers an eine Kupplung übertragen. Vorzugsweise handelt es sich bei der Kupplung um eine Magnetkupplung, mit der die mechanische Verbindung zum Antrieb des Generators hergestellt oder unterbrochen werden kann. Auf geeignete Weise wird die Kupplung geöffnet, sobald ein Generator nicht angetrieben werden soll, um somit eine Einspeisung elektrischer Energie in das Bordnetz zu unterbinden, beispielsweise weil zu diesem Zeitpunkt kein entsprechender Energiebedarf besteht.

In diesem Zusammenhang ist es auf vorteilhafte Weise denkbar, dass der Regler derart ausgeführt ist, dass die Kupplung zu wenigstens einem Generator geöffnet wird, sobald zumindest ein anderer Generator den Bedarf des elektrischen Stromkreises an elektrischer Energie deckt. Mit dieser Maßnahme wird vor allem sichergestellt, dass zu jedem Zeitpunkt nur so viele Generatoren betrieben werden, wie es der momentane Energiebedarf des Bordnetzes erfordert. Selbstverständlich wird hierbei auf vorteilhafte Weise ebenfalls sichergestellt, dass auch die wenigstens eine Bordnetzbatterie stets hinreichend geladen wird. Vorzugsweise wird daher ein Generator erst dann vom Bordnetz abgekoppelt, wenn auch die wenigstens eine Bordnetzbatterie hinreichend aufgeladen ist.

[0018] In einer speziellen Weiterbildung der Erfindung ist ferner vorgesehen, dass der Regler unter Zugrundelegung der von wenigstens einem Generator abgegebenen elektrischen Leistung ein Ausgangssignal erzeugt. Dieses Ausgangssignal wird vorzugsweise an eine Ausgabeeinheit, insbesondere ein Fahrzeugdisplay übermittelt, so dass für den Fahrer leicht erkennbar angezeigt werden kann, wie hoch die von den einzelnen Lichtmaschinen abgegebene elektrische Leistung bzw. deren Auslastung ist. Insbesondere bei Kraftfahrzeugen, die über große Stromverbraucher, wie beispielsweise Klimaanlagen, verfügen, ist es oftmals hilfreich zu wissen, wie viel Strom momentan im Fahrzeug benötigt wird. In Abhängigkeit dieses momentanen Strombedarfs ist es für den Fahrer ggf. möglich, bestimmte Stromverbraucher, die zu diesem Zeitpunkt nicht prioritär benötigt werden, abzuschalten.

[0019] Eine weitere spezielle Ausführungsform der Erfindung sieht in diesem Zusammenhang vor, dass in Abhängigkeit des vom Regler bereitgestellten Ausgangssignals, das unter Zugrundelegung der Leistungswerte wenigstens eines Generators erzeugt worden ist, zumindest ein elektrischer Verbraucher automatisch abgeschaltet wird. Sobald eine Fahrzeugsteuereinheit feststellt, dass der Gesamtenergiebedarf höher ist, als die Energie, die momentan von den wenigstens zwei an das Bordnetz angeschlossenen Lichtmaschinen erzeugbar ist, so wird auf der Grundlage einer in der Steuereinheit hinterlegten Prioritätenliste untersucht, welche nachrangigen Verbraucher zunächst vom Netz genommen werden können, ohne dass es hierdurch zu Komforteinbußen kommt oder etwa sicherheitsrelevante Fahrzeugkomponenten außer Betrieb genommen werden. Nicht unbedingt benötigte Fahrzeugkomponenten werden somit außer Betrieb genommen, sobald der Gesamtenergiebedarf des Fahrzeugstromkreises nicht mehr durch die vorhandenen Generatoren und/oder die wenigstens eine Fahrzeugbatterie gedeckt werden kann.

[0020] Im Folgenden wird die Erfindung ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsge-dankens anhand der Figur näher erläutert. Es zeigt: [0021] Figur: Schematische Darstellung des elektrischen Stromkreises eines Kraftfahrzeugs mit zwei Generatoren (sog. Lichtmaschinen).

[0022] In der Figur ist schematisch ein elektrischer Stromkreis 1 eines Kraftfahrzeugs dargestellt, in dem eine Vielzahl von elektrischen Verbrauchern 2, wie etwa Pumpen, Klimageräte, Audioeinrichtungen und / oder Leuchtmittel mit elektrischer Energie versorgt werden. Zur Erzeugung der elektrischen Energie sind hierbei zwei Generatoren 3a, 3b vorgesehen, die parallel verschaltet an das elektrische Stromnetz 1 des Kraftfahrzeugs angeschlossen sind.

[0023] Beide im Weiteren als Lichtmaschinen bezeichneten Generatoren 3a, 3b verfügen über einen Ausgang 10a, 10b, an dem ein pulsweitenmoduliertes Signal bereitgestellt wird, das in Abhängigkeit der Rotordrehzahl sowie der von der jeweiligen Lichtmaschine 3a, 3b abgegebenen Leistung erzeugt wird. Die beiden ausgangsseitig der Lichtmaschinen 3a, 3b bereitgestellten pulsweitenmodulierten Signale 4a, 4b werden jeweils den hierfür vorgesehenen Eingängen 6a, 6b eines Reglers 20 zugeführt. Ferner verfügt der Regler 20 über einen weiteren Eingang 7, dem ein die momentane Bordspannung des elektrischen Stromkreises 1 des Fahrzeugs repräsentierendes Signal 8 zugeführt wird.

[0024] Ausgehend von den als Eingangsgrößen verwendeten pulsweitenmodulierten Signalen 4a, 4b der beiden Lichtmaschinen 3a, 3b werden mit Hilfe des Reglers 20 zwei Ausgangssignale 9a, 9b erzeugt, durch die der Erregerstrom der beiden Lichtmaschinen 3a, 3b geregelt wird. Durch die Regelung des Erregerstroms und damit der Magnetfeldstärke der Lichtmaschinen 3a, 3b ist es auf vorteilhafte Weise möglich, die Spannung des Ladestroms und somit die Leistungsabgabe, also die jeweils von den Lichtmaschinen 3a, 3b bereitgestellte elektrische Leistung, zu regeln.

[0025] Mit der vorbeschriebenen Regelung werden somit die beiden Lichtmaschinen 3a, 3b in Bezug auf die von ihnen abgebbare elektrische Leistung unter Berücksichtigung der pulsweitenmodulierten Ausgangssignale 4a, 4b sowie der momentanen Bordspannung geregelt.

[0026] Neben den beiden Ausgängen 5a, 5b des Reglers 20 an denen jeweils ein Signal 9a bzw. 9b zur Beeinflussung des Erregerstroms der Lichtmaschinen 3a, 3b bereitgestellt wird, ist an dem Regler 20 ein weiterer Ausgang 11 vorhanden, der ein Signal 12 ausgibt, das in Abhängigkeit des jeweiligen Auslastungsgrades der Lichtmaschinen 3a, 3b erzeugt wird. Dieses Signal 12 wird einer weiteren Fahrzeugsteuereinheit 13 sowie dem Fahrerdisplay 14 zugeführt, so dass dem Fahrzeugführer der Auslastungsgrad der Lichtmaschinen 3a, 3b anzeigbar ist. Die Regelung beinhaltet somit zusätzlich eine Funktion für die Anzeige der abgegebenen Leistung, so dass der Fahrer auf einfache Weise erkennen kann, wie hoch der Auslastungsgrad der jeweiligen Lichtmaschinen 3a, 3b augenblicklich ist.

[0027] In diesem Zusammenhang ist es weiterhin vorgesehen, mit Hilfe des Reglers 20 eine weitere Ausgangsgröße zur Verfügung zu stellen, mit der sobald wenigstens ein Auslastungswert der Lichtmaschinen 3a, 3b einen Grenzwert überschreitet, ein Warnsignal 15 bereitgestellt wird. Dieses Warnsignal 15 wird ebenfalls an die Fahrzeugsteuereinheit 13 sowie im Bedarfsfall an das Fahrerdisplay 14 übertragen, so dass bei Überschreiten eines Auslastungsgrenzwertes zumindest einer Lichtmaschine 3a, 3b dies dem Fahrer angezeigt wird. Insbesondere bei Fahrzeugen mit großen Stromverbrauchern, beispielsweise die Klimaanlagen bei Reisebussen, ist es für den Fahrer hilfreich zu wissen, wieviel Strom im momentanen Fahrzustand verbraucht wird. Auf diese Weise wird die Gefahr, dass sich trotz laufendem Motor die Batterie 16 entleert, erheblich verringert. Letztendlich ist es aufgrund der vorgenannten Informationen für den Fahrer möglich, bei Bedarf, also bei Überschreiten der vorbeschriebenen Grenzwerte, nicht dringend benötigte elektrische Verbraucher 2 vom Netz 1 zu nehmen, also abzuschalten. In diesem Zusammenhang sieht eine spezielle Weiterbildung des Ausführungsbeispiels vor, dass bei Erreichen eines besonders hohen Grenzwertes mit Hilfe einer Fahrzeugsteuereinheit 13 die verschiedenen aktivierten elektrischen Verbraucher 2 eines Stromnetzes 1 dahingehend untersucht werden, wie wichtig diese für den aktuellen Betrieb sind. Anhand einer entsprechenden Prioritätenliste werden nunmehr aus Sicherheitsgründen nicht unbedingt benötigte elektrische Verbraucher 2 und / oder den Komfort für die Fahrzeuginsassen nicht wesentlich einschränkende elektrische Verbraucher 2 vom Netz genommen.

[0028] Im Übrigen stellt der Regler 20 an Ausgängen 17a, 17b bei Bedarf weitere Ausgangssignale 18a, 18b zur Verfügung. Diese Signale 18a, 18b werden bei Bedarf wenigstens einer Magnetkupplung 19a, 19b der Lichtmaschinen 3a, 3b zugeführt, die den mechanischen Antrieb der Lichtmaschinen 3a, 3b hersteilen oder unterbinden können. In Abhängigkeit der Bordnetzspannung, der momentan abgegebenen Leistung der Lichtmaschinen 3a, 3b und/oder des Auslastungsgrades der Lichtmaschinen 3a, 3b kann mit Hilfe der von den Ausgängen 17a, 17b des Reglers 20 an die Magnetkupplungen 19a, 19b im Bedarfsfall übertragenen Signale 18a, 18b die jeweilige Magnetkupplung 19a, 19b derart angesteuert werden, dass eine oder beide Lichtmaschinen 3a, 3b zu- oder abgeschaltet werden.

[0029] Mit der erfindungsgemäßen Ansteuerung wenigstens zweier Lichtmaschinen in einem Fahrzeugstromkreis sind somit einerseits ein zuverlässiger und verschleißarmer Betrieb der Lichtmaschinen und andererseits eine zuverlässige Versorgung der unterschiedlichen elektrischen Verbraucher sowie der Fahrzeugbatterie auch bei variierenden Betriebszuständen möglich.

BEZUGSZEICHENLISTE 1 Fahrzeugstromkreis 2 elektrische Verbraucher 3 a, b Lichtmaschinen 4 a, b pulsweitenmodulierte Ausgangssignale 5 a, b Reglerausgänge für Stellsignale 6 a, b Reglereingänge für pulsweitenmoduliertes Signal 7 Reglereingang „Spannung des Fahrzeugstromkreises" 8 Signal „Spannung des Fahrzeugstromkreises“ 9 a, b Stellsignale zur Beeinflussung des Erregerstroms 10 a, b Lichtmaschinenausgänge für pulsweitenmodulierte Signale 11 Reglerausgang „Lichtmaschinenauslastungsgrad" 12 Signal „Lichtmaschinenauslastungsgrad“ 13 Fahrzeugsteuereinheit 14 Fahrerdisplay 15 Warnsignal 16 Fahrzeugbatterie 17 a, b Reglerausgang „Magnetkupplung" 18 a, b Signal „Ansteuerung Magnetkupplung“ 19 a, b Magnetkupplungen 20 Regler

Claims (10)

1. Patentansprüche 1. Vorrichtung zur Versorgung eines elektrischen Stromkreises (1) eines Kraftfahrzeugs mit elektrischer Energie, die über wenigstens zwei Generatoren (3a, 3b) mit jeweils zumindest einem Signaleingang und einem Signalausgang verfügt, wobei am Signaleingang zumindest zeitweise ein Steuersignal anliegt, unter dessen Zugrundelegung eine vom Generator (3a, 3b) bereitgestellte Ladespannung eines Ladestroms eingestellt wird und wobei am Signalausgang zumindest zeitweise in Abhängigkeit einer Rotordrehzahl des Generators und/oder einer vom Generator abgegebenen elektrischen Leistung ein Ausgabesignal bereitgestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgabesignale der wenigstens zwei Generatoren (3a, 3b) jeweils ein pulsweitenmoduliertes Signal (4a, 4b) sind und ein Regler (20) vorgesehen ist, der Eingänge (6a, 6b) für die pulsweitenmodulierten Ausgabesignale (4a, 4b) aufweist und mit dem in Abhängigkeit der pulsweitenmodulierten Ausgabesignale (4a, 4b) der wenigstens zwei Generatoren (3a, 3b) zumindest ein Stellsignal (9a, 9b) erzeugbar ist, das über Ausgänge (5a, 5b) des Reglers (20) dem jeweiligen Generator (3a, 3b) zugeführt wird, um einen Erregerstrom der wenigstens zwei Generatoren (3a, 3b) einzustellen.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Regler (20) einen Eingang (7) aufweist, an dem ein in Abhängigkeit der im elektrischen Stromkreis (1) anliegenden Spannung erzeugtes Bordspannungssignal (8) anliegt.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass vom Regler (20) ein Stellsignal (8a, 18b) an eine Kupplung (19a, 19b) des Generators (3) übertragbar ist.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung (19a, 19b) derart geschaltet wird, dass nach Öffnen der Kupplung (19a, 19b), keine elektrische Energie vom abgekuppelten Generator (3a, 3b) in den elektrischen Stromkreis (1) eingespeist wird.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Regler (20) derart ausgeführt ist, dass die Kupplung (19a, 19b) zu wenigstens einem Generator (3a, 3b) geöffnet wird, sobald zumindest ein anderer Generator (3a, 3b) den Bedarf des elektrische Stromkreises (1) an elektrischer Energie deckt.
6. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Regler (20) unter Zugrundelegung der von wenigstens einem Generator (3a, 3b) abgegebenen elektrischen Leistung ein Ausgangssignal (12) erzeugt.
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das unter Zugrundelegung der von wenigstens einem Generator (3a, 3b) abgegebenen elektrischen Leistung erzeugte Ausgangssignal (12) an eine Fahrzeugsteuereinheit (13) übertragbar ist.
8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass unter Zugrundelegung des Ausgangssignals (12), das in Abhängigkeit der von wenigstens einem Generator (3a, 3b) abgegebenen elektrischen Leistung erzeugt wird, ein Warnsignal (15) an ein Fahrzeugdisplay (14) übertragbar ist
9. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein elektrischer Verbraucher des Stromkreises unter Zugrundelegung des Ausgangssignals (12), das in Abhängigkeit der von wenigstens einem Generator (3a, 3b) abgegebenen elektrischen Leistung erzeugt wird, abschaltbar ist.
10. 10. Verfahren zur Versorgung eines elektrischen Stromkreises (1) eines Kraftfahrzeugs mit elektrischer Energie, bei dem die elektrischen Verbraucher zumindest zeitweise von wenigstens zwei Generatoren (3a, 3b) mit elektrischer Energie versorgt werden, wobei den wenigstens zwei Generatoren (3a, 3b) über einen Signaleingang ein Steuersignal zugeführt wird, unter dessen Zugrundelegung eine vom Generator (3a, 3b) bereitgestellte Ladespannung eines Ladestroms eingestellt wird und wobei am Signalausgang zumindest zeitweise in Abhängigkeit einer Rotordrehzahl des Generators und/oder einer vom Generator abgegebenen elektrischen Leistung ein Ausgabesignal bereitgestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgabesignale der wenigstens zwei Generatoren (3a, 3b) jeweils pulsweitenmodulierte Signale (4a, 4b) sind, die einem Regler (20) zugeleitet werden, der in Abhängigkeit der pulsweitenmodulierten Ausgabesignale (4a, 4b) der wenigstens zwei Generatoren (3a, 3b) zumindest ein Stellsignal (9a, 9b) erzeugt, auf dessen Grundlage ein Erregerstrom der wenigstens zwei Generatoren (3a, 3b) zur Regelung der Spannung des Ladestroms und somit der elektrischen Leistung der wenigstens zwei Generatoren (3a, 3b) eingestellt wird. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen