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  • 法律状态
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    • 专利摘要:

    公开号:WO1989002667A1
    申请号:PCT/DE1988/000408
    申请日:1988-07-01
    公开日:1989-03-23
    发明作者:Friedhelm Meyer
    申请人:Robert Bosch Gmbh；
    IPC主号:H02J7-00
    专利说明:
    [0001] - I
    [0002] Gener atoranlacre
    [0003] Stand der Technik
    [0004] Die Erfindung geht aus von einer Generatoranlage nach der Gattung des Hauptanspruchs.
    [0005] Die vom Generator ans Bordnetz gelieferte Spannung muß geregelt und an die jeweiligen Erfordernisse angepaßt werden. Generatoranlagen mit Vorrichtungen zur Regelung der in ein Bordnetzsystem einzuspei¬ senden Generatorspannung sind bereits bekannt. Beispielsweise wird in der DE-OS 33 13 398 eine Vorrichtung zur Regelung eines Ladesy¬ stems für ein Kraftf hrzeug beschrieben, in der sowohl Betriebspara¬ meter als auch Ladesystemparameter in festgelegten Zeitabständen er¬ mittelt und ausgewertet werden. Die Betriebsparameter der Brenn¬ kraftmaschine sind insbesondere die Drehzahl und das Luft/Brenn¬ stoff-Verhältnis, die Ladesystemparamter sind Generatorstrom, Gene¬ ratorspannung, Batteriestrom und Batteriespannung.
    [0006] Diese Vorrichtung zur Regelung des Ladesystems erfaßt jedoch noch nicht alle wesentlichen Parameter, weiterhin kann die Generatordreh¬ zahl nicht unabhängig von der Drehzahl der Brennkraftmaschine beein¬ flußt werden, wie es für eine optimale Regelung der Bordnetzspannung wünschenswert wäre. Vorteile der Erfindung
    [0007] Die erfindungsgemäße Generatoranlage mit den kennzeichnenden Merk¬ malen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß eine Aus¬ werteschaltungsanordnung die für die Spannungsregelung wesentlichen Parameter der Brennkraftmaschine und des Bordnetzes erfaßt, sie un¬ ter Berücksichtigung intern abgespeicherter Kennfelddaten auswertet und damit eine optimal funktionstüchtige und umfassende Regelung der Generatoranlage ermöglicht.
    [0008] Über einen zwischen die Brennkraftmaschine und den von der Brenn— kraftmaschine antreibbaren Generator geschalteter Zwischentrieb er¬ folgt eine optimale Drehzahlanpassung des Generators an die Span¬ nungserfordernisse des Bordnetzes.
    [0009] Eine Aufteilung des Bordnetzes in einen Bereich mit spannungsunemp¬ findlichen Verbrauchern, einen Bereich mit spannungsempfindlichen Verbrauchern und einen Bereich mit eng tolerierter Verbraucherspan¬ nung, vorzugsweise für empfindliche Elektronik ermöglicht eine ein¬ fachere Spannungsregelung.
    [0010] Durch die genannten Maßnahmen kann je nach gesetzter Priorität ent¬ weder das Geräusch der Generatoranlage dadurch minimiert werden, daß der Generator ständig in einem geeigneten Drehzahlbereich betrieben wird oder mit niedrigst möglichem Kraftstoffverbrauch mechanische in elektrische Energie umgewandelt werden, indem die Drehzahl des Gene¬ rators bei starker Belastung der Brennkraftmaschine und bei guter Spannungsversorgung von Batterie und Verbrauchern, über den Zwi¬ schentrieb verringert wird, ohne daß der Generator ganz von der Brennkraftmaschine abgekoppelt wird. Bei Vollast und gleichzeitiger
    [0011]
    Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vor¬ teilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Generatoranlage möglich.
    [0012] Zeichnung
    [0013] Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist in der Zeich¬ nung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert.
    [0014] Beschreibung des Ausführungsbeispiels
    [0015] Die erfindungsgemäße Generatoranlage umfaßt den von einer Brenn¬ kraftmaschine 10 über einen elektronisch egelbaren Zwischentrieb 11 antreibbaren Generator 12, eine Auswerteschaltungsanordnung 13 und ein Bordnetzsystem 14, 15, 16, 17, 18, 19. Das Bordnetzsystem ist dreigeteilt und umfaßt einen Bereich mit geringen Anforderungen an die Konstanz der Spannung, der neben der Batterie 15 auph mit 14 an¬ gedeutete spannungsunempfindliche Verbraucher enthält, beispiels¬ weise eine Zusatzheizung. Ein Bereich des Bordnetzes mit spannungs- empfindlichen Bauelementen, beispielsweise Lampen, ist mit 17 symbo¬ lisiert, 19 symbolisiert den Teil des Bordnetzes, der die sehr span¬ nungsempfindlichen elektronischen Bauelemente enthält.
    [0016] Getrennt sind die einzelnen Teile des Bordnetzes durch Spannungs¬ wandler 16 und 18, über die mittels der Auswerteschaltungsanordnung eine exaktere Spannungsregelung der entsprechenden Bordnetzbereiche möglich ist.
    [0017] Die Meßgrößen Brennkraftmaschinendrehzahl, Generatordrehzahl, Gene¬ ratorspannung, Generatorström, Bauteiltemperatur des Generators (z.B. Dioden, Lager, Wicklungen), Batteriespannung, Batteriestrom, Batterietemperatur und Verbraucherspannung werden mit Hilfe geeigne¬ ter Sensoren bzw. Meßinstrumente erfaßt und über die Leitungen 20 bis 29 an die Auswerteschaltungsanordnung weitergegeben. Dabei be¬ steht folgende Zuordnung:
    [0018] Brennkraftmaschinendrehzahl: Leitung 20
    [0019] Generatordrehzahl 21
    [0020] Generatorspannung 22
    [0021] Generatorstrom 23
    [0022] Bauteiltemperatur des Generators 24
    [0023] Batteriespannung 25
    [0024] Batteriestrom „26
    [0025] Batterietemperatur' 27
    [0026] Verbraucherspannung für empfindliche Verbraucher 28
    [0027] Verbraucherspannung für sehr empfindliche Verbraucher 29
    [0028] In der Auswerteschaltungsanordnung werden die Meßgrößen abgespei¬ chert und ggf. für die Regelung der Generatoranlage verwendet.
    [0029] Zur Optimierung des Betriebs der Generatoranlage kann über die Aus¬ werteschaltungsanordnung auf den elektronisch regelbaren Zwischen- trieb, den Erregerstrom des Generators und die beiden Spannungs¬ wandler -im Bordnetz über die Leitungen 30, 31, 32 und 33 Einfluß genommen werden.
    [0030] Die einzelnen Einflußgrößen müssen nicht alle gleichzeitig verarbei¬ tet werden. Je nach Systemauslegung kann eine beliebige Kombination verwendet werden. Dies gilt auch für die Steuergrößen.
    [0031] Die Auswerteschaltungsanordnung enthält Kennfelder, deren Daten auf den Generatorwirkungsgrad, den Zwischentriebwirkungsgrad, die zuläs¬ sigen Bauteiltemperaturen, das Generatorgeräusch, die Batteriekenn¬ werte und auf die zulässige Verbraucherspannung abgestimmt sind. Die Kennfelder, die durch Versuche auf dem Prüfstand ermittelt werden, werden im Fahrzeug nach den vorgegebenen Kriterien Leistungsbedarf, Verbrauch, Abgas und Fahrverhalten optimiert. In der Auswerteschal¬ tungsanordnung werden aus den eingehenden Sensorinformationen unter Verwertung der zugehörigen gespeicherten Kennfelder die für die Re¬ gelung der Generatoranlage benötigten Ausgangsgrößen ermittelt. Da¬ bei kann festgelegt werden, wie die Prioritäten gesetzt werden, d.h. die Auswerteschaltungsanordnung kann das Übersetzungsverhältnis des Zwischentriebs so beeinflussen, daß bei ausreichender Spannuiigsver- sorgung für Batterie und Verbraucher beispielsweise der Gesamtwir¬ kungsgrad optimiert ist. Dabei wird mit niedrigst möglichem Kraft¬ stoffverbrauch mechanische Energie in elektrische Energie umgewan¬ delt. Mittels des Zwischentriebs kann die Generatorleistung bei starker Belastung der Brennkraftmaschine, beispielsweise beim Berg¬ auffahren oder bei Fahrt mit Höchstgeschwindigkeit durch Verringe¬ rung der Generatordrehzahl vermindert werden und dadurch eine Ent- lastung der Brennkraftmaschine erreicht werden, im Extremfall kann der Generator für die Zeit höchster Belastung der Brennkraftmaschine völlig von dieser abgekoppelt und damit stillgelegt werden.
    [0032] Die Auswerteschaltungsanordnung kann sowohl am Gehäuse des Genera¬ tors befestigt werden als auch an einer vom Generator entfernten Stelle der Brennkraftmaschine eingebaut werden.
    [0033] Durch die Beschränkung der Generatordrehzahl auf bestimmte Bereiche wird einerseits sichergestellt, daß die Geräuschentwicklung der Generatoranlage möglichst gering gehalten wird, andererseits kann eine zu starke Wärmeentwicklung vermieden werden» Aufgrund der ge¬ messenen Parameter können Fehler beispielsweise über Plausibilitäts- abfragen erkannt und ggf. auch angezeigt werden. Damit wird sicher¬ gestellt, daß zulässige Größen, beispielsweise die zulässigen Bau¬ teiltemperaturen nicht überschritten werden.
    权利要求:
    ClaimsAnsprüche
    1. Generatoranlage für eine Brennkraftmaschine (10) mit einem von der Brennkraftmaschine (10) insbesonders über einen Zwischentrieb (11) antreibbaren Generator (12), mit einem Bordnetz und einer Aus¬ werteschaltungsanordnung (13), der wenigstens eine der Eingangs¬ größen Motordrehzahl, Generatorspannung, Batteriespannung, Batte¬ riestrom, Batterietemperatur und Verbraucherspannung zur Verarbei¬ tung zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich wenig¬ stens eine der Größen Generatordrehzahl, Generatorstrom, Generator¬ bauteiltemperatur erfaßt wird und daß auf wenigstens eine der Aus¬ gangsgrößen der Auswerteschaltungsanordnung, Erregerstrom des Gene¬ rators, Lampenspannung, Ξlektronikspannung und ggf. Übersetzung eines Zwischentriebs eingegriffen wird.
    2. Generatoranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bestimmung der Ausgangsgrößen der Auswerteschaltungsanordnung (13) mehrdimensionale Kennfelder ausgewertet werden.
    3. Generatoranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bordnetz mehrteilig ist, wobei die Spannungstoleranz in den einzel¬ nen Bordnetzteilen den Anforderungen der enthaltenen Bauelemente an¬ gepaßt werden kann und die Auswerteschaltungsanordnung die einzelnen Spannungsregelungen für die Bordnetzteile übernimmt. '
    4. Generatoranlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteschaltungsanordnung das Überset¬ zungsverhältnis des Zwischentriebs (11) so beeinflußt, daß sich die Generatordrehzahl in einem optimalen Wertebereich insbesondere be¬ züglich der Wärmeentwicklung oder der Geräuschentwicklung bewegt.
    5. Generatoranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteschaltungsanordnung das Übersetzungsverhältnis des Zwischen¬ triebs so beeinflußt, daß die Generatordrehzahl in einem Bereich ge¬ halten wird, in dem mechanische Energie optimal in elektrische Ener¬ gie umgewandelt wird.
    6. Generatoranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb eines bestimmten Ladezustandes der Batterie (15) und/oder bei ausreichender Spannungsversorgung der Verbraucher, die Genera¬ torleistung reduzierbar ist.
    7. Generatoranlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Generatorleistung durch Verringerung der Generatordrehzahl mittels eines Zwischentriebs (11), der zwischen die Brennkraftmaschine (10) und den Generator (12) geschaltet ist, erfolgt.
    8. Generatoranlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß mit steigender Belastung der Brennkraftmaschine die Leistung des Generators reduziert wird.
    9. Generatoranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Generator im Vollastbetrieb von der Brennkraftmaschine abgekoppelt werden kann. - ~ -
    10. Generatoranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Auswerteschaltungsanordnung (11) Prioritäten für das je nach Bedarf wichtigste Optimierungsmerkmal setzbar sind.
    11. Generatoranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteschaltungsanordnung (11) am Gehäuse des Generators (12) be¬ festigt ist.
    12. Generatoranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Auswerteschaltungsanordnung (11) Mittel zur Fehlererkennung vor¬ gesehen sind.
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    US20080116695A1|2008-05-22|Electric power generation system controlled to reduce perception of operational changes
    同族专利:
    公开号 | 公开日
    EP0430940B1|1993-11-18|
    US5077516A|1991-12-31|
    DE3729772A1|1989-03-16|
    JP3238388B2|2001-12-10|
    JPH03500240A|1991-01-17|
    EP0430940A1|1991-06-12|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    FR2427724A1|1978-05-30|1979-12-28|Citroen Sa|Perfectionnements apportes aux alternateurs, notamment de vehicules aut|
    FR2518839A1|1981-12-19|1983-06-24|Bosch Gmbh Robert|Installation d'alimentation en courant electrique pour vehicules automobiles|
    FR2525038A1|1982-04-07|1983-10-14|Mitsubishi Electric Corp|Generateur pour vehicules automobiles|
    EP0094685A2|1982-05-18|1983-11-23|Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha|Ladekontrolleinrichtung mit Mikrorechner für Fahrzeug|
    GB2176666A|1985-06-08|1986-12-31|Fuji Heavy Ind Ltd|Charging system for an automotive battery|EP0428130A2|1989-11-13|1991-05-22|Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha|Batterieladesystem für Motorgenerator|US4044293A|1975-02-24|1977-08-23|Ford Aerospace & Communications Corporation|Dual battery charging system|
    US4207511A|1978-09-15|1980-06-10|Ford Motor Company|Circuit for constant voltage power source|
    US4322630A|1980-03-17|1982-03-30|Gould Inc.|Electrical power generating system|
    FR2525039B1|1982-04-13|1989-08-04|Mitsubishi Electric Corp|Dispositif de commande d'un circuit de charge de batterie d'accumulateurs d'un vehicule|
    JPS58201536A|1982-05-19|1983-11-24|Mitsubishi Electric Corp|Charge control microcomputer for vehicle|
    JPH082152B2|1985-06-12|1996-01-10|日本電装株式会社|車両充電発電機の電圧調整装置|
    JPS62203524A|1986-03-03|1987-09-08|Hitachi Ltd|Controller for charging generator|
    JP2572408B2|1988-01-18|1997-01-16|株式会社日立製作所|車両用電源装置|DE4102150A1|1991-01-25|1992-07-30|Audi Ag|Verfahren zur steuerung eines generators|
    DE4102898A1|1991-01-31|1992-08-06|Bayerische Motoren Werke Ag|Bordnetz fuer kraftfahrzeuge|
    DE4200918C1|1992-01-16|1993-03-11|Dr.Ing.H.C. F. Porsche Ag, 7000 Stuttgart, De||
    DE19608992B4|1996-03-08|2007-12-06|Robert Bosch Gmbh|Generatoranlage für eine Brennkraftmaschine|
    DE19745849A1|1997-10-16|1999-04-22|Bosch Gmbh Robert|Einrichtung zur Energieverteilung in einem Kraftfahrzeug|
    DE10106944B4|2001-02-15|2010-08-05|Robert Bosch Gmbh|Verfahren zur Temperaturregelung einer elektrischen Maschine|
    JP3719176B2|2001-09-06|2005-11-24|日産自動車株式会社|発電機の保護装置|
    US6717282B1|2002-07-03|2004-04-06|William J. Maxwell|Combined motor and generator dynamometer system|
    DE10243144B4|2002-09-17|2007-10-11|Siemens Ag|Betriebsverfahren für ein elektrisches Netz|
    FR2923963B1|2007-11-19|2013-10-18|Renault Sas|Systeme de commande d'une machine electrique embarquee a bord d'un vehicule automobile.|
    FR2975840B1|2011-05-26|2016-09-09|Peugeot Citroen Automobiles Sa|Procede de regulation en tension d'un reseau de bord d'un vehicule.|
    法律状态:
    1989-03-23| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): JP US |
    1989-03-23| AL| Designated countries for regional patents|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AT BE CH DE FR GB IT LU NL SE |
    1990-01-25| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 1988905678 Country of ref document: EP |
    1991-06-12| WWP| Wipo information: published in national office|Ref document number: 1988905678 Country of ref document: EP |
    1993-11-18| WWG| Wipo information: grant in national office|Ref document number: 1988905678 Country of ref document: EP |
    优先权:
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