DE3622157A1

DE3622157A1 - METHOD AND CIRCUIT ARRANGEMENT FOR SUPPLYING MAIN AND SUB-CONSUMERS IN A VEHICLE

Info

Publication number: DE3622157A1
Application number: DE19863622157
Authority: DE
Inventors: Rainer Koehn; Bernd Krieter; Klaus-Dieter Bode
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1985-07-13
Filing date: 1986-07-02
Publication date: 1987-01-22

Abstract

In order to avoid undesired discharging of the vehicle battery by subsidiary loads such as a refrigerator in a trailer caravan which are connected to it, when a stationary signal for the engine is present, clocked testing takes place as to whether the respective current loading of the battery lies above or below a limit value prescribed by the main load; if the current load lies above the limit value, the connection (7) between battery (terminal 1) and loads (terminal 5) is disconnected for a predetermined time. After the connection (7) is automatically restored, this test is repeated; if the current load now lies below the limit value, it remains connected through, otherwise disconnection takes place again. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie eine Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method according to the preamble of patent claim 1 and a circuit arrangement for performing the method.

Betrachtet man zur Veranschaulichung des der Erfindung zugrundeliegenden Pro blems den Fahrbetrieb mit einem Wohnanhänger, so werden in diesem vorgesehene Nebenverbraucher, wie beispielsweise ein elektrisch betriebener Kühlschrank, von der Fahrzeugbatterie her gespeist. Während des eigentlichen Fahrbetriebs mit lau fender Antriebsmaschine des ziehenden Fahrzeugs treten hier keine Probleme auf. Anders ist jedoch der Fall beim Betrieb des Kühlschranks in Stillstandszeiten der Antriebsmaschine. In diesem Fall erfolgt keine Aufladung der Batterie, sondern diese wird verhältnismäßig schnell durch den elektrischen Kühlschrank oder andere ange schlossene Nebenverbraucher entladen, so daß schließlich weder für unbedingt zu speisende Hauptverbraucher, beispielsweise die Beleuchtung des Fahrzeugs und des Anhängers, noch für das erneute Starten der Maschine die erforderliche elektrische Antriebsenergie zur Verfügung steht.Considering to illustrate the Pro on which the invention is based If you are driving with a caravan, they are intended for this Ancillary consumers, such as an electrically operated refrigerator, from the vehicle battery. During the actual driving operation with lukewarm fender drive machine of the pulling vehicle, no problems arise here. However, the case is different when the refrigerator is operated during downtimes Prime mover. In this case, the battery is not charged, but instead is relatively quickly turned on by the electric refrigerator or others unloaded closed consumers, so that ultimately neither for necessarily main consumers, for example the lighting of the vehicle and the Trailer, the electrical required to restart the machine Drive energy is available.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art und eine Schaltungsanordnung zu seiner Durch führung zu schaffen, das bzw. die selbsttätig eine unerwünschte Entladung der Fahr zeugbatterie durch Nebenverbraucher bei Stillstand der Antriebsmaschine unterbin det, jedoch die Möglichkeit der Einschaltung der Hauptverbraucher, wie Beleuch tungseinrichtungen, zuläßt.The invention has for its object a method in the preamble of Specified claim 1 type and a circuit arrangement for its through to create leadership that automatically an undesired discharge of the driving Stop the auxiliary battery when the drive machine is at a standstill det, however, the possibility of switching on the main consumers, such as lighting processing facilities.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht in den kennzeichnenden Merk malen des Patentanspruchs 1, vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens beschrei ben die Ansprüche 2 und 3. Die Patentansprüche 4, 5, und 6 geben eine bevorzugte Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens an.The achievement of this task consists in the characterizing note paint the claim 1, describe advantageous embodiments of the method ben claims 2 and 3. Claims 4, 5 and 6 give a preferred Circuit arrangement for performing the method.

Gemäß der Erfindung erfolgt also periodisch bei Maschinenstillstand eine Prüfung der jeweiligen Strombelastung der Batterie darauf, ob sie oberhalb oder unterhalb eines Grenzwerts liegt, der gegeben ist durch die Strombelastung bei eingeschalteten Hauptverbrauchern. Liegt die Strombelastung oberhalb dieses Grenzwerts, so ist dies ein Indiz dafür, daß auch Nebenverbraucher, wie der erwähnte Kühlschrank, einge schaltet sind, die die Fahrzeugbatterie in unzulässiger Weise belasten. In diesem Fall erfolgt eine Unterbrechung der Verbindung zwischen Fahrzeugbatterie und Ver brauchern, und der Fahrzeuginsasse wird dadurch aufgefordert, zumindest die Nebenverbraucher abzuschalten. Nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitspanne erfolgt eine erneute Herstellung der Verbindung zwischen Batterie und Verbrauchern sowie eine weitere Erfassung der vorliegenden Strombelastung und ihr Vergleich mit dem Grenzwert. Zeigt sich durch eine unterhalb des Grenzwerts liegende Strombelastung, daß die Nebenverbraucher abgeschaltet sind, so bleibt die Verbindung hergestellt, andernfalls erfolgt wiederum eine Unterbrechung der Verbindung zwischen Batterie und Verbrauchern.According to the invention, a test is carried out periodically when the machine is at a standstill the current load of the battery on whether it is above or below a limit value, which is given by the current load when switched on Main consumers. If the current load is above this limit, it is an indication that secondary consumers, such as the refrigerator mentioned, turned on are switched, which load the vehicle battery in an impermissible manner. In this In this case, the connection between the vehicle battery and Ver is interrupted users, and the vehicle occupant is prompted, at least the Switch off secondary consumers. After a specified period of time re-establishing the connection between the battery and consumers as well a further recording of the current load and its comparison with the Limit. Is shown by a current load below the limit value, that the secondary consumers are switched off, the connection remains established, otherwise the connection between the battery is interrupted again and consumers.

Ein Vorteil der Erfindung ist also darin zu sehen, daß zu ihrer Realisierung nur ein außerordentlich geringer elektronischer Aufwand an bewährten, handelsüblichen Bau elementen erforderlich ist. Dies zeigt auch die folgende Erläuterung eines Ausfüh rungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung, derenAn advantage of the invention is therefore to be seen in the fact that only one is required for its implementation extremely low electronic expenditure on proven, commercially available construction elements is required. This is also shown in the following explanation of an embodiment Example of the invention with reference to the drawing, the

Fig. 1 ein Blockschaltbild und deren Fig. 1 is a block diagram and their

Fig. 2 eine Schaltung im einzelnen wiedergeben. Fig. 2 show a circuit in detail.

Die Wirkrichtungen der Signale sind durch Pfeile angegeben.The directions of action of the signals are indicated by arrows.

An Klemme 1 liegt der Pluspol, an Klemme 2 der Minuspol der Fahrzeugbatterie. Dies sind gleichsam die Eingangsklemmen der beiden Verbindungsleitungen 3 und 4 zu den Anschlußklemmen 5 und 6 von Haupt- und Nebenverbrauchern beispielsweise in einem Wohnwagen-Anhänger. Bei 7 ist eine weitere Verbindungsleitung zwischen den Klemmen 1 und 5 gezeichnet, die den als Unterbrecher dienenden Transistor 8 und den Shunt 9 enthält; die Verbindungsleitungen 3 und 7 werden wahlweise mittels des Umschaltkontakts 10 des Relais 11 eingeschaltet, an dessen Klemme 12 aus den Zündimpulsen der Antriebsmaschine des Fahrzeugs, hier also einer fremdgezündeten Brennkraftmaschine, gewonnene Signale zugeführt werden, die den Maschinenstill stand signalisieren. Bei laufender Maschine ist das Relais 11 erregt, der Umschalt kontakt 10 stellt die Verbindung zwischen Klemme 1 und Verbindungsleitung 3 dar, und die Batterie speist über diese Verbindungsleitung alle an die Klemme 5 ange schlossenen Haupt- und Nebenverbraucher. Sobald jedoch die Zündung abgeschaltet und demgemäß die Brennkraftmaschine stillgesetzt ist, legt der Umschaltkontakt 10 in seine dargestellte Lage um, und die an Klemme 5 angeschlossenen Verbraucher werden über die Verbindungsleitung 7 nur dann gespeist, wenn der Transistor 8 lei tend ist.On terminal 1 is the positive terminal, connected to terminal 2 of the negative pole of the vehicle battery. These are, as it were, the input terminals of the two connecting lines 3 and 4 to the connecting terminals 5 and 6 of main and secondary consumers, for example in a caravan trailer. At 7 , a further connecting line between the terminals 1 and 5 is drawn, which contains the transistor 8 serving as an interrupter and the shunt 9 ; the connecting lines 3 and 7 are optionally switched on by means of the changeover contact 10 of the relay 11 , at the terminal 12 of which signals obtained from the ignition pulses of the engine of the vehicle, in this case an externally ignited internal combustion engine, are supplied which signal the machine standstill. When the machine is running, the relay 11 is energized, the changeover contact 10 represents the connection between terminal 1 and connecting line 3 , and the battery feeds all main and secondary consumers connected to terminal 5 via this connecting line. However, as soon as the ignition is switched off and the internal combustion engine is accordingly shut down, the changeover contact 10 switches to the position shown, and the consumers connected to terminal 5 are fed via the connecting line 7 only when the transistor 8 is conductive.

Dieser Transistor ist Bestandteil der Abschaltautomatik 13, der der Taktgeber 14 zugeordnet ist und die periodisch die Strombelastung der Batterie durch die an Klemme 5 angeschlossenen Haupt- und Nebenverbraucher mit einem Grenzwert ver gleicht, der durch die von den Hauptverbrauchern verursachte Strombelastung vorge geben ist. Liegt der Istwert der Strombelastung oberhalb dieses Grenzwerts, so unterbricht die Abschaltautomatik 13 durch Sperren des Transistors 8 die Verbin dungsleitung 7 (stets Stillstand der Antriebsmaschine vorausgesetzt), und zwar für eine vorgegebene Zeitspanne; dann erfolgt ein erneutes Durchschalten der Verbin dungsleitung 7 und eine erneute Überprüfung der Strombelastung durch die Verbrau cher.This transistor is part of the automatic switch-off 13 , which is assigned to the clock generator 14 and which periodically compares the current load of the battery by the main and secondary consumers connected to terminal 5 with a limit value which is predetermined by the current load caused by the main consumers. If the actual value of the current load is above this limit value, the automatic cut-off 13 interrupts the connection line 7 by blocking the transistor 8 (always assuming the drive machine is at a standstill) for a predetermined period of time; then the connection line 7 is switched through again and the current load is again checked by the consumer.

Sind in der Zwischenzeit die Nebenverbraucher abgeschaltet worden, bleibt die Ver bindungsleitung 7 durchgeschaltet, andernfalls erfolgt erneut eine Unterbrechung.If the secondary consumers have been switched off in the meantime, the connecting line 7 remains switched through, otherwise there is an interruption again.

Sobald die Maschine wieder läuft, legt der Umschaltkontakt 10 in seine andere Lage um, in der er eine direkte Verbindung zwischen den Klemmen 1 und 5 über die Ver bindungsleitung 3 herstellt, so daß auch dann, wenn die jeweilige Strombelastung der Batterie oberhalb des Grenzwerts liegt, keine Unterbrechung der Verbindung zwi schen Batterie und Verbrauchern auftritt.As soon as the machine is running again, the changeover contact 10 switches to its other position, in which it establishes a direct connection between the terminals 1 and 5 via the connecting line 3 , so that even if the current load on the battery is above the limit value , there is no interruption in the connection between the battery and consumers.

Fig. 2 zeigt die Schaltung im einzelnen. Hier liegt die Besonderheit vor, daß Tran sistor 8 nicht nur als Schalttransistor, sondern angesteuert über die Transistoren 20, 21 und 22, zeitweilig als Strombegrenzer arbeitet. Dies geschieht während eines vom Taktgeber 14 periodisch gelieferten Prüfimpulses und bei Überschreiten des Grenz wertes der Strombelastung. Das wird über den Spannungsabfall am Shunt 9, der ent sprechend dimensioniert ist, mittels des Transistors 21 festgestellt, der dann über Transistor 22 den Transistor 8 so ansteuert, daß der Strom den Grenzwert nicht überschreitet. Erreicht während der Dauer des Prüfimpulses die Spannung an Klemme 5 einen durch Potentiometer 23 eingestellten Wert nicht, wird bei Ende des Prüfimpulses Transistor 8 durch Transistor 20 über Transistor 22 als Unterbre cher wirksam gemacht. Andernfalls, d.h. bei Stromwerten unterhalb des Grenzwer tes, bleibt Transistor 8 auch nach Ende des Prüfimpulses durch Selbsthaltung voll durchgeschaltet. Fig. 2 shows the circuit in detail. Here is the peculiarity that Tran sistor 8 works not only as a switching transistor, but driven by transistors 20 , 21 and 22 , temporarily as a current limiter. This happens during a test pulse periodically supplied by the clock generator 14 and when the limit value of the current load is exceeded. This is determined by the voltage drop across the shunt 9 , which is dimensioned accordingly, by means of the transistor 21 , which then controls the transistor 8 via transistor 22 so that the current does not exceed the limit value. If the voltage at terminal 5 does not reach a value set by potentiometer 23 during the duration of the test pulse, transistor 8 is activated by transistor 20 via transistor 22 as an interrupter at the end of the test pulse. Otherwise, ie at current values below the limit value, transistor 8 remains fully switched through even after the test pulse has ended.

Weitere Prüfimpulse haben nur dann Einfluß im Sinne eines erneuten Vergleichs des jeweiligen Stromwerts mit dem Grenzwert, wenn Transistor 8 die Verbindung zuvor unterbrochen hatte, weil der Strom den Grenzwert überschritten hatte. Diese Ab schaltung erfolgt übrigens unabhängig von den Prüfimpulsen durch die Transistoren 21 und 22 sofort beim Zuschalten der Nebenverbraucher.Further test pulses only have an influence in the sense of a new comparison of the respective current value with the limit value if transistor 8 had previously interrupted the connection because the current had exceeded the limit value. From this circuit, by the way, regardless of the test pulses by transistors 21 and 22 immediately when switching on the auxiliary consumers.

Die Dauer der Prüfimpulse ist so bemessen, daß Widerstände mit positivem Tempe raturgang ihres Widerstandswerts, wie Glühlampen oder Heizwendeln, ihre Arbeits temperatur erreichen.The duration of the test pulses is such that resistors with a positive temperature their resistance value, such as incandescent lamps or heating coils, their work reach temperature.

Der Taktgeber 14 ist ein astabiler Multivibrator, bestehend im wesentlichen aus dem npn-Transistor 24, dem pnp-Transistor 25 und dem RC-Glied 26, das den zeitlichen Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Prüfimpulsen bestimmt. Der Widerstand 27 bestimmt dagegen zusammen mit der Kapazität des RC-Glieds 26 die Prüfimpuls dauer. Diode 28 dient lediglich der Entkopplung von Taktgeber 14 und Begrenzungs- und Abschaltautomatik 13. The clock generator 14 is an astable multivibrator, consisting essentially of the npn transistor 24 , the pnp transistor 25 and the RC element 26 , which determines the time interval between successive test pulses. The resistor 27 , however, determines the duration of the test pulse together with the capacitance of the RC element 26 . Diode 28 only serves to decouple the clock generator 14 and the automatic limiting and shutdown device 13 .

Das Stillstandssignal kann übrigens auch auf andere Weise, beispielsweise aus einem Signal für das Arbeiten eines von der Antriebsmaschine angetriebenen Generators (Lichtmaschine), gewonnen werden. Hier bietet sich der Stromkreis für die Ladekon trollampe an.The standstill signal can also be done in another way, for example from one Signal for the operation of a generator driven by the prime mover (Alternator). Here is the circuit for the charging con troll lamp on.

Mit der Erfindung ist also eine Möglichkeit zur Vermeidung einer unerwünschten Batterieentladung durch eingeschaltete Nebenverbraucher geschaffen, die nicht zu einer vollständigen Abschaltung aller Verbraucher, sondern nur zur Abschaltung der Nebenverbraucher führt.With the invention is thus a way of avoiding an undesirable Battery discharge created by switched on auxiliary consumers that are not too a complete shutdown of all consumers, but only to shutdown the Secondary consumer leads.

Claims

1. A method for supplying main and secondary consumers in a vehicle from a vehicle battery that is charged while the vehicle's engine is running while the machine is at a standstill, characterized in that a signal indicating the standstill is generated (terminal 12 ), then the current load of the battery is cycled (Terminals 1 , 2 ) detected and compared with a predetermined limit value, which corresponds to the current load when the secondary consumers are switched off, that when the limit value is exceeded, the electrical connection ( 7 ) between the battery ( 1 , 2 ) and the consumers (terminals 5 , 6 ) interrupted and that after a predetermined time the connection ( 7 ) is restored and the comparison is repeated.

2. The method according to claim 1, characterized in that in a drive machine with spark ignition derived the standstill signal from the ignition device becomes.

3. The method according to claim 1, characterized in that the standstill signal from a signal for the work of one driven by the prime mover Generator is won.

4. Circuit arrangement for performing the method according to one of claims 1 to 3, characterized in that in the course of one ( 3 ) of two parallel connecting lines ( 3 , 7 ) between the battery ( 1 , 2 ) and the consumers ( 5 ) only one in the presence of the standstill signal open switch (changeover switch 10 ) and in the course of the other connecting line ( 7 ) there are only a closed switch ( 10 ) and an interrupter ( 8 ) which is based on an automatic switch-off ( 13 ) comparing the actual value of the current load with the limit value is controlled for the predetermined time, to which a clock generator ( 14 ) is assigned.

5. Circuit arrangement according to claim 4, characterized in that the clock generator ( 14 ) is designed as an astable multivibrator with means ( 26 , 27 ) for generating test pulses during which the comparison takes place, the means ( 26 , 27 ) being the Specify the test pulse duration so that consumers with a positive temperature response of their resistance value assume their working temperature during the respective test pulse.

6. Circuit arrangement according to claim 5, characterized in that the interrupter is a transistor ( 8 ), which is assigned a respective current load control ( 20 , 21 , 22 ) that it exceeds the limit of the current load during queuing of a test pulse limits the current load to the limit value.