DE3729968A1 - Spannungsversorgungseinrichtung eines kraftfahrzeugs - Google Patents
Spannungsversorgungseinrichtung eines kraftfahrzeugsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Spannungsversorgungseinrichtung
eines Kraftfahrzeugs mit einem Akkumulator, einem vom Motor
des Kraftfahrzeugs angetriebenen Generator und einer Einrich
tung zur Regelung der Leerlaufdrehzahl des Motors in Abhän
gigkeit vom jeweiligen Betriebszustand des Akkumulators.
Bei derartigen Spannungsversorgungseinrichtungen werden die
zugeschalteten elektrischen Verbraucher des Kraftfahrzeugs
jeweils dann vom Akkumulator mit Energie versorgt, wenn der
Motor ausgeschaltet ist oder bei laufendem Motor die vom Ge
nerator erzeugte Leistung nicht ausreicht. Da die im Akkumu
lator gespeicherte Energie begrenzt ist, muß der Akkumulator
während des normalen Fahrbetriebs durch den Generator immer
wieder aufgeladen werden.
Wird der Akkumulator bei ausgeschaltetem Motor oder in der
Leerlaufphase des Motors zu lange belastet, so wird der Akku
mulator so weit entladen, daß die für einen darauffolgenden
Startvorgang erforderliche Energie nicht mehr zur Verfügung
steht.
Bei herkömmlichen Stromversorgungseinrichtungen wird die
Leerlaufdrehzahl des Motors in Abhängigkeit von der jeweili
gen Betriebsspannung geregelt. Bei einem Abfall der Betriebs
spannung wird die Leerlaufdrehzahl des Motors und damit die
vom Generator abgegebene Leistung erhöht. Die Leerlaufdreh
zahl wird hierbei so verändert, daß sich wieder die ursprüng
liche Nenn-Betriebsspannung einstellt.
Der Akkumulator des Kraftfahrzeugs kann jedoch auch bei kon
stant bleibender Betriebsspannung belastet sein. Die hierbei
stattfindende unbemerkte Entladung des Akkumulators bringt
nun insbesondere bei längeren Leerlaufphasen, wie beispiels
weise im Falle eines Verkehrsstaus, die Gefahr mit sich, daß
die Energie für einen ggfs. erforderlichen neuen Startvor
gang nicht mehr zur Verfügung steht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spannungsver
sorgungseinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen,
die während eines Leerlaufs des Kraftfahrzeugmotors zuverläs
sig jegliche Belastung des Akkumulators ausschließt.
Die Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die
Einrichtung zur Regelung der Leerlaufdrehzahl von einem vom
Entladestrom des Akkumulators abhängigen Regelsignal beauf
schlagt ist.
Infolge der erfindungsgemäßen Regelung der Leerlaufdrehzahl
in Abhängigkeit vom Entladestrom des Akkumulators werden auf
einfachste und zuverlässige Weise stets auch solche Belastun
gen des Akkumulators berücksichtigt, die sich noch nicht in
einer Änderung der Betriebsspannung niederschlagen.
Der erfaßte Akkumulatorstrom gibt eindeutig Auskunft dar
über, wann der Akkumulator Energie an die Verbraucher des
Kraftfahrzeugs abgibt und die vom Generator erzeugte Lei
stung demzufolge zu gering ist. Sobald ein Entladestrom auf
tritt, wird die Leerlaufdrehzahl so lange erhöht, bis infol
ge der entsprechend vergrößerten Leistung des Generators ei
ne Belastung des Akkumulators nicht mehr gegeben ist.
Das für eine solche Regelung der Leerlaufdrehzahl herangezo
gene Regelsignal ist zweckmäßigerweise zum Entladestrom des
Akkumulators proportional.
Dem Akkumulator ist vorteilhafterweise ein Stromsensor zuge
ordnet, dessen Ausgangs-Stromsignal zur Bildung des Regelsig
nals einem Strom-Spannungswandler zugeführt ist. Als Strom
sensor wird vorzugsweise ein Hall-Sensor verwendet. Auf
diese Weise ist es möglich, den Akkumulatorstrom praktisch
ohne zusätzliche Belastung des Akkumulators zu erfassen.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Er
findung ist vorgesehen, daß die Einrichtung zur Regelung der
Leerlaufdrehzahl spannungsgesteuert ist und die der Einrich
tung zugeführte Regelspannung durch die Differenzspannung
zwischen der am Akkumulator oder Generator anliegenden Be
triebsspannung und dem vom Entladestrom abhängigen, in ein
Spannungssignal umgewandelten Regelsignal gebildet ist. Der
hierbei verwendete Stromsensor ist zweckmäßigerweise wieder
ein Hall-Sensor, dessen Ausgangs-Stromsignal zur Bildung der
Spannungsdifferenz in ein Spannungssignal umgewandelt wird.
Zweckmäßigerweise liefert der Strom-Spannungswandler eine
Ausgangsspannung Null, wenn der vom Stromsensor erfaßte Akku
mulatorstrom einem Ladestrom entspricht.
Die der Einrichtung zur Steuerung der Leerlaufdrehzahl zuge
führte Regelspannung fällt demnach mit steigendem Entlade
strom. Beim Auftreten eines solchen Entladestroms wird die
Leerlaufdrehzahl so weit erhöht, bis die der Steuereinrich
tung als Regelspannung zugeführte Differenzspannung wieder
der Nennbetriebsspannung entspricht, d.h. der Entladestrom
Null wird.
Nachdem die die Regelspannung für die Steuereinrichtung bil
dende Differenzspannung auch von der momentanen Betriebsspan
nung abhängt, wird auch eine ggfs. auftretende Änderung
dieser Betriebsspannung bei der Regelung der Leerlaufdreh
zahl berücksichtigt.
Weitere vorteilhafte Ausführungsvarianten der Erfindung sind
in den Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungs
beispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläu
tert; in dieser zeigt:
Fig. 1 ein Prinzipschaltbild einer Stromversorgungsein
richtung eines Kraftfahrzeugs, und
Fig. 2 ein Funktionsdiagramm zur Verdeutlichung der in
der Spannungsversorgungseinrichtung gemäß Fig. 1
durchgeführten Regelung der Leerlaufdrehzahl.
Die in Fig. 1 gezeigte Spannungsversorgungseinrichtung für
ein Kraftfahrzeug umfaßt einen Generator 18, einen Akkumula
tor 12 sowie eine Einrichtung 10 zur Regelung der Leerlauf
drehzahl des Motors. Der Generator 18 wird vom Motor des
Kraftfahrzeugs angetrieben, so daß die von diesem Generator
abgegebene Leistung sich in Abhängigkeit von der Motordreh
zahl ändert.
Die negative Klemme des Akkumulators 12 ist über eine Leit
ung 22 mit der Masse 28 verbunden.
Der Generator 18 ist zwischen Masse 28 und die positive An
schlußklemme des Akkumulators geschaltet.
Der von der negativen Anschlußklemme des Akkumulators 12 zur
Masse 28 führenden Leitung 22 ist ein als Hall-Sensor ausge
bildeter Stromsensor 14 zugeordnet. Der Ausgang dieses Strom
sensors 14 ist über eine Leitung 26 mit einem
Strom-Spannungswandler 16 verbunden. Der Stromsensor 14 lie
fert über die Leitung 26 ein dem Entladestrom I e des Akkumu
lators 12 proportionales Ausgangs-Stromsignal, das im
Strom-Spannungswandler 16 zur Bildung eines Regelsignals U e
in eine Spannung umgewandelt wird. Der Strom-Spannungswand
ler 16 liefert eine Ausgangsspannung Null, wenn der vom als
Hall-Sensor ausgebildeten Stromsensor 14 erfaßte Akkumulator
strom einem Ladestrom entspricht.
Das am Ausgang des Strom-Spannungswandlers 16 auftretende
Spannungs- bzw. Regelsignal U e ist dem einen Eingang einer
Differenzstufe 20 zugeführt. Der andere Eingang dieser Diffe
renzstufe 20 ist mit der positiven Anschlußklemme des Akkumu
lators 12 und dem nicht an Masse liegenden Anschluß des Gene
rators 18 verbunden.
Die Einrichtung 10 zur Regelung der Leerlaufdrehzahl des
Kraftfahrzeugmotors ist mit einem Eingang über die Leitung
24 an den Ausgang der Differenzstufe 20 und mit dem anderen
Eingang an Masse 28 angeschlossen.
Die Differenzstufe 20 liefert eine Differenzspannung aus der
am Akkumulator 12 und dem Generator 18 anliegenden Betriebs
spannung U B und dem absoluten Betrag des vom Strom-Spannungs
wandlers 16 gelieferten Regelsignals U e . Diese am Ausgang
der Differenzstufe 20 auftretende Differenzspannung wird der
Einrichtung 10 zur Regelung der Leerlaufdrehzahl als Regel
spannung U r zugeführt.
Die Regelung der Leerlaufdrehzahl des Kraftfahrzeugs erfolgt
bei dieser Spannungs-Versorgungseinrichtung entsprechend dem
in Fig. 2 angegebenen Funktionsdiagramm.
Liefert der als Hall-Sensor ausgebildete Stromsensor 14 kein
Stromsignal, so bedeutet dies, daß der Akkumulator 12 unbela
stet ist und nicht entladen wird. In diesem Falle erfolgt
keine Regelung der Leerlaufdrehzahl des Kraftfahrzeugmotors.
Wird demgegenüber ein Entladestrom I e des Akkumulators 12
erfaßt, so gibt der Strom-Spannungswandler 16 ein Regelsig
nal U e an die Differenzstufe 20 ab, was dazu führt, daß die
der Einrichtung 10 zugeführte Regelspannung U r kleiner wird.
Daraufhin erhöht die Einrichtung 10 die Leerlaufdrehzahl des
Kraftfahrzeugmotors bis zu einem solchen Wert, bei dem die
Regelspannung U r der Nenn-Betriebsspannung entspricht und
demnach ein Entladestrom nicht mehr auftritt.
Claims (7)
1. Spannungsversorgungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs mit
einem Akkumulator, einem vom Motor des Kraftfahrzeugs an
getriebenen Generator und einer Einrichtung zur Regelung
der Leerlaufdrehzahl des Motors in Abhängigkeit vom jewei
ligen Betriebszustand des Akkumulators, dadurch
gekennzeichnet, daß die Einrichtung (10)
zur Regelung der Leerlaufdrehzahl von einem vom Entlade
strom (I e ) des Akkumulators (12) abhängigen Regelsignal
(U e ) beaufschlagt ist.
2. Spannungsversorgungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das Regelsignal (U e )
proportional zum Entladestrom (I e ) des Akkumulators (12)
ist.
3. Spannungsversorgungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß dem Akkumula
tor (12) ein Stromsensor (14) zugeordnet ist, dessen Aus
gangs-Stromsignal zur Bildung des Regelsignals (U e ) einem
Strom-Spannungswandler (16) zugeführt ist.
4. Spannungsversorgungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Strom-Spannungs
wandler (16) eine Ausgangsspannung Null liefert, wenn der
vom Stromsensor (14) erfaßte Akkumulatorstrom einem Lade
strom entspricht.
5. Spannungsversorgungseinrichtung nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der Stromsensor (14)
ein Hall-Sensor ist.
6. Spannungsversorgungseinrichtung nach einem der vorherge
henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Einrichtung (10) zur Regelung der Leerlaufdreh
zahl spannungsgesteuert ist und die der Einrichtung (10)
zugeführte Regelspannung (U r ) durch die Differenzspannung
zwischen der am Akkumulator (12) oder Generator (18) an
liegenden Betriebsspannung (U B ) und dem vom Entladestrom
(I e ) abhängigen, in ein Spannungssignal umgewandelten Re
gelsignal (U e ) gebildet ist.
7. Spannungsversorgungseinrichtung nach einem der vorherge
henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die am Akkumulator (12) bzw. am Generator (18) anlie
gende Betriebsspannung (U B ) und die Ausgangsspannung des
vom Stromsensor (14) beaufschlagten Strom-Spannungswand
lers (16) einer Differenzstufe (20) zugeführt sind und
die Einrichtung (10) zur Regelung der Leerlaufdrehzahl
vom Ausgangssignal der Differenzstufe (20) beaufschlagbar
ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19873729968 DE3729968A1 (de) | 1987-09-07 | 1987-09-07 | Spannungsversorgungseinrichtung eines kraftfahrzeugs |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19873729968 DE3729968A1 (de) | 1987-09-07 | 1987-09-07 | Spannungsversorgungseinrichtung eines kraftfahrzeugs |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE3729968A1 true DE3729968A1 (de) | 1989-03-16 |
DE3729968C2 DE3729968C2 (de) | 1990-05-10 |
Family
ID=6335436
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19873729968 Granted DE3729968A1 (de) | 1987-09-07 | 1987-09-07 | Spannungsversorgungseinrichtung eines kraftfahrzeugs |
Country Status (1)
Country | Link |
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