DE2004100C3 - Einrichtung zur automatischen Erfassung des Amplitudenverlaufs der Bordspannung eines Fahrzeugs - 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.

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.

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-

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.

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

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.

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.

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.

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.

F i g. 2 läßt die wesentlichen Teile eines Ausführungsbereichs der Erfindung erkennen.

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.

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 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.

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.

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.

Mit 21, 22 und 23 sind Signallampen zur Anzeige des jeweilig vorliegenden Drehzahlbereichs bezeichnet. Sie sind an den individuellen Teil der Verknüpfungsschaltung angeschlossen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

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.

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.

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