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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrzeugalternator-Steuervorrichtung
und ein Verfahren zum Steuern des Stromerzeugungsbetriebs eines Fahrzeugalternators.
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In
einem Wechselstromgenerator (Alternator) wird selbst dann eine schwache
Wechselspannung in jeder Ankerspule erzeugt, wenn ein Rotor gedreht
wird, ohne dass die Feldspule mit Erregerstrom versorgt wird. Der
Grund dafür
ist, dass ein Restfluss in den Feldpolen des Rotors zurückbleibt.
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In
JP-U-62-44698 ist eine Steuerschaltung bereitgestellt, um durch
Erfassen der Frequenz der als Folge von Restmagnetisierung in den
Feldpolen des Rotors induzierten Spannung der Ankerspule zu erfassen,
ob ein Rotor eines Alternators sich zu drehen beginnt, das heißt, ob ein
Fahrzeug-Verbrennungsmotor gestartet wird. Die Steuerschaltung beginnt,
einen Erregerstrom zur Feldspule zu liefern, wenn erfasst wird,
dass der Verbrennungsmotor gestartet wurde. Dadurch, dass auf diese
Weise aufgrund der in der Ankerspule induzierten Spannungen erfasst
wird, dass der Motor gestartet wurde, kann auf den Signaldraht vom
Fahrzeug, der verwendet wird, um den EIN/AUS-Zustand des Zündschalters anzuzeigen,
verzichtet werden, und somit kann die Verdrahtung vereinfacht werden.
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Es
besteht jedoch ein erheblicher Unterschied zwischen dem Starten
(Andrehen) und Stoppen des Motors in der Restmagnetisierung der
Feldpole und dem Verhalten bei drehendem Motor. Daher kann die Motordrehung
nicht mit ausreichender Genauigkeit erfasst werden, wenn die gleiche
Frequenz verwendet wird, um zu erfassen, wann die Drehung beginnt
und wann die Drehung aufhört.
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Im
Allgemeinen ist das Spannungssignal, das in der Ankerspule erscheint,
wenn der Motor gestartet wird, äußerst schwach,
weil sie sich nur aus dem Restfluss in den Feldpolen ergibt. Wenn
die Flussverkettung mit der Ankerspule konstant ist, sind Amplitude
und Frequenz der in der Ankerspule induzierten Spannung proportional
zur Drehzahl des Rotors. Diese Frequenz kann durch Digitalisieren
des Spannungssignals in der Ankerspule mittels eines Spannungskomparators
oder einer anderen Einrichtung und anschließendes Anwenden einer bestimmten
digitalen Operation erfasst werden.
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Um
die Rotordrehzahl mit Hilfe des schwachen Signals zu erfassen, das
sich aus dem Restfluss ergibt, muss die für den Vergleich durch den Spannungskomparator
verwendete Bezugsspannung auf eine niedrige Spannung eingestellt
werden. Wenn diese Bezugsspannung zu niedrig ist, ergeben sich Erfassungsfehler
aufgrund von Rauschen oder anderen äußeren Signalen. Es ist deshalb
notwendig, die Bezugsspannung des Spannungskomparators hoch genug
einzustellen, damit der Vergleich nicht von äußerem Rauschen beeinflusst
wird. Falls die Bezugsspannung des Spannungskomparators jedoch zu
hoch ist, kann kein digitaler Impuls erzeugt werden, bis die induzierte
Spannung der Ankerspule hoch genug ist, und somit wird die erfassbare
Rotordrehzahl höher.
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Nachdem
der Motor mit einer Starteinrichtung gestartet wurde und die Explosionen
im Motor normal ablaufen, erreicht dieser seine Leerlaufdrehzahl,
nachdem die Motordrehzahl eine bestimmte Höhe erreicht hat. Das Starten
des Motors kann auch dann erfasst werden, wenn die Frequenz, die
verwendet wird, um die Drehzahl zu erfassen, relativ hoch eingestellt
ist. Besonders im Winter, wenn die Umgebungstemperatur niedrig ist,
wird der Verbrennungsmotor so gesteuert, dass er bei einer höheren Anfangs-Leerlaufdrehzahl
startet als bei warmem Wetter, um den Motor schnell aufzuwärmen.
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Falls
die Motorstart-Erfassungsdrehzahl höher eingestellt ist als eine
Drehzahl, die der normalen Leerlaufdrehzahl-Einstellung entspricht,
kann es jedoch unmöglich
werden, die Leistungserzeugung aufrechtzuerhalten, wenn der Motor
leer läuft,
beispielsweise beim Warten an einer Ampel.
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Es
wurde vorgeschlagen, dieses Problem zu vermeiden, dass die Anzahl
der Ankerspulenwindungen erhöht
werden kann, um die Drehzahl zu senken, bei der die Stromerzeugung
beginnt. Jedoch führt dies
zu einem Abfall des Ausgangsstroms bei hohen Motordrehzahlen und
ist somit keine gute Lösung,
da die Ausgewogenheit zwischen Laden und Entladen einer Fahrzeugbatterie
in Mitleidenschaft gezogen wird.
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JP
A-6-292329 schlägt
vor, die Wicklungen je nach Drehzahl zu wechseln. Jedoch ist dies
keine praktikable Lösung,
da der Schaltkreisanordnung dann groß wird.
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Das
US-Patent 5,429,687 schlägt
vor, die Magneteigenschaften durch Erwärmen der Feldspulen und durch
Anwendung von magnetischem Glühen
zu verbessern, wodurch ein Übergang
in eine kristalline Phase, die den Restfluss verstärkt, bewirkt wird.
Eine Wärmebehandlung
der Feldpole mit hoher Wärmekapazität erfordert
jedoch ein großes
Wärmebehandlungssystem.
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Die
vorliegende Erfindung nimmt sich dieses Problems an, und ihre Aufgabe
ist es, eine Fahrzeugalternator-Steuervorrichtung bereitzustellen,
die die Genauigkeit der Motordrehzahlerfassung verbessern kann,
ohne die Schaltung zu vergrößern oder die
Ausgewogenheit der Batterieladung/-entladung zu beeinträchtigen.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung beginnt eine Fahrzeugalternator-Steuervorrichtung mit
einem Betriebsspannungs-Versorgungsbetrieb, wenn die Frequenz der
ausgegebenen Wechselspannung eines Alternators höher ist als eine erste Bezugsfrequenz,
und beendet die Betriebsspannungszufuhr, wenn die Frequenz der ausgegebenen
Wechselspannung unter eine zweite Bezugsfrequenz fällt, die niedriger
ist als die erste Bezugsfrequenz. Erfassungsfehler aufgrund von
Rauschen können
verhindert werden, und die Erfassungsgenauigkeit kann erhöht werden,
da die Motorstarterfassung eine hohe Frequenz nutzt, die der ersten
Bezugsfrequenz entspricht.
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Gegenstand
der Erfindung ist eine Fahrzeugalternator-Steuervorrichtung wie
in Anspruch 1 ausgeführt.
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Die
genannten und weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden
Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung mit Bezug auf
die begleitende Zeichnung deutlicher. In der Zeichnung:
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ist 1 ein
Schaltplan, der eine Fahrzeugalternator-Steuervorrichtung gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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ist 2 ein
Schaltplan, der eine primäre Stromversorgungsschaltung
und eine sekundäre Stromversorgungsschaltung
in der ersten Ausführungsform
zeigt;
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ist 3 ein
Zeitschema, das die Stromerzeugung in der ersten Ausführungsform
zeigt;
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ist 4 ein
Schaltplan, der eine Fahrzeugalternator-Steuervorrichtung gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt; und
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ist 5 ein
Schaltplan, der eine Fahrzeugalternator-Steuervorrichtung gemäß einer
dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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Eine
Fahrzeugalternator-Steuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
wird mit Bezug auf bevorzugte Ausführungsformen beschrieben.
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(Erste Ausführungsform)
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Wie
zunächst
in 1 dargestellt, wird eine Fahrzeugalternator-Steuervorrichtung 1 bereitgestellt,
um die Ausgangsspannung eines Alternators 2 innerhalb eines
angegebenen Bereichs zu steuern. Der Alternator 2 umfasst
dreiphasige Ankerspulen 21 in einem (nicht dargestellten)
Stator, eine Feldspule 22 in einem (nicht darstellten)
Rotor und eine Ganzwellen-Gleichrichterschaltung 23 für die Ganzwellengleichrichtung
der dreiphasigen Ausgaben der Ankerspulen 21. Der Alternator 2,
genauer der Rotor, wird von einem (nicht dargestellten) Verbrennungsmotor
bzw. Motor angetrieben. Die Steuerung der Ausgangsspannung des Alternators 2 wird durch
Einstellen des Erregerstroms für
die Feldspule 22 durch die Alternatorsteuervorrichtung 1 erreicht. Ein
Ausgangsanschluss (Anschluss B) des Alternators 2 ist mit
einer Fahrzeugbatterie 3 und anderen (nicht dargestellten)
elektrischen Verbrauchern verbunden, um elektrischen Strom vom Alternator 2 zu liefern.
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Die
Fahrzeugalternator-Steuervorrichtung 1 enthält einen
Leistungsstransistor 11, der mit der Feldspule 22 in
Reihe geschaltet ist, als erstes Schaltmittel für die Lieferung und Lieferungsunterbrechung
des Erregerstroms; eine Schwungraddiode 12, die mit der
Feldspule 22 parallel geschaltet ist, um Erregerstrom durch
Schwungradwirkung zu befördern,
wenn der Leistungstransistor 11 abgeschaltet ist; eine
Spannungssteuerschaltung 13 zum Überwachen der Ausgangsspannung
vom Alternator 2 und zum Steuern des Ein-/Aus-Zustands
des Leistungstransistors 11, so dass diese Ausgangsspannung
innerhalb eines bestimmten Bereichs reguliert wird; eine primäre Stromversorgungsschaltung 14 für die Versorgung
mit elektrischem Strom, um den Betriebszustand der Spannungssteuerschaltung 13 aufrechtzuerhalten;
und eine sekundäre
Stromversorgungsschaltung 15, um aufgrund einer Wechselspannung
der y-Phase (beispielsweise der y-Phasenspannung Py) der Ankerspule 21,
mit der die primäre
Stromversorgungsschaltung 14 angetrieben wird, zu erfassen,
wann sich der Rotor des Alternators 2 dreht, das heißt, wann
sich der Motor dreht.
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Wie
in 2 dargestellt, weist die sekundäre Stromversorgungsschaltung 15 Spannungskomparatoren 30 und 31,
eine Zählerschaltung 32,
ein ODER-Gatter 33, einen Analogschalter 34, eine
Spitzenwert-Erfassungsschaltung 35, eine Zeitnehmerschaltung 36,
Widerstände 37 und 38 und
einen Transistor 39 auf. Der Spannungskomparator 30 generiert
ein Impulssignal entsprechend der Drehzahl des Alternators 2 durch
Vergleichen und Digitalisieren der y-Phasenspannung Py, die an einen
Eingangsanschluss 40 angelegt wird, mit einer bestimmten
Bezugsspannung V1. Die Zählerschaltung 32 zählt die
vom Spannungskomparator 30 ausgegebenen Impulssignale.
Wenn die Impulszählung
einen bestimmten Zählerwert,
N1, erreicht, wird der Ausgangspegel umgekehrt.
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Der
Transistor 39, der zum Beispiel ein MOSFET ist, ist ein
zweites Schaltmittel, um den Leckstrom in der Ankerspule 21 oder
der Ganzwellen-Gleichrichterschaltung 23 auf Masse zu bringen. Der
Widerstand 38 ist zwischen den Eingangsanschluss 40 und
den Transistor 39 geschaltet und weist einen Widerstandswert
auf, der unter dem des Widerstands 37 liegt, der zwischen
den Eingangsanschluss 40 und die Masse geschaltet ist.
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Die
Spitzenwert-Erfassungsschaltung 35 erfasst den Wellen-Peak
der y-Phasenspannung Py, die an den Eingangsanschluss 40 angelegt
wird, und schließt
eine Diode, einen Kondensator und einen Widerstand ein. Der Spannungskomparator 31 vergleicht
den Spitzenwert der y-Phasenspannung Py, die von der Spitzenwert-Erfassungsschaltung 35 erfasst
wird, mit einer bestimmten Bezugsspannung V2, um zu bestimmen, ob
der Peak-Wert höher
ist als diese bestimmte Bezugsspannung V2. Diese Bezugsspannung
V2 ist niedriger als die Bezugsspannung V1, die an den Spannungskomparator 30 angelegt
wird.
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Die
Zeitnehmerschaltung 36 läuft nur über einen bestimmten Zeitraum,
wenn der Peak der y-Phasenspannung Py die Bezugsspannung V2 übersteigt. Das
von der Zeitnehmerschaltung 36 ausgegebene Signal wird
in das Gatter des Transistors 39 eingegeben und steuert
den Transistor 39 so, dass dieser nur einschaltet, während die
Zeitnehmerschaltung arbeitet, so dass der Leckstrom, der in den
Eingangsanschluss 40 fließt, in die Masse abgeleitet
wird.
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Der
Analogschalter 34 legt eine Betriebsspannung IG an die
primäre
Stromversorgungsschaltung 14 an und wird vom Ausgang des
ODER-Gatters 33 EIN oder AUS gesteuert. Das Ausgangssignal von
der Zählerschaltung 32 und
ein bestimmtes (nachstehend beschriebenes) Signal, das von der primären Stromversorgungsschaltung 14 ausgegeben
wird, werden in das ODER-Gatter 33 eingegeben, das die
logische Summe dieser beiden Eingangssignale an den Steueranschluss
des Analogschalters 34 ausgibt.
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Die
primäre
Stromversorgungsschaltung 14 weist einen Spannungskomparator 50,
eine Zählerschaltung 51 und
eine Gleichstrom-Versorgungsschaltung 52 auf. Der Spannungskomparator 50 gibt durch
Vergleichen und Digitalisieren der y-Phasenspannung Py mit einer
bestimmten Bezugsspannung V3 ein Impulssignal entsprechend der Drehzahl
des Alternators 2 aus. Diese Bezugsspannung V3 wird zum
Beispiel auf dieselbe Spannung eingestellt wie die Bezugsspannung
V1, die an den Spannungskomparator 30 in der sekundären Stromversorgungsschaltung 15 angelegt
wird. Die Zählerschaltung 51 zählt die
vom Spannungskomparator 50 ausgegebenen Impulse, und die
Ausgabelogik wird umgekehrt, wenn die Zählung einen bestimmten Zählerwert,
N2, erreicht. Dieser bestimmte Zählerwert
N2 ist auf einen Wert eingestellt, der kleiner ist als der bestimmte Zählerwert
N1, der von der Zählerschaltung 32 in
der sekundären
Stromversorgungsschaltung 15 verwendet wird.
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Die
Gleichstrom-Versorgungsschaltung 52 erzeugt die Betriebsspannung
der Spannungssteuerschaltung 13 und glättet die Spannung des Anschlusses
B, die durch den Analogschalter 34 in der sekundären Stromversorgungsschaltung 15 geschickt
wird. Die Gleichstrom-Versorgungsschaltung 52 dient auch
dazu, eine Wechselstrom-Welligkeitskomponente und ein Rauschen aus
der Ausgangsspannung des Alternators 2, die an die Batterie 3 des
Anschlusses B angelegt wird, wenn der Alternator 2 im Stromerzeugungsbetrieb
ist, zu entfernen.
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Die
Spannungssteuerschaltung 13 entspricht dem Spannungssteuermittel,
die primäre Stromversorgungsschaltung 14 dem
Stromversorgungsmittel und die sekundäre Stromversorgungsschaltung 15 dem
Stromversorgungs-Steuermittel.
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Die
Fahrzeug-Alternatorsteuervorrichtung 1 gemäß dieser
Ausführungsform
arbeitet wie in 3 gezeigt.
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Wenn
ein (nicht dargestellter) Motorstarter so angesteuert wird, dass
er den Motor steuert, und der Alternator 2 sich zu drehen
beginnt, nimmt die Amplitude der y-Phasenspannung Py, die an den Eingangsanschluss 40 der
sekundären
Stromversorgungsschaltung 15 angelegt wird, allmählich zu. Wenn
die Amplitude der y-Phasenspannung Py die Bezugsspannung V1, die
an den negativen Anschluss des Spannungskomparators 30 angelegt wird, übersteigt,
erzeugt der Spannungskomparator 30 ein be stimmtes Pulssignal
mit einer Frequenz proportional zur Drehzahl des Alternators 2 und
gibt dieses an die Zählerschaltung 32 aus.
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In
Folge dieser Operation wechselt der Ausgabepegel der Zählerschaltung 32 von
tief zu hoch, wenn die Impulszählung,
die innerhalb eines bestimmten Zeitraums in den Zähler 32 eingegeben wird,
einen bestimmten Zählerwert
N1 übertrifft,
d.h. wenn die Drehzahl des Alternators 2 die Frequenz fs erreicht,
die diesem bestimmte Zählerwert
N1 entspricht, wird der Analogschalter 34 daher angestellt. Die
Spannung, die von der Batterie 3 über den Anschluss B des Alternators 2 angelegt
wird, wird zur Gleichstrom-Versorgungsschaltung 52 in
der primären
Stromversorgungsschaltung 14 geliefert, und die Spannungssteuerschaltung 13 beginnt,
die Ausgangsspannung des Alternators 2 zu steuern.
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Es
sei darauf hingewiesen, dass selbst dann, wenn sich der Alternator 2 noch
nicht dreht, ein Leckstrom zur Ankerspule 21 oder zur Ganzwellen-Gleichrichterschaltung 23 eine
Gleichstrom-Driftspannung erzeugt. Die Spannung, die am Eingangsanschluss 40 der
sekundären
Stromversorgungsschaltung 15 erscheint, nimmt zu. Die Spitzenwert-Erfassungsschaltung 35 erfasst
die Spannung am Eingangsanschluss 40. Wenn diese erfasste Spannung
eine bestimmte Bezugsspannung V2 übersteigt, ändert sich die Ausgabe des
Spannungskomparators 31 von tief zu hoch, wodurch die Zeitnehmerschaltung 36 gestartet
wird und bewirkt wird, dass der Transistor 39 für einen
bestimmten Zeitraum eingeschaltet wird. Weil der Eingangsanschluss 40 der
sekundären
Stromversorgungsschaltung 15 durch den Widerstand 38 auf
Masse geändert
wird und die Gleichstrom-Driftspannung, die in Folge des Leckstroms
am Eingangsanschluss 40 erscheint, unterdrückt wird,
sinkt daher die Spannung am Eingangsanschluss 40 wieder
und stabilisiert sich an einem Potential, dass der Masse im Wesentlichen gleich
ist.
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Infolgedessen übersteigt
die Spannung, die am Eingangsanschluss 40 erscheint, die
Bezugsspannung V1, die an den Spannungskomparator angelegt wird,
nicht, und der Analogschalter 34 bleibt in der AUS-Stellung.
Es sei darauf hingewiesen, dass, falls die Drehzahl des Alternators 2 tatsächlich zunimmt,
die Spannung am Eingangsanschluss 40 zunimmt und der Transistor 39 für einen
bestimmten Zeitraum eingeschaltet wird. Die Spannung am Eingangsanschluss 40 nimmt
somit weiter zu, und der Analogschalter 34 schaltet ein,
wenn die Drehzahl des Alternators 2 die bestimmte Frequenz
fs erreicht.
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Wenn
der Alternator 2 sich tatsächlich zu drehen beginnt und
der Analogschalter 34 einschaltet, beginnt die Gleichstrom-Versorgungsschaltung 52 in
der primären
Stromversorgungsschaltung 14 zu arbeiten. Infolgedessen
liefert die Gleichstrom-Versorgungsschaltung 52 die Betriebsspannung
zum Spannungskomparator 50 und zur Zählerschaltung 51,
um diese dazu zu bringen, die Arbeit aufzunehmen. Weil der bestimmte
Zählerwert
N2, welcher der Bezugswert zum Umkehren der Ausgabe der Zählerschaltung 51 ist,
auf einen Wert unter dem bestimmten Zählerwert N1 eingestellt ist,
der für
die Zählerschaltung 32 in
der sekundären
Stromversorgungsschaltung 15 gesetzt ist, welche dazu dient,
den Analogschalter 34 von AUS auf EIN zu schalten wenn
der Alternator sich zu drehen beginnt, bleibt die Ausgabe von der
Zählerschaltung 51 hoch
und der Analogschalter 34 bleibt eingeschaltet, solange
die Drehzahl des Alternators 2 über der Frequenz fe liegt,
die dem bestimmten Zählerwert
N2 entspricht.
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Das
heißt,
da die Gleichstrom-Versorgungsschaltung 52 in der primären Stromversorgungsschaltung 14 nicht
arbeitet, während
der Motor gestartet wird, arbeitet auch der Zähler 51 nicht. Die
primäre
Stromversorgungsschaltung 14 beginnt zu arbeiten, wenn
die Drehzahl die Frequenz fs erreicht, die dem bestimmten Zählerwert
N1 entspricht, der für die
Zählerschaltung 32 in
der sekundären
Stromversorgungsschaltung eingestellt ist.
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Wenn
der Motor anhält
und die Drehzahl unter die Frequenz fs sinkt, die diesem bestimmten Zählerwert
N1 entspricht, bleibt der Ausgangspegel der Zählerschaltung 51 trotzdem
hoch, und die primäre
Stromversorgungsschaltung 14 arbeitet weiter. Die primäre Stromversorgungsschaltung 14 arbeitet somit
auch dann weiter, wenn die Drehzahl des Alternators 2 unter
die Frequenz fs fällt,
die dem bestimmten Zählerwert
N1 entspricht, und die Stromversorgung der Batterie 3 und
anderer elektrischer Verbraucher wird nicht unterbrochen. Der Leistungsstransistor 11 wird
zu dieser Zeit von der Spannungssteuerschaltung 13 gesteuert,
um den Erregerstrom zur Feldspule 22 zu liefern, Induktionsspannung
wird aufgrund der Magnetisierung in der y-Phase der Ankerspule 22 erzeugt
und kann vom Spannungskomparator 30 leicht digitalisiert
werden, um das Impulssignal zu erzeugen.
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Wenn
der Alternator 2 noch langsamer wird und die Drehzahl unter
die Frequenz fe fällt,
die dem bestimmten Zählerwert
N2 der Zählerschaltung 51 entspricht, ändert sich
die Ausgabe der Zählerschaltung 51 von
hoch zu tief, das Signal, das in den Steueranschluss des Analogschalters 34 eingegeben wird, ändert sich
zu tief, und der Analogschalter schaltet aus. Daher hört die primäre Stromversorgungsschaltung 14 zu
arbeiten auf, die Erregerstromzufuhr zur Feldspule 22 hört auf,
und die Energieversorgung der Batterie 3 und anderer elektrischer
Verbraucher hört
auf.
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Die
Fahrzeugalternator-Steuervorrichtung 1 gemäß dieser
Ausführungsform
kann somit Erfassungsfehler aufgrund von Rauschen verhindern und die
Erfassungsgenauigkeit verbessern, da die hohe Frequenz fs verwendet
wird, um zu erfassen, wann der Motor startet. Genauer wird die Schaltungsanordnung
nicht vergrößert, da
kein Wechseln der Spulen erforderlich ist, und das Ladungs/Entladungs-Gleichgewicht
wird nicht beeinträchtigt,
da die Zahl der Ankerspulenwicklungen nicht erhöht werden muss.
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Da
die Zeitkonstante der Feldspule 22 des Alternators mehrere
hundert Millisekunden beträgt, ist
der Zeitraum ab Erfassung der Verlangsamung des Alternators 2 bis
zur Unterbrechung des Feldstroms in der Regel länger als der Zeitraum, ab dem der
Zündschalter
ausgeschaltet wird, bis zum völligen
Anhalten des Motors. Es ist deshalb möglich, den Energieerzeugungsstatus
des Alternators 2 zu steuern, ohne die Energieversorgung
vom Alternator 2 bei laufendem Motor zu unterbrechen, und
der Signaldraht, der erforderlich ist, um die Stellung des Zündschalters
an die Fahrzeugalternator-Steuervorrichtung
zu übermitteln,
kann weggelassen werden.
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Genauer
wird die Frequenz fs zum Erfassen des Motorstarts vorzugsweise auf
unter das etwa Zweifache der Schwellendrehzahl des Alternators 2 im
vollständig
er regten Zustand eingestellt, und die Frequenz fe zur Erfassung
des Motorstopps wird auf unter die Schwellendrehzahl des Alternators 2 eingestellt.
Hierbei wird die Schwellendrehzahl so eingestellt, dass sie einer
Drehzahl entspricht, bei der der Alternator 2 mit der Energieerzeugung
beginnt. Die Anwendung dieser Einstellungen macht es möglich, Erfassungsfehler
aufgrund von Rauschen zu vermeiden, wenn der Motor startet, die
fehlerhafte Erfassung, dass der Motor angehalten wurde, wenn der Motor
leer läuft,
zu vermeiden, und zuverlässig
die Energieversorgung der Batterie und anderer elektrischer Verbraucher
bei laufendem Motor fortzusetzen.
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(Zweite Ausführungsform)
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Eine
Fahrzeugalternator-Steuervorrichtung 1 gemäß der zweiten
Ausführungsform,
die in 4 dargestellt ist, unterscheidet sich von der
in 1 dargestellten Fahrzeugalternator-Steuervorrichtung 1 darin,
dass ein ODER-Gatter zwischen den Leistungstransistor 11 und
der Spannungssteuerschaltung 13 hinzugefügt ist.
Ferner weist die sekundäre Stromversorgungsschaltung 15 außerdem einen
Impulsgenerator 41 auf der Ausgabeseite der Zeitnehmerschaltung 36 auf.
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Der
Impulsgenerator 41 erzeugt ein Impulssignal mit einer bestimmten
Periode, wenn die Zeitnehmerschaltung 36 arbeitet und den
Transistor 39 auf EIN steuert. Dieses Impulssignal wird über das ODER-Gatter 16 in
das Gatter des Leistungsstransistors 11 eingegeben. Dieser
Impulsgenerator 41 entspricht dem Erregerstrom-Versorgungsmittel.
Wenn die Spannung des Eingangsanschlusses 40 in der sekundären Stromversorgungsschaltung 15 auf
die Bezugsspannung V2 steigt, steuert daher das vom Impulsgenerator 41 erzeugte
Impulssignal den Leistungsstransistor 11 intermittierend
auf EIN, und der Erregerstrom fließt zeitweise zur Feldspule 22.
Die in der y-Phase der Ankerspule 21 induzierte Spannung kann
somit verstärkt
werden, und der Motorstart kann leicht und zuverlässig erfasst
werden.
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(Dritte Ausführungsform)
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Eine
Fahrzeugalternator-Steuervorrichtung 1 gemäß der dritten
Ausführungsform,
die in 5 dargestellt ist, unterscheidet sich von der
in 1 dargestellten Fahrzeugalternator-Steuervorrichtung 1 darin,
dass die sekundäre
Stromversorgungsschaltung 15 einen Frequenz-zu-Spannungs-(F-V-)Wandler 42 und
einen Spannungskomparator 43 aufweist.
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Der
Wandler 42 wandelt die Frequenz des Eingangsimpulssignals
in Spannung um. Daher steigt die Ausgangsspannung des Wandlers 42, wenn
die Drehzahl des Alternators 2 zunimmt, und auf der anderen
Seite sinkt die Ausgangsspannung des Wandlers 42, wenn
die Drehzahl des Alternators 2 abnimmt. Der Spannungskomparator 43 weist
eine Hysterese auf, und die Ausgabe ändert sich von tief zu hoch,
wenn die Ausgangsspannung des Wandlers 42 auf oder über eine
erste Bezugsspannung Vf1 steigt. Wenn die Ausgangsspannung des Wandlers 42 sinkt
und eine zweite Bezugsspannung Vf2 erreicht, die niedriger ist als
die erste Bezugsspannung Vf1, wechselt außerdem die Ausgabe des Spannungskomparators 43 von
hoch zu tief. Die Bezugsspannungen Vf1 und Vf2 können den Frequenzen fs und
fe in 3 entsprechen. Infolgedessen wird eine relativ
hohe Drehzahl zum Erfassen des Motorstarts eingestellt. Wenn die
Drehzahl des Alternators 2 diese hoch eingestellte Drehzahl übertrifft,
beginnt die Erregerstromversorgung durch die Fahrzeugalternator-Steuervorrichtung 1.
Andererseits wird eine niedrigere Drehzahl zum Erfassen des Motorstopps
eingestellt. Wenn die Drehzahl des Alternators 2 unter diese
niedrig eingestellte Drehzahl fällt,
unterbricht die Fahrzeugalternator-Steuervorrichtung 1 die
Zufuhr von Erregerstrom.
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Dadurch,
dass die Spannungsvergleichsoperation des Spannungskomparators 43 in
der sekundären
Stromversorgungsschaltung 15 mit einer Hysterese versehen
wird, ist es nicht notwendig, einen Spannungskomparator 50 und
eine Zählerschaltung 51 in
der primären
Stromversorgung bereitzustellen, und die Schaltungsanordnung kann
vereinfacht werden.