DE3316403A1 - Diagnostic device for a charging device - Google Patents
Diagnostic device for a charging deviceInfo
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Description
Beschreibungdescription
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Diagnosevorrichtung für die Ladeeinrichtung eines Fahrzeugs, bei der die auf einen bestimmten Wert geregelte Ausgangsspannung eines von einem Motor angetriebenen Generators zum Laden einer Batterie gleichgerichtet wird.The present invention relates to a diagnostic device for the charging device of a vehicle, in which the regulated to a certain value Rectified output voltage of a generator driven by a motor for charging a battery will.
Es ist'bekannt, daß die Diagnose bzw. Fehlersuche in einer Ladeeinrichtung bis zu einem gewissen Umfang durch Aufleuchten einer Anzeigelampe bei Stromfluß von einer Batterie zu einem Generator beim Starten und durch Beobachtung des Leuchtzustandes der Lampe möglich ist. Figur 1 zeigt ein Blockschaltbild einer Ladeeinrichtung, bei der eine derartige Diagnosevorrichtung vorgesehen ist. Ein dreiphasiger Wechselstromgenerator 1 weist drei von einem nicht näher dargestellten Fahrzeugmotor drehbare Läuferwicklungen la - lc und eine Feldwicklung Id auf, wobei der vom Generator 1 abgegebene dreiphasige Wechselstrom in Vollwellen-Gleichrichtung mittels eines dreiphasigen Gleichrichters 2 gleichgerichtet wird. Die Feldwicklung Id ist zwischen dem positiven Anschluß 2a des Gleichrichters 2 und dem Steueranschluß 3a eines Spannungsreglers 3 angeordnet und der der Feldwicklung Id zugeführte Feldstrom wird zur Steuerung des Generatorausgangs geregelt.It is known that the diagnosis or troubleshooting in a charging device to a certain extent by lighting up an indicator lamp when current flows from from a battery to a generator when starting and by observing the lighting status of the lamp is. FIG. 1 shows a block diagram of a charging device in which such a diagnostic device is provided. A three-phase alternator 1 has three of a vehicle engine, not shown rotatable rotor windings la-lc and a field winding Id, the output from the generator 1 three-phase alternating current rectified in full-wave rectification by means of a three-phase rectifier 2 will. The field winding Id is between the positive terminal 2a of the rectifier 2 and the Control connection 3a of a voltage regulator 3 is arranged and the field current supplied to the field winding Id is regulated to control the generator output.
Der Spannungsregler 3 weist einen Anschluß 3a zur Verbindung mit einem Ende der Feldwicklung Id, einen Steueranschluß 3b zur Verbindung mit dem positiven Anschluß 2a des Gleichrichters 2, einen Masseanschluß 3cThe voltage regulator 3 has a terminal 3a for connection to one end of the field winding Id, a Control connection 3b for connection to the positive connection 2a of the rectifier 2, a ground connection 3c
zur Verbindung mit dem Fahrzeugchassis und einen Eingangsanschluß 3d zur Verbindung mit dem positiven Anschluß der Batterie 5 über einen Schlüsselschalter 4 auf, über den der anfängliche Erregerstrom der Wicklung Id geführt wird. Eine zur Anzeige des Ladezustandes der Batterie dienende Anzeigelampe 6 ist dabei zwischen die Anschlüsse 3b und 3d geschaltet. Der positive Anschluß 2b des Gleichrichters 2 ist an den positiven Anschluß der Batterie 5 angeschlossen, während der negative Anschluß 2c mit Masse verbunden ist.for connection to the vehicle chassis and an input terminal 3d for connection to the positive terminal the battery 5 via a key switch 4, via which the initial excitation current of the winding I'd run. A display lamp 6, which is used to display the charge status of the battery, is between the Connections 3b and 3d switched. The positive terminal 2b of the rectifier 2 is connected to the positive terminal of the battery 5, while the negative terminal 2c is connected to the ground.
•r-• r-
Wenn der Schalter 4 zum Starten des Motors gedreht wird, so wird der Stromkreis von der Batterie über den Schalter 4, die Anschlüsse 3d und 3b des Spannungsreglers 3f die Wicklung Id, die Anschlüsse 3a und 3c geschlossen und somit zu Beginn die Wicklung Id erregt. Aufgrund des anfangs fließenden Erregerstroms wird eine Spannungsdifferenz zwischen den Anschlüssen 3b und 3d hervorgerufen, die die Anzeigelampe 6 einschaltet. Wenn mit dem Start des Triebwerks der Generator 1 elektrische Leistung erzeugt, d. h. die Wicklungen la bis Ic Strom abgeben, so gibt der Gleichrichter die gleichgerichtete Spannung an den Anschluß 3b des Spannungsreglers 3 ab, der wiederum nicht näher dargestellte innere Kontakte zur Steuerung des Erregerstroms der Wicklung Id öffnet und schließt, so daß die Spannung am Anschluß 3b einen vorbestimmten Wert einhält. Steigt die von dem Generator 1 erzeugte Spannung an und nimmt demzufolge die Potentialdifferenz zwischen den Anschlüssen 3b und 3d ab, so wird die Anzeigelampe 6 ausgeschaltet und zeigt damit an, daß der Generator seinen Normalzustand bei der Abgabe elektrischer Leistung erreicht hat.When the switch 4 is turned to start the motor, the circuit from the battery is closed via the switch 4, the connections 3d and 3b of the voltage regulator 3 f, the winding Id, the connections 3a and 3c and thus the winding Id is energized at the beginning . Due to the excitation current initially flowing, a voltage difference is produced between the terminals 3b and 3d, which switches the indicator lamp 6 on. When the generator 1 generates electrical power with the start of the engine, ie the windings la to Ic emit current, the rectifier outputs the rectified voltage to the connection 3b of the voltage regulator 3, which in turn, not shown in detail, inner contacts for controlling the excitation current of the Winding Id opens and closes so that the voltage at terminal 3b maintains a predetermined value. If the voltage generated by the generator 1 increases and consequently the potential difference between the terminals 3b and 3d decreases, the indicator lamp 6 is switched off and thus indicates that the generator has reached its normal state in terms of the delivery of electrical power.
Wie oben beschrieben wurde, können die Arbeitsbedingun-As described above, the working conditions
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gen der Ladeinrichtung bis zu einem gewissen Grad mittels des Leuchtzustandes der Anzeigelampe erfaßt werden. Leuchtet jedoch die Anzeigelampe nicht auf, so ist es unmöglich zu entscheiden, ob der Dunkelzustand auf eine Unterbrechnung des Erregerstromkreises des Generators oder eine Unterbrechnung der Ausgangsanschlüsse des Gleichrichters zurückzuführen ist.conditions of the charging device can be detected to a certain extent by means of the lighting state of the indicator lamp. However, if the indicator lamp does not light up, it is impossible to decide whether the dark state is on an interruption of the excitation circuit of the generator or an interruption of the output connections of the rectifier.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Diagnosevorrichtung zur Anzeige des von verschiedenen Teilen der Ladeeinrichtung erfaßten elektrischen Zustandes und zur Durchführung einer Fehlersuche sowie zur Anzeige des Ergebnisses der Fehlersuche in der Ladeeinrichtung in ablesbarer Form zu schaffen, womit eine Information abgegeben wird, wenn die Fehlersuche deutlich das Vorhandensein einer unnormalen Betriebsbedingung in einen beliebigen Teil der Einrichtung ergibt.The object of the present invention is to provide a diagnostic device for displaying the electrical status detected by various parts of the charging device and to carry out troubleshooting and to display the result of the troubleshooting in the charging device to create in a readable form, with which information is given if the troubleshooting is clear results in the presence of an abnormal operating condition in any part of the facility.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Diagnoseeinrichtung zum Lesen von den elektrischen Zustand verschiedener Teile der Ladeeinrichtung angebenden Informationen mit vorbestimmter Wiederholfrequenz und zum Durchführen eines vorbestimmten Fehlersuchverfahrens und eine Anzeigeeinrichtung zur Anzeige der von der Diagnoseeinrichtung empfagenen Datenergebnisse des Fehlersuchverfahrens.According to the invention, this object is achieved by a Diagnostic device for reading indicating the electrical status of various parts of the charging device Information with a predetermined repetition rate and for performing a predetermined troubleshooting procedure and a display device for displaying the data results of the received from the diagnostic device Troubleshooting procedure.
Die erfindungsgemäße Lösung umfaßt somit eine Diagnosevorrichtung, die eine Diagnoseeinrichtung zur Erfassung von Informationen verschiedener Teile des Fahrzeugladesystems enthält, die den entsprechenden elektrischen Zustand mit vorbestimmter Wiederholfrequenz anzeigt, wobei die Ladeeinrichtung einen von einem Motor angetriebenen Generator, einen Gleichrichter zum GleichrichtenThe solution according to the invention thus comprises a diagnostic device, a diagnostic device for acquiring information from various parts of the vehicle charging system contains, which indicates the corresponding electrical state with a predetermined repetition frequency, wherein the charging device a generator driven by a motor, a rectifier for rectification
der Ausgangs-Wechselspannung des Generators, einen Spannungsregler zur Steuerung des Feldstromes des Generators zum Konstanthalten des Ausgangs-Wechselstromes des Generators und eine von dem Ausgangsstrom des Gleichrichters zu ladende Batterie enthält. Darüber hinaus ist eine Vorrichtung zum Durchführen eines vorbestimmbaren Fehlersuchverfahrens und eine Anzeigevorrichtung zur Anzeige des Ergebnisses der Fehlersuche vorgesehen, die von der Diagnoseeinrichtung angesteuert wird.the alternating voltage output of the generator, a voltage regulator to control the field current of the generator to keep the output alternating current of the Generator and a battery to be charged from the output current of the rectifier. Furthermore is a device for performing a predeterminable troubleshooting method and a display device provided to display the result of the troubleshooting, which is controlled by the diagnostic device.
Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles soll der der Erfindung zugrundegeliegende Gedanke näher erläutert werden. Es zeigen:The idea on which the invention is based is intended to be based on an exemplary embodiment shown in the drawing are explained in more detail. Show it:
Fig. 1 ein Blockschaltbild des Ladesystems eines Fahrzeugs undFig. 1 is a block diagram of the charging system of a vehicle and
Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Diagnosevorrichtung .Fig. 2 is a block diagram of a diagnostic device.
In Fig. 2 ist ein Blockschaltbild einer Diagnosevorrichtung dargestellt, wobei mit den Teilen der Fig. 1 übereinstimmende Teile mit denselben Bezugsziffern versehen sind. Eine Diagnose-Datenverarbeitungseinheit (DDPU) 7 weist einen mit dem Läufer-Sternpunkt 0 eines Generators 1 verbundenen Anschluß 7a, einen mit dem positiven Anschluß einer Batterie 5 verbundenen Anschluß 7b und einen mit dem Anschluß 2a eines Gleichrichters 2 verbundene« Anschluß 7c auf. Die Diagnose-Datenverarbeitungseinheit enthält einen Spannungsumformer zum Umformen der an diese Anschlüsse angelegten Spannung in eine logische Vorrichtungsspannung, eine Abtastvorrichtung zum Abtasten der Ausgangssignale des Spannungsumformers mit geeigneter Abtastperiode, einen Analog/Digital-Wandler zum sequentiellen Umformen der Ausgangssignale der Ab-In Fig. 2 is a block diagram of a diagnostic device is shown, with the parts of FIG. 1 corresponding Parts are provided with the same reference numerals. A diagnostic data processing unit (DDPU) 7 has one connection 7a connected to the rotor star point 0 of a generator 1, and one with the positive one Terminal 7b connected to a battery 5 and a terminal connected to terminal 2a of a rectifier 2 Connection 7c on. The diagnostic data processing unit contains a voltage converter for conversion converts the voltage applied to these terminals into a logical device voltage, a scanning device for Sampling of the output signals of the voltage converter with a suitable sampling period, an analog / digital converter for sequential conversion of the output signals of the
tastvorrichtung in ein digitales Signal, eine Interface-Einheit zur Eingabe der Ausgangssignale des Anlalog/ Digital-Wandlers in eine Zentraleinheit CPU zum Einlesen der von dem Analog/DigitalWandler über die Interface-Einheit abgegebenen Daten und zur Durchführung des Fehlersuchverfahrens u.dgl. gemäß einem vorgegebenen Fehlersuchprogramm sowie einen Speicher zum Speichern der Daten und des zur Durchführung der verschiedenen Verfahren erforderlichen Programms einschließlich des Fehlersuchverfahrens unter Steuerung der Zentraleinheit, wobei diese Einheiten in einem sogenannten Computersystem enthalten sind.scanning device into a digital signal, an interface unit for inputting the output signals of the analog / Digital converter in a central processing unit CPU for reading from the analog / digital converter via the interface unit given data and to carry out the troubleshooting process and the like in accordance with a predetermined Debugging program and a memory to store the data and to carry out the various Procedure required program including the troubleshooting procedure under control of the central unit, these units being contained in a so-called computer system.
Eine Anzeigevorrichtung 8 dient zur Anzeige des am Ausgangsanschluß 7d der Verarbeitungseinheit 7 abgegebenen Resultats. Die Anzeigevorrichtung 8 enthält eine Zeichen-Anzeigevorrichtung (CRT), die an einer geeigneten Stelle, wie beispielsweisen einem Armaturenbrett eines Fahrzeugs angebracht ist und das Diagnoseergebnis und andere von der Bearbeitungseinheit 7 abgegebene Informationen auf dem Anzeigefeld in einem geeigneten Format anzeigt. Die Anzeigevorrichtung 8 kann beispielsweise aus einer visuellen Anzeigevorrichtung mit mehreren lichtemittierenden Dioden zur Anzeige eines Diagnoseergebnisses mittels bestimmter Zeichen, numerischer Anzeige oder digitaler Ketten bestehen.A display device 8 is used to display the output terminal 7d of the processing unit 7 output result. The display device 8 includes a character display device (CRT) in a suitable location, such as a dashboard of a Vehicle is attached and the diagnosis result and other information provided by the processing unit 7 on the display panel in an appropriate format. The display device 8 can, for example from a visual display device with a plurality of light emitting diodes for displaying a diagnostic result by means of certain characters, numeric displays or digital chains.
Im Betrieb werden dem Computer in der Diagnose-Datenverarbeitungsanlage sequentiell Daten von dem Analog/ Digital-Wandler eingegeben, der die Daten zur Anzeige der elektrischen Zustände in verschiedenen Teilen der Ladeeinrichtung liest. Es ist bekannt, daß mit dem Ausschalten des Schalters 4 die Spannung in jedem Abschnitt der Ladeeinrichtung einen charakteristischenIn operation, the computer is in the diagnostic data processing system sequentially inputted data from the analog-to-digital converter, which uses the data for display which reads electrical states in different parts of the charging device. It is known that with switching off of switch 4, the voltage in each section of the charging device has a characteristic
Wert aufweist, der sich mit dem Einschalten des Schalters 4 zum Starten des Triebswerks und der daraus resultierenden Leistungsabgabe des Generators 1 ändert, wobei diese Werte als Daten in dem Speicher gespeichert werden. Die Bearbeitungseinheit 7 liest die Daten aus dem Speicher aus und führt das Fehlersuchverfahren durch. Ist bei dem Diagnoseverfahren beispielsweise die Spannung am Sternpunkt 0 des Generators 1 Null, läuft die Maschine und liegen die Spannungswerte an der Batterie 5 und dem Anschluß 2a innerhalb eines vorbestimmten Bereichs zur Anzeige, daß das System sich im Normalzustand "befindet, so kann die Fehlersuche ergeben, daß der Generator 1 keine Leistung abgibt und daß die Ursache darin beispielsweise in einem schleifenden oder gerissenen Riemen zur übertragung der Drehbewegung des Triebwerks auf den Generator liegt. Zeigt die Spannung der Batterie 5 keinen Wechsel an, der größer als ein vorbestimmter Wert unabhängig vom Einschalt- oder Ausschaltzustand des Triebwerks ist und zeigt darüber hinaus die Spannung am Sternpunkt einen normalen Wert an, so wird festgestellt, daß der Anschluß 2b unterbrochen ist. Die verschiedenen Diagoseergebnisse werden von mehreren in die Verarbeitungseinheit 7 eingelesenen Werten sowie Spannungswechsel in vorgegebenen Zeitabständen erhalten und diese Ergebnisse von der Einheit an der Anzeige 8 zur Anzeige gebracht.Has value that is with the switching on of the switch 4 to start the engine and the resulting Power output of the generator 1 changes, these values being stored as data in the memory will. The processing unit 7 reads out the data from the memory and carries out the troubleshooting process by. If, for example, the voltage at star point 0 of generator 1 is zero during the diagnostic process, then it runs the machine and the voltage values at the battery 5 and the terminal 2a are within a predetermined range Area to indicate that the system is in the normal state, troubleshooting may reveal that the generator 1 gives no power and that the cause is, for example, in a dragging or There is a broken belt for transmitting the rotary motion of the engine to the generator. Shows the tension the battery 5 does not indicate a change that is greater than a predetermined value regardless of the switched-on or switched-off state of the engine is and also shows the voltage at the star point a normal value on, it is determined that the terminal 2b is broken. The various diagnosis results are of several values read into the processing unit 7 as well as voltage changes at predetermined time intervals and these results are displayed on the display 8 by the unit.
Obwohl die in Fig. 2 dargestellte Verarbeitungseinheit zur Vereinfachung der Beschreibung lediglich die Zustandsinformationen von drei Positionen der Ladeeinrichtung erfaßt, können selbstverständlich Informationen von weitaus mehr Positionen erfaßt und eingelesen werden. Die Zustandsinformationen sind nicht auf die in dem System unmittelbar verfügbaren Spannungen begrenzt,Although the processing unit shown in Fig. 2 for simplicity of description only the status information detected from three positions of the loading device, information can of course can be recorded and read in from far more positions. The status information is not based on the in the voltages immediately available to the system are limited,
sondern es können auch Sensor-Spannungssignale, die die Temperaturen der verschiedenen Teile, die Läuferumdrehungen, den physikalischen und chemischen Zustand der Batterie und des in den verschiedenen Teilen fließenden Stromes repräsentieren, erfaßt werden.but there can also be sensor voltage signals that show the temperatures of the various parts, the rotor revolutions, the physical and chemical state of the battery and that flowing in its various parts Represent currents, can be detected.
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