JP2003227345A - 電動チャージャの制御方法および装置 - Google Patents

電動チャージャの制御方法および装置

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JP2003227345A
JP2003227345A JP2003012308A JP2003012308A JP2003227345A JP 2003227345 A JP2003227345 A JP 2003227345A JP 2003012308 A JP2003012308 A JP 2003012308A JP 2003012308 A JP2003012308 A JP 2003012308A JP 2003227345 A JP2003227345 A JP 2003227345A
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ミヒャエル・ナオ
Ingo Immendoerfer
インゴ・インメンデルファー
Martin-Peter Bolz
マルティーン−ペーター・ボルツ
Michael Baeuerle
ミヒャエル・ボイエルレ
Carsten Reisinger
カルステン・ライジンガー
Guido Porten
ギド・ポルテン
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 特に車両バッテリの充電状態が低い場合に、
電動チャージャ始動時の電圧降下を本質的に防止する電
動チャージャの制御方法および装置を提供する。 【解決手段】 電動チャージャ（１）を操作する操作信
号（ＡＳ）が形成される、電動チャージャ（１）の制御
方法において、電動チャージャ（１）の回転速度を上昇
させる変化速度が実際供給電圧（ＵＶ）の関数として設
定される。これにより、電動チャージャ始動時の電圧降
下により、例えばダッシュ・ボード照明およびヘッド・
ライトが短時間著しく暗転することはない。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電動チャージャを
操作する操作信号を形成する、電動チャージャの制御方
法および装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】未公開ドイツ特許出願第１０１２４５４
３．２号から電動チャージャの制御方法および装置が既
知である。この場合、電動チャージャは、内燃機関の吸
気を圧縮する排気ガス・ターボチャージャと協働する。
さらに、電動チャージャを操作する操作信号が形成され
る。この場合、操作信号は、電動チャージャの出口と入
口との間に設定すべき圧力比の関数として決定される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】特に車両バッテリの充
電状態が低い場合に、電動チャージャ始動時の電圧降下
によりダッシュ・ボード照明およびヘッド・ライトが短
時間著しく暗転することのない電動チャージャの制御方
法および装置を提供することが本発明の課題である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、電動チ
ャージャを操作する操作信号が形成される、電動チャー
ジャの制御方法において、電動チャージャの回転速度を
上昇させる変化速度が実際供給電圧の関数として設定さ
れる。
【０００５】また、本発明によれば、電動チャージャを
操作する操作信号を形成するための手段が設けられてい
る、電動チャージャの制御装置において、電動チャージ
ャの回転速度を上昇させる変化速度を実際供給電圧の関
数として設定するための手段が設けられている本発明に
よる電動チャージャの制御方法および本発明による制御
装置は、従来技術に比較して、電動チャージャの回転速
度を上昇させる変化速度が実際供給電圧の関数として設
定されるという利点を有している。このようにして、特
に供給電圧を供給する車両バッテリの充電状態が低い場
合に、電圧降下によりダッシュ・ボード照明およびヘッ
ド・ライトを短時間著しく暗転させることを防止するこ
とができる。
【０００６】本発明によれば、更に以下のような有利な
変更および改善が可能である。実際供給電圧が所定の電
圧値を下回ったとき、電動チャージャの回転速度を上昇
させるための変化速度が低減されることが特に有利であ
る。所定の電圧値を適切に選択したとき、車両バッテリ
における好ましくない電圧降下が、特に簡単且つ有効に
しかもほぼ完全に回避される。
【０００７】電動チャージャの回転速度を上昇させる変
化速度が電動チャージャの電流消費量を制限することに
よりきわめて簡単に設定される。さらに、電動チャージ
ャのきわめて高い電流消費量は、この電圧降下の直接原
因となるので、この手段により好ましくない電圧降下を
特に急速且つ有効に回避することができる。
【０００８】以下に本発明の一実施態様を図面により詳
細に説明する。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１において、符号１は電動チャ
ージャを示す。電動チャージャ１は、図１には示されて
いない圧縮機を、同様に図示されていない駆動軸を介し
て駆動するためのモータ１５を含む。この場合、電動チ
ャージャ１の圧縮機は、例えば内燃機関の吸気を圧縮す
る排気ガス・ターボチャージャと協働することができ
る。ここで、内燃機関は、例えば自動車を駆動するため
に設けられているもとする。電動チャージャ１のモータ
１５は、制御ユニット１０から操作信号ＡＳにより操作
される。さらにバッテリ５が設けられ、バッテリ５は、
制御ユニット１０および電動チャージャ１のモータ１５
に供給電圧ＵＶを供給する。図１に示した装置は、上記
のように、以下においては、例として自動車内に設けら
れているものとする。このときには、バッテリ５は車両
バッテリである。バッテリ５は、例えば１２Ｖの供給電
圧ＵＶを供給する。
【００１０】上記の使用例において、電動チャージャ１
は、例えば、排気ガス・ターボ過給を有する内燃機関に
おける、いわゆるターボ・ラグ即ちチャージ圧力の遅れ
上昇を解消するために使用される。電動チャージャ１の
最大能力を利用し且つ電動チャージャ１による最大可能
なブースト圧縮を達成するために、電動チャージャ１の
モータ１５、したがって圧縮機を、その最大回転速度ま
でできるだけ急速に上昇させることが必要である。この
ために短時間に必要とされる上昇電流は、車両バッテリ
５、したがって自動車の全搭載電源系統内の電圧を降下
させる。極端な場合、これにより、車両のダッシュ・ボ
ード照明および／またはヘッド・ライトが短時間著しく
暗転することがある。この現象は、モータ１５の回転速
度を最大回転速度まで加速する間に、全搭載電源系統
に、したがってダッシュ・ボード照明およびヘッド・ラ
イトにも供給されている実際供給圧力ＵＶが極端に低下
することによるものである。したがって、車両バッテリ
５の休止電圧が低いとき、即ち無負荷状態における供給
電圧ＵＶが低いときにみられる、車両バッテリ５の低い
充電状態において、この現象は顕著に発生する。
【００１１】上記の現象は、電動チャージャのより緩や
かな速度上昇により排除することができる。これは、モ
ータ１５を、最大回転速度まで、ないし最大回転速度よ
り低くてもよい要求目標回転速度まで上昇させる始動速
度が低減されなければならないことを意味する。この始
動速度とは、モータ１５の回転速度が上昇される加速度
または変化速度と同じ意味である。変化速度が低減され
たときには、例えば電動機として形成されているモータ
１５の回転速度の上昇が緩やかにされる。この場合、モ
ータ１５はより小さいトルクを供給しなければならず、
したがってモータ１５により消費される電流もまたより
小さくなる。
【００１２】制御ユニット１０に供給電圧ＵＶが供給さ
れているので、供給電圧ＵＶは制御ユニット１０内で既
知である。したがって、電動チャージャ１のモータ１５
の電流消費量は、その時点の実際供給電圧ＵＶの関数と
して、制御ユニット１０から操作信号ＡＳにより設定な
いし制御することができる。
【００１３】このために、制御ユニット１０内に所定の
電圧値ＵＧが記憶されている。この所定の電圧値ＵＧ
は、ダッシュ・ボード照明および／またはヘッド・ライ
トが顕著に暗転しないことを保証する最小許容搭載電源
電圧を示す。この場合、所定の電圧値ＵＧは、実際供給
電圧ＵＶが所定の電圧値ＵＧを僅かに下回ってもダッシ
ュ・ボード照明および／またはヘッド・ライトを著しく
暗転させないように選択されることが有利である。所定
の電圧値ＵＧは、例えば１１．８Ｖに選択されてもよ
く、この場合、この例における供給電圧ＵＶは一般に１
２Ｖの値である。ここで、特に車両バッテリ５の充電状
態が低い場合、制御ユニット１０は、制御ユニット１０
が操作信号ＡＳにより電動チャージャ１のモータ１５の
電流消費量をそれに応じて制限することにより、実際供
給電圧ＵＶができるだけ所定の電圧値ＵＧを下回らない
ように考慮している。
【００１４】操作信号ＡＳを形成するために、制御ユニ
ット１０は、第１の手段（操作信号形成手段）２０を含
む。この場合、操作信号ＡＳは、ここに記載の例におい
ては電動チャージャ１のモータ１５の回転速度が上昇さ
れる変化速度を設定する。ここで、操作信号ＡＳは、具
体的に、モータ１５の回転速度を上昇させる対応の変化
速度を形成する、モータ１５に対する希望の電流消費量
を設定してもよい。制御ユニット１０は、さらに、供給
された実際供給電圧ＵＶの関数として電動チャージャ１
のモータ１５の回転速度を上昇させる変化速度を設定す
るための第２の手段（変化速度設定手段）２５を含む。
この場合、第２の手段２５は第１の手段２０と結合さ
れ、したがって、第１の手段２０に、実際供給電圧ＵＶ
の関数として決定される変化速度を供給し、この変化速
度に基づいて次に操作信号ＡＳが形成され、この操作信
号ＡＳにより、モータ１５に対してこの変化速度を形成
するために必要な電流消費量が指令される。
【００１５】図２の流れ図に、本発明による電動チャー
ジャ１の制御方法がさらに詳細に示されている。ステッ
プ（プログラム点）１００において、第１の手段２０は
操作信号ＡＳによりモータ１５を作動させ、および操作
信号ＡＳにより回転速度を上昇させる変化速度を設定す
る。ここで、この変化速度は、実際の供給電圧ＵＶとは
独立にモータ１５により最大に形成可能な、回転速度の
変化速度または加速度であってもよく、この場合、最大
変化速度は、第１の手段２０内に基準値として記憶され
ていてもよい。代替態様として、第１の手段２０により
簡単に最大可能なレベルを有する操作信号ＡＳが形成さ
れ、これにより、モータ１５に、最大可能電流消費量、
したがって回転速度を上昇させる最大可能変化速度が指
令されてもよい。それに続いてプログラムはステップ１
０５に移行される。ステップ１０５において、第２の手
段２５が実際供給電圧ＵＶを問い合わせる。それに続い
てプログラムは、ステップ１１０に移行される。ステッ
プ１１０において、第２の手段２５が電圧差 ΔＵ＝Ｕ
Ｖ−ＵＧ を形成し、この場合、所定の電圧値ＵＧは、
基準値として第２の手段２５内に記憶されていてもよ
い。それに続いてプログラムは、ステップ１１５に移行
される。ステップ１１５において、第２の手段２５が、
ΔＵが０より大きいかまたは等しいかどうかを問い合わ
せる（ΔＵ≧０）。これが肯定（ＹＥＳ）の場合、プロ
グラムは終了される。これが否定（ＮＯ）の場合、プロ
グラムはステップ１２０に分岐される。ステップ１２０
において、モータ１５の回転速度上昇の変化速度ないし
加速度を低減させるために、第２の手段２５は、第１の
手段２０に対して、低減されたレベルを有する新たな操
作信号ＡＳを形成するように指令する。これは、電圧差
ΔＵの値を低減させるために、第１の手段２０が、モー
タ１５に対して、その電流消費量を前に設定された値よ
りも低減された値に制限するように指令することにより
行うことができる。それに続いてプログラムはステップ
１０５に戻される。
【００１６】このようにして、反復して実際供給電圧Ｕ
Ｖが与えられ、または少なくとも所定の電圧値ＵＧに引
き戻され、また車両のダッシュ・ボード照明および／ま
たはヘッド・ライトを著しく暗転させるような過大な電
圧降下が本質的に防止される。
【００１７】したがって、本発明による装置および本発
明による方法により、電動チャージャ１の始動速度の低
減ないし電動チャージャ１のモータ１５の回転速度を上
昇させる変化速度の低減が達成され、これにより、始動
時におけるモータ１５の電流消費量の低減が、実際供給
電圧ＵＶの関数として、したがってバッテリ５の充電状
態の関数としても達成される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による電動チャージャの制御装置のブロ
ック回路図である。
【図２】本発明による電動チャージャの制御方法の経過
に対する流れ図である。
【符号の説明】
１ 電動チャージャ ５ 車両バッテリ １０ 制御ユニット １５ モータ ２０ 操作信号形成手段（第１の手段） ２５ 変化速度設定手段（第２の手段） ＡＳ 操作信号 ＵＧ 所定の電圧値 ＵＶ 実際供給電圧 ΔＵ 電圧差（ＵＶ−ＵＧ）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ミヒャエル・ナオ ドイツ連邦共和国 72175 ドルンハン ／アイシュフェルト，バウムガルテンヴェ ーク ６ (72)発明者 インゴ・インメンデルファー ドイツ連邦共和国 77815 ビュール，フ リードリヒ−エバート−シュトラーセ 17 (72)発明者 マルティーン−ペーター・ボルツ ドイツ連邦共和国 77815 ビュール，シ ュロスヘーヘ 41 (72)発明者 ミヒャエル・ボイエルレ ドイツ連邦共和国 71254 ディツィンゲ ン−ハイマーディンゲン，レルヒェンシュ トラーセ ４ (72)発明者 カルステン・ライジンガー ドイツ連邦共和国 70180 シュトゥット ガルト，リストシュトラーセ 18 (72)発明者 ギド・ポルテン ドイツ連邦共和国 71665 エンツヴァイ ヒンゲン，シュトゥンプヴェーク 21 Ｆターム(参考） 3G005 EA20 GD05 JA40 JB25

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電動チャージャ（１）を操作する操作信
    号（ＡＳ）が形成される、電動チャージャ（１）の制御
    方法において、 電動チャージャ（１）の回転速度を上昇させる変化速度
    が実際供給電圧（ＵＶ）の関数として設定されることを
    特徴とする電動チャージャの制御方法。
  2. 【請求項２】 実際供給電圧（ＵＶ）が所定の電圧値
    （ＵＧ）を下回ったとき、前記変化速度が低減されるこ
    とを特徴とする請求項１に記載の制御方法。
  3. 【請求項３】 前記変化速度が電動チャージャ（１）の
    電流消費量を制限することにより設定されることを特徴
    とする請求項１または２に記載の制御方法。
  4. 【請求項４】 電動チャージャ（１）を操作する操作信
    号（ＡＳ）を形成するための手段（２０）が設けられて
    いる、電動チャージャ（１）の制御装置（１０）におい
    て、 電動チャージャ（１）の回転速度を上昇させる変化速度
    を実際供給電圧（ＵＶ）の関数として設定するための手
    段（２５）が設けられていることを特徴とする電動チャ
    ージャの制御装置。
JP2003012308A 2002-01-31 2003-01-21 電動チャージャの制御方法および装置 Withdrawn JP2003227345A (ja)

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