DE69108188T2 - Regelungsvorrichtung für die, von einem Wechselstromgenerator abgegebene, Batteriespannung. - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Regelungsvorrichtung für die Ladung einer Batterie durch einen Wechselstromgenerator, der eine gleichgerichtete Spannung mit einer Wellenkomponente abgibt.
• Nach dem Stand der Technik ist aus der Patentanmeldung FR-A-2 629 957 auf den Namen der Anmelderin bereits ein Spannungsregler bekannt, der einerseits eine Regelung an der mittleren Ausgangsspannung des Wechselstromgenerators und andererseits eine Regelung an den in ebendiesem Signal enthaltenen oberen Welligkeitsspitzen des Wechselstromgenerators ermöglicht.
• Die Mittelwertregelung wird normalerweise benutzt, um die Ladung der Batterie unter einer möglichst gleichmäßigen Spannung, beispielsweise in der Nähe von 14,5 Volt, zu halten.
• Für den Fall, daß die Spannungsspitzen des Wechselstromgenerators eine vorgegebene Schwellenspannung von beispielsweise 19 Volt überschreiten, reagiert der Spitzenwertregler vor dem Mittelwertregler, um den Erregerstrom abzusenken und die Amplitude der Wellenkomponente der Spannung sinken zu lassen. Auf diese Weise wird das Risiko einer Zerstörung der Amplitudenbegrenzerdioden vermieden, die herkömmlicherweise in der Gleichrichterstufe am Ausgang des Wechselstromgenerators vorgesehen sind. Für weitere Einzelheiten zu diesen Erscheinungen wird auf die vorerwähnte Patentanmeldung verwiesen.
• Eine derartige Regelschaltung ist üblicherweise über eine geeignete Stabilisierungsstufe direkt an die gleichgerichtete Ausgangsspannung des Wechselstromgenerators angeschlossen. Die Speisespannung wird herkömmlicherweise bei etwa 5 bis 6 Volt stabilisiert.
• Ein Nachteil dieser bekannten Schaltung besteht somit darin, daß in dem Fall, in dem die gleichgerichtete Generatorspannung zu niedrige negative Spitzenwerte annimmt, insbesondere Werte unter der vorgenannten Speisespannung, diese Speisespannung ausfällt, wodurch die allgemeine Funktionsweise des Reglers erheblich gestört wird.
• Der Zweck der vorliegenden Erfindung besteht darin, diesen Nachteil zu beheben und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art vorzuschlagen, die auch in der Lage ist, einen derartigen Ausfall zu verhindern.
• Ein besonderes Ziel der Erfindung besteht darin, dieses Ergebnis auf möglichst einfache und wirtschaftliche Art zu erreichen.
• Dazu bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Regelungsvorrichtung für die Ladung einer Batterie durch einen Wechselstromgenerator, der eine gleichgerichtete Spannung mit einer Wellenkomponente abgibt, in der Ausführung mit einer Regelschaltung für die Regelung nach dem Mittelwert der gleichgerichteten Generatorspannung (B+) sowie mit einer Regelschaltung für die Regelung nach dem Spannungswert der positiven Spitzen der Wellenkomponente, wobei die genannten Regelschaltungen durch eine von der gleichgerichteten Generatorspannung abgeleitete stabilisierte Spannung gespeist werden, sowie mit einer Leistungsschaltung für die Steuerung des Erregerstroms des Wechselstromgenerators, dadurch gekennzeichnet, daß sie außerdem eine Regelschaltung für die Regelung nach dem Wert der negativen Spitzen der Wellenkomponente umfaßt, die ebenfalls durch die stabilisierte Spannung gespeist wird und in der Lage ist, eine Verringerung des Erregerstroms zu bewirken, wenn die Spannung der negativen Spitzen unter einen bestimmten Schwellenwert absinkt.
• Weitere Aspekte, Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich deutlicher aus der nachstehenden detaillierten Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, die als Beispiel ohne einschränkende Wirkung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung angeführt wird, auf der folgendes dargestellt ist:
• Figur 1 zeigt einen Blockschaltplan zu einer erfindungsgemäßen Regelungsvorrichtung.
• Figur 2 zeigt einen Detailschaltplan zu einer möglichen elektrischen Schaltung für eine derartige Vorrichtung.
• Im Vorfeld ist darauf hinzuweisen, daß in den beiden Figuren identische oder ähnliche Elemente oder Teile jeweils mit den gleichen Bezugsnummern bezeichnet werden.
• Zunächst wird auf Figur 1 Bezug genommen, in der eine Regelungsvorrichtung für die gleichgerichtete Generatorspannung dargestellt ist, deren Aufgabe darin besteht, eine korrekte Ladespannung für die Batterie des Stromkreises eines Kraftfahrzeugs zu liefern.
• Dieser Stromkreis enthält zunächst ein Anschlußmodul 10, das von der mit B+ bezeichneten gleichgerichteten Ausgangsspannung des Wechselstromgenerators eine geeignete stabilisierte Spannung von beispielsweise + 5 Volt ableitet.
• Ein mit der Bezugsnummer 12 bezeichnetes Regelmodul für die Regelung nach dem Mittelwert empfängt an einem Eingang die zu regelnde Spannung B+, während ihr Ausgang mit dem ersten Eingang eines Logikgatters P1 (NOR-Glied) verbunden ist, dessen Ausgang mit dem Eingang einer Leistungsstufe 14 der Vorrichtung verbunden ist. Diese Leistungsstufe ist mit der als Le bezeichneten Erregerwicklung des Wechselstromgenerators verbunden, zu der herkömmlicherweise in Parallelschaltung eine Freilaufdiode Dr1 vorgesehen ist.
• Die Stufen 12 und 14 sind nach einer bekannten Bauart ausgeführt, wie sie beispielsweise in der eingangs erwähnten französischen Patentanmeldung dargelegt wird, so daß sie an dieser Stelle nicht eingehender zu beschreiben sind.
• Nach einem wesentlichen Aspekt der vorliegenden Erfindung umfaßt eine insgesamt mit der Bezugsnummer 16 bezeichnete Erfassungsschaltung nach Spitzenwerten eine Stufe 161 für die Erfassung von positiven Spitzen, die an ihrem Eingang die Spannung B+ erhält und an ihrem Ausgang Impulsregelsignale abgibt, wie weiter unten noch eingehender beschrieben wird. Hinter der Stufe 161 folgt eine Filterstufe 162, deren Ausgang mit einem ersten Eingang eines Logikgatters P2 (NOR- Glied) verbunden ist. Die Schaltung 16 umfaßt außerdem eine mit 163 bezeichnete Stufe zur Erfassung von negativen Spitzen, deren Ausgang zu einem Filter 164 führt. Der Ausgang des Filters 164 ist mit dem zweiten Eingang des Gatters P2 verbunden.
• Der Ausgang des Gatters P2 ist mit dem Eingang einer Verzögerungsschaltung 165 verbunden, deren Ausgang die logischen Steuersignale liefert, die an den zweiten Eingang des Gatters P1 angelegt werden.
• Sämtliche Stufen und Module dieser Vorrichtung werden durch die Speiseschaltung 10 über nicht dargestellte Leitungen gespeist.
• Die Schaltung 161 zur Erfassung der positiven Spitzen, das Filter 162 und die Verzögerungsschaltung 165 entsprechen in rein funktioneller Hinsicht insgesamt der Regelschaltung nach positiven Spitzen, wie sie in der vorerwähnten Patentanmeldung eingehender beschrieben wird. In diesem Zusammenhang ist darauf hinzuweisen, daß die Aufgabe einer solchen Schaltung darin besteht, die positiven Spitzen der Spannung B+ anzuzeigen, die größer als ein gegebener Schwellenwert sind, der als Vsup bezeichnet wird und der beispielsweise 19 Volt beträgt, wobei das Erfassungssignal (in Form von Signalen mit hohem und niedrigem Logikpegel) anschließend gefiltert wird, so daß nur die Spitzen der Wellenkomponente der gleichgerichteten Generatorspannung berücksichtigt werden, wodurch insbesondere vermieden wird, auf Störimpulse mit geringer Energie zu reagieren, die in der Spannung B+ auftreten können. Wenn derartige positive Spitzen erfaßt werden, wird die Leistungsschaltung angesteuert, was im vorliegenden Fall über P1 und P2 erfolgt, um den Erregerstrom des Wechselstromgenerators zu senken und dadurch gleichzeitig den Mittelwert des Potentials B+ und die Scheitelspannung der positiven Spitzen absinken zu lassen.
• Die Aufgabe einer solchen Erfassung besteht darin, zu verhindern, daß die Amplitudenbegrenzerdioden, die zu der zwischen dem Ausgang des Wechselstromgenerators und der Regelungsvorrichtung vorgesehenen Gleichrichterschaltung (nicht dargestellt) gehören, unter unverhältnismäßig schwierigen Bedingungen arbeiten müssen.
• Erfindungsgemäß hat die vorgesehene Schaltung für die Erfassung von negativen Spitzen außerdem die Aufgabe, die negativen Spitzen anzuzeigen, die unter eine vorgegebene Untergrenze (Schwellenwert Vinf) absinken, um eine Störung der stabilisierten Speisespannung der Vorrichtung zu vermeiden, wie dies weiter oben beschrieben wurde. Ebenso wie bei der Erfassung von positiven Spitzen hat das Filter 164 die Aufgabe, die Anzeige von Überschreitungen des Schwellenwerts Vinf aufgrund von Störimpulsen mit niedriger Energie in der Spannung B+ zu vermeiden. Wenn solche negativen Spitzen erfaßt werden, wird die Leistungsschaltung so angesteuert, daß auch der Erregerstrom verringert wird, um die Amplitude der Wellenkomponente der Spannung B+ schnell absinken zu lassen. Dabei ist zu beachten, daß diese Amplitudenverringerung vorrangig gegenüber der Senkung der mittleren Spannung zum Einsatz kommt, die ebenfalls herbeigeführt wird, so daß eine ausreichend starke Anhebung der Scheitelspannung der negativen Spitzen stattfindet.
• Bei einer stabilisierten Speisespannung von 5 oder 6 Volt wird vorzugsweise eine untere Spannungsschwelle für die negativen Spitzen von etwa 8 Volt festgesetzt, so daß ein ausreichender Sicherheitsspielraum bestehen bleibt.
• Die Verzögerungsschaltung 165 der Regelungsvorrichtung nach Spitzen ermöglicht die Speicherung der logischen Ausgangssignale des Gatters P2 während einer bestimmten Dauer, beispielsweise etwa 2 Millisekunden lang.
• Eine solche Verzögerung hat den Zweck, durch eine Speicherung der logischen Erfassungssignale während einer Dauer, die mindestens gleich dem Zeitabstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Spitzen ist, jedes Einrasten an der Frequenz der Wellenkomponente der Spannung B+ zu verhindern, indem am Gatter P1 ein Zeitintervall angelegt wird, um den Erregerstrom während einer signifikanten Dauer abzusenken.
• Es folgt nun unter Bezugnahme auf Figur 2 eine Beschreibung eines konkreten Ausführungsbeispiels einer Schaltung, bei der die verschiedenen vorstehend dargelegten Funktionen zum Einsatz kommen.
• Die gleichgerichtete Generatorspannung B+ wird an einen ersten Anschluß eines Widerstands R0 angelegt, dessen zweiter Anschluß einerseits mit der Basis eines Transistors T1 und andererseits mit der Kathode einer Zenerdiode Z0 verbunden ist. Die Anode von Z0 ist über eine in Durchlaßrichtung geschaltete Diode D0 mit der Masse verbunden. Der Kollektor von T1 ist mit der Spannung B+ verbunden, während sein Emitter eine stabilisierte Spannungsquelle bildet, deren Wert durch den Wert der Zenerdiode Z0 bestimmt wird und beispielsweise 5 oder 6 Volt beträgt.
• Zwischen der Spannung B+ und der Masse ist eine Spannungsteilerbrücke vorgesehen, die aus drei in Reihe geschalteten Widerständen R1, R2, R3 besteht, wobei der Widerstand R2 einstellbar sein kann.
• Der gemeinsame Anschluß zwischen R1 und R2 führt über einen Widerstand R4 zum invertierenden Eingang eines Differentialverstärkers A2. Eine Bezugsspannung Vref, die den Schwellenwert der Regelung nach einem Mittelwert von B+ festlegt, wird an den nichtinvertierenden Eingang eines als Pufferverstärker geschalteten Differentialverstärkers A1 angelegt, dessen Ausgang über einen Widerstand R5 mit dem nichtinvertierenden Eingang von A2 verbunden ist. Der Ausgang von A1 ist ebenfalls mit einem ersten Anschluß eines Widerstands R6 verbunden, dessen zweiter Anschluß einerseits über einen Widerstand R7 mit dem invertierenden Ausgang von A2 und andererseits über einen Widerstand R8 mit dem Ausgang von A2 verbunden ist. Der Ausgang von A1 ist außerdem mit dem invertierenden Eingang eines dritten Differentialverstärkers A3 verbunden, dessen nichtinvertierender Eingang direkt an den Ausgang von A2 angeschlossen ist. Der Ausgang von A3 führt zu einer Verzögerungsschaltung M1, die um eine Zählschaltung CT1 und ein NOR-Gatter P3 herum aufgebaut ist, das ein durch geeignete Mittel (nicht dargestellt) verarbeitetes Taktsignal empfängt. Der Ausgang der Schaltung M1 ist mit einem ersten Eingang des NOR-Glieds P1 verbunden, dessen Ausgang mit der Leistungsstufe S des Reglers verbunden ist, der hier nur schematisch dargestellt wird, da er an sich bekannt ist, und der um einen oder mehrere geeignete Leistungstransistoren herum aufgebaut ist. Der Ausgang dieser Stufe 14 ist mit einem ersten Anschluß der Erregerwicklung Le des Wechselstromgenerators und mit der Kathode der parallel geschalteten Freilaufdiode Dr1 verbunden, während die zweiten Anschlüsse der Wicklung und der Diode mit der Masse verbunden sind. Desweiteren verbindet ein Widerstand R9 den Ausgang von P1 mit dem gemeinsamen Anschluß zwischen den Widerständen R2 und R3.
• Es folgt nun eine eingehendere Beschreibung der Spitzenerfassungsschaltung. Diese Schaltung umfaßt einen NPN-Transistor T5, dessen Kollektor über einen Widerstand R10 mit der +5V Leitung verbunden ist. Die Basis von T5 ist mit einem ersten Anschluß eines Widerstands R11 verbunden, während sein Emitter direkt mit der Masse verbunden ist.
• Der Kollektor von T5 ist außerdem mit der Anode einer Diode D1 verbunden, deren Kathode mit der Basis eines NPN-Transistors T2 verbunden ist. Die Basis von T2 ist außerdem über einen Widerstand R12 mit dem gemeinsamen Anschluß zwischen einer Reihenschaltung von drei Zenerdioden Z1, Z2, Z3 und einem Widerstand R13 verbunden. Der andere Anschluß der Reihenschaltung Z1, Z2, Z3 ist mit dem Potential B+ verbunden, während der andere Anschluß von R13 mit der Masse verbunden ist.
• Der Kollektor von T2 ist über einen Widerstand R14 mit der +5V Leitung verbunden, während sein Emitter direkt mit der Masse verbunden ist. Selbstverständlich kann die Reihenschaltung mehrerer Zenerdioden auch durch eine einzige Zenerdiode ersetzt werden.
• Der Kollektor von T2 ist außerdem mit der Basis eines NPN-Transistors T3 verbunden, dessen Emitter zur Masse geführt ist, während ein Kollektorwiderstand R15 den Kollektor an die +5V Leitung anschließt.
• Der Kollektor von T3 ist mit einem ersten Anschluß eines Widerstands R16 verbunden, dessen zweiter Anschluß mit dem Eingang einer Verzögerungsschaltung M2 verbunden ist, die weiter unten eingehender beschrieben wird.
• Das Potential B+ wird außerdem an einen ersten Anschluß eines Widerstands R17 angelegt, dessen zweiter Anschluß mit der Kathode einer Zenerdiode Z4 verbunden ist. Die Anode von Z4 ist über einen Widerstand R18 mit der Basis eines NPN-Transistors T4 und über einen Widerstand R19 mit der Masse verbunden. Der gemeinsame Anschluß zwischen R18, R19 und Z4 ist mit dem zweiten Anschluß des vorerwähnten Widerstands R11 verbunden.
• Der Emitter von T4 ist zur Masse geführt, während ein mit der +5V Leitung verbundener Kollektorwiderstand R20 vorgesehen ist. Der Kollektor von T4 ist außerdem an die Anode einer Diode D2 angeschlossen, deren Kathode mit dem Eingang der Schaltung M2 verbunden ist.
• Darüber hinaus ist ein Kondensator C2 zwischen der +5V Leitung und dem Eingang der Schaltung M2 angeordnet, während eine Diode D3 in Umkehrschaltung zwischen der Masse und dem besagten Eingang der Schaltung M2 eingesetzt ist.
• Die Schaltung M2 ist um eine Zählschaltung CT2 und ein NOR-Gatter P4 herum aufgebaut, das ein Taktsignal empfängt. Der Schaltung M2 ist ein NOR-Gatter P5 zugeordnet, dessen erster Eingang mit dem Ausgang von CT2 verbunden ist und dessen zweiter Eingang mit dem Kollektor von T4 verbunden ist. Der Ausgang von P5, der den Ausgang der Verzögerungsschaltung M2 bildet, ist mit dem zweiten Eingang des vorgenannten Gatters P1 verbunden.
• Es folgt nun eine kurze Beschreibung der Funktionsweise der Regelschaltung nach dem Mittelwert: Der Eingang Vref und der Verstärker A1 bilden die Bezugsspannungsschaltung. Das zur Erzielung des Mittelwerts von B+ benutzte aktive Filter ist um A2 herum aufgebaut, während A3 als Vergleichschaltung für den Vergleich zwischen dem Mittelwert und der Bezugsspannung Vref dient. Anhand der Verzögerungsschaltung M1 kann den an P1 angelegten Zeitintervallen eine ausreichende Dauer gegeben werden, um den Erregerstrom signifikant zu beeinflussen, wobei jedes Einrasten an der Frequenz der Wellenkomponente von B+ vermieden wird. Es kann beispielsweise eine Verzögerungszeit in einer Größenordnung von 2 Millisekunden festgelegt werden.
• An dieser Stelle ist darauf hinzuweisen, daß es sich bei dem Widerstand R9 um eine Gegenkopplung handelt, die selektiv eine Verschiebung an dem durch die Widerstände R1, R2 und R3 erzielten Bruchteil des Potentials B+ in Abhängigkeit vom Zustand von M1 bewirkt und dadurch eine Erhöhung der Regelungsfrequenz ermöglicht, wenn die Leistung des Wechselstromgenerators nahe an ihrem Höchstwert liegt, um ein Absinken auf sehr niedrige Frequenzen zu vermeiden, bei denen die Schwankungen des Potentials B+ wahrnehmbar und hinderlich sein könnten.
• Es folgt nun eine allgemeine Beschreibung der erfindungsgemäßen Schaltung für die Erfassung der Werte von positiven und negativen Spitzen.
• Zunächst liefert der Transistor T1 an die +5V Leitungen die stabilisierte positive Speisespannung, die für den Betrieb der Schaltungen notwendig ist, wie dies weiter oben erläutert wurde.
• Die Erfassungsschaltung für positive Spitzen ist hier um den Transistor T2 und die drei Zenerdioden Z1, Z2, Z3 herum aufgebaut, während die Erfassungsschaltung für negative Spitzen um den Transistor T4 und die Zenerdiode Z4 herum aufgebaut ist.
• Das Logikgatter P1, das weiter oben unter Bezugnahme auf Figur 1 beschrieben wurde, besteht aus dem Transistor T3 und der Diode D2.
• Außerdem bestehen die beiden Filter 162 und 164, die weiter oben unter Bezugnahme auf Figur 1 beschrieben wurden, hier aus einem einzigen Filter, das durch den Kondensator C2 und die Widerstände R20 und R16 gebildet wird. Eine solche Lösung ermöglicht die Einsparung eines Kondensators und damit eine Senkung der Herstellungskosten. Das Filter wird direkt am Eingang der Verzögerungsschaltung M2 angeordnet.
• Diese Verzögerungsschaltung umfaßt, wie bereits erwähnt, eine Zählschaltung CT2. Ihre Aufgabe besteht darin, die logischen Signale, die von den Erfassungsschaltungen für die positiven und negativen Spitzen geliefert werden, während einer Dauer zu speichern, die größer oder gleich dem Zeitabstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Spitzen ist, so daß ein Signal in einem Zeitintervall mit ausreichender Dauer geliefert wird, um effizient auf den Erregerstrom einwirken zu können, wobei jedes Einrasten an der Frequenz der Wellenkomponente von B+ vermieden wird. Die Dauer der angelegten Zeitintervalle wird beispielsweise in einer Größenordnung von 2 Millisekunden gewählt.
• Es folgt nun eine detaillierte Beschreibung jedes der vorstehend erwähnten Module:
a) Erfassungsschaltung für Spitzen
• Wenn eine positive Spitze des Potentials B+ einen Schwellenwert überschreitet, der durch die Summe der Kennspannungen von Z1, Z2, Z3 bestimmt ist, wird T2 durchlassend, während T3 sperrt. Daraus folgt, daß eine Spannung von +5V über R15 an den ersten Anschluß von R16 angelegt wird. Der anfänglich geladene Kondensator C2 entlädt sich somit über R16, um die Spannung am Eingang der Verzögerungsschaltung M2 allmählich ansteigen zu lassen, bis sie einen hohen Logikpegel erreicht. Dabei ist zu beachten, daß die Werte des Widerstands R16 und des Kondensators C2, die das Filter für die Erfassung von positiven Spitzen bilden, so ausgelegt sind, um zu verhindern, daß vorübergehende Kurzimpulse (Störimpulse des Potentials B+) dem Eingang von M2 die Möglichkeit geben, den hohen Logikpegel zu erreichen.
• Dabei ist zu beachten, daß in dieser Konstellation T4 durchlassend ist und nicht auf den Eingang von M2 einwirkt, während die Diode D2 nun sperrend ist.
b) Erfassungsschaltung für negative Spitzen
• Wenn sich eine negative Spitze des Potentials B+ noch vor einem unteren Schwellenwerts befindet, der durch die Kennspannung von Z4 definiert wird, ist T4 sperrend, wodurch D2 durchlassend wird. Daraus folgt, daß der Kondensator C2 sich allmählich hauptsächlich über R20 und D2 entlädt (und in geringerem Maße über R15 und R16, was vernachlässigt werden kann, wenn R20 deutlich kleiner als R15+R16 gewählt wird).
• Dabei ist zu beachten, daß beim Auftreten einer negativen Spitze diesseits des durch Z4 festgelegten Schwellenwerts der Transistor T3 normalerweise durchlassend wäre, wie dies weiter oben beschrieben wurde, und von daher der Entladung von C2 entgegenwirken würde, indem er ihn über R16 mit der Masse verbindet. Die auf dem Transistor T5 aufgebaute Stufe bewirkt, daß diese Erscheinung verhindert wird. Genauer gesagt sperrt T5 gleichzeitig mit T4, was zur Folge hat, daß T2 durchlassend und T3 sperrend wird. Dadurch wird vermieden, daß T3 während der Erfassung einer negativen Spitze der Entladung von C2 entgegenwirkt, um die Erreichung des hohen Logikpegels am Eingang der Schaltung M2 nach Ablauf einer bestimmten Dauer zu ermöglichen, die im wesentlichen durch die Zeitkonstante R20*C2 bestimmt wird.
• Als Beispiel ohne einschränkende Wirkung können die um den Kondensator C2 herum aufgebauten Filterschaltungen die folgenden Verzögerungen bewirken:
• - Erfassung einer positiven Spitze: 7 us;
• - Erfassung einer negativen Spitze: 2,5 us;
• - Rückkehr zu Normalbedingungen: 7 us.
• Es wird verständlich, daß die logischen Signale, die von den Erfassungsschaltungen für positive Spitzen bzw. für negative Spitzen geliefert werden, nach Art eines logischen ODER-Glieds (entsprechend dem Gatter P2 von Figur 1) mit Hilfe von T3-R16 und T4-D2 am Eingang der Verzögerungsschaltung M2 verknüpft werden. Das Signal hat einen niedrigen Pegel, wenn die positiven Spitzen unter dem oberen Schwellenwert Vsup liegen und wenn gleichzeitig die negativen Spitzen über dem unteren Schwellenwert Vinf bleiben. Es erhält seinen hohen Pegel, wenn einer diese Schwellenwerte überbzw. unterschritten wird. Das hat zur Folge, daß der Ausgang von CT2 während der Dauer der Verzögerungszeit auf den niedrigen Pegel gesetzt wird. Dabei ist zu beachten, daß die Erfassung einer negativen Spitze T4 während einer Dauer sperrt, die im Vergleich zur Verzögerungsdauer vernachlässigbar ist, so daß praktisch davon ausgegangen werden kann, daß sich T4 stets im Durchlaßzustand befindet. Unter diesen Bedingungen wirkt P5 nur als Inverter der logischen Ausgangspegel von CT2.
• Am Ausgang der Verzögerungsschaltung M2 ergibt sich somit, wie weiter oben erläutert wurde, ein positives Zeitintervall mit geeigneter Dauer, und dieses Signal wird mit dem logischen Signal für die Mittelwertregelung im Gatter P1 verknüpft, um den Erregerstrom zu senken, was zur Folge hat, daß die Amplitude der Wellenkomponente der Spannung B+ verringert wird und folglich die positiven Spitzen bzw. die negativen Spitzen je nach Fall unter oder über die Schwellenwerte Vsup und Vinf gebracht werden, um die Situation wieder zu normalisieren.
• Genauer gesagt hat das Anlegen eines Signals mit hohem Logikpegel und einer vorbestimmten Dauer am zweiten Eingang des Gatter P1 zur Folge, daß der Ausgang dieses Gatters auf den niedrigen Pegel gesetzt wird, unabhängig vom Zustand seines ersten Eingangs (der die Mittelwertregelung bestimmt), um so die Leistungsschaltung zu öffen, in der die Erregerwicklung des Wechselstromgenerators enthalten ist, und den Erregerstrom zu senken.
• Weiter oben wurde dargelegt, daß das Gatter P5 der Schaltung M2 in erster Linie eine logische Anpassungsschaltung ist, welche die zwischen dem Ausgang des Zählers CT2 und dem zweiten Eingang des Gatters P1 erzeugten Logikpegel umkehrt. Eine weitere Aufgabe dieses Gatters P5 besteht darin, die Wirkung der spitzenwertbezogenen Regelschaltung aufzuheben, welche die Leistungsstufe des Reglers sperren würde, falls sich die Fahrzeugbatterie entladen sollte. Genauer gesagt: Wenn die Batteriespannung ständig unter dem unteren Schwellenwert der Spitzenregelung liegt, im vorliegenden Falle 8 Volt, ist T4 ständig gesperrt, und es wird ein hoher Logikpegel an den zweiten Eingang von P5 angelegt. Das hat zur Folge, daß an das Gatter P1 und an die Leistungsschaltung nicht die Signale angelegt werden, die normalerweise eine Senkung des Erregerstroms bewirken würden. Dadurch wird eine Störung des Betriebs der Schaltung vermieden, wenn sich die Batterie entladen hat.
• Die vorliegende Erfindung ist natürlich keinesfalls auf die vorstehend beschriebene und in den Zeichnungen dargestellte Ausführungsform beschränkt, sondern der Fachmann kann daran alle Varianten oder Änderungen im Rahmen der beigefügten Ansprüche vornehmen.
• Es ist darauf hinzuweisen, daß die Regelungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung wahlweise bei Einfunktionsreglern und bei Mehrfunktionsreglern eingesetzt werden kann, wobei der Fachmann natürlich in der Lage ist, die erforderlichen Anpassungen vorzunehmen.

Claims (10)

1. Regelungsvorrichtung für die Ladung einer Batterie durch einen Wechselstromgenerator, der eine gleichgerichtete Spannung mit einer Wellenkomponente abgibt, in der Ausführung mit einer Regelschaltung (12) für die Regelung nach dem Mittelwert der gleichgerichteten Generatorspannung (B+) sowie mit einer Regelschaltung (161) für die Regelung nach dem Spannungswert der positiven Spitzen der Wellenkomponente, wobei die genannten Regelschaltungen durch eine von der gleichgerichteten Generatorspannung abgeleitete stabilisierte Spannung gespeist werden, sowie mit einer Leistungsschaltung (l4) für die Steuerung des Erregerstroms des Wechselstromgenerators, dadurch gekennzeichnet, daß sie außerdem eine Regelschaltung (163, 164) für die Regelung nach dem Wert der negativen Spitzen der Wellenkomponente umfaßt, die ebenfalls durch die stabilisierte Spannung gespeist wird und in der Lage ist, eine Verringerung des Erregerstroms zu bewirken, wenn die Spannung der negativen Spitzen unter einen bestimmten Schwellenwert absinkt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelschaltung nach dem Wert der negativen Spitzen eine Erfassungsschaltung (163) und ein Filter (164; C2, R16, R20) umfaßt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Filter (C2, R16, R20) der Regelschaltung nach dem Wert der negativen Spitzen und der Regelschaltung nach dem Wert der positiven Spitzen gemeinsam ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie am Ausgang der Regelschaltung nach dem Wert der negativen Spitzen eine Verzögerungsschaltung (M2; CT2, P4) umfaßt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Mittel (P2; T3, T4, D2) umfaßt, um logische Signale, die von der Regelschaltung nach dem Wert der negativen Spitzen und der Regelschaltung nach dem Wert der positiven Spitzen geliefert werden, vor der Verzögerungsschaltung (M2) zu verknüpfen.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelschaltung nach den positiven Spitzen und die Regelschaltung nach den negativen Spitzen jeweils eine Erfassungsstufe (161, 163) enthalten, die einen Transistor (T2; T4) umfaßt, dessen Basis über mindestens eine Zenerdiode (Z1-Z3; Z4) die gleichgerichtete Generatorspannung empfängt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Logikgatter (P1) enthält, das die logischen Signale zur Regelung nach dem Mittelwert und die verknüpften logischen Signale zur Regelung nach den Wert der positiven und negativen Spitzen verknüpft.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungsschaltung (M2) eine Zählschaltung (CT2) umfaßt.

9. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelschaltung nach dem Wert der negativen Spitzen ein Mittel (P5) umfaßt, um ihre Wirkung zu sperren, wenn die gleichgerichtete Generatorspannung aufgrund der Entladung der Batterie ständig diesseits eines bestimmten Schwellenwerts liegt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9 in Verbindung mit Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Sperrmittel ein Gatter (P5) umfaßt, dessen erster Eingang ein Erfassungssignal am Ausgang der Verzögerungsschaltung (M2) empfängt und dessen zweiter Eingang ein Erfassungssignal am Eingang der Verzögerungsschaltung empfängt.