DE102008043203A1 - Vorrichtung zum Erfassen einer Frequenz eines Generatorausgangssignals - Google Patents

Vorrichtung zum Erfassen einer Frequenz eines Generatorausgangssignals Download PDF

Info

Publication number
DE102008043203A1
DE102008043203A1 DE200810043203 DE102008043203A DE102008043203A1 DE 102008043203 A1 DE102008043203 A1 DE 102008043203A1 DE 200810043203 DE200810043203 DE 200810043203 DE 102008043203 A DE102008043203 A DE 102008043203A DE 102008043203 A1 DE102008043203 A1 DE 102008043203A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
frequency
generator output
output signal
signal
filter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE200810043203
Other languages
English (en)
Inventor
Michael Herz
Egon Reisz
Thomas Koss
Helmut Suelzle
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SEG Automotive Germany GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE200810043203 priority Critical patent/DE102008043203A1/de
Publication of DE102008043203A1 publication Critical patent/DE102008043203A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R23/00Arrangements for measuring frequencies; Arrangements for analysing frequency spectra
    • G01R23/02Arrangements for measuring frequency, e.g. pulse repetition rate; Arrangements for measuring period of current or voltage
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R23/00Arrangements for measuring frequencies; Arrangements for analysing frequency spectra
    • G01R23/02Arrangements for measuring frequency, e.g. pulse repetition rate; Arrangements for measuring period of current or voltage
    • G01R23/15Indicating that frequency of pulses is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values, by making use of non-linear or digital elements (indicating that pulse width is above or below a certain limit)
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P2101/00Special adaptation of control arrangements for generators
    • H02P2101/45Special adaptation of control arrangements for generators for motor vehicles, e.g. car alternators

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Control Of Eletrric Generators (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erfassen einer Frequenz eines Generatorausgangssignals mit einer Filtereinrichtung (801) zum Filtern des Generatorausgangssignals, um ein gefiltertes Generatorausgangssignals zu erhalten, wobei die Filtereinrichtung (801) eine vorbestimmte Filtercharakteristik mit einer Grenzfrequenz aufweist, einer Erfassungseinrichtung (803) zum Erfassen einer Frequenz des gefilterten Generatorausgangssignals, um die Frequenz des Generatoraugangssignals zu erfassen, und einer Adaptionseinrichtung (809) zum Adaptieren der Grenzfrequenz der Filtereinrichtung (801) in Abhängigkeit von der erfassten Frequenz.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Generatoren, insbesondere Fahrzeuggeneratoren.
  • Stand der Technik
  • Zur Bereitstellung von Energie in Fahrzeugen werden oft Generatoren eingesetzt, welche mittels einer Antriebsquelle, wie beispielsweise einem Verbrennungsmotor, angetrieben werden. Derartige Generatoren sind oft drei- oder mehrphasig, ausgebildet, wobei jeder Phase ein Phasensignal, beispielsweise ein U-, ein V- oder ein W-Signal, in Form eines Generatorausgangssignals zugeordnet und ausgegeben wird. Die Mehrzahl der Generatorausgangssignale bildet ein mehrphasiges Generatorgesamtsignal, welches nach einer Gleichrichtung beispielsweise in ein Fahrzeugbordnetz eingespeist werden kann.
  • Aufgrund einer Kopplung zwischen der Antriebsquelle, beispielsweise einem Verbrennungsmotor, und dem Generator kann jedes der Generatorausgangssignale zur Erkennung der laufenden Antriebsquelle und somit auch einer momentanen Drehzahl des Generators eingesetzt werden. Hierzu kann beispielsweise ein Generatorregler eingesetzt werden, welcher eines oder mehrere Generatorausgangssignale zur Auswertung einer Phasenfrequenz, das heißt einer Frequenz eines Generatorausgangssignals, und/oder einer Phasenamplitude, das heißt einer Amplitude eines Generatorausgangssignals, heranzieht.
  • Zur Frequenzauswertung kann beispielsweise eine Änderung eines Generatorausgangssignals detektiert werden, wobei eine Anzahl der Änderungen des Generatorausgangssignals innerhalb einer vorbestimmten Zeit eine Aussage über dessen Frequenz, sog. Phasenfrequenz, ermöglicht. Die Frequenzauswertung wird üblicherweise mittels einer Auswerteschaltung, beispielsweise einer Frequenz- oder Phasenauswerteschaltung, durchgeführt. Zur Detektion einer Änderung eines Generatorausgangssignals kann beispielsweise eine feste Schwelle oder zwei feste Schwellen mit einer Hysterese eingesetzt werden, deren Differenz einen Signalamplitudenbereich festlegt. Bei Generatorausgangssignalen wechselnder Amplitude können ferner variable Schwellen vorgesehen werden, wie es beispielsweise in der Druckschrift DE 19732961 A1 beschrieben ist. Darüber hinaus kann die Frequenzauswertung auf der Basis einer Differenzbildung zwischen zwei unterschiedlichen Phasen zugeordneten Generatorausgangssignalen durchgeführt werden.
  • Bekannte Verfahren zur Erfassung einer Frequenz eines Generatorausgangssignals gehen von dessen sinus- bzw. rechteckförmigen Verlauf aus. In den 1 und 2 sind beispielhafte Verläufe 101 und 201 derartiger Generatorausgangssignale dargestellt. Aufgrund der Entwicklung moderner Generatoren mit drei oder mehr Phasen, aufgrund mechanischer Veränderungen oder der Verwendung von Kompensations- bzw. Permanentmagneten kann sich ein auszuwertendes Generatorausgangssignal jedoch insbesondere im Flankenbereich stark ändern, was dazu führen kann, dass eine Auswertung einer Phasenamplitude oder einer Phasenfrequenz nicht mehr in allen Frequenz- und Lastbereichen durchgeführt werden kann. In den 3, 4 und 5 sind beispielhaft einige Verläufe 301, 401 und 501 derartiger Generatorausgangssignale dargestellt. Problematisch für die bisher bekannten Auswerteverfahren sind insbesondere die nicht mehr schwingungsfreien Flankenübergänge, welche mitunter hochfrequente Anteile aufweisen können.
  • Darüber hinaus ist zu berücksichtigen, dass ein Drehzahlbereich eines Generators sich in einem Drehzahlband zwischen 0 und 20.000 UPM befinden kann. Daraus ergibt sich eine Phasenfrequenz von 0 bis 2.000 Hz für einen 6 Klauenpolpaargenerator bzw. 0 bis 2.700 Hz für einen 8 Klauenpolpaargenerator, sodass die Frequenzauswertung oft in einem breiten Frequenzband durchgeführt werden muss. Den Generatorausgangssignalen sind ferner Störsignale überlagert, deren Störfrequenzen bei niedrigen Drehzahlen und daher niedrigen Phasenfrequenzen bei einer Nutzsignalfrequenz eines Generatorausgangssignals bei hohen Drehzahlen bzw. Phasenfrequenzen des Generators liegen können.
  • 6a zeigt exemplarisch einen Verlauf 601 eines Generatorausgangssignals mit einer Spannungsamplitude UPhase bei niedrigen Drehzahlen, dem innerhalb eines Zeitintervalls 603 ein Störsignal der Zeitdauer tStör überlagert ist. Zum Vergleich ist ein Verlauf 605 eines Generatorausgangssignals bei höheren Frequenzen dargestellt, dessen Periodendauer 607, die einer Nutzzeitdauer tNutz entspricht, der Störperiodendauer 603 entsprechen kann.
  • Die Störsignale verfälschen darüber hinaus auch die Amplituden der Generatorausgangssignale. Sind die Amplituden der Generatorausgangssignale gering mit einer Spitze-Spitze-Spannung von weniger als 1 VSS, so wirken sich Störpegel, deren Störamplitude größer als ein VSS ist, negativ auf Auswertegenauigkeit schwellenbasierter Frequenzauswertekonzepte. 6b zeigt beispielsweise einen Verlauf 609 eines Generatorausgangssignals, das einem beispielsweise in einer Startphase generiertem Nutzsignal entspricht, dessen Spitze-Spitze-Spannung USS etwa 1 VSS beträgt und durch den in 6b eingezeichneten Pfeil verdeutlicht ist. Zum Vergleich ist in 6b ein Verlauf 611 eines Generatorausgangssignals, dem beispielsweise in einem Generatorbetrieb ein Störsignal mit einer Spitze-Spitze-Spannung USS überlagert ist, die wesentlich größer als 1 VSS ist, was durch den in 6b eingezeichneten Pfeil verdeutlicht ist. Wird zur Frequenzauswertung ein einziges Generatorausgangssignal herangezogen, was aus konstruktiven Erwägungen und Kostengründen vorteilhaft ist, so wirken sich die vorgenannten Störungen negativ auf die Auswertegenauigkeit aus.
  • Die Auswertung einer Frequenz und/oder einer Amplitude eines Generatorausgangssignals kann beispielsweise mittels der in 7 dargestellten Anordnung durchgeführt werden. Die Anordnung umfasst ein Tiefpassfilter 701, dem eine Phasenauswerteschaltung 703 nachgeschaltet ist. Die Phasenauswerteschaltung 703 kann beispielsweise eine Struktur aufweisen, die der in der Druckschrift DE 19732961 A1 offenbarten Struktur entspricht. Das Generatorausgangssignal, welches beispielsweise durch einen Spannungsverlauf UV charakterisiert ist, wird dem Filter 701 zugeführt, wobei ein resultierendes, gefiltertes Generatorausgangssignal der Phasenauswertung 703 zugeleitet wird, welche auf dessen Basis eine Amplitude und eine Frequenz des Generatorausgangssignals bestimmt. Darüber hinaus können mehrere Tiefpassfilter 701 vorgesehen sein, wobei jedes Tiefpassfilter genau einem Generatorausgangssignal eines mehrphasigen Generatorgesamtsignals zugeordnet ist. Die Tiefpassfilter zeichnen sich durch eine feste Grenz- bzw. Eckfrequenz aus, so dass eine Anpassung des Filterdurchlassbereiches an variierende Störungssignale oder Frequenzen nicht möglich ist. Daher sind im Falle der in den 3 bis 5 dargestellten Generatorausgangssignale Frequenzerfassungsfehler zu erwarten.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass eine genauere Erfassung einer Frequenz eines Generatorausgangssignals für eine Mehrzahl von Drehzahlbereichen sowie eine Erhöhung eines Störabstandes zwischen einer Nutzamplitude und einer Störamplitude in einer Mehrzahl von Frequenzbereichen durch eine Adaption einer Grenzfrequenz bzw. einer Eckfrequenz eines zur Filterung des Generatorausgangssignals eingesetzten Filters realisiert werden kann. Dadurch wird erreicht, dass mit einer einzigen Realisierungsvariante eine sichere Auswertung der Generatorausgangssignale für eine Vielzahl von unterschiedlichen Generatoren ermöglicht wird. Durch die variable Grenzfrequenz wird ferner erreicht, dass die Störsignale ausreichend bedampft werden, wobei eine Auswertung einer Amplitude und/oder einer Frequenz des Nutzsignals, das heißt des Nutzgeneratorausgangssignals, im gesamten Frequenzbereich ermöglicht wird. Das Generatorausgangssignal ist beispielsweise ein Phasensignal eines mehrphasigen Generatorsignals, welches ausgewertet sein kann.
  • Gemäß einem Aspekt betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Erfassen einer Frequenz eines Generatorausgangssignals mit einer Filtereinrichtung zum Filtern des Generatorausgangssignals, um ein gefiltertes Generatorausgangssignal zu erhalten. Bevorzugt weist die Filtereinrichtung eine vorbestimmte Filtercharakteristik mit einer Grenzfrequenz auf, welche variabel sein kann. Die Vorrichtung umfasst ferner eine Erfassungseinrichtung zum Erfassen einer Frequenz des gefilterten Generatorausgangssignals, um so die Frequenz des Generatorausgangssignals zu erhalten. Ferner ist eine Adaptionseinrichtung zum Adaptieren der Grenzfrequenz der Filtereinrichtung in Abhängigkeit von der erfassten Frequenz vorgesehen. Dadurch wird der Durchlassbereich der Filtereinrichtung beispielsweise vergrößert oder verringert, so dass stets eine Nutzfrequenzanpassung durchgeführt werden kann.
  • Das Generatorausgangssignal ist beispielsweise ein Phasensignal eines mehrphasigen Generatorgesamtsignals mit beispielsweise drei Phasen. Die Frequenz des Generatorausgangssignals bzw. des gefilterten Generatorausgangssignals hängt direkt mit einer Drehzahl des den Generator antreibenden Motors, beispielsweise eines Verbrennungsmotors, zusammen. Durch die Erfassung der Frequenz des gefilterten Generatorausgangssignals kann daher direkt auf die Motordrehzahl geschlossen werden. Gemäß einer Ausführungsform führt die Erfassungseinrichtung eine Auswertung der Frequenz des Generatorausgangssignals bzw. gefilterten Generatorausgangssignals durch, um beispielsweise eine Motordrehzahl zu erfassen oder einen Motorstart zu detektieren.
  • Gemäß einer Ausführungsform handelt es sich bei der Filtercharakteristik der Filtereinrichtung um eine Tiefpasscharakteristik oder um eine Bandpasscharakteristik oder um eine Hochpasscharakteristik, wobei die Grenzfrequenz eine untere oder eine obere Grenzfrequenz sein kann. Die Filtereinrichtung kann vorteilhaft in der Gestalt eines Eingangsfilters mit einer einstellbaren Eckfrequenz bzw. Grenzfrequenz digital oder analog ausgebildet sein.
  • Gemäß einer Ausführungsform weist die Filtereinrichtung eine Filtercharakteristik erster, zweiter oder höchstens dritter Filterordnung auf. Dadurch wird in vorteilhafter Weise sichergestellt, dass auch Nutzfrequenzanteile außerhalb der Grenzfrequenzfilter aufgrund der mit dieser Filterordnung zusammenhängenden, geringeren Dämpfung erfasst werden können.
  • Gemäß einer Ausführungsform weist die Filtereinrichtung eine Filtercharakteristik auf, die mit einer Dämpfung in einem vorbestimmten Frequenzbereich außerhalb der Grenzfrequenz zusammenhängt, welche bevorzugt einen vorbestimmten Dämpfungswert nicht überschreitet. Der Dämpfungsanstieg kann beispielsweise 6 dB pro Oktave, 12 dB pro Oktave oder 18 dB pro Oktave betragen. Dadurch kann in vorteilhafter Weise bei einer Auswertung einer Energie oder einer Leistung des Generatorausgangssignals in einem Frequenzband außerhalb der Grenzfrequenz der bekannte Dämpfungsverlauf berücksichtigt werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Adaptionseinrichtung bevorzugt ausgebildet, die Grenzfrequenz zu erhöhen, falls die erfasste Grenzfrequenz außerhalb der Grenzfrequenz liegt und ein Signalwert bei der erfassten Frequenz einen vorbestimmten Schwellwert überschreitet. Bei dem Signalwert kann es sich beispielsweise um eine Signalamplitude oder um eine Signalleistung oder um eine Signalenergie des Generatorausgangssignals handeln. Der vorbestimmte Schwellwert kann beispielsweise in Prozent ausgedrückt sein und 1%, 2% oder 10% eines Signalwertes bei der Grenzfrequenz betragen. Dadurch wird eine genauere Erfassung des Nutzfrequenzbereichs ermöglicht.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Adaptionseinrichtung ausgebildet, die Grenzfrequenz zu verringern, falls die erfasste Grenzfrequenz geringer als die Grenzfrequenz ist und ein Generatorsignalwert bei der erfassten Frequenz einen vorbestimmten Schwellwert unterschreitet. Dieser Schwellwert kann ebenfalls in Prozent ausgedrückt sein und beispielsweise geringer als 1% eines Signalwertes bei der Grenzfrequenz betragen. Dadurch wird in vorteilhafter Weise eine optimale Anpassung des Durchlassbandes an dem Nutzfrequenzband bei gleichzeitiger Verringerung der Störungen erreicht. Die Eckfrequenz der Eingangsfiltereinrichtung wird somit in Abhängigkeit von einer gemessenen Frequenz des Generatorausgangssignals adaptiert.
  • Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Erfassungseinrichtung einen Fensterkomparator zum Vergleichen einer Signalamplitude des Generatorausgangssignals mit zumindest einem Schwellwert, welcher einen Signalamplitudenbereich begrenzt, einen Detektor zum Detektieren einer Änderung des Generatorausgangssignals auf der Basis eines Ausgangssignals des Fensterkomparators und eine Frequenzerfassungseinrichtung zum Erfassen der Frequenz auf der Basis der Änderung des Generatorausgangssignals. Der Fensterkomparator umfasst beispielsweise einen oberen und einen unteren Schwellwert, wobei eine Differenz beider Schwellwerte einen Signalamplitudenbereich definiert, welcher einem Signalfenster des Fensterkomparators entspricht. Verlässt die Signalamplitude den Signalamplitudenbereich durch ein Über- oder Unterschreiten des Schwellwertes oder eines der Schwellwerte, so wird diese Überschreitung oder Unterschreitung durch den Detektor detektiert, woraus die Änderung des Generatorausgangssignals ermittelt werden kann.
  • Bevorzugt umfasst der Detektor ein Erfassungselement zum Erfassen einer Änderung einer Signalamplitudendifferenz zwischen einer maximalen Signalamplitude und einer minimalen Signalamplitude des Generatorausgangssignals, wobei Signalamplitude eine Spannungs- oder eine Stromamplitude sein kann. In vorteilhafter Ausgestaltung ist dem Erfassungselement ein Zähler nachgeschaltet, welcher in Abhängigkeit von der Änderung der Signalamplitudendifferenz einen Zählerwert erhöht oder verringert. Das Erfassungselement erfasst die Änderung der Signalamplitudendifferenz bevorzugt in Bezug auf den Signalamplitudenbereich des Fensterkomparators.
  • Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Vorrichtung eine Erfassungseinrichtung zum Erfassen der Signalamplitudendifferenz zwischen einer maximalen Signalamplitude und einer minimalen Signalamplitude des Generatorausgangssignals. Die Vorrichtung umfasst ferner eine Adaptionseinrichtung zum Adaptieren des Signalamplitudenbereichs des Fensterkomparators auf der Basis der Signalamplitudendifferenz bei Vorliegen der Änderung des Generatorausgangssignals. Somit wird der Signalamplitudenbereich bzw. der Fensterbereich des Fensterkomparators dem Signalhub des Generatorausgangssignals angepasst.
  • Auf der Basis einer Anzahl detektierter Änderungen des Generatorausgangssignals innerhalb beispielsweise eines vorbestimmten Zeitintervalls kann auf die Frequenz des Generatorausgangssignals in besonders einfacher und vorteilhafter Weise geschlossen werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Frequenzerfassungseinrichtung dem Erfassungselement nachgeschaltet und vorgesehen, die Frequenz auf der Basis der Änderung der Signalamplitudendifferenz zu erfassen. Die zur Erfassung der Frequenz des Generatorausgangssignals maßgebliche Größe ist somit der Signalhub, so dass stets eine genaue Frequenzauswertung gewährleistet sein kann.
  • Die Erfindung betrifft gemäß einem weiteren Aspekt ein Verfahren zum Erfassen einer Frequenz eines Generatorausgangssignals mit Filtern des Generatorausgangssignals, um ein gefiltertes Generatorausgangssignal zu erhalten, wobei zur Filterung eine vorbestimmte Filtercharakteristik mit einer Grenzfrequenz verwendet wird, Erfassen einer Frequenz des gefilterten Generatorausgangssignals, um die Frequenz des Generatorausgangssignals zu erfassen, und Adaptieren der Grenzfrequenz in Abhängigkeit von der erfassten Frequenz.
  • Gemäß einer Ausführungsform werden zum Erfassen der Frequenz des gefilterten Generatorausgangssignals der Schritt des Vergleichens einer Signalamplitude des Generatorausgangssignals mit zumindest einem Schwellwert, welcher einen Signalamplitudenbereich begrenzt, der Schritt des Detektierens einer Änderung des Generatorausgangssignals auf der Basis des Vergleichs und der Schritt des Erfassens der Frequenz auf der Basis der Änderung des Generatorausgangssignals ausgeführt.
  • Weitere Verfahrensschritte ergeben sich unmittelbar aus der Funktionalität der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Erfassen einer Frequenz eines Generatorausgangssignals.
  • Zeichnungen
  • Weitere Ausführungsbeispiele werden Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 einen Zeitverlauf eines Generatorausgangssignals;
  • 2 einen Zeitverlauf eines Generatorausgangssignals;
  • 3 einen Zeitverlauf eines Generatorausgangssignals;
  • 4 einen Zeitverlauf eines Generatorausgangssignals;
  • 5 einen Zeitverlauf eines Generatorausgangssignals;
  • 6a6b gestörte Generatorausgangssignale;
  • 7 eine Vorrichtung zum Erfassen einer Änderung eines Generatorausgangssignals;
  • 8 eine Vorrichtung zum Erfassen einer Änderung eines Generatorausgangssignals; und
  • 9 ein Adaptionszeitdiagramm.
  • Beschreibung der Ausführungsformen
  • Die in 8 dargestellte Vorrichtung zum Erfassen einer Änderung eines Generatorausgangssignals umfasst eine Filtereinrichtung 801 zum Filtern des Generatorausgangssignals und eine der Filtereinrichtung 801 nachgeschaltete Erfassungseinrichtung 803 zum Erfassen einer Frequenz des gefilterten Generatorausgangssignals. Die Erfassungseinrichtung 803 umfasst einen ersten Ausgang 805 und einen optionalen zweiten Ausgang 807. Dem ersten Ausgang 805 ist eine Adaptionseinrichtung 809 nachgeschaltet, deren Ausgang beispielsweise mit einem Steuereingang der Filtereinrichtung 801 verbunden ist.
  • Bei dem Generatorausgangssignal kann es sich beispielsweise um ein Phasensignal eines mehrphasigen Generatorgesamtsignals handeln, beispielsweise um ein V-Phasensignal mit der Phasenspannung UV. Optional kann die Vorrichtung weitere Filtereinrichtungen 811 aufweisen, welche jeweils zur Filterung der anderen Generatorausgangssignale, welche den übrigen Phasen W, X, Y, Z des mehrphasigen Gesamtsignals zugeordnet sind, vorgesehen sind. In diesem Fall ist die Adaptionseinrichtung 809 vorgesehen, jede der Filtereinrichtungen zu steuern. Die Adaptionseinrichtung 809 ist bevorzugt ausgebildet, die Grenzfrequenz der Filtereinrichtung 809 in Abhängigkeit von der erfassten Frequenz des Generatorausgangssignals zu bestimmen. Die Erfassungseinrichtung 803 erfasst hierzu die Frequenz des Generatorausgangssignals bzw. dessen gefilterten Version auf der Basis einer erfassten Änderung des Generatorausgangssignals innerhalb eines vorbestimmten Zeitintervalls, wobei optional auch eine Amplitude des Generatorausgangssignals bestimmt werden kann, welche über den optionalen Ausgang 807 ausgegeben wird.
  • Werden mehrere Filtereinrichtungen zur Filterung der unterschiedlichen Phasensignale eingesetzt, so wird bevorzugt dieselbe Grenzfrequenz fg allen Filtereinrichtungen zugeordnet. Die in 8 dargestellte Vorrichtung kann vorteilhaft innerhalb einer Phasen-Auswerteschaltung eines Generatorreglers implementiert werden, welche vorgesehen ist, die Frequenz oder die Amplitude des jeweiligen Generatorausgangssignals, zu bestimmen. Optional kann die in 8 dargestellte Vorrichtung beispielsweise in einem aktiven Gleichrichter oder in einer Starter-Generator-Elektronik, beispielsweise innerhalb einer Auswerteschaltung, implementiert werden. Dadurch wird erzielt, dass das erfindungsgemäße Konzept in einer Generatorelektronik implementiert und in jedem Generator eingesetzt bzw. an jeden Generator adaptiert werden kann. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann in vorteilhafter Weise ferner in einem ASIC (Application Specific Integrated Circuit) implementiert und in einem Generatorregler eingesetzt werden. Optional kann die Vorrichtung in einem aktiven Gleichrichter oder in einem Generator-Startersystem verwendet werden.
  • In 9 ist ein Zeitliniendiagramm 901 dargestellt, welcher eine Adaption einer Grenzfrequenz Vfreq der Eingangsfilterung mittels der Filtereinrichtung bis zu einer Phasenfrequenz 901 bei beispielsweise 3000 Hz in Abhängigkeit von einer Drehzahl beispielsweise anhand einer vierstufigen Umschaltung verdeutlicht.
  • Die Frequenzschwellen fv können beispielsweise bei einem Tiefpass erster Ordnung wie nachfolgend zusammengefasst umgeschaltet werden.
    fv steigend fv fallend fg (TP 1. Ordn.)
    0...450 Hz 250...0 Hz 375 Hz
    450...900 Hz 700...250 Hz 750 Hz
    900...1800 Hz 1400...700 Hz 1500 Hz
    > 1800 Hz > 1400 Hz 3000 Hz
  • Bevorzugt wird dabei die Amplitude des Generatorausgangssignals im Umschaltpunkt der Grenzfrequenz nur so stark bedampft, dass eine nachfolgende Frequenzauswertung lückenlos möglich ist. Die niedrigste Grenzfrequenz wird bevorzugt so gewählt, dass die größtmögliche im System auftretende Phasenfrequenz nur so stark bedampft wird, dass eine nachfolgende Frequenzauswertung lückenlos möglich bzw. sichergestellt ist.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 19732961 A1 [0004, 0009]

Claims (12)

  1. Vorrichtung zum Erfassen einer Frequenz eines Generatorausgangssignals, mit: einer Filtereinrichtung (801) zum Filtern des Generatorausgangssignals, um ein gefiltertes Generatorausgangssignals zu erhalten, wobei die Filtereinrichtung (801) eine vorbestimmte Filtercharakteristik mit einer Grenzfrequenz aufweist; einer Erfassungseinrichtung (803) zum Erfassen einer Frequenz des gefilterten Generatorausgangssignals, um die Frequenz des Generatorausgangssignals zu erfassen; und einer Adaptionseinrichtung (809) zum Adaptieren der Grenzfrequenz der Filtereinrichtung (801) in Abhängigkeit von der erfassten Frequenz.
  2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Filtercharakteristik der Filtereinrichtung (801) eine Tiefpasscharakteristik oder eine Bandpasscharakteristik oder eine Hochpasscharakteristik ist und wobei die Grenzfrequenz eine untere oder einer obere Grenzfrequenz ist.
  3. Vorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Filtereinrichtung (801) eine Filtercharakteristik erster, zweiter oder höchstens dritter Filterordnung aufweist.
  4. Vorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Filtereinrichtung (801) eine Filtercharakteristik mit einer Dämpfung in einem vorbestimmten Frequenzbereich außerhalb der Grenzfrequenz aufweist, welche einen vorbestimmten Dämpfungswert nicht überschreitet.
  5. Vorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die erfasste Frequenz größer als die Grenzfrequenz ist und wobei die Adaptionseinrichtung (809) ausgebildet ist, die Grenzfrequenz zu erhöhen, falls ein Generatorausgangssignalwert bei der erfassten Frequenz, insbesondere eine Signalamplitude oder eine Signalleistung oder eine Signalenergie, einen vorbestimmten Schwellwert überschreitet.
  6. Vorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die erfasste Frequenz geringer als die Grenzfrequenz ist und wobei die Adaptionseinrichtung (809) ausgebildet ist, die Grenzfrequenz zu verringern, falls ein Generatorausgangssignalwert bei der erfassten Frequenz, insbesondere eine Signalamplitude oder eine Signalleistung oder eine Signalenergie, einen vorbestimmten Schwellwert unterschreitet.
  7. Vorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Erfassungseinrichtung (803) folgende Merkmale aufweist: einen Fensterkomparator zum Vergleichen einer Signalamplitude des Generatorausgangssignals mit zumindest einem Schwellwert, welcher einen Signalamplitudenbereich begrenzt; einen Detektor zum Detektieren einer Änderung des Generatorausgangssignals auf der Basis eines Ausgangssignals des Fensterkomparators; und eine Frequenzerfassungseinrichtung zum Erfassen der Frequenz auf der Basis der Änderung des Generatorausgangssignals.
  8. Vorrichtung gemäß Anspruch 7, die ferner eine Erfassungseinrichtung zum Erfassen einer Signalamplitudendifferenz zwischen einer maximalen Signalamplitude und einer minimalen Signalamplitude des Generatorausgangssignals und eine Adaptionseinrichtung zum Adaptieren des Signalamplitudenbereichs des Fensterkomparators auf der Basis der Signalamplitudendifferenz bei Vorliegen der Änderung des Generatorausgangssignals aufweist.
  9. Vorrichtung gemäß Anspruch 7 oder 8, wobei der Detektor ein Erfassungselement zum Erfassen einer Änderung einer Signalamplitudendifferenz zwischen einer maximalen Signalamplitude und einer minimalen Signalamplitude des Generatorausgangssignals und einen dem Erfassungselement nachgeschalteten Zähler zum Erhöhen oder Verringern eines Zählwertes in Abhängigkeit von der Änderung der Signalamplitudendifferenz aufweist.
  10. Vorrichtung gemäß Anspruch 9, wobei die Frequenzerfassungseinrichtung dem Erfassungselement nachgeschaltet und vorgesehen ist, die Frequenz auf der Basis der Änderung der Signalamplitudendifferenz zu erfassen.
  11. Verfahren zum Erfassen einer Frequenz eines Generatorausgangssignals, mit: Filtern des Generatorausgangssignals, um ein gefiltertes Generatorausgangssignal zu erhalten, wobei zur Filterung eine vorbestimmte Filtercharakteristik mit einer Grenzfrequenz verwendet wird; Erfassen einer Frequenz des gefilterten Generatorausgangssignals, um die Frequenz des Generatorausgangssignals zu erfassen; und Adaptieren der Grenzfrequenz in Abhängigkeit von der erfassten Frequenz.
  12. Verfahren gemäß Anspruch 11, wobei zum Erfassen der Frequenz des gefilterten Generatorausgangssignals folgende Schritte durchgeführt werden: Vergleichen einer Signalamplitude des Generatorausgangssignals mit zumindest einem Schwellwert, welcher einen Signalamplitudenbereich begrenzt; Detektieren einer Änderung des Generatorausgangssignals auf der Basis des Vergleichs; und Erfassen der Frequenz auf der Basis der Änderung des Generatorausgangssignals.
DE200810043203 2008-10-27 2008-10-27 Vorrichtung zum Erfassen einer Frequenz eines Generatorausgangssignals Pending DE102008043203A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200810043203 DE102008043203A1 (de) 2008-10-27 2008-10-27 Vorrichtung zum Erfassen einer Frequenz eines Generatorausgangssignals

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200810043203 DE102008043203A1 (de) 2008-10-27 2008-10-27 Vorrichtung zum Erfassen einer Frequenz eines Generatorausgangssignals

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102008043203A1 true DE102008043203A1 (de) 2010-04-29

Family

ID=42054867

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE200810043203 Pending DE102008043203A1 (de) 2008-10-27 2008-10-27 Vorrichtung zum Erfassen einer Frequenz eines Generatorausgangssignals

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102008043203A1 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2530476A3 (de) * 2011-06-03 2014-10-15 Actron Technology Corporation Phasenerkennungsgerät für einen Generator und Verfahren dafür
WO2016034777A3 (en) * 2015-09-11 2016-06-30 Wärtsilä Finland Oy An electrical power system and a method for controlling generator voltage
CN111624400A (zh) * 2020-04-29 2020-09-04 中国人民解放军军事科学院国防科技创新研究院 正弦信号频率测量方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19732961A1 (de) 1997-07-31 1999-02-04 Bosch Gmbh Robert Regler mit Phasenspannungsauswertung für einen Drehstromgenerator

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19732961A1 (de) 1997-07-31 1999-02-04 Bosch Gmbh Robert Regler mit Phasenspannungsauswertung für einen Drehstromgenerator

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2530476A3 (de) * 2011-06-03 2014-10-15 Actron Technology Corporation Phasenerkennungsgerät für einen Generator und Verfahren dafür
WO2016034777A3 (en) * 2015-09-11 2016-06-30 Wärtsilä Finland Oy An electrical power system and a method for controlling generator voltage
KR20180052711A (ko) * 2015-09-11 2018-05-18 바르실라 핀랜드 오이 전력 시스템 및 발전기 전압을 제어하기 위한 방법
CN108141168A (zh) * 2015-09-11 2018-06-08 瓦锡兰芬兰有限公司 电力系统和用于控制发电机电压的方法
KR102146620B1 (ko) * 2015-09-11 2020-08-20 바르실라 핀랜드 오이 전력 시스템 및 발전기 전압을 제어하기 위한 방법
CN111624400A (zh) * 2020-04-29 2020-09-04 中国人民解放军军事科学院国防科技创新研究院 正弦信号频率测量方法
CN111624400B (zh) * 2020-04-29 2021-10-19 中国人民解放军军事科学院国防科技创新研究院 正弦信号频率测量方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2324566B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur verarbeitung eines stromrippel aufweisenden motorsignals eines gleichstrommotors
DE10235062B4 (de) Filterverfahren und A/D-Wandlergerät mit einer Filterfunktion
DE102008018885A1 (de) Leiterplatte, Verfahren zur Bestimmung eines Stromraumzeigers, Umrichter, Leiterplatte und Baureihe von Umrichtern
DE102005012407A1 (de) Drehzustandserfassungsvorrichtung und Drehzustandserfassungsverfahren
EP0689054B1 (de) Verfahren und Einrichtung zur Drehzahlmessung eines mechanisch kommutierten Gleichstrommotors
DE3200529A1 (de) Antiblockiersystem
DE102005046052A1 (de) Drehwinkelbestimmung eines Elektromotors
DE19511307C1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung von relevanten relativen Extremwerten eines störbehafteten welligen Gleichstrommotor-Ankerstromsignals mit einer veränderlichen auf die Kommutierung zurückzuführenden Nutzfrequenz und mit davon verschiedenen Störfrequenzen
WO2014060330A1 (de) Verfahren und einrichtung zur messung eines stroms durch einen schalter
WO2003010497A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur korrektur des dynamikfehlers eines sensors
DE4211982B4 (de) Gleichstrommotor mit einer Vorrichtung zur Rotorlage und/oder Drehzahlerfassung
DE102005016893A1 (de) Schaltungsanordnung und Verfahren zur elektrischen Steuerung und/oder Regelung der Bewegung eines elektrisch betriebenen Aggregats
WO2002097962A1 (de) Verfahren zum bestimmen der drehstellung der antriebswelle eines kommutierten gleichstrommotors
DE102008043203A1 (de) Vorrichtung zum Erfassen einer Frequenz eines Generatorausgangssignals
DE102004051319B4 (de) Einrichtung zum Steuern der Zündzeiteinstellung für Verbrennungsmotoren
WO2012130432A2 (de) Verfahren und vorrichtung zur verarbeitung eines motorsignals
EP1052881B1 (de) Hörhilfsgerät mit Oszillationsdetektor sowie Verfahren zur Feststellung von Oszillationen in einem Hörhilfsgerät
EP2165412B1 (de) Vorrichtung zur sensorlosen positionierung mit signalverstärker
DE102010006581B4 (de) Schaltungsanordnung und Verfahren zur Ermittlung der aktuellen Position eines Rotors eines Elektromotors
EP2342813B1 (de) Vorrichtung zum erfassen einer änderung eines generatorausgangssignals eines fahrzeuggenerators
EP0459435A2 (de) Messverfahren für die Drehlage eines Gleichstrommotors
DE102008018075A1 (de) Umrichter und Verfahren zur Bestimmung eines Stromraumzeigers
EP0477305B1 (de) Schaltungsanordnung zur klopferkennung
DE102008022621A1 (de) Verfahren zur Bestimmung der Position und/oder des Drehwinkels und/oder der Drehzahl eines elektrischen Antriebs
DE102008026091B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung eines drehzahlproportionalen Rechtecksignals eines Gleichstrommotors

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: SEG AUTOMOTIVE GERMANY GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: ROBERT BOSCH GMBH, 70469 STUTTGART, DE

R082 Change of representative

Representative=s name: DEHNSGERMANY PARTNERSCHAFT VON PATENTANWAELTEN, DE

Representative=s name: DEHNS GERMANY PARTNERSCHAFT MBB, DE