VOLTAGE REGULATOR FOR A GENERATOR

Abstract: A voltage regulator is proposed for a generator (2, 3, 4) which charges a battery (7) in a motor vehicle. A temperature sensor (6), which supplies a voltage proportional to the battery temperature, is allocated to the battery (7). If this voltage is outside a measurement window defined by a window comparator (11), the voltage regulator switches over to an internal temperature detector (9). A time analysis circuit (12) suppresses short interference pulses on the connecting line to the temperature sensor (6). <IMAGE>

Description: Spannungsregler für einen Generator Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einem Spannungsregler für einen Generator nach der Gattung des Hauptanspruches. Aus der SE-PS 7 702 656-5 ist bereits ein Spannungsregler für einen Generator in einem Kraftfahrzeug bekannt, der einen Temperatursensor zur Erfassung der Batterietemperatur besitzt. Bei niederer Batterietemperatur wird der Spannungsregler aufgrund des Messsignales des Temperatursensors die Ausgangsspannung des Generators erhöhen, bei hoher Temperatur erniedrigen, um so die Ladespannung der Temperatur anzupassen. Dieser Spannungsregler besitzt weiterhin eine interne Spannungsquelle, deren Ausgangsspannung proportional zur Reglertemperatur ist. Ist an den Regler kein Temperatursensor angeschlossen, so wird diese Ausgangsspannung zur Temperaturerfassung herangezogen. Vorteile der Erfindung Der erfindungsgemässe Spannungsregler nach der Gattung des Hauptanspruches hat demgegenüber den Vorteil, dass ein Defekt eines angeschlossenen Temperatursensors oder der Zuleitung erkannt wird, so dass es nicht zu einer unzulässigen Erhöhung oder Erniedrigung der Generator aus- gangsspannung kommt. Durch die Unteransprüche sind weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung angegeben. Das vorgegebene Mass von Abweichung kann entweder eine feste Schwelle, aber auch parameterabhängig sein, etwa eine Funktion des Ladungszustandes der Batterie sein. Es ist auch möglich, die Abweichung zwischen Temperatur signal und Referenzsignal als Übernahmekriterium heranzuziehen. Liefert der Temperatursensor ein zur Batterietemperatur proportionales Spannungssignal, so ist eine Überwachung besonders einfach mit Hilfe eines Fensterkomparators möglich, dessen Ausgangssignal die Umschaltung zwischen externem Temperatursensor und interner Vergleichspannung als Referenzsignalquelle steuert. Eine Zeitbewertungsschaltung unterdrückt ein Umschalten bei kurzen Störimpulsen auf der Zuleitung, die etwa von der Zündanlage eingestreut sein können, so dass ein sicherer Betrieb gewährleistet ist. Eine Fehleranzeige bei einer Umschaltung auf die interne Referenzsignalquelle, etwa durch Aufleuchten einer Lampe im Kraftfahrzeug, signalisiert einen vorliegenden Defekt der Temperaturerfassung der Batterietemperatur, der beim nächsten Werkstattaufenthalt behoben werden kann. Zeichnung Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt einen erfindungsgemässen Spannungsregler, der den Erregerstrom eines Drehstromgenerators in einem Kraftfahrzeug steuert. Beschreibung des Ausführungsbeispieles Ein Regler 1 steuert den Erreger strom eines Drehstromgenerators mit einer Erregerwicklung 2 und einer Statorwicklung 3 in einem Kraftfahrzeug. Die in der Statorwicklung 3 induzierte Leistung wird in einem Gleichrichter 4 gleichgerichtet und an das Bordnetz des Kraftfahrzeuges angeschlossen, so dass die Plusdioden an die positive Versorgungsspannung B+, die Minusdioden an die negative Versorgungsspannung B bzw. an die Pole einer Batterie 7 angeschlossen sind. Die Verbraucher des Kraftfahrzeuges sind durch einen Widerstand 5, der zwischen die Ausgangsklemmen des Gleichrichters 4 geschlossen ist, dargestellt. Diese vereinfachte Darstellung einer Spannungsregelung in einem Kraftfahrzeug mit Hilfe eines Drehstromgenerators ist dem Fachmanne bekannt und zur Vereinfachung der Darstellung nicht weiter erläutert. Ein Temperatursensor 6 wird von einer Konstantstromquelle 8 mit einem Strom I versorgt, so dass über dem Temperatursensor 6 eine Spannung abfällt, die proportional zur Temperatur des Temperatursensors 6 ist. Der Temperatursensor 6 ist dabei in räumlicher Nähe der Batterie 7 angebracht, vorzugsweise unterhalb der Batterie, so dass die Temperatur des Temperatursensors 6 mit der Batterietemperatur übereinstimmt. Der Temperatursensor 6 weist eine Zenerdiodencharakteristik auf, d.h. bei einem von der Stromquelle 8 eingeprägten Strom I besitzt der Temperatursensor 6 einen so geringen differentiellen Widerstand, dass die Abhängigkeit der Ausgangsspannung des Temperatursensors 6 vom Strom I der Stromquelle 8 vernachlässigbar ist. Zur Sicherheit weist der Temperatursensor 6 noch elne Strombegrenzung bei grossen Strömen auf, wie sie im Fehlerfall, etwa bei Kurzschluss mit der positiven Versorgungsspannung B auftreten könnte, um eine Zerstörung des Temperatursensors 6 zu vermeiden. Der Temperatursensor 6 ist monolitisch integriert und zur Vereinfachung der Darstellung ebenfalls nicht weiter erläutert. Die Ausgangs spannung des Temperatursensors 6 wird auf einen Kontakt eines Schalters 10 geführt, dessen Schaltkontakt mit einem Eingang des Reglers 1 verbunden ist. Über diesen Eingang erfährt der Regler 1 die Batterietemperatur, und regelt darauf in bekannter Weise die Ausgangsspannung des Drehstromgenerators. Ein anderer Kontakt des Schalters 10 ist mit dem Ausgang einer Referenzsignalquelle 9 verbunden. Die Ausgangs spannung des Temperatursensors 6 wird weiterhin auf einen Fensterkomparator 11 geführt, der ein positives Signal abgibt, wenn die Ausgangsspannung des Temperatursensors 6 innerhalb eines durch eine obere und untere Schaltschwelle vorgegebenen Messfensters liegt. Die beiden Schaltschwellen des Fensterkomparators 22 sind vom Hersteller des Spannungsreglers fest eingestellt und definieren die Umschaltpunkte des Schalters 10. Liegt die Ausgangsspannung des Temperatursensors 6 ausserhalb des Messfensters, so liefert der FensterkQmpa- rator 11 ein negatives Signal, was zu einer Umschaltung des Schalters 10 auf die Referenzsignalquelle 9 führt, die im Inneren des Reglers 1 integriert ist, jedoch in der Zeichnung zur besseren Übersicht getrennt herausgeführt ist. Die intere Referenzsignalquelle 9 erfasst die Temperatur des Reglers 1, d.h. bei umgeschaltetem Schalter 10 ergibt sich eine herkömmliche Spannungsregelung. Bei Störungen auf der Zuleitung zum Temperatursensor 6 oder bei Ausfall des Temperatursensors 6 selber, liegt die Ausgangs spannung ausserhalb des durch den Fensterkomparator 11 definierten Messfensters und der Temperatursensor 6 wird abgeschaltet, was zu einer höheren Betriebssicherheit führt. Eine Zeitbewertungsschaltung 12 ist zwischen den Fensterkomparator -11 und den Schalter 10 geschaltet. Diese Zeitbewertungsschaltung 12 verhindert, dass kurze Störimpulse auf der Zuleitung des Temperatursensors 6 zu einem Umschalten des Schalters 10 führen. Diese kurzen Störimpulse können durch Einstreuung etwa von der Zündleitung oder der Steuerleitung der Einspritzventile herrühren. In einfacher Ausgestaltung ist die Zeitbewertungsschaltung 12 als ein Integrierer ausgeführt, der das Ausgangssignal des Fensterkomparators 11 integriert und erst ab Unterschreiten einer vorgegebenen Schwelle den Schalter 10 umschaltet. Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf das hier gewählte Ausführungsbeispiel beschränkt. Eine andere Form der Temperaturerfassung an der Batterie ist ebenfalls möglich, etwa mit einem integrierten Temperatursensor, der eine Pulsfolge liefert, deren Tastverhältnis proportional zur erfassten Temperatur ist. Dann wird der Regler j als ein Mikrorechner ausgeführt sein, der das Tastverhältnis erfasst und eine Umschaltung auf eine interne Referenzsignalquelle per Software steuert. Die Bauteile 8 bis 12 des Ausführungsbeispieles können leicht im Regler J integriert werden.

Claims: Voltage regulator for a generator (2, 3), which charges a battery (7), having a temperature sensor (6) for measuring the battery temperature, which transmits an electrical temperature signal dependent on the battery temperature, and having a reference signal source (9) in the voltageregulator, which transmits a voltage dependent on the regulator temperature, characterised in that a window comparator (11) is provided, which defines a measuring window and to which the temperature signal of the temperature sensor (6) is fed, the window comparator (11) transmitting an output signal which assumes a first value when the voltage of the temperature sensor is situated inside the measuring window, and assumes a second value when it is situated outside the measuring window, it being the case that given the occurrence of the first value the output signal of the temperature sensor (6) is used for the purpose of voltage regulation, and given the occurrence of the second value the voltage of the reference signal source (9) is used. Voltage regulator according to Claim 1, characterised in that the window comparator (11) is connected via a switch (10) to the regulator (1) the switch (10) connecting the temperature sensor (8) or the reference signal source (9) to the regulator (1), depending on the output signal of the window comparator (11). Voltage regulator according to Claim 2, characterised in that there is connected between the window comparator (11) and the switch (10) a time weighting circuit (12) which prevents short pulses of the window comparator (11) from leading to a changeover of the switch (10). Voltage regulator according to one of Claims 1 to 3, characterised in that a defect display is executed when the voltage of the reference signal source (9) is fed to the regulator (1). Voltage regulator according to one of the preceding claims, characterised in that at least the reference signal source (9), the window comparator (11) and the switch (10) are jointly monolithically integrated.

Inventors: GUENTHER, UWE, DIPL.-ING., KOHL, WALTER, NAGEL, KARL, Günther, Uwe, Dipl.-Ing.
Applicants: ROBERT BOSCH GMBH
Application year: 1985
Main classification: H02J7
IPC codes: H02J7