DE102006033686B3

DE102006033686B3 - Erhöhte Betriebssicherheit für Subsysteme beim Motorstart

Info

Publication number: DE102006033686B3
Application number: DE200610033686
Authority: DE
Inventors: Johannes Ilg; Dirk Reichow
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2006-07-20
Filing date: 2006-07-20
Publication date: 2008-04-17
Anticipated expiration: 2026-07-21

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Aufrechterhaltung der Spannungsversorgung von zumindest einer stromverbrauchenden Einrichtung, wie zum Beispiel einem elektrischen, elektronischen und/oder elektromechanischen Verbraucher (µC_1, µC_n, El.Load) in einem Kraftfahrzeug, die eine Motorstartsignaleinrichtung (211) und eine Betriebsmodus-Steuereinrichtung (212) umfasst. Die Motorstartsignaleinrichtung (211) ist zum Bereitstellen eines Motorstartsignals zur Anzeige eines Motorstartvorgangs ausgebildet und die Betriebsmodus-Steuereinrichtung (212) ist zum Steuern des Betriebsmodus der zumindest einen stromverbrauchenden Einrichtung (µC_1, µC_n, El.Load) in dem Kraftfahrzeug ausgebildet, wobei die stromverbrauchenden Einrichtung (µC_1, µC_n, El.Load) außer einem ersten Betriebsmodus wenigstens einen weiteren Betriebsmodus mit verringerter Leistungsaufnahme aufweist. Die Betriebsmodus-Steuereinrichtung (212) ist weiterhin dazu ausgebildet, den Betriebsmodus der zumindest einen stromverbrauchenden Einrichtung (µC_1, µC_n, El.Load) auf der Grundlage des Motorstartsignals so zu steuern, dass die zumindest eine stromverbrauchende Einrichtung nach Beginn der Anzeige eines Motorstarts durch das Motorstartsignal zumindest zeitweise in den Betriebsmodus mit verringerter Leistungsaufnahme zu überführt wird.

Description

Die Erfindung betrifft die Energieversorgung stromverbrauchender Subsysteme in Kraftfahrzeugen, wobei sich die Erfindung insbesondere auf die Aufrechterhaltung der Betriebssicherheit von Kraftfahrzeugsubsystemen während des Anlasslassvorgangs bei gleichzeitig verringertem Bauelementeaufwand bezieht.
Die hohe Leistungsaufnahme eines Starters beim Anlassen eines Motors in einem Kraftfahrzeug bedingt einen beträchtlichen Abfall der Versorgungsspannung für das aus elektrischen und elektronischen Schaltkreisen bestehende Bordnetz des Kraftfahrzeugs.
Während des Anlassvorgangs fällt die Spannung des von einer Fahrzeugbatterie versorgten Bordnetzes U_B regelmäßig ab und kann auch unter einen spezifizierten Wert U_{min_nom} fallen, unterhalb dessen eine korrekte Funktion vieler elektrischer, elektronischer und auch elektromechanischer Komponenten des Bordnetzes nicht mehr gewährleistet ist.
Bei einer entsprechenden Unterspannung würden, sofern keine kompensierenden Maßnahmen vorgesehen sind, vor allem die elektronischen Steuereinrichtungen des Kraftfahrzeugs einen so genannten Hardware-Reset, d.h. einen Neustart ihrer jeweiligen Systeme, ausführen. Da auch während eines Motorstartvorgangs eine Motorregelung, beispielsweise eine Einstellung der Zündung, erforderlich ist, würde ein Neustart der hierfür erforderlichen Motorregelungseinrichtung zu einer fatalen Unterbrechung des Anlassvorgangs und damit zum Abbruch des Motorstarts führen.
Es ist daher notwendig, die Versorgung bestimmter elektrischer, elektronischer und eventuell elektromechanischer Schaltkreise auch während der im Folgenden als t_h bezeichneten Zeitspanne aufrechtzuerhalten, während der sich die Batteriespannung beim Anlassvorgang unterhalb von U_{min_nom} befindet.
In der Regel werden hierzu Pufferkondensatoren verwendet, die zwischen der Batterie zur Versorgung des Bordnetzes und dem Eingang eines oder mehrerer Spannungsumsetzers für stromverbrauchende Subsysteme angeordnet werden. Diese Pufferkondensatoren speichern von der Batterie erhaltene elektrische Energie und geben diese während der Unterspannungsphase an den oder die Spannungsumsetzer ab. Ein zwischen die entsprechende Fahrzeugbatterie und die Pufferkondensatoren oder andere Energiespeicher geschaltetes Diodennetzwerk verhindert dabei ein Abfließen der in den Pufferkondensatoren gespeicherten Energie in nicht zur Spannungsstützung vorgesehene Teile des Bordnetzes.
Um die Energieversorgung der stromverbrauchenden Subsysteme über den erforderlichen Zeitraum aufrechterhalten zu können, müssen die Pufferkondensatoren eine entsprechend hohe Kapazität aufweisen, die mit einer entsprechenden Baugröße und entsprechend hohen Kosten verbunden ist. Ferner ist die Kapazität der Pufferkondensatoren in der Regel auf eine Batteriekapazität abgestimmt, die bei älteren Batterien im Allgemeinen nicht mehr gegeben ist. In der Folge kann sich die Zeitspanne t_h beträchtlich verlängern. Ebenso führen Alterungserscheinungen von Anlasser und Motor zu einer Verlängerung der Zeitspanne t_h. Die mit Pufferkondensatoren in Kraftfahrzeugen realisierte Aufrechterhaltung der Versorgungsspannung stromverbrauchender Subsysteme gewährleistet daher nur eine be grenzte Verbesserung der Funktions- bzw. Betriebssicherheit der Fahrzeugelektronik.
Um aufwändige Pufferschaltungen mit Pufferkondensatoren zu vermeiden wird in der Patentschrift DE 198 44 454 C2 eine Steuerschaltung vorgestellt, die die Funktion eines von einem Mikroprozessor gesteuerten elektrischen Verbrauchers auch dann aufrechterhält, wenn der Mikroprozessor in Folge eines Einbruchs der Versorgungsspannung in den Reset-Zustand übergegangen ist. Erreicht wird dies durch Verlagerung der primären Steuerfunktion vom Mikroprozessor auf die Steuerschaltung, die ein Steuersignal auch bei geringen Versorgungsspannungen erzeugen kann.
DE 600 528 T2 offenbart eine Vorrichtung zur Sicherung der Energieversorgung eines in einem Kraftfahrzeug befindlichen flüchtigen Speichers während eines Motorstartvorgangs. Hierzu wird zum einen die Leistungsaufnahme der Fahrzeugeingabe/ausgabe-Prozessorkarte und der peripheren Geräte durch Ausschalten des diese versorgenden Spannungsreglers reduziert und gleichzeitig ein sekundärer Spannungsregler aktiviert, der die Spannungsversorgung des flüchtigen Speichers übernimmt. Nach Beendigung des Motorstartvorgangs werden Fahrzeugeingabe/ausgabe-Prozessorkarte und periphere Geräte erneut mit Strom versorgt, sodass diese ihre Funktionen wieder aufnehmen können.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung die oben beschriebenen Nachteile zu überwinden und ein System anzugeben, das eine kostengünstige Verbesserung der Betriebssicherheit von elektrischen, elektronischen und elektromechanischen Subsystemen in Kraftfahrzeugen während des Motorstarts ermöglicht.
Diese Aufgabe wird gemäß den unabhängigen Ansprüchen der Erfindung gelöst.
Die Erfindung umfasst eine Vorrichtung zur Aufrechterhaltung der Spannungsversorgung von zumindest einer stromverbrauchenden Einrichtung, wie zum Beispiel einem elektrischen, elektronischen und/oder elektromechanischen Verbraucher, in einem Kraftfahrzeug, mit einer Motorstartsignaleinrichtung zum Bereitstellen eines Motorstartsignals und einer Betriebsmodus-Steuereinrichtung. Die Motorstartsignaleinrichtung ist zur Anzeige eines Motorstartvorgangs ausgebildet und die Betriebsmodus-Steuereinrichtung zum Steuern des Betriebsmodus der zumindest einen stromverbrauchenden Einrichtung in dem Kraftfahrzeug, die außer einem Normalbetriebsmodus wenigstens einen weiteren Betriebsmodus mit verringerter Leistungsaufnahme aufweist. Die Betriebsmodus-Steuereinrichtung ist ferner dazu ausgebildet ist, den Betriebsmodus der zumindest einen stromverbrauchenden Einrichtung auf der Grundlage des Motorstartsignals so zu steuern, dass die zumindest eine stromverbrauchende Einrichtung nach Beginn der Anzeige eines Motorstarts durch das Motorstartsignal zumindest zeitweise in den Betriebsmodus mit verringerter Leistungsaufnahme überführt wird.
In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, dass die Begriffe "mit", "enthalten" und "umfassen", soweit sie in dieser Beschreibung und den Ansprüchen zur Aufzählung von Merkmalen verwendet werden, generell das Vorhandensein von Merkmalen, wie z.B. Verfahrensschritten, Einrichtungen, Bereichen, Größen und dergleichen mehr angeben, jedoch in keiner Weise das Vorhandensein anderer oder zusätzlicher Merkmale oder Gruppierungen von anderen oder zusätzlichen Merkmalen ausschließen.
Die Erfindung umfasst ferner ein Verfahren zur Aufrechterhaltung der Spannungsversorgung von zumindest einer stromverbrauchenden Einrichtung, wie zum Beispiel einem elektrischen, elektronischen und/oder elektromechanischen Verbraucher, eines Kraftfahrzeugs, das Schritte umfasst zum Feststellen eines Motorstartvorgangs anhand eines Motorstartsignals, das zur Anzeige eines Motorstartvorgangs ausgebildet ist und zum wenigstens zeitweise Überführen der zumindest einen stromverbrauchenden Einrichtung des Kraftfahrzeugs in einen Betriebsmodus mit verringerter Leistungsaufnahme.
Die Erfindung ermöglicht die Reduktion des Energieverbrauchs von stromverbrauchenden Einrichtungen eines Kraftfahrzeugs während eines Motorstartvorgangs und bietet so eine verbesserte Nutzung des in den Pufferkondensatoren gespeicherten Energievorrats. Damit kann die Funktions- und Betriebssicherheit von stromverbrauchenden Einrichtungen, vor allem von elektronischen Steuereinrichtungen, in Kraftfahrzeugen erhöht werden. Der reduzierte Energieverbrauch gestattet weiterhin die Verwendung von Pufferkondensatoren mit geringerer als der derzeit üblichen Kapazität, wodurch kleinere und vor allem kostengünstigere Pufferspeicher realisiert werden können.
Die Erfindung wird in ihren abhängigen Ansprüchen weitergebildet.
Vorteilhaft wird die zumindest eine stromverbrauchende Einrichtung von einer Motorstart-Kontrolleinrichtung gebildet, da deren Funktionssicherheit für einen erfolgreichen Motorstart entscheidend ist. Da viele stromverbrauchende Einrichtungen in einem Kraftfahrzeug über einen Energiesparmodus zum Betrieb mit verringerter Leistungsaufnahme verfügen, wird der Betriebsmodus mit verringerter Leistungsaufnahme zweckmäßig von einem Energiesparmodus der zumindest einen stromverbrauchenden Einrichtung gebildet.
In einer vorteilhaften Weiterbildung umfasst die Vorrichtung eine Unterspannungs-Signaleinrichtung, die zum Bereitstellen eines Unterspannungssignals ausgebildet ist, das einen Abfall der Eingangsspannung für die Spannungsversorgungseinrichtung der zumindest einen stromverbrauchenden Einrichtung unterhalb eines vorgegebenen Werts anzeigt. Auf diese Weise kann ein Auslösesignal bereitgestellt werden, das von der Betriebsmodus-Steuereinrichtung dazu verwendet werden kann, die Leistungsaufnahme der zumindest einen stromverbrauchenden Einrichtung erst bei einer ernsthaften Unterspannung zu reduzieren.
Vorteilhaft ist die Betriebsmodus-Steuereinrichtung dazu ausgebildet, den Betriebsmodus mit verringerter Leistungsaufnahme der zumindest einen stromverbrauchenden Einrichtung während des Motorstartvorgangs für eine bestimmte Zeitspanne aufrechtzuerhalten. Damit kann ein zu schnelles Absinken der Versorgungsspannung der zumindest einen stromverbrauchenden Einrichtung unterbunden werden.
Damit während des Motorstarts z.B. Software- oder Hardwarediagnosen ausgeführt oder andere erforderliche Abläufe zugelassen werden können, ist die Betriebsmodus-Steuereinrichtung zweckmäßig dazu ausgebildet, den Betriebsmodus der zumindest einen stromverbrauchenden Einrichtung während des Motorstartvorgangs ein oder mehrmals zwischen dem Betriebsmodus mit verringerter Leistungsaufnahme und einem anderen Betriebsmodus umzuschalten.
Ferner ist die Betriebsmodus-Steuereinrichtung vorteilhaft dazu ausgebildet, den Betriebsmodus der zumindest einen stromverbrauchenden Einrichtung regelmäßig bei Eintritt einer Bedingung in den Betriebsmodus mit verringerter Leistungsaufnahme zu überführen, wobei die Bedingung den Ablauf einer Zeitspanne ab einem vorangehenden Überführen der zumindest einen stromverbrauchenden Einrichtung in den Betriebsmodus mit verringerter Leistungsaufnahme und/oder einen Wert für den Abfall der Pufferspannung oder der Versorgungsspannung der zumindest einen stromverbrauchenden Einrichtung umfasst. Somit kann auch dann, wenn die zumindest eine stromverbrauchende Einrichtung während des Anlassvorgangs wieder in einen Betriebsmodus mit höherer Leistungsaufnahme zurückgekehrt ist, die Verringerung der Leistungsaufnahme gewährleistet werden.
Das Verfahren zur Aufrechterhaltung der Spannungsversorgung elektrischer, elektronischer und elektromechanischer Verbraucher in einem Kraftfahrzeug prüft bedarfsweise in einem weiteren Schritt anhand eines Signals, das als Kriterium für eine entsprechende Unterspannung ausgebildet ist, den Abfall der Pufferspannung U_P bzw. der Bordnetzspannung U_B unter einen vorgegebenen Wert, damit die Leistungsaufnahme der zumindest einen stromverbrauchenden Einrichtung z.B. erst bei einer ernsthaften Unterspannung reduziert wird. Alternativ er folgt die Überführung der stromverbrauchenden Einrichtung des Kraftfahrzeugs in den Betriebsmodus mit verringerter Leistungsaufnahme mit Beginn des Motorstarts, damit die Energiereserven maximal geschont werden.
Um während des Motorstarts Software- oder Hardwarediagnosen auszuführen oder andere erforderliche Abläufe zuzulassen, kann der Betriebsmodus der zumindest einen stromverbrauchenden Einrichtung während des Motorstartvorgangs ein oder mehrmals zwischen dem Betriebsmodus mit verringerter Leistungsaufnahme und einem anderen Betriebsmodus umgeschaltet werden.
Für eine situationsabhängige Steuerung des Leistungsverbrauchs kann der Betriebsmodus der zumindest einen stromverbrauchenden Einrichtung regelmäßig bei Eintritt einer Bedingung in den Betriebsmodus mit verringerter Leistungsaufnahme überführt werden.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung erfindungsgemäßer Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den Ansprüchen sowie den Figuren. Die einzelnen Merkmale können bei einer Ausführungsform gemäß der Erfindung je für sich oder zu mehreren verwirklicht sein. Bei der nachfolgenden Erläuterung der Ausführungsbeispiele der Erfindung wird auf die beiliegenden Figuren Bezug genommen, von denen
1 eine Anlasskurve im Vergleich mit einer Motorstartsignalspannung zeigt,
2 eine herkömmliche Spannungsversorgung stromverbrauchender Einrichtungen veranschaulicht,
3 den gemäß dem Stand der Technik gegebenen Verlauf von Pufferspannung, Versorgungsspannung der strom verbrauchenden Einrichtungen und deren Versorgungsstroms während des Anlassvorgangs zeigt,
4 eine Spannungsversorgung stromverbrauchender Einrichtungen gemäß einer Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht,
5 ein Blockschaltbild einer Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zur Reduktion des Energieverbrauchs der stromverbrauchenden Einrichtungen zeigt,
6 den gegebenen Verlauf gemäß einer Ausführungsform der Erfindung von Pufferspannung, Versorgungsspannung der stromverbrauchenden Einrichtungen und deren Versorgungsstrom während des Anlassvorgangs zeigt, und
7 die grundlegenden Schritte eines Verfahrens gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt.
In der 1 zeigt eine typische Anlasskurve 1 im Vergleich zum Verlauf des Signals KL50 einer Motorregelung. Das Signal KL50 gibt den Vorgang des Motorstarts an. Die Anlasskurve 1 zeigt den Verlauf der Bordnetzspannung U_B über der Dauer des Anlassvorgangs. Der Beginn des Motorstartvorgangs wird durch den Übergang des Motorstartsignals KL50 von dem "Aus-" (niedriger Wert) in den "Ein-" Zustand (hoher Wert) angezeigt. Mit Beginn des Anlassvorgangs fällt die Bordnetzspannung U_B, das ist in der Regel die Batteriespannung des Kraftfahrzeugs, stetig ab. Unterschreitet die Bordnetzspannung die für die Motorregelungseinrichtung spezifizierte minimale Versorgungsspannung U_{min_nom}, so ist der korrekte Betrieb dieser Einrichtung ohne kompensierende Maßnahmen nicht mehr gewähr leistet. Die Funktionssicherheit der Motorregelungseinrichtung wird dann, wie durch die gestrichelte Linie des Motorstartsignalspannungsverlaufs KL50 angedeutet, nicht mehr gewährleistet sein.
Die Batteriespannung kann bis auf einen minimalen Wert U_S abfallen. Mit geringer werdendem Stromverbrauch der Anlasser- bzw. Motorstarteinrichtung erholt sich die Bordnetzspannung U_B und überschreitet schließlich nach einer Zeitspanne t_h wieder den Wert U_{min_nom}. Die Motorregelungseinrichtung wird damit wieder mit der erforderlichen minimal zulässigen Versorgungsspannung betrieben und der Betriebszustand der Motorregelungseinrichtung ist, wie von der durchgezogenen Linie KL50 veranschaulicht, wieder stabil. Ohne kompensierende Maßnahme kann das Signal KL50 ab U_B > U_{min_nom} nicht uneingeschränkt in den stabilen Zustand überführt werden.
Das Blockschaltbild der 2 veranschaulicht ein herkömmliches System 100 zum Aufrechterhalten der Versorgungsspannungen V_CC für stromverbrauchende Subsysteme eines Kraftfahrzeugs. Das System wird von der Bordnetzspannung U_B oder anderen Spannungsquellen versorgt und dient der Spannungsversorgung der ebenfalls veranschaulichten n elektronischen Steuereinrichtungen μC_1 bis μC_n und eventuell anderer stromverbrauchender Schaltkreise, die als elektrische Last El.Load symbolisch zusammengefasst sind. In einfachen Fällen ist die Bordnetzspannung U_B durch die Spannung der Batterie zur Versorgung des Bordnetzes gegeben.
Der Spannungsumsetzer V_R bildet den zentralen Bestandteil der Spannungsversorgung 100. Er wandelt die am Glättungskondensator C_b anliegende eingangsseitige Spannung U_P in die Versorgungsspannung V_CC für die stromverbrauchenden Einrichtungen μC_1 bis μC_n und El.Load um. Weitere Spannungstransformatio nen/Umwandlungen sind dabei eingeschlossen. Der Ausgangsseitige Kondensator C_c dient der Glättung von V_CC und dem Ableiten von Störungen. Zur Versorgung der als Verbraucher fungierenden stromverbrauchenden Einrichtungen μC_1 bis μC_n und El.Load muss der Spannungsumsetzer V_R den Versorgungsstrom I_CC aufbringen.
Die erforderliche Nominalspannung für V_CC kann von dem Spannungsumsetzer V_R nur so lange aufrechterhalten werden, als die Spannung U_P an dessen Eingang ausreichend hoch ist, d.h. den Wert von U_{min_nom} nicht unterschreitet. Bei einem Abfall der Bordnetzspannung U_B unterhalb dieses Werts fällt V_CC unter seinen Nominalwert. Fällt die Versorgungsspannung V_CC in der Folge einer zu niedrigen Bordnetzspannung unter den für die korrekte Funktion einer der versorgten stromverbrauchenden Einrichtung erforderlichen Minimalwert, so ist die Funktions- und Betriebssicherheit dieser stromverbrauchenden Einrichtung nicht mehr gewährleistet. Daher befinden sich in der Zuleitung des Spannungsumsetzers V_R ein oder mehrere Pufferkondensatoren C1.0, C1.1 bis C1.x, die einen ihrer Gesamtkapazität entsprechenden Energiepufferspeicher bilden.
Aufgeladen werden die Pufferkondensatoren C1.0, C1.1 bis C1.x über die Bordnetzspannung U_B. Ein Diodennetzwerk D oder ein anderes elektrisches Ventil – im einfachsten Fall eine einzelne Diode – verhindert einen Stromrückfluss von den Pufferkondensatoren zur Batterie bzw. den Komponenten des Bordnetzes, die nicht von dieser Spannungspufferung versorgt werden sollen. Ca stellt eine beispielhafte Eingangsimpedanz einer elektronischen Systemkomponente dar. Auf die Darstellung weiterer, für das Bordnetz erforderlicher oder dessen weiteren Funktionsumfang bestimmender Komponenten wurde im Interesse einer übersichtlichen Darstellung verzichtet. Dennoch sind diese Komponenten als vorhanden angenommen.
Die zur Spannungspufferung erforderliche Kapazität der Pufferkondensatoren hängt vom Energiebedarf der hinter dem Diodennetzwerk D, d.h. auf der Seite mit den Pufferkondensatoren angeschlossenen Stromverbraucher ab. Im Wesentlichen sind dies die von dem Spannungsumsetzer V_R versorgten stromverbrauchenden Einrichtungen und der Spannungsumsetzer selbst. Es können jedoch auch zwischen Diodennetzwerk D und Spannungsumsetzer V_R stromverbrauchende Verbraucher angeschlossen sein. Die Pufferkapazität der Kondensatoren muss so bemessen sein, dass die für die Funktionssicherheit dieser stromverbrauchenden Verbraucher minimal erforderliche Versorgungsspannung nicht unterschritten wird. Auf der Ausgangsseite des Spannungsumsetzer V_R ist dies die Spannung V_{CC_min}, auf der Eingangsseite die Spannung U_{min_nom}. Unter V_CC bzw. U_{min_nom} wird diejenige Spannung verstanden, bei der alle für die Funktions- und Betriebssicherheit als erforderlich eingestuften stromverbrauchenden Einrichtungen korrekt funktionieren. Darunter fällt auch der Spannungsumsetzer V_R.
In der 3 sind der Verlauf 4 der Versorgungsspannung V_CC und der Verlauf 3 des Versorgungsstroms I_CC in Relation zum Verlauf 2 der Bordnetzspannung U_B und der Spannung U_P, gekennzeichnet als Verlauf 2a, an den Pufferkondensatoren dargestellt. Mit Beginn des Anlassvorgangs, d.h. des Motorstarts zum Zeitpunkt t₀ fällt die Bordnetzspannung U_B stetig ab. Aufgrund des Energiekonsums der an den Pufferkondensatoren C1.0, C1.1 bis C1.x angeschlossenen Verbraucher fällt, wie von der gepunkteten Linie 2a dargestellt, auch die an den Pufferkondensatoren anliegende Spannung U_P langsam ab. Die Steilheit des Spannungsabfalls von U_P wird im Wesentlichen vom Stromverbrauch der angeschlossenen Einrichtungen bestimmt.
Der Spannungsumsetzer V_R hält die Spannung V_CC solange auf ihrem Nominalwert V_{CC_nom}, als die eingangsseitige Spannung U_P nicht unter den Wert von U_{min_nom} fällt . Wird U_{min_nom} jedoch unterschritten, so fällt schließlich auch V_CC entsprechend dem Spannungsabfall von U_P ab. In einzelnen Fällen kann dabei auch V_{CC_min} unterschritten werden, sodass Fehlfunktionen einiger Schaltungseinrichtungen zu befürchten sind.
Insbesondere bei zu klein bemessenen Pufferkondensatoren oder aufgrund der oben beschriebenen Alterungserscheinungen von Fahrzeugbatterie oder einiger elektrischer, elektronischer oder elektromechanischer Komponenten des Fahrzeugs können, wie in der 3 veranschaulicht, die für einen korrekten Betrieb dieser Einrichtungen erforderlichen Werte einer Pufferkondensatorspannung von mindestens U_{min_nom} oder der Versorgungsspannung von V_{CC_min} noch vor einem Wiederanstieg der Batteriespannung U_B auf Werte oberhalb von U_{min_nom} unterschritten werden. Im Falle der Motorregelungseinrichtung würde dies zu einem Neustart der entsprechenden Einrichtungen und damit zum Abbruch des Anlassvorgangs bzw. des Motorstarts führen. Werden keine Pufferkondensatoren verwendet, so entspricht die Kurve 2 der in 1 dargestellten Anlasskurve 1, da die Spannung U_P am Eingang des Spannungsumsetzers V_R dann von der Bordnetzspannung gebildet wird. Die Spannungsdifferenz zwischen der nominalen Bordnetzspannung U_nom und der während des Anlassvorgangs erreichten minimalen Spannung U_Pmin beträgt U_P1.
Überschreitet die an den Pufferkondensatoren anliegende Spannung U_P den Schwellwert U_{min_nom} zum Zeitpunkt t₁ + t_h, so regelt der Spannungsumsetzer V_R die Versorgungsspannung V_cc wieder auf den nominalen Wert V_{CC_nom} zurück, sollte V_cc den Wert V_{cc_nom} unterschritten haben. Die Spannungsdifferenz zwischen der nominalen Versorgungsspannung V_{CC_nom} und der während des Anlassvorgangs erreichten minimalen Versorgungsspannung V_{CC_min} beträgt V_D1.
Das Blockschaltbild der 4 veranschaulicht ein System 200 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zur Aufrechterhaltung der Spannungsversorgung elektrischer, elektronischer und elektromechanischer Verbraucher eines Kraftfahrzeugs. Das System wird über die Bordnetzspannung U_B versorgt und dient ebenso wie das oben erläuterte System 100 nach dem Stand der Technik der Aufrechterhaltung einer, für den funktionssicheren Betrieb der angeschlossenen Komponenten ausreichend hohen Spannung. Der Spannungsumsetzer V_R besitzt dieselbe Funktion wie im oben vorgestellten System 100; als Spannungsversorgungseinrichtung V_R wandelt er die Eingangsspannung U_P, die auch an den Pufferkondensatoren anliegt, in die Ausgangsspannung V_CC zur Versorgung der nachgeschalteten Schaltkreise um. Weitere Spannungstransformationen/Umwandlungen sind dabei eingeschlossen.
Das System 200 unterscheidet sich von den herkömmlichen Systemen 100 im Wesentlichen durch die Vorrichtung 210 zur Reduktion des Energieverbrauchs der über die Pufferkondensatoren C1.0, C1.1 bis C1.x versorgten stromverbrauchenden Komponenten, beispielsweise μC_1 bis μC_n und El.Load. Die Vorrichtung 210 kann dabei, wie in der 4 dargestellt, im Stromkreis zwischen dem Diodennetwerk D und dem Eingang des Spannungsumsetzers V_R angeordnet sein. Die Vorrichtung kann aber auch in dem mit der Spannung V_CC versorgten Stromkreis am Ausgang des Spannungsumsetzers V_R angeordnet sein oder verteilt über mehrere stromverbrauchende, z.B. elektronische Einrichtungen – eventuell sowohl vor als auch hinter dem Spannungsumsetzer V_R – ausgeführt sein.
Ein Blockschaltbild der Vorrichtung 210 ist in der 5 dargestellt. Die Vorrichtung 210 zur Reduktion des Energieverbrauchs der von dem Spannungsumsetzer V_R versorgten stromverbrauchenden Einrichtungen umfasst eine Motorstartsignaleinrichtung 211 und eine Betriebsmodus-Steuereinrichtung 212.
Die Motorstartsignaleinrichtung 211 dient dem Bereitstellen eines Motorstartsignals, das anzeigt, dass der Motorstart bzw. der Anlassvorgang des Motors im Gange ist. Eine entsprechende Einrichtung kann zum Beispiel innerhalb einer Motorregelungseinrichtung ausgebildet sein, wobei die in der 1 veranschaulichte Motorstartsignalspannung KL50 beispielsweise ein geeignetes Motorstartsignal darstellen kann. Alternativ oder zusätzlich kann die Motorstartsignaleinrichtung 211 auch zum Überwachen der Bordnetzspannung US ausgebildet sein und ein Motorstartsignal bei einem für den Anlassvorgang charakteristischen Spannungsabfall erzeugen. Anstatt die Bordnetzspannung US direkt zu überwachen, kann die Motorstartsignaleinrichtung 211 auch dazu ausgebildet sein, Signale von Fahrzeugsystemen zu verwenden, die charakteristisch für eine durch den Anlassvorgang ausgelöste Unterspannung des Bordnetzes sind. Ferner kann die Motorstartsignaleinrichtung 211 auch von der Steuereinrichtung gebildet werden, die dem Fahrer/Nutzer des Fahrzeugs zur Einleitung des Motorstarts zur Verfügung steht.
Das Motorstartsignal wird an die Betriebsmodus-Steuereinrichtung 212 weitergeleitet, worin es als Auslösesignal für die Steuerung des Betriebsmodus von zumindest einer der von dem oder den Pufferkondensatoren C1.0, C1.1 bis C1.x versorgten Stromverbraucher dient.
Motorstartsignaleinrichtung 211 und Betriebsmodus-Steuereinrichtung 212 müssen nicht innerhalb einer physikalischen Schaltungseinheit verwirklicht sein. Sie können getrennt ausgeführt sein und sogar von bestehenden Komponenten in den von dem Spannungsumsetzer V_R versorgten stromverbrauchenden Einrichtungen und/oder anderen geeigneten Einrichtungen des Fahrzeugs gebildet werden. Die von den beiden Einrichtungen 211 und 212 erzeugten Signale können sowohl über eigene Leitungen als mittels eines Bussystems übertragen werden.
In Reaktion auf das eingehende Motorstartsignal erzeugt die Betriebsmodus-Steuereinrichtung 212 ein Energiesparsignal, das, wie in der 4 durch gestrichelte Linien angedeutet ist, an den einen oder auch an mehrere der oben erwähnten Stromverbraucher weitergeleitet wird. Bei Empfang des Signals schaltet der jeweilige Stromverbraucher in einen Betriebsmodus mit verringerter Leistungsaufnahme, beispielsweise in einen geräteintern definierten Energiesparmodus. Bevorzugt wird auch die Motorstart-Kontrolleinrichtung von der Betriebsmodus-Steuereinrichtung 212 in den Betriebsmodus mit verringerter Leistungsaufnahme versetzt, da die Funktionssicherheit dieser stromverbrauchenden Einrichtung für den erfolgreichen Abschluss eines Motorstarts von grundsätzlicher Bedeutung ist.
Die Dauer des Energiesparmodus kann die gesamte, für den Anlassvorgang benötigte Zeitspanne umfassen. Im einfachsten Fall wird der Zustand der verringerten Leistungsaufnahme für eine bestimmte Zeitspanne aufrechterhalten, die erfahrungsgemäß oder definitionsgemäß den Zeitraum abdeckt, bis die Bordnetzspannung wieder über den Wert von U_{min_nom} hinaus angestiegen ist.
Oftmals müssen jedoch auch während des Motorstarts Software- oder Hardwarediagnosen oder auch andere Vorgänge ausgeführt werden. Daher kann ein Stromverbraucher, der entsprechende Vorgänge während des Motorstarts ausführen muss, jeweils immer nur eine begrenzte Zeit in einen Modus mit verringerter Leistungsaufnahme überführt werden.
Um dies zu ermöglichen kann die Betriebsmodus-Steuereinrichtung 212 so ausgestaltet werden, dass sie die betroffenen stromverbrauchenden Einrichtungen nur eine begrenzte Zeit t₂ in den Betriebsmodus mit verringerter Leistungsaufnahme schaltet. Danach (für die Zeit t₃) wird die jeweilige Einrichtung wieder in einen anderen Betriebszustand versetzt, der die Durchführung der erforderlichen Diagnosen oder anderer Vorgänge zulässt, jedoch einen entsprechend höheren Energieverbrauch aufweist.
Dieses Umschalten des Betriebsmodus kann nach Ablauf der Zeitspanne t₂ selbständig durch die stromverbrauchende Einrichtung erfolgen oder durch ein weiteres entsprechendes Signal der ^Betriebsmodus-Steuereinrichtung 212 bewirkt werden.
Nach Abschluss der von der stromverbrauchenden Einrichtung durchgeführten Vorgänge schaltet die Betriebsmodus-Steuereinrichtung 212 die entsprechende Einrichtung wieder in den Betriebsmodus mit verringerter Leistungsaufnahme. Der Zeitpunkt, zu dem das erneute Umschalten in einen entsprechenden Energiesparmodus möglich ist, kann mittels eines Überwachens der jeweiligen stromverbrauchenden Einrichtung durch die ^Betriebsmodus-Steuereinrichtung 212 bestimmt werden. Im einfachsten Fall ist jedoch eine ausreichend lange Zeit t₃ vorgesehen, während der die entsprechenden Aktivitäten der stromverbrauchenden Einrichtungen mit Sicherheit abschließend durchgeführt werden können. Der hieraus resultierende zyklische Umschaltvorgang ist in der 6 veranschaulicht.
Die 6 zeigt den Verlauf 6 der Versorgungsspannung V_CC und den Verlauf 5 des Versorgungsstroms I_CC relativ zu den Verläufen 2 und 2a der Bordnetzspannung U_B bzw. der Spannung U_P an den Pufferkondensatoren. Mit Beginn des Anlassvorgangs, d.h. des Motorstarts zum Zeitpunkt t₀ fällt die Bordnetzspannung U_B stetig ab und die Spannungsversorgung der Verbraucherkomponenten hinter dem Diodennetzwerk D wird nun von den Pufferkondensatoren C1.0, C1.1 bis C1.x bzw. C2 gestützt. Mit Beginn des z.B. durch das Motorstartsignal angezeigten Anlassvorgangs schaltet die Betriebsmodus-Steuereinrichtung 212 zum Zeitpunkt t₀ eine oder mehrere der von den Pufferkondensatoren C1.0, C1.1 bis C1.x bzw. C2 versorgten stromverbrauchenden Einrichtungen für eine Zeitspanne t₂ in einen Betriebsmodus mit verringerter Leistungsaufnahme, der nachfolgend unterschiedslos als Energiesparmodus bezeichnet wird. Im Ergebnis fällt der Versorgungsstrom I_CC, wie von dem Graphen 5 veranschaulicht, von seinem Ausgangswert I_CC1 auf einen geringeren Wert I_CC2. Die Pufferkondensatorspannung U_P, deren Verlauf von der gepunkteten Linie 2b veranschaulicht wird, nimmt entsprechend geringer ab. Die Versorgungsspannung V_CC nimmt nicht ab, da sich die Eingangsspannung am Spannungsumsetzer V_R weiterhin oberhalb der erforderlichen Minimalspannung U_{min_nom} bewegt.
Nach Ablauf der Zeitspanne t₂ geht die stromverbrauchende Einrichtung oder wechseln die stromverbrauchenden Einrichtungen für die Dauer t₃ in einen Betriebsmodus mit höherem Energieverbrauch zurück. Entsprechend fällt die Pufferspannung U_P, wie durch den Graphen 2b veranschaulicht, stärker ab als zuvor. Das Schalten in und das Zurückschalten aus dem Energiesparmodus wird solange wiederholt, bis die Pufferspannung U_P und damit natürlich auch die Bordnetzspannung U_B den Wert U_{min_nom} zum Zeitpunkt t₁ + t_h wieder überschreitet. Vorzugsweise wird t_h nicht mittels Überwachung der Bordnetzspannung ermittelt, sondern als ausreichend großer Erfahrungswert bzw. Definitionswert festgesetzt.
Die mit diesem zyklischen Umschalten in den Energiesparmodus erzielte Energieersparnis bewirkt einen, gegenüber dem Stand der Technik deutlich geringeren Abfall der Pufferspannung U_P. Die gegenüber dem Stand der Technik gewonnene und durch U_P1 – U_P2 charakterisierte Reserve erhöht einerseits die Zuverlässigkeit der stromverbrauchenden Einrichtungen während des Motorstarts, andererseits bietet sie auch ein Potential zur Verringerung der Kapazität der Pufferkondensatoren und damit zur kostengünstigeren Fertigung der Vorrichtung 200 gegenüber einer Vorrichtung 100.
In einer alternativen Ausführungsform schaltet die Betriebsmodus-Steuereinrichtung 212 die stromverbrauchende Einrichtung oder mehrere stromverbrauchende Einrichtungen nicht zum Zeitpunkt t₀ des Motorstarts, sondern zu einem späteren Zeitpunkt in den Energiesparmodus. Hierzu kann bei Unterschreiten eines bestimmten Werts der Bordnetzspannung U_B, in einer weiteren alternativen Ausführung auch der Pufferkondensatorspannung U_P, ein dem Motorstartsignal entsprechendes Auslösesignal von der Motorstartsignaleinrichtung erzeugt werden. Der bestimmte Spannungswert ist kleiner oder gleich U_nom und größer als U_{min_nom}. Wird das Auslösesignal erst bei Erreichen von U_{min_nom} erzeugt, so besteht die Gefahr, dass das oder die stromverbrauchenden Geräte zu spät in den Energiesparmodus versetzt werden. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der bestimmte Wert abhängig vom Verbraucherstrom I_CC gewählt.
Ferner kann die Zeitspanne t₂ so lange gewählt werden, dass die Pufferspannung U_P in der für den restlichen Anlassvorgang verbleibenden Zeit nicht mehr unter den kritischen Wert von U_Pmin abfallen kann. Die Betriebsmodus-Steuereinrichtung 212 schaltet die betroffenen stromverbrauchenden Einrichtungen in dieser Ausführungsform der Erfindung daher nur zu Beginn des Motorstarts in einen Energiesparmodus, da in der verbleibenden Zeit kein kritischer Spannungsabfall zu befürchten ist. Alternativ hierzu kann die Pufferspannung U_P von der Betriebsmodus-Steuereinrichtung 212 auch nach Rückkehr eines oder mehrerer der stromverbrauchenden Einrichtungen aus dem Energiesparmodus überwacht werden, um die betroffenen stromverbrauchenden Einrichtungen gegebenenfalls erneut in den Energiesparmodus zu versetzen.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung "wachen" zumindest einzelne stromverbrauchende Einrichtungen von "selbst", d.h. nicht durch die Betriebsmodus-Steuereinrichtung 212 veranlasst, auf. Dies kann durch einen internen Zeitgeber bewirkt werden, der einen Energiesparmodus nur über einen begrenzten Zeitraum zulässt, aber auch über externe Signale, die von anderen Einrichtungen des Kraftfahrzeugs an die entsprechenden stromverbrauchenden Einrichtungen geleitet werden. Die Rückkehr in einen Betriebsmodus mit verringerter Leistungsaufnahme kann dann entweder von der Betriebsmodus-Steuereinrichtung 212 oder selbständig von einer Steuereinheit innerhalb der jeweiligen stromverbrauchenden Einrichtung gesteuert werden.
In der 7 sind die Schritte gezeigt, die in einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Aufrechterhaltung der Spannungsversorgung elektrischer, elektronischer und elektromechanischer Verbraucher eines Kraftfahrzeugs enthalten sind. Das Verfahren beginnt mit dem Schritt S0, dem der Schritt S1 folgt, in dem der Motorstartvorgang anhand des Motorstartsignals festgestellt wird. Im nachfolgenden Schritt S2 wird zumindest eine stromverbrauchende Einrichtung des Kraftfahr zeugs wenigstens zeitweise in einen Betriebsmodus mit verringerter Leistungsaufnahme überführt. In einer weiterführenden Ausführungsform ist ein weiterer Schritt S3 vorgesehen, der anhand eines als Kriterium einer Unterspannung dienenden Signals den Abfall der Pufferspannung U_P unterhalb eines vorgegebenen Werts prüft. Ist eine Unterspannung vorhanden, so wird der Energiesparmodus der zumindest einen stromverbrauchenden Einrichtung entweder weiter aufrechterhalten oder erneut geschaltet. Das Verfahren endet in Schritt S4.
Die vorgestellte Erfindung ermöglicht eine erhebliche Einsparung der Kapazität der Pufferkondensatoren und damit eine Reduktion des Umfangs und auch der Anzahl der verwendeten Bauteile, wobei die Betriebssicherheit der stromverbrauchenden Einrichtungen gleichzeitig verbessert wird. Die Erfindung ist leicht in bestehende Fahrzeugsysteme integrierbar und ermöglicht auch bei nachlassenden Batteriespannungen noch einen zuverlässigen Motorstart.

1: Anlasskurve
U_B: Bordnetzspannung
t_h: Dauer des Unterschreitens von U_{min_nom}
KL50: Motorstartsignalspannung
2: Verlauf der Bordnetzspannung
2a: Verlauf der Spannung an den Pufferkondensatoren
3: Versorgungsstromverlauf nach Stand der Technik
4: Versorgungsspannungsverlauf nach dem Stand der Technik
5: erfindungsgemäßer Versorgungsstromverlauf
6: erfindungsgemäßer Versorgungsspannungsverlauf
100: System zur Stabilisierung der Versorgungsspannung V_CC nach dem Stand der Technik
μC_1, μC_n: elektronische Steuereinrichtungen
El.Load: elektronische Schaltkreise
V_R: Spannungsregler
C1.0, C1.1, C1.x: Pufferkondensatoren
D: Diodennetzwerk
C_a, C_b, C_c: Siebkondensatoren, Glättungskondensatoren
200: erfindungsgemäßes System zur Stabilisierung der Versorgungsspannung V_CC
210: Vorrichtung zur Reduktion des Energieverbrauchs
211: Motorstartsignaleinrichtung
212: Betriebsmodus-Steuereinrichtung
U_{min_nom}: minimale Versorgungsspannung einer elektronischen Einrichtung oder eines Spannungsreglers
t₀: Zeitpunkt des Beginns des Motorstarts
t₁: Zeitpunkt des Unterschreitens von U_{min_nom}
t₂: Dauer des Energiesparmodus
t₃: Dauer des Normalmodus
V_CC: Versorgungsspannung einer elektronischen Einrichtung
^VCC_min: minimal zulässige Versorgungsspannung e
: lektronischer Einrichtungen
U_P: Spannung an den Pufferkondensatoren
V_D1: Abfall Versorgungsspannung nach Stand der Technik
^VD1: Abfall Versorgungsspannung bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
S1 bis S4: Verfahrensschritte

Claims

Vorrichtung zur Aufrechterhaltung der Spannungsversorgung von zumindest einer stromverbrauchenden Einrichtung (μC_1, μC_n, El.Load) in einem Kraftfahrzeug, wobei die Vorrichtung umfasst: – eine Motorstartsignaleinrichtung (211) zum Bereitstellen eines Motorstartsignals, das zur Anzeige eines Motorstartvorgangs ausgebildet ist, – eine Betriebsmodus-Steuereinrichtung (212) zum Steuern des Betriebsmodus der zumindest einen stromverbrauchenden Einrichtung (μC_1,μC_n, El.Load) des Kraftfahrzeugs, die außer einem ersten Betriebsmodus wenigstens einen weiteren Betriebsmodus mit verringerter Leistungsaufnahme aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebsmodus-Steuereinrichtung (212) dazu ausgebildet ist, den Betriebsmodus der zumindest einen stromverbrauchenden Einrichtung (μC_1,μC_n, El.Load) auf der Grundlage des Motorstartsignals so zu steuern, dass die zumindest eine stromverbrauchende Einrichtung während des von dem Motorstartsignal angezeigten Motorstartvorgangs für einen Zeitraum (t₂) in den Betriebsmodus mit verringerter Leistungsaufnahme überführt wird, und der Zeitraum (t₂) kürzer als der Motorstartvorgang ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine stromverbrauchende Einrichtung von einer Motorstart-Kontrolleinrichtung gebildet wird.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Betriebsmodus mit verringerter Leistungsaufnahme von einem Energiesparmodus der zumindest einen stromverbrauchenden Einrichtung gebildet wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Unterspannungs-Signaleinrichtung umfasst, die zum Bereitstellen eines Unterspannungssignals ausgebildet ist, das einen Abfall der Eingangsspannung (U_P) an der Spannungsversorgungseinrichtung (V_R) der zumindest einen stromverbrauchenden Einrichtung unterhalb eines vorgegebenen Werts direkt oder indirekt anzeigt.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebsmodus-Steuereinrichtung (212) ausgebildet ist, den Betriebsmodus der zumindest einen stromverbrauchenden Einrichtung ein oder mehrmals zwischen einem Betriebsmodus mit verringerter Leistungsaufnahme und dem ersten Betriebsmodus umzuschalten.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebsmodus-Steuereinrichtung (212) ausgebildet ist, die zumindest eine stromverbrauchende Einrichtung nach Ablauf einer festgelegten Zeitspanne (t_h) ab Beginn des Motorstartvorgangs für die verbleibende Zeit des Motorstartvorgangs in den ersten Betriebsmodus zu überführen.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebsmodus-Steuereinrichtung (212) ausgebildet ist, den Betriebsmodus der zumindest einen stromverbrauchenden Einrichtung regelmäßig bei Eintritt einer Bedingung in den Betriebsmodus mit verringerter Leistungsaufnahme zu überführen.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedingung den Ablauf einer Zeitspanne (t₁ + t₂) ab einem vorangehenden Überführen der zumindest einen stromverbrauchenden Einrichtung in den Betriebsmodus mit verringerter Leistungsaufnahme umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedingung einen Wert für den Abfall der Pufferspannung (U_P) oder der Versorgungsspannung (V_CC) der zumindest einen stromverbrauchenden Einrichtung umfasst.
Verfahren zur Aufrechterhaltung der Spannungsversorgung von zumindest einer stromverbrauchenden Einrichtung in einem Kraftfahrzeug, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: – Feststellen (S1) eines Motorstartvorgangs anhand eines Motorstartsignals, das zur Anzeige eines Motorstartvorgangs ausgebildet ist, – Überführen (S2) der zumindest einen stromverbrauchenden Einrichtung des Kraftfahrzeugs während des von dem Motorstartsignal angezeigten Motorstartvorgangs für einen Zeitraum (t₂) in den Betriebsmodus mit verringerter Leistungsaufnahme, wobei der Zeitraum (t₂) kürzer als der Motorstartvorgang ist.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass in einem weiteren Schritt (S3) der Abfall der Pufferspannung (U_P) unter einen vorgegebenen Wert anhand eines Signals geprüft oder indirekt festgestellt wird, das als Kriterium für eine entsprechende Unterspannung ausgebildet ist.
Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Überführung der stromverbrauchenden Einrichtung des Kraftfahrzeugs in den Betriebsmodus mit verringerter Leistungsaufnahme mit Beginn des Motorstarts erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 10, 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Betriebsmodus der zumindest einen stromverbrauchenden Einrichtung während des Motorstartvorgangs ein oder mehrmals zwischen dem Betriebsmodus mit verringerter Leistungsaufnahme und einem anderen Betriebsmodus umgeschaltet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine stromverbrauchende Einrichtung nach Ablauf einer festgelegten Zeitspanne (t_h) ab Beginn des Motorstartvorgangs für die verbleibende Zeit des Motorstartvorgangs in den ersten Betriebsmodus überführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Betriebsmodus der zumindest einen stromverbrauchenden Einrichtung regelmäßig bei Eintritt einer Bedingung in den Betriebsmodus mit verringerter Leistungsaufnahme zu überführt wird.