DE102006052525A1

DE102006052525A1 - Vorrichtung zum Parallelbetrieb von Generatoren

Info

Publication number: DE102006052525A1
Application number: DE102006052525A
Authority: DE
Inventors: Thomas Peuser
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH; MAN Truck and Bus SE
Priority date: 2006-11-06
Filing date: 2006-11-06
Publication date: 2008-05-08

Abstract

Es wird eine Vorrichtung zum Betrieb von wenigstens zwei Geräten, beispielsweise Generatoren, die wenigstens mittels einer Datenleitung bzw. einem Bussystem miteinander in Verbindung stehen, angegeben. Den Geräten bzw. Generatoren ist eine externe Beschaltung zugeordnet, über die jedem Gerät mittels zusätzlicher Anschlüsse wenigstens eine Spannung zugeführt wird, wobei sich die zugeführten Spannungen voneinander in vorgebbarer Weise unterscheiden. Dadurch werden ein oder mehrere Anschlüsse jedes Generators durch externe Mittel in definierte Zustände gebracht, aus denen sich jeder Generator einen Zustand ableitet, anhand dessen er am Bussystem unterscheidbar ist.

Description

Stand der Technik
Zur Spannungsversorgung von PKW wird praktisch immer ein einzelner Generator zur Versorgung des Bordnetzes verwendet. Bei Nutzfahrzeugen werden teilweise wegen des höheren Leistungsbedarfes mehrere Generatoren parallel geschaltet. Diese sollen aus wirtschaftlichen Erwägungen meist exakt vom gleichen Typ sein, damit bei Reparaturen nur ein einzelner Typ bzw. Generator vorgehalten werden muss und damit Lagerhaltung und Logistik massiv vereinfacht werden. Ein Bordnetz mit zwei parallel geschalteten Generatoren wird beispielsweise in der DE 102004008433.5 beschrieben.
In den letzten Jahren hat sich zur Ansteuerung von Generatoren zunehmend die Digitaltechnik in Form von Datenbussen durchgesetzt. In der Fahrzeugtechnik finden hier vornehmlich LIN-Schnittstellen bzw. LIN-Busse Verwendung. Solche digitale Busse ermöglichen dabei normalerweise die Ansteuerung mehrerer Geräte.
Möglich ist nun, an einen solchen Datenbus mehrere Generatoren anzuschließen. Problematisch wird dann aber die Ansteuerung der verschiedenen Generatoren: Die Geräte (hier Generatoren) müssen für den Bus unterscheidbar sein, um sie individuell diagnostizieren und steuern zu können. Auf der anderen Seite werden aber, wie oben beschrieben, exakt gleichartige Geräte gefordert. Es gibt Bussysteme, die für solche Bedingungen ausgelegt sind (z.B. Ethernet), allerdings sind die dafür notwendigen Protokolle recht komplex. Verbreitete Fahrzeug-Busse, und speziell der LIN-BUS, sind zu einer solchen Unterscheidung nicht in der Lage. Hier müssen die Geräte am Bus eindeutig identifizierbar sein.
Aufgabe der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist eine eindeutige Identifizierung von an einen Datenbus angeschlossenen Geräten, insbesondere Generatoren.
Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung ermöglicht in vorteilhafter Weise, mehrere, sich grundsätzlich nicht unterscheidende Geräte, insbesondere Generatoren an einem Bus, speziell LIN-Bus, einzusetzen. Dabei sind unterschiedliche Aufkleber auf Regler oder Generator, Seriennummern, Fertigungstoleranzen etc. hier nicht als Unterschiede zu sehen. Es handelt sich um funktional gleiche Generatoren mit gleicher Typteilenummer, die in besonders vorteilhafter Weise mittels unterschiedlicher externer Codierung unterschieden werden können, wodurch ein vorteilhafter Parallelbetrieb möglich ist.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche. Beispielsweise kann die Unterscheidbarkeit mittels mehrerer Leitungen, die auf unterschiedliche Spannung gebracht werden, vorzugsweise zweier Leitungen mit je zwei unterschiedlichen Spannungen bei vier Generatoren oder mittels einer Leitung und einer der Zahl der Generatoren entsprechenden unterschiedlichen Spannungen realisiert werden. Die Codierung mittels Spannungen hat den Vorteil einer besonders geringen Störanfälligkeit.
Detaillierte Beschreibung von Aufbau und Funktion mit möglichen Alternativen.
Basis der Unterscheidbarkeit ist die externe Beschattung des Generators. Dabei werden ein oder mehrere Anschlüsse jedes Generators durch das Fahrzeug in definierte Zustände gebracht, aus denen der Generator sich wiederum einen Zustand ableitet, anhand dessen er am Bus unterscheidbar wird. Damit kann ein Parallelbetrieb realisiert werden mit einer Unterscheidung durch externe Codierung. Dies soll mittels zweier Beispiele verdeutlicht werden.

Beispiel 1 ist in der Figur schematisch dargestellt. Dabei sind vier Generatoren G1, G2, G3, G4 vorhanden, wobei der Generator G1 als Master und die Generatoren G2, G3 und G4 als Slave 1, Slave 2 und Slave 3 arbeiten. Es sind zwei Leitungen L1 und L2 für die Zuweisung der Generatoreigenschaft vorhanden. Über die Leitungen L1 und L2 werden die im folgenden näher bezeichneten Spannungen U_B+ oder U_B– bzw. U den zugehörigen Anschlüssen A1, A2 der Generatoren zugeführt. Die Leitungen L1 und L2 bilden zusammen mit den zugehörigen Anschlüssen der Generatoren die externe Beschaltung Zusätzlich ist eine Leitung L zu jedem Generator für die Synchronisation der Generatoren erforderlich. Die Leitung L ist beispielsweise ein Bussystem, insbesondere ein LIN-Bus

Leitung:	L1	L2	Ergebnis
Zustand:	U_B+	U_B+	→ Generator 1 (Master)
Zustand:	U_B+	U_B–	→ Generator 2 (Slave 1)
Zustand:	U_B–	U_B+	→ Generator 3 (Slave 2)
Zustand:	U_B–	U_B–	→ Generator 4 (Slave 3)

Hier wird digital codiert. Jede Leitung kann zwei Zustände U_B– bzw. U_B+ annehmen.
Beispiel 2: Es ist nur eine Leitung L1 für die externe Codierung vorhanden, mit vier unterschiedlichen Spannungspegeln, die die unten angegebenen Spannungen annehmen können.
Leitung: L1
Zustand: U = 24V → Generator 1
Zustand: U = 16V → Generator 2
Zustand: U = 8V → Generator 3
Zustand: U = 0V → Generator 4
Hier werden durch eine mehrstufige Spannung verschiedene Generatoren definiert.
Mischungen aus den beschriebenen Verfahren, wie z.B. zwei Leitungen mit drei Pegelzuständen, sind erlaubt. Kern ist die Codierung über die externe Beschaltung.
Die Generatoren können sich dann anhand ihrer selbst erkannten Zuordnung z.B. verschiedene Busadressen, Identifier oder sonstige Unterscheidungsmerkmale des verwendeten Busses zuordnen. Wenn die Generatoren dann als individuelle Teilnehmer am Bus angemeldet sind können sie vom Steuergerät entsprechend einzeln angesteuert und diagnostiziert werden.

Claims

Vorrichtung zum Betrieb von wenigstens zwei Geräten, die wenigstens mittels einer Datenleitung miteinander in Verbindung stehen, dadurch gekennzeichnet, dass den Geräten eine externe Beschaltung (A1, A2, L1, L2) zugeordnet ist, über die jedem Gerät wenigstens eine Spannung (U₊, U_–; U,) zuführbar ist, wobei sich die zuführbaren Spannungen (U₊, U_–; U,) voneinander in vorgebbarer Weise unterscheiden.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Geräte Generatoren (G1, G2, G3, G4) sind, insbesondere Drehstromgeneratoren für ein Kraftfahrzeug.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenleitung (L) Bestandteil eines Bussystems ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Bussystem einen LIN-Bus umfasst und die Geräte, insbesondere Generatoren (G1, G2, G3, G4) durch Auswertung der zugeführten Spannungen (U₊, U_–; U,) am Bus eindeutig identifizierbar sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Geräte, insbesondere Generatoren (G1, G2, G3, G4) bauartbedingt nicht voneinander unterscheidbar sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die externe Beschaltung ein oder mehrere zusätzliche Anschlüsse (A1, A2) jedes Geräts, insbesondere jedes Generators (G1, G2, G3, G4) umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Gerät, insbesondere Generator zwei zusätzliche Anschlüsse (A1, A2) aufweist, denen die Spannungen (U_B+) oder (U_B–)zuführbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Gerät, insbesondere jeder Generator (G1, G2, G3, G4) einen zusätzlichen Anschluss (L1) aufweist, dem vier unterschiedliche Spannungen, insbesondere 0, 8, 16, 24 Volt zuführbar sind.
Verfahren zum Betrieb wenigstens einer Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Basis der Unterscheidbarkeit die externe Beschaltung jedes Generators (G1, G2, G3, G4) verwendet wird und ein oder mehrere Anschlüsse jedes Generators (G1, G2, G3, G4) durch externe Mittel in definierte Zustände gebracht werden, aus denen sich jeder Generator (G1, G2, G3, G4) sich einen Zustand ableitet, anhand dessen er am Bus unterscheidbar wird.
Verfahren zum Betrieb wenigstens einer Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterscheidung der Geräte, insbesondere Generatoren (G1, G2, G3, G4) mittels externer Codierung erfolgt.