DE2004100C3 - Device for the automatic detection of the amplitude curve of the on-board voltage of a vehicle - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur automatischen Erfassung des Amplitudenverlaufs der Bordspannung eines mit einem Generator ausgerüsteten Fahrzeugs in Abhängigkeit von der Motordrehzahl desselben. The invention relates to a device for the automatic detection of the amplitude curve of the on-board voltage of a vehicle equipped with a generator as a function of the engine speed of the same.

Zur Kontrolle der Betriebsbereitschaft der elektrischen Anlage eines Kraftfahrzeugs besteht Bedarf an einer Einrichtung, die es gestattet, möglichst ohne Eingriff in die Anlage selbst und in kurzer Zeit Meßwerte zu erhalten, die den Verlauf der Bordspannung des Fahrzeugs in Abhängigkeit von der Motordrehzahl charakterisieren. Bisher gewinnt man entsprechende Informationen in der Weise, daß man bei verschiedenen Motordrehzahlen, die man an einem Meßgerät abliest, die entsprechende Spannung mißt und die Kurve zeichnet. Dieses Verfahren hat sich als zu zeitraubend und aufwendig erwiesen.There is a need to check the operational readiness of the electrical system of a motor vehicle a device that allows measurement values to be obtained as quickly as possible without interfering with the system itself to obtain the course of the on-board voltage of the vehicle as a function of the engine speed characterize. So far one obtains corresponding information in such a way that one with different Motor speeds, which can be read on a measuring device, the corresponding voltage is measured and the curve draws. This procedure has proven to be too time consuming and expensive.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs genannten Gattung zu schaffen, die die Nachteile des Standes der Technik vermeidet. Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, daß eine die Drehzahl abbildende elektrische Größe gleichzeitig mehreren parallel liegenden Amplitudenbereichs-Diskriminatoren für Amolitudenbereiche dieser elektrischen Größe zugeführt wird die teils im Generatorbetrieb ohne Erregungsbegrenzung, teils im Generatorbetrieb mit Erregungsbeerenzung durch einen Spannungsregler hegenden Diehzahlbereichen zugeordnet und aus jewe.ls zwei AmDlitudendiskriminatoren zusammengesetzt sind, von denen einer auf oberhalb des oberen, der andere auf oberhalb des unteren Grenzwertes des jeweiligen Drehzahlbereichs liegende Amplitudenwerte der elektrischen Größe anspricht und die mit einem zumindest mehreren der Amplitudenbereichs-Diskriminatoren gemeinsamen Ausgang über logische Verknüpfungsglieder verbunden sind, die beim Ansprechen von Amplitudendiskriminatoren erzeugte Ansteuers.gnale an den gemeinsamen Ausgang, an den eine sonst gesperrte Auswerteeinrichtung für die Bordspannung angeschlossen ist nur dann gelangen lassen, wenn in einem der Ampütudenbereichs-Diskriminatoren nur einer der beiden Amplitudendiskriminatoren angesprochen hat. Die Auswerteeinrichtung kann ein Drucker oder auch ein Kennlinienschreiber sein. Unter Verknüpfungsgliedern sind im Rahmen der Erfindung aus der Schaltungsalgebra bekannte logische Verknüpfungsglieder zu verste-The invention is based on the object of creating a device of the type mentioned at the beginning, which avoids the disadvantages of the prior art. The inventive solution to this problem is thereby characterized in that an electrical variable representing the speed of rotation is simultaneously a plurality of parallel ones Amplitude range discriminators for amolitude ranges this electrical quantity is fed partly in generator mode without excitation limitation, partly in generator mode with excitation limitation assigned by a voltage regulator to the number ranges and made up of two AmDlitude discriminators are composed of which one on above the upper, the other on amplitude values of the electrical that are above the lower limit value of the respective speed range Responds size and which is common to at least one of the amplitude range discriminators Output are connected via logic gates that respond to amplitude discriminators generated control signals to the common output, to which an otherwise blocked Evaluation device for the on-board voltage is connected only if in one of the Ampute range discriminators just one of the two Has addressed amplitude discriminators. The evaluation device can be a printer or a Be a graph recorder. In the context of the invention, logic elements are from circuit algebra to understand known logical links

⁶AuS »Funk-Technik«, 24. Jahrgang, 1969, Heft 10. S 398, ist eine Sortieranlage bekannt, bei der ebenfalls Amplitudenbereichs-Diskriminatoren vorhanden sind, die auf den oberen und unteren Grenzwert jeweils eines Bereichs ansprechende Schwellendiskriminatoren in solcher Verknüpfung enthalten, daß nur bei Ansprechen des »unteren«, nicht aber des »oberen« Schwellendiskriminators ein Signal am Ausgang der zugeordneten Verknüpfung erscheint. Diese verschiedenen Diskriminatoren arbeiten auf eine Lampenmatrix, die zugleich über eine zweite Transistorkette angesteuert wird. Hiervon unterscheidet sich die Erfindung dadurch, daß bei ihr zusätzliche Maßnahmen in Gestalt des Vorsehens von Verknüpfungsgliedern getroffen sind, damit alle Amplitudenbereichs-Diskriminatoren (oder mehrere der vorhandenen Diskriminatoren) auf einen gemeinsamen Ausgang arbeiten, der zum Anschluß eines einen Steuereingang besitzenden Registriergerätes dient. Die bekannte Anordnung ist nicht geeignet, ein derartiges Registriergerät mit Signalen zu beliefern, da das Registriergerät in Gestalt der Lampenmatrix mit einer Vielzahl von Steuereingängen bereits fest vorgegeben ist. Die genannte Literaturstelle gibt daher auch keine Anregung, jeweils zwei in bestimmter Weise abgestimmte Amplitudendiskriminatoren zu einem Ampiituderibereichs-Diskriminator zusammenzufassen und den einzelnen Amplitudenbereichs-Diskriminatoren Verknüpfungsgüeder zuzuordnen, deren Ausgänge mit einem gemeinsamen Ausgang in Verbindung stehen. ⁶ AuS "Funk-Technik", Volume 24, 1969, Issue 10. S 398, a sorting system is known in which there are also amplitude range discriminators that contain threshold discriminators that respond to the upper and lower limit value of a range in such a way that only when the "lower", but not the "upper" threshold discriminator is addressed, a signal appears at the output of the associated link. These different discriminators work on a lamp matrix, which is also controlled via a second transistor chain. The invention differs from this in that additional measures are taken in the form of the provision of logic elements so that all amplitude range discriminators (or several of the existing discriminators) work on a common output which is used to connect a recording device with a control input. The known arrangement is not suitable for supplying such a registration device with signals, since the registration device is already fixed in the form of the lamp matrix with a large number of control inputs. The cited reference therefore also does not suggest combining two amplitude discriminators that have been matched in a certain way into one amplitude range discriminator and that the individual amplitude range discriminators be assigned linkage values whose outputs are connected to a common output.

Der Erfindung liegt unter anderem die Erkenntnis zugrunde, daß es genügt, nur bestimmte Werte der Bordspannung zu erfassen, und zwar solche, die an besonders markanten Bereichen der Kennlinie liegen. Dies veranschaulicht F i g. 1: Die den Verlauf der Bordspannung U in Volt in Abhängigkeit von der Motordrehzahl η in Umdrehungen/Minute angebende Kennlinie zerfällt im wesentlichen in drei Bereiche. Der Bereich 1 entspricht dem reinen Batteriebetrieb, d. h., die Drehzahl ist noch so niedrig, daß die Lichtmaschine praktisch nicht wirksam ist. Im Bereich II setzt dagegen der Generatorbetrieb ein, die Lichtmaschine arbeitet noch ohne Erregungsbegrenzung durch eine Regeleinrichtung. Die Regeleinrichtung wird dagegen im Bereich III wirksam, so daß dort die Bordspannung U The invention is based, inter alia, on the knowledge that it is sufficient to record only certain values of the on-board voltage, namely those which are located in particularly prominent areas of the characteristic curve. This is illustrated by FIG. 1: The characteristic curve indicating the course of the on-board voltage U in volts as a function of the engine speed η in revolutions / minute is essentially divided into three areas. Area 1 corresponds to pure battery operation, ie the speed is still so low that the alternator is practically ineffective. In area II, on the other hand, generator operation begins, the alternator still works without any excitation limitation by a control device. The control device, however, is effective in area III, so that there the on-board voltage U

weitge-.fcnd unabhängig von der Drehzahl η ist. In diesem Bereich folgt die Kennlinie, sofern die Anordnung in ordnungsgemäßem Zustand ist, etwa dem durch a gekennzeichneten Kurvenast, während bei fehierhaftem Betrieb des Reglers etwa der Kurvenast b den Zusammenhang zwischen Bordspannung und Mc rdrehzahl wiedergibt.is largely independent of the speed η . In this area, the characteristic curve follows, provided the arrangement is in proper condition, for example the branch of the curve indicated by a , while in the case of faulty operation of the controller, branch b for example shows the relationship between on-board voltage and Mc r speed.

Es hat sich gezeigt, daß zur Festlegung dieser Kennlinie, deren grundsatzlicher Verlauf ja bekannt ist, im Einzelfall genügt, die Amplitudenwerte der Bordspannung ty bei drei verschiedenen Werten der Drehzahl η zu messen. Es handelt sich dabei um Drehzahlwerte der Kurbelwelle des Motors innerhalb der drei Bereiche A, B und C, die sich in diesem Ausführungsbeispiel um Drehzahlwerte in der Größenordnung von 1000, 1500 und 3000 Umdrehungen/Minute gruppieren. Ausdrücklich sei bemerkt, daß alle Zahlenangaben in F i g. 1 nur als Beispiele aufzufassen sind.It has been shown that in order to establish this characteristic, the basic course of which is known, in individual cases it is sufficient to measure the amplitude values of the on-board voltage ty at three different values of the speed η. These are speed values of the crankshaft of the engine within the three ranges A, B and C, which in this exemplary embodiment are grouped around speed values in the order of magnitude of 1000, 1500 and 3000 revolutions / minute. It should be expressly noted that all figures in FIG. 1 are only to be regarded as examples.

Die erfindungsgemäße Einrichtung sieht in Anwendung auf den in F i g. 1 gezielten Fall also so aus, daß drei Ampütudenbereichs-Diskriminatoren vorhanden sind, denen im Parallelbetrieb eine der Drehzahl η des Motors proportionale elektrische Größe, in der Regel eine Spannung, zugeführt wird und die so ausgelegt sind, daß sie beim Auftreten von Spannungen, die den Drehzahlbereichen A, Boder Centsprechen, Ansteuersignale für eine angeschlossene Auswerteeinrichtung für die Spannung Uabgeben.The device according to the invention is applied to the device shown in FIG. 1 targeted case so that three ampute range discriminators are available, which in parallel operation an electrical variable proportional to the speed η of the motor, usually a voltage, is supplied and which are designed so that they are when voltages occur that the speed ranges A, B or Cent, emit control signals for a connected evaluation device for the voltage U.

An die einzelnen Amplitudenbereichs-Diskriminatoren individuell zugeordneten Teile der Verknüpfungsglieder können Indikatoren für die Drehzahlbereiche angeschlossen sein. Dann hat man zugleich eine beispielsweise optische Anzeige des jeweils vorliegenden Drehzahlbereichs.Parts of the logic elements that are individually assigned to the individual amplitude range discriminators indicators for the speed ranges can be connected. Then you have one at the same time, for example optical display of the current speed range.

F i g. 2 läßt die wesentlichen Teile eines Ausführungsbereichs der Erfindung erkennen.F i g. 2 reveals the essential parts of an embodiment of the invention.

Die Klemme 1 symbolisiert den Eingang der Einrichtung, deren Ausgangsklemme mit 2 bezeichnet ist. Der Eingangskiemme t werden der Drehzahl des Motors in ihrer Frequenz proportionale elektrische Signale zügeführt, die in die monostabile Kippschaltung 3 und in die Schaltung 4 zur Bildung des arithmetischen Mittelwertes geleitet werden. Diese Einrichtungen sind an sich bekannt.Terminal 1 symbolizes the input of the device, the output terminal of which is denoted by 2. the Input terminals are supplied with electrical signals proportional to the frequency of the motor's speed, into the monostable multivibrator 3 and into the circuit 4 for forming the arithmetic mean be directed. These facilities are known per se.

Der Ausgang der Einrichtung 4 speist in diesem Ausführungsbeispiel drei parallel angeschlossene Amplitudenbereichs-Diskriminatoren 5, 6 und 7, die jeweils aus zwei Amplitudendiskriminatoren 8, 9 bzw. 10, 11 bzw. 12, 13 zusammengesetzt sind. Die verschiedenen Amplitudendiskriminatoren sind so ausgelegt, daß sie oberhalb unterschiedlicher Schwellwertc ansprechen. Diese Schwellwerte sind als Drehzahlwerte π in den die einzelnen Amplitudendiskriminatoren 8 bis 13 wiedergebenden Kästchen verzeichnet.In this exemplary embodiment, the output of device 4 feeds three amplitude range discriminators 5, 6 and 7 connected in parallel, each of which is composed of two amplitude discriminators 8, 9 or 10, 11 or 12, 13. The different amplitude discriminators are designed so that they respond above different threshold values. These threshold values are recorded as speed values π in the boxes representing the individual amplitude discriminators 8 to 13.

In jedem Amplitudenbereichs-Diskriminator ist jeweils demjenigen Amplitudendiskriminator, der für den höheren Schwellwen ausgelegt ist, ein Inverter 14 bzw. 15 bzw. 16 zugeordnet, der, wie alle im Rahmen der gezeigten Einrichtung verwendeten Bausteine, einen an sich bekannten Aufbau hat. Diese Inverter gehören zu den individuellen Teilen einer Verknüpfungsschaltung, die ferner je Amplitudenbereichs-Diskriminator ein NAND-Gatter 17 bzw. 18 bzw. 19 und als allen Amplitudenbereichs-lndikatoren 5, 6 und 7 gemeinsamen Schahungsbestandtej) das NAND-Gatter 20 enthält. Der Ausgang des NAND-Gatters 20 ist identisch mit Ausgang 2 der Einrichtung, an den ein Registriergerät, beispielsweise ein Drucker, angeschlossen ist. Der Ausgang 2 ist dabei mit dem Steuereingang des Registriergerätes verbunden.In each amplitude range discriminator is respectively that amplitude discriminator, which is designed for the higher Schwellwen, an inverter 14 or 15 or 16 assigned, which, like all modules used in the context of the device shown, one to has a known structure. These inverters belong to the individual parts of a logic circuit, furthermore a NAND gate 17 or 18 or 19 for each amplitude range discriminator and as all amplitude range indicators 5, 6 and 7 common componentsj) the NAND gate 20 contains. The output of the NAND gate 20 is identical to output 2 of the device to which a recording device, e.g. a printer is connected. Output 2 is connected to the control input of the recorder connected.

Nimmt man einmal an, daß ein Drehzahiwert in dem in F i g. 1 mit C bezeichneten Drehzahlbereich in der Gegend von 3000 Umdrehungen/Minute auftritt, so sind die Amplitudendiskriminatoren 9 bis 13 durchgeschaltet, während der Schwellwert für den Amplitudendiskriminator 8 noch nicht erreicht ist. In F i g. 2 ist dieser Fall durch »L« bzw. »0« eingezeichnet. Man erkennt, daß infolge der Wirkungsweise der Inverter 14 bis 16 nur im Fall des NAND-Gatters 17 an beiden Eingängen das Signal »L« steht, so daß nur von dem Amplitudenbereichs-Diskriminator 5 her ein Ansteucrsignal an den Ausgang 2 gegeben wird.Assuming that a speed value in the in Fig. 1 with C designated speed range in the vicinity of 3000 revolutions / minute occurs, so the amplitude discriminators 9 to 13 are switched through, while the threshold value for the amplitude discriminator 8 has not yet been reached. In Fig. 2 this case is indicated by "L" or "0". One recognises, that due to the operation of the inverters 14 to 16 only in the case of the NAND gate 17 at both Inputs the signal "L" is available, so that a control signal only from the amplitude range discriminator 5 is given to output 2.

Liegt die Motordrehzahl π zwischen den drei Ampiitudenbereichen, denen jeweils ein Amplitudenbereichs-Diskriminator zugeordnet ist, so wird keinem der NAND-Gatter 17, 18 und 19 an einem Eingang das Signal »L« und am anderen Eingang das Signal »0« zugeführt, so daß am gemeinsamen Ausgang 2 kein Ansteuersignal ansteht.If the engine speed π lies between the three amplitude ranges, each of which is assigned an amplitude range discriminator, then none of the NAND gates 17, 18 and 19 receives the signal "L" at one input and the signal "0" at the other input that there is no control signal at the common output 2.

Mit 21, 22 und 23 sind Signallampen zur Anzeige des jeweilig vorliegenden Drehzahlbereichs bezeichnet. Sie sind an den individuellen Teil der Verknüpfungsschaltung angeschlossen.With 21, 22 and 23 signal lamps for displaying the speed range present in each case are designated. she are connected to the individual part of the logic circuit.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (2)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Einrichtung zur automatischen Erfassung des Ainpiitudenverlaufs der Bordspannung eines mit einem Generator ausgerüsteten Fahrzeugs in Abhängigkeit von der Motordrehzahl desselben, d a durch gekennzeichnet, daß eine die Drehzahl abbildende elektrische Größe (n) gleichzeitig mehreren parallel liegenden Amplitudenbereichs-Diskriminatoren (5, 6, 7) für Amplitudenbereiche dieser elektrischen Größe zugeführt wird, die teils im Generatorbetrieb ohne Erregungsbegrenzung, teils im Generatorbetrieb mit Erregungsbegrenzung durch einen Spannungsregler liegenden Drehzahlbereicher (A. B, C) zugeordnet und aus jeweils zwei Amplitudendiskriminatoren (8, 9; 10, 11; 12, 13) zusammengesetzt sind, von denen einer (8, 10, 12) auf oberhalb des oberen, der andere (9, 11,13) auf oberhalb des unteren Grenzwertes des jeweiligen Drehzahlbereichs (A, B, C) liegende Amplitudenwerte der elektrischen Größe (n) anspricht und die (8 bis 13) mit einem zumindest mehreren der Amplitudenbereichs-Diskriminatoren (5, 6, 7) gemeinsamen Ausgang (2) über logische Verknüpfungsglieder (14 bis 20) verbunden sind, die beim Ansprechen von Amplitudendiskriminatoren (8 bis 13) erzeugte Ansteuersignale an den gemeinsamen Ausgang (2), an den eine sonst gesperrte Auswerteeinrichtung für die Bordspannung angeschlossen ist, nur dann gelangen lassen, wenn in einem der Amplitudenbereichs-Diskriminatoren (5, 6, 7) nur einer der beiden Amplitudendiskriminatoren (8, 9; 10, 11; 12, 13) angesprochen hat.1. A device for the automatic detection of the Ainpiituden curve of the on-board voltage of a vehicle equipped with a generator as a function of the engine speed of the same, as characterized in that an electrical variable (s) representing the speed simultaneously several parallel amplitude range discriminators (5, 6, 7 ) for amplitude ranges of this electrical variable, which are assigned partly in generator operation without excitation limitation, partly in generator operation with excitation limitation by a voltage regulator, lying speed ranges (A. B, C) and each consist of two amplitude discriminators (8, 9; 10, 11; 12, 13), of which one (8, 10, 12) has amplitude values of the electrical quantity ( A, B, C) above the upper limit value and the other (9, 11, 13) above the lower limit value of the respective speed range (A, B, C). n) responds and the (8 to 13) with at least one of the amplitude range discriminators (5, 6, 7 ) common output (2) are connected via logic gates (14 to 20), the activation signals generated when amplitude discriminators (8 to 13) respond to the common output (2), to which an otherwise blocked evaluation device for the on-board voltage is connected only then let go when in one of the amplitude range discriminators (5, 6, 7) only one of the two amplitude discriminators (8, 9; 10, 11; 12, 13). 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den einzelnen Amplitudenbereichs-Diskriminatoren (5, 6, 7) individuell zugeordneten Verknüpfungsgliedern (17, 18, 19) Indikatoren (21, 22,23) für die Drehzahlbereiche angeschlossen sind.2. Device according to claim 1, characterized in that the individual amplitude range discriminators (5, 6, 7) individually assigned links (17, 18, 19) indicators (21, 22,23) for the speed ranges are connected. 4040