DE69734053T2 - Einrichtung zur Ladespannungssteuerung einer Kraftfahrzeugbatterie mittels eines Drehstromgenerators - Google Patents

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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/14Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from dynamo-electric generators driven at varying speed, e.g. on vehicle
    • H02J7/16Regulation of the charging current or voltage by variation of field
    • H02J7/163Regulation of the charging current or voltage by variation of field with special means for initiating or limiting the excitation current

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Regelung der Ladespannung zum Laden einer Kraftfahrzeugbatterie mittels eines Drehstromgenerators.
  • Im einzelnen bezieht sich die Erfindung auf eine Regelungseinrichtung, die – außer einem eigentlichen Regler, der Erregungssignale an die Erregerwicklung eines Drehstromgenerators liefert – eine externe Managementeinheit außerhalb des besagten Reglers und des Drehstromgenerators umfasst, die den besagten Regler 11 steuert.
  • Die EP 0 691 726 beschreibt ein Ladesystem für ein Kraftfahrzeug, das für den Fall eines Reglers geeignet ist, der Steueranweisungen erhält, die der Motorkontrollrechner des Fahrzeugs an ihn überträgt. Ein derartiges Ladesystem weist jedoch eine geringe Reaktionsfähigkeit auf, da nach dem Aufwecken des Reglers eine gewisse Zeit verstreicht, bevor dieser die Steueranweisungen bestimmt hat, die von dem durch den Rechner übertragenen Signal befördert werden, und somit wieder in Aktion tritt.
  • Außerdem könnte zur Ausführung einer derartigen Regelungseinrichtung eine Struktur in der Art, wie sie in 1 veranschaulicht worden ist, in Betracht gezogen werden.
  • Darin besteht der Regler 1 aus einer Steuerschaltung 2 und aus einer Leistungsschaltung 3, wobei letztere die durch die Steuerschaltung 2 gelieferten Erregungssignale verstärkt. Die verstärkten Erregungssignale werden an die Erregerwicklung 4a des Drehstromgenerators 4 (Läufer) in Form einer Spannung Vex angelegt, die einen Erregerstrom les in der besagten Erregerwicklung 4a bewirkt.
  • Die Steuerschaltung 2 ist über eine Drahtleitung 6 mit einem Rechner 5 – beispielsweise mit dem Rechner der Motorkontrolle – verbunden, der die externe Managementeinheit der Einrichtung bildet.
  • Bei einer derartigen Einrichtung wird die Regelungsfunktion durch das Signal aktiviert, das durch den Rechner 5 – über die Verbindung 6 – an die Steuerschaltung 2 übertragen wird. Bei diesem Signal handelt es sich beispielsweise um ein pulsweitenmoduliertes Signal (Pulse Width Modulation oder PWM nach der vom Fachmann in der Regel verwendeten angelsächsischen Terminologie).
  • Die Steuerschaltung 2 wird dann aufgeweckt und überträgt an die Leistungsschaltung 3 ein Vorerregungssignal. Der Drehstromgenerator 4 wird infolgedessen magnetisiert, so dass die Drehung des Drehstromgenerators ein Phasensignal erzeugt (Spannung an den Klemmen einer der Wicklungen).
  • Sobald die Steuerschaltung 2 dieses Phasensignal erfasst hat, wird das Vorerregungssignal in ein Erregungssignal umgewandelt, um die Batteriespannung zu regeln.
  • Ein solche Struktur erweist sich jedoch nicht als völlig zufriedenstellend.
  • An der Verbindung 6 können elektromagnetische Störungen auftreten, die durch Anlagen innerhalb oder außerhalb des Fahrzeugs verursacht werden (beispielsweise Funktelefon). Derartige Störungen können an den Klemmen der Verbindung 6 Überspannungen erzeugen, die wiederum die Steuerschaltung 2 wecken und infolgedessen einen Vorerregungsstrom hervorrufen können, der die Batterie entlädt, wenn das Fahrzeug steht. In diesem Zusammenhang ist insbesondere zu beachten, dass der Entladestrom dabei größer als 50 mA sein kann.
  • Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, diesen Nachteil zu beseitigen und eine derartige Regelungseinrichtung vorzuschlagen, die es ermöglicht, das Ansteuern des Reglers im Normalbetrieb und im reduzierten Betrieb auszuführen, und die eine gute Immunität gegenüber elektromagnetischen Störungen aufweist.
  • Die empfohlene Lösung besteht darin, die Schaltung des Drehstromgenerators durch einen Erregerstrom zu magnetisieren, der durch das von der externen Managementeinheit gelieferte Steuersignal festgelegt wird, wobei dieses Steuersignal die Leistungsstufe des Reglers direkt steuert, wenn der Drehstromgenerator nicht läuft.
  • Die Erfindung schlägt daher eine Einrichtung zur Regelung der Ladespannung einer Kraftfahrzeugbatterie mittels eines Drehstromgenerators vor, umfassend einerseits eine Steuerschaltung, die Mittel, um die Erregung der Erregerwicklung des Drehstromgenerators in Abhängigkeit von der Ladespannung zu steuern, sowie Mittel enthält, um den Beginn der Drehung des Drehstromgenerators zu erfassen, und andererseits eine Leistungsschaltung, die Mittel zur Verstärkung der Erregungssignale umfasst, welche die Steuerschaltung an sie überträgt, wobei die besagte Regelungseinrichtung eine externe Managementeinheit umfasst, die mit der Steuerschaltung verbunden ist, um verschiedene Regelungsparameter an sie zu übertragen, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistungsschaltung ebenfalls mit der externen Managementeinheit verbunden ist und Mittel umfasst, die es ihr ermöglichen, selbst ein Erregungssignal zu erzeugen, wenn die Managementeinheit ein Steuersignal liefert, wobei die Steuerschaltung geeignet ist, nur dann aktiviert zu werden, um ein Erregungssignal auszugeben, wenn der Beginn der Drehung des Drehstromgenerators erfasst wird.
  • Diese Einrichtung wird vorteilhafterweise durch die verschiedenen nachfolgenden Merkmale, für sich genommen oder in allen ihren möglichen Kombinationen, ergänzt:
    • – Die Leistungsschaltung umfasst Logikmittel, die mit den Mitteln zur Erfassung des Beginns der Drehung des Drehstromgenerators sowie mit der externen Managementeinheit verbunden sind und die über die Verstärkungsmittel nur dann ein Erregungssignal erzeugen, wenn die externe Managementeinheit ein Steuersignal liefert und wenn kein Beginn der Drehung des Drehstromgenerators erfasst wird.
    • – Die Mittel zur Erfassung des Beginns der Drehung des Drehstromgenerators umfassen eine Erfassungsschaltung zum Erfassen des Auftretens einer Spannung zwischen zwei Phasen des Drehstromgenerators.
    • – Die Erfassungsschaltung für dieses Phasensignal umfasst einen Signaldetektor, der ein Hochpegelsignal erzeugt, wenn die Spannung, die diesem Phasensignal entspricht, größer als ein gegebener Schwellenwert ist, eine Zeitschaltvorrichtung, die das Signal am Ausgang dieses Detektors erhält und die zurückgestellt wird, wenn sich dieses Signal auf seinem hohen Pegel befindet, einen logischen Inverter, dessen Eingang mit dem Ausgang der Zeitschaltvorrichtung verbunden ist und dessen Ausgang mit einem in der Steuerschaltung vorhandenen Rechner verbunden ist.
    • – Die Leistungsschaltung umfasst einen logischen Inverter, der das durch die externe Managementeinheit ausgegebene Signal erhält, sowie ein logisches NICHT-ODER-Glied, das den Ausgang dieses logischen Inverters sowie den des logischen Inverters der Erfassungsschaltung erhält.
    • – Die Leistungsschaltung umfasst außerdem ein logisches ODER-Glied, das eingangsseitig den Ausgang des besagten logischen NICHT-ODER-Glieds sowie das durch den Rechner der Steuerschaltung erzeugte Erregungssteuerungssignal erhält.
    • – Die Steuerschaltung und die Leistungsschaltung umfassen Mittel, um nach Anforderung durch die externe Managementeinheit die Spannung zwischen zwei Phasen des Drehstromgenerators zu regeln.
    • – Das logische ODER-Glied erhält ebenfalls eingangsseitig ein Signal, das durch die Regelungsmittel zur Regelung der Spannung zwischen zwei Phasen des Drehstromgenerators erzeugt wird.
    • – Die Leistungsschalung umfasst ein zweites logisches NICHT-ODER-Glied, dessen Ausgang an den Eingang des logischen ODER-Glieds geleitet wird und das eingangsseitig ein Signal am Ausgang des Rechners der Steuerschaltung sowie ein Signal am Ausgang von Mitteln erhält, die das Überschreiten eines oder mehrerer gegebener Spannungsschwellenwert(e) durch die Phasen des Drehstromgenerators erfassen.
    • – Diese Erfassungsmittel zum Erfassen des Überschreitens von Schwellenwerten umfassen einen Signaldetektor, der ein Niedrigpegelsignal erzeugt, wenn die Phasenspannungen Spitzenwerte unterhalb eines gegebenen Schwellenwerts annehmen, eine Zeitschaltvorrichtung, die das Signal am Ausgang dieses Detektors erhält und die zurückgestellt wird, wenn sich dieses Signal auf seinem hohen Pegel befindet, einen logischen Inverter, dessen Eingang mit dem Ausgang der Zeitschaltvorrichtung verbunden ist und dessen Ausgang an das zweite logische NICHT-ODER-Glied übertragen wird.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung. Diese Beschreibung dient nur zu Veranschaulichungszwecken und hat keine einschränkende Wirkung. Sie ist unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen zu lesen. Darin zeigen im einzelnen:
  • die bereits analysierte 1 eine schematische Darstellung einer Regelungseinrichtung mit einer externen Managementeinheit;
  • 2 eine schematische Darstellung einer Regelungseinrichtung nach einer ersten möglichen Ausführungsart der Erfindung;
  • 3 ein Schaltbild zur Veranschaulichung einer möglichen Schaltungsanordnung für eine Einrichtung der in 2 dargestellten Art;
  • 4 ein Schaltbild zur Veranschaulichung einer möglichen Schaltungsanordnung für die Phasensignaldetektoren der Einrichtung von 3.
  • Die in 2 veranschaulichte Regelungseinrichtung umfasst einen Regler 11, der einerseits aus einer Steuerschaltung 12, die ein Phasensignal erhält, das einer Spannung zwischen zwei Phasen des Ankers 14b des Drehstromgenerators 14 (Eingänge φ1 und φ2) entspricht, und andererseits aus einer Leistungsschaltung 13 besteht, die einen Erregerstrom an die Erregerwicklung 14a des Drehstromgenerators 14 liefert.
  • Diese Regelungseinrichtung umfasst außerdem eine Managementeinheit 15, die sowohl mit der Steuerschaltung 12 als auch mit der Leistungsschaltung 13 verbunden ist (Drahtleitungen 16).
  • Im Gegensatz zu der Steuereinrichtung von 1 wird das durch die Einheit 15 ausgegebene Signal nicht benutzt, um die Steuerschaltung 12 aufzuwecken. Die Leistungsschaltung 13, die direkt mit der Managementeinheit 15 verbunden ist, erzeugt ihrerseits beim Empfang des durch die Managementeinheit 15 ausgegebenen Signals ein Erregungssignal, das den Drehstromgenerator magnetisiert.
  • Die Steuerschaltung 12 wird ihrerseits durch das Auftreten eines Phasensignals zwischen den Eingängen φ1 und φ2 geweckt, das heißt, wenn sich der Drehstromgenerator 14 dreht – und daher die Batterie aufladen kann.
  • Eine durch die Verbindungen 16 hindurchgehende Störung kann daher nicht den Regler aktivieren und eine Entladung der Batterie bewirken, wenn der Drehstromgenerator nicht läuft.
  • Solange sich der Drehstromgenerator 14 nicht dreht, existiert das Phasensignal nicht, und die Steuerschaltung 12 kann nicht aufgeweckt werden.
  • Eine Störung erzeugt lediglich einen leichten Erregungsstrom (unter 1 mA), der nicht in der Lage ist, die Batterie spürbar zu entladen.
  • Sobald sich der Drehstromgenerator dreht und sobald die Steuerschaltung 12 aufgeweckt ist, gibt die Steuerschaltung 12 ein Erregungssignal aus, das von verschiedenen Parametern des durch die Managementeinheit 15 abgegebenen Signals abhängig ist (Frequenz, Amplitude, Tastverhältnis ...). Es kann vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass während der Beschleunigungsphase des Motors dieses Signal ein von der Ladespannung unabhängiges Vorerregungssignal ist, um das Drehmoment des Drehstromgenerators während dieser Phase zu verringern, während die normale Regelung der Ladespannung erst nach Abschluss dieser Anlaufphase stattfindet.
  • Wie dies in 3 veranschaulicht ist, umfasst die Steuerschaltung 12 in einer möglichen Ausführungsart einen Rechner 17, eine Schaltung 18 zur Erfassung des Phasensignals, deren Ausgang mit einem Eingang RS des Rechners 17 verbunden ist, eine Spannungsfilterschaltung 19, welche die Ausgangsspannung des Drehstromgenerators über eine Speiseklemme B+ mit einem Eingang CAN des Rechners 17 verbindet, sowie eine Schaltung 20 zur Regelung des Phasensignals.
  • Der Rechner 17 ist durch einen Eingang IN1 über die Verbindung 16 mit der Managementeinheit 15 verbunden.
  • Außerdem erhält er ein Taktsignal (Eingang CK3).
  • Die Schaltung 18 zur Erfassung des Phasensignals umfasst einen Signaldetektor 21, der weiter unten unter Bezugnahme auf 4 eingehender beschrieben werden soll. Dieser Detektor 21 erhält eingangsseitig die Spannung zwischen den Eingängen φ1 und φ2. Er erzeugt ein Hochpegelsignal, wenn diese Spannung größer als 0,6 Volt ausfällt. Das Signal RAZ1 am Ausgang dieses Detektors 21 wird an eine Zeitschaltvorrichtung TEMP1 geschickt (Eingang CK1 des Taktsignals), die mit einem logischen Inverter Inv1 in Reihe geschaltet ist, dessen Ausgang seinerseits am Eingang RS des Mikrocontrollers 17 eingespeist wird.
  • Zwischen dem Ausgang des Phasensignaldetektors 21 und einem Eingang IN2 des Rechners 17 ist ein Frequenzteiler DIV geschaltet.
  • Die Filterschaltung 19 besteht aus einer Teilerbrücke (Widerstände R1, R2 und R3) und aus einem Kondensator C1.
  • Die Schaltung 20 zur Regelung des Phasensignals besteht ebenfalls aus einem Phasensignaldetektor 22, der mit einer mit einem logischen Inverter Inv2 in Reihe geschalteten Zeitschaltvorrichtung TEMP2 verbunden ist (Eingang CK2 des Taktsignals). Der Phasendetektor 22 erzeugt ein Signal RAZ2, das einen hohen Pegel aufweist, wenn die Spannung zwischen den Eingängen φ1 und φ2 größer als 7 Volt ausfällt.
  • Die Leistungsschaltung 13 umfasst ihrerseits eine Schaltung 23 zur Validierung des durch die Managementeinheit 15 ausgegebenen Signals, eine Schaltung 24 zur Validierung der Phasenregelung, einen Kollektor 25 der verschiedenen Erregungssignale sowie einen Leistungsverstärker 26, der den Erregungsstrom lex an die Erregerwicklung liefert.
  • Die Schaltung 23 umfasst einen logischen Inverter Inv3, der das durch die Managementeinheit 15 ausgegebene Signal erhält, sowie ein NICHT-ODER-Gatter (NOR1), das einerseits das Signal am Ausgang des Inverters Inv3 und andererseits das Signal am Ausgang des Inverters Inv1 erhält.
  • Die Schaltung 24 zur Validierung des Phasensignals umfasst ein NICHT-ODER-Gatter (NOR2), das eingangsseitig einerseits das Signal am Ausgang des Inverters Inv2 und andererseits ein durch den Rechner 18 an einem Ausgang OUT1 ausgegebenes Signal erhält.
  • Der Kollektor 25f besteht aus einem logischen ODER-Gatter, das die Ausgänge der Gatter NOR1 und NOR2 sowie das durch den Rechner 17 ausgegebene Erregungssignal erhält.
  • Wenn sich der Drehstromgenerator nicht dreht, startet der Phasendetektor 21 nicht wieder die Zeitschaltung TEMP1, deren Ausgangspegel auf 1 bleibt. Der Ausgang des Inverters Inv1 bleibt auf null, und der Rechner 17 wird nicht aktiviert. Wenn daher die Managementeinheit 15 ein Signal PWM liefert, wird dies durch den Rechner 17 nicht berücksichtigt. Dieses Signal PWM wird hingegen am Ausgang (Ext) des Gatters NOR1 wiederhergestellt. Gleichzeitig bleibt der Ausgang (Exc) des Mikrocontrollers 17 auf null, da dieser nicht aktiviert ist. Aus dem gleichen Grund steht der Ausgang OUT1 auf dem Pegel 1, wodurch der Ausgang (Exph) des Gatters NOR2 auf den Pegel null gesetzt wird. Das einzige für den Verstärker 26 verfügbare Erregungssignal ist daher das am Ausgang (Ext) des Gatters NOR1 wiederhergestellte Signal PWM. Wenn sich der Drehstromgenerator nicht dreht, entspricht das Erregungssignal demzufolge nur dem Signal PWM.
  • Wenn der Drehstromgenerator zu drehen beginnt, erfasst der Phasendetektor 21 das Vorliegen eines Phasensignals an den Eingängen φ1 und φ2, woraufhin er die Zeitschaltung TEMP1 auf null zurückstellt. Der Ausgang des Inverters Inv1 geht auf 1 über, ebenso wie der Eingang RS des Rechners 17, der daraufhin geweckt wird. Gleichzeitig wechselt der Ausgang des Gatters NOR1 auf null. Der Rechner 17 kann daher ein Erregungssignal am Ausgang Exc liefern, um den Strom lex über den Verstärker 26 in der Erregerwicklung zu kontrollieren.
  • Darüber hinaus kann der Rechner 17 in Abhängigkeit von dem Signal, das er von der Managementeinheit 15 erhält, beispielsweise wenn dessen Tastverhältnis einen Wert in einem gegebenen Bereich annimmt, eine Phasenregelung auf 7 Volt freigeben, indem er den Ausgang OUT1 auf den Pegel null setzt. Wenn die Spannung zwischen den φ1 und φ2 unter 7 Volt absinkt, setzt der Phasendetektor 22 die Zeitschaltung TEMP2 nicht mehr zurück auf null, deren Ausgang zum Pegel 1 übergeht, wodurch der Ausgang des Inverters Inv2 auf null zurückgestellt wird. Wenn sich der Ausgang OUT1 ebenfalls auf null befindet, liefert der Ausgang des Gatters NOR1 ein Erregungssignal Exph mit dem Pegel 1, wodurch der Erregerstrom lex über das Gatter OR und den Verstärker 26 erhöht wird.
  • Bei der Schaltung DIV handelt es sich um einen Frequenzteiler, der es dem Rechner 17 ermöglicht, die Frequenz des Signals einfacher als Eingangsparameter zu verwenden. Diese Möglichkeit wird zum Beispiel dann genutzt, wenn der Rechner über eine Funktion progressives Laden oder Drehzahlkontrolle verfügt, wie sie insbesondere in der Patentschrift FR 2 701 609 beschrieben werden.
  • In 4 ist eine mögliche Schaltungsanordnung für die Phasendetektoren 21 und 22 veranschaulicht worden.
  • Bei dieser Schaltungsanordnung umfasst der Detektor 21 einen ersten bipolaren Transistor T1 in der Ausführung als NPN-Transistor, dessen Basis über einen Widerstand R1 mit dem Eingang φ1 verbunden ist. Der Emitter dieses Transistors T1 ist über einen Widerstand R2 mit dem Eingang φ2 verbunden. Zwischen dem Emitter und der Basis dieses Transistors T1 ist eine Diode D1 geschaltet. Diese Diode D1 ist von dem besagten Emitter zu der besagten Basis durchgeschaltet.
  • Der Kollektor des Transistors T1 ist mit der Basis eines Transistors T2 in der Ausführung als PNP-Transistor verbunden, dessen Emitter seinerseits mit einer Speiseklemme zum Anschluss an die Spannung B+ am Ausgang des Drehstromgenerators 14 verbunden ist. Die Basis dieses Transistors T2 ist ebenfalls über einen Widerstand R3 mit der besagten Speiseklemme B+ verbunden.
  • Der Kollektor des Transistors T2 ist über einen Widerstand R4 an die Masse angeschlossen. Außerdem ist er mit einem Widerstand R5 verbunden, der an seinem anderen Ende an die Kathode einer Zener-Diode Z1 angeschlossen ist. Das Signal an der Verbindungsstelle zwischen der Zener-Diode Z1 und dem Widerstand R5 ist das Signal RAZ1, das in die Zeitschaltung TEMP1 eingespeist wird. Die Zener-Spannung der besagten Diode Z1 beträgt 5 Volt.
  • Wenn sich der Drehstromgenerator dreht, nimmt die Spannung Vφ1 – Vφ2 zwischen den Eingängen φ1 und φ2 einen positiven Wert größer als 0,6 Volt an, wobei die Transistoren T1 und T2 durchgeschaltet sind, so dass das Signal RAZ1 die Zeitschaltung TEMP1 auf null zurückstellt. Umgekehrt gilt: Wenn sich der Drehstromgenerator nicht dreht, nimmt diese Spannung einen Wert kleiner als 0,6 Volt an, wobei diese Transistoren T1 und T2 gesperrt sind, so dass der Detektor 21 die Zeitschaltung nicht neu startet.
  • Die Schaltungsanordnung des Detektors 22 umfasst ihrerseits einen Transistor T3 in der Ausführung als PNP-Transistor, dessen Basis durch einen Widerstand R6 mit dem Eingang φ2 verbunden ist. Sein Emitter ist über einen Widerstand R7 mit der Klemme B+ verbunden.
  • Außerdem ist dieser Emitter an die Masse über eine Zener-Diode Z2 angeschlossen, die von der Masse zur Klemme B+ durchgeschaltet ist und deren Zener-Spannung 8,5 Volt beträgt. Sein Kollektor ist wiederum durch einen Widerstand R8 mit der Basis eines Transistors T4 verbunden, die außerdem durch einen Widerstand R9 mit dem Eingang φ1 verbunden ist. Der Emitter dieses Transistors T4 ist an die Masse angeschlossen. Sein Kollektor ist über einen Widerstand R10 mit der Klemme B+ verbunden. Zwischen der Masse und seinem Kollektor ist eine Zener-Diode Z3 geschaltet, die von der Masse zu dem besagten Kollektor durchgeschaltet ist.
  • Das Signal am Ausgang des Kollektors dieses Transistors T4 ist das in die Zeitschaltung TEMP2 eingespeiste Signal RAZ2.
  • Wenn sich der Drehstromgenerator dreht, sorgt diese Schaltungsanordnung somit dafür, dass das Phasenwechselsignal φ2 an seinen Spitzen eine Spannung größer als ein gegebener Schwellenwert, beispielsweise von 7 Volt, überschreitet. Diese Bedingung ermöglicht es, den einwandfreien Betrieb eines elektronischen Drehzahlmessers sicherzustellen, mit dem das Fahrzeug ausgerüstet und der an diesen Phasenausgang angeschlossen ist, was insbesondere im Fall von Dieselmotoren gilt.
  • Wenn im einzelnen die Spannung an der Klemme φ2 größer als die Spannung der Zener-Diode Z2 abzüglich der Emitter/Basis-Übergangsspannung von T3 ist (das heißt, wenn sie größer als der als Beispiel angeführte Wert von 7 Volt ausfällt), dann ist der Transistor T3 gesperrt. Wenn während dieser Zeit die Spannung an φ1 kleiner als die Emitter/Basis-Übergangsspannung von T4 ist (zum Beispiel 0,6 Volt), dann bleibt dieser gesperrt. Der Ausgang RAZ2 befindet sich daher auf einem hohen Logikpegel, was dem Rechner 17 anzeigt, dass die Spitzen den Schwellenwert von 7 Volt und von 0,6 Volt übersteigen und dass der Drehzahlmesser normal funktionieren kann.
  • Wenn hingegen eine der vorgenannten Bedingungen nicht mehr erfüllt ist, wird T4 durchgeschaltet, so daß der Ausgang RAZ2 zum niedrigen Logikpegel übergeht, was, wie vorstehend erwähnt, zur Folge hat, dass sich der Strom in der Erregerwicklung des Drehstromgenerators erhöht, so dass die Schwellenwerte von 7 Volt und 0,6 Volt erneut rasch überschritten werden.
  • 1
    • UNITE DE GESTION: MANAGEMENTEINHEIT
    • COMMANDE: STEUERUNG
    • PUISSSANCE: LEISTUNG
    • ART ANTERIEUR: BISHERIGER STAND DER TECHNIK
  • 2
    • UNITE DE GESTION: MANAGEMENTEINHEIT
    • COMMANDE: STEUERUNG
    • PUISSSANCE: LEISTUNG
  • 3
    • UNITE DE GESTION: MANAGEMENTEINHEIT
    • DETECTEUR SIGNAL PHASE: PHASENSIGNALDETEKTOR
    • CALCULATEUR: RECHNER
    • AMPLIFICATEUR: VERSTÄRKER

Claims (10)

  1. Einrichtung zur Regelung der Ladespannung einer Kraftfahrzeugbatterie mittels eines Drehstromgenerators, umfassend einerseits eine Steuerschaltung (12) die Mittel, um die Erregung der Erregennricklung des Drehstromgenerators in Abhängigkeit von der Ladespannung zu steuern, sowie Mittel (18) enthält, um den Beginn der Drehung des Drehstromgenerators zu erfassen, und andererseits eine Leistungsschaltung (13), die Mittel zur Verstärkung der Erregungssignale umfasst, welche die Steuerschaltung an sie überträgt, wobei die besagte Regelungseinrichtung eine externe Managementeinheit (15) umfasst, die mit der Steuerschaltung (12) verbunden ist, um verschiedene Regelungsparameter an sie zu übertragen, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistungsschaltung (13) ebenfalls mit der externen Managementeinheit (15) verbunden ist und Mittel umfasst, die es ihr ermöglichen, selbst ein Erregungssignal zu erzeugen, wenn die Managementeinheit (15) ein Steuersignal liefert, wobei die Steuerschaltung (12) geeignet ist, nur dann aktiviert zu werden, um ein Erregungssignal auszugeben, wenn der Beginn der Drehung des Drehstromgenerators (14) erfasst wird.
  2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistungsschaltung (13) Logikmittel (Inv3, NOR1) umfasst, die mit den Mitteln zur Erfassung des Beginns der Drehung des Drehstromgenerators sowie mit der externen Managementeinheit (15) verbunden sind und die über die Verstärkungsmittel nur dann ein Erregungssignal erzeugen, wenn die externe Managementeinheit (15) ein Steuersignal liefert und wenn kein Beginn der Drehung des Drehstromgenerators (14) erfasst wird.
  3. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (18) zur Erfassung des Beginns der Drehung des Drehstromgenerators eine Erfassungsschaltung zum Erfassen des Auftretens einer Spannung zwischen zwei Phasen des Drehstromgenerators umfassen.
  4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungsschaltung für dieses Phasensignal einen Signaldetektor (21) umfasst, der ein Hochpegelsignal erzeugt, wenn die Spannung, die diesem Phasensignal entspricht, größer als ein gegebener Schwellenwert ist, eine Zeitschaltvorrichtung (TEMP1), die das Signal am Ausgang dieses Detektors erhält und die zurückgestellt wird, wenn sich dieses Signal auf seinem hohen Pegel befindet, einen logischen Inverter (Inv1), dessen Eingang mit dem Ausgang der Zeitschaltvorrichtung verbunden ist und dessen Ausgang mit einem in der Steuerschaltung vorhandenen Rechner verbunden ist.
  5. Einrichtung nach den Ansprüchen 2 und 4 in Kombination, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistungsschaltung (13) einen logischen Inverter (Inv3), der das durch die externe Managementeinheit ausgegebene Signal erhält, sowie ein logisches NICHT-ODER-Glied (NOR1) umfasst, das den Ausgang dieses logischen Inverters (Inv3) sowie den des logischen Inverters (Inv1) der Erfassungsschaltung erhält.
  6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistungsschaltung (13) außerdem ein logisches ODER-Glied (25) umfasst, das eingangsseitig den Ausgang des besagten logischen NICHT-ODER-Glieds (NOR1) sowie das durch den Rechner (17) der Steuerschaltung erzeugte Erregungssteuerungssignal erhält.
  7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerschaltung (12) und die Leistungsschaltung (13) Mittel (20, NOR2) umfassen, um nach Anforderung durch die externe Managementeinheit die Spannung zwischen zwei Phasen des Drehstromgenerators zu regeln.
  8. Einrichtung nach den Ansprüchen 6 und 7 in Kombination, dadurch gekennzeichnet, dass das logische ODER-Glied (25) ebenfalls eingangsseitig ein durch die Regelungsmittel (20, NOR2) zur Regelung der Spannung zwischen zwei Phasen des Drehstromgenerators erzeugtes Signal erhält.
  9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistungsschalung (13) ein zweites logisches NICHT-ODER-Glied (NOR2) umfasst, dessen Ausgang an den Eingang des logischen ODER-Glieds (25) geleitet wird und das eingangsseitig ein Signal am Ausgang des Rechners (17) der Steuerschaltung sowie ein Signal am Ausgang von Mitteln (20) erhält, die das Überschreiten eines oder mehrerer gegebener Spannungsschwellenwert(e) durch die Phasen des Drehstromgenerators erfassen.
  10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass diese Erfassungsmittel zum Erfassen des Überschreitens von Schwellenwerten einen Signaldetektor (22) umfassen, der ein Niedrigpegelsignal erzeugt, wenn die Phasenspannungen Spitzenwerte unterhalb eines gegebenen Schwellenwerts annehmen, eine Zeitschaltvorrichtung (TEMP2), die das Signal am Ausgang dieses Detektors erhält und die zurückgestellt wird, wenn sich dieses Signal auf seinem hohen Pegel befindet, einen logischen Inverter (Inv2), dessen Eingang mit dem Ausgang der Zeitschaltvorrichtung verbunden ist und dessen Ausgang an das zweite logische NICHT-ODER-Glied (NOR2) übertragen wird.
DE69734053T 1996-12-16 1997-12-16 Einrichtung zur Ladespannungssteuerung einer Kraftfahrzeugbatterie mittels eines Drehstromgenerators Expired - Lifetime DE69734053T2 (de)

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