DE3014575A1

DE3014575A1 - Spannungsregler mit ladekontrollampe fuer einen wechselstromgenerator eines kraftfahrzeuges

Info

Publication number: DE3014575A1
Application number: DE19803014575
Authority: DE
Inventors: Maurice Charras
Original assignee: Societe de Paris et du Rhone SA
Current assignee: Societe de Paris et du Rhone SA
Priority date: 1979-04-19
Filing date: 1980-04-16
Publication date: 1980-10-30
Also published as: GB2048591A; GB2048591B; DE3014575C2; FR2454652A1; FR2454652B1; IT8021469A0; ES8102683A1; IN154302B; IT1141920B; ES490700A0

Description

Spannungsregler mit Ladekontrollampe für einen Wechselstromgenerator eines Kraftfahrzeuges

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Spannungsregler mit Ladekontrollampe für einen Wechselstromgenerator eines Kraft· fahrzeuges, insbesondere für Wechselstromgeneratoren ohne Hilfsgleichrichtung, mit einem Regler zur Steuerung der Speisung der Erregung (Erregerwicklung) mittels eines ersten Transistors, und mit einem Schwellwertschalter, der die Speisung der Kontrollampe mittels eines zweiten Transistors steuert, wobei der Zündschlüssel-Kontakt zwischen dem Pluspol des Wechselstromgenerators und der Kontrollampe liegt.

Die Ladeanzeige eines Wechselstromgenerator^ für Kraftfahrzeuge mit eingebautem Gleichrichter wird üblicherweise durch e^ne Kontrollampe bewirkt, die außer der Anzeige des Nichtladens auch zur Kontrolle verschiedener anderer Fehler dienen kann. Derzeit werden insbesondere zwei Techniken angewandt: Im Falle eines Wechselstromgenerators mit Hilfsgleichrichtung, insbesondere mit Neun-Dioden-Gleichrichterbrücke bei einem Dreiphasen-Wechselstromgenerator, ist die Kontrollampe zwischen die Plusklemme des Zündschlüsselkontaktes und die Hilfs-Plus-Klemme geschaltet, während der Regler zwischen der HilfsPlus-Klemme und Masse liegt. Bei Stillstand des Motors und geschlossenem Zündschlüssel-Kontakt, leuchtet die Lampe durch den Stromfluß in die Erregerwicklung des Wechselstromgenerators und durch einen die Erregerwicklung speisenden

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Leistungstransistor auf. Diese erste Ausftihrungsform hat · den Vorteil der einfachen Realisierbarkeit, jedoch noch folgende Nachteile:

Die Spannung an den Klenmen des Wechselstromgenerators variiert sehr mit der Durchflußleistung, denn Bezug für die Regelung wird nicht auf die Plus-Klemme des Wechselstromgenerators genommen.

Die Kontrollampe leuchtet, wenn der Wechselstromgenerator steht, z.B. bei gebrochenem Lichtmaschinen-Treibriemen, jedoch leuchtet sie weder im Falle einer Unterbrechung des Erregerkreises (Bürste, Wicklung oder unterbrochener Transistor), noch im Falle einer Oberladung bzw. Überlastung, z.B. in Folge eines Kurzschlusses zwischen dem Erregerkreis und Masse, was die Zerstörung der Batterie und elektrischer Einwirkung bewirken kann.

Die Erregung des Wechselstromgenerators erfolgt bei erhöhter Drehzahl.

Außerdem empfiehlt sich diese Lösung, wie bereits vorerwähnt, nur im Falle eines Wechselstromgenerators mit Hilfsgleichrichtung, d.h. mit mehreren zusätzlichen Dioden, die für die vorerwähnte Gleichrichtung vorgesehen sind, was jedoch insgesamt besonders kostenaufwendig ist.

Im Falle eines Wechselstromgenerators ohne Hilfsgleichrichtung, insbesondere mit einer Gleichrichterbrücke mit sechs Dioden bei einem Dreiphasen-Wechselstromgenerator, wird die Kontrollampe durch eine elektronische Schaltung gesteuert. Diese zweite Lösung hat die folgenden speziellen Merkmale: Die Abnahme der Spannung für die Regelung erfolgt am Pluspol des Wechselstromgenerators, wodurch verhindert wird, daß eine geregelte Spannung vorhanden ist, die von der Druchflußleistung des Wechselstromgenerators beeinflußt ist. Die Kontrolle eines Generator-Stillstandes besonders bei Bruch seines Antriebsriemens, erfolgt durch eine Spannungsmessung an einem Strang (Phase), ebenfalls die Unterbrechung des Erregerkreises.

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Ein Überladen bzw. Oberlasten sowie auch andere Fehler können durch die elektronische Schaltung überwacht werden. Diese vorerwähnte Lösung hat folgenden Nachteil: Die Speisung der Erregerwicklung erfolgt über den Zündschlüssel-Kontakt, wodurch diese Einrichtung überlastet wird und die Notwendigkeit besteht, eine zusätzliche Leitung zum Regler zurückzuführen.

Um die Nachteile der beiden vorerwähnten Einrichtungen zu vermeiden, könnte man diese beiden Lösungen kombinieren. Dadurch könnten die vorerwähnten Probleme zwar ohne große Schwieirigkeiten gelöst werden, jedoch wäre der Aufwand dafür in nachteiliger Weise erhöht.

Die vorliegende Erfindung hat nun zur Aufgabe, die Nachteile zu vermeiden, wobei die Vorteile der zuvor angegebenen Lösungen beibehalten bleiben.

Dazu schlägt die Erfindung einen Spannungsregler der eingangs erwähnten Art mit Ladekontrollampe für einen Wechselstromgenerator vor, der insbesondere dadurch gekennzeichnet ist, daß eine Spannungs-Meßeinrichtung mit dem zweiten Transistor sowie mit ihrem Ausgang mit einem Eingang mindestens einer Torschaltung (Gatter) verbunden ist, deren anderer Eingang mit dem Pluspol des Generators und dessen Ausgang mit der Basis des ersten Transistors verbunden ist.

Mit Hilfe dieser Spannungsmeßeinrichtung kann an dem sonst üblicherweise nur für die Kontrollampen-Speisung vorgesehenen zweiten Transistor gegebenenfalls eine Spannung gemessen werden, wobei in Kombination mit einer Torschaltung, die von der Spannungsmeßeinrichtung angesteuert wird, die Plus-Klemme des Generators "¹^ ^^er Basis des ersten Transistors, der die Speisung der Erregerwicklung steuert, verbunden werden kann. Dadurch wird die Hilfsgleichrichtung und die Plus-Hilfsklemme unnötig

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und es ist auch keine zusätzliche mit dem Zündschlüssel-Kontakt verbundene Leitung notwendig, da die Erregung nicht über den Zündschlüsselkontakt gespeist wird. Die erfindungsgemäße Schaltung kann praktisch jede Fehlerart aufspüren, da der vorgesehene Schwellwertschalter, der mit dem Pluspol des Generators und einer seiner Phasen verbunden ist, vorgesehen ist. Außerdem ist die Schaltung derart vorgesehen, daß wenn der Zündschlüssel abgezogen ist - wie beim Stillstand des Fahrzeuges.- die Erregerwicklung nicht gespeist wird. Schließlich ist die erfindungsgemäße Schaltung in ihrer Gesamtheit relativ einfach und weist daher einen vergleichsweise geringen Aufwand auf.

Vorzugsweise ist die Torschaltung mit ihrem Ausgang gleichzeitig zumindest mit einem, gegebenenfalls mit allen Leistungsversorgungsanschlüssen des Reglers, der mit der Basis des ersten Transistors verbunden ist, des Schwellwerkschalters, der mit der Basis des zweiten Transistors verbunden ist und der Spannungsmeßeinrichtung, die mit einem Eingang der Torschaltung verbunden ist, verbunden.

Eine Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß die mit dem zweiten Transistor zusammenarbeitende und mit einem Eingang der Torschaltung verbundene Spannungsmeßeinrichtung direkt zwischen Emitter und Kollektor des zweiten Transistors geschaltet ist und aus einem Verstärker besteht.

Zusätzliche Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Unteransprüchen aufgeführt.

Nachstehend ist die Erfindung mit ihren wesentlichen Einzelheiten anhand der Zeichnung noch näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 eine Gesamtansicht einer erfindungsgemäßen Schaltung, mit Generator, Regler und Kontrollampe und

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Fig. 2 u. 3 Teilansichten von zwei erfindungsgemäßen Schaltungsvarianten.

Fig. 1 zeigt einen Wechselstromgenerator Ί eines Kraftfahrzeuges mit eingebautem Gleichrichter, wobei dieser Wechselstromgenerator 1 keine Hilfs-Plus-Klemme aufweist. Die Erregerwicklung ist mit 2 bezeichnet. Eine Regler 3 zur Regelung ist zwischen dem Pluspol des Generators 1 und Masse geschaltet und er steuert mit Hilfe eines Transistors 4 die Speisung der Erregerwicklung 2.. Die Erregerwicklung 2 ist in Reihe mit dem Transistor 4 geschaltet, zwischen die Plusklemme des Generators 1 und Masse, wobei eine Diode 5 parallel zur Erregerwicklung 2 geschaltet ist.

Ein Schwellwertschalter 6 ist gleichfalls zwischen den Pluspol des Generators 1 und Masse geschaltet, wobei dieser Schwellwertschalter auch, wie durch 7 dargestellt, in Verbindung mit einer Phase des Wechselstromgenerator steht, von der er die elektrische Spannung mißt. Der Ausgang des Schwellwertschalters ist mit der Basis eines Transistors 8 verbunden, der in Reihe mit der Kontrollampe 9 zwischen dem Pluspol des Generators 1 und Masse geschaltet ist.

Der Zündschlüsselkontakt 10 ist zwischen die Plusklemme des Generators 1 und die Kontrollampe 9 geschaltet. Erfindungsgemäß ist nun eine Spannungsmeßeinrichtung Π zwischen den Emitter und dem Kollektor des Transistors 8 geschaltet.. Der Ausgang dieser Spannungsmeßeinrichtung 11 ist mit einem Eingang eines Gatters 12 (Tor) verbunden, dessen anderer Eingang mit der Plusklemme des Generators 1. Der Ausgang des Gatters 12 od.dgl. Torschaltung, ist über einen Widerstand an die Basis des Transistors 4 angeschlossen. Außerdem ist die Torschaltung 12 mit ihrem Ausgang gleichzeitig mit allen Leistungsversorgungsanschlüssen des Reglers des Schwellwertschalters 6 und der Spannungsmeßeinrichtung 11 verbunden (vgl. Pfeil PfI). Das Gatter 12 kann durch einen einfachen

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Transistor realisiert werden.

Wenn der Zündschlüssel-Kontakt 10 offen ist, ist die Spannung zwischen dem Emitter und dem Kollektor des Transistors 8 gleich null. Die Spannungsmeßeinrichtung 11 sperrt dann de Torschaltung 12, so daß folglich der Transistor 4 gesperrt ist und die Erregerwicklung 5 nicht aus der Batterie gespeist wird. Der elektrische Verbrauch ist dann auf die Speisung der Gleichrichterbrücken des Reglers 3 und des Schwellwertschalters 6 begrenzt und ist folglich sehr klein, so daß die Entladung der Batterie vernachlässigbar ist.

Wenn "der Zündschlüssel-Kontakt 10 geschlossen ist, steuert der Schwellwertschalter 6 die Kontrollampe 9 über den Transistor 8 an, wenn der Wechselstromgenerator 1 steht oder im Falle eines festgestellten Fehlers. Beispielsweise macht der Schwellwertschalter 6 den Transistor 8 bei einer Spannung niedriger als 11,5 Volt oder höher als 15 Volt leitend zwischen dem Pluspol -des Generators 1 und Masse, so daß die Lampe 9 aufleuchtet und hält andererseits den Transistor 8 gesperrt, so daß die Lampe 9 erlischt, wenn die Spannung zwischen 11,5 und■ 15 Volt liegt. Die angegebenen Spannungswerte sind nur Beispiele und sie können entsprechend den Gegebenheiten angepaßt werden.

Der Schwellwertschalter 6 steuert gleichzeitig die Speisung der Kontrollampe 9 in Abhängigkeit der Phasenspannung, die er über die Verbindung 7 von dem Generator 1 erhält. Z.B. macht er den Transistor leitend, wenn die Phasenspannung niedriger als 5 Volt oder höher als 30 Volt ist. Dabei mißt die an die Anschlüsse des Transistors 8 angeschlossene Spannungsmeßeinrichtung 11 die Sattigungsspannung dieses Transistors und macht das Tor 12 leitend. Die Bais des Transistors 4 wird dann angesteuert, so daß der Transistor 4 leitend wird und die Erregerwicklung 2 ebenso wie die verschiedenen Schaltungen 3, 6 und 11 versorgt werden.

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Immer wenn der Zündschlüssel-Kontakt Io geschlossen ist und die Kontrollampe 9 gelöscht ist, ist die allgemeine Funktion diesselbe wie vorgeschrieben, abgesehen davon, daß die von der Spannungseinrichtung 11 gemessene Spannung höher ist, wobei diese Spannung gleichfalls das Tor 12 leitend macht und so die Versorgung der verschiedenen Leistungskreise ermöglicht.

Es ist festzustellen, daß der Wechselstromgenerator 1 keine Leistung mehr bringen kann, wenn die Kontrollampe 9 unterbrochen ist. Dieser mögliche Nachteil kann vermieden werden, indem parallel zu der Lampe 9 ein Widerstand (nicht eingezeichnet) vorgesehen ist.

Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 kann die, direkt an die Anschlüsse des Transistors 8 angeschlossene Spannungsmeßeinrichtung 11 durch einen Verstärker realisiert werden.

Fig. 2 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform der Erfindung wobei zwei Widerstände 14 und 15 sowie eine Diode 16 vorgesehen sind. Dadurch kann eine Strommeßeinrichtung 17 in der Emitterleitung des Transistors 8 verwendet werden.

Fig. 3 zeigt noch eine weitere mögliche Ausführungsform der Erfindung, wobei hier ein Stromfluß-Detektor 18 oder dgl. vorgesehen ist, der mit einer zwischen die Anschlüsse des Transistors 8 geschalteteten Konstantstromquelle 19 verbunden ist.

Bei den beiden vorgenannten Schaltungvarianten ist der Ausgang der Strommeßeinrichtung 17 bzw. des Stromfluß-Detektors 18 mit einem Eingang des Tores 12 verbunden, wobei die übrige Schaltung und die Funktion insgesamt gegenüber Fig. 1 unverändert bleibt.

Es sei noch erwähnt, daß in Abwandlung der Ausführungsbeispiele die NPN-Transistoren 4 und 8 auch ganz oder teilweise durch PNP-Transistoren ersetzt werden können. Auch kann das einzige Tor 12 durch zwei oder mehrere Tore, die dieselben lo-gischen Funktionen haben, ersetzt werden. Auch kann gegebenenfalls

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an den Anschlüssen des Transistors 8 eine Teilerbrücke zum

Erfassen nur eines Teiles der Spannung vorgesehen sein. Darüberhinaus kann auch eine Anpassung an einai Wechselstromgenerator mit einer beliebigen Anzahl von Phasen vorgesehen werden.

Alle in der Beschreibung den Ansprüchen und der Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.

- Patentanwalt -

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Claims

Ansprüche

1.) Spannungsregler mit Ladekontrollampe für einen Wechselstromgenerator für Kraftfahrzeuge, insbesondere für Wechselstromgeneratoren ohne Hilfsgleichrichtung, mit einem Regler zur Steuerung der Speisung der Erregung (Erregerwicklung) mittels eines ersten Transistors und mit einem Schwellwertschalter, der die Speisung der Kontrollampe mittels eines zweiten Transistors regelt, wobei der Zündschlüssel-Kontakt zwischen dem Pluspol des Wechselstromgenerators und der Kontrolllampe liegt, dadurch gekennzeichnet, daß eine Spannung-Meßeinrichtung (11 oder 14 bis 17 oder 18 bis 19) _rait dem zweiten Transistor (8) sowie mit ihrem Ausgang mit einem Eingang mindestens einer Torschallung (Gatter 12) verbunden ist, deren anderer Eingang mit dem Pluspol des Generators (1) und dessen Ausgang mit der Basis des ersten Transistors (4) verbunden ist.

Spannungsregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Torschaltung (12) mit ihrem Ausgang gleichzeitig zumindest mit einem, ggf. mit allen Leistungsversorgungsanschlüssen des Reglers (3), der mit der Basis des ersten Transistors (4) verbunden ist, des Schwellwertschalters (6), der mit der Basis des zweiten Transistors (S) verbunden ist und der Spannungsmeßeinrichtung(11 oder 14 bis

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oder (18 bis 19), die mit einem Eingang der Torschaltung (12) verbunden ist, verbunden sind.

3. Spannungsregler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Kontrollampe (9) ein Widerstand parallel geschaltet ist.

4. Spannungsregler nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem zweiten Transistor (8) zusammenarbeitende und mit einem Eingang der Torschaltung (12) verbundene Spannungsmeßeinrichtung (11) direkt zwischen Emitter und Kollektor des Transistors (8) geschaltet ist und insbesondere aus einem Verstärker (11) besteht.

5. Spannungsregler nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis

3, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem zweiten Transistor (8) zusammenarbeitende und mit einem Eingang der Torschaltung (Gatter 12) verbundene Spannungsmeßeinrichtung eine Strommeßeinrichtung (17) aufweist, die zwei Widerstände (14 und 1,5) und eine Diode (16) enthält.

6. Spannungsregler nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem zweiten Transistor (8) zusammenarbeitende und mit einem Eingang der Torschaltung (12) verbundene Spannungsmeßeinrichtung einen Stromfluß-Detektor (18) oder dgl. aufweist, mit einer Konstantstromquelle (19), die zwischen die Anschlüsse des Transistors (8) geschaltet ist.

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