DE3330953C1

DE3330953C1 - Device for monitoring the charge state of a starter battery

Info

Publication number: DE3330953C1
Application number: DE3330953A
Authority: DE
Inventors: Hans Dr.-Ing. 7050 Waiblingen Albrecht; Dean Dr.-Ing. 7000 Stuttgart Karnopp; Dietrich Dr.-Ing. 7432 Urach Sahm
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1983-08-27
Filing date: 1983-08-27
Publication date: 1984-04-12

Abstract

The invention relates to a device for monitoring the charge state of a starter battery of a motor vehicle. The discharging or charging current of the battery - without the current of the starter however - is measured by means of a measuring resistor designed as a current transformer. The current signal derived from the measured current is fed to an integrator of a processor, which uses an approximated integration of the current signal within a certain finite operating time to form a charge signal in which the starting charging or the battery current during the starting operation is taken into account. The charge signal is fed to an indicating stage, in which it activates an indicating element. The charge signal represents the current balance in the overall system within a determined operating time in the immediate past and is consequently a measure of the proper operation of the electrical energy supply of the vehicle.

Description

Bei einer gattungsgemäßen bekannten Vorrichtung (DE-OS 23 33 932) wird der Ladezustand der Akkumulatorbatterie durch Integration des Batteriestromes ermittelt. Um hierbei die bei der durchgeführten Langzeitintegration zu einer Verfälschung des Meßergebnisses führenden Offset- und Driftgrößen berücksichtigen zu kön- nen, soll durch eine Umschalteranordnung erreicht werden, daß in der einen Stellung des Umschalters die Offset- und Driftspannungen der Integrierstufe additiv und in der anderen Stellung des Umschalters subtraktiv in die zu integrierende Spannung eingehen, so daß auf Offset-oder Drlftspannungen beruhende Fehler korrigiert werden. Obwohl mit dieser Vorrichtung versucht wird, gewissen Einflußgrößen Rechnung zu tragen, stellt diese Vorrichtung mit ihrem Integrationsverfahren noch keine befriedigende und kostengünstige Lösung zur Ermittlung des exakten Ladezustandes einer Starterbatterie dar, da die Hauptprobleme und Hauptfehlerquellen, die Selbstentladung und Alterung der Batterie, bisher noch nicht exakt bestimmt werden können. Ferner ist es in der Regel notwendig, sehr große und sehr kleine Batterieströme exakt zu messen und elektronisch zu verarbeiten, was einen sehr genauen Meßwiderstand erforderlich macht und somit ebenso zu aufwendigen und teuren Geräten führt. In a generic known device (DE-OS 23 33 932) the state of charge of the accumulator battery is determined by integrating the battery current determined. In order to falsify the long-term integration that was carried out to be able to take account of offset and drift variables leading to the measurement result. nen, is to be achieved by a switch arrangement that in one position of the Switch the offset and drift voltages of the integration stage additively and in the other position of the switch are subtractively included in the voltage to be integrated, so that errors based on offset or residual voltages are corrected. Even though this device tries to take certain influencing factors into account, this device with its integration method is not yet a satisfactory one and inexpensive solution for determining the exact state of charge of a starter battery as the main problems and main sources of error, self-discharge and aging of the battery, cannot yet be exactly determined. It is also in the Usually necessary to measure very large and very small battery currents precisely and electronically to process, which requires a very precise measuring resistor and thus also leads to complex and expensive devices.

Da es bisher noch kein befriedigendes kostengünstiges Verfahren zur Ermittlung des exakten Ladezustandes von Starterbatterien gibt, ist es Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Überwachung des Ladezustandes einer Starterbatterie zu schaffen, welche die genannten Hauptfehlerquellen prinzipbedingt vermeidet und zudem erlaubt, den Batteriestrom mit geringerer Meßgenauigkeit als üblich zu erfassen. Since there has not yet been a satisfactory cost-effective method for It is the task of determining the exact state of charge of starter batteries Invention, a device for monitoring the state of charge of a starter battery to create which avoids the main sources of error mentioned as a matter of principle and it also allows the battery current to be measured with less accuracy than usual.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß in einer ersten Ausführungsform mit den Merkmalen des Anspruches 1 und in einer zweiten Ausführungsform mit den Merkmalen des Anspruches 2 gelöst. Während gemäß der ersten Ausführungsform die Anlaßladung zur Bildung eines Ladungsindikationssignals nur näherungsweise berücksichtigt wird, wird bei der zweiten Ausführungsform der gemessene Batteriestrom während des Anlaßvorganges direkt berücksichtigt. According to the invention, this object is achieved in a first embodiment with the features of claim 1 and in a second embodiment with the Features of claim 2 solved. While according to the first embodiment Starting charge for the formation of a charge indication signal is only considered approximately is, in the second embodiment, the measured battery current is during the Starting process taken directly into account.

Im Gegensatz zur bekannten Langzeitintegration eines Stromsignals, ist wesentlicher Bestandteil der Erfindung das Kennzeichenmerkmal der zeitlich begrenzten approximierten Integration des Stromsignals. Die Ladung ist definiert als das Zeitintegral des Ladestromes. Die exakte Integration einer physikalischen Größe ist mit technischen Mitteln jedoch nicht durchführbar. Es müssen grundsätzlich Fehler in Kauf genommen werden. Die Langzeitintegration dieser Fehler führt in der Regel dazu, daß der berechnete Integralwert vom tatsächlichen physikalischen Wert beträchtlich abweicht. Außerdem wird dann, wenn die Batterie durch Störeinflüsse zu gasen beginnt, der Zusammenhang zwischen der gespeicherten Ladung und dem Zeitintegral des Ladestromes gestört. In contrast to the known long-term integration of a current signal, an essential part of the invention is the characteristic feature of the time-limited approximated integration of the current signal. The charge is defined as the time integral of the charging current. The exact integration of a physical quantity is with technical However, funds are not feasible. In principle, errors have to be accepted will. The long-term integration of these errors usually leads to the calculated Integral value deviates considerably from the actual physical value. aside from that If the battery begins to gas due to interferences, the connection becomes disturbed between the stored charge and the time integral of the charging current.

Aus dlesen Gründen wird gemäß der Erfindung aus dem Stromsignal durch approximierte Integration über eine gewisse Betriebszeit lediglich ein Indikationssignal für die Ladung der Batterie gebildet, das nicht identisch mit der Ladung sein muß. Dieses Indikatlonssignal stellt dann ein Maß für den ordnungsgemäßen Betrieb der elektrischen Energieversorgung an Bord des Kraftfahrzeuges dar.For these reasons, according to the invention, from the current signal through approximated integration over a certain operating time is only an indication signal formed for the charge of the battery, which does not have to be identical to the charge. This indicator signal then provides a measure of the proper operation of the electrical energy supply on board the motor vehicle.

Durch die Eigenschaft der zeitlich begrenzten approximlerten Integration wird den bei der Langzeitintegration auftretenden Fehlereinflüssen wie folgt begegnet: - Bei exakter Integration bleibt der Fehler einer nicht bestimmten Anfangsbedingung für alle Zeit bestehen. Due to the property of the time-limited approximated integration the error influences that occur during long-term integration are countered as follows: - In the case of exact integration, the error of an unspecified initial condition remains exist for all time.

Bei der approximlerten Integration verschwindet der Einfluß der Anfangsbedingung mit der Zeit, so daß es nicht nötig ist, den Anfangszustand der Batterie genau zu bestimmen; - bei exakter Langzeitintegration verursachen äußerst niederfrequente Effekte (niederfrequente Drift oder Null-Frequenz-Fehler), wie z. B. eine Ungenauigkeit bei der Strommessung, große Änderungen im Ladungsindikationssignal. Bei der approximierten Integration werden hingegen die Null-Frequenz-Fehler völlig unterdrückt; - bei exakter Langzeitintegration müssen insbesondere die Hochstrom-Impulse des Startvorganges relativ genau gemessen werden, weil ihr Einfluß auf das Ladungsindikationssignal für immer vorhanden bleibt. In the case of approximated integration, the influence of the initial condition disappears over time, so there is no need to pinpoint the initial condition of the battery determine; - with exact long-term integration cause extremely low frequencies Effects (low-frequency drift or zero-frequency errors), such as B. an inaccuracy when measuring the current, large changes in the charge indication signal. At the approximated Integration, however, the zero-frequency errors are completely suppressed; - with more exact Long-term integration is particularly important when it comes to the high-current impulses of the starting process can be measured relatively accurately because their influence on the charge indication signal remains there forever.

Bei der approximierten Integration wird dieser Langzeiteinfluß der Hochstrom-Impuise vermieden. Daher kann die Strommessung relativ ungenau und billig erfolgen. Eine näherungsweise bzw. grobe Messung der zum Starten notwendigen Batterieladung ist ausreichend; - da mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung nur die Lade-Entlade-Tendenz während einer endlichen Betriebszeit angezeigt wird, ist eine große Genauigkeit beim Strommessen nicht nötig. With the approximated integration, this long-term influence becomes the High current impulses avoided. Therefore, the current measurement can be relatively inaccurate and cheap take place. An approximate or rough measurement of the battery charge required for starting is sufficient; - Since with the device according to the invention only the charge-discharge tendency is displayed during a finite operating time is a great accuracy not necessary when measuring current.

Gemäß den Merkmalen des Anspruches 3 ist bevorzugt - da die einfachste Möglichkeit - der die approximierte Integration ausführende Integrator als RC-Tiefpaß-lntegrator ausgebildet; er kann jedoch gemäß den Merkmalen des Anspruches 4 auch als Bandpaß-lntegrator ausgebildet sein. Beide Integrierer sind deshalb anwendbar, als sie bis zu einer Zeit t, welche kleiner gleich der endlichen Betriebszeit r ist und über welche Zeit das Stromsignal nur integriert werden soll, näherungsweise wie ein exakter Integrator arbeiten. Während bei Zeiten t größer gleich der Betriebszeit r der exakte Integrierer das Ladungsindikationssignal q ohne Grenzen weiter wachsen läßt, bleibt beim Tiefpaß-Integrator das Signal q schließlich bei einem konstanten Wert - so lange wie das Eingangsstromsignal i konstant bleibt -und beim Bandpaß-lntegrator kehrt der Wert des Signals q langsam nach Null zurück, obwohl das Eingangsstromsignal i einen konstanten Wert beibehält. According to the features of claim 3 is preferred - because the simplest Possibility - the integrator performing the approximated integration as an RC low-pass integrator educated; however, according to the features of claim 4, it can also be used as a bandpass integrator be trained. Both integrators are therefore applicable as they are up to one Time t, which is less than or equal to the finite operating time r and over what time the current signal should only be integrated, approximately like an exact integrator work. While at times t greater than or equal to the operating time r the exact integrator allows the charge indication signal q to continue to grow without limits, remains with the low-pass integrator the signal q finally at a constant value - as long as the input current signal i remains constant - and with the bandpass integrator the value of the signal q slowly reverses back to zero, although the input current signal i maintains a constant value.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt Fig. 1 ein Blockschaltbild der Vorrichtung in einer ersten Ausführungsform; Fig. 2a und 2b zwei Ausführungsbeispiele des Anzelgeelements; Fig. 3 ein Blockschaltbild der Vorrichtung in einer zweiten Ausführungsform und Fig. 4 ein Prinzipschaltbild zur zweiten Ausführungsform. Embodiments of the invention are shown in the drawing and are described in more detail below. 1 shows a block diagram of the Device in a first embodiment; 2a and 2b two exemplary embodiments of the display element; 3 shows a block diagram of the device in a second Embodiment and FIG. 4 shows a basic circuit diagram for the second embodiment.

In Fig. 1 ist die Vorrichtung zur Überwachung des Ladezustandes der Starterbatterle 1 dargestellt, wobei in der Verbindungsleitung 2 zwischen dem Plus-Pol (30) der Batterie 1 und dem Plus-Pol (B+) der Lichtmaschine 3 ein als Stromwandler 4 ausgebildeter Meßwiderstand angeschlossen ist und zwar derart, daß der Ent- bzw. In Fig. 1, the device for monitoring the state of charge is the Starter battery 1 shown, wherein in the connecting line 2 between the positive pole (30) of the battery 1 and the positive pole (B +) of the alternator 3 as a current converter 4 trained measuring resistor is connected in such a way that the Ent- or

Ladestrom der Batterie 1 gemessen wird, jedoch ohne den Strom des Anlassers 5. Mit 6 sind die übrigen elektrischen Verbraucher des Fahrzeuges dargestellt, welche an die Verbindungsleitung 2 zwischen dem Stromwandler 4 und der Lichtmaschine 3 angeschlossen sind. Fließt nun über den Stromwandler 4 ein Strom, so wird in Abhängigkeit davon, ob es sich um einen Entlade- oder Ladestrom handelt, vorzeichenrichtig ein von dem gemessenen Strom abgeleitetes Stromsignal i vom Ausgang des Stromwandlers 4 über Verbindungsleitungen 7 dem Eingang 8 des RC-Tiefpaß- oder Bandpaß-Integrators 9 des Prozessors 10 zugeführt, welcher durch eine approximierte Integration des Stromsignals i innerhalb einer bestimmten Betriebszeit r zunächst ein Ladungssignal q* bildet. Die Betriebszeit r ist hierbei eine eingestellte Zeitkonstante von ca. 2 bis 4 Stunden und entspricht einer durchschnittlichen Benutzungsdauer des Fahrzeuges. Des weiteren ist ein zweiter Eingang 11 des Prozessors 10 über eine Verbindungsleitung 12 mit einem Ausgang 13 des Anlassers 5 verbunden, über welche einem Rechenspeicher 10 des Prozessors 10 ein Signal über Häufigkeit und Zeitdauer der Anlasserbetätigung während der Betriebszeit r zugeführt wird. Über einen dritten Eingang 14 wird dem Rechenspelcher 10 noch ein Signal über die Motoröltemperatur zugeführt.The charging current of the battery 1 is measured, but without the current of the Starter 5. With 6 the other electrical consumers of the vehicle are shown, which to the connecting line 2 between the current converter 4 and the alternator 3 are connected. If a current now flows through the current transformer 4, it becomes dependent whether it is a discharging or charging current, with the correct sign Current signal i derived from the measured current from the output of the current transformer 4 via connecting lines 7 to the input 8 of the RC low-pass or band-pass integrator 9 of the processor 10 supplied, which by an approximated integration of the current signal i initially forms a charge signal q * within a certain operating time r. The operating time r is a set time constant of approx. 2 to 4 hours and corresponds to an average duration of use of the vehicle. Further is a second input 11 of the processor 10 via a connecting line 12 with connected to an output 13 of the starter 5, via which a computing memory 10 of the processor 10 a signal about the frequency and duration of the starter actuation is supplied during the operating time r. A third input 14 is the Rechenspelcher 10 is supplied with a signal about the engine oil temperature.

Anhand gespeicherter Daten, welches versuchsweise ermittelte Ladungswerte sind und als Parameter beispielsweise den Batterletyp, -Anlasserwerte und die Motoröltemperatur berücksichtigen, bildet der Rechenspeicher 10' aus den über die Eingänge 11 und 14 zugeführten beiden Signalen ein Anlaßladungssignal qA welches in einem Subtraktionsglied 15 des Prozessors 10 vom Ladungssignal q* subtrahiert wird. Das dann am Ausgang 16 des Prozessors 10 vorliegende und durch die Subtraktion gebildete Ladungsindikationssignal q wird über den Eingang 17 einer Anzeigestufe 18 zugeführt, in welcher in Abhängigkeit von der Größe des Signals q ein entsprechendes Anzeigeelement aktiviert wird. Wie Fig. 2a zeigt, kann dieses Anzeigeelement ein Zeigerinstrument , 19 mit entsprechend gekennzeichneten Anzeigefeldern 20, 21, 22, 23 sein, oder wie Fig. 2b zeigt ein Lampen- oder LED-Anzeigeinstrument 19 mit entsprechend gekennzeichneten Anzeigeleuchten 20', 21', 22', 23'. Grundsätzlich können die Anzeigefelder bzw. -leuchten farbig gekennzeichnet sein und ihnen kommt im einzelnen folgende Bedeutung zu: Anzeigeelement 20, 20' - grün -: Bordelektroenergieversorgung arbeitet normal.On the basis of stored data, which experimentally determined charge values and as parameters, for example, the battery type, starter values and the engine oil temperature take into account, the arithmetic memory 10 'forms from the inputs 11 and 14 supplied to the two signals a starter charge signal qA which in a subtraction element 15 of the processor 10 is subtracted from the charge signal q *. Then at the exit 16 of the processor 10 and formed by the subtraction charge indication signal q is fed via input 17 to a display stage 18 in which, as a function a corresponding display element is activated by the size of the signal q. As Fig. 2a shows, this display element can be a pointer instrument 19 with corresponding marked display fields 20, 21, 22, 23, or as Fig. 2b shows a Lamp or LED display instrument 19 with correspondingly labeled indicator lights 20 ', 21', 22 ', 23'. In principle, the display fields or lights can be colored be marked and they have the following meaning in detail: Display element 20, 20 '- green -: On-board electrical power supply is working normally.

Anzeigeelement 21, 21' - gelb -: Ladungsbereich Excessive Überladung der Batterie; defekte Batterie; gestörter Spannungsregelkreis der Lichtmaschine.Display element 21, 21 '- yellow -: Charge range Excessive Overcharging the battery; defective battery; faulty voltage control circuit of the alternator.

Anzeigeelement 22, 22' - gelb -: Entladungsbereich Ständige Entladung: Es sind zu viele Energieverbraucher eingeschaltet oder die Lichtmaschine oder der Regler ist defekt. Weiterer Betrieb des Fahrzeuges ist möglich, wird aber nicht empfohlen.Display element 22, 22 '- yellow -: Discharge area Permanent discharge: Too many energy consumers are switched on or the alternator or the Controller is defective. Further operation of the vehicle is possible, but not recommended.

Anzeigeelement 23, 23' - rot -: Tiefentladung Störungen wie bei 22, 22', aber mit gefährlich tief entladener Batterie; Verlust der Startfähigkeit Anhand eines Beispiels wird die Funktion der Vorrichtung erläutert: Zu Beginn einer Fahrt zeigt das Anzeigeelement grundsätzlich den Normalbereich »grün« an. Gleichzeitig wird durch den Anlaßvorgang in' der beschriebenen Weise ein Anlaßladungssignal qA gebildet. Arbeitet die Bordelektroenergieversorgung normal, so ist das Stromsignal i und somit auch das durch approximierte Integration des Stromsignals i gebildete Ladungssignal q* in der Regel positiv. Wird nun vom Ladungssignal q* das Anlaßladungssignal qA subtrahiert, so ergibt sich das Ladungsindikationssignal q, dessen Größe das Anzeigeelement mit der Tendenz in Richtung »Entladungsbereich« aktiviert, da in der kurzen Zelt während des Anlaßvorganges eine Entnahme von Energie aus der Batterle vorliegt und erst nach einer etwas größeren Betrlebszelt bei weiter normal arbeitender Bordelektroenergieversorgung ein Laden der Batterie durch die Lichtmaschine gegeben ist, somit ein durch die approximierte Integration des Stromsignals i größeres Ladungssignal q * vorliegt, welches zu einem Landungsindikationssignal q führt, dessen Größe das Anzeigeelernent dann mit der Tendenz in Richtung »Ladebereich« aktiviert.Display element 23, 23 '- red -: Deep discharge faults as with 22, 22 ', but with dangerously deeply discharged battery; Loss of starting ability based on The function of the device is explained using an example: At the start of a journey the display element basically shows the normal range »green«. Simultaneously a starting charge signal qA is generated by the starting process in the manner described educated. If the on-board electrical power supply is working normally, the power signal is i and thus also the one formed by approximated integration of the current signal i Charge signal q * usually positive. If the charge signal q * now becomes the starter charge signal If qA is subtracted, the result is the charge indication signal q, the size of which is the Display element with a tendency towards the »discharge area« activated because in the short tent means that energy is drawn from the battery during the starting process exists and only after a slightly larger one Enthusiastic tent for those who continue to work normally On-board electrical power supply given a charging of the battery by the alternator is, thus a larger charge signal due to the approximated integration of the current signal i q * is present, which leads to a landing indication signal q, the size of which is the The display element is then activated with a tendency towards the »loading area«.

Das Ladungsindikationssignal q wird also durch die Strombilanz des Gesamtsystems Batterie-Lichtmaschine-Verbraucher innerhalb einer bestimmten Betriebszeit in der unmittelbaren Vergangenheit gebildet. Werden nun während der Betriebszeit des Fahrzeuges zu viele Energieverbraucher eingeschaltet und beispielsweise durch Kurzstreckenverkehr sehr viele Anlaßvorgänge durchgeführt, so wird zwar in der Regel noch ein kleines positives Ladungssignal q* vorllegen, jedoch überwiegen betragsmäßig die Anlaßladungssignale qA, so daß nach Subtraktion ein großes negatives Ladungsindikationssignal q vorliegt, welches das Anzeigeelement in den »Entladungsbereich« bzw. den Bereich der Tiefentladung« aktiviert.The charge indication signal q is thus determined by the current balance of the Complete system of battery-alternator-consumer within a certain operating time formed in the immediate past. Are now during the operating hours too many energy consumers switched on and, for example, through Short-haul traffic carried out a great number of starting processes, although this is usually the case still present a small positive charge signal q *, but predominate in terms of amount the starting charge signals qA, so that after subtraction a large negative charge indication signal q is present, which the display element is in the »discharge area« or the area of deep discharge «activated.

In Fig. 3 und 4 ist eine zweite Ausführungsform der Vorrichtung zur Überwachung des Ladezustandes der Starterbatterie 1 dargestellt, wobei wiederum in der Verbindungsleitung 2 zwischen dem Plus-Pol 30 der Batterie 1 und dem Plus-Pol (B+) der Lichtmaschine 3 ein als Stromwandler 4 ausgebildeter Meßwiderstand angeschlossen ist, und zwar derart, daß der Ent- bzw. Ladestrom der Batterie 1 gemessen wird, jedoch ohne den Strom des Anlassers 5. Mit 6 sind die übrigen elektrischen Verbraucher des Fahrzeuges dargestellt. Fließt nun beim Betrieb des Fahrzeuges über den ersten Stromwandler 4 ein Strom, so wird vorzeichenrichtig ein von dem gemessenen Strom abgeleitetes Stromsignal i vom Ausgang des Stromwandlers 4 über Verbindungsleitungen 7, einen Glättungstiefpaß 24, einen Differenzverstärker 25, einen Umschalter 26 und einen weiteren Glättungstiefpaß 27 einem A/D-Wandler 10" des Prozessors und sodann dem Eingang 8 des RC-Tiefpaß- oder Bandpaß-Integrators 9 des Prozessors 10 zugeführt, welcher durch approximierte Integration des Stromsignals i ein Ladungsindikationssignal q bildet. Das dann am Ausgang 16 des Prozessors 10 vorliegende Ladungsindikationssignal q wird über den Eingang 17 einer Anzeigestufe 18 zugeführt, in welcher in Abhängigkeit von der Größe des Signals q ein entsprechendes Anzeigeelement 21 bis 23 aktiviert wird. Im Gegensatz zur ersten Ausführungsform nach Fig. 1 wird bei der vorliegenden zweiten Ausführungsform der Anlaßvorgang dadurch berücksichtigt, als über die Verbindungsleitung 28 und den Umschalter 26 mit dem Integrator 9 ein ebenfalls als Stromwandler 29 ausgebildeter weiteren Meßwiderstand verbunden ist, welcher zwischen dem Minus-Pol 30 der Batterie 1 und Masse 31 liegt und vorzugsweise durch das Masseband der Batterie selbst gebildet ist. Mit dem weiteren Stromwandler 29 wird der Batteriestrom während des Anlaßvorganges gemessen und ein von diesem abgeleltetes Stromsignal in dem Integrator 9 zugeführt. Dies geschieht dadurch, als beim Betätigen des Anlassers 5 mit der Erregung dessen Magnetspule 5 über die Leitung 32 auch die Magnetspule 26 des als Reed-Relais ausgebildeten Umschalters 26 erregt wird, wodurch dessen Umschaltkontakt 26" den Kontakt 2 schließt und die Verbindung zwischen dem zweiten Stromwandler 29 und dem Integrator 9 hergestellt, hingegen die Verbindung zwischen dem ersten Stromwandler 4 und dem Integrator 9 unterbrechen ist. Da nun derselbe Integrator 9 auch das Stromsignal in während des Anlaßvorganges integrieren muß, die Signale i und is aufgrund der unterschiedlichen Größen der Meßwiderstände 4 (hochohmlger) und 29 (niederohmiger) jedoch betragsmäßig sehr verschieden sind, wird bei Erregung der Magnetspule 26 gleichzeitig ein Signal über die Leitung 32 und einen Komparator mit Hysterese 33 an den Integrator 9 abgegeben, welches bewirkt, daß der Integrator nur während des Anlaßvorganges seine Integrationsgeschwindigkeit um den Faktor (erster Meßwiderstand dividiert durch zweiter Meßwiderstand) erhöht. Hierdurch wird erreicht, daß der Integrator 9, unabhängig davon, ob das Signal i oder das Signal is ansteht, ein Ladungsindlkationssignal q bilden kann. In Fig. 3 and 4 is a second embodiment of the device for Monitoring of the state of charge of the starter battery 1 shown, in turn in the connecting line 2 between the plus pole 30 of the battery 1 and the plus pole (B +) of the alternator 3 is connected to a measuring resistor designed as a current transformer 4 is, in such a way that the discharge or charge current of the battery 1 is measured, but without the current of the starter 5. With 6 the other electrical consumers are of the vehicle. Now flows over the first when the vehicle is in operation If the current transformer 4 is a current, then the current measured will be with the correct sign derived current signal i from the output of the current transformer 4 via connecting lines 7, a smoothing low-pass filter 24, a differential amplifier 25, a changeover switch 26 and a further smoothing low-pass filter 27 an A / D converter 10 ″ of the processor and then to the input 8 of the RC low-pass or band-pass integrator 9 of the processor 10 supplied, which by approximated integration of the current signal i a charge indication signal q forms. The charge indication signal then present at the output 16 of the processor 10 q is fed via input 17 to a display stage 18 in which, as a function A corresponding display element 21 to 23 is activated on the size of the signal q will. In contrast to the first embodiment according to FIG. 1, in the present second embodiment, the starting process is taken into account than via the connecting line 28 and the changeover switch 26 with the integrator 9, also as a current transformer 29 trained further measuring resistor is connected, which between the minus pole 30 of the battery 1 and ground 31 lies and preferably through the ground strap of the battery itself is formed. With the further current converter 29, the battery current is during the starting process measured and a current signal diverted from this in the integrator 9 supplied. This happens when you operate the starter 5 with the Excitation of the solenoid 5 via the line 32 and the solenoid 26 of the as Reed relay formed changeover switch 26 is energized, whereby its changeover contact 26 "the contact 2 closes and the connection between the second current transformer 29 and the integrator 9 made, however, the connection between the first Current transformer 4 and the integrator 9 is interrupted. Since now the same integrator 9 also integrate the current signal during the starting process got to, the signals i and is due to the different sizes of the measuring resistors 4 (higher resistance) and 29 (lower resistance) are very different in terms of amount, When the magnet coil 26 is excited, a signal is simultaneously sent via the line 32 and a comparator with hysteresis 33 is supplied to the integrator 9, which causes that the integrator only increases its integration speed during the starting process increased by the factor (first measuring resistor divided by second measuring resistor). This ensures that the integrator 9, regardless of whether the signal i or the signal is is present, can form a charge induction signal q.

Vorzugsweise wird die approximierte Integration in Analogtechnik ausgeführt, jedoch ist diese auch in Digitaltechnik ausführbar. Hierbei ist dann erforderlich, die Stromsignale in festen Zeitabständen abzutasten und sodann während den Abtastzeiten die Ladungsindikationssignale q zu berechnen. Die hierzu notwendigen Differenz-Gleichungen sind dann ebenfalls im Prozessor 10 gespeichert. Die Anforderungen, die diese Berechnungen an den Prozessor stellen, sind sehr gering, da die Integrationszeitdauer (Betriebszeit r) im Bereich von Stunden liegt und eine häufige Abtastung daher nicht erforderlich ist. The approximated integration is preferably carried out using analog technology executed, but this can also be done in digital technology. Here is then required to sample the current signals at fixed time intervals and then during to calculate the charge indication signals q according to the sampling times. The necessary Difference equations are then also stored in processor 10. The requirements, which make these calculations to the processor are very short, since the integration time (Operating time r) is in the range of hours and therefore frequent sampling is not is required.

Claims

Claims: 1. Device for monitoring the state of charge a starter battery of a motor vehicle by integrating a current signal, with a measuring resistor connected to the battery circuit, one of one at the measuring resistor derived signal applied to the integrator, which is part of a Processor and a downstream display stage, characterized in that that the measuring resistor designed as a current transformer (4) in the connecting line (2) between the positive poles of battery (1) and an alternator (3) on one is connected to such a steep that the ent or

Charging current of the battery (1) - but without the current of a starter (5) - it is measured that the output of the current transformer (4) for the transmission of the the current signal i derived from the measured current to the integrator input (8, 9) of the processor (10) is connected, which by an approximated integration of the current signal i within a certain - in the immediate past lying - finite operating time T initially forms a charge signal q * that a second input (11) of the processor (10) with an output (13) of the starter (5) for supplying (12) a signal about the frequency and duration of the starter actuation within the operating time T and a third input (14) of the processor (10) with connected to a sensor for supplying a signal about the engine oil temperature (&) is, wherein the processor (10, 10 ') from the second (11) and third (14) Signals fed to the input using stored data, a start-up charge signal QA forms and by means of a subtraction element (15) from the charge signal q * for formation a charge indication signal q subtracted and that an output (16) of the processor (10) with the input (17) of the display stage (18) for the transmission of the charge indication signal q is connected, which activates a display element (19, 19 ') in the display stage (18) (Fig. 1).

2. Device for monitoring the state of charge of a starter battery of a motor vehicle by integrating a current signal with one in the battery circuit switched on measuring resistor, a signal derived from a measuring resistor acted upon integrator, which is part of a processor and a downstream one Display stage, characterized in that the one designed as a current transformer (4) Measuring resistor in the connection line (2) between the positive poles of the battery (1) and an alternator (3) is connected at such a point that the Discharge or charge current of the battery - but without the current of a starter (5) - measured and that the output of the current transformer (4) for the transmission of the measured Current derived current signal i via a switch (26) to the integrator input (8, 9) of the processor (10) connected (7) is that via the switch (26) with the Integrator input (8, 9) and another designed as a current transformer (29), between the minus pole (30) of the battery (1) and ground (31) further measuring resistor for supplying a battery current measured during the starting process derived current signal i2 connected (28) that the processor (10) by a approximated integration of the current signal i within a certain - in the immediate past - finite operating time T or the current signal 1B forms a charge indication signal q within the starting period and that a Output (16) of the processor (10) to the input (17) of the display stage (18) Transmission of the charge indication signal q is connected, which is in the display stage (18) a display element (19, 19 ') activated (Fig. 3 and 4).

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the integrator (9) performing the approximated integration as an RC low-pass integrator is trained.

4. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the integrator (9) performing the approximated integration as a bandpass integrator is trained.

5. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the display stage (18) a display element (19, 19 ') with four display fields (20, 21, 22, 23; 20 ', 21', 22 ', 23') to identify the battery charge levels overcharge - Normai - discharge - deep discharge owns.

6. Apparatus according to claim 2, characterized in that the further Measuring resistor (29) is formed by the ground strap of the battery (1).

7. Apparatus according to claim 2, characterized in that the changeover switch (26) is designed as a reed relay, the magnet coil (26 ') when the Starter (5) is activated.

8. Apparatus according to claim 7, characterized in that by the actuation of the starter (5) excited Reed Reiais (26) the current signal i2 dem Integrator input (8, 9) is supplied.

9. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that that the approximated integration is carried out in analog technology or digital technology will.

10. Apparatus according to claim 7, characterized in that at Actuation of the starter (5) the processor (10) is fed a further signal (32-32'-33) which is a change in the integration speed of the integrator (9) by the factor of the resistance value of the measuring resistor Resistance value of the additional measuring resistor caused during the cranking period.

11. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that that the operating time T is a set Zett constant on the integrator and approx. 2 to 4 hours.

The invention relates to a device for monitoring the state of charge a starter battery of a motor vehicle by integrating a current signal, with a measuring resistor connected to the battery circuit, one of one at the measuring resistor derived signal applied to the integrator, which is part of a Processor and a display stage downstream of this.