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1. Erfindungsgebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Energiequellen-Steuereinheit eines elektrischen Aufladers zur Unterdrückung von Effekten auf elektrischen Fahrzeugeinrichtungen durch den Betrieb eines elektrischen Aufladers, der in einer Ansaugleitung eines Verbrennungsmotors angeordnet ist und durch einen elektrischen Motor angetrieben wird, und insbesondere eine Energiequellen-Steuereinheit eines elektrischen Aufladers unter der kombinierten Verwendung eines Generators und zweier Batterien.
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2. Beschreibung des Standes der Technik
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Auflader, die bewirken, dass ein Ansaugdruck eines Verbrennungsmotors unter Verwendung der Ausströmungsenergie Anwächst, um dessen Ausgabe zu steigern, wurden in der letzten Zeit stark verwendet.
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Im Übrigen umfasst der Ausdruck „Auflader” eine Vorrichtung zur Versorgung von Luft, zur Verbrennung in einen Zylinder eines Verbrennungsmotors, mit einem höheren Druck, als wie er durch ein normales Ansaugen erhalten wird.
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Ferner wurden elektrische Auflader entwickelt, die an dem erwähnten Auflader zum Zweck des Verstärkung der transienten Antwort befestigt werden, sowie den Kraftstoffverbrauch von Fahrzeugen verbessern, und die elektrischen Auflader behandeln den Mangel an Aufladung des Aufladers zu einem Zeitpunkt geringer Motorgeschwindigkeit.
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Da jedoch zum Zeitpunkt des Antriebs eines elektrischen Aufladers ein großes Drehmoment erforderlich ist, fliesst ein großer elektrischer Strom zu dem elektrischen Auflader. Daher tritt ein Spannungsabfall oder eine Spannungsfluktuation an einem Batterieanschluss auf und es besteht die Möglichkeit, dass elektrische Fahrzeugausrüstungen nachteilig beeinflusst werden.
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Zum Beispiel wird in „Control Unit of Turbocharger equipped with Electric Rotating Machine die in der (ungeprüften)
Japanischen Patentveröffentlichung 98987/1993 beschrieben wird, eine Batterie zur Energieversorgung eines elektrischen Aufladers verwendet, und ein Generator wird zur Energieversorgung von elektrischen Fahrzeugausrüstungen verwendet.
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Aus Anlass der Ladung der Batterie wird unter Verwendung des elektrischen Aufladers ein Überschuss der Ausströmungsenergie in elektrische Energie gewandelt, um die Batterie auf eine vorgegebene Batterieladegröße zu laden. Danach wird die Ladung der elektrischen Fahrzeugausrüstung unter Verwendung des Generators durchgeführt. Auf diese Art und Weise werden nachteilige Effekte an der elektrischen Fahrzeugausrüstung auf Grund eines Spannungsabfalls unterdrückt.
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Als ein weiteres Beispiel werden in der „Power Source Unit of Vehicles”, die in der (ungeprüften)
Japanischen Patentveröffentlichung 346747/1994 beschrieben wird, eine Batterie und ein Kondensator als Energieversorgungsquelle eines elektrischen Aufladers eingesetzt, bei der der Kondensator am Beginn des Antriebs des elektrischen Aufladers verwendet wird, wenn ein großer elektrischer Strom benötigt wird, und danach der elektrische Auflader durch die zusätzliche Verwendung der Batterie angetrieben wird.
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Wenn ferner die Energieerzeugung durch den elektrischen Auflader unter Verwendung eines Überschusses von Ausströmungsenergie durchgeführt wird, wird ein Kondensator geladen, der ein ausgezeichnetes Lade- oder Entladeverhalten aufweist, und nachdem dieser vollständig geladen ist, wird die Batterie geladen. Auf diese Art und Weise kann ein effizientes Laden oder Entladen durchgeführt werden.
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In der oben erwähnten (ungeprüften)
Japanischen Patentanmeldung 98987/1993 wird zum Zeitpunkt des Antriebs des elektrischen Aufladers eine Energieversorgung an die elektrische Fahrzeugausrüstung unter Verwendung des. Generators durchgeführt.
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Es besteht jedoch die Möglichkeit, dass eine ausreichende Menge an elektrischer Energie, welche von der elektrischen Fahrzeugausrüstung benötigt wird, nicht nur durch den Generator bereitgestellt werden kann. Indem Fall größerer Energieerzeugung durch den Generator wird darüber hinaus die Motorlast erhöht und der Kraftstoffverbrauch wird verschlechtert.
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In der oben erwähnten (ungeprüften)
Japanischen Patentanmeldung 346747/1994 kann in dem Fall, bei dem der elektrische Auflader angesteuert wird, um AN oder AUS zu sein, die Energieversorgung von dem Kondensator nicht durchgeführt werden, und es besteht eine Möglichkeit, dass die Spannungsfluktuation der Batterie auf Grund dessen auftritt, dass der elektrische Auflader angetrieben wird.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung dient zur Lösung der oben diskutierten Probleme und hat die Aufgabe der Bereitstellung einer Energiequellen-Steuereinheit eines elektrischen Aufladers, der nachteilige Effekte auf die elektrische Fahrzeugausrüstung auf Grund des Spannungsabfalls oder der Spannungsfluktuation einer Energiequelle unterdrücken kann, die durch den Antrieb eines elektrischen Aufladers hervorgerufen werden, und der eine stabile Energieversorgung durchführen kann.
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Eine Energiequellen-Steuereinheit eines elektrischen Aufladers gemäss der Erfindung umfasst: einen elektrischen Auflader, der sich an einer Ansaugleitung eines Verbrennungsmotors befindet und durch einen elektrischen Motor angetrieben wird; einen Wandler zum Durchführen einer Antriebssteuerung des elektrischen Aufladers; und eine Energieversorgungs-Steuereinheit zum Steuern einer Energieversorgung für den erwähnten elektrischen Auflader über den erwähnten Wandler und einer Energieversorgung für eine elektrische Fahrzeugausrüstung neben dem erwähnten elektrischen Auflader, und
wobei die erwähnte Energieversorgungs-Steuereinheit umfasst: einen Generator zum Erzeugen einer elektrischen Energie unter Verwendung einer Energie des Verbrennungsmotors; eine erste Batterie zum Versorgen der erwähnten elektrischen Fahrzeugausrüstung mit elektrischer Energie; ein Spannungserfassungsmittel zum Erfassen einer Spannung der erwähnten ersten Batterie; eine zweite Batterie zum Versorgen des erwähnten elektrischen Aufladers mit elektrischer Energie; ein Betriebsleistungs-Erfassungsmittel zum Erfassen einer Betriebsleistung des erwähnten elektrischen Aufladers; ein Schaltmittel zum Durchführen eines Schaltens zwischen der erwähnten ersten Batterie und der erwähnten zweiten Batterie; ein Stromgrößen-Erfassungsmittel zum Erfassen der Grösse eines Stromes, der durch das erwähnte Schaltmittel fliesst; und eine Steuereinheit zum Steuern des erwähnten Schaltmittels, und wobei die erwähnte Steuereinheit das erwähnte Schaltmittel steuert gemäss einer Spannung der erwähnten ersten Batterie, die von dem erwähnten Spannungserfassungsmittel erfasst wird, einer Betriebsleistung des erwähnten elektrischen Aufladers, die von dem erwähnten Betriebsleistungs-Erfassungsmittel erfasst wird, und einem elektrischen Strom, der durch das erwähnte Schaltmittel fliesst.
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Ferner steuert in der Energiequellen-Steuereinheit eines elektrischen Aufladers gemäss der Erfindung die Steuereinheit das Schaltmittel und unterbricht eine Schaltung zwischen der ersten Batterie und der zweiten Batterie in dem Fall, dass die Spannung der ersten Batterie, die von dem Spannungserfassungsmittel (105) erfasst wird, kleiner als ein vorgegebener Spannungswert ist.
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Darüber hinaus steuert in der Energiequellen-Steuereinheit eines elektrischen Aufladers gemäss der Erfindung die Steuereinheit das Schaltmittel und unterbricht eine Schaltung zwischen der ersten Batterie und der zweiten Batterie in dem Fall, dass die Betriebsleistung des elektrischen Aufladers größer als eine vorgegebene elektrische Leistung ist.
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Gemäss der Erfindung steuert die Steuereinheit, wie oben beschrieben, das Schaltmittel gemäss einer Spannung der ersten Batterie, die das Spannungserfassungsmittel erfasst, einer Betriebsleistung des elektrischen Aufladers, die das Betriebsleistungs-Erfassungsmittel erfasst, und einem elektrischen Strom, der durch das Schaltmittel fliesst.
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Als ein Ergebnis ist es möglich, eine Energiequellen-Steuereinheit eines elektrischen Aufladers bereitzustellen, die nachteilige Effekte an der elektrischen Fahrzeugausrüstung auf Grund des Spannungsabfalls oder der Spannungsfluktuation einer Energiequelle unterdrückt, die durch den Antrieb eines elektrischen Aufladers verursacht wird, und die eine stabile Energieversorgung durchführen kann.
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Gemäss der Erfindung wird, wie oben beschrieben, in dem Fall, dass ein Spannungswert der ersten Batterie, die eine elektrische Energie an die elektrische Fahrzeugausrüstung liefert, kleiner als ein vorgegebener Wert ist, oder in dem Fall, dass eine Betriebsleistung des elektrischen Aufladers größer als ein vorgegebener Leistungswert ist, wenn der elektrische Auflader angetrieben wird, eine Energieversorgung unter Verwendung des Schaltmittels unterbrochen, wodurch ein Schalten zwischen der ersten Batterie erfolgt, welche die elektrische Fahrzeugausrüstung mit elektrischer Energie versorgt, und der zweiten Batterie, welche den elektrischen Auflader mit elektrischer Energie versorgt.
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Als ein Resultat ist es möglich, den Spannungsabfall und die Spannungsfluktuation des ersten Batterieanschlusses auf Grund des Fliessens eines großen Stromes zu unterdrücken, der auftritt, wenn der elektrische Auflader angetrieben wird.
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Die vorhergehenden und andere Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung der vorliegenden Erfindung im Zusammenhang mit den begleitenden Zeichnungen noch ersichtlicher.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist ein schematisches Diagramm zur Darstellung des gesamten Benzinmotors, an dem ein elektrischer Auflader gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angebracht ist.
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2 ist ein schematisches Diagramm zur Darstellung der gesamten Energieversorgungs-Steuereinheit des elektrischen Aufladers gemäss der Ausführungsform der Erfindung.
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3 ist ein Flussdiagramm zur Darstellung einer Energieversorgungsprozesses der Energieversorgungs-Steuereinheit, wenn der elektrische Auflader gemäss der Ausführungsform der Erfindung angesteuert wird.
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4 ist ein Flussdiagramm zur Darstellung eines Ladeprozesses der Energieversorgungs-Steuereinheit, wenn der elektrische Auflader gemäss der Ausführungsform der Erfindung gestoppt wird.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Eine bevorzugte Ausführungsform gemäss der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
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Diesbezüglich bezeichnen die gleichen Bezugszeichen gleiche oder ähnliche Teile in den Zeichnungen.
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Ausführungsform 1
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1 ist ein schematisches Diagramm zur Darstellung der gesamten Konstruktion eines Benzinmotors, an dem eine „Energieversorgungs-Steuereinheit 1000 eines elektrischen Aufladers” gemäss Ausführungsform 1, bei der es sich um eine bevorzugte Ausführungsform handelt, angebracht ist.
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Ein Benzinmotor 16 ist in dem Querschnittsdiagramm nur eines Zylinders eines Mehrzylindermotors dargestellt.
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Obwohl ein in dieser Ausführungsform beschriebener Verbrennungsmotor zur Darstellung ein Mehrzylinder-Benzinmotor ist, kann dieser im Übrigen auch ein Dieselmotor oder ein Drehmotor sein.
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Bezüglich des Verbrennungssystems eines Motors ist diese Ausführungsform ferner nicht nur bei einem Direkteinspritzungsmotor anwendbar, der Kraftstoff unter Verwendung eines Einspritzventils 13 einspritzt, das sich in einem Zylinder 15 befindet, sondern auch für einen Einspritzanschlussmotor bzw. Port Injection Engine, der Kraftstoff in Ansaugrohr nach einem Drosselventil 10 einspritzt.
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Der Antrieb eines Benzinmotors, an dem ein elektrischer Auflader 3 befestigt ist, wird nun mit Bezug auf 1 beschrieben.
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Luft wird aus der Atmosphäre angesaugt und zuerst wird der Staub in der Atmosphäre unter Verwendung eines Luftreinigers 5 entfernt.
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Als Nächstes fließt die Luft, aus welcher der Staub durch den Luftreiniger 5 entfernt wurde, durch einen stromauf Kompressor-Stromaufwärtskanal 6 und wird durch ein Verdichterlaufrad (Verdichter; Drehschieber) des elektrischen Aufladers 3 verdichtet.
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Das Verdichterlaufrad 7 des elektrischen Aufladers 3 ist koaxial mit einem Turbinenrad 18 angeordnet und derart konstruiert, dass es durch sowohl das Turbinenrad 18 als auch einen elektrischen Motor 4 angetrieben werden kann.
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Die Luft, die zur Verdichtung durch einen Kompressor-Stromaufwärtskanal 8 gelangt ist, wird, da dessen Temperatur aufgrund der Erhöhung des Drucks erhöht ist, durch einen Zwischenkühler 9 zum Zweck der Verbesserung der Ladeeffizienz gekühlt.
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Diese Luft (Luft-Kraftstoff-Gemisch im Fall eines Einspritzanschlussmotors bzw. Port Injection Engine) wird gemäss der Öffnung eines Drosselventils 10, das durch einen Aktuator angesteuert wird, in einen Motor 10 gesaugt.
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Die aufgeladene Luft wird durch Öffnung eines Einlassventils 12 in einen Zylinder 15 geladen und die geladene Luft wird durch eine Zündkerze 14 gezündet und verbrannt. Das verbrannte Gas wird durch ein Abgasventil 17 ausgeströmt, um das Turbinenrad 18 anzutreiben.
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In dem Fall, dass eine ausreichende Zahl von Umdrehungen des Turbinenrades 18 bei Verwendung des Ausströmungsgases erreicht werden kann, wird dessen Ausströmungsenergie verwendet, um durch Energieerzeugung eine elektrische Energieregenerierung durchzuführen.
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2 ist ein Diagramm zur Darstellung einer Anordnung der „Energieversorgungs-Steuereinheit eines elektrischen Aufladers” gemäss dieser Ausführungsform.
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Die Energieversorgungs-Steuereinheit eines elektrischen Aufladers gemäss dieser Ausführungsform wird bereitgestellt mit einem elektrischen Auflader 3, einem Wandler 2 zur Antriebssteuerung dieses elektrischen Aufladers 3, der die Betriebsenergiegröße des elektrischen Aufladers 3 erfassen kann, und einem Energieversorgungs-Steuereinheit 1 zur Steuerung der Energieversorgung einer elektrischen Fahrzeugausrüstung 101, des elektrischen Aufladers 3 und dergleichen.
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Die Energieversorgungs-Steuereinheit 1 besteht im Wesentlichen aus einer elektrischen Fahrzeugausrüstung 101, einer ersten Batterie 102, die elektrische Energie an die elektrischen Fahrzeugausrüstung 101 liefert, eine zweite Batterie 104, die über den Wandler 2 elektrische Energie an den elektrischen Auflader 3 liefert, einen Generator 3 zur Lieferung elektrischer Energie an die elektrische Fahrzeugausrüstung 101 und zum Laden der ersten Batterie 102 oder der zweiten Batterie 104, einem Voltmeter 105 zum Erfassen der Ladespannung der ersten Batterie 102, einem AN-AUS-Schalter 107, der einen Schalter zwischen der Energieversorgungsquelle des elektrischen Aufladers 3 und der Energieversorgungsquelle der elektrischen Fahrzeugausrüstung 101 ausbildet (das heißt, dass das Schalten einen Schalter zwischen der ersten Batterie 102, dem Generator 103 und der zweiten Batterie 104 ermöglicht), einem Amperemeter 106 zur Erfassung eines elektrischen Stromes, der durch den AN-AUS-Schalter 107 und einer Steuereinheit 108, die den AN-AUS-SCHALTER steuert, fließt.
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Der elektrische Auflader 3 wird bereitgestellt mit einem elektrischen Motor 4, der mit dem Turbolader verbunden ist, um unter Verwendung der Ausströmungsenergie anzutreiben, und den Aufladungsmangel eines Aufladers zum Zeitpunkt geringer Motorgeschwindigkeit abzudecken.
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Im dem Fall, dass die Grösse des Aufladedrucks größer ist als benötigt wird und eine Überschussausströmungsenergie vorliegt, wird der elektrische Auflader 3 als ein Generator verwendet und die zweite Batterie 104 geladen.
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Im Übrigen wird auch bevorzugt, dass der elektrische Auflader 3 keinen elektrisch unterstützten Turbolader einsetzt, bei dem der elektrische Motor 4 mit einem Turbolader verbunden ist, sondern einen elektrischen Verdichter verwendet, der in einem Ansaugleitung angeordnet ist und eine Aufladung unter Verwendung eines elektrischen Motors ermöglicht.
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Der Wandler 2 führt eine Antriebssteuerung des elektrischen Aufladers 3 durch und steuert den Antrieb des elektrischen Laders 3 als Antwort auf den Anweisungswert der Motorgeschwindigkeit eines Verbrennungsmotors, der Anzahl der Umdrehungen eines Turboladers, einer Drosselposition, eines Einlassdrucks, einer Ansaugluftmenge und dergleichen.
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Darüber hinaus erfasst der Wandler 2 die Betriebsleistung des elektrischen Aufladers 3 und überträgt einen erfassten Leistungswert an die Steuereinheit 108.
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Der Generator 103 ist ein Drehstromgenerator, der Energie, die in dem Verbrennungsmotor erzeugt wird, in eine elektrische Energie wandelt.
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Entsprechend dieser Ausführungsform liefert der Generator 103 eine elektrische Leistung an die elektrische Fahrzeugausrüstung 101 und lädt die erste Batterie 102.
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In dem Fall, dass die Ladegröße der ersten Batterie 102 ausreichend ist, wird der AN-AUS-Schalter 107 durch die Steuereinheit 108 geschlossen und die zweite Batterie 104 wird durch den Generator 103 und die erste Batterie 102 geladen.
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Beispiele der elektrischen Fahrzeugausrüstung 101 umfassen elektrische Ausrüstungen wie zum Beispiel ein Autoradio oder einem Scheinwerfer.
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Die elektrische Fahrzeugausrüstung 101 wird mit elektrischer Energie durch den Generator 103 und die erste Batterie 102 versorgt.
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In dem Fall, dass der AN-AUS-Schalter 107 geschlossen ist, wird die elektrische Fahrzeugausrüstung 101 mit elektrischer Energie von der ersten Batterie 102, der zweiten Batterie 104 und dem Generator 103 versorgt, und durch die Energieerzeugung an dem elektrischen Auflader 3 bei Verwendung eines Überschusses an Ausströmungsenergie. Die erste Batterie 102 verwendet eine Bleibatterie und liefert im Wesentlichen elektrische Energie an die elektrische Fahrzeugausrüstung 101.
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In dem Fall, dass die Lademenge der ersten Batterie 102 ausreichend ist und die Arbeitsleistung des elektrischen Aufladers 3 geringer als ein vorgegebener Wert ist, wird der AN-AUS-Schalter 107 durch die Steuereinheit 108 geschlossen und die zweite Batterie 104 wird durch die erste Batterie 102 und den Generator 103 geladen.
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Die zweite Batterie 104 verwendet eine Batterie, dessen interner Widerstand kleiner als der der ersten Batterie 102 ist, dessen interner Widerstand zum Beispiel zum Zeitpunkt der vollständigen Ladung bei Zimmertemperatur nicht mehr als 10 mQ ist.
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Diese Batterie weist ein ausgezeichnetes Lade- oder Entladeverhalten auf Grund ihres geringen internen Widerstandes auf, und ermöglicht, dass ein großer Strom fließen kann, der zum Antrieb des elektrischen Aufladers 3 notwendig ist, und eine effiziente Ladung zum Zeitpunkt des Ladens.
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Die Steuereinheit 108 ist eine elektronische Steuereinheit zum Betrieb des AN-AUS-Schalters 107, der wirkt, um die Schaltung zwischen der ersten Batterie 102 und der zweiten Batterie 104 zu unterbrechen.
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In der Steuereinheit 108 werden eine erfasste Spannung des Voltmeters 105, das eine Ladespannung der ersten Batterie 102 erfasst, und ein Betriebsleistungswert des elektrischen Aufladers 3 als Bestimmungsreferenz zum Schalten verwendet, und die Steuereinheit 108 öffnet den AN-AUS-Schalter 107 in dem Fall, dass der Spannungswert der ersten Batterie 102 (das heißt die erfasste Spannung des Voltmeters 105) kleiner als ein vorgegebener Spannungswert ist, und in dem Fall, dass der Leistungswert, der den elektrischen Auflader 3 antreibt, größer als ein vorgegebener Leistungswert ist.
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Auf diese Art und Weis können elektrische Effekte an der elektrischen Fahrzeugsausrüstung 101 von dem elektrischen Auflader 3 unterdrückt werden.
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In dem Fall, dass der elektrische Auflader 3 nicht angetrieben wird, die Spannung der zweiten Batterie 104 nicht geringer als ein vorgegebener Wert ist und dass der elektrische Strom, der durch den AN-AUS-SCHALTER 107 fließt, nicht größer als ein vorgegebener Wert ist, wird ferner bestimmt, dass die Ladespannungen der ersten Batterie 102 und der zweiten Batterie 104 gleich sind, und der AN-AUS-SCHALTER 107 geöffnet.
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Obwohl in dieser Ausführungsform der AN-AUS-Schalter 107 durch die Steuereinheit 108 gesteuert wird, kann die Steuerfunktion des AN-AUS-Schalters im Übrigen zum Beispiel auch in den Wandler 2 oder eine Motor-ECU integriert werden.
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3 ist ein Flussdiagramm zur Darstellung eines Energieversorgungsprozesses, wenn der elektrische Auflader 3 gemäss dieser Ausführungsform angetrieben wird.
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Mit Bezug auf 3 wird im Folgenden der Energieversorgungsprozess beschrieben, wenn der elektrische Auflader 3 angetrieben wird.
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Zuerst startet der Betrieb aus dem Zustand, dass der AN-AUS-Schalter (Schaltmittel) 107 geschlossen ist, und es wird bestimmt, ob die Betriebsleistung des elektrischen Aufladers 3 nicht geringer als ein vorgegebener Wert oder nicht höher als ein vorgegebener Wert ist.
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In dem Fall, dass bestimmt wird, dass die Betriebsleistung des elektrischen Aufladers 3 nicht geringer als ein vorgegebener Wert ist (Schritt S301), öffnet die Steuereinheit 108 den AN-AUS-Schalter 107 (Schritt S302) und die elektrische Fahrzeugausrüstung wird mit einer elektrischen Energie von dem Generator 103 und der ersten Batterie 102 beliefert. (Schritt S303)
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Darüber hinaus wird der elektrische Auflader 3 mit einer elektrischen Energie von der zweiten Batterie 104 beliefert. (Schritt S303)
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Auf diese Art und Weise können elektrische Effekte an der elektrischen Fahrzeugausrüstung 101 von dem elektrischen Auflader 3 unterdrückt werden.
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In dem Fall, dass bestimmt wird, dass die Betriebsleistung des elektrischen Aufladers 3 nicht mehr als ein vorgegebener Wert ist, wird die Ladespannungsgröße der ersten Batterie 102 erfasst, und es wird bestimmt, ob oder ob nicht die elektrische Fahrzeugausrüstung 101 ausreichen mit elektrischer Energie versorgt wird.
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In dem Fall, dass die Ladespannungsgröße der ersten Batterie 102 kleiner als ein vorgegebener Wert ist (Schritt S304), wird der AN-AUS-Schalter 107 geöffnet (Schritt S302) und die elektrische Fahrzeugausrüstung 101 wird mit elektrischer Energie durch den Generator 103 und der ersten Batterie 102 versorgt. (Schritt S303)
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In dem Fall, dass die Ladespannungsgröße der ersten Batterie 102 größer als ein vorgegebener Wert ist, wird der AN-AUS-Schalter 107 geschlossen (Schritt S305) und der die elektrische Fahrzeugausrüstung 101 und der elektrische Auflader 3 werden mit elektrischer Energie durch den Generator 103, der ersten Batterie 102 und der zweiten Batterie 104 versorgt. (Schritt S306)
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4 ist ein Flussdiagramm zur Darstellung eines Ladeprozesses, wenn der elektrische Auflader 3 dieser Ausführungsform gestoppt ist.
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Mit Bezug auf 4 wird im Folgenden der Ladebetrieb beschrieben, wenn der elektrische Auflader 3 gestoppt ist.
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Zuerst wird ein Stromwert, der durch den AN-AUS-Schalter (Schaltmittel) 107 fließt, durch das Amperemeter 106 erfasst, und es wird bestimmt, ob oder ob nicht die Energieversorgung zwischen der ersten Batterie 102 und der zweiten Batterie 104 ausgeführt wird.
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Indem Fall, dass der Betrieb mit dem Energieversorgungs-Flussdiagramm fortgesetzt wird, wenn ein elektrischer Auflader gestoppt wird, das in 4 gezeigt ist, und zwar in dem Zustand, dass der AN-AUS-Schalter 107 geöffnet ist, wird, da der Stromwert, der durch den AN-AUS-Schalter 107 fließen soll, nicht größer als ein vorgegebener Wert ist, der AN-AUS-Schalter in dem geöffneten Zustand belassen.
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Die erste Batterie 102 wird durch den Generator 103 geladen. Wenn die Grösse des Aufladedrucks größer ist als benötigt, wird ein Energieerzeugung durch den elektrischen Auflader 3 unter Verwendung eines Überschusses an Ausströmungsenergie ausgeführt, und die zweite Batterie 104 wird geladen.
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In dem Fall, dass der Betrieb mit dem Energieversorgungs-Flussdiagramm fortgesetzt wird, wenn ein elektrischer Auflader gestoppt wird, das in 4 gezeigt ist, und zwar in dem Zustand, dass der AN-AUS-Schalter 107 geschlossen ist, wird der Stromwert, der durch den AN-AUS-Schalter 107 fließen soll, durch das Amperemeter 106 erfasst. In dem Fall, dass dieser Stromwert kleiner als ein vorgegebener Wert ist (Schritt S401), wird die Ladegröße der zweiten Batterie 104 bei Annäherung seiner vollen Ladung bestimmt und der AN-AUS-Schalter 107 geöffnet (Schritt S402).
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In dem Fall, dass der Stromwert, der durch den AN-AUS-Schalter 107 fließen soll, größer als ein vorgegebener Wert ist, wird die Ladespannung der ersten Batterie 102 erfasst, und es wird bestimmt, ob die erste Batterie 102 geladen werden kann.
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In dem Fall, dass die Ladespannung der ersten Batterie 102 kleiner als ein vorgegebener Wert ist (Schritt S404), wird der AN-AUS-Schalter 107 geöffnet (Schritt S402) und die erste Batterie 102 wird durch den Generator 103 geladen. (Schritt S403)
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In dem Fall, dass die Ladespannung der ersten Batterie 102 größer als ein vorgegebener Wert ist, wird der AN-AUS-Schalter 107 geschlossen (Schritt S405), wird der Generator 3 in den Energieerzeugungsmodus gebracht, und die erste Batterie 102 und die zweite Batterie 104 geladen. (Schritt S406)
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Gemäss dieser Ausführungsform ist es möglich, aufgrund dessen, dass der AN-AUS-Schalter 107 zwischen der ersten Batterie 102 und der zweiten Batterie 104 in Abhängigkeit von der Ladespannung der ersten Batterie 102 und der Leistungsgröße des elektrischen Aufladers 3 geöffnet ist, den Spannungsabfall oder die Spannungsfluktuation der ersten Batterie 102, die auftreten, wenn der elektrische Auflader 3 angetrieben wird, zu eliminieren, und die Fehlfunktion der elektrischen Fahrzeugausrüstung 101 zu verhindern, die mit der ersten Batterie 102 verbunden ist.
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In dem Fall, dass der AN-AUS-Schalter 107 geschlossen ist, decken die erste Batterie 102 und die zweite Batterie 104 ferner gegenseitig den Mangel an Ladung ab, und eine Ladung wird durch Energieerzeugung an dem Generator 103 und an dem elektrischen Auflader 3 unter Verwendung der Ausströmungsenergie elektrisch geleitet.
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Auf diese Art und Weise wird ermöglicht, dass ein Ladung in einer kurzen Zeit sowie mit einer reduzierten Motorlast erfolgt, verglichen mit dem Fall, dass die Ladung nur unter Verwendung des Generators 103 erfolgt, um eine elektrische Energie aus der Motorausgabe zu erzeugen.
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Obwohl die Ladegröße der ersten Batterie 102 durch das Voltmeter 102 in dieser Ausführungsform erfasst wird, wird in dem Fall, dass die Ladegröße unter Verwendung eines Amperemeters oder eines SOC bzw. Ladezustands einer Batterie erfasst wird, im Übrigen der AN-AUS-Schalter 107 mit genaueren Werten gesteuert, um den gleichen Vorteil zu erhalten.
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Obwohl der Energieverbrauch des elektrischen Aufladers 3 in dieser Ausführungsform durch den Wandler 2 erfasst wird, erfolgt die Steuerung darüber hinaus durch eine einfachere Anordnung durch eine Erfassung unter Verwendung eines Amperemeters oder eines Voltmeters, um den gleichen Vorteil zu erhalten.
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Wie oben beschrieben, ist die Stromquellen-Steuereinheit eines elektrischen Aufladers gemäss dieser Ausführungsform eine Stromquellen-Steuereinheit eines elektrischen Aufladers, die umfasst: einen elektrischen Auflader 3, der sich in einer Ansaugleitung eines Verbrennungsmotors befindet und durch einen elektrischen Motor 4 angetrieben wird; einen Wandler 2 zum Durchführen einer Antriebssteuerung des elektrischen Aufladers 3; und eine Energieversorgungs-Steuereinheit 1 zur Steuerung einer Energieversorgung für den elektrischen Auflader 3 über den Wandler 2 und einer Energieversorgung für die elektrische Fahrzeugausrüstung 101 neben dem elektrischen Auflader 3, und
in der die Energieversorgungs-Steuereinheit 1 umfasst: einen Generator 3 zur Erzeugung einer elektrischen Energie bei Verwendung einer Energie des Verbrennungsmotors; eine erste Batterie 102 zur Versorgung der elektrischen Fahrzeugausrüstung 101 mit elektrischer Energie; einem Spannungserfassungsmittel 105 zum Erfassen einer Spannung der ersten Batterie 102; eine zweite Batterie 104 zur Versorgung des elektrischen Aufladers 3 mit einer elektrischen Energie; einem Betriebsleistungs-Erfassungsmittel (eine der Funktionen, die der Wandler 2 aufweist) zum Erfassen einer Betriebsleistung des elektrischen Aufladers 3; einem Schaltmittel 107 zum Durchführen eines Schaltens zwischen der ersten Batterie 102 und der zweiten Batterie 104; einem Stromgrößen-Erfassungsmittel 106 zum Erfassen einer Stromgröße, die durch das Schaltmittel 107 fließt; und eine Steuereinheit 108 zum Steuern des Schaltmittels 107; und in der die Steuereinheit 108 das Schaltmittel 107 steuert gemäss einer Spannung der ersten Batterie 102, welche das Spannungserfassungsmittel 105 erfasst, einer Betriebsleistung des elektrischen Aufladers 3, welche das Betriebsleistungs-Erfassungsmittel erfasst, und eines elektrischen Stromes, der durch das Schaltmittel 107 fließt.
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Folglich ist es gemäss dieser Ausführungsform möglich, nachteilige Effekte an der elektrischen Fahrzeugausrüstung auf Grund des Spannungsabfalls oder von Spannungsfluktuationen einer Stromquelle zu unterdrücken, die bei dem Antrieb eines elektrischen Aufladers auftreten, und eine stabile Energieversorgung durchzuführen.
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Ferner steuert gemäss dieser Ausführungsform die Steuereinheit 108 das Schaltmittel 107 und unterbricht eine Schaltung zwischen der ersten Batterie 102 und der zweiten Batterie 104 in dem Fall, dass die Spannung der ersten Batterie 102, welche das Spannungserfassungsmittel 105 erfasst, kleiner als eine vorgegebene Spannung ist.
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Ferner unterbricht gemäss dieser Ausführungsform die Steuereinheit 108 eine Energieversorgung unter Verwendung des Schaltmittels 107, wodurch ein Schalten erfolgt zwischen der ersten Batterie 102, welche die elektrische Fahrzeugausrüstung 101 mit elektrischer Energie versorgt, und der zweiten Batterie 104, welche den elektrischen Auflader 3 mit elektrischer Energie versorgt, in dem Fall, dass die Arbeitsleistung des elektrischen Aufladers 3 größer als ein vorgegebener Leistungswert ist, wenn der elektrische Auflader angetrieben wird.
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Auf diese Art und Weise ist es möglich, den Spannungsabfall und die Spannungsfluktuationen des ersten Batterieanschlusses auf Grund des Fliessens eines großen elektrischen Stromes zu unterdrücken, der auftritt, wenn ein elektrischer Auflader angetrieben wird.
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Ferner ist gemäss dieser Ausführungsform der interne Widerstand der zweiten Batterie 104 kleiner als der interne Widerstand der ersten Batterie 102 und zum Beispiel der interne Widerstand der zweiten Batterie 104 zum Zeitpunkt der vollständigen Ladung bei Zimmertemperatur nicht größer als 10 mQ.
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Diese zweite Batterie weist auf Grund ihres geringen internen Widerstandes ein überdurchschnittliches Lade- oder Entladeverhalten auf, und ermöglicht, dass ein großer elektrischer Strom fließen kann, der für den Antrieb des elektrischen Aufladers 3 notwendig ist, und ermöglicht ein effizientes Laden zum Zeitpunkt des Ladens.
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In dem Fall, dass die Spannung der zweiten Batterie 104 nicht geringer als ein vorgegebener Wert ist und der elektrische Strom, der durch das Schaltmittel 107 fließt, in dem Zustand, bei dem der elektrische Auflader 3 nicht angetrieben wird, nicht größer als ein vorgegebener Stromwert ist, wird ferner gemäss dieser Ausführungsform das Schaltmittel 107 gesteuert, um eine Schaltung zwischen der ersten Batterie 102 und der zweiten Batterie 104 zu unterbrechen.
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In dem Fall, dass der elektrische Auflader 3 nicht angetrieben wird, die Spannung der zweiten Batterie 104 nicht geringer als ein vorgegebener Wert ist und der elektrische Strom, der durch den AN-AUS-Schalter 107 fließt, nicht größer als ein vorgegebener Wert ist, wird bestimmt, dass die Ladespannungen der ersten Batterie 102 und der zweiten Batterie 104 gleich sind und der AN-AUS-Schalter 107 wird geöffnet.
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Auf diese Art und Weise ist es möglich, die Überladung der zweiten Batterie von der ersten Batterie 102 und dem Generator 103 zu verhindern, sowie den Energieverbrauch zu verringern, der zum Schließen des AN-AUS-Schalters 107 verwendet wird.
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Während die gegenwärtig bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gezeigt und beschrieben wurden, wird verstanden, dass diese Offenbarung dem Zweck der Darstellung dient und verschiedene Änderungen und Modifikationen möglich sind, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen, wie er in den begleitenden Ansprüchen dargelegt ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 98987/1993 [0006, 0010]
- JP 346747/1994 [0008, 0012]
