DE2810100C2

DE2810100C2 -

Info

Publication number: DE2810100C2
Application number: DE2810100A
Authority: DE
Inventors: Lars Niklas Vaestra Froelunda Se Rundloef
Original assignee: Volvo AB
Current assignee: Volvo AB
Priority date: 1977-03-09
Filing date: 1978-03-08
Publication date: 1988-01-07
Also published as: JPS53115015A; DE2810100A1; SE7702656L; GB1580776A; US4237412A; FR2383478A1; SE408110B; JPH0250692B2; FR2383478B1

Description

Die Erfindung betrifft einen Spannungsregler für einen Generator gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Aus der DE-OS 19 56 448 ist bereits ein Spannungsregler für einen Generator, wie er in Kraftfahrzeugen verwendet wird, bekannt. Bei diesem bekannten Spannungsregler wird die Spannung des Generators durch einen ersten Spannungs teiler abgetastet und mit einer Referenzspannung vergli chen. Der bekannte Spannungsregler enthält ein Spannungs teilerelement, welches über einen ersten Teil des Span nungsteilers geschaltet werden kann und enthält auch ein zweites Spannungsteilerelement, das über einen Schalter über einen zweiten Teil des Spannungsteilers geschaltet werden kann. Schließlich ist auch eine Einrichtung zum Einschalten des Schalters vorgesehen.

Aus der DE-OS 24 26 955 ist eine Batterieladeeinrichtung für Beleuchtungseinrichtungen von Kraftfahrzeugen bekannt. Die bekannte Batterieladeeinrichtung umfaßt einen Genera tor mit einer Erregerwicklung, eine dem Generator nach geschaltete Gleichrichtereinrichtung und einen den Strom durch die Erregerwicklung steuernden Spannungsregler. Das wesentliche dieser bekannten Einrichtung besteht darin, daß mit einem Sollwertgeber des Spannungsreglers zum Ver ändern der Reglerkennlinie ein temperaturabhängiger Widerstand in Wirkungsverbindung steht, und daß dieser temperaturabhängige Widerstand an seinem einen Ende mit dem massefernen Anschluß der Lampen elektrisch verbun den ist.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht da rin, einen Spannungsregler der angegebenen Gattung der art weiterzubilden, daß dieser wahlweise mit oder ohne zusätzliches Reglerelement betrieben werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kenn zeichnungsteil des Anspruches 1 aufgeführten Merkmale gelöst.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Spannungs reglers kann eine Regelung der Generatorspannung hin sichtlich der jeweils vorherrschenden Temperatur durch geführt werden. Durch das Wirksamwerden des zusätzli chen Reglerelements kann eine Veränderung der geregelten Spannung verursacht werden und es kann der Spannungs regler in eine Stellung für den Sommer mit niedrigerer Generatorspannung und eine Stellung für den Winter mit höherer Generatorspannung umgeschaltet werden.

Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildun gen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis 5.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungs beispielen unter Hinweis auf die Zeichnung näher erläu tert. Es zeigt

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel eines angeschlossenen Spannungs reglers, bei dem die Feldwicklung F mit dem positiven Pol verbunden ist;

Fig. 1A ein Ausführungsbeispiel eines Reglerelements;

Fig. 2 einen Spannungsregler, bei dem die Feldwicklung F mit dem negativen Pol verbunden ist; und

Fig. 3 Beispiele der Auswirkung des Einkoppelns eines temperatur empfindlichen Reglerelements im Vergleich zu dem nichtan geschlossenen Zustand.

Es werden nun unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 zwei Aus führungsformen mit Merkmalen nach der Erfindung beschrieben, wobei die Erfindung bei verschiedenen Schaltungsarten der Feldwicklung eingesetzt werden kann. Diese beiden Schaltsysteme sind im Handel erhältlich.

Das Schaltbild nach Fig. 1 enthält einen Teil A und einen Teil B, wobei der Teil A ein Standart-Spannungsregler ist (z. B. Bosch EE 14 V 3). Da die Schaltung A dem Fachmann bekannt ist, genügt hier eine kurze Beschreibung dessen, was für die Erfindung von besonderem Interesse ist. Die Spannungsteilerkette R ₄-R ₅ ist über die geregelte Spannung geschaltet. Der Spannungsabfall an dem Widerstand R ₅ wird mit der Zenerspannung verglichen, und die Transistorschaltungen regeln dann die Spannung in der Feldwicklung des Generators G durch Regelung der Generatorspannung auf einen bestimmten Wert. Wegen der Temperaturabhängigkeit der Zenerdiode Z und der Dioden D ₁ und D ₂ ist die geregelte Spannung temperaturabhängig.

Die durch die Erfindung erreichbare Verbesserung wird durch die zusätzlichen Komponenten möglich, die mit B bezeichnet sind. Sie enthalten eine Transistorschaltung und ein zusätzliches Reglerelement R _T, das in dem gezeigten Fall eine Widerstands einrichtung gemäß Fig. 1A ist, dessen Widerstand sich mit der Temperatur verändert. Diese temperaturempfindliche Widerstands einheit wird direkt neben der Batterie angeordnet und zwischen D+ und Punkt T geschaltet. Im Betrieb fließt ein Strom aus der Batterie über D+ und über die Widerstandskette R ₂-R ₃, so daß die Basis des Transistors T ₁ eine Spannung erhält und dieser leitend wird. Der Transistor T ₁ arbeitet also als Schalter, der geschlossen ist, wenn der Widerstand R _T eingeschaltet ist. Wegen des Vorhandenseins der Diode D ₃ führt das Ausschalten des Widerstands R _T dazu, daß der Spannungsteiler R ₂-R ₃ stromlos ist, so daß T ₁ nicht leitend ist. Wenn R _T ausgeschaltet wird, so wird Teil B des Spannungs reglers unwirksam. Wenn R _T eingeschaltet ist, so wird der Spannungsteiler R ₄-R ₅, durch den die Spannung abgetastet wird, ergänzt durch den zu R ₄ parallelgeschalteten Widerstand R _T und den zu R ₅ parallelgeschalteten Widerstand R ₁. Dabei sind die geringfügigen Spannungsabfälle in den Halbleiterkomponenten vernachlässigt.

Um eine volle Kompatibilität zu erhalten, ist es ratsam, den Widerstand R ₁ und R _T derart auszulegen, daß bei einer bestimmten Temperatur, beispielsweise 25°C, das Einschalten des Widerstands R _T keine beachtliche Spannungsänderung des Generators verursacht. Dies kann dadurch geschehen, daß die Verhältnisse R ₄/R ₅ und R _T/R ₁ ungefähr bei dieser Temperatur gleich ausgelegt werden.

Um zu gewährleisten, daß die Diode D ₃ leitend ist, wenn R _T eingeschaltet ist, sollte R _T eine niedrigere Impedanz als R ₄ aufweisen. (R ₂ und R ₃ sind relativ groß.)

Ein Ausführungsbeispiel einer geeigneten Widerstandsschaltung für das Reglerelement R _T ist in Fig. 1A gezeigt; in vielen Fällen kann jedoch ein einfacher NTC-Widerstand demselben Zweck dienen.

Fig. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei der die Feldwicklung F mit dem negativen Pol verbunden ist. Wie im zuvor beschriebenen Fall kann die Schaltung in einen Teil A′ von bekannter Art (z. B. ein Regler von Bosch ED 14 V 3) und einen Teil B′ aufgeteilt werden, der gleich dem Teil B in Fig. 1 ist. Da Teil A′ der Schaltung dem Fachmann wohlbekannt ist, braucht hier nur festgestellt zu werden, daß ihre Arbeitsweise im wesentlichen analog ist, wobei der Spannungsteiler R4-R ₅ dieselbe Funktion wie bei dem vorhergehenden Beispiel erfüllt. Dies gilt auch für die Zenerdiode Z und die Diode D ₁, die damit in Reihe geschaltet ist. Da analoge Bauelemente des Teiles B′ mit denselben Bezugszeichen bezeichnet sind, ist ohne weiteres ersichtlich, daß die Arbeitsweise der verschiedenen Bauteile im Zusammenhang mit der Erfindung analog die gleiche ist.

Fig. 3 zeigt die Auswirkung des Einschaltens der Widerstandsein heit R _T, und zwar gilt das für beide Ausführungsformen. Wenn keine Widerstandseinheit R _T eingeschaltet ist, so wird eine Spannungsregelung erhalten, die relativ schwach temperaturab hängig ist. Da es hierbei nicht sicher ist, daß die ertastete Temperatur der Batterietemperatur entspricht, wäre bei einer stärkeren Temperaturabhängigkeit die Gefahr gegeben, daß eine Ausgangsspannung entsteht, die mit einem zu großen Fehler be haftet ist. Da R _T (gemäß Fig. 1 und 2) die Temperatur der Batterie abfühlt, kann eine Widerstandseinheit R _T gewählt werden, die beim Einschalten eine bedeutend stärkere temperaturabhängige Ausgangsspannung ergibt. Fig. 3 zeigt auch die Auswirkung einer geänderten Widerstandseinheit R _T. Diese Temperaturabhängigkeit kann beispielsweise mit Hilfe eines Zenerdiodenpaares erreicht werden. Ein denkbarer Grund dafür, eine nicht zu große Änderung der Ausgangsspannung zuzulassen, besteht in der Auswirkung auf den Wirkungsgrad und die Lebensdauer von Glühlampen.

Claims

1. Spannungsregler für einen Generator, wie er in Kraftfahrzeugen verwendet wird und der derart ausge legt ist, daß er den Generator auf eine geeignete Spannung einstellt, insbesondere hinsichtlich des Aufladens einer Speicherbatterie, durch Regelung des Stromes in der Feldwicklung oder dergleichen, wobei die Spannung des Generators durch einen ersten Spannungsteiler abgetastet und mit einer Referenz spannung verglichen wird, mit einem ersten Spannungs teilerelement, das über einen ersten Teil des Span nungsteilers und mit einem zweiten Spannungsteiler element, das über einen Schalter über einen zweiten Teil des Spannungsteilers geschaltet werden kann, und einer Einrichtung zum Einschalten des Schalters, dadurch gekennzeichnet, daß eine Klemmschraube (T) zum Einschalten eines Reglerele ments (R _T) als erstes Spannungsteilerelement vorge sehen ist und daß die Einrichtung zum Einschalten des Schalters dann aktiviert wird, wenn das Regler element (R _T) in den Spannungsteiler eingeschaltet wird.

2. Spannungsregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter ein Schalttransistor (T ₁) ist, der in Reihe mit dem zusätzlichen Spannungsteilerelement (R ₁) geschaltet ist, wobei das Einschalten des Schalttransistors durch einen zweiten Spannungs teiler (R ₂, R ₃) bestimmt ist, der an die Klemmschraube (T) ange koppelt ist, wobei letzterer in den ersten Spannungsteiler über eine Diode (D ₃) eingekoppelt ist, deren Polarität so gewählt ist, daß, wenn das Reglerelement (R _T) nicht über die Klemmschraube (T) eingeschaltet ist, die Diode (D ₃) verhindert, daß der Strom aus dem ersten Spannungsteiler den zweiten Spannungsteiler erreicht, so daß der Schalttransistor (T ₁) abgeschaltet bleibt.

3. Spannungsregler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Reglerelement (R _T) ein temperaturempfindliches Element ist, das zur Montage neben der Speicherbatterie bestimmt ist, zur Einstellung der Generatorspannung derart, daß sie an die Temperatur der Speicherbatterie angepaßt ist.

4. Spannungsregler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Reglerelement (R _T) ein Fühler ist, der derart angeordnet bzw. ausgebildet ist, daß er die Höhe der Ladung der Speicher batterie ertastet und die Generatorspannung erhöht, wenn die Höhe der Ladung gering ist und erniedrigt, wenn die Speicher batterie vollständig aufgeladen ist.

5. Spannungsregler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Reglerelement (R _T) ein Fühler für die Dichte des Elektrolyts der Speicherbatterie ist.