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Title:
METHOD FOR OPERATING A POWER SUPPLY UNIT FOR AN ON-BOARD ELECTRICAL SYSTEM OF A MOTOR VEHICLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2015/043981
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for operating a power supply unit (30) for an on-board electrical system (100) of a motor vehicle, wherein the power supply unit (30) has an electrical generator (20) comprising a stator having a stator winding and a rotor having an excitation winding (2), wherein a speed of the rotor is determined and an on-board voltage (UB) generated by the electrical generator (20) is detected and in the event of a malfunction, when the speed of the rotor can no longer be determined, a parameter (TV) of the exciter current which influences the magnitude of the on-board voltage (UB) is set to a predetermined value (TV0), checks are performed repeatedly as to whether the detected on-board voltage (UB) exceeds a threshold value (US) and, when the detected on-board voltage (UB) exceeds the threshold value (US), the parameter (TV) of the exciter current which influences the magnitude of the on-board voltage (UB) is changed into a direction which reduces the on-board voltage to the extent that the on-board voltage (UB) no longer exceeds the threshold value (US).

Inventors:
HERZ MICHAEL (DE)
RIEDERER MIRIAM (DE)
KOSS THOMAS (DE)
Application Number:
PCT/EP2014/069487
Publication Date:
April 02, 2015
Filing Date:
September 12, 2014
Export Citation:
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Assignee:
BOSCH GMBH ROBERT (DE)
International Classes:
H02P29/02; H02J7/14; H02P9/48
Foreign References:
DE102008058980A12009-11-05
EP0192832A11986-09-03
DE102011088786A12013-06-06
DE102008011224A12009-08-27
DE102010029967A12011-12-15
EP0020098A11980-12-10
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Claims:
Ansprüche

1 . Verfahren zum Betreiben einer Energieversorgungseinheit (30) für ein Bordnetz (100) eines Kraftfahrzeugs, wobei die Energieversorgungseinheit (30) einen elektrischen Generator (20) mit einem Ständer mit einer Ständerwicklung und einem Läufer mit einer Erregerwicklung (2) aufweist, wobei eine Drehzahl des Läufers bestimmt und eine von dem elektrischen Generator (20) erzeugte Bordspannung (UB) erfasst wird und in einem Fehlerfall, wenn die Drehzahl des Läufers nicht mehr bestimmt werden kann ein die Höhe der Bordspannung (UB) beeinflussender Parameter (TV) des Erregerstroms auf einen vorgegebenen Wert (TV0) eingestellt wird, wiederholt überprüft wird, ob die erfasste Bordspannung (UB) einen Schwellwert (Us) überschreitet, und

wenn die erfasste Bordspannung (UB) den Schwellwert (Us) überschreitet, der die Höhe der Bordspannung (UB) beeinflussende Parameter (TV) des Erregerstroms so weit in eine die Bordspannung reduzierende Richtung verändert wird, dass die Bordspannung (UB) den Schwellwert (Us) nicht mehr überschreitet.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei als der die Höhe der Bordspannung (UB) beeinflussende Parameter (TV) des Erregerstroms ein Tastverhältnis des Erregerstroms verändert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei als der die Höhe der Bordspannung (UB) beeinflussende Parameter (TV) des Erregerstroms ein Pegelwert des Erregerstroms verändert wird.

4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der die Höhe der Bordspannung (UB) beeinflussende Parameter (TV) des Erregerstroms schrittweise verändert wird. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der die Höhe der Bordspannung (UB) beeinflussende Parameter (TV) des Erregerstroms erst in die die Bordspannung reduzierende Richtung verändert wird, wenn die er- fasste Bordspannung (UB) den Schwellwert (Us) für ein bestimmtes Zeitintervall (At) überschreitet.

Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der die Höhe der Bordspannung (UB) beeinflussende Parameter (TV) des Erregerstroms in eine die Bordspannung erhöhende Richtung verändert wird, wenn die erfasste Bordspannung (UB) den Schwellwert (Us) für eine bestimmte Filterzeit (At2) unterschreitet.

Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der die Höhe der Bordspannung (UB) beeinflussende Parameter (TV) des Erregerstroms in eine die Bordspannung erhöhende Richtung verändert wird, wenn die erfasste Bordspannung (UB) den Schwellwert (Us) minus eines Hysteresewerts (AU) unterschreitet.

Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der die Höhe der Bordspannung (UB) beeinflussende Parameter (TV) des Erregerstroms erst nach einer bestimmten Aktivierungszeit Ata nach Einschalten der Energieversorgungseinheit (30) verändert wird.

Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der die Höhe der Bordspannung (UB) beeinflussende Parameter (TV) des Erregerstroms wieder auf den vorgegebenen Wert (TV0) eingestellt wird, wenn die Bordspannung (UB) den Schwellwert (Us) nicht mehr überschreitet. 10. Recheneinheit, die dazu eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche durchzuführen.

1 1 . Recheneinheit nach Anspruch 10, die dazu eingerichtet ist, wenigstens einen von einem Anwender programmierbaren Programmierparameter bereitzu- stellen, der ausgewählt ist aus der Gruppe umfassend Schwellwert, bestimmtes Zeitintervall, Filterzeit, Hysteresewert, minimales Tastverhältnis, maximales Tastverhältnis, Schritthöhe, Schrittfrequenz, Unterschiede in Schritthöhe und/oder Schrittfrequenz für Inkremente oder Dekremente, minimaler Pegelwert des Erregerstroms, maximaler Pegelwert des Erregerstroms, Art des Eingriffs und Aktivierungszeit.

2. Computerprogramm, das eine Recheneinheit dazu veranlasst, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9 durchzuführen, wenn es auf der Recheneinheit, insbesondere nach Anspruch 10 oder 1 1 , ausgeführt wird.

3. Maschinenlesbares Speichermedium mit einem darauf gespeicherten Computerprogramm nach Anspruch 12.

Description:
Beschreibung

Titel

Verfahren zum Betreiben einer Energieversorgungseinheit für ein Bordnetz eines Kraftfahrzeugs

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Energieversorgungseinheit für ein Bordnetz eines Kraftfahrzeugs.

Stand der Technik

In Energieversorgungseinheiten für ein Bordnetz eines Kraftfahrzeugs können als elektrische Generatoren ("Lichtmaschine"; üblicherweise ein Wechselstromgenerator, jedoch ist auch der Einsatz von Gleichstromgeneratoren bekannt) Klauen- polgeneratoren mit elektrischer Erregung eingesetzt werden. Ein den Generator antreibendes Moment wird in diesem Fall über eine mechanische Verbindung

(z.B. Riemen) von der Brennkraftmaschine aufgebracht. Eine Generatoranordnung kann dabei eine fremderregte, elektrische Maschine mit einem Läufer mit einer Erregerwicklung (Läuferwicklung) und einer Ständerwicklung, einen der Ständerwicklung nachgeschalteten Gleichrichter und einen Generatorregler ("Feldregler") aufweisen, der die von der elektrischen Maschine erzeugte Spannung mittels des Stroms durch die Erregerwicklung regelt. Der Strom durch die Erregerwicklung dient als Stellgröße zur Regelung der Ausgangsspannung der Generatoranordnung, welche als Bordspannung das Bordnetz versorgt. Die Regelung verhindert beispielsweise, dass durch die sehr unterschiedlichen Motor- drehzahlen von dem Generator stark schwankende Spannungswerte geliefert würden, die gegebenenfalls die nachgeordnete Elektrik beschädigen könnten.

Die Erregerwicklung kann an zumindest einem Anschluss über einen steuerbaren elektronischen Schalter, beispielsweise einen Metalloxidhalbleiter- Feldeffekttransistor (MOSFET) mit einem Spannungspol verbunden sein. Der steuerbare elektronische Schalter kann durch eine Ansteuereinheit getaktet angesteuert werden, beispielsweise mittels Pulsweitenmodulation (PWM), so dass der Strom durch die Erregerwicklung gezielt mittels des Tastverhältnisses einge- stellt werden kann. Dies ermöglicht eine Einstellung der Bordspannung.

Probleme ergeben sich dann, wenn es aufgrund einer Fehlfunktion des Generators zu Überspannungen kommt. Unter einer "Überspannung" wird im Rahmen dieser Anmeldung eine Spannung verstanden, die oberhalb eines zulässigen Schwellwerts liegt, der beispielsweise der Sollspannung oder einem Wert, der durch ein entsprechendes Bordnetz bzw. seine Komponenten sicher verkraftet werden kann, entspricht. Bei Überspannungen kann es ohne zusätzliche Schutzmaßnahmen zu einer Beschädigung der in dem Bordnetz angeschlossenen Verbraucher kommen.

In einer speziellen Fehlfunktion kann der Feldregler eine Drehzahl des Läufers, welche der Motordrehzahl entspricht, nicht mehr bestimmen. Dies kann beispielsweise bei einem abgefallenen oder unterbrochenen Phasenanschluss der Fall sein. Der Feldregler kann dabei fehlerhaft annehmen, dass sich der Genera- tor in Ruhe befindet und einen als Stillstandstakten bezeichneten Betriebsmodus einleiten, in dem die Erregerwicklung mit einem reduzierten Strom versorgt wird. Wird der Motor dabei bei hohen Motordrehzahlen betrieben, kann dies zu einer Überspannung und Schäden des Bordnetzes bzw. seiner Komponenten führen. Es ist daher wünschenswert, eine Möglichkeit bereitzustellen, um Überspannungen und Schäden am Bordnetz zu vermeiden, wenn in einem Fehlerfall die Drehzahl des Läufers nicht mehr bestimmt werden kann.

Offenbarung der Erfindung

Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zum Betreiben einer Energieversorgungseinheit für ein Bordnetz eines Kraftfahrzeugs mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung. Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich für Energieversorgungseinheiten, die einen elektrischen Generator mit Ständer und Läufer aufweisen. Eine Erregerwicklung des Läufers ist dabei insbesondere an einem ersten Anschluss mit einem ersten Spannungspol einer sog. Feldendstufe und an einem zweiten Anschluss mit Fahrzeugmasse verbunden Durch die Feldendstufe wird der Erregerstrom durch die Erregerwicklung eingestellt, insbesondere getaktet gemäß einem Tastverhältnis. Die Feldendstufe wird mit der von dem elektrischen Generator erzeugten Bordspannung versorgt. Die Bordspannung wird mittels des Erreger- Stroms durch die Erregerwicklung geregelt.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist für unterschiedliche Ausprägung von Bordnetzen geeignet. Wenngleich die vorliegende Erfindung auf Bordnetze eines Kraftfahrzeugs Bezug nimmt, ist ein Einsatz der vorliegenden Erfindung bei- spielsweise auch bei Luft- und/oder Wasserfahrzeugen möglich.

Vorteile der Erfindung

Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens kann verhindert werden, dass in ei- nem Fehlerfall, wenn eine Drehzahl des Läufers nicht mehr bestimmt werden kann, eine Überspannung erzeugt wird, welche zu Schäden an dem Bordnetz bzw. seine Komponenten führt. Diese Überspannung ist abhängig von der Drehzahl des Läufers, einer Last des Bordnetzes und einer Auslegung des Generators. Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass die Feldendstufe nur bei Bedarf komplett ausgeschaltet wird und ansonsten mit einem entsprechend geringen

Tastverhältnis getaktet wird. Somit können zumindest Grundfunktionen des Bordnetzes weiterhin betrieben werden. Insbesondere kann somit auch in dem Fehlerfall ein Jump Start bzw. eine Starthilfe des Kraftfahrzeugs gewährleistet werden.

Die von dem elektrischen Generator erzeugte Bordspannung wird insbesondere permanent erfasst und überwacht werden. Wird nun keine Rotation des Generators mehr erkannt, erreicht oder überschreitet die erfasste Bordspannung aber trotzdem einen Schwellwert, wird ein Parameter des Erregerstroms verändert, wobei der Parameter des Erregerstroms die Höhe der Bordspannung beeinflusst. Als Schwellwert wird dabei insbesondere ein Sollwert der Bordspannung oder ein Überspannungswert der Bordspannung, ab welchem das Bordnetz bzw. seine Komponenten Schaden nehmen können, gewählt. Dieser Schwellwert wird für das spezielle Bordnetz und dessen Anwendung individuell gewählt und kann beispielsweise an einem Bandende eines Herstellungsprozesseses der Energieversorgungseinheit, insbesondere des Feldreglers, hinterlegt werden, beispielsweise in dem Feldregler. Der Schwellwert kann insbesondere 16V betragen. Das Bestimmen bzw. das Überwachen der Bordspannung erfolgt beispielsweise durch eine Watchdog-Funktion, die beispielsweise durch den Feldregler ausgeführt wird.

Der Parameter des Erregerstroms wird dabei zunächst so lange in eine die Bordspannung reduzierende Richtung verändert, insbesondere reduziert, und der Erregerstrom wird somit so lange reduziert, bis die Bordnetzspannung den Schwellwert nicht mehr erreicht. Ist dies der Fall, wird der Parameter in eine die Bordspannung erhöhende Richtung verändert, insbesondere erhöht, wodurch der Erregerstrom wieder erhöht wird, bis die Bordspannung den Schwellwert wieder erreicht. Ist dies der Fall, wird der Parameter wieder in die andere Richtung verändert und der Erregerstrom wieder reduziert. Der Parameter wird somit verändert und die Auswirkungen der Veränderung auf die Bordspannung werden überwacht. Für den Erregerstrom wird somit stets ein maximal zulässiger Parameter gesucht, der dem Schwellwert der Bordspannung entspricht. Die Bordspannung variiert mit der Drehzahl des Läufers und somit mit der Motordrehzahl des Kraftfahrzeugs. Demgemäß variiert auch ein maximal zulässiger Parameter für den Erregerstrom mit der Motordrehzahl. Der Erregerstrom wird somit dynamisch an die jeweiligen aktuellen Betriebsbedingungen und die aktuelle Motordrehzahl bzw. Drehzahl des Läufers angepasst. Der Parameter kann insbesondere bis zu einem unteren Grenzwert variiert werden. Der untere Grenzwert wird beispielsweise auch an dem Bandende des Herstellungsprozesseses der Energieversorgungseinheit, insbesondere des Feldreglers, hinterlegt, beispielsweise in dem Feldregler. Der untere Grenzwert kann beispielsweise einem Ausschalten der Endstufe bzw. der Energieversorgungs- einheit entsprechen. Ein oberer Grenzwert ist, wie oben erläutert, abhängig von der Motordrehzahl und von der Bauart der Energieversorgungseinheit und als maximal zulässiger Parameter gegeben. Vorteilhafterweise wird als Parameter des Erregerstroms ein Tastverhältnis des

Erregerstroms verändert. Wenn die Bordspannung mittels eines getakteten Erregerstroms des Läufers geregelt wird, wird durch die Änderung des Tastverhältnisses die Bordspannung verändert. Alternativ oder zusätzlich wird vorzugsweise ein Pegelwert des Erregerstroms als Parameter des Erregerstroms verändert. Dies kann insbesondere durch einen Längsregler erfolgen, dessen Ausgangsspannung an die Erregerwicklung angelegt wird. Durch eine Verringerung des Pegelwerts wird auch die Bordspannung verringert. Insbesondere wird der Pegelwert des Erregerstroms dabei begrenzt. Eine Grenze des Pegelwert bzw. eine maximal erlaubter Pegelwert wird dabei entsprechend dem Schwellwert der Bordspannung gewählt.

Eine erfindungsgemäße Recheneinheit, z.B. ein Steuergerät eines Kraftfahrzeugs, wie z.B. ein Feldregler, ist, insbesondere programmtechnisch, dazu eingerichtet, ein erfindungsgemäßes Verfahren durchzuführen.

Auch die Implementierung des Verfahrens in Form von Software ist vorteilhaft, da dies besonders geringe Kosten verursacht, insbesondere wenn ein ausführendes Steuergerät noch für weitere Aufgaben genutzt wird und daher ohnehin vorhanden ist. Geeignete Datenträger zur Bereitstellung des Computerprogramms sind insbesondere Disketten, Festplatten, Flash-Speicher, EEPROMs, CD-ROMs,

DVDs u.a.m. Auch ein Download eines Programms über Computernetze (Internet, Intranet usw.) ist möglich.

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Be- Schreibung und der beiliegenden Zeichnung.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachfolgend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, son- dem auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Figur 1 zeigt in einer schematischen Teildarstellung ein Bordnetz mit einer Energieversorgungseinheit, die dazu eingerichtet ist, eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen.

Figur 2 zeigt beispielhaft einen Verlauf einer Bordspannung und eines Tastverhältnisses, die im Zuge einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens auftreten können.

Ausführungsform(en) der Erfindung

In Figur 1 ist eine Energieversorgungseinheit 30 in einem Bordnetz 100, das nur teilweise und stark schematisiert veranschaulicht ist, dargestellt. Die Energieversorgungseinheit 30 weist eine Generatoranordnung 10 und einen nachgeschalteten Gleichrichter 3 auf. Die Generatoranordnung 10 weist den eigentlichen Generator 20 und einen Generatorregler 1 (Feldregler) auf.

Der Generator 20 weist einen Läufer mit einer Erregerwicklung 2 auf. Der Generator 20 weist weiterhin einen Ständer mit einer Ständerwicklung auf, der aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt ist. Der Generator 20 kann in üblicher Weise, beispielsweise als Klauenpolgenerator, ausgebildet sein. Der Generator 20 ist hier beispielhaft dreiphasig dargestellt und kann über Leitungen u, v und w einen entsprechenden Ausgangsstrom, beispielsweise einen dreiphasigen Drehstrom, bereitstellen. Über die Leitungen u, v und w ist der Generator mit dem Gleichrichter 3 der Energieversorgungseinheit 30 verbunden, der dafür eingerichtet ist, beispielsweise durch aktive Ansteuerung entsprechender Schalt- elemente, aus dem dreiphasigen Drehstrom einen entsprechenden Gleichstrom bereitzustellen.

Der Gleichstrom und eine entsprechende Bordspannung liegt zwischen einem ersten Spannungspol B+ und einem zweiten Spannungspol GND an. Bei dem ersten Spannungspol B+ kann es sich beispielsweise um einen positiven Batteriepol, bei dem zweiten Spannungspol GND um Masse handeln.

In das nur teilweise dargestellte Bordnetz 100 ist beispielsweise eine Fahrzeugbatterie 4 und eine Last 5 eingebunden. Der Generator 20 kann im Fahrzeug, in dem das entsprechende Bordnetz 100 ausgebildet ist, z.B. über einen Riemen von einer Brennkraftmaschine angetrieben werden. Eine Drehzahl des Läufers ist somit durch eine Motordrehzahl der Brennkraftmaschine vorgegeben.

An den Generatorregler 1 ist über geeignete Verbindungen c und d, beispielsweise Kohlebürsten, die Erregerwicklung 2 angebunden. Der Generatorregler 1 kann über eine Kommunikationsleitung e und/oder weitere Schnittstellen mit weiteren Steuergeräten verbunden sein.

Der Generatorregler 1 kann insbesondere steuerbare elektronische Schalter beispielsweise in Form von Halbleiterschaltern aufweisen, sowie eine zugehörige Logikschaltung, zum Ansteuern der Schalter. Über die Logikschaltung und die Schalter regelt der Generatorregler die Bordspannung zwischen dem ersten und dem zweiten Spannungspol B+ und GND durch Veränderung eines Erregerstroms durch die Erregerwicklung 2. Insbesondere werden die Schalter durch die Logikschaltung getaktet angesteuert, beispielsweise mittels Pulsweitenmodulation (PWM). Mittels eines entsprechenden Tastverhältnisses wird der effektive Erregerstrom eingestellt.

Der Generatorregler 1 ist dazu eingerichtet, die Bordspannung zu erfassen. Der Generatorregler 1 erfasst die Bordspannung dabei über eine Leitung a, gemessen an dem ersten Spannungspol B+. Über weitere Leitungen g und b ist der Generatorregler 1 mit einer oder mehreren der Phasenleitungen u, v, w und mit dem zweiten Spannungspol GND verbunden. Über die Leitung g, mit welcher der Generatorregler 1 mit der Phasenleitung u verbunden ist, kann der Generatorregler 1 die Drehzahl des Läufers bestimmen.

Die Bordspannung hängt dabei von der Drehzahl des Läufers ab, welche durch die Motordrehzahl fest vorgegeben ist. In einem Fehlerfall, wenn die Drehzahl des Läufers nicht mehr bestimmt werden kann, ist die Energieversorgungseinheit 30 dazu eingerichtet eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen. In einem derartigen Fehlerfall kann beispielsweise Leitung g abgefallen oder unterbrochen sein und nicht mehr mit der Phasenleitung verbun- den sein.

Der Generatorregler 1 erfasst die Bordspannung zwischen den Spannungspolen B+ und GND dabei über die Leitung a und b und überwacht, ob die Bordspannung einen Schwellwert U s erreicht. Ein Wert der Bordspannung U B aufgetragen gegen die Zeit t, wie er von dem Generatorregler 1 im Zuge einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens erfasst werden kann, ist schematisch in Figur 2 dargestellt und mit 201 bezeichnet.

Besagte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird im Folgen- den in Bezug auf Figur 2 beschrieben. In Figur 2 ist weiterhin ein Wert des Tastverhältnisses TV des Erregerstroms aufgetragen gegen die Zeit t dargestellt und mit 202 bezeichnet. Das Tastverhältnis TV wird bevorzugt als ein die Höhe der Bordspannung U B beeinflussender Parameter des Erregerstroms im Zuge der Erfindung verändert.

Alternativ oder zusätzlich kann bevorzugt auch ein Pegelwert des Erregerstroms und somit der Erregerstrom selbst als der die Höhe der Bordspannung U B beeinflussende Parameter des Erregerstroms verändert werden. Auch wenn die nachfolgenden Erläuterungen auf das explizite Beispiel des Tastverhältnisses TV als Parameter gerichtet sind, sollen sie nicht auf diese Ausführung beschränkt sein.

Nachfolgende Erläuterungen gelten in analoger Weise für sämtliche die Höhe der Bordspannung U B beeinflussende Parameter des Erregerstroms, insbesondere für den Pegelwert des Erregerstroms. Bei Auftreten des Fehlerfalls wird zunächst das Tastverhältnis auf einen vorgegebenen Wert TVo, beispielsweise 16%, eingestellt. Dies wird als Stillstandstakten bezeichnet. Dreht sich der Generator jedoch, kann es zu einer Überspannungssituation kommen. Zu einem Zeitpunkt t-ι überschreitet die Bordspannung UB den Schwellwert U S . Bevorzugt wird das Tastverhältnis TV erst dann verändert, wenn die Bordspannung U B den Schwellwert U S länger als ein bestimmtes Zeitintervall At erreicht und/oder überschreitet. In Figur 2 überschreitet die Bordspannung U B den Schwellwert U S vom Zeitpunkt t-ι bis zum Zeitpunkt t 2 . Die Zeitdauer zwischen t-ι und t 2 ist geringer als das Zeitintervall At, deshalb wird noch keine Veränderung des Tastverhältnisses TV vorgenommen.

Zu einem Zeitpunkt t 3 überschreitet die Bordspannung U B den Schwellwert U S erneut. Zu einem Zeitpunkt t 4 hat die Bordspannung U B den Schwellwert U S für das bestimmte Zeitintervall At überschritten. Der Generatorregler 1 verändert nun das Tastverhältnis TV. In Figur 2 ist hier ein sog. synchroner Eingriff gezeigt, d.h. das Tastverhältnis wird mit dem nächsten Takt der zugrundeliegenden Taktfrequenz bzw. PWM-Frequenz verändert.

Das Tastverhältnis TV wird dabei vorzugsweise schrittweise (insbesondere definiert durch eine Schritthöhe und eine Schrittfrequenz) verändert. In dem speziellen Beispiel der Figur 2 sind die Schritthöhe und die Schrittfrequenz für die Reduzierung gleichbleibend gewählt. Die Schritthöhe und/oder Schrittfrequenz können allerdings auch abhängig von der Bordspannung U B gewählt werden, beispielsweise umso größer und/oder häufiger, je mehr die Bordspannung U B den Schwellwert U S überschreitet.

Zu einem Zeitpunkt t 5 erreicht die Bordspannung U B den Schwellwert U S erneut und unterschreitet den Schwellwert U S daraufhin. Bevorzugt wird das Tastverhältnis TV dennoch weiterhin reduziert, solange die Bordspannung U B den Schwellwert U S für ein bestimmtes zweites Zeitintervall At 2 , im Folgenden als Filterzeit At 2 bezeichnet, unterschreitet. Zu einem Zeitpunkt t 6 hat die Bordspannung U B den Schwellwert U S für die Filterzeit At 2 unterschritten. Das Tastverhältnis TV wird wieder schrittweise erhöht. Zu einem Zeitpunkt t 7 überschreitet die Bordspannung U B den Schwellwert U s erneut. Zu einem Zeitpunkt t 8 hat die Bordspannung U B den Schwellwert U s erneut für das bestimmte Zeitintervall At überschritten und das Tastverhältnis TV wird dann wieder, wie oben, reduziert. Die Reduzierung setzt hier sofort ein, ohne die sonstige Schrittfrequenz beizubehalten. Dies ist zweckmäßig, um keine großen

Überspannungen entstehen zu lassen. Generell können Schritthöhe und/oder Schrittfrequenz für Inkremente und Dekremente des Parameters unterschiedlich gewählt werden. Dadurch sind lineare und nichtlineare Verläufe des Parameters einstellbar bzw. parametrierbar.

Alternativ oder zusätzlich zu der Filterzeit At 2 kann die erfindungsgemäße Veränderung des Tastverhältnisses TV vorzugsweise im Zuge einer Hysterese durchgeführt werden. Demgemäß wird das Tastverhältnis TV bei Überschreiten des Schwellwerts U s der Bordspannung U B reduziert und bei Unterschreiten des Schwellwerts U s minus eines Hysteresewerts wieder erhöht. Dieser

Hysteresewert ist in Figur 2 mit AU bezeichnet.

Das Zeitintervall At, die Filterzeit At 2 und/oder der Hysteresewert AU können insbesondere an einem Bandende eines Herstellungsprozesseses der Energiever- sorgungseinheit bzw. des Generatorreglers, beispielsweise in dem Generatorregler oder einem anderen Steuergerät des Kraftfahrzeugs, hinterlegt werden.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird ein asynchroner Eingriff durch eine zusätzliche Einrichtung auf das Tastverhältnis TV vorgenommen, wie beispielsweise in der DE 10 2008 000 806 A1 beschrieben. Sobald dabei Bordspannung U B den Schwellwert U s erreicht und überschreitet, wird das Tastverhältnis TV erfindungsgemäß verändert. Sobald die Bordspannung U B den Schwellwert U s wieder für die Filterzeit und/oder den Schwellwert minus den Hysteresewert unterschreitet, wird der asynchrone Eingriff aufgehoben und das reguläre Tastverhältnis wieder durchgeschaltet.

Der erläuterte asynchrone Eingriff kann auch realisiert werden, indem die Energieversorgungseinheit 30 bzw. eine Endstufe durch die zusätzliche Einrichtung abgeschaltet wird, sobald die Bordspannung U B den Schwellwert U s erreicht. Die Energieversorgungseinheit 30 kann dabei insbesondere so lange abgeschaltet bleiben, bis die Bordspannung U B den Schwellwert U s wieder für die Filterzeit At 2 und/oder den Schwellwert minus den Hysteresewert unterschreitet. Alternativ kann die Energieversorgungseinheit 30 auch für ein bestimmtes drittes Zeitintervall abgeschaltet bleiben.

Vorzugsweise kann die erfindungsgemäße Veränderung des Tastverhältnisses TV erst nach einer bestimmten Aktivierungszeit At a nach dem Starten bzw. nach Inbetriebnahme der Energieversorgungseinheit (z.B. nach Einschalten Zündung) durchgeführt werden. Diese bestimmten Aktivierungszeit At a kann beispielsweise zwei Minuten betragen.

Dabei kann zwar während der Aktivierungszeit At a eine Überspannung auftreten und die Bordspannung U B den Schwellwert U s überschreiten, allerdings kann somit gewährleistet werden, dass eine genügen hohe Bordspannung U B für einen Jump Start bzw. eine Starthilfe des Kraftfahrzeugs zur Verfügung steht.

Das erfindungsgemäße Verfahren und dessen Ausgestaltungen sind programmierbar aktivierbar, deaktivierbar und parametrierbar. Je nach Anforderungen an die Energieversorgungseinheit 30 können einzelne Programmierparameter individuell programmiert und verändert werden. Derartige Programmierparameter können beispielsweise der Schwellwert U s , das bestimmte Zeitintervall At, die Filterzeit At 2 , der Hysteresewert AU, das dritte Zeitintervall, ein minimales Tastverhältnis TV, ein maximales Tastverhältnis TV, eine Schritthöhe, eine Schrittfrequenz, Unterschiede in Schritthöhe und/oder Schrittfrequenz für Inkremente oder Dekremente, ein minimaler Pegelwert des Erregerstroms, ein maximaler Pegelwert des Erregerstroms, , Art des Eingriffs (synchron oder asynchron) und/oder die Aktivierungszeit At a sein.