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Querverweis
auf eine verwandte Anmeldung
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Die
vorliegende Anmeldung betrifft und inkorporiert durch Bezugnahme
den Gegenstand der japanischen Patentanmeldung Nr. 2004-244063,
die am 24. August 2004 eingereicht wurde.
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Hintergrund
der Erfindung
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Gebiet der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrzeug-Energieversorgungsgerät mit zwei
(dual) Energiezufuhren, und speziell einen Dual-Energiezufuhrtyp
eines Fahrzeug-Energiezufuhrgerätes mit
einer Vielzahl an Batterien.
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Beschreibung des Standes
der Technik
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In
den letzten Jahren haben Fahrzeuge, die dazu befähigt sind, ihren Leerlaufbetrieb
anzuhalten, und zwar an Kreuzungen oder anderen erforderlichen Haltestellen,
zugenommen, und zwar nicht nur aus dem Grund, Brennstoff einzusparen
bzw. den Brennstoffverbrauch zu reduzieren, sondern auch aufgrund
des Umweltausstoßes.
Solche Fahrzeuge werden „Leerlaufstop-Fahrzeuge" genannt. Ein Hybridfahrzeug
(d.h. ein Gas- und Elektro-Fahrzeug) ist ein Typ solcher Leerlaufstop-Fahrzeuge.
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Bei
den Leerlaufstop-Fahrzeugen obliegt es einer oder mehreren Batterien
alleine, Energie zu elektrischen Lasten während eines Energiestops zuzuführen. Trotz
solch eines Umstandes ist es zu bevorzugen, daß ein Elektro-Kompressor für eine Klimaanlage
in den elektrischen Lasten enthalten ist, die am Fahrzeug zu montieren
sind.
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Ein
Dual-Energiezufuhrtyp eines Fahrzeug-Energiezufuhrgerätes, welches
eine Vielzahl an Batterien verwendet, ist ebenfalls bekannt. Dieser Typ
eines Fahrzeug-Energiezufuhrgerätes wird
in zwei Typen kategorisiert, sie bestehen aus einem Gleich-Spannung-Dual-Energiezufuhrtyp
und einem Ungleich-Spannung-Dual-Energiezufuhrtyp.
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Ein
Beispiel des Ungleich-Spannung-Dual-Energiezufuhrtyps wird in der
offengelegten japanischen Patentveröffentlichung Nr. 2002-345161
vorgeschlagen. Bei einem Energiezufuhrgerät gemäß dieser Veröffentlichung
ist ein Generator vorgesehen, der als Anlassermotor arbeitet. Während eines gewöhnlichen
Betriebes des Gerätes
lädt der
Generator eine erste Batterie mit einer hohen Klemmenspannung und
schickt Energie zu einer zweiten Batterie mit einer niedrigen Klemmenspannung
und zu elektrischen Lasten, die durch die zweite Batterie versorgt
werden, und zwar über
eine Energieübertragungseinheit.
Wenn ein Leerlaufstop-Fahrzeug diesen Ungleich-Spannung-Zwei-Versorgungstyp
des Energiezufuhrgerätes
verwendet, ist es möglich,
zu verhindern, daß die
Stromversorgungsspannung zu den elektrischen Lasten im Ansprechen
auf das Anlassen der Maschine absinkt, da solche elektrischen Lasten
von der Energie aus der zweiten Batterie angetrieben werden können, die
nicht damit beauftragt ist, die Maschine anzulassen.
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Zusätzlich ist
dieser Ungleich-Spannung-Dual-Energiezufuhrtyp des Stromzufuhrgerätes so konfiguriert,
daß er
Leerlaufstop-Fahrzeuge handhaben kann, die ihre Maschinen häufig starten.
Jedesmal, wenn solche Fahrzeuge ihre Maschinen starten, wird ein
Strom, der entlang einem Pfad fließt, der von der ersten Batterie
zur zweiten Batterie verläuft,
abgesenkt, um den Widerstandsverlust zu reduzieren. Es ist daher
möglich,
Verdrahtungen für
die Energieübertragung
kompakt und mit weniger Gewicht auszuführen. Bei diesem Ungleich-Spannung-Dual-Energiezufuhrtyp
des Energiezufuhrgerätes
wurde auch ein Vorschlag dahingehend gemacht, daß dann, wenn die Ener gieübertragungseinheit
in einen bilateralen Übertragungstyp
ausgebildet ist, die Energieübertragungseinheit
angetrieben wird, um in umgekehrter Weise die Energie von der zweiten
Batterie zu der ersten Batterie zu übertragen, wenn die Maschine
gestartet wird, und zwar in einem Zustand, bei dem der Restenergiebetrag,
welcher in der ersten Batterie gespeichert ist, unter einem vorbestimmten Wert
liegt.
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Auf
der anderen Seite sind Lehren für
den zuvor erläuterten
Gleich-Spannung-Dual-Energieversorgungstyp
eines Energiezufuhrgerätes
bekannt geworden, und zwar aus den weiteren japanischen offengelegten
Patentveröffentlichungen
Nr. 5-278536 und Nr. 7-322531. Diese Veröffentlichungen betreffen Beispiele
von Geräten
basierend auf dem Gleich-Spannung-Dual-Stromzufuhrtyp, der eine
Abnahme in der Spannung handhaben kann, die beim erneuten Start
nach dem Anhalten eines Leerlaufbetriebes verursacht wird. Um solch
eine Abnahme in der Spannung daran zu hindern, vorbestimmte am Fahrzeug
vorhandene elektrische Lasten zu beeinflussen, die verschieden sind
von einem Anlassermotor, werden die folgenden Konfigurationen als
beispielhaft für
solche Geräte
genannt. Die Konfigurationen umfassen eine erste Batterie, welche
eine Maschinen-Anlaßenergie
zu dem Anlassermotor zuführt,
der gewöhnlich
als ein Generator funktioniert, als auch eine zweite Batterie, welche
bestimmte elektrische Lasten mit Energie versorgt, wie beispielsweise
Beleuchtungsvorrichtungen, ein Radio und Steuervorrichtungen, denen
eine Abnahme in der Spannung schadet. Sowohl die erste als auch
die zweite Batterie, die voneinander verschieden sind, sind über ein
Relais wechselseitig verbunden. Wenn die Maschine gestartet wird,
wird das Relais geöffnet,
so daß eine
Abnahme in der Spannung zu den bestimmten elektrischen Lasten hin
vermieden werden kann.
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Obwohl
dieser Equi-Spannung-Zwei-Versorgungstyp des Energiezufuhrgerätes dazu
befähigt ist,
Spannungsabfälle
an den elektrischen Lasten beim Starten der Maschine zu vermeiden,
wie oben beschrieben ist, können
jedoch die Vorteile, die durch den Nicht-Equi-Spannnung-Zwei-Versorgungstyp
erreicht werden, nicht erzielt werden.
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Es
gibt jedoch im Falle des Nicht-Equi-Spannung-Dual-Energiezufuhrtyps
mit der Energieübertragungseinheit,
die an Leerlaufstop-Fahrzeugen angewendet wird, einen Nachteil.
Spezifisch ausgedrückt
werden elektrische Lasten durch die zweite Batterie während eines
Leerlaufstop-Betriebes angetrieben, was dazu führt, daß, je länger eine Periode der Leerlaufstop-Zeit
ist, desto geringer die restliche Energiekapazität der zweiten Batterie ist.
Die Maschine startet nach dem Stoppen des Leerlaufstop-Betriebes,
und dies ist der Grund für
eine Abnahme in der Verbesserung des Brennstoffverbrauches, der
sich aufgrund des Leerlaufstop-Vorganges ergibt. Eine Gegenmaßnahme gegen
diesen Nachteil besteht darin, die Kapazität der zweiten Batterie größer auszuführen, was
jedoch unvermeidbar die Größe gegenläufig erhöht, ebenso
das Gewicht und auch die Herstellungskosten der zweiten Batterie.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die obigen Ausführungen
realisiert, und es ist Aufgabe der Erfindung, ein Fahrzeug-Energiezufuhrgerät zu schaffen,
welches mit Hilfe von zwei Energiezufuhr-Vorrichtungen arbeitet
und welches dazu befähigt
ist, ein Anwachsen der Größe der Batterien
zu verhindern und die Leerlaufstop-Zeit zu verlängern.
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Um
die genannte Aufgabe zu lösen,
und zwar gemäß einer
Betriebsart, schafft die vorliegende Erfindung ein Fahrzeug-Energiezufuhrgerät mit folgenden
Merkmalen: einem ersten Energiezufuhrsystem mit einem Generator,
der von der Fahrzeugmaschine angetrieben wird, und einer ersten
Batterie, die durch den Generator geladen wird; einem zweiten Energiezufuhrsystem
mit einer zweiten Batterie, die an eine elektrische Fahrzeuglast
angeschlossen ist; eine Energieübertragungseinheit,
welche Energie von dem ersten Energiezufuhrsystem zu dem zweiten
Energiezufuhrsystem überträgt; und
einen Controller, der einen Betrieb der Energieübertragungseinheit steuert,
um dann, wenn die Maschine stoppt, die Energieübertragung von dem ersten Energiezufuhrsystem
zu dem zweiten Energiezufuhrsystem in einer vorbestimmten Reihenfolge
einzustellen, in der die erste Batterie zuerst dazu veranlaßt wird,
Energie zu der ersten Last zu sen den, vorausgesetzt, daß eine Restkapazität der ersten
Batterie höher
ist als ein vorbestimmter Schwellenwert.
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In
bevorzugter Weise enthält
der Controller eine erste Einrichtung, um die Restkapazität der ersten
Batterie zu berechnen, wenn die Maschine angehalten wird, eine zweite
Einrichtung, um zu bestimmen, ob die Restkapazität der ersten Batterie höher liegt
als der vorbestimmte Schwellenwert oder nicht, und eine dritte Einrichtung
zum Steuern des Betriebes der Energieübertragungseinheit, um zuerst
die erste Batterie zu veranlassen, Energie zu der elektrischen Last
zu schicken, und zwar im Ansprechen auf das Stoppen der Maschine,
wenn bestimmt wurde, daß die
restliche Kapazität
der ersten Batterie höher liegt
als der vorbestimmte Schwellenwert, und um dann die zweite Batterie
zu veranlassen, Energie zu der elektrischen Last zu schicken, und
zwar zusammen mit der Zufuhr der Energie durch die erste Batterie.
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Es
wird daher möglich,
die Last der zweiten Batterie in ihrer Lade- und Entlade-Operation weniger
zu belasten und die zweite Batterie kompakt auszuführen, und
zwar indem die Kapazität
derselben geringer gehalten wird. Speziell in einer kurzen Zeitperiode,
in welcher die Maschine angehalten wird, kann die Energie, die zu
der elektrischen Last zugeführt
werden soll, durch Entladen von lediglich der ersten Batterie abgedeckt
werden.
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Ferner
kann in Fällen,
bei denen die erste Batterie beauftragt ist, in bevorzugter Weise
sich zu der elektrischen Last hin zu entladen, und zwar während eines
Stops der Maschine, ein Abfall in der Spannung des zweiten Energieversorgungssystems in
geeigneter Weise vermieden werden. Somit kann ein Abfall in der
Energie, die der elektrischen Last zuzuführen ist, ebenfalls unterdrückt werden,
wodurch die Nachteile verringert werden, die durch den Spannungsabfall
verursacht werden. Nebenbei bemerkt soll das „bevorzugte Entladen" so verstanden werden,
daß es „ein Entladen
der ersten Batterie allein" zur
elektrischen Last enthält.
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Ferner
kann verglichen mit dem Zulassen, daß lediglich die zweite Batterie
Energie zu der elektrischen Last schickt, und zwar während eines
Stops der Maschine, das Zuführen
der Energie zu der elektrischen Last während des Leerlaufstop-Betriebes zeitlich
länger
gehalten werden. Demzufolge kann, ohne daß die zweite Batterie in ihrer
Größe größer ausgeführt wird,
eine Zeitperiode für
den Leerlaufstop länger
ausgeführt
werden.
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Auch
wird trotz der bevorzugten Entladung der ersten Batterie die bevorzugte
Entladung zu der elektrischen Last hin angehalten, und zwar im Ansprechen
auf eine Situation, bei der die restliche Kapazität der ersten
Batterie unter einen voreingestellten Wert abgesunken ist. Somit
kann in Hinblick auf die Tatsache, daß die erste Batterie von einer
Zufuhr von Energie zu der elektrischen Last befreit wird, die erste
Batterie daran gehindert werden, ihre Kapazität abzusenken und übermäßig entladen
zu werden.
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Gemäß einer
anderen Betriebsart schafft die vorliegende Erfindung ein Fahrzeug-Energiezufuhrgerät mit folgenden
Merkmalen: einem ersten Energiezufuhrsystem mit einem Generator,
der durch eine Fahrzeugmaschine angetrieben wird, und mit einer ersten
Batterie, die durch den Generator geladen wird; einem zweiten Energiezufuhrsystem
mit einer zweiten Batterie, die an eine elektrische Fahrzeuglast
angeschlossen ist; einer Energieübertragungseinheit,
die Energie von dem ersten Energiezufuhrsystem zu dem zweiten Energiezufuhrsystem überträgt; und
mit einem Controller, der einen Betrieb der Energieübertragungseinheit
steuert, um dann, wenn die Maschine angehalten wird, eine Einstellung
vorzunehmen, so daß sowohl
die erste als auch die zweite Batterie Energie zu der elektrischen
Last kooperativ schicken.
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Diese
kooperative Energieversorgung zu der gleichen elektrischen Last
(beispielsweise einem Antriebsmotor für einen Luftaufbereitungskompressor) während eines
Leerlaufstop-Betriebes, führt
dazu, daß die
Last auf die erste und die zweite Batterie verteilt wird, und zwar
indem das Zuführen
der Energie jeweils reduziert wird. Somit kann der Brennstoffverbrauch
verbessert werden, da der Batterieverlust bei den Entla dungsoperationen
reduziert werden kann, und es kann auch die Lebensdauer der Batterie
verlängert
werden.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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In
den beigefügten
Zeichnungen zeigen:
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1 ein
elektrisches Blockschaltbild, welches einen Dual-Energiezufuhrtyp
eines Fahrzeug-Energiezufuhrgerätes
gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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2 ein
Flußdiagramm,
welches die Steueroperationen erläutert, die durch den Controller
in dem Gerät
durchgeführt
werden;
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3 eine
Ansicht, welche Änderungen
eines Schwellenwertes zum Schalten des Starts abhängig von
den Größen der
elektrischen Lasten erläutert,
was bei einer modifizierten Ausführungsform der
ersten Ausführungsform
zur Anwendung gelangt;
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4 ein
Zeitsteuerdiagramm, welches Änderungen
in einem Zustandswert zeigt, der bei der abgewandelten Ausführungsform
nach 3 verwendet wird; und
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5 ein
Teil-Flußdiagramm,
welches die Betriebseisen bei der modifizierten Ausführungsform erläutert.
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Detaillierte
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
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Eine
Ausführungsform
eines Fahrzeug-Energiezufuhrgerätes
gemäß der vorliegenden
Erfindung wird nun weiter unten in Einzelheiten unter Hinweis auf
die beigefügten
Zeichnungen beschrieben.
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1 ist
ein Blockschaltbild, welches die elektrische Gesamtkonfiguration
eines Fahrzeug-Energiezufuhrgerätes
gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
veranschaulicht. Wie dargestellt ist, ist dieses Gerät mit einem
Generator 1, einer ersten Batterie 2, elektrischen
Lasten 3, einer zweiten Batterie 4, einer Energieübertragungseinheit 5 und
mit einem Controller 6 ausgestattet.
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Von
diesen Einrichtungen ist der Generator 1, der durch eine
Fahrzeugmaschine angetrieben wird, als bekannter Wechselstromgenerator
ausgeführt,
wobei Gleichrichter in diesem integriert sind. Alternativ kann dieser
Generator 1 auch aus einem Synchron-Motor-Generator (MG) bestehen, der unter Verwendung
eines Anlassermotors oder in einer Drehmoment-Unterstützungsart
betrieben werden kann. Im Falle der Drehmoment-Unterstützungsart wird
die erste Batterie 2 gesteuert, um sich zu dem Motorgenerator
hin zu entladen, um den Drehmoment-Unterstützungsbetrieb durchzuführen.
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Die
erste Batterie 2 ist elektrisch mit Ausgangsanschlüssen des
Generators 1 lediglich über Kabel
verbunden, um Energie zwischen diesen zu übertragen und zu empfangen.
Sowohl der Generator 1 als auch die erste Batterie 2 bilden
ein erstes Energiezufuhrsystem PS1.
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Die
erste Batterie 2 ist auch dazu befähigt, Überschußenergie darin zu speichern,
die durch den Generator 1 erzeugt wird, und zwar als zeitweiliger Überschuß. Während eines
Anhaltens der Maschine muß die
erste Batterie 2 Energie speichern, die Teil oder den Gesamtbetrag
der Energie darstellt, die zum Wiederstarten der Maschine benötigt wird.
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Ferner
ist die erste Batterie 2 dazu befähigt, Energie zu speichern,
die durch regeneratives Bremsen erzeugt wird, was durch den Generator 1 ausgeführt wird,
wenn das Fahrzeug bremst. Die gespeicherte regenerative Energie
kann zu den elektrischen Lasten 3 hin entladen werden.
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Die
elektrischen Lasten sind an dem Fahrzeug montiert und sind elektrisch
mit der zweiten Batterie 4 über Kabel verbunden, so daß diese
durch die zweite Batterie 4 mit Energie versorgt werden.
Bei dieser Ausführungsform
enthalten die elektrischen Lasten einen Anlassermotor und einen
anderen Motor, um einen Kompressor für eine Fahrzeug-Klimaanlage
bzw. Luftaufbereitungsanlage anzutreiben. Eine abgewandelte Ausführungsform
dieser Konfiguration besteht darin, diesen Anlassermotor in dem ersten
Energiezufuhrsystem anzuordnen. Die zweite Batterie 4 bildet
ein zweites Energiezufuhrsystem PS2, welches elektrisch mit den
elektrischen Lasten 3 verbunden ist.
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In
einem Fall, bei dem der Energieverbrauch durch die elektrischen
Lasten 3 zeitweilig ansteigt, hat die erste Batterie 1 die
Funktion, Energie zu den elektrischen Lasten 3 zuzuführen. Solche
Anstiege umfassen einen Anstieg, der in einem Fall auftritt, bei dem
die Maschine durch Antreiben des Anlassermotors gestartet wird,
der eine der elektrischen Lasten 3 des zweiten Energiezufuhrsystems
PS2 bildet.
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Das
erste Energiezufuhrsystem PS1 ist spannungsmäßig höher (d.h. die Klemmenspannungen
von sowohl der ersten als auch der zweiten Batterie 2 und 4)
als diejenige des zweiten Energiezufuhrsystems PS2. Demzufolge kann
das erste Energiezufuhrsystem 1 kompakter ausgeführt werden
und auch mit geringerem Gewicht und kann in Bezug auf dessen Widerstandsverlust
reduziert werden.
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Es
ist bei der vorliegenden Ausführungsform zu
bevorzugen, daß die
erste Batterie 2 eine Lade- und Entlade-Charakteristik
aufweist, die besser sind als diejenigen der zweiten Batterie 4.
Die erste Batterie 2 besteht aus einer Lithium-Sekundärbatterie
eines Vierzellen-Reihenschalt-Typs, die gut ist hinsichtlich plötzlicher
Lade- und Entlade-Kennlinien. Jedoch
ist die erste Batterie 2 nicht auf diesen Typ beschränkt, und
andere Batterietypen können
als diese Batterie 2 verwendet werden.
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Die
Spannung des zweiten Energiezufuhrsystems PS2 wird auf einen Wert
eingestellt, der gleich ist einer üblichen Stromversorgungsspannung für Fahrzeuge,
wodurch verhindert werden kann, daß die elektrischen Lasten 3 hinsichtlich
ihrer elektrischen Spezifikationen geändert werden müssen. Bei der
vorliegenden Ausführungsform
besteht die zweite Batterie 4 aus einer 12-Volt-Blei-Sekundärbatterie, die
im Handel bei geringen Kosten verfügbar ist. Die zweite Batterie 4 ist
nicht auf diese eine beschränkt, und
es können
andere Batterietypen als Batterie 4 verwendet werden.
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Da
die Zellenspannungen von sowohl der ersten als auch der zweiten
Batterie 2 und 4 bei der vorliegenden Ausführungsform
voneinander verschieden sind, sind auch die Klemmenspannungen der
ersten bzw. der zweiten Batterie 2 und 4 (mit
anderen Worten die Spannungen von den beiden Energiezufuhrsystemen
PS1 und PS2) voneinander verschieden, wenn nicht irgendwelche Gegenmaßnahmen
getroffen werden. Somit kann zum Reduzieren eines Unterschiedes
zwischen den Spannungen die Zahl der Reihenzellen, die in jeder
Batterie angeordnet sind, eingestellt werden.
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Die
Energie-Übertragungseinheit 5 ist
so ausgebildet, um elektrisch das erste und das zweite Energieversorgungssystem
PS1 und PS2 zu verbinden. Als Beispiel verwendet die vorliegende
Ausführungsform
die Energieübertragungseinheit 5 als
eine Einheit, um Energie in lediglich der Richtung von dem ersten
Energiezufuhrsystem PS1 zu dem zweiten Energiezufuhrsystem PS2 zu übertragen.
Diese Energieübertragungseinheit 5 kann
dadurch gebildet werden, indem verschiedene Typen von Schaltungen verwendet
werden, inclusive eines DC-DC-Umsetzers, eines Reihenregulators
und einer Relais-Widerstands-Schaltung,
die eine Reihenverbindung aus einem Widerstand und einem Relais
involviert.
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Speziell
wenn der Generator 1 durch einen Generator-Motor gebildet
ist, der durch eine Fahrzeugmaschine gestartet werden kann, kann
der DC-DC-Umsetzer, der es ermöglicht,
Energie in zwei Richtungen zu übertragen,
als Energieübertragungseinheit 5 verwendet
werden.
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Ferner
ist der Controller 6 so ausgebildet, um die Energieübertragungseinheit 5 auf
der Grundlage von Informationsbits zu steuern, welche die Arbeitsbedingungen
der ersten und der zweiten Batterie 2 und 4 angeben,
so daß die Übertragung
der Energie von dem ersten Energiezufuhrsystem PS1 zu dem zweiten
Energiezufuhrsystem PS2 gesteuert werden kann. Die Energieübertragungseinheit 5 besteht
somit aus einer Schaltung zum Übertragen
von Energie im Ansprechen auf Instruktionen von dem Controller 6.
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Bei
der vorliegenden Ausführungsform
funktioniert sowohl der Controller 6 als auch die Energieübertragungseinheit 5 als
ein Energieeinsteller, welcher die Energie einstellt, die von sowohl
der ersten als auch der zweiten Batterie zu den elektrischen Lasten 3 übertragen
oder zugeführt
werden soll.
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Der
Controller 6 ist eine einzelne Einheit, die dafür bestimmt
ist, um die Energieübertragung
zu steuern, kann jedoch auch aus einem elektrischen Fahrzeug-Controller
bestehen, der als eine ECU (elektrische Steuereinheit) bekannt ist,
die in einem Fahrzeug montiert ist. Das heißt, die ECU kann so ausgelegt
werden, daß sie
auch als Controller 6 arbeiten kann.
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Der
Controller 6 ist damit beschäftigt, zwei Typen von Steueroperationen
auszuführen.
Ein Steueroperationstyp wird ausgeführt, wenn der Generator 1 in
Betrieb ist, während
der andere Typ ausgeführt wird,
wenn der Generator 1 angehalten ist.
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Für den Fall,
daß der
Generator 1 durch die Fahrzeugmaschine angetrieben wird
und in Betrieb ist (d.h. dem üblichen
Betrieb), steuert der Controller 6 den Generator 1 oder
die Energieübertragungseinheit 5 in
einer Rückkopplungsart,
um die Klemmenspannung (d.h. Kapazität) der zweiten Batterie 4 auf einen
gegebenen Sollwert einzustellen. Bei diesem gewöhnlichen Betrieb wird die Ausgangsspannung des
Generators 1 innerhalb eines vorbestimmten Bereiches eingestellt,
bei dem verhindert wird, daß die Kapazität der ersten
Batterie 2 von deren zugelassener Verwendungszone abweicht
(z.B. SOC 20-60%). An sich ist diese Steuerung bekannt, so daß detaillierte
Erläuterungen
dieser Steuerung hier weggelassen werden.
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In
Verbindung mit 2 werden nun die Operationen
der Energieübertragungseinheit 5 in Einzelheiten
erläutert,
die durch den Controller 6 während eines Anhaltens der Maschine
ausgeführt werden.
Bei dieser Steuerung wird das Konzept gemäß der vorliegenden Erfindung
in der Praxis realisiert.
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Diese
Steuerung, d.h. eine Steuerung, die während eines Anhaltens der Maschine
ausgeführt wird,
wird jedes Mal dann aktiviert, wenn der Controller 6 eine
Eingangsgröße einer
Leerlaufstop-Information empfängt
(d.h. Informationen, die das Anhalten einer Leerlaufoperation anzeigen).
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Zuerst
werden in dem Controller 6 eine Restkapazität SOH1 der
Energie der ersten Batterie 2, eine Restkapazität von SOH2
der Energie der zweiten Batterie 4 und ein Betrag der elektrischen
Last Pload berechnet, der durch die elektrischen Lasten 3 als
Energie verbraucht wird (Schritt S100). Auf welche Weise diese Beträge berechnet
werden, ist bereits bekannt, so daß Erläuterungen hierüber hier weggelassen
sind. Bei der vorliegenden Ausführungsform
beträgt
die Einheit der restlichen Kapazitäten SOH1 und SOH2 gleich AH
(Amperestunde), während
diejenige der elektrischen Lastgröße Pload WH ist (Wattstunde).
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In
dem Controller 6 wird eine Summe aus den restlichen Kapazitäten SOH1
und SOH2 der zwei Batterien 2 und 4 berechnet
(SOH1 + SOH2), und es wird bestimmt, ob die Summe über einem
vorbestimmten Maschinenstart-Schwellenwert Lev2 liegt oder nicht
(Schritt S102). Das heißt,
die Berechnung und die Bestimmung gemäß SOH1 + SOH2 > Lev2 wird durchgeführt. Der
Schwellenwert Lev2 wird einem Wert zugeordnet, und zwar zum Messen
einer restlichen Gesamtkapazität,
die zum Starten der Maschine erforderlich ist.
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Bei
dieser Berechnung und Bestimmung ergibt sich kein Problem, wenn
die restlichen Kapazitäten
SOH1 und SOH2 als Einheit von WH gegeben sind. Jedoch ist die Spannung
hinsichtlich des Spannungspegels zwischen dem ersten und dem zweiten Energiezufuhrsystem
PS1 und PS2 verschieden. Wenn somit die Einheit der restlichen Kapazitäten SOH1
und SOH2 als AH gegeben ist, wird die Summe der restlichen Kapazitäten SOH1
und SOH2 basierend auf der Spannung (Bezugsgröße) des ersten Energiezuführsystems
PS1 berechnet, um eine Kompensation hinsichtlich des Unterschiedes
in den Spannungspegeln zu erreichen. Dank der Tatsache, daß ein Wirkungsgrad ή der Energieübertragung
der Energieübertragungseinheit 5 kleiner
ist als 1, ist es zu bevorzugen, daß die restliche Kapazität SOH2 der zweiten
Batterie 4 mit dem Wirkungsgrad ή multipliziert wird, bevor
die restliche Kapazität
SOH2 zu der restlichen Kapazität
SOH1 der ersten Batterie 2 hinzuaddiert wird. Kurz gesagt
ist es zu bevorzugen, daß bei
dem Schritt S102 die Restkapazitätssumme „SOH1 +
SOH2" in dieser
Weise berechnet wird, und zwar basierend auf dem Spannungspegel
in dem ersten Energiezuführsystem
PS1, verglichen mit dem vorbestimmten Maschinenstart-Schwellenwert
Lev2.
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Zusätzlich besteht
ein anderes bevorzugtes Beispiel darin, daß dieser Maschinenstart-Schwellenwert
Lev2 auf einen Wert eingestellt wird, der dadurch gewonnen wird,
indem ein minimaler Betrag der Energie, der zum Starten der Maschine
erforderlich ist, mit einem vorbestimmten Randfaktor multipliziert
wird. Der Schwellenwert Lev2 wird basierend auf der Einheit von
AH berechnet, der eine Bezugsgröße bildet,
welche durch die Spannung des ersten Energiezufuhrsystems PS1 bestimmt
wird. Fehler, die aus Schwankungen in der Spannung des ersten Energiezufuhrsystems
PS1 resultieren können,
welche dann verursacht werden, wenn die Maschine gestartet wird,
können
daher durch den Randfaktor, mit dem multipliziert wird, absorbiert
werden.
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Wenn
die Bestimmung bei dem Schritt 102 offenbart, daß die Restkapazitätssumme „SOH1 + SOH2" gleich ist mit oder
kleiner ist als der Maschinenstart-Schwellenwert Lev2, gibt der
Controller 6 Befehle aus, um eine Leerlaufstop-Operation
zu beenden und um die Maschine wieder zu starten (Schritt S104),
bevor diese Routine vervollständigt wird.
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Wenn
im Gegensatz dazu die entgegengesetzte Bestimmung bei dem vorangegangen
erläuterten
Schritt herauskommt, d.h. es wird bestimmt, daß die Restkapazitätssumme „SOH1 +
SOH2" über dem Maschinenstart-Schwellenwert
Lev2 liegt, ist der Controller 6 imstande zu erkennen,
daß die
Batterien weiter die Fähigkeit
haben, Energie zu liefern, und zwar zu den elektrischen Lasten 3,
und zwar selbst während
dieses Leerlaufbetriebes. Somit berechnet der Controller 6 einen
Schwellenwert Lev1 zum Starten von Schaltvorgängen (im Folgenden als ein Schalt-Schwellenwert
Lev1 bezeichnet) (Schritt S106). Dieser Schalt-Schwellenwert Lev1
drückt
einen Wert aus, um zu bestimmen, ob die restliche Kapazität SOH1 der
ersten Batterie 2 dazu fähig ist, alleine die elektrischen
Lasten 3 mit Energie zu versorgen oder nicht (die Einheit
davon ist AH).
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Es
wird dann bestimmt, ob die restliche Kapazität SOH1 der ersten Batterie 2 größer ist
als der Schalt-Schwellenwert Lev1 oder nicht (Schritt S108). Wenn
bei dem Schritt 108 mit JA bestimmt wird, d.h. es wird
festgestellt, daß die
erste Batterie 2 die restliche Kapazität an Energie besitzt, die ausreichend ist,
um die elektrische Last 3 selbst zu versorgen, werden Beträge der Energie
Assig1 und Assig2, die der ersten bzw. der zweiten Batterie 2 und 4 zugeordnet
sind, in der folgenden Weise bestimmt (Schritt S110). Es wird nämlich ein
erster batteriezugeordneter Betrag Assig1 (dessen Einheit ist W),
welcher der ersten Batterie 2 zuzuordnen ist, gleichgemacht
dem elektrischen Lastbetrag Pload, der berechnet worden ist (dessen
Einheit W ist), während
ein der zweiten Batterie zugeordneter Betrag Assig2 (die Einheit
ist W), welcher der zweiten Batterie 4 zuzuordnen ist, auf
Null eingestellt wird (Schritt S110).
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Gemäß einer
abgewandelten Ausführungsform
kann der der ersten Batterie zugeordnete Betrag Assig1, der der
zweiten Batterie zugeordnete Betrag Assig2 und der elektrische Lastbetrag
Pload, basierend auf der Einheit des Stromes (Ampere) abgeleitet von
der Spannung (die als Bezugsgröße betrachtet wird)
des zweiten Energiezufuhrsystems berechnet werden.
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Wenn
jedoch bei dem Schritt 108 bestimmt wird, daß die erste
Batterie 2 alleine Schwierigkeiten hat, die elektrischen
Lasten 3 anzutreiben, da in der ersten Batterie 2 nicht
mehr genügend
Energie übriggeblieben
ist, erfolgt die Energieeinstellung in solcher Weise, daß der der
ersten Batterie zugeordnete Betrag Assig1 auf einen Betrag ge setzt
wird, der durch Subtrahieren eines vorbestimmten Änderungsbetrages ΔAssig1 von
dem früheren
der ersten Batterie zugeordneten Betrag Assig1 berechnet wird, welcher als
PreAssig1 ausgedrückt
wird (S112). Bei dem Zuordnen der Energiebeträge, die der jeweiligen ersten Batterie 2 bzw.
zweiten Batterie 4 zuzuführen sind, bildet der vorbestimmte Änderungsbetrag ΔAssig1 einen
Stufenbetrag, um zu überprüfen, wie
groß der der
ersten Batterie zugeordnete Betrag Assig1 ist.
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Nebenbei
bemerkt wird die erste Verarbeitung der Routine, die in 2 gezeigt
ist, unter den Bedingungen des früheren der ersten Batterie zugeordneten
Betrages PreAssig1 durchgeführt
und wird auf den elektrischen Lastbetrag Pload gesetzt (d.h. es
gilt der der ersten Batterie zugeordnete Betrag Assig1 = elektrischer
Lastbetrag Pload).
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Die
Einheit der Beträge,
die bei dieser Einstellung zu bearbeiten sind, kann weiter modifiziert werden.
Mit anderen Worten wurde die Einheit der Beträge PreAssig1 und ΔAssig1 auf
WH bei der vorliegenden Ausführungsform
eingestellt. In Fällen
jedoch, bei denen der der ersten Batterie zugeordnete Betrag Assig1
und der der zweiten Batterie zugeordnete Betrag Assig1 und der elektrische
Lastbetrag Pload als Einheit des Stromes (A) berechnet wird, der von
der Spannung (d.h. der Bezugsgröße) des
zweiten Energiezufuhrsystems PS2 erhalten wird, was eine einfachere
Art darstellt, besteht ein bevorzugter Weg darin, die Einheit von
beiden Beträgen PreAssig1
und ΔAssig1
auf diejenige der Beträge Assig1
und Assig1 einzustellen. Das heißt, es wird bevorzugt die Einheit
von Strom (A) basierend auf der Spannung des zweiten Energiezufuhrsystems PS2
zu verwenden, wobei die Spannung als eine Bezugsgröße dient.
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Der
Controller 6 verschiebt dann die Verarbeitung zu einer
Bestimmung bei dem Schritt S114, bei dem bestimmt wird, ob der der
ersten Batterie zugeordnete Betrag Assig1 höher ist als Null oder nicht. Wenn
diese Bedingung als wahr herausgefunden wird (JA bei dem Schritt
S114), d.h. Assig1 > 0,
wird eine Reduzierung von der elektrischen Lastgröße Pload
um einen Betrag des der ersten Batterie zugeordneten Betrages Assig1
vorgenommen, um einen Wert des der zweiten Batterie zugeordneten
Betrages Assig1 zu erhalten (Schritt S116).
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Die
Einheit des der zweiten Batterie zugeordneten Betrages oder Wertes
Assig2 ist WH in gleicher Weise, welche die gleiche ist wie im Falle
des der ersten Batterie zugeordneten Betrages Assig1. Es wird daher
als einfachere Art bevorzugt, die Einheit des Stromes (AH) dem der
zweiten Batterie zugeordneten Betrages Assig2 zu geben, wenn sowohl der
der ersten Batterie zugeordnete Betrag Assig1 als auch der elektrische
Lastbetrag oder Lastwert Pload verarbeitet werden, und zwar basierend
auf der Einheit des Stromes (AH), der unter Verwendung einer Bezugsgröße, d.h.
der Spannung des zweiten Energiezufuhrsystems PS1 berechnet wird.
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Wenn
im Gegensatz dazu bei dem Schritt S114 bestimmt wird, daß der der
ersten Batterie zugeordnete Betrag Assig1 gleich ist mit oder kleiner
ist als Null, wird die Vearbeitung zu dem Schritt S118 verschoben,
bei dem der der ersten Batterie zugeordnete Betrag oder Wert Assig1
auf Null gestellt wird und der der zweiten Batterie zugeordnete
Betrag Assig2 so eingestellt wird, daß er gleich ist dem elektrischen
Lastbetrag Pload.
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In
dem Controller 6 folgt auf die Verarbeitung bei dem Schritt
S120 entweder die Verarbeitung bei dem Schritt S116 oder bei dem
Schritt S118. Das heißt,
sowohl der der ersten Batterie zugeordnete Betrag Assig1 als auch
der der zweiten Batterie zugeordnete Betrag Assig2, die in Realzeit über die
vorhergehende Routine auf den neuesten Stand gebracht wurden, werden
dazu verwendet, um die Operationen bei der Energieübertragungseinheit 5 zu steuern,
indem entsprechende Instruktionen an die Energieübertragungseinheit geliefert
werden (Schritt S120). Beim Vervollständigen der Ausgabe der Instruktionen
an die Einheit 5 kehrt der Controller 6 zur Verarbeitung
in einem nicht gezeigten Hauptverarbeitungsfluß zurück, der diese Routine überwacht, die
in 2 gezeigt ist. Unter der Steuerung des Hauptverarbeitungsflusses
wird die in 2 gezeigte Routine in Intervallen
in Form von Zeitgeber-Unterbrechungen wiederholt. Immer wenn der
Controller 6 ein Signal empfängt, welches das Ende des Leerlaufstops
von der Fahrzeug-ECU erhält,
wird die Verarbeitung der in 2 gezeigten
Routine bei der Wiederholung gestoppt.
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Bei
der oben beschriebenen Verarbeitung wird nun die Steuerung der Energieübertragung
bei dem Schritt S120, d.h. die Steuerung der Energieübertragungseinheit 5 basierend
auf dem der ersten Batterie zugeordneten Betrag oder Wert Assig1
und dem der zweiten Batterie zugeordneten Betrag Assig1 mehr in
Einzelheiten beschrieben.
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Wenn
diese Energieübertragungssteuerung dazu
führt,
daß die
Energie (WH) entsprechend dem der ersten Batterie zugeordneten Betrag
Assig1 von der ersten Batterie 2 zu dem zweiten Batteriezufuhrsystem
PS2 über
die Energieübertragungseinheit 5 übertragen
wird, wird die zu übertragende
Energie zu den elektrischen Lasten 3 geführt. In
diesem Fall sollte der Rest an Energie, der noch benötigt wird,
und zwar für
den elektrischen Lastbetrag (WH), der von den elektrischen Lasten 3 gefordert
wird, automatisch durch die zweite Batterie 4 zugeführt werden.
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Die
Energieübertragungseinheit 5,
deren Energieübertragungswirkungsgrad
gleich ή ist,
ist dazu befähigt,
die Energie entsprechend dem der ersten Batterie zugeordneten Betrag
Assig1 zu dem zweiten Energiezuführsystem
auf verschiedenartige Steuerwege zu übertragen. Es sei beispielsweise
angenommen, daß die
Spannung des zweiten Energiezufuhrsystems PS2 gleich groß V2 ist
und die Energieübertragungseinheit 5 einen
Ausgangsstrom I2 liefert, der durch Assig1/V2 definiert ist. Somit
wird dann der Ausgangsstrom I2 von der Energieübertragungseinheit 5 detektiert,
und das Tastverhältnis
der Schaltelemente, die in der Einheit 5 angeordnet sind,
wird in einer Rückkopplungsart
gesteuert, so daß der
detektierte Ausgangsstrom I2 auf einen Wert von Assig1/V2 hin konvergiert.
Bei dieser Steuerung beträgt
eine Eingangsenergie der Energieübertragungseinheit 5 gleich
Assig1/ή,
so daß ein
Entladestrom von der ersten Batterie 2 zu Assig1/(ή·V1) wird, worin
V1 die Spannung des ersten Energiezufuhrsystems PS1 bezeichnet.
Dieser Weg der Steuerung realisiert die oben beschriebene Energieübertragung.
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Wie
bisher beschrieben wurde, wird die Energie, die zu den elektrischen
Lasten während
des Stopbetriebes der Maschine zu übertragen ist, gesteuert, und
diese Steuerung liefert Vorteile, die weiter unten aufgezählt werden.
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Zuallererst
hat die erste Batterie 2 eine Spannung, die höher ist
als diejenigen der zweiten Batterie 4, was dazu führt, daß der Widerstandsverlust
in dem ersten Energiezufuhrsystem PS1 reduziert wird, um den Brennstoffverbrauch
zu verbessern. Zusätzlich
kann auch der Generator selbst und auch das Kabel, welches die Energie überträgt, kompakt
und mit geringerem Gewicht ausgeführt werden.
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Zweitens
liefert unter einem Leerlaufstop-Betrieb eines Fahrzeugs die erste
Batterie 2 eine Antriebsenergie für die elektrischen Lasten 3, vorausgesetzt,
daß die
Restkapazität
in der ersten Batterie 2 größer ist als der vorbestimmte
Schwellenwert Lev1, obwohl die erste Batterie 2 so ausgelegt ist,
daß sie
darin Energie speichern kann, die hauptsächlich zum Starten der Maschine
verwendet wird. Somit kann ohne Erhöhung der Kapazität der zweiten Batterie 4 die
restliche Kapazität
der zweiten Batterie 4 für eine spätere Verwendung gehalten werden,
solange es die erste Batterie 2 erlaubt, daß der Energieaufrechterhaltungszustand
realisiert ist. Es ist daher möglich,
solange wie möglich
die Energieübertragung
zu den elektrischen Lasten 3 während des Leerlaufstop-Betriebes aufrechtzuerhalten.
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Drittens
liefern unter einen Leerlaufstop-Betrieb eines Fahrzeugs unmittelbar
nachdem die Restkapazität
SOH1 der ersten Batterie 2 unter den vorbestimmten Schwellenwert
Lev1 abgesunken ist, die erste und die zweite Batterie 2 und 4 beide
Energie zu den gleichen elektrischen Lasten 3, und zwar
in Kooperation zueinander. Durch dieses kooperative Zuführen von
Energie werden die Lasten aufgeteilt, die der ersten und der zweiten
Batterie 2 und 4 zugeordnet sind, wobei sich das
Entladen der Energie jeweils reduziert. Damit kann sowohl ein Entladungsverlust
bei der zweiten Batterie 4, der sich aufgrund des Innenwiderstandes
der ersten Batterie 2 ergibt, als auch ein Entladungsverlust
aufgrund des inneren Widerstandes der zweiten Batterie 4 verringert
werden. Der Brennstoffverbrauch wird somit verbessert, und zwar
dank dem reduzierten Verlust in der Batterie 4 und aufgrund
von deren Entladungsbetrieb. Die Batterie 4 erfährt daher
eine längere
Lebensdauer.
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Ein
vierter Vorteil ist wie folgt. Bei der Ausführung der kooperativen Energiezufuhr
(kooperative Entladung der Energie) wird bewirkt, daß der Entladestrom
oder die Entladeenergie von der zweiten Batterie 4 ein
bißchen
um ein bißchen
erhöht
wird, und zwar so, wie sich die Restkapazität SOH1 der ersten Batterie 2 reduziert.
Es gibt keine drastischen Schwankungen in der Energieversorgungsspannung,
die den elektrischen Lasten 3 zugeführt wird, da die Stromversorgungsspannungen
weich oder sanft geschaltet werden, und zwar auf diejenige der zweiten
Batterie 4.
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Ein
fünfter
Vorteil ergibt sich aus der Reihenfolge der Energieübertragungsprozesse.
Wenn bei der oben erläuterten
Ausführungsform
ein Leerlaufstop-Betrieb gestartet wird, arbeitet die erste Batterie 2,
die mit dem Generator 1 verbunden wird, zuerst, um Energie
zu den elektrischen Lasten 3 über die Energieübertragungseinheit 5 zuzuführen. Sowohl
die erste Batterie 2 als auch die zweite Batterie 4 werden direkt
an die elektrischen Lasten 3 angeschaltet und werden dann
in der Übertragung
zu den elektronischen Lasten 3 in einer kooperativen Weise
beansprucht. Danach nimmt sich die zweite Batterie 4 der Energieübertragung
zu den elektrischen Lasten 3 an. Demzufolge kann in Fällen, bei
denen eine Periode der Leerlaufstopzeit kürzer ist, da sich das Verkehrssignal
in einer kurzen Zeit ändert,
die Entladung der zweiten Batterie 4 auf einem kleinen
Betrag gehalten werden, oder auf einem vernachlässigbaren Energiebetrag. Als
Konsequenz kann ein Abfall in der Spannung zu den elektrischen Lasten 3 (das
sind Schwankungen in der Stromversorgungsspannung), die sich aufgrund
einer Entladung der zweiten Batterie 4 einstellen, ebenfalls
unterdrückt
werden.
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Gemäß den 3 und 4 wird
nun eine abgewandelte Ausführungsform
beschrieben, welche die Verwendung eines einstellbaren Schalt-Schwellenwertes
Lev1 betrifft.
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Obwohl
bei der vorangegangenen Ausführungsform
der Schalt-Schwellenwert Lev1 konstant gemacht wurde, kann dieser
Schwellenwert Lev1 eingestellt werden, und zwar abhängig von
einer Größe der elektrischen
Lasten. Diese Einstellung ist in 3 gezeigt.
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3 zeigt
die Beziehung zwischen Änderungen
in dem Schalt-Schwellenwert Lev1 und Änderungen in dem elektrischen
Lastbetrag Pload. Der Schalt-Schwellenwert Lev1 ist so eingestellt,
um linear mit einer Zunahme in dem elektrischen Lastbetrag Pload
anzuwachsen. Wenn in 3 der elektrische Lastbetrag
Pload gleich ist „10" (relativer Wert),
liegt der Schalt-Schwellenwert Lev1 bei Lev10. Der elektrische Lastbetrag
Pload = „20" (> "10")
macht es möglich,
daß der
Schalt-Schwellenwert Lev1 = Lev20 (> Lev10) wird.
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Ein
Steuerungsbeispiel, welches den oben erläuterten einstellbaren Schalt-Schwellenwert Lev1 verwendet,
ist in 4 veranschaulicht.
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Wenn,
wie dort gezeigt ist, der elektrische Lastbetrag Plaod bei „ 20" liegt, d.h. der
Betrag Pload größer ist,
wird der Schalt-Schwellenwert Lev1 auf einen höheren Wert von Lev20 eingestellt
(siehe 3). Als ein Ergebnis führt die Verarbeitung, wie sie
zuvor erläutert
wurde und in 2 gezeigt ist, dazu, daß die erste
Batterie 2 den elektrischen Lastbetrag Plaod von einem
Zeitpunkt t0 an zuführt,
bei welchem ein Leerlaufstop startet, und zwar bis zu einem Zeitpunkt
t1, bei welchem die Restkapazität
SOH1 der ersten Batterie 2 bis auf den Schalt-Schwellenwert
Lev1 = Lev20 abnimmt. Zu diesem Zeitpunkt t1 beginnen sowohl die
erste als auch die zweite Batterie 2 und 4 mit
der Zufuhr der Energie, und zwar kooperativ, während welcher Zeit der Zufuhr
die Last, die von der zweiten Batterie 4 übernommen
wird, und zwar im Sinne der Entladung, allmählich wächst. Das heißt, die
Aufgabe, die Energie zuzuführen,
wird allmählich
von der ersten Batterie zu der zweiten Batterie 4 hin verschoben.
Zu dem Zeitpunkt t3, bei welchem der der ersten Batterie zugeordnete
Betrag Assig1 zu Null wird, startet die zweite Batterie 4 mit der
Zufuhr der Energie entsprechend dem elektrischen Lastbetrag Pload.
Dieser Zustand wird auch für
eine zugelassene Zeitperiode gehalten, und zwar beginnend vom Zeitpunkt
t3 an.
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Wenn
dann zu einem Zeitpunkt t4 die Rest-Kapazitätssumme „SOH1 + SOH2" der ersten und der
zweiten Batterie 2 und 4 bis auf den Maschinenstart-Schwellenwert
Lev2 abgenommen hat, erfolgt erneut ein Befehl an die Maschine,
zu starten, wobei der Leerlaufstop-Betrieb beendet wird.
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In
Fällen,
bei denen der elektrische Lastbetrag Pload gleich ist „10", d.h. der Betrag
Pload ist kleiner, wird der Schalt-Schwellenwert Lev1 auf einen
niedrigeren Wert von Lev10 eingestellt (siehe 3).
Als ein Ergebnis führt
die vorangegangene Erläuterung
der Verarbeitung, die in 2 gezeigt ist, dazu, daß die erste
Batterie 2 den elektrischen Lastbetrag Pload von einem
Zeitpunkt t0 an, bei welchem der Leerlaufstop startet, bis zu einem
Zeitpunkt t2 zuführt,
bei welchem die Restkapazität
SOH1 der ersten Batterie 2 bis herab auf den Schalt-Schwellenwert
Lev1 ist = Lev10 abgenommen hat. Zu diesem Zeitpunkt t3 beginnen
beide Batterien, und zwar die erste und die zweite Batterie 2 und 4 damit,
kooperativ Energie zuzuführen,
wobei während
der Zeit der Zufuhr die Last, welche durch die zweite Batterie 4 getragen
wird, und zwar beim Entladen, allmählich anwächst. Zu einem Zeitpunkt t3,
bei welchem der der ersten Batterie zugeordnete Betrag Assig1 zu Null
wird, beginnt die zweite Batterie 4 damit, Energie entsprechend
dem elektrischen Lastbetrag Pload zuzuführen. Dieser Zustand wird für eine zugelassene Zeitperiode
aufrechterhalten, beginnend von dem Zeitpunkt t3 an.
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Dann
wird, wie im Falle, bei dem der elektrische Lastbetrag Pload gleich
ist „ 20", zu einem Zeitpunkt
t4, wenn die Restkapazitätssumme „SOH1 + SOH2" der ersten und der
zweiten Batterie 2 und 4 auf den Maschinenstart-Schwellenwert
Lev2 reduziert worden ist, die Maschine befehligt, erneut zu starten,
wobei der Leerlaufstop-Betrieb beendet wird.
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5 zeigt
einen Teil der Verarbeitung, der durch den Controller 6 zu
geeigneten Zeitlagen bei der Verarbeitung, die in 2 gezeigt
ist, durchgeführt
wird. Der Controller 6 berechnet den neuesten elektrischen
Lastbetrag (Schritt S30) und ändert dann
den Schalt-Schwellenwert abhängig
von dem neuesten elektrischen Lastbetrag, der berechnet wurde (Schritt
S31). Zusätzlich
steuert der Controller 6 die Energieübertragungseinheit 5,
um die Entladungszustände
der Entladung von beiden Batterien bei an genähert wechselseitig gleichen
Werten (Schritt S3n) einzustellen, wenn die kooperative Energiezuführ beginnt.
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Wenn
auf diese Weise der elektrische Lastbetrag größer wird (dessen Impedanz größer wird) und
somit ein größerer Strombetrag
erforderlich wird, der durch die elektrischen Lasten fließt, wird
die Entladung für
die Zufuhr von Energie von der kooperativen Entladung der ersten
und zweiten Batterie 2 und 4 bei bzw. entsprechend
einer früheren
Zeitsteuerung umgeschaltet. Wenn mittlerweile der elektrische Lastbetrag
kleiner geworden ist (dessen Impedanz ist kleiner), so daß ein niedrigerer
Strombetrag erforderlich ist, der durch die elektrischen Lasten
hindurchfließt,
wird die Entladung zur Zufuhr von Energie auf die kooperative Entladung
der ersten und zweiten Batterie 2 und 4 gemäß einer
mehr verzögerten
Zeitsteuerung umgeschaltet. Unregelmäßigkeiten in der Periode, die
für einen Übergang
von der ersten Batterie 2 auf die zweite Batterie 4 erforderlich ist,
können
nahezu vollständig
ausgeregelt werden, wobei die Anteile der jeweiligen Batterien 2 und 4 in den
Strömen,
die entladen werden müssen,
geändert werden
können,
um eine angenähert
konstante Stromänderungsrate
zu halten.
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Demzufolge
wird eine Schalt-Zeitsteuerung (der Zeitpunkt t3), bei welcher die
Entladung vollständig
auf lediglich die Entladung von der zweiten Batterie 4 umgeschaltet
wird, daran gehindert, mit schweren Schwankungen behaftet zu sein,
und zwar selbst dann, wenn der elektrische Lastbetrag variiert.
Es kann daher die Entladung von der ersten Batterie 2 auf
die zweite Batterie 4 in einer weichen und stabilen Weise
umgeschaltet werden.
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Die
vorliegende Erfindung kann in verschiedenen anderen Ausführungsformen
realisiert werden, ohne jedoch dabei den Rahmen der Erfindung zu
verlassen. Diese Ausführungsformen
und abgewandelten Ausführungen,
die bisher beschrieben wurden, sind daher lediglich als veranschaulichend und
nicht in einem einschränkenden
Sinn zu interpretieren, da der Rahmen der Erfindung durch die anhängenden
Ansprüche
und nicht durch die vorangegangene Beschreibung festgelegt ist.
Alle Änderungen,
die in nerhalb der Auslegungen und Grenzen der Ansprüche fallen
oder Äquivalente
solcher Auslegungen und Grenzen sollen daher von den Ansprüchen mit
umfaßt
sein.