DE69404929T2

DE69404929T2 - Stromversorgung für elektrische Geräte in Fahrzeugen

Info

Publication number: DE69404929T2
Application number: DE69404929T
Authority: DE
Inventors: Alvin Henry Berger
Original assignee: Ford Werke GmbH
Current assignee: Ford Werke GmbH
Priority date: 1993-10-04
Filing date: 1994-09-22
Publication date: 1998-01-22
Anticipated expiration: 2014-09-23
Also published as: EP0646498B1; US5569997A; JPH07172252A; EP0646498A1; DE69404929D1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf die Lieferung von elektrischer Leistung an flüchtige Datenspeicher in elektrischen Ausrüstungen die in Transportfahrzeugen benutzt werden und besonders auf eine wiederaufladbare Sicherheitsbatterie zur Lieferung von Leistung an flüchtige Datenspeicher während eines Ausfalls der primären Leistungsquelle.
Viele Typen von elektrischen Ausrüstungen in Automobilen, wie zum Beispiel ein Motorsteuer-Rechner, ein Audiosystem und eine Uhr nutzen flüchtige elektronische (Halbleiter) Datenspeicher zum Speichern von Informationen, die von der Ausrüstung benutzt werden. Ein flüchtiger Datenspeicher behält die Informationen nur so lange wie Energieleistung zugeführt wird, aber er bietet den Vorteil preisgünstig zu sein, geringe Abmessungen zu haben und die Fähigkeit zu besitzen, die Speicherinhalte mehrmals wieder zu schreiben. Ein nicht-flüchtiger wiederschreibender Speicher, der seine Speicherinhalte ohne permanente Leistungszufuhr erhält, ist verfügbar und wird oft für kritisches Informationsspeichern verwendet, aber er hat die Nachteile teurer zu sein und grössere Abmessungen zu besitzen. Deshalb wird zur Kostensparung nicht-kritische Information typischerweise in vielen Typen von elektrischen Ausrüstungen in flüchtigen Datenspeichern gespeichert. Zum Beispiel verwendet ein Automobil-Audiosystem typischerweise einen flüchtigen Datenspeicher zum Speichern von Nullstellungen von Radiostationen, von der letzten Tonstärkenregelung, von der letzten Stationsangleichung und von anderen Radio- und Steuerinformationen in flüchtigen Datenspeichem. Uhren in Automobilen haben Digital-Anzeigen, die typischerweise ausschliesslich flüchtige Datenspeicher verwenden, ob die Uhr ein integrierter Teil des Audiosystems oder eine separate Einheit auf dem Armaturenbrett eines Fahrzeugs ist. Ein elektronischer Motorsteuer-Rechner (EEC) verwendet einen flüchtigen Datenspeicher für verschiedene, adaptierbare Motorparameter, zur Optimierung der Leistung, wie zum Beispiel Leerlauf Luftstrom.
In den elektrischen Automobilsystemen des früheren Fachwissens erhält die elektrische Ausrüstung einschliesslich der flüchtigen Datenspeicher, elektrische Leistung von einer Hauptbatterie des Fahrzeugs. Aus einem Ausfall der Batterie des Fahrzeugs, weil sie entladen ist oder entfernt wurde, ergibt sich ein Verlust der Information von den flüchtigen Datenspeichern, die von den Batterien des Fahrzeugs mit Leistung versorgt werden. Deshalb ist es erforderlich, jedesmal, wenn eine Batterie entladen ist oder ersetzt wird, die flüchtigen Datenspeicher neu zu programmieren, um die verlorene Information wieder zu speichem. Zum Beispiel muss ein Benutzer eines Automobils eine Uhr manuell aufziehen und die gewünschten, voreingestellten Radiostationen nach emem Ausfall der Hauptbatterie manuell wieder eingeben. Hinsichtlich verlorener Speicherinhalte in dem EEC, kann die Funktion des Motors hergestellt werden, indem Basiswerte mit nachfolgender Wiederbestimmung der verlorenen Parameterwerte eingegeben werden; aber die Leistung des Motors und die Sendungen können während der Übergangszeit beeinträchtigt werden.
E.P.-A-0 426 109 handelt von einem Apparat zur Steuerung der Leistungszufuhr einer elektrischen Maschine in einem Fahrzeug bestehend aus einer primären Leistungszufuhr-Vorrichtung für Leistungszufuhr an die elektrische Maschine, einer sekundären Leistungszufuhr-Vorrichtung für Leistungszufuhr an die elektrische Maschine und einer Vorrichtung zum Erfassen des Zustands der elektrischen Maschine, um ein Signal hinsichtlich des Zustands zu liefem und einer Vorrichtung, die auf das Signal hinsichtlich des Zustands anspricht, um wahlweise Leistung von der besagten Zufuhrvorrichtung an die besagte elektrische Maschine zu liefern.
Ein weiteres Problem, das sich aus dem Ausfall der Hauptbatterie ergibt, ist die Unfähigleit selbst Apparate mit niedriger elektrischer Leistung im Fahrzeug zu betätigen. Zum Beispiel ist die Beleuchtung durch eine Innendeckenlampe nicht möglich, wenn die Batterie entladen ist.
Nach der vorliegenden Erfindung wird ein elektrischer Leistungsstromkreis für eine elektrische Ausrüstung in einem Fahrzeug geliefert, wobei das besagte Fahrzeug eine primäre Leistungsquelle hat, die enthält:
eine Leistungs-Abzweigleitung, die an die besagte elektrische Ausrüstung und an die besagte primäre Leistungsquelle angeschlossen ist; und
eine wiederaufladbare Batterie, die an die besagte Leistungs- Abzweigleitung angeschlossen ist, um die Leistung für die besagte elektrische Ausrüstung beizubehalten, beim Vorhandensein von Leistung von der besagten primären Leistungsquelle und die an die besagte erste Leistungsquelle zum Wiederaufladen angeschlossen ist, um die wieder aufladbare Batterie beim Ausfall der Leistung von der besagten primären Leistungsquelle wiederaufzuladen, dadurch gekennzeichnet, dass der besagte elektrische Leistungs-Stromkreis ausserdem einen tragbaren elektrischen Apparat zum Aufnehmen der besagten wiederaufladbaren Batterie enthält, von der er mit Leistung versorgt wird; und wo der besagte tragbare elektrische Apparat eine Taschenlampe enthält und die besagte elektrische Ausrüstung einen flüchtigen Datenspeicher enthält, der an die besagte Leistungs- Abzweigleitung angeschlossen ist.
Die Erfindung wird jetzt als Beispiel näher beschrieben, unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen, von denen:
Figur 1 ein schematischer Schaltplan eines elektrischen Leistungs- Stromkreises ist;
Figur 2 ein Blockschaltplan ist, der Abschnitte eines Audiosystems auf ausführlichere Weise darstellt;
Figur 3 ein Blockschaltplan ist, der Abschnitte einer Uhr auf ausführlichere Weise darstellt;
Figur 4 ein schematischer Blockschaltplan des Leistungs-Stromkreises nach der vorliegenden Erfindung ist, der eine tragbare Taschenlampe enthält; und
Figur 5 ein Schaltbild einer Anlage ist, die die tragbare, wiederaufladbare Taschenlampe der Figur 4 enthält.
Figur 1 stellt eine bevorzugte Auslegung der Erfindung dar, die eine Hauptfahrzeugbatterie 10 enthält, um eine Gleichstromleistung an eine Leistungs-Abzweigleitung 11 über eine Diode 12 zu liefern. Die Leistungs-Abzweigleitung 11 ist eine separate Leistungsleitung zur Leistungszufuhr um die Schaltkreise des flüchtigen Datenspeichers mit Energie in einer Vielzahl von elektrischen Vorrichtungen, wie zum Beispiel einem EEC 13, einer Uhr 14 und einem Audiosystem 15 aufzuladen. Die Leistungs-Abzweigleitung 11 ist auch angeschlossen, um Leistung von einer wiederaufladbaren Batterie 16 über eine Diode 17 zu erhalten.
Ein Zündschalter 18 ist an eine Batterie 10 angeschlossen, um Leistung an eine Zündleitung 20 zu liefem, wenn der Zündschalter 18 geschlossen ist. Die Zündleitung 20 ist an elektronische Vorrichtungen angeschlossen, wie zum Beispiel EEC 13 und ein Audiosystem 15, zur Lieferung von Hauptleistung an die Hochleistungs-Bestandteile dieser Vorrichtungen.
Eine Diode 19 ist zwischen der Zündleitung 20 und der wiederaufladbaren Batterie 16 angeschlossen, um die wiederaufladbare Batterie 16 wiederaufzuladen, wenn der Zündschalter 18 geschlossen ist. Die Batterie 10 wird an die anderen Lasten angeschlossen, entweder direkt oder über den Zündschalter 18, wie es im Fachwissen bekannt ist.
Der Leistungs-Schaltkreis auf Figur 2 hat zwei Hauptbetriebs-Zustände. Zuerst ist die Hauptbatterie 10 vorhanden und liefert elektrische Leistung (die Hauptbatterie 10 stellt eine primäre Leistung squelle dar, die auch einen Wechselstromerzeuger und einen Spannungsregler enthält, wie sie herkömmlicherweise in elektrischen Systemen von Fahrzeugen verwendet werden). Beim Vorhandensein von Leistung von dieser primären Leistungsquelle erhalten flüchtige Datenspeicher, die an die Leistung s-Abzweigleitung 11 angeschlossen sind, Spannung durch die Diode 12 von der Hauptbatterie 10. Vorzugsweise erzeugt die wiederaufladbare Batterie 16 eine Spannung, die niedriger ist, als die Spannung von der Hauptbatterie 10, so dass Leistung an den flüchtigen Datenspeicher nur von der Hauptbatterie 10 geliefert wird (die Diode 17 ist umgeschaltet polarisiert durch die höhere Spannung von der Hauptbatterie 10). Wenn der Zündschalter 18 geschlossen ist, wird Leistung von der Zündleitung 20 an elektrische Vorrichtungen, wie zum Beispiel EEC 13 und das Audiosystem 15 geliefert, wodurch der in der Diode 12 stattfindende Leistungsfall vermieden wird. Ausserdem wird die Diode 19 progressiv polarisiert, wodurch die wierderaufladbare Batterie 16 über den Zündschalter 18 und die Diode 19 wie deraufgeladen werden kann. Die Diode 17 verhindert das Wiederaufladen der wiederaufladbaren Batterie 16 wenn der Zündschalter 18 geöffnet ist.
In der Abwesenheit von Leistung von der primären Leistungsquelle der Hauptbatterie 10 wird an die flüchtigen Datenspeicher gelieferte Leistung von der wiederaufladbaren Batterie 16 aufgenommen. Flüchtige Datenspeicher-Schaltkreise erfordern typischerweise eine Fünf-Volt-Leistungszufuhr. Die wiederaufladbare Batterie 16 liefert eine Spannung, die grösser als der Leistungszufuhr-Bedarf der flüchtigen Datenspeicher und niedriger, als die Spannung von der Hauptbatterie 10 ist. Dadurch hat die wiederaufladbare Batterie 16 eine Spannung die typischerweise zwischen 12 und 5 Volt liegt, vorzugsweise bei ungefähr 8 Volt. Die Diode 12 hindert die von der wiederaufladbaren Batterie 16 kommende Leistung daran, zu anderen Lasten in der Abwesenheit von Leistung von der Hauptbatterie 10 zu strömen, wenn der Zündschalter 18 offen ist. Ausserdem verhindert die Diode 19 das Strömen der Leistung von der wiederaufladbaren Batterie 16 zu anderen Lasten, wenn der Zündschalter 18 geschlossen ist.
Unter Bezugnahme auf Figur 2 wird ein Audiosystem 15 mit mehr Einzelheiten dargestellt. Eine Leistungszufuhr 25 erhält ungeschaltete Batterieleistung BAT von der Leistungs-Abzweigleitung 11 und geschaltete Batterieleistung IGN von der Zündleitung 20. Die Leistungszufuhr 25 liefert eine ungeschaltete Abgabe von ungefähr 5 Volt an einen flüchtigen Datenspeicher 26. Speicherinhalte des Datenspeichers 26 werden von anderen Elementen des Audiosystems 15, wie zum Beispiel einem Mikroprozessor (nicht dargestellt) benutzt und geändert. Die Leistungszufuhr 25 enthält ebenfalls geschaltete Abgaben, die vorbestimmte Spannungen nur als Ansprechen auf Leistung von der Zündung 20 liefern. Die geschalteten Abgaben liefern Leistung an Stromkreise mit höherer Leistung, wie zum Beispiel einen Kassettenantrieb, Radiotuner und Stromkreise für Audiosysteme und Verstärker.
Unter Bezugnahme auf Figur 3 wird die Uhr 14 ausführlicher dargestellt, wobei sie einen Spannungsregler 27 enthält, der ungeschaltete Batterieleistung BAT von der Leistungs-Abzweigleitung 11 erhält. Der Spannungsregler 27 liefert Leistung an den Zähler-Stromleitungskreis 28 und eine Digital-Anzeige 29, wie sie im Fachwissen bekannt ist. Zwei Rückstellung sschalter 30 und 31 werden zur Rückstellung der Speicherinhalte des Zähler-Stromleitungskreises 28 geliefert, um die auf der Anzeige 29 angegebene Zeit anzugleichen, wie es im Fachwissen bekannt ist. Die Uhr 14 ist ein Beispiel für einen elektrischen Apparat, von dem jederzeit ständiger Betrieb gefordert wird (sogar wenn der Zündschalter abgestellt ist und sogar in Abwesenheit von Leistung von der Hauptbatterie). Aber die Uhr 14 kann auch geschaltete Leistung (nicht dargestellt) enthalten, um Leistung an die Anzeige 29 zu unterbinden oder zu reduzieren, wenn der Zündschalter abgestellt ist, wodurch eine Leistungsentnahme von der Batterie begrenzt wird.
Ein anderer Apparat mit niedriger Leistung, dessen Anwesenheit wünschenswert wäre, sogar bei Abwesenehit von Leistung von der Hauptbatterie, ist eine Lichtquelle, wie zum Beispiel eine Deckenbeleuchtung. In der auf Figur 4 dargestellten Auslegung der Erfindung wird Beleuchtung durch eine wiederaufladbare Taschenlampe 35 geliefert. Ein Taschenlampengehäuse 36 enthält eine wiederaufladbare Batterie 16, die mit dem auf Figur 1 dargestellten Leistungs-Stromkreis verbunden ist, über einen Stecker, der einen Stromanschluss-Abschnitt 37 und einen Steckdosenabschnitt 38 hat. Eine Glühbirne 39 und ein Taschenlampenschalter 40 sind serienweise über die wiederaufladbare Batterie 16 angeschlossen. Der Schalter 40 ist normalerweise geöffnet, aber er kann durch die Betätigung eines Schiebers 41 geschlossen werden. Der Stromanschluss 37 und die Steckdose 38 sind polarisiert, um einen korrekten Anschluss an die wiederaufladbare Batterie 16 zu gewährleisten.
Wie es auf Figur 5 dargestellt wird, wird die wiederaufladbare Taschenlampe 35 vorzugsweise in einem Halter 42 gehalten. Die Taschenlampe 35 schiebt sich in den Halter 42, so dass der Stromanschluss 37 und die Steckdose 38 einrasten. Ein Riegel oder ein federbelasteter Feststeller (nicht dargestellt) werden verwendet, um die Taschenlampe 35 im Halter 42 zu halten. Der Halter 42 befindet sich unter einem Armaturenbrett 43 auf der Seite des Beifahrers eines Automobils. Diese bevorzugte Anbringung kann entweder vom Fahrer oder dem Insassen des vorderen Nebensitzes erreicht werden und interferiert nicht mit dem Zugang zu anderen Steuervorrichtungen für den Fahrer. Ausserdem ist es unwahrscheinlich, dass sie von seinem Halter gelöst wird.
Als Zusammenfassung behält die vorausgegangene Erfindung flüchtige Datenspeicher-Inhalte in elektronischen Speichern von elektrischen Ausrüstungen in einem Fahrzeug mit einer primären Leistungsquelle. Wenn die primäre Leistungsquelle verfügbar ist, wird der flüchtige Speicher im wesentlichen ständig von der primären Leistungsquelle mit Energie versorgt und die wiederaufladbare Nebenleistungsquelle (d.h. die wiederaufladbare Batterie) wird von der primären Leistungsquelle wiederaufgeladen. Wenn die primäre Leistungsquelle nicht verfügbar ist, wird der flüchtige Datenspeicher von der wiederaufladbaren Neben- Leistungsquelle mit Energie versorgt. Wenn die primäre Leistungsquelle nicht verfügbar ist, wird ausserdem verhindert, dass elektrische Leistung von der wiederaufladbaren Neben-Leistungsquelle auf andere elektrische Ausrüstungen, als den flüchtigen Datenspeicher ausströmt.

Claims

1. Ein elektrischer Leistungs-Stromkreis für elektrische Ausrüstungen (15) in einem Fahrzeug, wobei das besagte Fahrzeug eine primäre Leistungsquelle (10) hat, bestehend aus:

einer Leistungs-Abzweigleitung (11), die an die besagte elektrische Ausrüstung und an die besagte primäre Leistungsquelle angeschlossen ist; und

einer wiederaufladbaren Batterie (16), die an die besagte Leistungs- Abzweigleitung (11) angeschlossen ist, um Leistung an der besagten elektrischen Ausrüstung während der Abwesenheit von Leistung von der besagten primären Leistungsquelle (10) beizubehalten und die an die besagte primäre Leistungsquelle (10) angeschlossen ist, um die besagte wiederaufladbare Batterie beim Vorhandensein von Leistung von der besagten primären Leistung squelle (10) wiederaufzuladen; dadurch gekennzeichent, dass der besagte elektrische Leistungs- Stromkreis ausserdem einen tragbaren elektrischen Apparat (35) enthält, der eine wiederaufladbare Batterie (16) aufnimmt und von ihr mit Leistung versorgt wird; und in der der besagte tragbare elektrische Apparat (35) eine Taschenlampe enthält und die besagte elektrische Ausrüstung einen flüchtigen Datenspeicher (26) enthält, der an die besagte Leistungs-Abzweigleitung (11) angeschlossen ist.

2. Ein Stromkreis nach Anspruch 1, der ausserdem eine einseitig gerichtete Vorrichtung (19) enthält, die an die besagte Leistungs- Abzweigleitung (11) angeschlossen ist, um zu verhindern, dass Leistung von der besagten wiederaufladbaren Batterie (16) zu einer anderen elektrischen Ausrüstung als dem flüchtigen Datenspeicher strömt.

3. Ein Stromkreis nach Anspruch 1 oder 2, der ausserdem einen Zündschalter (18) enthält, um der besagten wiederaufladbaren Batterie (16) zu ermöglichen, sich von der besagten primären Leistungsquelle (10) nur dann wiederaufzuladen, wenn der besagte Zündschalter (18) emgeschaltet ist.

4. Ein Stromkreis nach Anspruch 1, in dem die besagte primäre Leistungsquelle (10) eine Hauptfahrzeugbatterie enthält

5. Ein Stromkreis nach Ansspruch 1, in dem die besagte elektrische Ausrüstung, die den besagten flüchtigen Datenspeicher enthält, ein Audiosystem (15), eine elektronische Motorsteuerung (13) und/oder eme elektronische Uhr (14) beinhaltet.

6. Ein System nach Anspruch 4, das ausserdem enthält: eine erste Diode (12), deren Kathode an die besagte Leistungs- Abzweigleitung (11) angeschlossen ist und deren Anode an die besagte Hauptfahrzeugbatterie (10) angeschlossen ist.

7, Ein System nach Anspruch 4, das ausserdem enthält: einen Zündschalter (18), dessen eines Ende an die besagte Hauptfahrzeugbatterie (10) angeschlossen ist;

eine zweite Diode (17) deren Kathode an die besagte Leistungs- Abzweigleitung und deren Anode an die besagte wiederaufladbare Batterie angeschlossen ist; und

eine dritte Diode (19) deren Anode an das andere Ende des besagten Zündschalters (18) und dessen Kathode an die besagte wiederaufladbare Batterie (16) angeschlossen ist.

8. Ein System nach Anspruch 4, das ausserdem ein Gehäuse (36) für den besagten tragbaren elektrischen Apparat (35) enthält.

9. Ein System nach Anspruch 8, das ausserdem einen freigebenden elektrischen Stecker (37, 38) enthält, um den besagten tragbaren elektrischen Apparat (35) an die besagte Leistungs-Abzweigleitung (11) anzuschliessen.