专利名称：用于在机动车的起动阶段期间使机动车发电机从电池中的电流消耗得以最小化的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于在机动车的起动阶段期间使机动车发电机从电池中的电流消耗得以最小化的装置。
背景技术：
已知借助于发电机调节器来调节发电机的输出电压。发电机的输出电压取决于多个影响值或者说参数(Einflufigdfien)，转速、车载电气网络中的电负荷、起动器电池的充电状态和温度属于所述影响值。为了在车载电气网络中产生恒定电压，发电机调节器对在预先给定限度之内的发电机输出电压进行调节。这种调节通过流过发电机的励磁绕组的励磁电流的调整来实现。为了调整励磁电流，对用于开关晶体管的、由调节器控制装置提供的PWM触发信号(脉冲宽度调制触发信号)的占空因数(Tastveri^ltnis)进行改变。在将高侧晶体管用作发电机调节器的开关晶体管时，励磁电流由直流电压供给接线B+接收并且通过晶体管输送给励磁绕组。励磁绕组的第二接线与接地线连接。在发电机的相电压接线U、V和W上产生的交流电压在具有多个支路的整流器装置中整流，并且被提供给机动车的车载电气网络，以及也被引导至发电机调节器的所述直流电压供给接线。此外，发电机调节器也与发电机的相电压接线中的至少一个相电压接线相连接，以便对发电机的相电压的至少一个相电压进行评估。发电机调节器具有调节器控制装置，该调节器控制装置提供了用于发电机调节器的开关晶体管的开关信号并且为该调节器控制装置输送了施加在直流电压供给接线B+上的直流电压以及发电机的相电压的至少一个相电压作为输入信号。已知在马达起动时借助于发电机调节器产生具有预先给定的固定的占空因数的PWM触发信号，以便提供励磁电流。这是为了能够在马达起动时确保安全的转速检测的前提条件。所述的占空因数以下述方式选择马达起动可以在所有的温度范围内借助于转速检测通过至少一个相电压而安全地识别。相电压在此必须具有足够大的振幅。相电压的振幅与励磁电流相关并且进而在固定调节的占空因数时也与温度相关，通过该温度影响了设置在励磁电路中的欧姆电阻。为了在所有温度情况下确保在马达起动阶段中的可靠的转速评估，占空因数在停止状态中必须与不利的条件相应地进行调节。但是这导致了，在存在更有利的工作点时，如其例如在较低温度情况下存在，在固定调节的占空因数时得出了与可能必需的情况相比较大的励磁电流和进而从车辆电池中的较大的电流消耗。由DE 69213538 T2已知一种监控电路，其用于为在车辆中的电池再充电的装置，该监控电路在机动车停车或者马达断开时防止较高的电流消耗。所述的监控电路包含传感元件级(FUhlerstufe)，其提供一个信号，该信号显示出在磁场线圈中流动的电流。通过磁场线圈的触发晶体管的电流以下述方式进行调节存在第一或第二运行模式。当发电机的转速处于预先给定的水平之下时则导入第一运行模式，在该第一运行模式内具有较低平均值的峰值电流在磁场线圈中流动。当发电机的转速大于预先给定的水平时则导入第二运行模式，在该第二运行模式中具有较高平均值的峰值电流在磁场线圈中流动。在已知的监控电路中，因此与发电机的转子的转速相关地来改变流过磁场线圈的电流。
发明内容
因此根据本发明的装置的优点在于，在马达起动时在车辆停止状态中和发电机停止状态中，从电池中的最大电流消耗被限制或者说降低，并且尽管如此仍在完整的温度范围中确保了足够的励磁，以用于借助对机动车发电机的相电压之一的评估来可靠地识别出马达起动。这意味着，在状态“停止周期”内，限制或者说降低了调节器/发电机从电池中的电流消耗，在该状态中机动车的马达处于停止阶段中，但是发电机调节器是激活的。这根据权利要求1基本上由此实现，使得调节器控制装置具有用于提供第一触发信号的器件，该第一触发信号具有预先给定的固定调节的占空因数(Tastveri^ltnis)；用于提供第二触发信号的器件，该第二触发信号具有与励磁电流相关的占空因数；和用于选择出具有所述两个占空因数中较小的占空因数的触发信号的器件。
本发明的其它有利的特性由其下面的根据附图的说明中得出。图中示出图1示出了根据用于本发明的实施例的发电机装置的电路图，和
图2示出了在图1中示出的发电机调节器的调节器控制装置的详细视图。
具体实施例方式图1示出了根据用于本发明的实施例的发电机装置的电路图。示出的发电机装置11具有发电机调节器1和发电机单元10，该发电机单元在其输出端上提供了用于机动车的车载电气网络12的供电直流电压。发电机单元10具有发电机2和整流器装置9。发电机2包含励磁绕组5和相绕组Lu^Lvaff,它们例如以星形连接的形式相互连接。发电机2在其相电压接线U、V和W上提供了交流电压，该交流电压被输送给后置的整流器装置9。相对于所示出的实施例可替代地，也可以存在其它数量的相位或者说相电压接线。整流器装置9相应于相支线的数量包括三个支路，其中每个支路具有两个二极管的串联电路或者其它合适的组件并且配属于发电机的相电压接线之一。发电机2的相电压接线U与在第一整流器支路的二极管Dl和D4之间的连接点相连接。发电机2的相电压接线V连接到在第二整流器支路的二极管D2和D5之间的连接点上。发电机2的相电压接线W与在第三整流器支路的二极管D3和D6之间的连接点相连接。二极管D4、D5和D6的阴极相互连接。在那里提供了发电机单元10的输出直流电压并且传输给车载电气网络12。二极管D1、D2和D3的阳极同样也相互连接并且处于接地线上。此外，发电机2的相电压接线W还通过发电机调节器1的接线X与发电机调节器1的调节器控制装置7相连接并且通过电阻R3以及发电机调节器的接地线连接部3与接地线4相连接。发电机调节器1具有工作电压接线B+以及其它的接线DF、D_和X。此外，发电机调节器包含调节器控制装置7。调节器控制装置7被设计用于，为具有开关晶体管的输出级6提供PWM触发信号。此外，调节器控制装置7还与工作电压接线B+相连接并且通过接地线连接部3与接地线4连接。此外，调节器控制装置7与发电机调节器1的接线X相连接，以便接收由发电机2的相电压接线W导出的相电压信号。此外，图1中示出的装置具有励磁电路。该励磁电路从发电机调节器1的工作电压接线B+经过发电机调节器的开关晶体管6、发电机调节器的接线DF、励磁绕组5、发电机调节器的接线D和接地线连接部3向接地线4延伸。在发电机调节器1的接线D-和DF之间或者连接了自振荡二极管8或者应用了具有开关晶体管的激活的空程(Freilauf)。与工作电压接线B+连接并且通过接线X与发电机2的相电压接线W连接的调节器控制装置7利用触发信号s以下述方式触发开关6 励磁电流流过励磁绕组5，该励磁电流不仅与存在于工作电压接线B+上的直流电压相关以及还与其通过接线X输送的相电压相关。图2示出了调节器控制装置7的一部分的详细视图。调节器控制装置具有用于提供第一触发信号si的器件13，该第一触发信号具有预先给定的、固定调节的占空因数。相应于该预先给定的、固定调节的占空因数的数据优选地在制造发电机调节器时在工厂中永久性地存储在器件13中，该器件包含永久性的存储器。此外，调节器控制装置7具有用于提供第二触发信号s2的器件14，该第二触发信号具有与励磁电流IE相关的占空因数。用于提供第二触发信号s2的器件14包括计算单元，该计算单元查明与励磁电流相关的第二触发信号s2。关于励磁电流的信息从用于测量励磁电流的器件16输送给计算单元，该器件与计算单元相连接。器件16例如是指测量电阻，该测量电阻与励磁线圈5连接并且在该测量电阻上相应于励磁电流的电压下降。此外，调节器控制装置7包括用于选择出具有两个前述占空因数中的较小的占空因数的触发信号的器件15。该器件15包括比较器，该比较器与用于提供第一触发信号si的器件13以及用于提供第二触发信号s2的器件14相连接，并且该比较器在输出侧提供了具有两个前述占空因数中的较小的占空因数的触发信号S。触发信号s被输送给在图1中示出的输出级6，该输出级具有开关晶体管。器件15的所述比较器优选地是计算单元的组成部分，此外还通过接线B+将工作电压输送给该计算单元，并且该计算单元通过接线X与发电机2的相电压接线W相连接。该计算单元也在起动过程结束之后被设计用于查明用于发电机调节器1的输出级6的触发信号s，其中计算单元在查明触发信号s的情况下考虑到工作电压和相电压。按照前述，根据本发明的装置确保了，在机动车的马达起动时在所有温度范围内可以通过相电压实现转速检测。为了这个目的，调节器控制装置具有用于提供第一触发信号si的器件，该第一触发信号具有预先给定的、固定调节的、永久性地存储在调节器控制装置的存储器中的占空因数；用于提供第二触发信号s2的器件，该第二触发信号具有与励磁电流相关的占空因数；和用于选择出具有两个占空因数中较小的占空因数的触发信号的器件。这个具有两个占空因数中较小的占空因数的触发信号s在马达起动时、也就是说在马达的停止状态阶段内在激活的调节器中被输送给发电机调节器的输出级。由此实现了，励磁电流始终流过励磁绕组，基于该励磁电流提供了具有足够用于评估相电压的振幅的相电压，其中该相电压被输送给调节器控制装置7。在此确保了，在存在更有利的工作点时，其例如在温度较低时存在，不再从电池中获取比所需要的更多的电流。
该操作方式的优点在于，在下述情况下由于非常高的温度或者故障、例如由于励磁电路中的中断，可能会调节非常大的占空因数，而采用或者限制了预先给定的、固定调节的占空因数。
权利要求
1.用于在机动车的起动阶段期间使机动车发电机从电池中的电流消耗得以最小化的装置，所述装置具有-发电机单元(10)和-带有调节器控制装置(7)和输出级(6)的发电机调节器(1)，其中，其中-所述调节器控制装置(7)将具有占空因数的触发信号输送给所述输出级(6)，其特征在于，所述调节器控制装置(7)具有-用于提供第一触发信号(si)的器件(13)，所述第一触发信号具有预先给定的、固定调节的占空因数，-用于提供第二触发信号(s2)的器件(14)，所述第二触发信号具有与励磁电流相关的占空因数，和-用于选择出具有所述两个占空因数中较小的占空因数的触发信号的器件(15)，其作为触发信号(s )被输送给所述输出级(6 )。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置具有用于测量励磁电流的器件(I6 )，其与用于提供所述第二触发信号的器件(14)相连接。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，用于提供所述第一触发信号(si)的器件(13)具有永久性的存储器，在所述存储器中存储了详细说明预先给定的、固定调节的占空因数的数据。
4.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，用于提供所述第二触发信号(s2)的器件(14)包括计算单元，所述计算单元查明与励磁电流相关的所述第二触发信号(s2)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，用于选择出具有所述两个占空因数中较小的占空因数的触发信号的器件(15)包括比较器，所述比较器与用于提供所述第一触发信号(si)的器件(13)以及用于提供所述第二触发信号(s2)的器件(14)相连接，并且所述比较器在输出侧提供了具有所述两个占空因数中较小的占空因数的触发信号(S)。
全文摘要
本发明涉及一种用于在机动车的起动阶段期间使机动车发电机从电池中的电流消耗得以最小化的装置，其具有发电机单元和发电机调节器。发电机调节器包括调节器控制装置，该调节器控制装置具有用于提供具有固定地预先给定的占空因数的第一触发信号的器件；用于提供具有与励磁电流相关的占空因数的第二触发信号的器件；和用于选择出具有两个占空因数中较小的占空因数的触发信号的器件，其作为触发信号被输送给发电机调节器的输出级。由此实现了，在确保了从电池中尽可能小的电流消耗的情况下检测马达起动并且起动用于为车载电气网络供电的发电机-/调节器。
文档编号H02J7/14GK102598467SQ201080051866
公开日2012年7月18日 申请日期2010年11月3日 优先权日2009年11月17日
发明者A.米科, M.赫茨 申请人:罗伯特·博世有限公司