JP2001186687A - 電圧制御のための方法及び装置 - Google Patents
電圧制御のための方法及び装置Info
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- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/14—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from dynamo-electric generators driven at varying speed, e.g. on vehicle
- H02J7/1423—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from dynamo-electric generators driven at varying speed, e.g. on vehicle with multiple batteries
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- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
- H02J7/0031—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits using battery or load disconnect circuits
- H02J7/0032—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits using battery or load disconnect circuits disconnection of loads if battery is not under charge, e.g. in vehicle if engine is not running
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60R16/00—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
- B60R16/02—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
- B60R16/03—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for supply of electrical power to vehicle subsystems or for
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J2310/00—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
- H02J2310/40—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle
- H02J2310/46—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle for ICE-powered road vehicles
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Charge By Means Of Generators (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ２バッテリ式搭載電源網において、バッテリ
および/または発電機自体をパワーアップさせることな
く、始動の確実性を向上させること。 【解決手段】 制御ユニットは、タイマを含んでおり、
スタータバッテリとして用いられるバッテリに対して提
供される充電電力を、電気的負荷の需要に応じて時間的
に変動する電力消費と、エンジン回転数に依存して変動
する発電機出力ないしは発電機のフル稼働度に適合化さ
せる。
および/または発電機自体をパワーアップさせることな
く、始動の確実性を向上させること。 【解決手段】 制御ユニットは、タイマを含んでおり、
スタータバッテリとして用いられるバッテリに対して提
供される充電電力を、電気的負荷の需要に応じて時間的
に変動する電力消費と、エンジン回転数に依存して変動
する発電機出力ないしは発電機のフル稼働度に適合化さ
せる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、少なくとも１つの
発電機によって充電可能な少なくとも２つのバッテリを
有し、該バッテリは負荷の給電に用いられかつ制御装置
の電圧レギュレータを介して相互に接続可能であり、制
御ユニットがエンジン及び/又は搭載電源網の典型的な
情報を供給可能であり、それらはプロセッサ装置内部で
少なくとも１つのマイクロコンピュータによって処理さ
れるものである、車両搭載電源網における電圧制御のた
めの方法及び装置に関する。
発電機によって充電可能な少なくとも２つのバッテリを
有し、該バッテリは負荷の給電に用いられかつ制御装置
の電圧レギュレータを介して相互に接続可能であり、制
御ユニットがエンジン及び/又は搭載電源網の典型的な
情報を供給可能であり、それらはプロセッサ装置内部で
少なくとも１つのマイクロコンピュータによって処理さ
れるものである、車両搭載電源網における電圧制御のた
めの方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】多数の電気的負荷を有する最近の自動車
では、負荷への最適な電圧供給のために、２バッテリ式
搭載電源が必要とされている。この２つのバッテリは、
それぞれ少なくとも１つの発電機によって充電される。
これらのバッテリのうちの１つは通常はスターターバッ
テリであり、これは高電流性能を有しており、多かれ少
なかれ専らエンジン始動に用いられている。このエンジ
ン始動は、スターターとイグニッションスイッチを介し
て活動化される。第２のバッテリは、搭載電源バッテリ
であり、これは高い充電機能を有しており、搭載電源網
の給電、つまり搭載電源網負荷の給電に対して、発電機
による電流出力が十分でない場合に用いられる。搭載電
源網バッテリは、例えば自動車が静止状態の場合やエン
ジンの回転数が高くない場合、及び発電機の回転数が低
い場合に、電流給電を受け持つ。
では、負荷への最適な電圧供給のために、２バッテリ式
搭載電源が必要とされている。この２つのバッテリは、
それぞれ少なくとも１つの発電機によって充電される。
これらのバッテリのうちの１つは通常はスターターバッ
テリであり、これは高電流性能を有しており、多かれ少
なかれ専らエンジン始動に用いられている。このエンジ
ン始動は、スターターとイグニッションスイッチを介し
て活動化される。第２のバッテリは、搭載電源バッテリ
であり、これは高い充電機能を有しており、搭載電源網
の給電、つまり搭載電源網負荷の給電に対して、発電機
による電流出力が十分でない場合に用いられる。搭載電
源網バッテリは、例えば自動車が静止状態の場合やエン
ジンの回転数が高くない場合、及び発電機の回転数が低
い場合に、電流給電を受け持つ。
【０００３】発電機の制御及びエネルギ分配の制御は、
通常は搭載電源網制御機器を用いて実施されている。こ
のような搭載電源網制御機器を備えた２バッテリ式搭載
電源網システムは、例えばドイツ連邦共和国特許出願公
開第１９６４５９４４号公報に記載されている。
通常は搭載電源網制御機器を用いて実施されている。こ
のような搭載電源網制御機器を備えた２バッテリ式搭載
電源網システムは、例えばドイツ連邦共和国特許出願公
開第１９６４５９４４号公報に記載されている。
【０００４】この公知の２バッテリ式搭載電源網システ
ムでは、制御機器が２つのバッテリの間に存在する。そ
の制御機器には集積回路を備えた電圧変換器が含まれて
おり、この集積回路を介して２つのバッテリは相互に接
続可能であり、あるいはその集積回路を介してその接続
の降下が所定の条件下で可能となる。この電圧変換器
は、所要の直流電圧変換器が実施できるように構成され
ている。この電圧変換器は、搭載電源網制御器内に集積
されているマイクロコンピュータを用いて制御され、こ
のマイクロコンピュータは、エンジンの制御機器と接続
されており、そのデータ、特に発生した機関条件に関す
るデータや搭載電源網における電圧および/または温度
に関するデータの交換を行う。これらの情報は搭載電源
網制御機器のマイクロコンピュータによって評価され、
発電機の制御の際に、あるいは電圧変換器のスイッチン
グ手段の制御の際に考慮される。搭載電源網制御機器の
マイクロコンピュータは、切換可能な電界効果トランジ
スタを介して給電電圧を印加される。この場合この電界
効果トランジスタの制御は、次のように行われる。すな
わち搭載電源網制御機器が、電圧を印加されたり、ある
いはそこから減結合されるように行われる。
ムでは、制御機器が２つのバッテリの間に存在する。そ
の制御機器には集積回路を備えた電圧変換器が含まれて
おり、この集積回路を介して２つのバッテリは相互に接
続可能であり、あるいはその集積回路を介してその接続
の降下が所定の条件下で可能となる。この電圧変換器
は、所要の直流電圧変換器が実施できるように構成され
ている。この電圧変換器は、搭載電源網制御器内に集積
されているマイクロコンピュータを用いて制御され、こ
のマイクロコンピュータは、エンジンの制御機器と接続
されており、そのデータ、特に発生した機関条件に関す
るデータや搭載電源網における電圧および/または温度
に関するデータの交換を行う。これらの情報は搭載電源
網制御機器のマイクロコンピュータによって評価され、
発電機の制御の際に、あるいは電圧変換器のスイッチン
グ手段の制御の際に考慮される。搭載電源網制御機器の
マイクロコンピュータは、切換可能な電界効果トランジ
スタを介して給電電圧を印加される。この場合この電界
効果トランジスタの制御は、次のように行われる。すな
わち搭載電源網制御機器が、電圧を印加されたり、ある
いはそこから減結合されるように行われる。
【０００５】ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９６４
５９４４号公報に示されている２バッテリ式搭載電源網
では、個々の構成要素が概略的にしか示されていない。
これらの負荷は個別にそれぞれ、例えばイグニッショ
ン、インジェクタ、着火手段などの始動に重要な負荷な
いしは負荷グループと、シートヒーター、熱線リヤウイ
ンドウ、ヒーターファン、ラジオ、電子制御式の快適装
備などの遮断可能な負荷グループと、車幅灯、ブレーキ
ランプ、ウインカーなどの遮断不可の負荷グループなど
に細分化される。これらの負荷グループは、適切な電子
回路を介して給電電圧を印加される。この電圧は例えば
搭載電源バッテリから供給される。始動に重要な負荷
は、スイッチを介す代わりに、ダイオードを介して電圧
変換器に接続されてもよい。
５９４４号公報に示されている２バッテリ式搭載電源網
では、個々の構成要素が概略的にしか示されていない。
これらの負荷は個別にそれぞれ、例えばイグニッショ
ン、インジェクタ、着火手段などの始動に重要な負荷な
いしは負荷グループと、シートヒーター、熱線リヤウイ
ンドウ、ヒーターファン、ラジオ、電子制御式の快適装
備などの遮断可能な負荷グループと、車幅灯、ブレーキ
ランプ、ウインカーなどの遮断不可の負荷グループなど
に細分化される。これらの負荷グループは、適切な電子
回路を介して給電電圧を印加される。この電圧は例えば
搭載電源バッテリから供給される。始動に重要な負荷
は、スイッチを介す代わりに、ダイオードを介して電圧
変換器に接続されてもよい。
【０００６】個々の搭載電源網構成要素の相互作用に対
して当てはまることは、スタータバッテリないし搭載電
源網バッテリに通常は様々な電圧が印加されることであ
る。より確実なエンジン始動を保証するためには、スタ
ータバッテリが優先的にそしてバッテリ温度に通じる充
電電圧によって可及的に迅速に充電される。停止状態に
おける負荷によるエネルギ消費を低減させるために、制
御機器は、イグニッションオフの際には遮断される。そ
れにより、スタータバッテリの充電電圧は、バッテリ温
度とイグニッションスイッチの位置に依存する。それ故
スタータバッテリの充電は、イグニッションスイッチが
“イグニッション・オン”の場合にだけ行われる。
して当てはまることは、スタータバッテリないし搭載電
源網バッテリに通常は様々な電圧が印加されることであ
る。より確実なエンジン始動を保証するためには、スタ
ータバッテリが優先的にそしてバッテリ温度に通じる充
電電圧によって可及的に迅速に充電される。停止状態に
おける負荷によるエネルギ消費を低減させるために、制
御機器は、イグニッションオフの際には遮断される。そ
れにより、スタータバッテリの充電電圧は、バッテリ温
度とイグニッションスイッチの位置に依存する。それ故
スタータバッテリの充電は、イグニッションスイッチが
“イグニッション・オン”の場合にだけ行われる。
【０００７】現在公知の２バッテリ式搭載電源網の場合
では、電気的な負荷も発電機電流出力も時間的変動の強
い影響下にある。コスト的、組付け空間的、そして重量
的にも最適な搭載電源網は、回転する内燃機関のもとで
発電機出力が十分でない限りは、電気的な出力が、バッ
テリによって一時的にカバーされるように設けられる。
スタータバッテリに対する充電持続時間には限界がある
ために（前述したようにこの充電はイグニッション・オ
ンのもとでしか行なわれない）、スタータバッテリの再
充電は始動直後に行われなければならない。なぜなら始
動の確実性を比較的短い走行の場合でも保証しなければ
ならないからである。しかしながらエンジンスタートの
直後に、頻繁に多くの電気的負荷がスイッチオンされる
（例えばヒータファン、熱線ウインドウ、シートヒー
タ、エアコン、エアコンファンなど）。これらの負荷自
体は、電気的なエネルギを必要としている。これはスタ
ータバッテリの充電を不足させる。
では、電気的な負荷も発電機電流出力も時間的変動の強
い影響下にある。コスト的、組付け空間的、そして重量
的にも最適な搭載電源網は、回転する内燃機関のもとで
発電機出力が十分でない限りは、電気的な出力が、バッ
テリによって一時的にカバーされるように設けられる。
スタータバッテリに対する充電持続時間には限界がある
ために（前述したようにこの充電はイグニッション・オ
ンのもとでしか行なわれない）、スタータバッテリの再
充電は始動直後に行われなければならない。なぜなら始
動の確実性を比較的短い走行の場合でも保証しなければ
ならないからである。しかしながらエンジンスタートの
直後に、頻繁に多くの電気的負荷がスイッチオンされる
（例えばヒータファン、熱線ウインドウ、シートヒー
タ、エアコン、エアコンファンなど）。これらの負荷自
体は、電気的なエネルギを必要としている。これはスタ
ータバッテリの充電を不足させる。
【０００８】始動直後のスタータバッテリの充電と高い
負荷電力の要求は次のようなことに起因する。すなわ
ち、発電機からの限りのある出力提供は、スタータバッ
テリに対しては比較的多く、そして搭載電源網バッテリ
に対しては比較的少なくなることに起因する。負荷の電
力要求特に高くかつ回転数が低い場合には、搭載電源網
バッテリは、スタータバッテリの優先的な充電によって
さらに負担が増す。このような場合には、搭載電源網電
圧が電気的負荷に対する定格電圧以下に低下し、十分な
給電電力は得られなくなる。このような従来の２バッテ
リ式搭載電源網での供給低下を生じさせないようにする
ために、発電機と負荷は相応に余裕を持って設計仕様さ
れなければならない。しかしながらこれには付加的なコ
ストがかかる。搭載電源網バッテリのさらなる負担は、
スタータバッテリの急速充電による充電効率の悪化をも
引き起こす。この充電効率の悪化は、高い充電電圧の印
加によって引き起こされる。
負荷電力の要求は次のようなことに起因する。すなわ
ち、発電機からの限りのある出力提供は、スタータバッ
テリに対しては比較的多く、そして搭載電源網バッテリ
に対しては比較的少なくなることに起因する。負荷の電
力要求特に高くかつ回転数が低い場合には、搭載電源網
バッテリは、スタータバッテリの優先的な充電によって
さらに負担が増す。このような場合には、搭載電源網電
圧が電気的負荷に対する定格電圧以下に低下し、十分な
給電電力は得られなくなる。このような従来の２バッテ
リ式搭載電源網での供給低下を生じさせないようにする
ために、発電機と負荷は相応に余裕を持って設計仕様さ
れなければならない。しかしながらこれには付加的なコ
ストがかかる。搭載電源網バッテリのさらなる負担は、
スタータバッテリの急速充電による充電効率の悪化をも
引き起こす。この充電効率の悪化は、高い充電電圧の印
加によって引き起こされる。
【０００９】充電効率の悪化から生じる損失は、目下の
２バッテリ式搭載電源網システムにおいては、回転数が
比較的低くて電気的な負荷が比較的高い場合には搭載電
源網バッテリによってカバーされ、発電機電流出力が十
分な場合には発電機によってカバーされる。搭載電源網
バッテリの放電を回避し得るための対抗手段として考え
られることは、より大きな容量のバッテリの投入か、ア
イドリング回転数を引上げて発生電力を高めるか、また
はオートマチックギヤを備えた車両の場合に付加的なシ
フトポイントを挿入するかなどが挙げられる。しかしな
がらこれらの対抗手段はいずれも燃費の悪化に結び付
き、不都合である。さらに負荷管理プログラムの導入に
よって、機関の運転に関与していない構成要素を所定の
状況のもとで遮断させることは、車両の快適性を低下さ
せるのでこのような手段の導入にも利点は少ない。いず
れにせよ前述したような手段によって保証されるのは、
車両の始動がある程度可能になることだけである。
２バッテリ式搭載電源網システムにおいては、回転数が
比較的低くて電気的な負荷が比較的高い場合には搭載電
源網バッテリによってカバーされ、発電機電流出力が十
分な場合には発電機によってカバーされる。搭載電源網
バッテリの放電を回避し得るための対抗手段として考え
られることは、より大きな容量のバッテリの投入か、ア
イドリング回転数を引上げて発生電力を高めるか、また
はオートマチックギヤを備えた車両の場合に付加的なシ
フトポイントを挿入するかなどが挙げられる。しかしな
がらこれらの対抗手段はいずれも燃費の悪化に結び付
き、不都合である。さらに負荷管理プログラムの導入に
よって、機関の運転に関与していない構成要素を所定の
状況のもとで遮断させることは、車両の快適性を低下さ
せるのでこのような手段の導入にも利点は少ない。いず
れにせよ前述したような手段によって保証されるのは、
車両の始動がある程度可能になることだけである。
【００１０】それにもかかわらず、極端に臨界的な走行
状況のもとではもはや始動に十分なスタータバッテリの
充電は保証されない。この臨界的な状況とは、外気温が
低くて短時間の短い走行が連続する合間に長い冷却期間
が生じるような状況であり、そのような場合にはスター
タバッテリの高い部分負荷を伴う冷間時始動がそのつど
生じ、それに続く短い走行ではスタータバッテリの放電
を十分に補うことはできない。スタータバッテリの急速
充電に必要な電力を上回るような発電機の増強は、回転
数が比較的低い場合の充電の消費を比較的少なくさせて
搭載電源網バッテリの充電状態の低下を防ぐが、しかし
ながらそれ自体がスタータバッテリの充電自体に寄与す
ることはない。なぜなら充電電圧はガッシング電圧（Ga
sungspannung)によって制限されるからである。比較的
高い回転数レベルを伴う走行フェーズ中の電力過剰のも
とでは、増強された発電機は、より小さな発電機と同じ
位の電力にセーブされる。比較的低い回転数レベルを伴
う走行フェーズ中は、スタータバッテリの急速充電は搭
載電源網バッテリからの電流取出しによって実施され
る。
状況のもとではもはや始動に十分なスタータバッテリの
充電は保証されない。この臨界的な状況とは、外気温が
低くて短時間の短い走行が連続する合間に長い冷却期間
が生じるような状況であり、そのような場合にはスター
タバッテリの高い部分負荷を伴う冷間時始動がそのつど
生じ、それに続く短い走行ではスタータバッテリの放電
を十分に補うことはできない。スタータバッテリの急速
充電に必要な電力を上回るような発電機の増強は、回転
数が比較的低い場合の充電の消費を比較的少なくさせて
搭載電源網バッテリの充電状態の低下を防ぐが、しかし
ながらそれ自体がスタータバッテリの充電自体に寄与す
ることはない。なぜなら充電電圧はガッシング電圧（Ga
sungspannung)によって制限されるからである。比較的
高い回転数レベルを伴う走行フェーズ中の電力過剰のも
とでは、増強された発電機は、より小さな発電機と同じ
位の電力にセーブされる。比較的低い回転数レベルを伴
う走行フェーズ中は、スタータバッテリの急速充電は搭
載電源網バッテリからの電流取出しによって実施され
る。
【００１１】段階的に低下するスタータバッテリの充電
は、冷却期間を伴う短い走行サイクルにおいては限られ
た数の始動過程しか補うことができない。その場合走行
の合間の短い休止期間はそれほど臨界的なものではな
い。なぜなら暖まっている内燃機関のもとでの始動過程
には、僅かな引きずりトルクと持続時間しか伴わず、あ
るいは暖まった状態での始動はスタータバッテリからの
充電引き出しも僅かだからである。
は、冷却期間を伴う短い走行サイクルにおいては限られ
た数の始動過程しか補うことができない。その場合走行
の合間の短い休止期間はそれほど臨界的なものではな
い。なぜなら暖まっている内燃機関のもとでの始動過程
には、僅かな引きずりトルクと持続時間しか伴わず、あ
るいは暖まった状態での始動はスタータバッテリからの
充電引き出しも僅かだからである。
【００１２】搭載電源網バッテリの充電状態が十分であ
るという前提条件のもとでは、公知の２バッテリ式搭載
電源網の場合、不十分な充電状態のスタータバッテリ
は、直流電圧変換器のバイパスのもとで搭載電源網バッ
テリによって支援可能である。イグニッション・オフの
もとでの相応のスイッチの閉成は、スタータバッテリと
搭載電源網バッテリの間の充電補償に結び付く。これら
の２つのバッテリの間にダイオードが設けられている場
合にも、スタータバッテリから搭載電源網バッテリへの
放電が回避される。スタータバッテリの再充電は、直流
電圧変換器のもとでの電圧引上げの欠損のために非常に
長引く。
るという前提条件のもとでは、公知の２バッテリ式搭載
電源網の場合、不十分な充電状態のスタータバッテリ
は、直流電圧変換器のバイパスのもとで搭載電源網バッ
テリによって支援可能である。イグニッション・オフの
もとでの相応のスイッチの閉成は、スタータバッテリと
搭載電源網バッテリの間の充電補償に結び付く。これら
の２つのバッテリの間にダイオードが設けられている場
合にも、スタータバッテリから搭載電源網バッテリへの
放電が回避される。スタータバッテリの再充電は、直流
電圧変換器のもとでの電圧引上げの欠損のために非常に
長引く。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、前述
したような従来技法における欠点に鑑みこれを解消すべ
く改善を行うことである。
したような従来技法における欠点に鑑みこれを解消すべ
く改善を行うことである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】前記課題は本発明によ
り、制御ユニットは、タイマを含んでおり、スタータバ
ッテリとして用いられるバッテリに対して提供される充
電電力を、電気的負荷の需要に応じて時間的に変動する
電力消費と、エンジン回転数に依存して変動する発電機
出力ないしは発電機のフル稼働度に適合化させるように
して解決される。
り、制御ユニットは、タイマを含んでおり、スタータバ
ッテリとして用いられるバッテリに対して提供される充
電電力を、電気的負荷の需要に応じて時間的に変動する
電力消費と、エンジン回転数に依存して変動する発電機
出力ないしは発電機のフル稼働度に適合化させるように
して解決される。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明による電圧制御のための方
法及び装置によって得られる利点は、バッテリおよび/
または発電機自体をパワーアップさせることなく、公知
の２バッテリ式搭載電源網に比べて、始動の確実性がレ
ベルアップされることである。それと同時に充電効率の
アップとバッテリ寿命の向上も得られる。充電効率の向
上は、燃料消費も従来のシステムに比べて少なくさせ
る。これらの利点は、請求項１の特徴部分に記載された
本発明による電圧制御のための方法並びに外方法を実施
する装置によって達成される。その際のスタータバッテ
リに対する充電持続時間並びに充電電流の時間経過特性
は、時事の専らの条件に適応化される。特にスタータバ
ッテリが車両の停止状態のもとでもなお再充電される場
合には、制御装置内に集積されている電圧変換器を介し
て再充電が、アフターランニングフェーズにおいてもな
お作動している制御装置によって活動状態に維持され
る。この制御装置は有利には、固有のプロセッサを含ん
でおり、これは例えばマイクロプロセッサやタイマなど
である。また有利にはこの制御装置は、本来のエンジン
制御機器に接続されてエンジン固有の条件に関するそれ
らのデータや情報並びに搭載電源網に関するデータや情
報を交換する。これらの情報とは、エンジン回転数、バ
ッテリ温度、レギュレータ温度、発電機電流、イグニッ
ション・オンに関する情報、制御電圧、励磁電流比など
である。
法及び装置によって得られる利点は、バッテリおよび/
または発電機自体をパワーアップさせることなく、公知
の２バッテリ式搭載電源網に比べて、始動の確実性がレ
ベルアップされることである。それと同時に充電効率の
アップとバッテリ寿命の向上も得られる。充電効率の向
上は、燃料消費も従来のシステムに比べて少なくさせ
る。これらの利点は、請求項１の特徴部分に記載された
本発明による電圧制御のための方法並びに外方法を実施
する装置によって達成される。その際のスタータバッテ
リに対する充電持続時間並びに充電電流の時間経過特性
は、時事の専らの条件に適応化される。特にスタータバ
ッテリが車両の停止状態のもとでもなお再充電される場
合には、制御装置内に集積されている電圧変換器を介し
て再充電が、アフターランニングフェーズにおいてもな
お作動している制御装置によって活動状態に維持され
る。この制御装置は有利には、固有のプロセッサを含ん
でおり、これは例えばマイクロプロセッサやタイマなど
である。また有利にはこの制御装置は、本来のエンジン
制御機器に接続されてエンジン固有の条件に関するそれ
らのデータや情報並びに搭載電源網に関するデータや情
報を交換する。これらの情報とは、エンジン回転数、バ
ッテリ温度、レギュレータ温度、発電機電流、イグニッ
ション・オンに関する情報、制御電圧、励磁電流比など
である。
【００１６】本発明の別の有利な構成例及び実施例は従
属請求項に記載されている。
属請求項に記載されている。
【００１７】
【実施例】次に本発明を図面に基づき以下の明細書で詳
細に説明する。
細に説明する。
【００１８】図中には本発明による２バッテリ式搭載電
源網の構成要素が示されている。この場合詳細には、図
には示されていない内燃機関によって駆動される発電機
が符号Ｇで示されており、その出力電圧は発電機Ｇに付
属する電圧レギュレータによって所定の電圧Ｕに制御さ
れる。この電圧の高さは要求に合わせて適応化される。
発電機Ｇは、搭載電源網の供給に必要とされる電気エネ
ルギを供給する。この場合当該実施例では発電機Ｇの電
流Ｉ′の送出は電圧レギュレータＲＥを介して制御され
る。
源網の構成要素が示されている。この場合詳細には、図
には示されていない内燃機関によって駆動される発電機
が符号Ｇで示されており、その出力電圧は発電機Ｇに付
属する電圧レギュレータによって所定の電圧Ｕに制御さ
れる。この電圧の高さは要求に合わせて適応化される。
発電機Ｇは、搭載電源網の供給に必要とされる電気エネ
ルギを供給する。この場合当該実施例では発電機Ｇの電
流Ｉ′の送出は電圧レギュレータＲＥを介して制御され
る。
【００１９】電圧レギュレータＲＥに接続されている搭
載電源網バッテリＢＢは、制御装置ＳＥ（例えばマイク
ロプロセッサやタイマなどのプロセッサを備えた制御機
器）を介して第２のバッテリ、すなわちスタータバッテ
リＢＳに接続可能である。このスタータバッテリＢＳ自
体は、スタータＳと接続され、スタータリレーＳＲを介
してスタータＳのさらなる端子に接続可能である。この
スタータリレーＳＲは通常の端子５０としても示されて
いる。
載電源網バッテリＢＢは、制御装置ＳＥ（例えばマイク
ロプロセッサやタイマなどのプロセッサを備えた制御機
器）を介して第２のバッテリ、すなわちスタータバッテ
リＢＳに接続可能である。このスタータバッテリＢＳ自
体は、スタータＳと接続され、スタータリレーＳＲを介
してスタータＳのさらなる端子に接続可能である。この
スタータリレーＳＲは通常の端子５０としても示されて
いる。
【００２０】制御装置ＳＥは、マイクロプロセッサＭＣ
と直流電圧変換器ＳＷ（ＤＣ／ＤＣ変換器）を含んでお
り、この直流電圧変換器は、搭載電源網バッテリＢＢの
正極とスタータバッテリＢＳの間に設けられている。こ
の電圧変換器に対して並列にスイッチＳＢが設けられて
おり、このスイッチＳＷにはさらなる別のスイッチＳＶ
が接続されている。これらの２つのスイッチＳＢ，ＳＷ
は、当該実施例では制御装置ＳＥの構成要素であるが、
但しそれらは制御装置ＳＥの外部に存在していてもよ
い。搭載電源網バッテリＢＢとスタータバッテリＢＳ
は、スイッチＳＢを介して相互に接続されていてもよ
い。スイッチＳＶを介して、遮断可能な負荷ＶＡが電圧
変換器ＳＷないしは搭載電源網バッテリＢＢに接続可能
である。遮断不可能な負荷ＶＤは、搭載電源網バッテリ
ＢＢの正極に直結され、始動に関与する負荷ＶＳは、一
方で電圧変換器ＳＷ並びに搭載電源網ＢＢに接続され、
また閉成されたスイッチＳＢのもとではさらにスタータ
バッテリＢＳに接続される。
と直流電圧変換器ＳＷ（ＤＣ／ＤＣ変換器）を含んでお
り、この直流電圧変換器は、搭載電源網バッテリＢＢの
正極とスタータバッテリＢＳの間に設けられている。こ
の電圧変換器に対して並列にスイッチＳＢが設けられて
おり、このスイッチＳＷにはさらなる別のスイッチＳＶ
が接続されている。これらの２つのスイッチＳＢ，ＳＷ
は、当該実施例では制御装置ＳＥの構成要素であるが、
但しそれらは制御装置ＳＥの外部に存在していてもよ
い。搭載電源網バッテリＢＢとスタータバッテリＢＳ
は、スイッチＳＢを介して相互に接続されていてもよ
い。スイッチＳＶを介して、遮断可能な負荷ＶＡが電圧
変換器ＳＷないしは搭載電源網バッテリＢＢに接続可能
である。遮断不可能な負荷ＶＤは、搭載電源網バッテリ
ＢＢの正極に直結され、始動に関与する負荷ＶＳは、一
方で電圧変換器ＳＷ並びに搭載電源網ＢＢに接続され、
また閉成されたスイッチＳＢのもとではさらにスタータ
バッテリＢＳに接続される。
【００２１】制御装置ＳＥないしは該制御装置ＳＥのマ
イクロプロセッサＭＣには（このマイクロプロセッサは
タイマー、メモリ、アナログ/デジタル変換会ＡＤＷ、
信号送出ないし制御信号送出のための手段を備えた少な
くとも１つのデジタル計算機を含んでいる）、端子１５
を介して点火の活動化を識別し得る信号ＺＥ（“イグニ
ッション・オン”）が供給される。さらに少なくとも１
つの付加的な端子を介してエンジン回転数ｎＭが供給さ
れる。エンジン制御機器ＳＧへの接続は、設けられてい
てもよい。さらなる入力側を介して制御装置ＳＥは、温
度信号Ｔ、例えば電圧レギュレータＲＥの温度を供給す
る。その他にも制御電圧Ｕ、励磁電流クロック比ＴＶ、
発電機電流Ｉなどが供給されてもよい。これらのパラメ
ータは、必ずしも全て供給されなければならないもので
はなく、それらのうちのどれが電圧制御のために制御装
置ＳＥによっって考慮されるべきかは任意に選択可能で
ある。図中信号線路は細い実線によって表わされてお
り、電圧供給線路は、太い実線によって表わされてい
る。
イクロプロセッサＭＣには（このマイクロプロセッサは
タイマー、メモリ、アナログ/デジタル変換会ＡＤＷ、
信号送出ないし制御信号送出のための手段を備えた少な
くとも１つのデジタル計算機を含んでいる）、端子１５
を介して点火の活動化を識別し得る信号ＺＥ（“イグニ
ッション・オン”）が供給される。さらに少なくとも１
つの付加的な端子を介してエンジン回転数ｎＭが供給さ
れる。エンジン制御機器ＳＧへの接続は、設けられてい
てもよい。さらなる入力側を介して制御装置ＳＥは、温
度信号Ｔ、例えば電圧レギュレータＲＥの温度を供給す
る。その他にも制御電圧Ｕ、励磁電流クロック比ＴＶ、
発電機電流Ｉなどが供給されてもよい。これらのパラメ
ータは、必ずしも全て供給されなければならないもので
はなく、それらのうちのどれが電圧制御のために制御装
置ＳＥによっって考慮されるべきかは任意に選択可能で
ある。図中信号線路は細い実線によって表わされてお
り、電圧供給線路は、太い実線によって表わされてい
る。
【００２２】図に示されている回路装置では、バッテリ
充電の際に高い充電効率が得られる。それに対して効率
レベルチェーンが搭載電源網バッテリＢＢを“充放電”
十分にバイパスさせる。スタータバッテリＢＳに使用さ
れる充電電力は、必要に応じて変動する電気負荷の電力
と、エンジン回転数に依存して変動する発電機の出力に
適応化される。そのような手法は可能である。なぜなら
制御装置ＳＥは、２バッテリ式搭載電源網に対してタイ
マやアナログ回路を備えたデジタル計算機分だけ拡張さ
れているからである。それによりスタータバッテリＢＳ
の寿命を延ばす時間制御が実現可能となる。またタイマ
ーなしでもバッテリ充電と制御装置ＳＥを充電電流が所
定の限界値を下回った場合に遮断することが可能であ
る。タイマーの使用と充電電流の時間経過の使用下では
バッテリ特性曲線との比較によってバッテリの診断が可
能となる。スイッチに対して求められる制御信号はマイ
クロプロセッサに供給される。さらにスタータバッテリ
ＢＳに対する充電時間は、発電機Ｇの比較的高い電力余
裕度の時間区分に移行させることも可能である。スター
タバッテリＢＳの優先的な充電は、十分に回避されるべ
きである。さらにスタータバッテリＢＳの優先的な充電
は、その困難性に関して重み付けされたシーケンス“臨
界的走行サイクル”に従ってのみ行われるべきであり、
この場合、測定、または算出、または特性曲線から求め
られた充電状態に対する評価値が、バッテリ充電の方式
に対する決定と積分の初期値検出に対して利用される。
そのような限界値は、以下のようにとして定義すること
もできる。
充電の際に高い充電効率が得られる。それに対して効率
レベルチェーンが搭載電源網バッテリＢＢを“充放電”
十分にバイパスさせる。スタータバッテリＢＳに使用さ
れる充電電力は、必要に応じて変動する電気負荷の電力
と、エンジン回転数に依存して変動する発電機の出力に
適応化される。そのような手法は可能である。なぜなら
制御装置ＳＥは、２バッテリ式搭載電源網に対してタイ
マやアナログ回路を備えたデジタル計算機分だけ拡張さ
れているからである。それによりスタータバッテリＢＳ
の寿命を延ばす時間制御が実現可能となる。またタイマ
ーなしでもバッテリ充電と制御装置ＳＥを充電電流が所
定の限界値を下回った場合に遮断することが可能であ
る。タイマーの使用と充電電流の時間経過の使用下では
バッテリ特性曲線との比較によってバッテリの診断が可
能となる。スイッチに対して求められる制御信号はマイ
クロプロセッサに供給される。さらにスタータバッテリ
ＢＳに対する充電時間は、発電機Ｇの比較的高い電力余
裕度の時間区分に移行させることも可能である。スター
タバッテリＢＳの優先的な充電は、十分に回避されるべ
きである。さらにスタータバッテリＢＳの優先的な充電
は、その困難性に関して重み付けされたシーケンス“臨
界的走行サイクル”に従ってのみ行われるべきであり、
この場合、測定、または算出、または特性曲線から求め
られた充電状態に対する評価値が、バッテリ充電の方式
に対する決定と積分の初期値検出に対して利用される。
そのような限界値は、以下のようにとして定義すること
もできる。
【００２３】放電バッテリに対する最低限界値（初期値
“充電に対する積分”のリセット） 優先的充電に対する下方の限界値、発電機電力余裕度の
もとでの充電に対する平均的限界値、およびフル充電バ
ッテリに対する上方の限界値（初期値“放電に対する積
分”のリセット） 充電バランスの臨界的な市街地走行サイクルと充電バラ
ンスの非臨界的な郊外走行サイクルが混合された走行を
実施する自動車の場合、評価に対する上方の限界値が頻
繁に達成される。測定された充電電流消費と無傷のスタ
ータバッテリＢＳとの比較は、場合によっては積分の初
期値の“フル充電”へのリセットを許容する。そのため
時間的積分は、充電状態評価に対して十分な結果を予期
できる。比較的長い走行持続時間の経過後の評価値“ス
タータバッテリーフル充電”のもとでの非臨界的状態に
おいてもなおまだ顕著な充電電流が生じている場合に
は、このことはスタータバッテリＢＳの欠陥を示唆し、
これはドライバに適切な表示によって示されている。従
って診断システムを介してスタータバッテリＢＳの突然
の故障の予知が始動確実性の失われる前に早期に通報に
よって行われる。
“充電に対する積分”のリセット） 優先的充電に対する下方の限界値、発電機電力余裕度の
もとでの充電に対する平均的限界値、およびフル充電バ
ッテリに対する上方の限界値（初期値“放電に対する積
分”のリセット） 充電バランスの臨界的な市街地走行サイクルと充電バラ
ンスの非臨界的な郊外走行サイクルが混合された走行を
実施する自動車の場合、評価に対する上方の限界値が頻
繁に達成される。測定された充電電流消費と無傷のスタ
ータバッテリＢＳとの比較は、場合によっては積分の初
期値の“フル充電”へのリセットを許容する。そのため
時間的積分は、充電状態評価に対して十分な結果を予期
できる。比較的長い走行持続時間の経過後の評価値“ス
タータバッテリーフル充電”のもとでの非臨界的状態に
おいてもなおまだ顕著な充電電流が生じている場合に
は、このことはスタータバッテリＢＳの欠陥を示唆し、
これはドライバに適切な表示によって示されている。従
って診断システムを介してスタータバッテリＢＳの突然
の故障の予知が始動確実性の失われる前に早期に通報に
よって行われる。
【００２４】充電バランスが極端に臨界的な走行状況の
場合、十分なエネルギ供給の伴う走行状況が単純に過度
に少ないと、本発明による電圧制御方法のもとでも始動
確実性は失われてしまう。但しこのような場合には、監
視によって、診断システムを介してドライバに残りごく
僅かな始動しか可能ではないことが警告できる。さらに
充電バランスの臨界的走行状況によって、もはやエネル
ギが得られなくなりそうな場合には、第１段階で本発明
による制御方法に対して付加的に負荷遮断を実施させる
ことも可能である。その場合には、まず快適性に係わる
負荷が外される。第２段階では安全性に係わる負荷も外
される。
場合、十分なエネルギ供給の伴う走行状況が単純に過度
に少ないと、本発明による電圧制御方法のもとでも始動
確実性は失われてしまう。但しこのような場合には、監
視によって、診断システムを介してドライバに残りごく
僅かな始動しか可能ではないことが警告できる。さらに
充電バランスの臨界的走行状況によって、もはやエネル
ギが得られなくなりそうな場合には、第１段階で本発明
による制御方法に対して付加的に負荷遮断を実施させる
ことも可能である。その場合には、まず快適性に係わる
負荷が外される。第２段階では安全性に係わる負荷も外
される。
【００２５】本発明による、スタータバッテリＢＳの充
電持続時間の延長は、充電効率の上昇のために達成され
る。その場合、制御装置ＳＥの遮断がイグニッションス
イッチの位置に直接結合されるのではなく、制御装置Ｓ
Ｅがその経緯に依存して設定ないし変更可能な持続時間
の後で初めて遮断される。制御装置ＳＥ、つまりマイク
ロコンピュータやタイマを備えた制御機器がなおスイッ
チオンされ続ける限り、電圧変換器ＳＷもアクティブ状
態で駆動され続けられ、スタータバッテリＢＳの得られ
る電圧は、適切に最適化された値に維持され得る。制御
機器が遮断されスタータバッテリＢＳの充電が終了した
場合には、以下の基準に従って決定され得る。
電持続時間の延長は、充電効率の上昇のために達成され
る。その場合、制御装置ＳＥの遮断がイグニッションス
イッチの位置に直接結合されるのではなく、制御装置Ｓ
Ｅがその経緯に依存して設定ないし変更可能な持続時間
の後で初めて遮断される。制御装置ＳＥ、つまりマイク
ロコンピュータやタイマを備えた制御機器がなおスイッ
チオンされ続ける限り、電圧変換器ＳＷもアクティブ状
態で駆動され続けられ、スタータバッテリＢＳの得られ
る電圧は、適切に最適化された値に維持され得る。制御
機器が遮断されスタータバッテリＢＳの充電が終了した
場合には、以下の基準に従って決定され得る。
【００２６】1. イグニッションの活動化、発電機電流
Ｉの評価及びレギュレータ温度Ｔの評価による識別のた
めのイグニッションの遮断による基準、 2. エンジン始動の実施による基準、エンジン回転数信
号ｎＭにおいて識別可能、さらにレギュレータ電圧Ｕお
よび/またはレギュレータ温度Ｔも考慮可能である。実
施されたエンジン始動イベントは、発電機電圧Ｕの時間
経過単独でも識別可能である。これはエンジン始動後に
所定の形式で上昇するはずである。
Ｉの評価及びレギュレータ温度Ｔの評価による識別のた
めのイグニッションの遮断による基準、 2. エンジン始動の実施による基準、エンジン回転数信
号ｎＭにおいて識別可能、さらにレギュレータ電圧Ｕお
よび/またはレギュレータ温度Ｔも考慮可能である。実
施されたエンジン始動イベントは、発電機電圧Ｕの時間
経過単独でも識別可能である。これはエンジン始動後に
所定の形式で上昇するはずである。
【００２７】3. 制御機器ないし制御装置ＳＥの活動化
ないしは遮断は、スタータバッテリＢＳのフル充電の検
出後に行われる。これは充電電流の時間経過か又はレギ
ュレータ電圧や励磁電流のクロック比に基づいて識別可
能である。
ないしは遮断は、スタータバッテリＢＳのフル充電の検
出後に行われる。これは充電電流の時間経過か又はレギ
ュレータ電圧や励磁電流のクロック比に基づいて識別可
能である。
【００２８】制御機器が前述したパラメータの評価に基
づいて遮断されると、スタータバッテリＢＳの十分な充
電が極端な作動条件のもとでも（エンジン始動の合間の
短い走行持続時間）保証される。
づいて遮断されると、スタータバッテリＢＳの十分な充
電が極端な作動条件のもとでも（エンジン始動の合間の
短い走行持続時間）保証される。
【００２９】内燃機関の運転に関するスタータバッテリ
ＢＳの充電持続時間の延長は、スタータバッテリＢＳの
充電を伴う走行モードにおいても、発電機Ｇが電力余裕
度を有するまで待機させることも可能である。それによ
り、負荷電力が走行中に均等に配分され、より高い発電
機のフル利用が達成でき、これはスタータバッテリＢＳ
の充電効率の上昇に結び付く。スタータバッテリＢＳへ
の高い電流成分は、搭載電源網バッテリＢＢの充放電効
率を介して発電機Ｇから直接入る。この目的の達成のた
めに、スタータバッテリＢＳの再充電は、発電機利用の
少ないフェーズで温度と電流に依存して制御される発電
機電圧Ｕに依存して行われる。発電機のフル稼働状態の
識別のための情報は、測定されたレギュレータ温度Ｔお
よび/または測定された発電機電流Ｉおよび/または測定
された発電機電圧Ｕおよび/または発電機レギュレータ
のクロック比ないし制御機器の励磁電流のクロック比か
らアナログまたはデジタル処理で評価され得る。制御機
器の遮断は、車両静止状態での高い電流と搭載電源網バ
ッテリＢＢの放電を最小化するために行われる。それに
よって、充電電圧、スイッチオン・オフ時間、スタータ
バッテリＢＳの充電持続時間は、本発明によって提案さ
れた解決手段のもとで、バッテリ温度と、始動の際に取
り出された充電量の先行経過と、走行の際の発電機電圧
Ｕの先行経過と、先行する走行の持続時間とに依存す
る。この場合始動の際に取り出された充電量の先行経過
は、測定されたスタータ電流と始動持続時間、または測
定された搭載電源網電圧又は発電機電圧の比較から求め
られ、あるいは温度または充電状態に依存するバッテリ
特性曲線の考慮下で搭載電源網バッテリＢＢにおける電
圧降下の評価と、測定された電圧降下の持続時間の評価
によって求められる。始動の際に取り出された充電量の
先行経過は、測定された搭載電源網電圧、発電機電圧、
または搭載電源網バッテリ電圧降下、及び測定された降
下の持続時間の比較から、数学的に模倣されたバッテリ
モデルによるシミュレーションを用いて求めることがで
き、さらにエンジン固有のおよび/または温度依存性の
スタータ電流及び始動量に対する特性マップを用いて考
慮でき、あるいは、エンジン固有の温度依存性のスター
タ電流及び始動量に対する計算を、内燃機関に対する数
学的模倣によるモデルにおけるシミュレーションを用い
て求めることができる。
ＢＳの充電持続時間の延長は、スタータバッテリＢＳの
充電を伴う走行モードにおいても、発電機Ｇが電力余裕
度を有するまで待機させることも可能である。それによ
り、負荷電力が走行中に均等に配分され、より高い発電
機のフル利用が達成でき、これはスタータバッテリＢＳ
の充電効率の上昇に結び付く。スタータバッテリＢＳへ
の高い電流成分は、搭載電源網バッテリＢＢの充放電効
率を介して発電機Ｇから直接入る。この目的の達成のた
めに、スタータバッテリＢＳの再充電は、発電機利用の
少ないフェーズで温度と電流に依存して制御される発電
機電圧Ｕに依存して行われる。発電機のフル稼働状態の
識別のための情報は、測定されたレギュレータ温度Ｔお
よび/または測定された発電機電流Ｉおよび/または測定
された発電機電圧Ｕおよび/または発電機レギュレータ
のクロック比ないし制御機器の励磁電流のクロック比か
らアナログまたはデジタル処理で評価され得る。制御機
器の遮断は、車両静止状態での高い電流と搭載電源網バ
ッテリＢＢの放電を最小化するために行われる。それに
よって、充電電圧、スイッチオン・オフ時間、スタータ
バッテリＢＳの充電持続時間は、本発明によって提案さ
れた解決手段のもとで、バッテリ温度と、始動の際に取
り出された充電量の先行経過と、走行の際の発電機電圧
Ｕの先行経過と、先行する走行の持続時間とに依存す
る。この場合始動の際に取り出された充電量の先行経過
は、測定されたスタータ電流と始動持続時間、または測
定された搭載電源網電圧又は発電機電圧の比較から求め
られ、あるいは温度または充電状態に依存するバッテリ
特性曲線の考慮下で搭載電源網バッテリＢＢにおける電
圧降下の評価と、測定された電圧降下の持続時間の評価
によって求められる。始動の際に取り出された充電量の
先行経過は、測定された搭載電源網電圧、発電機電圧、
または搭載電源網バッテリ電圧降下、及び測定された降
下の持続時間の比較から、数学的に模倣されたバッテリ
モデルによるシミュレーションを用いて求めることがで
き、さらにエンジン固有のおよび/または温度依存性の
スタータ電流及び始動量に対する特性マップを用いて考
慮でき、あるいは、エンジン固有の温度依存性のスター
タ電流及び始動量に対する計算を、内燃機関に対する数
学的模倣によるモデルにおけるシミュレーションを用い
て求めることができる。
【００３０】制御機器及び直流電圧変換器の投入持続時
間に対してそのように求められた評価値には、安全性な
いし確実性の上乗せが導入されるべきである。スタータ
バッテリＢＳの過充電は、温度を担う充電電圧のもとで
危惧には及ばない。充電電圧の制限は、充電電流自体を
自動的に低減する。バッテリ−充電/位置と、イグニッ
ションロックの結合の廃止によって、スタータバッテリ
ＢＳの極端な急速充電を省くことができ、スタータバッ
テリＢＳに対する充電電流の時間経過が最適かつ滑らか
にバッテリ温度と充電状態に適応化される。
間に対してそのように求められた評価値には、安全性な
いし確実性の上乗せが導入されるべきである。スタータ
バッテリＢＳの過充電は、温度を担う充電電圧のもとで
危惧には及ばない。充電電圧の制限は、充電電流自体を
自動的に低減する。バッテリ−充電/位置と、イグニッ
ションロックの結合の廃止によって、スタータバッテリ
ＢＳの極端な急速充電を省くことができ、スタータバッ
テリＢＳに対する充電電流の時間経過が最適かつ滑らか
にバッテリ温度と充電状態に適応化される。
【図１】本発明による方法を実施するための電圧制御の
ための装置の実施例を示した図である。
ための装置の実施例を示した図である。
Ｓ スタータ Ｇ 発電機 ＢＳ スタータバッテリ ＢＢ 搭載電源網バッテリ ＶＳ 始動に係わる負荷 ＶＡ 遮断可能な負荷 ＶＤ 遮断不可能な負荷 ＳＥ 制御装置 ＳＷ 電圧変換器 ＳＢ スイッチ ＳＶ スイッチ ＳＲ スタータリレー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０２Ｐ 9/04 Ｈ０２Ｐ 9/04 Ｍ (72)発明者 ライナー ロイニヒ ドイツ連邦共和国 ゲールリンゲン ガル テンシュトラーセ 17 (72)発明者 ペーター アーナー ドイツ連邦共和国 ベープリンゲン キル ヒハイマー シュトラーセ 18
Claims (11)
- 【請求項１】 少なくとも１つの発電機によって充電可
能な少なくとも２つのバッテリを有し、該バッテリは負
荷の給電に用いられかつ制御装置の電圧レギュレータを
介して相互に接続可能であり、制御ユニットがエンジン
及び/又は搭載電源網の典型的な情報を供給可能であ
り、それらはプロセッサ装置内部で少なくとも１つのマ
イクロコンピュータによって処理されるものである、車
両搭載電源網における電圧制御のための方法において、 前記制御ユニット（ＳＥ）は、タイマを含んでおり、ス
タータバッテリとして用いられるバッテリ（ＢＳ）に対
して提供される充電電力を、電気的負荷（ＶＳ，ＶＡ，
ＶＤ）の需要に応じて時間的に変動する電力消費と、エ
ンジン回転数に依存して変動する発電機（Ｇ）出力ない
しは発電機のフル稼働度に適合化させることを特徴とす
る方法。 - 【請求項２】 発電機（Ｇ）のフル稼働状態の識別のた
めに、測定されたレギュレータ温度（Ｔ）、および/ま
たは測定された発電機電流（Ｉ）、および/または測定
された発電機電圧（Ｕ）、および/または制御装置（Ｓ
Ｅ）内の発電機レギュレータのクロック比（ＴＶ）から
の情報をデジタルまたはアナログ処理する、請求項１記
載の方法。 - 【請求項３】 スタータバッテリ（ＢＳ）の充電に対す
る期間を、予め定められる条件に依存して適応化する、
請求項１記載の方法。 - 【請求項４】 前記制御装置は、エンジンの遮断後も所
定の期間の間電圧を供給し、スタータバッテリ（ＢＳ）
にこの期間中、所要の充電電圧を制御装置（ＳＥ）を介
して供給する、請求項１または２記載の方法。 - 【請求項５】 前記制御装置にてアフターランニング
が、所定のエンジン特性量及び/または搭載電源網特性
量に依存して終了され、これらの特性量は制御装置（Ｓ
Ｅ）に供給されるかまたは制御装置自体から求められ
る、請求項１から４いずれか１項記載の方法。 - 【請求項６】 スタータバッテリ（ＢＳ）に蓄積された
充電量が評価され、この評価された充電量があと僅かな
始動過程に対してしか十分でない場合には、その表示が
行われる、請求項１から５いずれか１項記載の方法。 - 【請求項７】 スタータバッテリ（ＢＳ）の充電を、請
求項１から５に記載の方法に従って行うことを特徴とす
る、車両搭載電源網における電圧制御のための装置。 - 【請求項８】 制御装置がエンジン制御機器（ＳＧ）と
接続されるか、または制御装置（ＳＥ）がエンジン制御
機器自体によって構成されている、請求項７記載の装
置。 - 【請求項９】 搭載電源網バッテリとスタータバッテリ
が異なる定格電圧を有していることを特徴とする、車両
搭載電源網における電圧制御のための装置。 - 【請求項１０】 少なくとも１つの発電機（Ｇ）によっ
て充電可能な少なくとも２つのバッテリ（ＢＢ，ＢＳ）
を有し、該バッテリは負荷（ＶＳ，ＶＡ，ＶＤ，Ｓ）の
給電に用いられかつ制御装置（ＳＥ）の電圧レギュレー
タ（ＳＷ）を介して相互に接続可能であり、前記制御装
置（ＳＥ）がエンジン及び/又は搭載電源網の典型的な
情報を供給可能であり、それらはプロセッサ装置内部で
少なくとも１つのマイクロコンピュータ（ＭＣ）によっ
て処理されるものである、車両搭載電源網における電圧
制御のための方法において、 スタータバッテリ（ＢＳ）の充電電圧、スイッチオンお
よび/またはオフ時点、および/または充電持続時間が、
バッテリ温度（Ｔ）および/または始動時に取り出され
た充電量の先行経過および/または走行時の発電機電圧
（Ｕ）の先行経過および/または先行する走行の持続時
間に依存して確定されることを特徴とする方法。 - 【請求項１１】 始動時に取り出された充電量の先行経
過が、測定されたスタータ電流と始動持続時間に依存し
て、あるいは測定された搭載電源網電圧の電圧降下、発
電機電圧またはバッテリ電圧及び充電状態に依存するバ
ッテリ特性曲線の考慮下で測定された降下の持続時間の
比較から、あるいは測定された搭載電源網、発電機また
は搭載電源網バッテリ−電圧降下と数学的に模倣された
バッテリモデルおよびエンジン固有の温度依存性のスタ
ータ電流及び始動量に対する特性マップを用いたシミュ
レーションを用いて、あるいは、エンジン固有の温度依
存性のスタータ電流及び始動量に対する計算を用いた、
内燃機関、スタータ（Ｓ）及びバッテリ（Ｂ）に対する
数学的模倣によるモデルにおけるシミュレーションを用
いて求める、請求項１０記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19951128.4 | 1999-10-23 | ||
| DE19951128A DE19951128A1 (de) | 1999-10-23 | 1999-10-23 | Verfahren und Vorrichtung zur Spannungsregelung |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001186687A true JP2001186687A (ja) | 2001-07-06 |
Family
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