(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
界磁回路と、充電すべき少なくとも１つのバッテリの接続のための端子（Ｂ＋，Ｄ-）及び少なくとも１つの負荷に対する別の端子（Ｄ＋）を備えた発電機と、
前記発電機に接続されている、当該発電機の出力電流整流のための整流器手段と、
前記発電機の出力電圧を調整するための主電圧調整器手段と、
障害エラー検出手段と、
充電監視ランプを含んだ障害エラー指示手段と、
過電圧保護手段とを有する、
障害エラー検出機能付きバッテリ充電装置において、
前記障害エラー検出手段と過電圧保護手段は、前記発電機と主電圧調整器に接続されている電気回路手段に含まれており、
前記障害エラー検出手段は、電圧が閾値電圧値を越えた場合を指示する比較結果を生成するために、電圧を閾値電圧値と比較する電圧比較手段と、電圧が閾値電圧値を越えた場合にのみ障害エラーの出現を知らせる論理回路手段を含んでおり、該論理回路手段には論理素子が含まれており、
前記障害エラー検出手段は、前記主電圧調整器手段における導通障害を検出する手段と、前記発電機の界磁回路の断線を検出する手段を含み、前記障害エラー指示手段は、前記主電圧調整器手段における導通障害と前記界磁回路断線の両方の発生が検出された場合に知らせるためのシグナリング手段を含んでおり、
前記障害エラー検出手段は、前記発電機のフル励磁状態を検出するために、前記発電機によって供給されている電圧が供給電圧の閾値電圧値を超えたか否かを検出する手段と、前記主電圧調整器手段の連続した動作を指示するために当該主電圧調整器手段が所定の期間よりも長くターンオフされているかどうかを検出する手段とを含んでおり、さらに前記論理回路手段は、発電機によって供給されている電圧が供給電圧の閾値電圧値を超えていることと、主電圧調整器手段が所定の期間よりも長くターンオフされていることの両方が同時に発生しているか否かを検出する手段を含んでいることを特徴とする、障害エラー検出機能付きバッテリ充電装置。
【請求項２】
前記障害エラー検出手段と過電圧保護手段を含んでいる回路手段は、フェイルセイフ装置（ＦＳ）である、請求項１記載の障害エラー検出機能付きバッテリ充電装置。
【請求項３】
前記整流器手段は、整流器ブリッジを含んでおり、該ブリッジのうちの少なくとも１つはツェナーダイオードを含んでいる、請求項１記載の障害エラー検出機能付きバッテリ充電装置。
【請求項４】
界磁回路と、充電すべき少なくとも１つのバッテリの接続のための端子（Ｂ＋，Ｄ-）及び少なくとも１つの負荷に対する別の端子（Ｄ＋）を備えた発電機と、
前記発電機に接続されている、当該発電機の出力電流整流のための整流器手段と、
前記発電機の出力電圧を調整するための主電圧調整器手段と、
障害エラー検出手段と、
充電監視ランプを含んだ障害エラー指示手段と、
過電圧保護手段とを有する、
障害エラー検出機能付きバッテリ充電装置において、
前記障害エラー検出手段と過電圧保護手段は、前記発電機と主電圧調整器に接続されている電気的な回路手段に含まれており、
前記障害エラー検出手段は、電圧が閾値電圧値を越えた場合を指示する比較結果を生成するために、電圧を閾値電圧値と比較する電圧比較手段と、電圧が閾値電圧値を越えた場合にのみ障害エラーの出現を知らせる論理回路手段を含んでおり、該論理回路手段には論理素子が含まれており、
前記障害エラー検出手段は、前記主電圧調整器手段における導通障害を検出する手段と、前記発電機の界磁回路の断線を検出する手段を含み、前記障害エラー指示手段は、前記主電圧調整器手段における導通障害と前記界磁回路断線の両方の発生が検出された場合に知らせるためのシグナリング手段を含んでおり、
前記界磁回路の断線を検出する手段は、励磁電流中断の検出のために、
バッテリ電圧が閾値バッテリ電圧値を下回った場合を検出する手段と、
負荷が発電機の界磁巻線にかけられた時に前記端子（Ｄ＋）における電圧（ＵＤ＋）が端子電圧閾値を上回っているか否かを検査する手段と、
負荷が発電機の界磁巻線にかけられている時に前記端子（Ｄ＋）における電圧（ＵＤ＋）が端子電圧閾値を上回りかつバッテリ電圧がバッテリ電圧閾値を下回っている場合を検出する論理手段とを含んでいることを特徴とする、障害エラー検出機能付きバッテリ充電装置。
【請求項５】
前記障害エラー検出手段と過電圧保護手段を含んでいる回路手段は、フェイルセイフ装置（ＦＳ）である、請求項４記載の障害エラー検出機能付きバッテリ充電装置。
【請求項６】
前記整流器手段は、整流器ブリッジを含んでおり、該ブリッジのうちの少なくとも１つはツェナーダイオードを含んでいる、請求項４記載の障害エラー検出機能付きバッテリ充電装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、界磁回路と、充電すべき少なくとも１つのバッテリの接続のための端子及び少なくとも１つの負荷に対する別の端子を備えた発電機と、前記発電機に接続されている、当該発電機の出力電流整流のための整流器手段と、前記発電機の出力電圧を調整するための主電圧調整器手段と、障害エラー検出手段と、充電監視ランプを含んだ障害エラー指示手段と、過電圧保護手段とを有する、例えば自動車用の障害エラー検出機能付きバッテリ充電装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
いくつかの生じ得る障害エラーが指示され、障害発生の際に緊急機能、例えば緊急調整への切換等が行われ得るバッテリ充電系は既に公知である。例えばドイツ連邦共和国特許公開第３８４４４４２号公報ないし相応の米国特許第５１６６５９４号明細書からは次のようなバッテリ充電系が公知である。すなわち充電すべきバッテリが交流発電機を用いて給電され、発電機出力電圧の安定化のために半導体−電圧調整器が用いられているバッテリ充電系が公知である。
【０００３】
バッテリ充電系内部において機能障害が生じた場合には、使用者は充電監視装置を介して適時に警報を受け取る。同時に別個の補助電圧調整器を介して緊急調整が行われる。
【０００４】
公知のバッテリ充電系は発電機と所属の整流器ブリッジに関連して用いられる。この整流器ブリッジは例外なくダイオードからなっている。前記の障害エラー検出ないし緊急調整は、少なくとも３つのツェナーダイオードを有する整流器ブリッジにおいては用いることはできない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、従来装置における欠点を解消し、バッテリ充電系における障害エラーの検出能力をさらに高めるように改善を行うことである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば上記課題は、前記障害エラー検出手段と過電圧保護手段は、前記発電機と主電圧調整器に接続されている電気回路手段に含まれており、
前記障害エラー検出手段は、電圧が閾値電圧値を越えた場合を指示する比較結果を生成するために、電圧を閾値電圧値と比較する電圧比較手段と、電圧が閾値電圧値を越えた場合にのみ障害エラーの出現を知らせる論理回路手段を含んでおり、該論理回路手段には論理素子が含まれており、前記障害エラー検出手段は、前記主電圧調整器手段における導通障害を検出する手段と、前記発電機の界磁回路の断線を検出する手段を含み、前記障害エラー指示手段は、前記主電圧調整器手段における導通障害と前記界磁回路断線の両方の発生が検出された場合に知らせるためのシグナリング手段を含んでおり、前記障害エラー検出手段は、前記発電機のフル励磁状態を検出するために、前記発電機によって供給されている電圧が供給電圧の閾値電圧値を超えたか否かを検出する手段と、前記主電圧調整器手段の連続した動作を指示するために当該主電圧調整器手段が所定の期間よりも長くターンオフされているかどうかを検出する手段とを含んでおり、さらに前記論理回路手段は、発電機によって供給されている電圧が供給電圧の閾値電圧値を超えていることと、主電圧調整器手段が所定の期間よりも長くターンオフされていることの両方が同時に発生しているか否かを検出する手段を含んでいる構成によって解決される。
【０００７】
有利には、前記界磁回路の断線を検出する手段には、励磁電流中断の検出のために、バッテリ電圧が閾値バッテリ電圧値を下回った場合を検出する手段と、負荷が発電機の界磁巻線にかけられた時に前記端子における電圧が端子電圧閾値を上回っているか否かを検査する手段と、負荷が発電機の界磁巻線にかけられている時に前記端子における電圧が端子電圧閾値を上回りかつバッテリ電圧がバッテリ電圧閾値を下回っている場合を検出する論理手段とが含まれる。
【０００８】
本発明の別の有利な実施例は従属請求項に記載される。
【０００９】
【実施例】
次に本発明の実施例を図面に基づき詳細に説明する。
【００１０】
図１にはバッテリ充電系全体が概略的に示されている。この場合発電機は符号Ｇで示されている。この発電機Ｇは、界磁巻線Ｅと整流器ブリッジＧｌを含んでいる。整流器ブリッジは少なくとも１つはツェナーダイオードＺを有している。
【００１１】
発電機Ｇの端子Ｄ＋（界磁巻線Ｅの出力側として）と端子Ｂ＋が示されている。端子Ｂ＋はバッテリＢの正の端子と点火スイッチＺＳに接続されている。点火スイッチＺＳの別の側は負荷Ｖと充電監視ランプＬＫに接続されている。
【００１２】
電圧調整器（これは発電機の出力電圧を調整する）は符号Ｒｅ１で示され単に１つのトランジスタによって表されている。発電機Ｇないし電圧調整器Ｒｅ１並びに充電監視ランプＬＫ及び負荷は、端子Ｋｌ.１５，Ｋｌ.６１，Ｄ＋，ＤＦ１，ＤＦ，Ｄ-を介してフェイルセイフ装置として表される回路部ＦＳに接続される。
【００１３】
フェイルセイフ装置ＦＳは１つの回路を有している。この回路は端子Ｋｌ.６１とＤ＋の間に設けられたダイオードＤを主要な構成要素として有している。さらにリレーＲｅｌが設けられている。このリレーＲｅｌは、そのスイッチＳを介して端子Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３でもって交互に、端子ＤＦ１とＤＦの間の接続および端子ＤＦ１と第２の電圧調整器Ｒｅ２との間の接続を形成する。
【００１４】
リレーＲｅｌの１つの端子は端子Ｋｌ.１５に接続されている。リレーＲｅｌの別の端子とトランジスタＴとの間には端子Ｋｌ.６１への接続点が設けられている。
【００１５】
符号１でコンタクトクリーニングのための回路ブロックが示されている。この回路ブロック１は一方で端子Ｋｌ.１５に接続され、他方でＯＲゲートＯＤを介してトランジスタＴのベースに接続されている。符号３では、端子ＤＦにおける電圧がローレベルであるか否かの検査を行う回路ブロックが示されている。ブロック４においては端子Ｄ＋における電圧ＵＤ＋が最大値よりも大きいか否かの検査が行われる。
【００１６】
ブロック３と４の出力側はＡＮＤゲート５に接続されている。このＡＮＤゲート５は、前記ブロック３，４の出力側で１つの論理素子２（ＯＲゲート）を介してＯＲゲートＯＤ（これはコンタクトクリーニングのための回路ブロック１またはコンタクトクリーニング回路部の一部である）と接続されている。
【００１７】
ブロック６においては界磁回路が断線しているか否かの検査が行われる。この場合ブロック６は端子Ｄ＋並びにダイオードＤのカソードと接続されている。ブロック６の出力側も論理素子２に接続されている。
【００１８】
それによってフェイルセイフ装置ＦＳにおいては以下の機能が実現される。
【００１９】
すなわち緊急電圧調整への切換え、コンタクトクリーニング、フル励磁状態の検出、界磁回路断線検出、及び第１の電圧調整器から分離された電圧調整機能が実現される。次に個々の回路ブロックが正確にどのように構成されているかについて図２に基づき以下に詳細に説明する。
【００２０】
図２においては、ＩＣ１，ＩＣ２を含めて８つの演算増幅器の給電と、基準電圧の形成並びに電圧の制限のために用いられる回路の部分が符号７で示されている。トランジスタＴ１とダイオードＤ１と抵抗Ｒ７によっては、端子Ｋｌ．１５を介して搭載電源から当該回路へ達し得る破壊的なピーク電圧からの回路全体の保護回路が形成されている。そのように安全を確保された給電電圧は電圧ＵＶとして回路全体に供給される。
【００２１】
抵抗Ｒ１〜Ｒ６（これらは集積回路ＩＣ３を介してトランジスタＴ１に接続されている）は、コンデンサＣ３とＣ４と共に基準電圧を調整する回路部分を形成している。それぞれ抵抗Ｒ１とＲ４の間ないしＲ２とＲ５の間ないしＲ３とＲ６の間には端子Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３が設けられている。これらの端子においては基準電圧ＵＫ１，ＵＫ２，ＵＫ３が生ぜしめられる。
【００２２】
トランジスタＴ１ならびに抵抗Ｒ７とツェナーダイオードＤ１直列回路（これらは端子Ｋｌ．１５とＤ-端子ないしＢ-端子の間に設けられている）は、電圧の制限のために設けられている。
【００２３】
回路ブロック７は、回路ブロック４に接続されている。この回路ブロック４はフィルタないし分圧器を有している。このフィルタは、電圧測定器の実際値を表す出力信号に電子的なフィルタリングを施す公知の電子回路である。この場合端子Ｄ＋とＤ-の間には、抵抗Ｒ８とコンデンサＣ５からなる直列回路が設けられている。抵抗Ｒ８とコンデンサＣ５との間には抵抗Ｒ９が接続されている。この抵抗Ｒ９の別の端子はコンデンサＣ６ならびにこのコンデンサＣ６に並列に接続されている抵抗Ｒ１０を介して端子Ｄ-，Ｂ-に接続されている。抵抗Ｒ９は、さらに比較器として作動する演算増幅器ＯＰ１の非反転入力側に接続されている。この場合この演算増幅器ＯＰ１の当該の入力側には電圧ＵＸが供給される。
【００２４】
この電圧ＵＸは電圧ＵＫ３と比較される。この電圧ＵＫ３は演算増幅器ＯＰ１の別の入力側に供給されるものであり、回路部分７において生ぜしめられている。
【００２５】
演算増幅器ＯＰ１の出力側は抵抗Ｒ１３を介して給電電圧端子ＵＶに接続されている。抵抗Ｒ１３は、演算増幅器ＯＰ１の出力側と抵抗Ｒ１３との間の接続路及び抵抗Ｒ１３と演算増幅器ＯＰ２との間の接続路と共に回路素子５を形成する。
【００２６】
符号３でいわゆるＤＦ評価回路が示されている。この場合端子ＤＦ１とＤ-との間には、ダイオードＤ２と抵抗Ｒ１１とコンデンサＣ７からなる直列回路が接続されている。コンデンサＣ７に並列に抵抗Ｒ１４が設けられている。抵抗Ｒ１１と抵抗Ｒ１４ないしコンデンサＣ７との間の接続路は演算増幅器ＯＰ２の反転入力側に接続されている。この演算増幅器ＯＰ２の非反転入力側は、抵抗Ｒ１２とダイオードＤ３（これらは給電電圧端子ＵＶと端子Ｄ-との間で直列回路として設けられている）の間の接続点に接続されている。演算増幅器ＯＰ２の出力側（これは既に前記したように演算増幅器ＯＰ１の出力側と直接接続されている）はダイオードＤ４を介して出力側Ａに接続されている。
【００２７】
図２による回路のブロック６は、左側から右方向に向けてそれぞれ測定ウィンドウ回路、遅延回路、パルス発生器、負荷並びに評価部を有している。
【００２８】
詳細には、回路部分６には２つの演算増幅器ＯＰ３，ＯＰ４が設けられている。この場合演算増幅器ＯＰ３の非反転入力側は端子Ｋ２に接続されている。この端子Ｋ２からは電圧ＵＫ２が供給される。演算増幅器ＯＰ３の反転入力側も演算増幅器ＯＰ４の非反転入力側と同じように端子Ｕｘに接続されている。演算増幅器ＯＰ４の反転入力側は端子Ｋ１に接続されている。この端子からは電圧ＵＫ１が供給される。
【００２９】
２つの演算増幅器ＯＰ３，ＯＰ４の出力側は相互に接続されている。この出力側はさらに抵抗Ｒ１５を介して端子Ｋ２ないし演算増幅器ＯＰ３の非反転入力側に接続されている。さらに演算増幅器ＯＰ３，ＯＰ４の２つの出力側は抵抗Ｒ１６を介して端子ＵＶに接続されている。
【００３０】
別の演算増幅器ＯＰ５の非反転入力側は抵抗Ｒ２４を介して演算増幅器ＯＰ３の出力側と接続され、抵抗Ｒ２５及びダイオードＤ５を介して演算増幅器ＯＰ４の出力側と接続され、さらにコンデンサＣ９を介して端子Ｂ-ないしＤ-に接続されている。
【００３１】
演算増幅器ＯＰ５の反転入力側は、分圧器Ｒ１７，Ｒ２８を介して端子ＵＶと、Ｂ-ないしＤ-との間に接続されている。演算増幅器ＯＰ５の出力側は抵抗Ｒ１８を介して端子ＵＶに接続されている。
【００３２】
演算増幅器ＯＰ６は、分圧器Ｒ１９，Ｒ２９を介して端子ＵＶと、Ｂ-，Ｄ-の間に接続されている。この演算増幅器ＯＰ６の非反転入力側はコンデンサＣ８を介して演算増幅器ＯＰ５の出力側に接続されている。さらに演算増幅器ＯＰ６の非反転入力側は抵抗Ｒ３０を介して端子Ｂ-，Ｄ-に接続され、抵抗Ｒ２６を介して演算増幅器ＯＰ６の出力側に接続されている。この出力側も抵抗Ｒ２０を介して端子ＵＶに接続されている。演算増幅器ＯＰ６の接続構成は、通常はパルス発生器を形成する。
【００３３】
演算増幅器ＯＰ６の出力側は、抵抗Ｒ２７とツェナーダイオードＤ６を介してトランジスタＴ２のベースに接続されている。このトランジスタＴ２のコレクタは抵抗Ｒ２１を介して端子Ｄ＋に接続され、エミッタは端子Ｂ-，Ｄ-に接続されている。トランジスタＴ２のベースと端子Ｂ-，Ｄ-との間には、コンデンサＣ１０と抵抗Ｒ３１からなる並列回路が設けられている。この回路部分は端子Ｄ＋の負荷を形成している。
【００３４】
演算増幅器ＯＰ７の反転入力側は分圧器Ｒ２２，Ｒ３２に接続されている。これらは端子Ｄ＋とＢ-，Ｄ-の間に設けられている。演算増幅器ＯＰ７の出力側は抵抗Ｒ２３を介して端子ＵＶに接続されている。ダイオードＤ７を介して出力信号Ａが取り出される。演算増幅器ＯＰ７は所属の接続部も含めて本来の評価部を表す。回路部分３ないし５ないし６から供給される出力信号Ａは、回路ブロック２に供給される。この回路ブロック２を用いて緊急電圧調整への切換えが達成される。
【００３５】
回路ブロック２は詳細には演算増幅器ＯＰ８からなる。この演算増幅器ＯＰ８の非反転入力側には出力信号Ａが供給される。この場合演算増幅器ＯＰ８の反転入力側は抵抗Ｒ３３を介して端子ＵＶに接続され、ツェナーダイオードＤ１４を介して端子Ｂ-，Ｄ-に接続されている。演算増幅器ＯＰ８の出力側は抵抗Ｒ３７を介して非反転入力側に帰還結合されており、抵抗Ｒ４０は非反転入力側と端子Ｂ-，Ｄ-の間に設けられている。その他に演算増幅器ＯＰ８の出力側は抵抗Ｒ３４を介して端子ＵＶに接続され、抵抗Ｒ３８と抵抗Ｒ４１からなる直列回路を介して端子Ｂ-，Ｄ-に接続されている。抵抗Ｒ３８に対して並列にコンデンサＣ１４が設けられ、抵抗Ｒ４１に対して並列にコンデンサＣ１５が設けられている。
【００３６】
これらの構成素子間の共通の接続点は、相互に相対向して接続された２つのダイオードＤ１５とＤ１６を介して回路部分１に接続されている。ダイオードＤ１５は、通常はツェナーダイオードである。
【００３７】
回路部分１（これはコンタクトクリーニングに用いられる）はトランジスタＴ３を有している。このトランジスタのエミッタは端子ＵＶに接続されている。エミッタとベースとの間にはコンデンサＣ１１ならびにこのコンデンサＣ１１に並列な抵抗Ｒ３６が設けられている。さらにトランジスタＴ３のベースはツェナーダイオードＤ１３と抵抗Ｒ４２を介して端子Ｄ-に接続されている。抵抗Ｒ３６とツェナーダイオードＤ１３に対して並列に抵抗Ｒ３５が設けられている。
【００３８】
トランジスタＴ３のコレクタは抵抗Ｒ３９とツェナーダイオードＤ１７を介して端子Ｄ-に接続されている。ツェナーダイオードＤ１７に並列にコンデンサＣ１３と抵抗Ｒ４３が設けられている。コンデンサＣ１３と抵抗Ｒ４３の間の接続点は一方でダイオードＤ１６のカソードに接続され、他方でトランジスタＴ４のベースに接続されている。このトランジスタＴ４は出力段の構成要素であり、そのエミッタは抵抗Ｒ４３の別の側ないしは端子Ｄ-に接続されている。
【００３９】
トランジスタＴ４のコレクタはリレーＲｅｌの制御端子に接続されている。このリレーＲｅｌの別の側は端子ＵＶに接続されており、このリレーＲｅｌと並列にダイオードＤ９が設けられている。
【００４０】
端子Ｋｌ．６１からはダイオードＤ１１を介してリレーＳとトランジスタＴ４の間の接続点へ接続されている。さらに別の接続が端子Ｋｌ．６１からダイオードＤ１０とダイオードＤ１２を介してリレーの端子Ｓへ設けられている。ダイオードＤ１０とＤ１２の間の接続路は端子Ｄ＋に接続され、ダイオードＤ１２のアノードは端子ＤＦ１に接続され、リレーＲｅｌのスイッチ区間Ｓ３，Ｓ１に並列にコンデンサＣ１２が設けられ、スイッチ点Ｓ２と端子Ｄ＋と端子Ｄ-の間に集積回路ＩＣ４が接続されている。集積回路ＩＣ４は、高価な電圧調整器である。この集積回路はリレーＲｅｌを介して投入接続される。リレーＲｅｌはトランジスタＴ４によって制御される。
【００４１】
トランジスタＴ４ならびに調整器ＩＣ４は冷却板に配設され、それぞれ１つのケーシングによって囲繞されている。端子Ｋｌ．１５，Ｋｌ．６１，Ｄ＋，ＤＦ１，ＤＦ，Ｂ-，Ｄ-は、通常は１つの共通のプラグに設けられている。
【００４２】
図１に概略的に示され図２に具体的な実施例で示された機器ないし相応の回路装置は、端子Ｄ＋における電圧を監視し、主電圧調整器Ｒｅ１に障害が発生した場合には界磁巻線がスイッチＳの切換によって補助電圧調整器Ｒｅ２に接続される。それにより主電圧調整器Ｒｅ１への接続が遮断される。回路は発電機端子Ｄ＋，ＤＦ１，ＤＦ，Ｄ-に接続されており、その他に端子Ｋｌ．１５とＫｌ．６１に接続されている。
【００４３】
励磁電流は端子Ｋｌ．１５から充電監視ランプを経て回路装置ないしはフェイルセイフ装置を流れ、そこからダイオードを介して界磁巻線を通り、さらにリレーブレーク接点と電圧調整器Ｒｅ１を介してアースへ流れる。
【００４４】
次に図２による回路の機能を説明する。
【００４５】
ブロック７は、フェイルセイフ装置ＦＳの入力側接続構成部を示している。この場合エネルギの供給は端子Ｋｌ．１５を介して行われる。場合によって生じたピーク電圧はトランジスタＴ１とダイオードＤ１と抵抗Ｒ７によって装置の最大許容給電電圧ＵＶに制限される。集積回路ＩＣ３は１５Ｖの定電圧を発生する。この定電圧からは抵抗Ｒ１〜Ｒ６を介して基準電圧ＵＫ１〜ＵＫ３が形成される。
【００４６】
回路部分３，４，５においてはフル励磁状態の存在が検出される。ここでこの「フル励磁状態」とは、発電機の励磁電流が最大となっている状態を指すものであり、これは発電機の制御が電圧調整器によって一定に維持されるように行われていることを意味する。この場合端子Ｄ＋における監視すべき電圧がコンデンサＣ５とＣ６によって平滑化され、抵抗Ｒ８〜Ｒ１０を介して前記電圧値の１／３に分圧される。測定電圧はＵＸである。この測定電圧ＵＸが電圧ＵＫ３よりも大きい場合にはコンパレータＯＰ１の出力側がハイレベルとなる。
【００４７】
端子ＤＦ１におけるオンオフ比＞０の矩形信号はコンデンサＣ７の充電のために用いられる。この信号が比較的長い時間（例えば１０ｍｓ）ローレベルであるならば、これはフル励磁状態ではないことを意味し、コンデンサＣ７における電圧はダイオードＤ３の順電圧以下に低減され、コンパレータＯＰ２の出力側がハイレベルとなる。
【００４８】
２つのコンパレータＯＰ１とＯＰ２がハイレベルであるならば、障害エラー“調整器の導通異常”が検出され、信号Ａもハイレベルとなる。しかしながら１つの条件のみでは障害エラーの検出とハイレベルへの信号のセッティングに対しては不十分である。これはＡＮＤ結合によって保証される。
【００４９】
回路部分６においては界磁回路断線の存在が検出される。測定電圧ＵＸが界磁回路断線のために電圧ＵＫ２よりも小さく、但し電圧ＵＫ１（閾値１）よりはまだ大きい場合には、２つのコンパレータＯＰ３，ＯＰ４はハイレベルになる。抵抗Ｒ１６とＲ２４を介してコンデンサＣ９は充電される。
【００５０】
入力側条件がまだ充たされていない場合には、コンデンサＣ９がダイオードＤ５と抵抗Ｒ２５を介して放電される。コンデンサＣ９における電圧が分圧器Ｒ１７／Ｒ２８の値を上回った場合にはコンパレータＯＰ５はハイレベルとなる。それにより抵抗Ｒ１８からの電流が、コンデンサＣ８が充電されるまで（ハイパス）コンデンサＣ８を介して抵抗Ｒ３０に流れる。
【００５１】
この期間中はコンパレータＯＰ６はハイレベルである。それにより抵抗Ｒ２７とダイオードＤ６を介してトランジスタＴ２が制御される（測定パルス）。
【００５２】
界磁断線の場合には端子Ｄ＋からは電流が流れない。端子Ｄ＋は充電監視ランプを介して端子Ｋｌ．１５の電位におかれる。トランジスタＴ２が導通した場合には電圧ＵＤ＋が分圧器の値（これは充電監視ランプと抵抗２１から形成される）となり、分圧器Ｒ２２，Ｒ３２を介してダイオードＤ８のツェナー電圧以下に低減される（閾値２）。コンパレータＯＰ７と信号Ａはハイレベルになる。
【００５３】
回路ブロック１，２，８においては電圧調整器の切換ならびにコンタクトクリーニングが行われる。信号Ａがハイレベルであるならば抵抗Ｒ４０における電圧はダイオードＤ１４のツェナー電圧よりも大きい。比較器ＯＰ８も同様にハイレベルとなり、抵抗Ｒ３７を介して抵抗Ｒ４０における電圧が維持される。この状態は信号Ａが再びローレベルになった場合にも維持される（エラーロック）。
【００５４】
ダイオードＤ１５，Ｄ１６を介してトランジスタＴ４は制御される。リレーＳは引込まれ、界磁電流制御は集積回路ＩＣ４に切換られる。この集積回路ＩＣ４は補助電圧調整器として作用する。同時に充電監視ランプＬＫは端子Ｋｌ．６１からダイオードＤ１１を介してアースに導通接続される。それによりエラー指示が行われる。
【００５５】
リレーＳの接点面Ｓ１，Ｓ２の酸化は励磁回路内の抵抗を大きくし、極端な場合には断線に結び付く。それ故点火の投入接続の際にはリレーＳはトランジスタＴ４を介して一度だけ吸引と解離の切換接続が行われる。それによりコンタクトクリーニングが行われる。
【００５６】
投入接続の際に電圧ＵＶが上昇した場合には、トランジスタＴ３はダイオードＤ１３と抵抗Ｒ４２を介して制御される。抵抗Ｒ３９とコンデンサＣ１３を介してベース電流がトランジスタＴ４へ流れる。コンデンサＣ１３が充電された場合には電流はもはや流れなくなる。
【００５７】
次に図３及び図４を用いて界磁断線ないしフル励磁状態の検出のための評価方式を説明する。界磁の断線の場合には発電機では励磁が抑制される。その後バッテリ電圧が限界値ＵＧｌ＝２５Ｖを下回った場合には端子Ｄ＋は充電監視ランプを介してバッテリ電位におかれる（図３ａ）。例えば０．５秒の待機期間ｔ１の後では値Ｒｘの抵抗によって端子Ｄ＋への負荷が行われる。負荷の持続時間はｔ２であり、例えば０．５秒である。発生した電圧に対して以下の式が成り立つ。
【００５８】
ＵＤ＋＝（ＵＢ＋＊Ｒｘ）／（Ｒｘ＋ＲＬ）（図３ｂ）
この場合ＲＬはランプの抵抗である。
【００５９】
端子Ｄ＋における電圧がＵＧ２＝１２Ｖの限界値を下回った場合には、緊急調整への切換が行われる。同時に緊急動作の指示も行われる。全応働時間は約１秒である（図３ｂ）。
【００６０】
図３ｃには前記の時間経過が示されている。この場合上から順番に；
２つの閾値（ＵＧ１＝２５Ｖ、ＵＧ２＝１２Ｖ）を有する電圧経過ＵＤ＋ 、
信号がハイレベルである場合の不足電圧の検出の経過特性、
負荷パルスの経過特性、
リレー制御の経過特性、
端子ＤＦにおける信号特性、がそれぞれ示されている。
【００６１】
破線Ｌ１〜Ｌ５は種々異なる領域を区切っている。破線Ｌ１で界磁の断線が生じている。Ｌ２では第１の閾値ＵＧ１を下回る。期間ｔ１の後では負荷パルスがｔ２の期間だけ送出される。Ｌ４では閾値ＵＧ２を下回る。破線Ｌ５の後では装置は切換えられ、電圧調整器Ｒｅ２による緊急動作が開始される。
【００６２】
フル励磁状態の検出（図４）に対しては第１の条件として搭載電源電圧がＵＧ３＝３２Ｖの閾値を上回っているか否かが検査される。この場合電圧ＵＤ＋が比較器の１つの入力側に供給される。この比較器の別の入力側には閾値電圧が供給される。比較器の出力は電圧比に応じてハイレベルまたはローレベルとなる（図４ａ）。
【００６３】
第２の条件としては、電圧調整器が連続的に接続されているか否かが検査される。この場合限界期間としてｔ＞１０ｍｓの値が選定される。この検査（これは例えばローパスフィルタを用いて行われる）に依存してローパスフィルタの出力側には高電位又は低電位が生じる（図４ａ，ｂ）。前記条件１と２が充たされた場合にのみ緊急電圧調整への切換並びに緊急動作の指示が行われる。応働時間は約３ｍｓである（図４ｂ）。
【００６４】
図４ｃにはフル励磁状態の検出のための時間経過特性が示されている。この場合の特性曲線は上から順番に；
閾値ＵＧ３を有する端子Ｄ＋における電圧経過特性ＵＤ＋、
リレー制御の電圧特性、
（過電圧の際のＡにおける信号がハイレベルである）過電圧の経過特性、
ＤＦ−問合せ（Ｂにおける信号）の経過特性、
ＤＦ端子の信号特性、をそれぞれ表している。
【００６５】
この場合まず調整器Ｒｅ１がどの程度導通障害を起こしているかが検出されなければならない（破線Ｌ６）。破線Ｌ６ａでは欠陥が検出される。電圧ＵＤ＋による閾値の上回りの後では過電圧が検出され（破線Ｌ７）、装置が切換られる（破線Ｌ８）。それによって調整器Ｒｅ２による緊急動作が引続き行われる。
【００６６】
【発明の効果】
本発明によれば、整流器ブリッジのツェナーダイオードの破壊の回避が保証され、またバッテリ充電系において生じ得るエラーのより正確な検出と指示が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明によるバッテリ充電系全体の概略図である。
【図２】  エラー検出部および緊急電圧調整部を示すバッテリ充電系の一部が具体的な回路で示された図である。
【図３】  測定原理の説明のための関係図である。
【図４】  測定原理の説明のための関係図である。
【符号の説明】
Ｇ    発電機
Ｅ    界磁巻線
Ｂ    バッテリ
Ｖ    負荷
ＬＫ  充電監視ランプ
Ｇｌ  整流器ブリッジ
ＺＳ  点火スイッチ
ＦＳ  フェイルセイフ装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
0003638314.tif 000004
【図４】
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