JP2003143771A - 自動車用の補助機能装置およびその運転方法 - Google Patents
自動車用の補助機能装置およびその運転方法Info
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Abstract
ジェネレータを回転させずにできるだけ長い運転時間を
可能にする自動車用補助機能装置を提供する。 【解決手段】 本発明は、自動車1用の補助機能装置に
関する。補助機能装置は、補助装置2のための電気消費
装置8、12と、自動車電気系統電圧UB の検出装置1
3と、検出されたバッテリ電圧に対応して電気消費装置
をバッテリに電気的に接続するためあるいはバッテリか
ら切り離すための電力供給制御ユニット6とを備えてい
る。ジェネレータによって再充電可能な補助エネルギー
アキュムレータ7が設けられ、この補助エネルギーアキ
ュムレータ7が電力供給制御ユニット6に接続され、電
力供給制御ユニット6が検出された自動車電気系統電圧
UBに依存してバッテリの代わりに電気消費装置に電気
的に接続されるかまたはこの電気消費装置から切り離さ
れるように形成されている。
Description
分に記載した自動車用補助機能装置と、この補助機能装
置を運転するための方法に関する。
64469号明細書によって知られている。この補助機
能装置の場合、補助装置の電気消費装置のための電力供
給制御ユニットは、検出された自動車バッテリ電圧のた
めに3つの閾値が設定されるように形成されている。第
1の閾値を下回ることが検出されると、警報が運転者に
出力される。第2の低い閾値を下回るときに、補助装置
の電気消費装置(または他の補助装置の電気消費装置)
が自動車バッテリから切り離され、それによって自動車
バッテリの過放電が防止され、自動車の始動可能性が保
証される。補助装置の電気消費装置または他の補助装置
の電気消費装置の新たな接続は、第1と第2の閾値より
も高い第3の閾値を上回ったことが検出されるときに行
われる。
圧の監視と場合によっては予め定めた閾値を上回るとき
に電気消費装置を停止することによって実現される他の
システムが例えば欧州特許出願公開第0636520号
公報と米国特許第5691619号明細書によって知ら
れている。自動車バッテリの過放電防止が米国特許第5
693986号明細書によって知られている。この場
合、自動車の停止時に電気消費装置の時間停止が行われ
る。更に、自動車バッテリの過放電防止が米国特許第5
929604号明細書によって知られている。この場
合、時間によって積分された電話システムの測定エネル
ギー消費が予め定めた閾値を上回ったときに、自動車バ
ッテリから給電される移動電話システムが停止される。
電話システムのスイッチオンは、自動車ジェネレータか
ら自動車バッテリへの電流の流れが確認されるときに行
われる。
7742号公報により、自動車用電力供給装置が知られ
ている。この電力供給装置の場合には、スタータバッテ
リとそれから切り離された電力供給バッテリが設けられ
ている。この場合、両バッテリについて過放電防止が達
成される。これは、それぞれのバッテリ電圧が監視さ
れ、それぞれのバッテリ電圧が予め定めた閾値よりも低
下する際に、対応するバッテリが電気消費装置網すなわ
ち自動車電気系統から切り離される。
では自動車バッテリの過放電防止が達成され、他方では
それにもかかわらず自動車ジェネレータを回転させずに
できるだけ長い運転時間を可能にする、自動車用補助機
能装置とこの補助機能装置を運転するための方法を提供
することである。
い、請求項5記載の自動車用補助機能装置と、請求項1
記載の対応する運転方法によって解決される。自動車電
気系統電圧監視と組み合わせて補助機能装置に補助エネ
ルギーアキュムレータを設け、自動車電気系統電圧の所
定の閾値を上回ったときに自動車バッテリから電気消費
装置を分離することにより、一方ではバッテリの寿命を
短縮し、スタート困難にする自動車バッテリの過放電が
回避され、他方では自動車バッテリが弱くなったときに
補助エネルギーアキュムレータによって電気消費装置の
運転時間を延長し、更に自動車バッテリを大切に使う。
これは特に、自動車電気系統電圧の第1の閾値を下回っ
た後で、補助装置の電気消費装置の電力供給が先ず最初
に補助エネルギーアキュムレータから行われ、その後初
めてバッテリが負荷されることによって実現される。
電気消費装置は好ましくは無線データ伝送装置、特に移
動体通信標準規格による無線データ伝送装置およびまた
は補助ヒータの制御装置である。
記載してある。
明を例示的に詳しく説明する。
られている。この補助ヒータ2は一方では自動車バスシ
ステム3に接続され、他方ではインターフェース4を介
して電子制御モジュール10に接続されている。電子制
御モジュール10は電力供給制御ユニット6と、補助蓄
電池(補助エネルギーアキュムレータ)7と、制御また
はインターフェース電子機器8と、GSM送受信器12
と、このGSM送受信器12に接続されたGSMアンテ
ナ9を含んでいる。自動車バッテリ11は電力制御ユニ
ット6に接続され、電子制御モジュール10のための電
源としての働きをする。電力供給制御ユニット6は更
に、補助蓄電池7に接続され一方、出力側でGSMモジ
ュール12と制御またはインターフェース電子機器8に
接続されている。この場合、制御またはインターフェー
ス電子機器8は、補助ヒータ2を制御するために、イン
ターフェース4に接続されている。
介して補助ヒータ2の遠隔制御を実現する働きをする。
この場合、操作人はその移動電話によって例えば補助ヒ
ータ2のスイッチを入れるためにスタート時間を入力可
能であるかあるいは補助ヒータ用スタート指令または例
えば暖房出力のような所定のシステムパラメータを直接
入力することができる。
転時に、電子制御モジュール10の電力供給は自動車バ
ッテリ11の端子を介して行われる。自動車バッテリ1
1はエンジン回転時に自動車ジェネレータから絶えず充
電補充され、従ってエンジン回転時に電力供給は結局は
自動車ジェネレータから行われる。電力供給制御ユニッ
ト6は、ジェネレータ回転時に補助蓄電池7が充電され
るかまたは充電された状態に保持されるように形成され
ている。
11の充電状態を監視するために、自動車電気系統電圧
を測定するための装置13を備えている。
明するために、自動車電気系統電圧UB の変化の例が示
してある。
わち普通の場合完全に充電されたバッテリ11の電圧が
U0 によって示してある。時点T0 はジェネレータひい
ては自動車エンジンが停止される時点を示している。そ
して電子制御モジュール12の所要電流に基づいて、バ
ッテリ11の放電が開始される。これは、時点T1 で第
1の閾値U1 に達するまで、バッテリ電圧に一致する自
動車電気系統電圧UBの低下によって認められる。第1
の閾値U1 を下回ることを検出すると、電力供給制御ユ
ニット6でタイマーがスタートする。この場合、電力供
給制御ユニット6は、バッテリ電圧UB が閾値U1 を超
えて再び上昇しない所定の時間t1 を経過した後で、時
点T2 で、ジェネレータが停止され自動車が停止状態に
あることを決定する。この決定に基づいて、電力供給制
御ユニット6は時点T2 で、自動車バッテリ11を電子
制御モジュール10から切り離す。この自動車バッテリ
11の代わりに補助蓄電池7から所定の時間t2 にわた
って電流が電子制御モジュールに供給されるので、自動
車バッテリ11は、この状態で電子制御モジュールによ
ってもはや放電されない。すなわち、時間t2 にわたっ
て、バッテリ電圧U B はほぼ一定である。時間t2 は、
好ましくはその間補助蓄電池7がほぼ放電されるように
調節される。この時間t2 が経過した後で、時点T
3 で、電力供給制御ユニット6によって電子制御モジュ
ール10の電力供給が所定の時間t3 の間再び自動車バ
ッテリ11に切換えられる。それによって、この自動車
バッテリ11は或る程度更に放電される。時間t3 を経
過した後で、自動車バッテリ11の過放電と後続のスタ
ート問題を防止するために、電力供給制御ユニット6は
時点T4 で電子制御モジュール10を自動車バッテリ1
1から切り離す。
車の確実なスタートを可能にし、繰り返される過放電に
よる自動車バッテリ11の損傷を防止する、自動車バッ
テリ11の最少残留充電量が保証されるように設計され
ている。この場合、電子制御モジュール10の機能は補
助蓄電池7の使用と、予め定められた最大放電時間の導
入とによって、ジェネレータの停止後できるだけ長く維
持される。
車エンジンひいてはジェネレータが再びスタートする。
この場合、自動車バッテリ11は再び充電され、自動車
電気系統電圧UB は、時点T6 で第1の閾値U1 よりも
高い第2の閾値U2 を上回るまで、急速に上昇する。電
力供給制御ユニット6が上側の閾値U2 を上回ったこと
を検出すると、電力供給制御ユニット6はタイマーをス
タートさせる。それに基づいて、自動車電気系統電圧U
B が上側の閾値U2 を再び下回らない所定の時間t4 が
経過した後で、時点T7 で、自動車ジェネレータが再び
電力供給を行うことが決定されるので、電力供給制御ユ
ニット6はこの時点T7 で電子制御モジュール10を再
び自動車バッテリ11に、すなわちこの場合最終的に自
動車ジェネレータに接続し、運転が再開される。同時
に、補助蓄電池7がジェネレータ電流によって再び充電
される。
T2 とT3 またはT4 の間)自動車電気系統電圧UB が
上側の閾値U2 を超えて上昇したことが検出される場
合、最後に述べたステップが優先する。すなわち、時間
t4 を経過した後で、自動車電気系統電圧UB が時間t
4 の間上側の閾値U2 を再び下回らないときには、電子
制御モジュール10はいかなる場合でも自動車バッテリ
11またはジェネレータに再び接続される。すなわち、
電力供給制御ユニット6は、回転するジェネレータによ
って普通の運転が再び生じることから出発する。
しくは一定に設定される。すなわち、対応する切換え過
程はそれ以上測定をしないで時間t2 、t3 の経過に基
づいてのみ行われる。その際、時間または停止遅延時間
t2 、t3 は好ましくは操作人によって遠隔制御で調節
可能であり、例えば移動電話とGSMモジュール12を
介して調節可能である。その際、値が0と数日の間であ
ると合目的である。更に、一定に設定された時間または
停止遅延時間t2 、t3 の代わりに、この時間の終わり
に測定に依存して切換えを決定してもよい。すなわち、
時点T3 での補助蓄電池7からバッテリ11への電力供
給の切換えは、適当な測定によって調査された補助蓄電
池7の充電状態に基づいて行うことができ、そして時点
T4 での自動車バッテリからの電子制御モジュール10
の切離しは例えば、第1の閾値U 1 よりも低い、自動車
電気系統電圧すなわちバッテリ電圧UB の第3の閾値に
基づいて行うことができる。
のバッテリ放電防止は、例えば盗難防止装置、アラーム
装置、エンジン始動ロック、能動式位置検出システム、
GSM(移動体通信用グローバルシステム)、GPR
S、UMTS(ユニバーサル移動体通信システム)によ
る制御機器の遠隔診断、遠隔メンテナンスおよびパラメ
ータ表示および他のGSM用途のような他の補助機能装
置のためにも応用可能である。このような補助機能装置
が複数設けられている場合には、これらのすべての補助
機能装置のために1個の共通の電力供給制御ユニット6
が設けられていると合目的である。
機能装置の概略的なブロック図である。
バッテリ放電過程の例を概略的に示す図である。
ム、4…補助ヒータ2と制御またはインターフェース電
子機器8の間のインターフェース、6…電力供給制御ユ
ニット、7…補助蓄電池、8…制御またはインターフェ
ース電子機器、9GSMアンテナ、10…電子制御モジ
ュール、11…自動車バッテリ、12…GSMモジュー
ル、13…自動車電気系統電圧検出装置
Claims (10)
- 【請求項1】 自動車(1)がジェネレータを付設した
自動車バッテリ(11)を備え、補助機能装置が補助装
置(2)のための電気消費装置(8、12)と、自動車
電気系統電圧(UB )を検出するための装置(13)
と、電気消費装置とバッテリに接続された電力供給制御
ユニット(6)と、この電力供給制御ユニットに接続さ
れた、ジェネレータによって再充電可能な補助エネルギ
ーアキュムレータ(7)とを備えている、自動車用補助
機能装置(2、10)を運転するための方法において、
(a) 検出されたバッテリ電圧が予め定められた第1の閾
値(U1 )を予め定めた第1の時間(t1 )下回ったと
きに、電気消費装置が電力制御ユニット(6)によって
自動車バッテリ(11)から切り離され、(b) 電気消費
装置(8、12)が電力供給制御ユニット(6)によっ
て補助エネルギーアキュムレータ(7)に接続され、第
2の時間(t2 )を経過した後で補助エネルギーアキュ
ムレータから切り離され、(c) 電気消費装置(8、1
2)が電力供給制御ユニット(6)によって自動車バッ
テリ(11)に接続され、第3の時間(t3 )を経過し
た後で自動車バッテリから切り離され、(d) 検出された
自動車電気系統電圧(UB )が第1の閾値(U1 )より
も高い予め定めた第2の閾値(U2 )を予め定めた第4
の時間(t4 )上回ったときに、電気消費装置(8、1
2)が電力供給制御ユニット(6)によって再び自動車
バッテリ(11)に接続され、この場合、ステップ
(a)〜(c)が順々に行われ、ステップ(d)がステ
ップ(b)と(c)よりも優先することを特徴とする方
法。 - 【請求項2】 前記の第2の時間(t2 )が予め定めら
れていることを特徴とする請求項1記載の方法。 - 【請求項3】 前記の第3の時間(t3 )が予め定めら
れていることを特徴とする請求項1または2記載の方
法。 - 【請求項4】 前記の第2の時間(t2 )およびまたは
第3の時間(t3 )が操作人の遠隔操作によって調節可
能であることを特徴とする請求項2または3記載の方
法。 - 【請求項5】 補助装置(2)のための電気消費装置
(8、12)と、自動車電気系統電圧(UB )を検出す
るための装置(13)と、検出されたバッテリ電圧に対
応して電気消費装置をバッテリに電気的に接続するため
あるいはバッテリから切り離すための電力供給制御ユニ
ット(6)とを備えている、ジェネレータを付設した自
動車バッテリ(11)を備えた自動車(1)のための補
助機能装置において、ジェネレータによって再充電可能
な補助エネルギーアキュムレータ(7)が設けられ、こ
の補助エネルギーアキュムレータが電力供給制御ユニッ
ト(6)に接続され、電力供給制御ユニットが検出され
た自動車電気系統電圧(U B )に依存してバッテリの代
わりに電気消費装置に電気的に接続されるかまたはこの
電気消費装置から切り離されるように形成されているこ
とを特徴とする補助機能装置。 - 【請求項6】 前記電気消費装置が無線でデータを伝送
するための装置(12)であることを特徴とする請求項
5記載の補助機能装置。 - 【請求項7】 前記のデータ伝送装置(12)が移動体
通信標準規格に基づく装置であることを特徴とする請求
項6記載の補助機能装置。 - 【請求項8】 前記電気消費装置が補助装置(2)の制
御装置(8)であることを特徴とする請求項5〜7のい
ずれか一つに記載の補助機能装置。 - 【請求項9】 前記補助装置が補助ヒータ(2)である
ことを特徴とする請求項5〜8のいずれか一つに記載の
補助機能装置。 - 【請求項10】 前記電力供給制御ユニット(6)が複
数の補助装置の電気消費装置のための共通の電力供給制
御ユニットとして形成されていることを特徴とする請求
項5〜9のいずれか一つに記載の補助機能装置。
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