JP2003509990A - インテリジェント電力管理システム - Google Patents
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- H—ELECTRICITY
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
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- Y02T10/92—Energy efficient charging or discharging systems for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors specially adapted for vehicles
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- Mechanical Engineering (AREA)
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- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
電源（３０）は、複数のスイッチ（２６）、複数の信号入力部（１８）及び少なくとも１つのコントローラ（２２）に連結される。少なくとも１つのコントローラ（２２）は、複数の信号入力部（１８）により提供される情報に基づき複数のスイッチ（２６）を制御し得る。
Description
【０００１】
（本発明の分野）
本発明は、制限された電源を有し得るシステムに関する。より詳細には、斯か
るシステムにおいてインテリジェント電力管理を提供する方法及びシステムに関
する。
るシステムにおいてインテリジェント電力管理を提供する方法及びシステムに関
する。
【０００２】
（発明の背景）
多くのシステムは、限られた容量を有し得る電源を利用する。例えば牽引用ト
ラック、ボート、ゴルフ・カート及び衛星は、ＤＣ電力のためにバッテリ又は他
のエネルギ蓄積装置を利用し得る。これらの装置は、上記バッテリを再充電する
ためのオルタネータなどの機構を有し得る。しかし、これらの装置はバッテリか
らの蓄積電力で動作することもある。例えば、牽引用トラックは典型的に、電力
を生成するオルタネータ、電力を蓄積するバッテリ、及び、電力を消費し得る種
々のサブシステムからなる。これらの電力消費体としては、クランキングシステ
ム、照明、コンピュータ、及び、エンジン、ブレーキ、ステアリング及び他のサ
ブシステムに対する通信装置用の電子機器、並びに加熱冷却、通気、冷蔵、電子
レンジ及びテレビなどの居住用機器が挙げられる。電力消費体の多くは、オルタ
ネータが電力を生成しないときにはバッテリのみの蓄積電力で動作し得る。
ラック、ボート、ゴルフ・カート及び衛星は、ＤＣ電力のためにバッテリ又は他
のエネルギ蓄積装置を利用し得る。これらの装置は、上記バッテリを再充電する
ためのオルタネータなどの機構を有し得る。しかし、これらの装置はバッテリか
らの蓄積電力で動作することもある。例えば、牽引用トラックは典型的に、電力
を生成するオルタネータ、電力を蓄積するバッテリ、及び、電力を消費し得る種
々のサブシステムからなる。これらの電力消費体としては、クランキングシステ
ム、照明、コンピュータ、及び、エンジン、ブレーキ、ステアリング及び他のサ
ブシステムに対する通信装置用の電子機器、並びに加熱冷却、通気、冷蔵、電子
レンジ及びテレビなどの居住用機器が挙げられる。電力消費体の多くは、オルタ
ネータが電力を生成しないときにはバッテリのみの蓄積電力で動作し得る。
【０００３】
トラクタ・トレーラなどの多数の装置の故障の主な原因は、電気系統の破損で
ある。電気系統が動作不良になることは少ないが、電気系統が破損すると装置は
機能し得なくなる。装置の斯かる故障によると、ユーザが負担する修理及び他の
コストはいずれも高価となり得る。例えば牽引用トラックのバッテリを枯渇させ
る電気系統の故障は、その牽引用トラックが別の場所に牽引されて修理されるか
らだけでなく、時間及び生鮮貨物を失うことからも損害が大きい。故に、斯かる
故障を予測し、診断して回避する機能が望ましい。
ある。電気系統が動作不良になることは少ないが、電気系統が破損すると装置は
機能し得なくなる。装置の斯かる故障によると、ユーザが負担する修理及び他の
コストはいずれも高価となり得る。例えば牽引用トラックのバッテリを枯渇させ
る電気系統の故障は、その牽引用トラックが別の場所に牽引されて修理されるか
らだけでなく、時間及び生鮮貨物を失うことからも損害が大きい。故に、斯かる
故障を予測し、診断して回避する機能が望ましい。
【０００４】
斯かる故障を回避するメカニズムは、トムセン等（Ｔｈｏｍｓｅｎ ｅｔ ａ
ｌ．）による米国特許第５，８７１，８５８号（「トムセン」）及びレセスキ等
（Ｌｅｓｅｓｋｙ ｅｔ ａｌ．）による米国特許第５，７９８，５７７号（「
レセスキ」）に開示されている。トムセン及びレセスキは、牽引用トラックなど
の装置において診断された１つの問題、オーバークランキングの問題を扱ってい
る。故にトムセンは、電流、及び、電流が流れる時間が特定レベルを超えたとき
に牽引用トラックのクランキングシステムへの電力を遮断することを開示してい
る。同様にレセスキは、特定時間より長いクランキング信号をユーザが提供した
ときに牽引用トラックのクランキングシステムへの電力を遮断することを開示し
ている。トムセンは更にマイクロコンピュータとユーザにより入力されるコード
入力とを用い、半導体スイッチを使用して盗難の問題に関するものである。トム
センは、システムにコードが与えられたか否か、スイッチの内部温度が特定値よ
り高いか否か、及び、特定の電流が特定時間だけ提供されたか否かに基づき、ク
ランキングモータに対する電力の提供を許容している。
ｌ．）による米国特許第５，８７１，８５８号（「トムセン」）及びレセスキ等
（Ｌｅｓｅｓｋｙ ｅｔ ａｌ．）による米国特許第５，７９８，５７７号（「
レセスキ」）に開示されている。トムセン及びレセスキは、牽引用トラックなど
の装置において診断された１つの問題、オーバークランキングの問題を扱ってい
る。故にトムセンは、電流、及び、電流が流れる時間が特定レベルを超えたとき
に牽引用トラックのクランキングシステムへの電力を遮断することを開示してい
る。同様にレセスキは、特定時間より長いクランキング信号をユーザが提供した
ときに牽引用トラックのクランキングシステムへの電力を遮断することを開示し
ている。トムセンは更にマイクロコンピュータとユーザにより入力されるコード
入力とを用い、半導体スイッチを使用して盗難の問題に関するものである。トム
センは、システムにコードが与えられたか否か、スイッチの内部温度が特定値よ
り高いか否か、及び、特定の電流が特定時間だけ提供されたか否かに基づき、ク
ランキングモータに対する電力の提供を許容している。
【０００５】
しかし依然として、目前の故障を診断し、故障を回避し、更に最適な方式で消
費体に電力を提供可能であることが望ましい。故に、必要なものは、インテリジ
ェント電力管理を提供するシステム及び方法である。本発明は斯かる要望に対処
するものである。
費体に電力を提供可能であることが望ましい。故に、必要なものは、インテリジ
ェント電力管理を提供するシステム及び方法である。本発明は斯かる要望に対処
するものである。
【０００６】
（発明の要約）
本発明は、電源を備えた装置において電力を管理する方法及びシステムを提供
する。電源は、特定量の電力を蓄積し得る電力蓄積ユニットを有する。装置は、
上記電力蓄積ユニットのみを用いて複数の機能を実施し得る。上記の方法及びシ
ステムは、複数のスイッチ、複数の信号入力部及び少なくとも１つのコントロー
ラを設けることを有する。複数のスイッチは電源に接続されている。複数のスイ
ッチの各々には装置の一部が接続されることから、この装置の一部に対する電力
を遮断し得る。複数の信号入力部は、装置からの情報を受信するためのものであ
る。少なくとも１つのコントローラには、複数のスイッチ及び複数の信号入力部
が接続される。少なくとも１つのコントローラは、少なくとも１つのコントロー
ラに設けられたソフトウェアに基づき上記複数のスイッチを制御して開成若しく
は閉成するためのものである。少なくとも１つのコントローラはまた、複数の信
号入力部により提供された情報に基づき複数のスイッチも制御し得る。
する。電源は、特定量の電力を蓄積し得る電力蓄積ユニットを有する。装置は、
上記電力蓄積ユニットのみを用いて複数の機能を実施し得る。上記の方法及びシ
ステムは、複数のスイッチ、複数の信号入力部及び少なくとも１つのコントロー
ラを設けることを有する。複数のスイッチは電源に接続されている。複数のスイ
ッチの各々には装置の一部が接続されることから、この装置の一部に対する電力
を遮断し得る。複数の信号入力部は、装置からの情報を受信するためのものであ
る。少なくとも１つのコントローラには、複数のスイッチ及び複数の信号入力部
が接続される。少なくとも１つのコントローラは、少なくとも１つのコントロー
ラに設けられたソフトウェアに基づき上記複数のスイッチを制御して開成若しく
は閉成するためのものである。少なくとも１つのコントローラはまた、複数の信
号入力部により提供された情報に基づき複数のスイッチも制御し得る。
【０００７】
本明細書中に開示された上記方法及びシステムに依れば、装置の各部分に対す
る電力は種々の理由に依り制御され得る。結果として、電源の信頼性及び性能な
どの電力管理は改善される。更に、種々の故障が診断されて、破滅的な故障が防
止される。
る電力は種々の理由に依り制御され得る。結果として、電源の信頼性及び性能な
どの電力管理は改善される。更に、種々の故障が診断されて、破滅的な故障が防
止される。
【０００８】
（発明の詳細な説明）
本発明は特に制限された容量を有し得るＤＣ電源のための電力管理技術の改良
に関する。以下の説明は当業者が本発明を実施して使用するために示され、特許
出願及びその要件に関して提供される。当業者であれば好適な実施形態に対する
種々の改変は容易に明らかであり、本明細書中における包括的原理は他の実施形
態にも適用され得る。故に本発明は、示された実施形態に限定されるものでなく
、本明細書中に記載された原理及び特徴に一致する最も広い有効範囲に従うもの
である。
に関する。以下の説明は当業者が本発明を実施して使用するために示され、特許
出願及びその要件に関して提供される。当業者であれば好適な実施形態に対する
種々の改変は容易に明らかであり、本明細書中における包括的原理は他の実施形
態にも適用され得る。故に本発明は、示された実施形態に限定されるものでなく
、本明細書中に記載された原理及び特徴に一致する最も広い有効範囲に従うもの
である。
【０００９】
本発明は、電源を有する装置において電力を管理する方法及びシステムを提供
する。電源は、特定量の電力を蓄積し得る電力蓄積ユニットを有する。装置は、
上記の電力蓄積ユニットのみを使用して複数の機能を実施し得る。の上記方法及
びシステムは、複数のスイッチ、複数の信号入力部及び少なくとも１つのコント
ローラを設けることを備える。複数のスイッチは、電源に接続される。複数のス
イッチの各々は、装置の一部と接続されるため、装置のその部分に対する電力を
遮断し得る。複数の信号入力部は、装置から情報を受信するためのものである。
少なくとも１つのコントローラは、上記複数のスイッチ及び上記複数の信号入力
部に連結される。少なくとも１つのコントローラは、少なくとも１つのコントロ
ーラに設けられたソフトウェアに基づき複数のスイッチを開成若しくは閉成すべ
く制御するためのものである。少なくとも１つのコントローラはまた、複数の信
号入力部により提供された情報に基づき複数のスイッチを制御し得る。結果とし
て、電源及び装置自体の性能及び信頼性は高められ得る。
する。電源は、特定量の電力を蓄積し得る電力蓄積ユニットを有する。装置は、
上記の電力蓄積ユニットのみを使用して複数の機能を実施し得る。の上記方法及
びシステムは、複数のスイッチ、複数の信号入力部及び少なくとも１つのコント
ローラを設けることを備える。複数のスイッチは、電源に接続される。複数のス
イッチの各々は、装置の一部と接続されるため、装置のその部分に対する電力を
遮断し得る。複数の信号入力部は、装置から情報を受信するためのものである。
少なくとも１つのコントローラは、上記複数のスイッチ及び上記複数の信号入力
部に連結される。少なくとも１つのコントローラは、少なくとも１つのコントロ
ーラに設けられたソフトウェアに基づき複数のスイッチを開成若しくは閉成すべ
く制御するためのものである。少なくとも１つのコントローラはまた、複数の信
号入力部により提供された情報に基づき複数のスイッチを制御し得る。結果とし
て、電源及び装置自体の性能及び信頼性は高められ得る。
【００１０】
本発明は、特定の配置構成及び特定の装置に関して記載される。但し当業者で
あれば、この方法及びシステムは、電源及び電力消費体に対する異なる接続など
の他の配置構成に対して効率的に動作することを容易に理解し得るものである。
当業者であれば更に、本発明は衛星などの他の種々の装置に使用され得ることを
容易に理解し得る。
あれば、この方法及びシステムは、電源及び電力消費体に対する異なる接続など
の他の配置構成に対して効率的に動作することを容易に理解し得るものである。
当業者であれば更に、本発明は衛星などの他の種々の装置に使用され得ることを
容易に理解し得る。
【００１１】
本発明による方法及びシステムをより詳細に示すべく図１Ａを参照する。これ
は、本発明によるインテリジェント電力管理システム即ち電力管理モジュール（
“ＰＭＭ”）１０の一実施形態のハイレベルブロック図を示す。図示されたＰＭ
Ｍ１０は本質的に、少なくともコントローラ２２及び各スイッチ２６を含むもの
と考えられるインテリジェントスイッチである。コントローラ２２及びスイッチ
２６は好適には、単一モジュール内に一体化される。スイッチ２６は好適には、
ＭＯＳＦＥＴスイッチなどの固体デバイスである。コントローラ２２は好適には
、プログラム可能なマイクロコンピュータである。故にコントローラ２２は、Ｐ
ＭＭ１０のユーザにより所望される機能に対し個別に適合調整され得る。コント
ローラ２２は、スイッチ２６の制御を助力すべく入力信号を受信し得る。例えば
コントローラ２２は、ＰＭＭ１０が使用される予定の装置から、又は、一個以上
のスイッチ２６に連結され得る内部センサから信号を受信し得る。スイッチ２６
に対しては、電源と、装置の一部とが連結されるが、斯かる装置の一部とはサブ
システムなどである。故に特定のスイッチ２６が閉成されるか否かに依存して、
電力は装置のサブシステムに対し提供され得る。コントローラ２２及び各スイッ
チ２６における知能を用いてＰＭＭ１０は、このＰＭＭ１０が使用されている装
置の各部分に対する電力の切換えを制御し得る。故にＰＭＭ１０は、インテリジ
ェントスイッチとして作用し得る。結果として、装置における電力管理は改良さ
れ得る。
は、本発明によるインテリジェント電力管理システム即ち電力管理モジュール（
“ＰＭＭ”）１０の一実施形態のハイレベルブロック図を示す。図示されたＰＭ
Ｍ１０は本質的に、少なくともコントローラ２２及び各スイッチ２６を含むもの
と考えられるインテリジェントスイッチである。コントローラ２２及びスイッチ
２６は好適には、単一モジュール内に一体化される。スイッチ２６は好適には、
ＭＯＳＦＥＴスイッチなどの固体デバイスである。コントローラ２２は好適には
、プログラム可能なマイクロコンピュータである。故にコントローラ２２は、Ｐ
ＭＭ１０のユーザにより所望される機能に対し個別に適合調整され得る。コント
ローラ２２は、スイッチ２６の制御を助力すべく入力信号を受信し得る。例えば
コントローラ２２は、ＰＭＭ１０が使用される予定の装置から、又は、一個以上
のスイッチ２６に連結され得る内部センサから信号を受信し得る。スイッチ２６
に対しては、電源と、装置の一部とが連結されるが、斯かる装置の一部とはサブ
システムなどである。故に特定のスイッチ２６が閉成されるか否かに依存して、
電力は装置のサブシステムに対し提供され得る。コントローラ２２及び各スイッ
チ２６における知能を用いてＰＭＭ１０は、このＰＭＭ１０が使用されている装
置の各部分に対する電力の切換えを制御し得る。故にＰＭＭ１０は、インテリジ
ェントスイッチとして作用し得る。結果として、装置における電力管理は改良さ
れ得る。
【００１２】
図１Ｂは、本発明によるインテリジェント電力管理システム即ちＰＭＭ１０の
一実施形態の更に詳細な図である。ＰＭＭ１０は、電力入力１２、電力出力１６
、信号入力部１８、信号出力部１４、内部センサ２０、コントローラ２２、スイ
ッチ２６、及び、好適にはスイッチ２６に対するコントロールゲート２４を含ん
でいる。スイッチ２６は好適にはＭＯＳＦＥＴスイッチなどのデバイスである。
コントローラ２２は好適には、プログラム可能なマイクロコンピュータである。
コントローラ２２は、ＰＭＭ１０のユーザにより所望される機能に対し個別に適
合調整され得る。コントローラ２２は信号入力部１８及び信号出力部１４を介し
、ＰＭＭ１０が使用される装置の各部分と通信し得る。故にコントローラは、Ｐ
ＭＭ１０が使用される装置から信号入力部１８を介して信号を受信し得る。コン
トローラ２２は更に、信号出力部１４を介してデータ及びコマンドを装置に提供
し得る。内部センサ２０は、ＰＭＭ１０の状態を監視する。例えば内部センサ２
０としては、スイッチ２６などのＰＭＭ１０の種々の部分に対する温度センサ、
並びに、スイッチ２６に対する電流及び電圧センサを含み得る。内部センサ２０
はまた、（図１Ｂでは明示的に示されない）タイマ又はクロックも含み得る。好
適実施形態において内部センサ２０には、各スイッチ２６に対する温度、電圧及
び電流センサが含まれる。
一実施形態の更に詳細な図である。ＰＭＭ１０は、電力入力１２、電力出力１６
、信号入力部１８、信号出力部１４、内部センサ２０、コントローラ２２、スイ
ッチ２６、及び、好適にはスイッチ２６に対するコントロールゲート２４を含ん
でいる。スイッチ２６は好適にはＭＯＳＦＥＴスイッチなどのデバイスである。
コントローラ２２は好適には、プログラム可能なマイクロコンピュータである。
コントローラ２２は、ＰＭＭ１０のユーザにより所望される機能に対し個別に適
合調整され得る。コントローラ２２は信号入力部１８及び信号出力部１４を介し
、ＰＭＭ１０が使用される装置の各部分と通信し得る。故にコントローラは、Ｐ
ＭＭ１０が使用される装置から信号入力部１８を介して信号を受信し得る。コン
トローラ２２は更に、信号出力部１４を介してデータ及びコマンドを装置に提供
し得る。内部センサ２０は、ＰＭＭ１０の状態を監視する。例えば内部センサ２
０としては、スイッチ２６などのＰＭＭ１０の種々の部分に対する温度センサ、
並びに、スイッチ２６に対する電流及び電圧センサを含み得る。内部センサ２０
はまた、（図１Ｂでは明示的に示されない）タイマ又はクロックも含み得る。好
適実施形態において内部センサ２０には、各スイッチ２６に対する温度、電圧及
び電流センサが含まれる。
【００１３】
図１Ｃは、装置のサブシステムが連結されたＰＭＭ１００の実施形態を示して
いる。構成要素は別様に付番されているが、ＰＭＭ１００は好適にはＰＭＭ１０
と同一である。ＰＭＭ１００は依然として、信号入力部１８、信号出力部１４、
電力入力部１２、電力出力部１６、内部センサ２０、コントローラ２２及びスイ
ッチ２６を含んでいる。ＰＭＭ１００は、電力入力部１２を介して電源３０に連
結される。電源３０は、バッテリなどの（明示的には示されない）少なくとも一
個以上の電力蓄積装置を含むと共に、一個以上のオルタネータなどの（明示的に
は示されない）電力生成装置も含み得る。好適実施形態においてＰＭＭ１００は
、オルタネータ及びバッテリに対し別個に接続される。ＰＭＭ１００は、信号入
力部１８を介してサブシステムＡ３２及びサブシステムＢ３４から信号を受信す
る。またＰＭＭ１００は、信号出力部１４を用いてサブシステムＡ３２及びサブ
システムＣ３６に信号を送信する。ＰＭＭ１００はまた、サブシステムＡ３２、
サブシステムＢ３４、サブシステムＣ３６及びサブシステムＤ３８に連結される
。ＰＭＭ１００は、電力の生成及び蓄積の管理、電力消費の監視及び制御、種々
のプログラム可能な要因に基づく一個以上の消費体に対する電力の遮断、電源３
０により供給された電力の漸減電力変換、スパイクに対する保護の提供、短絡に
対する保護の提供、逆極性保護の提供、自己学習能力の提供、一個以上のサブシ
ステムのシグネチャの学習、一個以上のサブシステムのシグネチャに基づく可能
的故障の診断、一個以上のサブシステムのシグネチャに基づく可能的故障の防止
、及び、電源３０の枯渇に対する保護のうちの１つ以上の種々の機能を実行可能
であるが、これらに限定されない。
いる。構成要素は別様に付番されているが、ＰＭＭ１００は好適にはＰＭＭ１０
と同一である。ＰＭＭ１００は依然として、信号入力部１８、信号出力部１４、
電力入力部１２、電力出力部１６、内部センサ２０、コントローラ２２及びスイ
ッチ２６を含んでいる。ＰＭＭ１００は、電力入力部１２を介して電源３０に連
結される。電源３０は、バッテリなどの（明示的には示されない）少なくとも一
個以上の電力蓄積装置を含むと共に、一個以上のオルタネータなどの（明示的に
は示されない）電力生成装置も含み得る。好適実施形態においてＰＭＭ１００は
、オルタネータ及びバッテリに対し別個に接続される。ＰＭＭ１００は、信号入
力部１８を介してサブシステムＡ３２及びサブシステムＢ３４から信号を受信す
る。またＰＭＭ１００は、信号出力部１４を用いてサブシステムＡ３２及びサブ
システムＣ３６に信号を送信する。ＰＭＭ１００はまた、サブシステムＡ３２、
サブシステムＢ３４、サブシステムＣ３６及びサブシステムＤ３８に連結される
。ＰＭＭ１００は、電力の生成及び蓄積の管理、電力消費の監視及び制御、種々
のプログラム可能な要因に基づく一個以上の消費体に対する電力の遮断、電源３
０により供給された電力の漸減電力変換、スパイクに対する保護の提供、短絡に
対する保護の提供、逆極性保護の提供、自己学習能力の提供、一個以上のサブシ
ステムのシグネチャの学習、一個以上のサブシステムのシグネチャに基づく可能
的故障の診断、一個以上のサブシステムのシグネチャに基づく可能的故障の防止
、及び、電源３０の枯渇に対する保護のうちの１つ以上の種々の機能を実行可能
であるが、これらに限定されない。
【００１４】
図１Ｄは、ＰＭＭ１０，１００の一部と、ＰＭＭ１０が接続される装置の一実
施形態を示している。ＰＭＭ１０の複数のスイッチの１つであるスイッチ２６は
、装置の電源３０と装置のサブシステムＡ３２との間に接続される。故に、図１
Ｄに図示されたようなスイッチ２６が開成されたときに、サブシステムＡ３２に
対し電力は提供されない。しかしスイッチ２６が閉成されたときには、サブシス
テムＡ３２に対し電力が提供される。また、コントローラ２２と、スイッチ２６
に接続された内部センサ１９も図示される。スイッチ２６は、ＰＭＭ１０，１０
０の内部の他の若しくは種々の部品に接続され得る。例えば好適実施形態におい
ては、スイッチ２６における電流、電圧及び温度も監視される。内部センサ１９
はコントローラ２２に対し、一個以上のスイッチ２６の特性を表す電気信号を提
供する。コントローラ２２に入力された内部センサ１９からの信号及び／又は他
の信号を使用し且つコントローラ２２に与えられた命令に基づき、コントローラ
２２はスイッチの開閉制御を行うことが可能である。単に開成若しくは閉成され
ることに加え、各スイッチ２６はパルス幅変調を提供すべく切り替えられてもよ
い。この一例は、ヘッドランプが点灯されるときの突入電流の制限であろう。パ
ルス幅変調に依れば電流は、ヘッドランプに対する電流のレベルが通常電流レベ
ルへと低速に且つ穏やかに傾斜上昇するように制限される。故に、突入電流は排
除される。突入電流を排除すると、ヘッドランプの寿命は長くなる。
施形態を示している。ＰＭＭ１０の複数のスイッチの１つであるスイッチ２６は
、装置の電源３０と装置のサブシステムＡ３２との間に接続される。故に、図１
Ｄに図示されたようなスイッチ２６が開成されたときに、サブシステムＡ３２に
対し電力は提供されない。しかしスイッチ２６が閉成されたときには、サブシス
テムＡ３２に対し電力が提供される。また、コントローラ２２と、スイッチ２６
に接続された内部センサ１９も図示される。スイッチ２６は、ＰＭＭ１０，１０
０の内部の他の若しくは種々の部品に接続され得る。例えば好適実施形態におい
ては、スイッチ２６における電流、電圧及び温度も監視される。内部センサ１９
はコントローラ２２に対し、一個以上のスイッチ２６の特性を表す電気信号を提
供する。コントローラ２２に入力された内部センサ１９からの信号及び／又は他
の信号を使用し且つコントローラ２２に与えられた命令に基づき、コントローラ
２２はスイッチの開閉制御を行うことが可能である。単に開成若しくは閉成され
ることに加え、各スイッチ２６はパルス幅変調を提供すべく切り替えられてもよ
い。この一例は、ヘッドランプが点灯されるときの突入電流の制限であろう。パ
ルス幅変調に依れば電流は、ヘッドランプに対する電流のレベルが通常電流レベ
ルへと低速に且つ穏やかに傾斜上昇するように制限される。故に、突入電流は排
除される。突入電流を排除すると、ヘッドランプの寿命は長くなる。
【００１５】
図１Ｅは、ＰＭＭ１０，１００の一部、及びＰＭＭ１０，１００が連結される
装置の一実施形態を示している。ＰＭＭ１０の各スイッチの１つであるスイッチ
２６は、装置の電源３０とこの装置のサブシステムＡ３２との間に接続される。
故に、図１Ｅに示されたようなスイッチ２６が開成されたとき、サブシステムＡ
３２に対して電力は提供されない。しかし、スイッチ２６が閉成されたとき、サ
ブシステムＡ３２には電力が提供される。スイッチ２６に連結されたコントロー
ラ２２、温度センサ２０及びクロック２１も図示される。スイッチ２６はＰＭＭ
１０，１００の内部の他の若しくは種々の部品に接続され得る。例えば好適実施
形態においては、スイッチ２６における電流及び電圧も監視される。温度センサ
２０には、スイッチ２６が熱的に接続されると共にコントローラ２２が連結され
る。好適には、温度センサ２０はコントローラ２２に対し、スイッチ２６の温度
を表す電気信号を送信する。クロック２１は、コントローラ２２に接続されて、
スイッチ２６が開成若しくは閉成され続けた時間の表示を提供し得る。
装置の一実施形態を示している。ＰＭＭ１０の各スイッチの１つであるスイッチ
２６は、装置の電源３０とこの装置のサブシステムＡ３２との間に接続される。
故に、図１Ｅに示されたようなスイッチ２６が開成されたとき、サブシステムＡ
３２に対して電力は提供されない。しかし、スイッチ２６が閉成されたとき、サ
ブシステムＡ３２には電力が提供される。スイッチ２６に連結されたコントロー
ラ２２、温度センサ２０及びクロック２１も図示される。スイッチ２６はＰＭＭ
１０，１００の内部の他の若しくは種々の部品に接続され得る。例えば好適実施
形態においては、スイッチ２６における電流及び電圧も監視される。温度センサ
２０には、スイッチ２６が熱的に接続されると共にコントローラ２２が連結され
る。好適には、温度センサ２０はコントローラ２２に対し、スイッチ２６の温度
を表す電気信号を送信する。クロック２１は、コントローラ２２に接続されて、
スイッチ２６が開成若しくは閉成され続けた時間の表示を提供し得る。
【００１６】
図１Ｆは、本発明によるＰＭＭ１０，１００を用いる方法５０の一実施形態の
ハイレベルフローチャートである。コントローラ２２に対しては、ステップ５２
により一個以上の制御プログラムが提供される。コントローラ２２は次にステッ
プ５４により、上記プログラムとＰＭＭ１０，１００に対する他の入力とに基づ
き、種々の電力消費体に供給される電力を制御する。故にコントローラ２２は、
一定条件の下で各スイッチ２６を開成若しくは閉成する。各内部センサ２０によ
り提供されるデータ、内部クロック、又は、信号入力部１８に接続された装置の
各サブシステムにより提供される情報は、ＰＭＭ１０，１００とこれらが接続さ
れる装置の状態をコントローラ２２に伝える。ＰＭＭ１０，１００はこのデータ
を、上記コントローラ内に配備された命令と共に使用し、各スイッチ２６を開成
若しくは閉成する時間を決定する。例えばＰＭＭ１０，１００は、上記データが
一定の判定基準を満足するか否かを決定し、その決定に従って各スイッチ２６を
操作し得る。
ハイレベルフローチャートである。コントローラ２２に対しては、ステップ５２
により一個以上の制御プログラムが提供される。コントローラ２２は次にステッ
プ５４により、上記プログラムとＰＭＭ１０，１００に対する他の入力とに基づ
き、種々の電力消費体に供給される電力を制御する。故にコントローラ２２は、
一定条件の下で各スイッチ２６を開成若しくは閉成する。各内部センサ２０によ
り提供されるデータ、内部クロック、又は、信号入力部１８に接続された装置の
各サブシステムにより提供される情報は、ＰＭＭ１０，１００とこれらが接続さ
れる装置の状態をコントローラ２２に伝える。ＰＭＭ１０，１００はこのデータ
を、上記コントローラ内に配備された命令と共に使用し、各スイッチ２６を開成
若しくは閉成する時間を決定する。例えばＰＭＭ１０，１００は、上記データが
一定の判定基準を満足するか否かを決定し、その決定に従って各スイッチ２６を
操作し得る。
【００１７】
本発明の構造、機能及び適応性を更に示すべく、特定の装置即ち牽引用トラッ
クに関するＰＭＭの使用に言及する。但し当業者であれば、他の装置においても
ＰＭＭにより同様の機能が提供され得ることは容易に理解し得よう。
クに関するＰＭＭの使用に言及する。但し当業者であれば、他の装置においても
ＰＭＭにより同様の機能が提供され得ることは容易に理解し得よう。
【００１８】
図２Ａは、牽引用トラックの各サブシステムが連結されたＰＭＭ１００を示し
ている。別様に付番されているが、図２Ａに示されたＰＭＭ１００の各構成要素
は図１Ａ〜１Ｅに示されたＰＭＭ１０における同様な名称の各構成要素に対応す
る。図２Ａを再び参照する。牽引用トラックは２つの電源、即ち、電力を生成す
るオルタネータ１０１及び電力を蓄積するバッテリ・パック１０２を有する。牽
引用トラックは、ローカル・エリア・ネットワーク１０３、ＬＥＤ表示器１０４
、居住用デバイス１０５、ライト１０６、スタータ１０７、重要部品１０８、始
動キー・スイッチ１０９及びバッテリ接続解除用手動スイッチ１１０などの種々
のサブシステムも含んでいる。各居住用デバイス１０５としては、ラジオ、冷蔵
庫又は他の装置が挙げられる。各重要部品１０８としては、エンジン、ブレーキ
及び他の部品が挙げられる。
ている。別様に付番されているが、図２Ａに示されたＰＭＭ１００の各構成要素
は図１Ａ〜１Ｅに示されたＰＭＭ１０における同様な名称の各構成要素に対応す
る。図２Ａを再び参照する。牽引用トラックは２つの電源、即ち、電力を生成す
るオルタネータ１０１及び電力を蓄積するバッテリ・パック１０２を有する。牽
引用トラックは、ローカル・エリア・ネットワーク１０３、ＬＥＤ表示器１０４
、居住用デバイス１０５、ライト１０６、スタータ１０７、重要部品１０８、始
動キー・スイッチ１０９及びバッテリ接続解除用手動スイッチ１１０などの種々
のサブシステムも含んでいる。各居住用デバイス１０５としては、ラジオ、冷蔵
庫又は他の装置が挙げられる。各重要部品１０８としては、エンジン、ブレーキ
及び他の部品が挙げられる。
【００１９】
図２Ｂは、牽引用トラックなどの装置における一定の各サブシステムが連結さ
れるＰＭＭ１００の別のハイレベルブロック図である。ＰＭＭ１００は、バッテ
リ１０２、オルタネータ１０１、スタータ１０７、他の電力消費体及びＬＡＮ１
０３に連結されるものとして示される。バッテリ１０２、オルタネータ１０１及
び牽引用トラックの種々のサブシステムとの通信に基づき、ＰＭＭ１００は該Ｐ
ＭＭ１００内の（図２Ｂに明示的には示されていない）各スイッチを制御し得る
。また、牽引用トラックの各部と通信し得ることから、種々の機能が実施される
。これらの機能は、本明細書に開示された各機能を包含するが、これらに限定さ
れない。図２Ｂに示されたようなＰＭＭ１００は、異なる条件下における各バッ
テリ１０２に対する異なる電力要件を認識し、牽引用トラックの各サブシステム
により引き込まれる電力を決定し得る。例えばＰＭＭ１００は、所定範囲のバッ
テリ温度、バッテリ容量、及び、電圧及び電流などのスタータの種々の要件に亙
り、各バッテリ１０２に対する理想的充電量を認識し得る。ＰＭＭ１００はまた
、各バッテリ１０２と通信して各バッテリ１０２の残存寿命を決定し得る。故に
ＰＭＭ１００は、牽引用トラックの他の部分と各バッテリ１０２により提供され
る電力とを制御することで、各バッテリ１０２の要件を満足し得る。従って、Ｐ
ＭＭ１００は、各バッテリ１０２が理想的レベル近傍まで充電されることを確実
にし得ると共に、電力消費体に対する電力を調節することで各バッテリ１０２の
寿命を延ばし得る。或いは、各バッテリ１０２が重要用途に対し十分な電力を有
することを確実とし得る。故にＰＭＭ１００は、各バッテリ１０２の可能的故障
を識別して防止し得る。ＰＭＭ１００はまた、オルタネータ１０１から信号を受
信してこのオルタネータ１０１に信号を提供する。このため、オルタネータ１０
１の可能的故障、又は、オルタネータ１０１内若しくは牽引用トラックの他の部
分内の問題による不都合は、防止され得る。オルタネータ１０１の出力もまた、
ＰＭＭ１００から提供される信号に基づき制御され、例えばバッテリ電力を最適
化し得る。これに加えてオルタネータ１０１と、各バッテリ１０２などの牽引用
トラックの他の部分との間には、各スイッチが配備され得る。ＰＭＭ１００はこ
れらのスイッチを制御して、牽引用トラックの他の部分に対して所望電力を提供
し得る。ＰＭＭ１００は更にスタータ（クランク）サブシステム１０７と通信し
て目前の故障を識別し、システム故障若しくはユーザの酷使に依るスタータ１０
７の不都合を防止する。スタータ１０７に対する電力もまた、各バッテリ１０２
内に残存する電力又はＰＭＭ１００内における各スイッチの温度などの他の要因
に基づき制御され得る。ＰＭＭ１００はまた、牽引用トラック用のＬＡＮ１０３
及び他の電力消費体とも通信する。牽引用トラックの状態に関する情報は、ＬＡ
Ｎ１０３とＰＭＭ１００との間で通信され得る。他の種々のサブシステムとの通
信に加え、ＰＭＭ１００は各サブシステムの電力消費を制御し得る。例えばＰＭ
Ｍ１００は、各サブシステムへの電力を遮断し、又は、サブシステムに対する電
力を減少し得る。ＰＭＭ１００はまた各サブシステムに対する電力を制御するこ
とで、各バッテリ１０２若しくはオルタネータ１０１における電力が重要な要求
のために存在することを確実にし得る。また、各サブシステムが適切な量の電力
を受けることを確実にし得る。ＰＭＭ１００は各サブシステムを監視して、短絡
、スパイク若しくは故障に依る不都合を防止し得る。ＰＭＭ１００はまた、ライ
トバルブなどの電力感応性装置に対する電力出力を制御かつ調節し得る。
れるＰＭＭ１００の別のハイレベルブロック図である。ＰＭＭ１００は、バッテ
リ１０２、オルタネータ１０１、スタータ１０７、他の電力消費体及びＬＡＮ１
０３に連結されるものとして示される。バッテリ１０２、オルタネータ１０１及
び牽引用トラックの種々のサブシステムとの通信に基づき、ＰＭＭ１００は該Ｐ
ＭＭ１００内の（図２Ｂに明示的には示されていない）各スイッチを制御し得る
。また、牽引用トラックの各部と通信し得ることから、種々の機能が実施される
。これらの機能は、本明細書に開示された各機能を包含するが、これらに限定さ
れない。図２Ｂに示されたようなＰＭＭ１００は、異なる条件下における各バッ
テリ１０２に対する異なる電力要件を認識し、牽引用トラックの各サブシステム
により引き込まれる電力を決定し得る。例えばＰＭＭ１００は、所定範囲のバッ
テリ温度、バッテリ容量、及び、電圧及び電流などのスタータの種々の要件に亙
り、各バッテリ１０２に対する理想的充電量を認識し得る。ＰＭＭ１００はまた
、各バッテリ１０２と通信して各バッテリ１０２の残存寿命を決定し得る。故に
ＰＭＭ１００は、牽引用トラックの他の部分と各バッテリ１０２により提供され
る電力とを制御することで、各バッテリ１０２の要件を満足し得る。従って、Ｐ
ＭＭ１００は、各バッテリ１０２が理想的レベル近傍まで充電されることを確実
にし得ると共に、電力消費体に対する電力を調節することで各バッテリ１０２の
寿命を延ばし得る。或いは、各バッテリ１０２が重要用途に対し十分な電力を有
することを確実とし得る。故にＰＭＭ１００は、各バッテリ１０２の可能的故障
を識別して防止し得る。ＰＭＭ１００はまた、オルタネータ１０１から信号を受
信してこのオルタネータ１０１に信号を提供する。このため、オルタネータ１０
１の可能的故障、又は、オルタネータ１０１内若しくは牽引用トラックの他の部
分内の問題による不都合は、防止され得る。オルタネータ１０１の出力もまた、
ＰＭＭ１００から提供される信号に基づき制御され、例えばバッテリ電力を最適
化し得る。これに加えてオルタネータ１０１と、各バッテリ１０２などの牽引用
トラックの他の部分との間には、各スイッチが配備され得る。ＰＭＭ１００はこ
れらのスイッチを制御して、牽引用トラックの他の部分に対して所望電力を提供
し得る。ＰＭＭ１００は更にスタータ（クランク）サブシステム１０７と通信し
て目前の故障を識別し、システム故障若しくはユーザの酷使に依るスタータ１０
７の不都合を防止する。スタータ１０７に対する電力もまた、各バッテリ１０２
内に残存する電力又はＰＭＭ１００内における各スイッチの温度などの他の要因
に基づき制御され得る。ＰＭＭ１００はまた、牽引用トラック用のＬＡＮ１０３
及び他の電力消費体とも通信する。牽引用トラックの状態に関する情報は、ＬＡ
Ｎ１０３とＰＭＭ１００との間で通信され得る。他の種々のサブシステムとの通
信に加え、ＰＭＭ１００は各サブシステムの電力消費を制御し得る。例えばＰＭ
Ｍ１００は、各サブシステムへの電力を遮断し、又は、サブシステムに対する電
力を減少し得る。ＰＭＭ１００はまた各サブシステムに対する電力を制御するこ
とで、各バッテリ１０２若しくはオルタネータ１０１における電力が重要な要求
のために存在することを確実にし得る。また、各サブシステムが適切な量の電力
を受けることを確実にし得る。ＰＭＭ１００は各サブシステムを監視して、短絡
、スパイク若しくは故障に依る不都合を防止し得る。ＰＭＭ１００はまた、ライ
トバルブなどの電力感応性装置に対する電力出力を制御かつ調節し得る。
【００２０】
図３は、ＰＭＭ１００及び牽引用トラックの各サブシステムとの間の接続をよ
り詳細に示している。別様に付番されているが、図３に示されたＰＭＭ１００の
各部品は図２Ａに示されたＰＭＭ１００における同様な名称の各部品に対応する
。図３に戻るとＰＭＭ１００は、各信号入力部２２２、各信号出力部２２３、各
電力入力部２２４及び各電力出力部２２５を含んでいる。ＰＭＭ１００は、各Ｍ
ＯＳＦＥＴスイッチ２００、各コントロールゲート２０１及びコントローラ２０
２も含む。各コントロールゲート２０１は各スイッチ２００を制御する。コント
ローラ２０２は各コントロールゲート２０１を制御することで、各スイッチ２０
０を制御する。コントローラ２０２は好適には、プログラム可能なマイクロコン
ピュータである。ＰＭＭ１００は、内部タイマ２０３、各電流センサ２０４、各
電圧センサ２０５及び各温度センサ２０６も含む。各電流センサ２０４、各電圧
センサ２０５及び各温度センサ２０６はそれぞれ、各スイッチ２００の電流、電
圧及び温度を監視する。好適にはスイッチ２００の各々が、電流センサ２０４、
電圧センサ２０５及び温度センサ２０６を含む。これに加えてＰＭＭ１００は、
牽引用トラックの種々の部分を監視する各構成要素を含む。例えばＰＭＭ１００
は、所定の電力消費体の電圧及び電流を監視すると共に、バッテリ２０７の充電
レベル、充電速度及び放電速度を監視し得る。
り詳細に示している。別様に付番されているが、図３に示されたＰＭＭ１００の
各部品は図２Ａに示されたＰＭＭ１００における同様な名称の各部品に対応する
。図３に戻るとＰＭＭ１００は、各信号入力部２２２、各信号出力部２２３、各
電力入力部２２４及び各電力出力部２２５を含んでいる。ＰＭＭ１００は、各Ｍ
ＯＳＦＥＴスイッチ２００、各コントロールゲート２０１及びコントローラ２０
２も含む。各コントロールゲート２０１は各スイッチ２００を制御する。コント
ローラ２０２は各コントロールゲート２０１を制御することで、各スイッチ２０
０を制御する。コントローラ２０２は好適には、プログラム可能なマイクロコン
ピュータである。ＰＭＭ１００は、内部タイマ２０３、各電流センサ２０４、各
電圧センサ２０５及び各温度センサ２０６も含む。各電流センサ２０４、各電圧
センサ２０５及び各温度センサ２０６はそれぞれ、各スイッチ２００の電流、電
圧及び温度を監視する。好適にはスイッチ２００の各々が、電流センサ２０４、
電圧センサ２０５及び温度センサ２０６を含む。これに加えてＰＭＭ１００は、
牽引用トラックの種々の部分を監視する各構成要素を含む。例えばＰＭＭ１００
は、所定の電力消費体の電圧及び電流を監視すると共に、バッテリ２０７の充電
レベル、充電速度及び放電速度を監視し得る。
【００２１】
ＰＭＭ１００は、２個の電源即ちバッテリ２０７及びオルタネータ２０８に接
続される。ＰＭＭ１００は、ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）ライン
２２１、手動接続解除ライン２２０、スタータキー・ライン２１９、エンジン動
作信号ライン２１８及びバッテリ温度センサ・ライン２１７からの信号を受信す
る。これら信号はＬＡＮ（図示せず）、接続解除用手動スイッチ（図示せず）、
スタータキー（図示せず）、エンジンが駆動しているか否かを示すセンサ（図示
せず）、及び、バッテリ温度センサ（図示せず）からそれぞれ提供される。ＰＭ
Ｍ１００は、ＬＡＮライン２２１Ａとの通信、オルタネータ出力電圧ライン２０
９及び故障表示用ＬＥＤライン２１０への入力を介して、ＬＡＮ、オルタネータ
２０８及びＬＥＤに信号を提供する。故にＰＭＭ１００は、牽引用トラックの種
々のサブシステムからデータを受信し、それらにデータを提供し、且つ、それら
にコマンドを提供し得る。例えば手動接続解除ライン２２０は、バッテリ２０７
及びオルタネータ２０８がＰＭＭ１００により遮断されるべきか否かを示す。ス
タータキー・ライン２１９は、牽引用トラックのエンジンを始動すべくユーザが
スタータキーを回転したか否かを表す。エンジン動作信号ライン２１８はエンジ
ンが既に駆動しているか否かをＰＭＭ１００に対して示すことから、エンジンが
既にＯＮされているときに電力がクランクサブシステムに流れるのを防止し得る
。ＰＭＭ１００はライン２１７を介してバッテリの温度を監視し得ると共にバッ
テリ２０７の電圧を監視することで例えばバッテリ２０７の充電を制御し得る。
更にＰＭＭ１００は、オルタネータ出力電圧調整ライン２０９への入力を介して
オルタネータ２０８の出力を制御し得る。ＰＭＭ１００はまた故障表示用ＬＥＤ
ライン２１０を介し、故障が生じたか否かをユーザに対して示し得る。温度セン
サ２０６は、各スイッチ２００の温度の表示を提供する。これにより上記コント
ローラは、一個以上のスイッチの温度が高すぎるときにそれらのスイッチを開成
し得る。
続される。ＰＭＭ１００は、ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）ライン
２２１、手動接続解除ライン２２０、スタータキー・ライン２１９、エンジン動
作信号ライン２１８及びバッテリ温度センサ・ライン２１７からの信号を受信す
る。これら信号はＬＡＮ（図示せず）、接続解除用手動スイッチ（図示せず）、
スタータキー（図示せず）、エンジンが駆動しているか否かを示すセンサ（図示
せず）、及び、バッテリ温度センサ（図示せず）からそれぞれ提供される。ＰＭ
Ｍ１００は、ＬＡＮライン２２１Ａとの通信、オルタネータ出力電圧ライン２０
９及び故障表示用ＬＥＤライン２１０への入力を介して、ＬＡＮ、オルタネータ
２０８及びＬＥＤに信号を提供する。故にＰＭＭ１００は、牽引用トラックの種
々のサブシステムからデータを受信し、それらにデータを提供し、且つ、それら
にコマンドを提供し得る。例えば手動接続解除ライン２２０は、バッテリ２０７
及びオルタネータ２０８がＰＭＭ１００により遮断されるべきか否かを示す。ス
タータキー・ライン２１９は、牽引用トラックのエンジンを始動すべくユーザが
スタータキーを回転したか否かを表す。エンジン動作信号ライン２１８はエンジ
ンが既に駆動しているか否かをＰＭＭ１００に対して示すことから、エンジンが
既にＯＮされているときに電力がクランクサブシステムに流れるのを防止し得る
。ＰＭＭ１００はライン２１７を介してバッテリの温度を監視し得ると共にバッ
テリ２０７の電圧を監視することで例えばバッテリ２０７の充電を制御し得る。
更にＰＭＭ１００は、オルタネータ出力電圧調整ライン２０９への入力を介して
オルタネータ２０８の出力を制御し得る。ＰＭＭ１００はまた故障表示用ＬＥＤ
ライン２１０を介し、故障が生じたか否かをユーザに対して示し得る。温度セン
サ２０６は、各スイッチ２００の温度の表示を提供する。これにより上記コント
ローラは、一個以上のスイッチの温度が高すぎるときにそれらのスイッチを開成
し得る。
【００２２】
オルタネータ２０８などの典型的なオルタネータは、三相オルタネータである
。オルタネータ２０８内の整流器回路（図示せず）は、交流（ＡＣ）を直流（Ｄ
Ｃ）へと変換する。整流器の重要な構成要素は、ダイオードである。オルタネー
タ２０８の１つの位相においてダイオード若しくは他の部品が故障したとき、オ
ルタネータ２０８は電力の２／３のみを生成する。これは、オルタネータ２０８
の上記の２つの駆動位相に対し相当のストレスを課する。これは、オルタネータ
２０８の全ての位相の即時かつ連続的な故障に繋がる。現在において市販されて
いる従来の装置は、位相の喪失を検出して他の位相の即時の顕著な故障を防止し
得ない。ＰＭＭ１００は、オルタネータのシグネチャを認識することで位相の喪
失を検出し得る。これに応じてＰＭＭ１００は、オルタネータ２０８に対する要
求電力を減少し得る。これにより、高速道路上で不意に故障して保守及び停止時
間のコストが過剰になるのでは無く、次回に予定された保守時にオルタネータを
修理するための時間が与えられる。
。オルタネータ２０８内の整流器回路（図示せず）は、交流（ＡＣ）を直流（Ｄ
Ｃ）へと変換する。整流器の重要な構成要素は、ダイオードである。オルタネー
タ２０８の１つの位相においてダイオード若しくは他の部品が故障したとき、オ
ルタネータ２０８は電力の２／３のみを生成する。これは、オルタネータ２０８
の上記の２つの駆動位相に対し相当のストレスを課する。これは、オルタネータ
２０８の全ての位相の即時かつ連続的な故障に繋がる。現在において市販されて
いる従来の装置は、位相の喪失を検出して他の位相の即時の顕著な故障を防止し
得ない。ＰＭＭ１００は、オルタネータのシグネチャを認識することで位相の喪
失を検出し得る。これに応じてＰＭＭ１００は、オルタネータ２０８に対する要
求電力を減少し得る。これにより、高速道路上で不意に故障して保守及び停止時
間のコストが過剰になるのでは無く、次回に予定された保守時にオルタネータを
修理するための時間が与えられる。
【００２３】
オルタネータ２０８は、ステータ及びロータ巻線の両者を有する。これらの巻
線は任意に電気的短絡又は断線状態を発生し得る。短絡若しくは断線状態が発生
したとき、オルタネータ２０８が生成する電力は減少する。これは、正常な巻線
に対し相当のストレスを課すものである。他の部品の連続的な故障は、直ちに追
随する。現在、短絡又は断線状態を検出して他の構成要素の故障を防止する装置
はない。ＰＭＭ１００はオルタネータのシグネチャの認識を通して位相の喪失を
検出し、オルタネータ２０８に対する要求電力を減少し得る。これによりオルタ
ネータ２０８は、不意に故障して過剰な保守及び停止時間のコストに帰着するの
では無く、次回に予定された保守時に修理するための時間が与えられる。
線は任意に電気的短絡又は断線状態を発生し得る。短絡若しくは断線状態が発生
したとき、オルタネータ２０８が生成する電力は減少する。これは、正常な巻線
に対し相当のストレスを課すものである。他の部品の連続的な故障は、直ちに追
随する。現在、短絡又は断線状態を検出して他の構成要素の故障を防止する装置
はない。ＰＭＭ１００はオルタネータのシグネチャの認識を通して位相の喪失を
検出し、オルタネータ２０８に対する要求電力を減少し得る。これによりオルタ
ネータ２０８は、不意に故障して過剰な保守及び停止時間のコストに帰着するの
では無く、次回に予定された保守時に修理するための時間が与えられる。
【００２４】
更に上記ＰＭＭは、オルタネータを駆動するベルト及びプーリシステムの故障
を検出して対処し得る。ベルト若しくはプーリがスリップしたときにオルタネー
タは、このオルタネータが生成するように設計された電力を生成し得ない。この
スリップ状態により、ベルト、プーリ、オルタネータ軸受、及び、牽引用トラッ
クの他の部分は加熱される。ＰＭＭ１００はこれらの状態の存在を、牽引用トラ
ックと通信すると共に、オルタネータの挙動とそのシグネチャとの間の差を監視
することで検出し得る。ＰＭＭは次に、例えばユーザに対し警報を提供するなど
の適切な処置を取り得る。
を検出して対処し得る。ベルト若しくはプーリがスリップしたときにオルタネー
タは、このオルタネータが生成するように設計された電力を生成し得ない。この
スリップ状態により、ベルト、プーリ、オルタネータ軸受、及び、牽引用トラッ
クの他の部分は加熱される。ＰＭＭ１００はこれらの状態の存在を、牽引用トラ
ックと通信すると共に、オルタネータの挙動とそのシグネチャとの間の差を監視
することで検出し得る。ＰＭＭは次に、例えばユーザに対し警報を提供するなど
の適切な処置を取り得る。
【００２５】
ＰＭＭ１００はまた、各電力消費体及び各電源も監視し得る。従って、ＰＭＭ
１００に対しては、電力消費体として作用する数個のサブシステムが連結される
。例えばＰＭＭ１００には、ライト、クランクモータ・ラッチ／保持コイル、ク
ランクモータ巻線、牽引用トラック内の他の装置、エンジン及びブレーキ、並び
に、居住用機器が連結される。これらは、ライト・ライン２１１、クランクモー
タ・ラッチ／保持コイル・ライン２１２、クランクモータ巻線ライン２１３、牽
引用トラック内の他の装置へのライン２１４、エンジン／ブレーキ・ライン２１
５及び居住用機器ライン２１６を介して連結される。従って、図３に示された実
施形態において、ＰＭＭ１００は２本のライン２１２，２１３を介してクランク
サブシステムに連結される。ライン２１１，２１２，２１３，２１４，２１５，
２１６を用いてＰＭＭ１００は、ライト、クランクサブシステムの部品、エンジ
ン及びブレーキ、居住用機器及び他のサブシステムなどの牽引用トラックの種々
のサブシステムに対する電力を監視して制御し得る。例えばＰＭＭ１００は、特
定サブシステムに供給される電力の大きさを制御すべくパルス幅変調（ＰＷＭ）
を提供し得る。故に、ライト、エンジン及びブレーキに印加される電圧は、寿命
を延ばすべく又は各構成要素をより良く制御すべく所望に応じて減少され得る。
ＰＭＭ１００はまた、好適にはＰＷＭを用いてオルタネータに対する要求電力を
監視して調節し得る。例えば寒いときにバッテリ充電が少ないが電力使用が多い
ときにエンジンが始動された場合、電気系統はオルタネータ２０８から瞬間的に
可能な限り多量の電流を引き込もうとする。この状態はオルタネータ２０８に大
きなストレスを課してその寿命を縮める。ＰＭＭ１００は、オルタネータ２０８
に対するストレスが緩和されて最適レベルで維持されるように、オルタネータ２
０８に対する要求電力を監視して調節する。これは、オルタネータ出力のＰＷＭ
により達成される。
１００に対しては、電力消費体として作用する数個のサブシステムが連結される
。例えばＰＭＭ１００には、ライト、クランクモータ・ラッチ／保持コイル、ク
ランクモータ巻線、牽引用トラック内の他の装置、エンジン及びブレーキ、並び
に、居住用機器が連結される。これらは、ライト・ライン２１１、クランクモー
タ・ラッチ／保持コイル・ライン２１２、クランクモータ巻線ライン２１３、牽
引用トラック内の他の装置へのライン２１４、エンジン／ブレーキ・ライン２１
５及び居住用機器ライン２１６を介して連結される。従って、図３に示された実
施形態において、ＰＭＭ１００は２本のライン２１２，２１３を介してクランク
サブシステムに連結される。ライン２１１，２１２，２１３，２１４，２１５，
２１６を用いてＰＭＭ１００は、ライト、クランクサブシステムの部品、エンジ
ン及びブレーキ、居住用機器及び他のサブシステムなどの牽引用トラックの種々
のサブシステムに対する電力を監視して制御し得る。例えばＰＭＭ１００は、特
定サブシステムに供給される電力の大きさを制御すべくパルス幅変調（ＰＷＭ）
を提供し得る。故に、ライト、エンジン及びブレーキに印加される電圧は、寿命
を延ばすべく又は各構成要素をより良く制御すべく所望に応じて減少され得る。
ＰＭＭ１００はまた、好適にはＰＷＭを用いてオルタネータに対する要求電力を
監視して調節し得る。例えば寒いときにバッテリ充電が少ないが電力使用が多い
ときにエンジンが始動された場合、電気系統はオルタネータ２０８から瞬間的に
可能な限り多量の電流を引き込もうとする。この状態はオルタネータ２０８に大
きなストレスを課してその寿命を縮める。ＰＭＭ１００は、オルタネータ２０８
に対するストレスが緩和されて最適レベルで維持されるように、オルタネータ２
０８に対する要求電力を監視して調節する。これは、オルタネータ出力のＰＷＭ
により達成される。
【００２６】
ＰＭＭ１００はまた、スタータ（クランクサブシステム）、バッテリ２０７、
オルタネータ２０８、電球及び他のサブシステムなどの種々の部品に対する情報
を獲得し得る。動作のサイクル及び激しさを知ることは、これらの部品の実際の
使用状態を知る正確な手法である。これを知ることで、最適なメンテナンスの予
定が使用され得る。これにより、予定時点の以前における各部品の修理若しくは
交換が回避される。これはまた、期限到来時に各部品の修理又は交換の失念を回
避するものでもある。
オルタネータ２０８、電球及び他のサブシステムなどの種々の部品に対する情報
を獲得し得る。動作のサイクル及び激しさを知ることは、これらの部品の実際の
使用状態を知る正確な手法である。これを知ることで、最適なメンテナンスの予
定が使用され得る。これにより、予定時点の以前における各部品の修理若しくは
交換が回避される。これはまた、期限到来時に各部品の修理又は交換の失念を回
避するものでもある。
【００２７】
図４〜１５は、ＰＭＭ１０，１００の幾つかの用途をより詳細に示している。
明確化のために、図４〜１５の多くは牽引用トラックで採用されたＰＭＭ１００
を用いて記載される。但し当業者であれば、図４〜１５に示された方法及びシス
テムはＰＭＭの他の実施形態にも使用され得ることを理解し得よう。当業者であ
ればまた、図４〜１５に示された方法及びシステムは、バッテリ、又は、特定量
の電力を蓄積する他の電力蓄積ユニットなどの様に制限のある電源を用いて駆動
し得る他の装置において使用され得ることも理解し得よう。例えば図４〜１５に
示された方法及びシステムは、ボート又は衛星におけるＰＭＭに対して使用され
得る。
明確化のために、図４〜１５の多くは牽引用トラックで採用されたＰＭＭ１００
を用いて記載される。但し当業者であれば、図４〜１５に示された方法及びシス
テムはＰＭＭの他の実施形態にも使用され得ることを理解し得よう。当業者であ
ればまた、図４〜１５に示された方法及びシステムは、バッテリ、又は、特定量
の電力を蓄積する他の電力蓄積ユニットなどの様に制限のある電源を用いて駆動
し得る他の装置において使用され得ることも理解し得よう。例えば図４〜１５に
示された方法及びシステムは、ボート又は衛星におけるＰＭＭに対して使用され
得る。
【００２８】
図４は、ＰＭＭ１００を用いてオーバークランキングを制御するシステムの一
実施形態を示している。明確化のために、図４にはＰＭＭ１００の一部のみが示
される。オーバークランキングの防止は、種々の理由から望ましい。クランクサ
ブシステム３００の主要接点３０４が短絡すると、火災が生じ得る。同様にユー
ザによりオーバークランキングを続けると、バッテリ・パック３１０は枯渇して
牽引用トラックに損傷を引き起こし得る。故に、バッテリ・パック３１０の一部
とクランクサブシステム３００の一部と組合せてＰＭＭ１００の一部が示される
。ＰＭＭ１００の一部は、ＩＮＴＲＡスマートスイッチ３２３として示される。
別様に付番されているが、スマートスイッチ３２３の各部品はＰＭＭ１００にお
ける同様な名称の部品に対応する。スマートスイッチ３２３は、コントローラ３
２４、スイッチ３２０、タイマ３２５、電流センサ３２６、電圧センサ３２７、
温度センサ３２８、及び、スイッチ３２０が開成しているか否かを表すＬＥＤ３
２１を含む。スイッチ３２０はバッテリ・パック３１０の正端子に連結され、バ
ッテリ・パック３１０の負端子はクランクサブシステム３００に接続される。尚
、スイッチ３２３は、正端子とクランクサブシステム３００との間ではなく、バ
ッテリ・パック３１０の負端子とクランクサブシステム３００との間にも接続可
能である。クランクサブシステム３００は、スタータソレノイド３０１、引張用
巻線３０２、保持用巻線３０３、主要接点３０４、スタータ用磁気スイッチ・コ
イル３０５、始動スイッチ３０６、熱的スイッチ３０７、磁気スイッチ３０８及
びモータ巻線３０９を含む。引張用巻線３０２及び保持用巻線３０３は、エンジ
ンのギヤに対するスタータモータギヤ（図示せず）の引張り及び保持を制御する
。常開である始動スイッチ３０６は、ユーザが牽引用トラックの始動を試行した
ときにのみ閉成される。
実施形態を示している。明確化のために、図４にはＰＭＭ１００の一部のみが示
される。オーバークランキングの防止は、種々の理由から望ましい。クランクサ
ブシステム３００の主要接点３０４が短絡すると、火災が生じ得る。同様にユー
ザによりオーバークランキングを続けると、バッテリ・パック３１０は枯渇して
牽引用トラックに損傷を引き起こし得る。故に、バッテリ・パック３１０の一部
とクランクサブシステム３００の一部と組合せてＰＭＭ１００の一部が示される
。ＰＭＭ１００の一部は、ＩＮＴＲＡスマートスイッチ３２３として示される。
別様に付番されているが、スマートスイッチ３２３の各部品はＰＭＭ１００にお
ける同様な名称の部品に対応する。スマートスイッチ３２３は、コントローラ３
２４、スイッチ３２０、タイマ３２５、電流センサ３２６、電圧センサ３２７、
温度センサ３２８、及び、スイッチ３２０が開成しているか否かを表すＬＥＤ３
２１を含む。スイッチ３２０はバッテリ・パック３１０の正端子に連結され、バ
ッテリ・パック３１０の負端子はクランクサブシステム３００に接続される。尚
、スイッチ３２３は、正端子とクランクサブシステム３００との間ではなく、バ
ッテリ・パック３１０の負端子とクランクサブシステム３００との間にも接続可
能である。クランクサブシステム３００は、スタータソレノイド３０１、引張用
巻線３０２、保持用巻線３０３、主要接点３０４、スタータ用磁気スイッチ・コ
イル３０５、始動スイッチ３０６、熱的スイッチ３０７、磁気スイッチ３０８及
びモータ巻線３０９を含む。引張用巻線３０２及び保持用巻線３０３は、エンジ
ンのギヤに対するスタータモータギヤ（図示せず）の引張り及び保持を制御する
。常開である始動スイッチ３０６は、ユーザが牽引用トラックの始動を試行した
ときにのみ閉成される。
【００２９】
始動スイッチ３０６が閉成されたとき、コントローラ３２４はスイッチ３２０
を閉成し得る。コントローラ３２４は、スイッチ３２０を閉成すべく始動スイッ
チ３０６が閉成されているという以外の条件を課し得る。例えば上記コントロー
ラは、バッテリ３１０の最低電圧レベルが存在し、又は、スイッチ３２０の特定
温度が特定レベル未満であるときにのみ、上記スイッチを閉成し得る。コントロ
ーラ３２４は図１Ｆ及び図６Ａ〜６Ｃに示されるように提供された命令を使用し
て一定条件が満足されたか否かを決定し、それに従って上記スイッチを制御し得
る。スイッチ３２０が閉成されたときにバッテリ３１０の正端子は、各主要接点
３０４、引張用巻線３０２及び保持用巻線３０３への電力を制御する磁気スイッ
チ３０８に接続される。スイッチ３２０を閉成すると、各主要接点３０４に対し
ても電力が提供され得る。磁気スイッチ３０８が閉成することで、引張用巻線３
０２及び保持用巻線３０３に対する電力の流れも許容される。次に引張用巻線３
０２は、エンジンのフロントギヤ（図示せず）に対してスタータモータのフロン
トギヤ（図示せず）を引張る。次に保持用巻線３０３は、スタータモータのフロ
ントギヤを所定位置に保持する。各主要接点３０４は、スタータモータのフロン
トギヤがエンジンのフロントギヤと係合したときに閉成する。次に引張用巻線３
０２に対する電力は切断され、保持用巻線３０３及びモータ巻線３０９に対して
は電力が付与される。
を閉成し得る。コントローラ３２４は、スイッチ３２０を閉成すべく始動スイッ
チ３０６が閉成されているという以外の条件を課し得る。例えば上記コントロー
ラは、バッテリ３１０の最低電圧レベルが存在し、又は、スイッチ３２０の特定
温度が特定レベル未満であるときにのみ、上記スイッチを閉成し得る。コントロ
ーラ３２４は図１Ｆ及び図６Ａ〜６Ｃに示されるように提供された命令を使用し
て一定条件が満足されたか否かを決定し、それに従って上記スイッチを制御し得
る。スイッチ３２０が閉成されたときにバッテリ３１０の正端子は、各主要接点
３０４、引張用巻線３０２及び保持用巻線３０３への電力を制御する磁気スイッ
チ３０８に接続される。スイッチ３２０を閉成すると、各主要接点３０４に対し
ても電力が提供され得る。磁気スイッチ３０８が閉成することで、引張用巻線３
０２及び保持用巻線３０３に対する電力の流れも許容される。次に引張用巻線３
０２は、エンジンのフロントギヤ（図示せず）に対してスタータモータのフロン
トギヤ（図示せず）を引張る。次に保持用巻線３０３は、スタータモータのフロ
ントギヤを所定位置に保持する。各主要接点３０４は、スタータモータのフロン
トギヤがエンジンのフロントギヤと係合したときに閉成する。次に引張用巻線３
０２に対する電力は切断され、保持用巻線３０３及びモータ巻線３０９に対して
は電力が付与される。
【００３０】
一定の判定基準に基づき、コントローラ３２４はスイッチ３２０を閉成しない
こともある。故に、クランクサブシステム３００に対して電力は提供されず、ク
ランク軸回転が防止される。更に、一定の判定基準に基づき、コントローラ３２
４はスイッチ３２０を開成してクランクサブシステム３００に対する電力を自動
的に接続解除しても良い。結果として、クランク軸回転は停止される。スイッチ
の閉成を拒絶すべく使用される判定基準及びスイッチの開成に対し使用される判
定基準は、コントローラ３２４内にプログラムされ得る。好適な実施形態におい
て判定基準には、クランクサブシステム３００に対する特定の電流の特定時間長
を越えた提供、スイッチ３２０の温度、電圧又は電流が特定の閾値を超えること
、及び、バッテリ３１０が特定レベルより低い電圧を有することなどが含まれる
。故に、例えば各主要接点３０４が溶着して各主要接点３０４を通る電力が期待
されていたよりも大きければ、スイッチ３２０は開成され得る。好適な実施形態
においてＰＭＭ１００はまた、クランクサブシステム３００の挙動が予測挙動よ
りも一定量だけ逸脱したときに、スイッチ３２０を開成する。ＰＭＭ１００は更
に、エンジン又は牽引用トラックの他の部分からの信号入力などの他の判定基準
に基づきスイッチ３２０を制御し得る。
こともある。故に、クランクサブシステム３００に対して電力は提供されず、ク
ランク軸回転が防止される。更に、一定の判定基準に基づき、コントローラ３２
４はスイッチ３２０を開成してクランクサブシステム３００に対する電力を自動
的に接続解除しても良い。結果として、クランク軸回転は停止される。スイッチ
の閉成を拒絶すべく使用される判定基準及びスイッチの開成に対し使用される判
定基準は、コントローラ３２４内にプログラムされ得る。好適な実施形態におい
て判定基準には、クランクサブシステム３００に対する特定の電流の特定時間長
を越えた提供、スイッチ３２０の温度、電圧又は電流が特定の閾値を超えること
、及び、バッテリ３１０が特定レベルより低い電圧を有することなどが含まれる
。故に、例えば各主要接点３０４が溶着して各主要接点３０４を通る電力が期待
されていたよりも大きければ、スイッチ３２０は開成され得る。好適な実施形態
においてＰＭＭ１００はまた、クランクサブシステム３００の挙動が予測挙動よ
りも一定量だけ逸脱したときに、スイッチ３２０を開成する。ＰＭＭ１００は更
に、エンジン又は牽引用トラックの他の部分からの信号入力などの他の判定基準
に基づきスイッチ３２０を制御し得る。
【００３１】
図５は、ＰＭＭ１００を用いてオーバークランキングを制御するシステムの別
の実施形態を示している。故に、ＰＭＭ１００の一部は、バッテリ・パック４０
１の一部及びクランクサブシステム４００の一部と組合せて示される。ＰＭＭ１
００の一部は、ＩＮＴＲＡスマートスイッチ４１０として示される。別様に付番
されているが、スマートスイッチ４１０の各部品はＰＭＭ１００における同様な
名称の部品に対応する。スマートスイッチ４１０は、コントローラ４１３、モー
タコイル電力スイッチ４１５及びリレーラッチ／保持コイル・スイッチ４１４（
これらのスイッチは集合的に複数のスイッチ４１６と称される）を含む。また、
エンジンが駆動しているか否か及び上記始動スイッチが回転されているか否かを
表す入力を、それぞれ、ライン４１２，４１１を介して受信する。各スイッチ４
１６はバッテリ・パック４０１の正端子に連結され、バッテリ・パック４０１の
負端子即ちアースはクランクサブシステム４００に接続されている。尚、各スイ
ッチ４１６は、正端子とクランクサブシステム４００との間では無く、バッテリ
・パック４０１の負端子とクランクサブシステム４００との間に連結され得る。
示されたクランクサブシステム４００の一部は、単一ラッチ（引張）／保持コイ
ル巻線４２２及びモータコイル巻線４２１である。クランクサブシステム４００
の他の部品は明確化のために示されていない。
の実施形態を示している。故に、ＰＭＭ１００の一部は、バッテリ・パック４０
１の一部及びクランクサブシステム４００の一部と組合せて示される。ＰＭＭ１
００の一部は、ＩＮＴＲＡスマートスイッチ４１０として示される。別様に付番
されているが、スマートスイッチ４１０の各部品はＰＭＭ１００における同様な
名称の部品に対応する。スマートスイッチ４１０は、コントローラ４１３、モー
タコイル電力スイッチ４１５及びリレーラッチ／保持コイル・スイッチ４１４（
これらのスイッチは集合的に複数のスイッチ４１６と称される）を含む。また、
エンジンが駆動しているか否か及び上記始動スイッチが回転されているか否かを
表す入力を、それぞれ、ライン４１２，４１１を介して受信する。各スイッチ４
１６はバッテリ・パック４０１の正端子に連結され、バッテリ・パック４０１の
負端子即ちアースはクランクサブシステム４００に接続されている。尚、各スイ
ッチ４１６は、正端子とクランクサブシステム４００との間では無く、バッテリ
・パック４０１の負端子とクランクサブシステム４００との間に連結され得る。
示されたクランクサブシステム４００の一部は、単一ラッチ（引張）／保持コイ
ル巻線４２２及びモータコイル巻線４２１である。クランクサブシステム４００
の他の部品は明確化のために示されていない。
【００３２】
図５に示された実施形態に依れば、図４に示されたクランクサブシステム３０
０の保持用巻線３０３の代わりに単一ラッチ／保持コイル巻線４２２が使用され
得る。図５に戻ると、始動スイッチが閉成されたときにコントローラ４１３は各
スイッチ４１６を閉成し得る。コントローラ４１３は、各スイッチ４１６を閉成
すべく始動スイッチが閉成されているという以外の条件を課し得る。例えばコン
トローラは、バッテリ４０１の最低電圧レベルが存在し、又は、各スイッチ３１
６の特定温度が特定レベル未満であるときにのみ、スイッチを閉成し得る。各ス
イッチを制御すべく使用される判定基準は好適には、上記命令が上記コントロー
ラに与えられた時点若しくは該時点の近傍にてプログラムされる。好適には、リ
レーラッチ／保持コイル・スイッチ４１４が最初に閉成される。リレーラッチ／
保持コイル・スイッチ４１４が閉成されたとき、バッテリ４０１の正端子は単一
ラッチ／保持コイル巻線４２２に接続される。次に単一ラッチ／保持コイル巻線
４２２は、エンジンのフロントギヤ（図示せず）に対してスタータモータのフロ
ントギヤ（図示せず）を引張ると共に、スタータモータのフロントギヤを所定位
置に保持する。好適実施形態において、単一ラッチ／保持コイル巻線４２２に対
する電力は、スタータモータのフロントギヤがエンジンのフロントギヤに係合し
たときに減少される。これは、スタータモータのフロントギヤを所定位置に引張
るよりも、このフロントギヤを所定位置に保持する方が、必要電力が少ないから
である。これは、パルス幅変調を用いて達成され得る。或いは、単一ラッチ／保
持コイル巻線４２２に対して所望の大きさの減少電力を提供することになる速度
にてスイッチ４１４の開閉を用いて達成され得る。モータコイル電力スイッチ４
１５も閉成されることから、電流はモータコイル巻線４２１及びクランクサブシ
ステム４００に流れてエンジンのクランク軸を回転し得る。
０の保持用巻線３０３の代わりに単一ラッチ／保持コイル巻線４２２が使用され
得る。図５に戻ると、始動スイッチが閉成されたときにコントローラ４１３は各
スイッチ４１６を閉成し得る。コントローラ４１３は、各スイッチ４１６を閉成
すべく始動スイッチが閉成されているという以外の条件を課し得る。例えばコン
トローラは、バッテリ４０１の最低電圧レベルが存在し、又は、各スイッチ３１
６の特定温度が特定レベル未満であるときにのみ、スイッチを閉成し得る。各ス
イッチを制御すべく使用される判定基準は好適には、上記命令が上記コントロー
ラに与えられた時点若しくは該時点の近傍にてプログラムされる。好適には、リ
レーラッチ／保持コイル・スイッチ４１４が最初に閉成される。リレーラッチ／
保持コイル・スイッチ４１４が閉成されたとき、バッテリ４０１の正端子は単一
ラッチ／保持コイル巻線４２２に接続される。次に単一ラッチ／保持コイル巻線
４２２は、エンジンのフロントギヤ（図示せず）に対してスタータモータのフロ
ントギヤ（図示せず）を引張ると共に、スタータモータのフロントギヤを所定位
置に保持する。好適実施形態において、単一ラッチ／保持コイル巻線４２２に対
する電力は、スタータモータのフロントギヤがエンジンのフロントギヤに係合し
たときに減少される。これは、スタータモータのフロントギヤを所定位置に引張
るよりも、このフロントギヤを所定位置に保持する方が、必要電力が少ないから
である。これは、パルス幅変調を用いて達成され得る。或いは、単一ラッチ／保
持コイル巻線４２２に対して所望の大きさの減少電力を提供することになる速度
にてスイッチ４１４の開閉を用いて達成され得る。モータコイル電力スイッチ４
１５も閉成されることから、電流はモータコイル巻線４２１及びクランクサブシ
ステム４００に流れてエンジンのクランク軸を回転し得る。
【００３３】
一定の判定基準に基づき、コントローラ４１３は各スイッチ４１６の一個以上
を閉成しないこともある。故に、クランクサブシステム４００に対し電力は提供
されず、クランク軸回転が防止される。更に、一定の判定基準に基づいてコント
ローラ４１３は各スイッチ４１６の一個以上を開成し、クランクサブシステム４
００に対する電力を自動的に接続解除し得る。結果として、クランク軸回転は停
止される。各スイッチ４１６の閉成を拒絶すべく使用される判定基準及び各スイ
ッチ４１６を開成すべく使用される判定基準は、コントローラ４１３内にプログ
ラムされ得る。好適な実施形態において判定基準には、クランクサブシステム４
００に対する特定の電流の特定時間を越えた提供、一個以上のスイッチ４１６の
温度、電圧又は電流が特定の閾値の超過、及び、バッテリ・パック４０１が特定
レベルより低い電圧を有することなどが含まれる。好適な実施形態においてＰＭ
Ｍ１００はまた、クランクサブシステム４００の挙動が予測挙動よりも一定量だ
け逸脱したときに、各スイッチ４１６を開成する。ＰＭＭ１００は更に、エンジ
ン又は牽引用トラックの他の部分からの該ＰＭＭ１００に対する信号入力などの
他の判定基準に基づき一個以上のスイッチ４１６を制御し得る。
を閉成しないこともある。故に、クランクサブシステム４００に対し電力は提供
されず、クランク軸回転が防止される。更に、一定の判定基準に基づいてコント
ローラ４１３は各スイッチ４１６の一個以上を開成し、クランクサブシステム４
００に対する電力を自動的に接続解除し得る。結果として、クランク軸回転は停
止される。各スイッチ４１６の閉成を拒絶すべく使用される判定基準及び各スイ
ッチ４１６を開成すべく使用される判定基準は、コントローラ４１３内にプログ
ラムされ得る。好適な実施形態において判定基準には、クランクサブシステム４
００に対する特定の電流の特定時間を越えた提供、一個以上のスイッチ４１６の
温度、電圧又は電流が特定の閾値の超過、及び、バッテリ・パック４０１が特定
レベルより低い電圧を有することなどが含まれる。好適な実施形態においてＰＭ
Ｍ１００はまた、クランクサブシステム４００の挙動が予測挙動よりも一定量だ
け逸脱したときに、各スイッチ４１６を開成する。ＰＭＭ１００は更に、エンジ
ン又は牽引用トラックの他の部分からの該ＰＭＭ１００に対する信号入力などの
他の判定基準に基づき一個以上のスイッチ４１６を制御し得る。
【００３４】
各スイッチ４１６はモータコイル巻線４２１及び単一ラッチ／保持コイル巻線
４２２に対する電流を制御することから、図４に示された主要接点３０４、保持
用巻線３０３、磁気スイッチ３０８及びサーモスタット３０７は排除され得る。
主要接点３０４が排除され得るのは、モータコイル巻線４２１に対する電流を制
御すべくモータコイル電力スイッチ４１５が使用されるからである。また、保持
用巻線３０３が排除され得るのは、コントローラ４１３がリレーラッチ／保持コ
イル・スイッチ４１４を制御してＰＷＭを提供するからである。換言すると、コ
ントローラ４１３はリレーラッチ／保持コイル・スイッチ４１４をＰＷＭに帰着
する所望速度で開閉すべく制御する。ＰＷＭは、単一ラッチ／保持コイル巻線４
２２に対して提供される電力を漸減する。故に単一ラッチ／保持コイル巻線４２
２は過熱なしに、一定量の電力を必要とするスタータモータのフロントギヤの係
合のために使用され得る。また、更に少ない電力を必要とするスタータモータの
フロントギヤの所定位置への保持を行うべく使用され得る。
４２２に対する電流を制御することから、図４に示された主要接点３０４、保持
用巻線３０３、磁気スイッチ３０８及びサーモスタット３０７は排除され得る。
主要接点３０４が排除され得るのは、モータコイル巻線４２１に対する電流を制
御すべくモータコイル電力スイッチ４１５が使用されるからである。また、保持
用巻線３０３が排除され得るのは、コントローラ４１３がリレーラッチ／保持コ
イル・スイッチ４１４を制御してＰＷＭを提供するからである。換言すると、コ
ントローラ４１３はリレーラッチ／保持コイル・スイッチ４１４をＰＷＭに帰着
する所望速度で開閉すべく制御する。ＰＷＭは、単一ラッチ／保持コイル巻線４
２２に対して提供される電力を漸減する。故に単一ラッチ／保持コイル巻線４２
２は過熱なしに、一定量の電力を必要とするスタータモータのフロントギヤの係
合のために使用され得る。また、更に少ない電力を必要とするスタータモータの
フロントギヤの所定位置への保持を行うべく使用され得る。
【００３５】
図６Ａは、クランクサブシステムへの電力を制御する本発明による方法４２５
の一実施形態のハイレベルフローチャートを示している。ステップ４２６では、
牽引用トラックが始動したか否かが決定される。一実施形態においてステップ４
２６は、始動スイッチ３０６が閉成されたか否かを決定することを含み、クラン
クサブシステム３００に対する電力の供給が望まれることを示す。もし牽引用ト
ラックが始動されるべきでなければ、何も起こらない。故に、ステップ４２６は
反復される。しかし牽引用トラックが始動されるべきであれば、ステップ４２７
では所望判定基準が満足されたか否かが決定される。ステップ４２６は好適には
コントローラ３２４により実施されると共に、ＰＭＭ１００自体から又は牽引用
トラックの各部分からコントローラに提供された情報を利用し得る。ステップ４
２７における判定基準には、ＰＭＭ１００におけるスイッチの温度が特定温度未
満であるか否か、スイッチ又はクランクサブシステムの電圧若しくは電流が一定
値を満足し又はそれを超えるか否かの決定、エンジンが既に駆動しているか否か
、又は、以下に図６Ｂ，６Ｃに関して記載される他の判定基準１つ以上が含まれ
る。判定基準は好適には、ＰＭＭが牽引用トラックに載置される以前又は載置さ
れたときにコントローラにプログラムされ得る。再び図６Ａを参照する。判定基
準が満足されていないと決定された場合、ステップ４２８によりスイッチは開成
され又は開成の維持が許容される。故に、電力は上記クランクサブシステムから
遮断され、又は、該サブシステムへの電力の流れは許容されない。しかし判定基
準が満足された場合、ステップ４２９でスイッチは閉成され又は閉成の維持が許
容される。故に電力は、クランクサブシステムに対して提供され又はサブシステ
ムをに供給され続け得る。
の一実施形態のハイレベルフローチャートを示している。ステップ４２６では、
牽引用トラックが始動したか否かが決定される。一実施形態においてステップ４
２６は、始動スイッチ３０６が閉成されたか否かを決定することを含み、クラン
クサブシステム３００に対する電力の供給が望まれることを示す。もし牽引用ト
ラックが始動されるべきでなければ、何も起こらない。故に、ステップ４２６は
反復される。しかし牽引用トラックが始動されるべきであれば、ステップ４２７
では所望判定基準が満足されたか否かが決定される。ステップ４２６は好適には
コントローラ３２４により実施されると共に、ＰＭＭ１００自体から又は牽引用
トラックの各部分からコントローラに提供された情報を利用し得る。ステップ４
２７における判定基準には、ＰＭＭ１００におけるスイッチの温度が特定温度未
満であるか否か、スイッチ又はクランクサブシステムの電圧若しくは電流が一定
値を満足し又はそれを超えるか否かの決定、エンジンが既に駆動しているか否か
、又は、以下に図６Ｂ，６Ｃに関して記載される他の判定基準１つ以上が含まれ
る。判定基準は好適には、ＰＭＭが牽引用トラックに載置される以前又は載置さ
れたときにコントローラにプログラムされ得る。再び図６Ａを参照する。判定基
準が満足されていないと決定された場合、ステップ４２８によりスイッチは開成
され又は開成の維持が許容される。故に、電力は上記クランクサブシステムから
遮断され、又は、該サブシステムへの電力の流れは許容されない。しかし判定基
準が満足された場合、ステップ４２９でスイッチは閉成され又は閉成の維持が許
容される。故に電力は、クランクサブシステムに対して提供され又はサブシステ
ムをに供給され続け得る。
【００３６】
図６Ｂ，６Ｃは、本発明に従いクランク軸過剰回転を制御する方法４３０の一
実施形態の更に詳細なフローチャートを示している。方法４３０は好適には、図
４に図示された様に接続されたときにＰＭＭ１００により使用される。但し方法
４３０は、図５及び図７に示されたシステムなどの別のシステムにおける使用に
も適合され得る。図６Ｂ，６Ｃ，図４を参照すると、上記方法は４３１にて開始
する。ステップ４３２では、上記スイッチ又はＰＭＭ１００に対する電力がある
か否かが決定される。もしＰＭＭ１００が電力を有さなければ、ＰＭＭ１００内
の各スイッチは閉成され得ない。故に、ステップ４３３では何も起こらない。故
に、ステップ４３２が反復され得る。ステップ４３２にてＰＭＭ１００に対する
電力があると決定されたなら、ステップ４３４にてＰＭＭ１００又はＰＭＭ１０
０内の適切なスイッチが初期化されると共に、ＰＭＭ１００が機能していないこ
とを示すＬＥＤが消灯される。ステップ４３４は、ステップ４３５にて好適には
１０秒である特定時間よりも少ない時間だけ（図４ではローカル手動リセット・
スイッチ３２２として示される）手動リセット・スイッチが押圧閉成されたとき
にも実施される。ＰＭＭ１００が初期化されたなら、ステップ４３６では、一個
以上のスイッチに対する内部スイッチ温度が特定制限値より高いか否かが決定さ
れる。例えばステップ４３６は温度センサ３２８を使用することで、スイッチ３
２０の温度が特定制限値より高いか否かを決定し得る。スイッチに対する特定制
限値は、そのスイッチの物理的構造に依存する。その単一の若しくは複数のスイ
ッチの温度が制限値より高い場合には、ステップ４３８にてそのスイッチの現在
の状態に依存して、そのスイッチは開成されたままに維持され、又は開成される
。スイッチに対する内部スイッチ温度が特定の限界値より低い場合には、ステッ
プ４３７にて好適には１０秒である特定時間より長く手動リセットが閉成されて
いるか否かを決定し得る。故にステップ４３７は、手動リセット・スイッチが閉
成されたままであるか否かを決定し得る。もしそうであれば、ステップ４３８が
実施される。その他の場合には、ステップ４３９によりスイッチは閉成される。
故に、クランクサブシステムの適切な部分には電力が提供される。ステップ４４
０では、バッテリ・パック３１０などの電源の電圧が特定点より低いか否かが決
定される。もしそうであれば、ステップ４３８が実施される。電圧が特定点より
高い場合には、ステップ４４１が実施される。尚、ステップ４４０はステップ４
３９よりも前に実施され得る。そのとき、電源の電圧が特定点より高い場合には
ステップ４３９が実施されるが、電源の電圧が一定点より低い場合にはステップ
４３８が実施される。斯かる場合、ステップ４４１はステップ４３９の後に実施
される。ステップ４４１は、スイッチを通る電流及びその電流が流れた時間が一
定関係を満足するか否か、及び、エンジンがＯＮでないことをエンジン駆動入力
が表すか否かを決定する。好適にはステップ４４１は、電流及び時間がクランク
システムの安全な動作に対する範囲内であるか否かを決定する。ステップ４４１
で設定される電流及び時間は、スイッチが過熱断線しないこと確実にすべく、十
分に低減される。図６Ｂ，６Ｃに示された実施形態において、スイッチ３２１に
対して設定される電流及び時間は、０〜４５０アンペアにて３０秒以上、４５１
〜９００アンペアにて２０秒以上、又は、９０１〜１，５００アンペアにて１０
ミリ秒以上である。選択された電流及び時間は、他の牽引用トラック又は他の用
途に対して異なり得る。もし電流及び時間が選択された関係を示さなければ、ス
テップ４３８にてそのスイッチは開成される。クランクサブシステム３００又は
ＰＭＭ１００が損傷されないことを確実にすべく、ステップ４４０及び４４１な
どの方法４３０における各ステップは連続的に実施され得る。ステップ４４１は
また、エンジンが駆動しているか否かもチェックする。エンジンが駆動している
場合には、ステップ４３８が実施されて各スイッチを開成し且つ電力がクランク
サブシステムに流れるのを停止する。他の条件は、ステップ４４１に対して付加
され又は他のステップとして付加され、付加的な知性及び特徴を提供する。更に
、エンジンが駆動しているか否か及び他の条件が満足されるか否かの決定は、方
法４３０における別の箇所の別のステップを用いて実施され得る。斯かる場合に
上記スイッチは単に開成されたままとされ、上記クランクサブシステムに電力が
流れるのを防止し得る。
実施形態の更に詳細なフローチャートを示している。方法４３０は好適には、図
４に図示された様に接続されたときにＰＭＭ１００により使用される。但し方法
４３０は、図５及び図７に示されたシステムなどの別のシステムにおける使用に
も適合され得る。図６Ｂ，６Ｃ，図４を参照すると、上記方法は４３１にて開始
する。ステップ４３２では、上記スイッチ又はＰＭＭ１００に対する電力がある
か否かが決定される。もしＰＭＭ１００が電力を有さなければ、ＰＭＭ１００内
の各スイッチは閉成され得ない。故に、ステップ４３３では何も起こらない。故
に、ステップ４３２が反復され得る。ステップ４３２にてＰＭＭ１００に対する
電力があると決定されたなら、ステップ４３４にてＰＭＭ１００又はＰＭＭ１０
０内の適切なスイッチが初期化されると共に、ＰＭＭ１００が機能していないこ
とを示すＬＥＤが消灯される。ステップ４３４は、ステップ４３５にて好適には
１０秒である特定時間よりも少ない時間だけ（図４ではローカル手動リセット・
スイッチ３２２として示される）手動リセット・スイッチが押圧閉成されたとき
にも実施される。ＰＭＭ１００が初期化されたなら、ステップ４３６では、一個
以上のスイッチに対する内部スイッチ温度が特定制限値より高いか否かが決定さ
れる。例えばステップ４３６は温度センサ３２８を使用することで、スイッチ３
２０の温度が特定制限値より高いか否かを決定し得る。スイッチに対する特定制
限値は、そのスイッチの物理的構造に依存する。その単一の若しくは複数のスイ
ッチの温度が制限値より高い場合には、ステップ４３８にてそのスイッチの現在
の状態に依存して、そのスイッチは開成されたままに維持され、又は開成される
。スイッチに対する内部スイッチ温度が特定の限界値より低い場合には、ステッ
プ４３７にて好適には１０秒である特定時間より長く手動リセットが閉成されて
いるか否かを決定し得る。故にステップ４３７は、手動リセット・スイッチが閉
成されたままであるか否かを決定し得る。もしそうであれば、ステップ４３８が
実施される。その他の場合には、ステップ４３９によりスイッチは閉成される。
故に、クランクサブシステムの適切な部分には電力が提供される。ステップ４４
０では、バッテリ・パック３１０などの電源の電圧が特定点より低いか否かが決
定される。もしそうであれば、ステップ４３８が実施される。電圧が特定点より
高い場合には、ステップ４４１が実施される。尚、ステップ４４０はステップ４
３９よりも前に実施され得る。そのとき、電源の電圧が特定点より高い場合には
ステップ４３９が実施されるが、電源の電圧が一定点より低い場合にはステップ
４３８が実施される。斯かる場合、ステップ４４１はステップ４３９の後に実施
される。ステップ４４１は、スイッチを通る電流及びその電流が流れた時間が一
定関係を満足するか否か、及び、エンジンがＯＮでないことをエンジン駆動入力
が表すか否かを決定する。好適にはステップ４４１は、電流及び時間がクランク
システムの安全な動作に対する範囲内であるか否かを決定する。ステップ４４１
で設定される電流及び時間は、スイッチが過熱断線しないこと確実にすべく、十
分に低減される。図６Ｂ，６Ｃに示された実施形態において、スイッチ３２１に
対して設定される電流及び時間は、０〜４５０アンペアにて３０秒以上、４５１
〜９００アンペアにて２０秒以上、又は、９０１〜１，５００アンペアにて１０
ミリ秒以上である。選択された電流及び時間は、他の牽引用トラック又は他の用
途に対して異なり得る。もし電流及び時間が選択された関係を示さなければ、ス
テップ４３８にてそのスイッチは開成される。クランクサブシステム３００又は
ＰＭＭ１００が損傷されないことを確実にすべく、ステップ４４０及び４４１な
どの方法４３０における各ステップは連続的に実施され得る。ステップ４４１は
また、エンジンが駆動しているか否かもチェックする。エンジンが駆動している
場合には、ステップ４３８が実施されて各スイッチを開成し且つ電力がクランク
サブシステムに流れるのを停止する。他の条件は、ステップ４４１に対して付加
され又は他のステップとして付加され、付加的な知性及び特徴を提供する。更に
、エンジンが駆動しているか否か及び他の条件が満足されるか否かの決定は、方
法４３０における別の箇所の別のステップを用いて実施され得る。斯かる場合に
上記スイッチは単に開成されたままとされ、上記クランクサブシステムに電力が
流れるのを防止し得る。
【００３７】
図７は、ＰＭＭ１００を用いてオーバークランキングを防止するシステムの別
の実施形態を示している。故にＰＭＭ１００の一部は、バッテリ・パック４０１
’とクランクサブシステム４００’の部分と組合せて示される。ＰＭＭ１００の
一部は、ＩＮＴＲＡスマートスイッチ４１０’として示される。別様に付番され
ているが、スマートスイッチ４１０’の各部品はＰＭＭ１００における同様な名
称の部品に対応する。スマートスイッチ４１０’は、コントローラ４１３’、ス
イッチ４１６’を含む。また、エンジンが駆動しているか否か及び始動スイッチ
が回転されているか否かを表す入力を、それぞれ、ライン４１２’及び４１１’
を介して受信する。スイッチ４１６’はバッテリ・パック４０１’の正端子に連
結され、バッテリ・パック４０１’の負端子即ちアースはクランクサブシステム
４００’に接続されている。示されたクランクサブシステム４００’の一部は、
単一ラッチ（引張）／保持コイル巻線４２２’である。クランクサブシステムに
は、常閉の熱的スイッチ４２３も示される。好適には、熱的スイッチ４２３は高
温で開成するが、クランクサブシステム４００’が冷えたときには閉成する。ク
ランクサブシステム４００’の他の部品は明確化のために示されていない。但し
、クランクサブシステム４００’に磁気スイッチはない。
の実施形態を示している。故にＰＭＭ１００の一部は、バッテリ・パック４０１
’とクランクサブシステム４００’の部分と組合せて示される。ＰＭＭ１００の
一部は、ＩＮＴＲＡスマートスイッチ４１０’として示される。別様に付番され
ているが、スマートスイッチ４１０’の各部品はＰＭＭ１００における同様な名
称の部品に対応する。スマートスイッチ４１０’は、コントローラ４１３’、ス
イッチ４１６’を含む。また、エンジンが駆動しているか否か及び始動スイッチ
が回転されているか否かを表す入力を、それぞれ、ライン４１２’及び４１１’
を介して受信する。スイッチ４１６’はバッテリ・パック４０１’の正端子に連
結され、バッテリ・パック４０１’の負端子即ちアースはクランクサブシステム
４００’に接続されている。示されたクランクサブシステム４００’の一部は、
単一ラッチ（引張）／保持コイル巻線４２２’である。クランクサブシステムに
は、常閉の熱的スイッチ４２３も示される。好適には、熱的スイッチ４２３は高
温で開成するが、クランクサブシステム４００’が冷えたときには閉成する。ク
ランクサブシステム４００’の他の部品は明確化のために示されていない。但し
、クランクサブシステム４００’に磁気スイッチはない。
【００３８】
図７に示された実施形態において、図４に示された磁気スイッチ３０８の代わ
りにＰＭＭ１００が使用される。図７に示された実施形態に依れば、図４に示さ
れたクランクサブシステム３００の引張用巻線３０２及び保持用巻線３０３の代
わりに単一ラッチ／保持コイル巻線４２２’が使用され得る。図７に戻ると、上
記始動スイッチが閉成されたときにコントローラ４１３’はスイッチ４１６’を
閉成し得る。コントローラ４１３’は、各スイッチ４１６’を閉成すべく始動ス
イッチが閉成されているという以外の条件を課し得る。例えばコントローラは、
バッテリ４０１’の最低電圧レベルが存在し、又は、スイッチ４１６’の特定温
度が特定レベル未満であるときにのみ、スイッチを閉成し得る。スイッチ４１６
’が閉成されたとき、バッテリ４０１’の正端子は単一ラッチ／保持コイル巻線
４２２’に接続される。次に引単一ラッチ／保持コイル巻線４２２’は、エンジ
ンのフロントギヤ（図示せず）に対してスタータモータのフロントギヤ（図示せ
ず）を引張ると共に、スタータモータのフロントギヤを所定位置に保持する。好
適な実施形態において、単一ラッチ／保持コイル巻線４２２’に対する電力は、
スタータモータのフロントギヤがエンジンのフロントギヤに係合したときに減少
される。これは、スタータモータのフロントギヤを所定位置に引張るよりも、フ
ロントギヤを所定位置に保持する方が、必要電力が少ないからである。
りにＰＭＭ１００が使用される。図７に示された実施形態に依れば、図４に示さ
れたクランクサブシステム３００の引張用巻線３０２及び保持用巻線３０３の代
わりに単一ラッチ／保持コイル巻線４２２’が使用され得る。図７に戻ると、上
記始動スイッチが閉成されたときにコントローラ４１３’はスイッチ４１６’を
閉成し得る。コントローラ４１３’は、各スイッチ４１６’を閉成すべく始動ス
イッチが閉成されているという以外の条件を課し得る。例えばコントローラは、
バッテリ４０１’の最低電圧レベルが存在し、又は、スイッチ４１６’の特定温
度が特定レベル未満であるときにのみ、スイッチを閉成し得る。スイッチ４１６
’が閉成されたとき、バッテリ４０１’の正端子は単一ラッチ／保持コイル巻線
４２２’に接続される。次に引単一ラッチ／保持コイル巻線４２２’は、エンジ
ンのフロントギヤ（図示せず）に対してスタータモータのフロントギヤ（図示せ
ず）を引張ると共に、スタータモータのフロントギヤを所定位置に保持する。好
適な実施形態において、単一ラッチ／保持コイル巻線４２２’に対する電力は、
スタータモータのフロントギヤがエンジンのフロントギヤに係合したときに減少
される。これは、スタータモータのフロントギヤを所定位置に引張るよりも、フ
ロントギヤを所定位置に保持する方が、必要電力が少ないからである。
【００３９】
一定の判定基準に基づき、コントローラ４１３’は各スイッチ４１６’の一個
以上を閉成しないこともある。このため、クランクサブシステム４００’に電力
は提供されず、クランク軸回転が防止される。更に、一定の判定基準に基づいて
コントローラ４１３’はスイッチ４１６’を開成し、クランクサブシステム４０
０’への電力を自動的に接続解除し得る。結果として、クランク軸回転は停止さ
れる。スイッチ４１６’の閉成を拒絶すべく使用される判定基準及びスイッチ４
１６’を開成すべく使用される判定基準は、コントローラ４１３’内にプログラ
ムされ得る。好適な実施形態において判定基準には、クランクサブシステム４０
０’に対する特定の電流の特定時間を越えた提供、スイッチ４１６’の温度、電
圧又は電流が特定の閾値を超過すること、及び、バッテリ・パック４０１’が特
定レベルより低い電圧を有することなどが含まれる。好適な実施形態においてＰ
ＭＭ１００’はまた、クランクサブシステム４００’の挙動が予測挙動よりも一
定量だけ逸脱したときに、各スイッチ４１６’を開成する。ＰＭＭ１００’は更
に、エンジン又は牽引用トラックの他の部分からのＰＭＭ１００’に対する信号
入力などの他の判定基準に基づきスイッチ４０１’を制御し得る。
以上を閉成しないこともある。このため、クランクサブシステム４００’に電力
は提供されず、クランク軸回転が防止される。更に、一定の判定基準に基づいて
コントローラ４１３’はスイッチ４１６’を開成し、クランクサブシステム４０
０’への電力を自動的に接続解除し得る。結果として、クランク軸回転は停止さ
れる。スイッチ４１６’の閉成を拒絶すべく使用される判定基準及びスイッチ４
１６’を開成すべく使用される判定基準は、コントローラ４１３’内にプログラ
ムされ得る。好適な実施形態において判定基準には、クランクサブシステム４０
０’に対する特定の電流の特定時間を越えた提供、スイッチ４１６’の温度、電
圧又は電流が特定の閾値を超過すること、及び、バッテリ・パック４０１’が特
定レベルより低い電圧を有することなどが含まれる。好適な実施形態においてＰ
ＭＭ１００’はまた、クランクサブシステム４００’の挙動が予測挙動よりも一
定量だけ逸脱したときに、各スイッチ４１６’を開成する。ＰＭＭ１００’は更
に、エンジン又は牽引用トラックの他の部分からのＰＭＭ１００’に対する信号
入力などの他の判定基準に基づきスイッチ４０１’を制御し得る。
【００４０】
スイッチ４１６’は単一ラッチ／保持コイル巻線４２２’に対する電流を制御
することから、図４に示された保持用巻線３０３及び磁気スイッチ３０８は排除
され得る。磁気スイッチ３０８が排除され得るのは、スイッチ４１６’が単一ラ
ッチ／保持コイル巻線４２２’に対する電流を制御するからである。また、保持
用巻線３０３が排除され得るのは、コントローラ４１３’がスイッチ４１６’を
制御してＰＷＭを提供するからである。換言すると、コントローラ４１３’はス
イッチ４１６’をＰＷＭに帰着する所望速度で開閉すべく制御する。ＰＷＭは、
単一ラッチ／保持コイル巻線４２２’に対して提供される電力を漸減する。故に
単一ラッチ／保持コイル巻線４２２’は過熱なしに、一定量の電力を必要とする
スタータモータのフロントギヤの係合、及び、更に少ない電力を必要とするスタ
ータモータのフロントギヤの所定位置への保持を行うべく使用され得る。単一ラ
ッチ／保持コイル巻線４２２’が励起されると共にスタータモータのフロントギ
ヤが所定位置とされた場合には、各主要接点（図示せず）は自動的に閉成される
。
することから、図４に示された保持用巻線３０３及び磁気スイッチ３０８は排除
され得る。磁気スイッチ３０８が排除され得るのは、スイッチ４１６’が単一ラ
ッチ／保持コイル巻線４２２’に対する電流を制御するからである。また、保持
用巻線３０３が排除され得るのは、コントローラ４１３’がスイッチ４１６’を
制御してＰＷＭを提供するからである。換言すると、コントローラ４１３’はス
イッチ４１６’をＰＷＭに帰着する所望速度で開閉すべく制御する。ＰＷＭは、
単一ラッチ／保持コイル巻線４２２’に対して提供される電力を漸減する。故に
単一ラッチ／保持コイル巻線４２２’は過熱なしに、一定量の電力を必要とする
スタータモータのフロントギヤの係合、及び、更に少ない電力を必要とするスタ
ータモータのフロントギヤの所定位置への保持を行うべく使用され得る。単一ラ
ッチ／保持コイル巻線４２２’が励起されると共にスタータモータのフロントギ
ヤが所定位置とされた場合には、各主要接点（図示せず）は自動的に閉成される
。
【００４１】
単一スイッチ４１２’は磁気スイッチの代わりに使用されることから、クラン
クサブシステム４００’からは更なる部品が排除され得る。故にクランクサブシ
ステム４００’のコスト及びＰＭＭ１００のコストは減少する。
クサブシステム４００’からは更なる部品が排除され得る。故にクランクサブシ
ステム４００’のコスト及びＰＭＭ１００のコストは減少する。
【００４２】
図４〜７においてオーバークランキングを防止すべく使用されるようなＰＭＭ
１００は、寒冷気候の間における好首尾なクランク軸回転の機会も高める。これ
は、バッテリにおける充電の最低レベルを維持することで達成される。更に、係
合の速度は、クランクサブシステム３００、４００及び４００’のスタータの寿
命に影響を与える。従来のシステムは、この速度を調節するための特定の制御は
行わない。本発明におけるＰＭＭ１００は、上記のようなラッチ／保持コイルの
ＰＷＭにより速度を調節し得る。
１００は、寒冷気候の間における好首尾なクランク軸回転の機会も高める。これ
は、バッテリにおける充電の最低レベルを維持することで達成される。更に、係
合の速度は、クランクサブシステム３００、４００及び４００’のスタータの寿
命に影響を与える。従来のシステムは、この速度を調節するための特定の制御は
行わない。本発明におけるＰＭＭ１００は、上記のようなラッチ／保持コイルの
ＰＷＭにより速度を調節し得る。
【００４３】
ＰＷＭはまた、スパイクの防止にも役立ち得る。クランクサブシステムなどの
部品が始動されたとき、高スパイクへの吸引電流上昇は調節されない。ピーク電
流は、平均電流の４倍となり得る。この高電流の殺到は、電気系統にストレスを
与える。しかしＰＭＭ１００は、ＰＷＭに類似した手法で各スイッチを投入及び
切断することにより、ピーク突入電流を制限し得る。故に、電流スパイクの大き
さは減少される。
部品が始動されたとき、高スパイクへの吸引電流上昇は調節されない。ピーク電
流は、平均電流の４倍となり得る。この高電流の殺到は、電気系統にストレスを
与える。しかしＰＭＭ１００は、ＰＷＭに類似した手法で各スイッチを投入及び
切断することにより、ピーク突入電流を制限し得る。故に、電流スパイクの大き
さは減少される。
【００４４】
図８Ａは、電圧源により提供される電力をＰＭＭ１０，１００により漸減する
方法４５０の一実施形態を示している。方法４５０は、電源により供給される電
圧を漸減する任意のＰＭＭ１０，１００と共に使用され得る。例えば図１Ａ，１
Ｂ，２Ａ，３に示されたＰＭＭ１０及び１００は、方法４５０を利用してＰＷＭ
を提供し得る。ＰＷＭはまた、牽引用トラックなどの装置におけるライトや他の
システムに対し電力を提供する電源の電圧を漸減するなどの、他の場合にも提供
され得る。ＰＷＭはまた、以下に記載されるようにオルタネータ又は他の電力生
成器からの電力を調節するためにも使用され得る。斯かる場合に二方向切替えさ
れるスイッチが、オルタネータと装置の他の部分との間に接続され得る。ＰＷＭ
は、始動の間に装置がオルタネータから過剰電力を引き出すのを防止する上で有
用である。斯かる場合、電力消費体への電力入力ではなく、電源（例えばオルタ
ネータ）による電力出力の調節が望ましい。ＰＷＭはスパイクの抑制を促進する
ことも可能である。例えば牽引用トラックのクランクサブシステムなどの部品が
始動されたとき、高スパイクに達する吸引電流の上昇は調節されない。ピーク電
流は平均電流の４倍となり得る。この高電流の殺到は、電気系統にストレスを与
える。ＰＭＭ１０，１００は、ＰＷＭに類似した手法で各スイッチをＯＮ，ＯＦ
Ｆにすることにより、ピーク突入電流を制限することが可能である。故に、電流
スパイクの大きさは減少される。
方法４５０の一実施形態を示している。方法４５０は、電源により供給される電
圧を漸減する任意のＰＭＭ１０，１００と共に使用され得る。例えば図１Ａ，１
Ｂ，２Ａ，３に示されたＰＭＭ１０及び１００は、方法４５０を利用してＰＷＭ
を提供し得る。ＰＷＭはまた、牽引用トラックなどの装置におけるライトや他の
システムに対し電力を提供する電源の電圧を漸減するなどの、他の場合にも提供
され得る。ＰＷＭはまた、以下に記載されるようにオルタネータ又は他の電力生
成器からの電力を調節するためにも使用され得る。斯かる場合に二方向切替えさ
れるスイッチが、オルタネータと装置の他の部分との間に接続され得る。ＰＷＭ
は、始動の間に装置がオルタネータから過剰電力を引き出すのを防止する上で有
用である。斯かる場合、電力消費体への電力入力ではなく、電源（例えばオルタ
ネータ）による電力出力の調節が望ましい。ＰＷＭはスパイクの抑制を促進する
ことも可能である。例えば牽引用トラックのクランクサブシステムなどの部品が
始動されたとき、高スパイクに達する吸引電流の上昇は調節されない。ピーク電
流は平均電流の４倍となり得る。この高電流の殺到は、電気系統にストレスを与
える。ＰＭＭ１０，１００は、ＰＷＭに類似した手法で各スイッチをＯＮ，ＯＦ
Ｆにすることにより、ピーク突入電流を制限することが可能である。故に、電流
スパイクの大きさは減少される。
【００４５】
図８Ａ，２Ａを参照する。ステップ４５１にて、ＰＭＭ１００のコントローラ
は、特定のサブシステムに対して電源から提供される電圧が好適なレベルにある
か否かを決定する。ステップ４５１は、特定時点にてサブシステムに提供された
電圧を特定レベルと比較することにより、又は、その電圧が特定時点にて漸減さ
れるべきことを決定することにより実施され得る。電圧が好適なレベルであれば
、ステップ４５２ではそのサブシステムに対するスイッチが閉成される。電圧が
好適なレベルになければ、ステップ４５３にてコントローラは、漸減電圧に好適
な速度にて適切なスイッチの開閉を命令することによりパルス幅変調を提供する
。一実施形態において、スイッチが開閉されるべき速度は既知とされる。斯かる
実施形態においてステップ４５３は、その既知速度にて単にスイッチを開閉する
段階を含み得る。
は、特定のサブシステムに対して電源から提供される電圧が好適なレベルにある
か否かを決定する。ステップ４５１は、特定時点にてサブシステムに提供された
電圧を特定レベルと比較することにより、又は、その電圧が特定時点にて漸減さ
れるべきことを決定することにより実施され得る。電圧が好適なレベルであれば
、ステップ４５２ではそのサブシステムに対するスイッチが閉成される。電圧が
好適なレベルになければ、ステップ４５３にてコントローラは、漸減電圧に好適
な速度にて適切なスイッチの開閉を命令することによりパルス幅変調を提供する
。一実施形態において、スイッチが開閉されるべき速度は既知とされる。斯かる
実施形態においてステップ４５３は、その既知速度にて単にスイッチを開閉する
段階を含み得る。
【００４６】
図８Ｂは、所望電圧のＰＷＭを提供するステップ４５３の一実施形態を示して
いる。ステップ４５４では、好適な電圧が決定される。ステップ４５５では、そ
のときの電圧及び好適な電圧に基づきスイッチが開閉されるべき好適な速度が決
定される。次にステップ４５６では、スイッチが好適な速度で開閉される。
いる。ステップ４５４では、好適な電圧が決定される。ステップ４５５では、そ
のときの電圧及び好適な電圧に基づきスイッチが開閉されるべき好適な速度が決
定される。次にステップ４５６では、スイッチが好適な速度で開閉される。
【００４７】
本発明によるＰＭＭ１０，１００は、電源を制御することで、電源の不当な枯
渇の防止を助力し、或いは電源の状態を管理し得る。図９は、本発明による電力
管理モジュールを用いて電源電圧レベルに依り電力を遮断する方法４６０の一実
施形態を示している。ステップ４６１では、電源、特に電力を蓄積するバッテリ
の電圧が特定レベルより高いか否かが決定される。このレベルは、種々の理由に
より異なり得る。例えばこのレベルは、オルタネータなどの電力生成器が動作し
ているときは更に高くなり得る。ステップ４６１において決定された電圧は、オ
ルタネータのものを示すものでもよい。故に、そのオルタネータが機能を停止す
れば、バッテリが放電しないことが確実となる。もし電圧レベルが上記レベルよ
り高くなければ、ステップ４６２にて、ＰＭＭ１０，１００内で電源を電力消費
体に接続する少なくとも一個のスイッチは開成され又は開成されたままとされる
（閉成は許容されない）。但し、電源の電圧が上記特定レベルより高い場合には
、ステップ４６３にてスイッチは閉成され又は閉成の維持が許容される。次に、
電源の電圧はステップ４６１に戻ることで監視され続ける。
渇の防止を助力し、或いは電源の状態を管理し得る。図９は、本発明による電力
管理モジュールを用いて電源電圧レベルに依り電力を遮断する方法４６０の一実
施形態を示している。ステップ４６１では、電源、特に電力を蓄積するバッテリ
の電圧が特定レベルより高いか否かが決定される。このレベルは、種々の理由に
より異なり得る。例えばこのレベルは、オルタネータなどの電力生成器が動作し
ているときは更に高くなり得る。ステップ４６１において決定された電圧は、オ
ルタネータのものを示すものでもよい。故に、そのオルタネータが機能を停止す
れば、バッテリが放電しないことが確実となる。もし電圧レベルが上記レベルよ
り高くなければ、ステップ４６２にて、ＰＭＭ１０，１００内で電源を電力消費
体に接続する少なくとも一個のスイッチは開成され又は開成されたままとされる
（閉成は許容されない）。但し、電源の電圧が上記特定レベルより高い場合には
、ステップ４６３にてスイッチは閉成され又は閉成の維持が許容される。次に、
電源の電圧はステップ４６１に戻ることで監視され続ける。
【００４８】
図１０Ａは、本発明によるＰＭＭ１０，１００を用いて電源電圧レベルに依る
優先度に基づき電力を遮断するシステム４６５の一実施形態を示している。シス
テム４６５は、電源としてバッテリ及びオルタネータを有し、ＰＭＭ１０，１０
０を利用する牽引用トラックに関して記載される。電力は各ライン４６６を介し
、バッテリから、エンジンが駆動している場合にはオルタネータから提供される
。電力はライン４６７，４６８，４６９に対し電力を供給する。ＰＭＭ１００（
他の部品は明示的には示されていない）の一部であるスイッチ４７０，４７１，
４７２は、ライン４６７，４６８，４６９に対し電力が提供されるか否かを決定
する。ライン４６７は、優先度１即ち最高優先度の負荷である電力消費体へと電
力を供給する。ライン４６８は、優先度２即ち次に高い優先度の負荷である電力
消費体へと電力を供給する。ライン４６９は、優先度３即ち最低優先度の電力消
費体へと電力を供給する。バッテリの電圧が一定レベル以下に低下したとき、各
負荷はそれらの優先度に基づき接続解除される。従って、スイッチ４７２を開成
してライン４６９が第１に接続解除される。次に、スイッチ４７１を開成してラ
イン４６９が接続解除される。ライン４６７は、スイッチ４７０を開成すること
で最後に接続解除される。尚、電力消費体に対する電力を遮断する上では、バッ
テリの電圧以外の又はこれに付加される判定基準が使用され得る。例えば負荷に
対する電力は、オルタネータがバッテリを充電する能力に基づいて遮断され得る
。コントローラ（図１０Ａには図示せず）は、閉成されるべきスイッチがあると
きは、どのスイッチが閉成されるかを決定し、各スイッチが優先度の順序で閉成
されることを確実にする。
優先度に基づき電力を遮断するシステム４６５の一実施形態を示している。シス
テム４６５は、電源としてバッテリ及びオルタネータを有し、ＰＭＭ１０，１０
０を利用する牽引用トラックに関して記載される。電力は各ライン４６６を介し
、バッテリから、エンジンが駆動している場合にはオルタネータから提供される
。電力はライン４６７，４６８，４６９に対し電力を供給する。ＰＭＭ１００（
他の部品は明示的には示されていない）の一部であるスイッチ４７０，４７１，
４７２は、ライン４６７，４６８，４６９に対し電力が提供されるか否かを決定
する。ライン４６７は、優先度１即ち最高優先度の負荷である電力消費体へと電
力を供給する。ライン４６８は、優先度２即ち次に高い優先度の負荷である電力
消費体へと電力を供給する。ライン４６９は、優先度３即ち最低優先度の電力消
費体へと電力を供給する。バッテリの電圧が一定レベル以下に低下したとき、各
負荷はそれらの優先度に基づき接続解除される。従って、スイッチ４７２を開成
してライン４６９が第１に接続解除される。次に、スイッチ４７１を開成してラ
イン４６９が接続解除される。ライン４６７は、スイッチ４７０を開成すること
で最後に接続解除される。尚、電力消費体に対する電力を遮断する上では、バッ
テリの電圧以外の又はこれに付加される判定基準が使用され得る。例えば負荷に
対する電力は、オルタネータがバッテリを充電する能力に基づいて遮断され得る
。コントローラ（図１０Ａには図示せず）は、閉成されるべきスイッチがあると
きは、どのスイッチが閉成されるかを決定し、各スイッチが優先度の順序で閉成
されることを確実にする。
【００４９】
電力消費体に対する電力を電力消費体の優先度に基づき接続解除すべく、シス
テム４６５と組合せて使用され得る多くの方法がある。更に、特定の優先度の負
荷が遮断されるべき一個以上の電圧レベルがある。例えば図１０Ｂ，１０Ｃは、
電力消費体の優先度に基づき電力消費体を接続解除する２つの方法を示している
。優先順位付けは、電子レンジ又は冷房などの様にユーザがそれほど重要でない
と考える負荷が、更に重要と思われる負荷よりも先に遮断され得るのが望ましい
。更には、種々の電力消費体の優先度、並びに、バッテリがそれ以上に維持され
るのが望まれる電圧レベルは、ユーザ設定可能とされ得る。
テム４６５と組合せて使用され得る多くの方法がある。更に、特定の優先度の負
荷が遮断されるべき一個以上の電圧レベルがある。例えば図１０Ｂ，１０Ｃは、
電力消費体の優先度に基づき電力消費体を接続解除する２つの方法を示している
。優先順位付けは、電子レンジ又は冷房などの様にユーザがそれほど重要でない
と考える負荷が、更に重要と思われる負荷よりも先に遮断され得るのが望ましい
。更には、種々の電力消費体の優先度、並びに、バッテリがそれ以上に維持され
るのが望まれる電圧レベルは、ユーザ設定可能とされ得る。
【００５０】
図１０Ｂは、本発明によるＰＭＭ１００を用いて電源電圧レベルに依る優先度
に基づき電力を遮断する方法４７５の一実施形態を示している。ステップ４７６
では、バッテリの電圧が好適なレベルより高いか否かが決定される。好適なレベ
ルは好適には、事前に決定されてコントローラ内にプログラムされる。ステップ
４７６は好適には、バッテリの電圧を測定すると共に上記コントローラを用いて
測定済電圧を好適なレベルと比較することで実施される。バッテリの電圧が好適
なレベルより低く低下していない場合には、ステップ４７６は反復される。故に
、バッテリの電圧は監視され続ける。バッテリの電圧が好適なレベルより低く低
下している場合には、一個以上の電力消費体若しくは負荷はそれらの優先度に基
づきステップ４７７にて遮断される。
に基づき電力を遮断する方法４７５の一実施形態を示している。ステップ４７６
では、バッテリの電圧が好適なレベルより高いか否かが決定される。好適なレベ
ルは好適には、事前に決定されてコントローラ内にプログラムされる。ステップ
４７６は好適には、バッテリの電圧を測定すると共に上記コントローラを用いて
測定済電圧を好適なレベルと比較することで実施される。バッテリの電圧が好適
なレベルより低く低下していない場合には、ステップ４７６は反復される。故に
、バッテリの電圧は監視され続ける。バッテリの電圧が好適なレベルより低く低
下している場合には、一個以上の電力消費体若しくは負荷はそれらの優先度に基
づきステップ４７７にて遮断される。
【００５１】
図１０Ｃは、本発明によるＰＭＭ１００を用いて電源電圧レベルに依り優先度
に基づき電力を遮断する方法４７８の一実施形態の更に詳細なフローチャートで
ある。ステップ４７９ではバッテリの電圧が好適なレベルより高いか否かが決定
される。好適なレベルは好適には、事前に決定されてコントローラ内にプログラ
ムされる。ステップ４７９は好適には、バッテリの電圧を測定すると共にコント
ローラを使用して測定済電圧を所望レベルと比較することで実施される。もしバ
ッテリの電圧が依然として所望レベルより高ければ、ステップ４７９が反復され
る。故に、バッテリの電圧は監視され続ける。バッテリの電圧が所望レベルより
低く低下している場合には、ステップ４８０では、現在において電力を受けてい
る最低優先度の負荷（電力消費体）が決定される。次に、ステップ４８１では最
低優先度の負荷が遮断される。ステップ４８１は、ＰＭＭ１００内における最低
優先度の負荷に対する適切なスイッチを開成することで、ＰＭＭ１００のコント
ローラにより実施される。次にステップ４８２により、全ての負荷が遮断された
か否かが決定される。もしそうであれば、更なる負荷は遮断され得ず、この方法
は終了する。そうでない場合には、ステップ４７９及び適切な付加的ステップが
反復される。負荷は図８Ａ〜１０Ｃに示されたメカニズムを用いて遮断され得る
ことから、バッテリの性能が高められ、かつ寿命は延ばされ得る。さらに、エン
ジンをクランク軸回転するために必要な最小限の充電は維持され得る。
に基づき電力を遮断する方法４７８の一実施形態の更に詳細なフローチャートで
ある。ステップ４７９ではバッテリの電圧が好適なレベルより高いか否かが決定
される。好適なレベルは好適には、事前に決定されてコントローラ内にプログラ
ムされる。ステップ４７９は好適には、バッテリの電圧を測定すると共にコント
ローラを使用して測定済電圧を所望レベルと比較することで実施される。もしバ
ッテリの電圧が依然として所望レベルより高ければ、ステップ４７９が反復され
る。故に、バッテリの電圧は監視され続ける。バッテリの電圧が所望レベルより
低く低下している場合には、ステップ４８０では、現在において電力を受けてい
る最低優先度の負荷（電力消費体）が決定される。次に、ステップ４８１では最
低優先度の負荷が遮断される。ステップ４８１は、ＰＭＭ１００内における最低
優先度の負荷に対する適切なスイッチを開成することで、ＰＭＭ１００のコント
ローラにより実施される。次にステップ４８２により、全ての負荷が遮断された
か否かが決定される。もしそうであれば、更なる負荷は遮断され得ず、この方法
は終了する。そうでない場合には、ステップ４７９及び適切な付加的ステップが
反復される。負荷は図８Ａ〜１０Ｃに示されたメカニズムを用いて遮断され得る
ことから、バッテリの性能が高められ、かつ寿命は延ばされ得る。さらに、エン
ジンをクランク軸回転するために必要な最小限の充電は維持され得る。
【００５２】
本発明によるＰＭＭ１００は電源を制御することにより、電源の不当な枯渇の
防止を助力するか又は電源の状態を管理し得る。図１１Ａは、本発明によるＰＭ
Ｍ１０，１００を用いて電力生成及び／又は蓄積を制御する方法５９０のハイレ
ベルフローチャートである。ステップ５９２では、電力生成及び／又は蓄積を制
御する命令がＰＭＭ１０，１００のコントローラに与えられる。命令はコントロ
ーラに対し、電力生成及び／又は蓄積が如何にして、かつ如何なる状態で制御さ
れるべきかを示す。例えばステップ５９２でコントローラに対し提供される命令
は、始動の間にてオルタネータに対する要求電力が制御されることで電力生成を
制御すべきことを表し得る。同様に命令は、バッテリに供給されるべき電力が制
御されることから電力蓄積が制御されるべきことを表し得る。オルタネータ及び
／又はバッテリなどの電源が接続される単一又は複数のスイッチは次に、コント
ローラに対し提供された命令に従いステップ５９４にて開閉される。尚、方法５
９０は図１Ｆに示された方法５０の特定の場合と考えられる。図１１Ａに戻ると
、一定の実施形態においてスイッチはステップ５９４にて二方向切替えされてＰ
ＷＭを提供する。故に、電力生成及び／又は蓄積が制御され得る。故にオルタネ
ータ及び／又はバッテリなどの電源の性能及び寿命は改善され得る。
防止を助力するか又は電源の状態を管理し得る。図１１Ａは、本発明によるＰＭ
Ｍ１０，１００を用いて電力生成及び／又は蓄積を制御する方法５９０のハイレ
ベルフローチャートである。ステップ５９２では、電力生成及び／又は蓄積を制
御する命令がＰＭＭ１０，１００のコントローラに与えられる。命令はコントロ
ーラに対し、電力生成及び／又は蓄積が如何にして、かつ如何なる状態で制御さ
れるべきかを示す。例えばステップ５９２でコントローラに対し提供される命令
は、始動の間にてオルタネータに対する要求電力が制御されることで電力生成を
制御すべきことを表し得る。同様に命令は、バッテリに供給されるべき電力が制
御されることから電力蓄積が制御されるべきことを表し得る。オルタネータ及び
／又はバッテリなどの電源が接続される単一又は複数のスイッチは次に、コント
ローラに対し提供された命令に従いステップ５９４にて開閉される。尚、方法５
９０は図１Ｆに示された方法５０の特定の場合と考えられる。図１１Ａに戻ると
、一定の実施形態においてスイッチはステップ５９４にて二方向切替えされてＰ
ＷＭを提供する。故に、電力生成及び／又は蓄積が制御され得る。故にオルタネ
ータ及び／又はバッテリなどの電源の性能及び寿命は改善され得る。
【００５３】
ＰＭＭ１０，１００は牽引用トラックの電力も制御し得ることから、バッテリ
の状態は更に最適化される。それを行うためにＰＭＭ１００は、バッテリの充電
を制御し、警報を発し又は監視を行い、且つ、牽引用トラックの電源及びサブシ
ステムを制御する。故にＰＭＭ１０，１００は、電源における電力の蓄積を制御
する。それを行うためにＰＭＭ１０，１００は、図１１Ａに示された方法５９０
を使用する。これに加えＰＭＭ１０，１００は、図８Ａ，図８Ｂに示された方法
４５０，４５３を使用し得る。
の状態は更に最適化される。それを行うためにＰＭＭ１００は、バッテリの充電
を制御し、警報を発し又は監視を行い、且つ、牽引用トラックの電源及びサブシ
ステムを制御する。故にＰＭＭ１０，１００は、電源における電力の蓄積を制御
する。それを行うためにＰＭＭ１０，１００は、図１１Ａに示された方法５９０
を使用する。これに加えＰＭＭ１０，１００は、図８Ａ，図８Ｂに示された方法
４５０，４５３を使用し得る。
【００５４】
例えば図１１Ｂは、バッテリが従来では如何にして充電されたか及び本発明に
よる電力管理モジュールが如何にしてバッテリを充電し得るかを示すグラフ６０
０である。直線６０２及び６０４は、従来のシステムがバッテリを充電する範囲
を温度に対して表している。直線６０６は、バッテリに対する所望の又は理想的
な充電を温度に対して表している。典型的に従来のシステムは、オルタネータの
出力の内で、牽引用トラックの各サブシステムにより消費されていない部分を使
用してバッテリを充電する。故に、オルタネータの出力及びバッテリへの電力入
力は制御されない。結果として、低温にて従来のシステムはバッテリを過少充電
する。これに加えて従来のシステムは、高温にてバッテリを過剰充電する。本発
明によるＰＭＭ１００は、広範囲の温度にてバッテリが理想的に、或いはほぼ理
想的に充電されるような牽引用トラックを制御し得る。
よる電力管理モジュールが如何にしてバッテリを充電し得るかを示すグラフ６０
０である。直線６０２及び６０４は、従来のシステムがバッテリを充電する範囲
を温度に対して表している。直線６０６は、バッテリに対する所望の又は理想的
な充電を温度に対して表している。典型的に従来のシステムは、オルタネータの
出力の内で、牽引用トラックの各サブシステムにより消費されていない部分を使
用してバッテリを充電する。故に、オルタネータの出力及びバッテリへの電力入
力は制御されない。結果として、低温にて従来のシステムはバッテリを過少充電
する。これに加えて従来のシステムは、高温にてバッテリを過剰充電する。本発
明によるＰＭＭ１００は、広範囲の温度にてバッテリが理想的に、或いはほぼ理
想的に充電されるような牽引用トラックを制御し得る。
【００５５】
図１１Ｃは、本発明によるＰＭＭ１０，１００を用いてバッテリの充電を制御
する方法６１０の一実施形態のハイレベルフローチャートである。方法６１０は
、図１Ｆ又は図１１Ａに示された方法５０若しくは５９０のステップ５４若しく
は６４を実施する。換言すると、方法６１０は事前に入力されたプログラムに基
づきＰＭＭ１０，１００のスイッチを制御する。ステップ６１２では、ＰＭＭ１
００によりバッテリの状態が決定される。好適な実施形態においてステップ６１
２は、バッテリの温度、そのときの充電量、及び、バッテリのそのときの温度に
おける好適な充電量を決定する段階を含む。但しステップ６１２は、他の要因を
決定する段階を含み得る。ステップ６１４では、ＰＭＭ１０，１００によりオル
タネータの状態が決定される。ステップ６１４は好適には、オルタネータの電流
出力を決定する段階を含む。次にステップ６１６では、消費されつつある電力、
又は、バッテリの充電に利用可能な電力が決定される。次にステップ６１８では
、バッテリの充電量が好適には理想的充電量の近傍へと制御される。ステップ６
１８は、オルタネータの出力、牽引用トラックのサブシステムにより消費される
電力、又は、バッテリへの電力入力の制御を含み得る。例えば、オルタネータは
更に少ない電力を出力すべく制御され得るか、又は、バッテリに対して提供され
る電力を減少すべくＰＷＭが使用され得る。好適実施形態において、ＰＭＭ１０
，１００のスイッチはオルタネータ及びバッテリの間に連結される。ＰＭＭ１０
，１００は好適にはＰＷＭを用いて、バッテリを流れる電力を調節すべく上記ス
イッチを開閉する。故に、バッテリの充電が制御され得る。バッテリの充電が理
想的に、或いはほぼ理想的に制御され得ることから、バッテリの性能が高められ
、かつ寿命が延ばされ得る。
する方法６１０の一実施形態のハイレベルフローチャートである。方法６１０は
、図１Ｆ又は図１１Ａに示された方法５０若しくは５９０のステップ５４若しく
は６４を実施する。換言すると、方法６１０は事前に入力されたプログラムに基
づきＰＭＭ１０，１００のスイッチを制御する。ステップ６１２では、ＰＭＭ１
００によりバッテリの状態が決定される。好適な実施形態においてステップ６１
２は、バッテリの温度、そのときの充電量、及び、バッテリのそのときの温度に
おける好適な充電量を決定する段階を含む。但しステップ６１２は、他の要因を
決定する段階を含み得る。ステップ６１４では、ＰＭＭ１０，１００によりオル
タネータの状態が決定される。ステップ６１４は好適には、オルタネータの電流
出力を決定する段階を含む。次にステップ６１６では、消費されつつある電力、
又は、バッテリの充電に利用可能な電力が決定される。次にステップ６１８では
、バッテリの充電量が好適には理想的充電量の近傍へと制御される。ステップ６
１８は、オルタネータの出力、牽引用トラックのサブシステムにより消費される
電力、又は、バッテリへの電力入力の制御を含み得る。例えば、オルタネータは
更に少ない電力を出力すべく制御され得るか、又は、バッテリに対して提供され
る電力を減少すべくＰＷＭが使用され得る。好適実施形態において、ＰＭＭ１０
，１００のスイッチはオルタネータ及びバッテリの間に連結される。ＰＭＭ１０
，１００は好適にはＰＷＭを用いて、バッテリを流れる電力を調節すべく上記ス
イッチを開閉する。故に、バッテリの充電が制御され得る。バッテリの充電が理
想的に、或いはほぼ理想的に制御され得ることから、バッテリの性能が高められ
、かつ寿命が延ばされ得る。
【００５６】
図１１Ｄは、ステップ６１８を実施してバッテリの充電量を所望レベルへと制
御する方法の一実施形態のハイレベルフローチャートである。ステップ６２０で
は、理想的充電量のためにバッテリに供給されるべき理想的電力が決定される。
ステップ６２０は好適には、図１１Ｃに示された方法６１０のステップ６１２で
決定されたバッテリの特性を用いて実施される。図１１Ｄを再び参照する。ステ
ップ６２２において、理想的電力がその他の場合にはバッテリに供給されるであ
ろう電力よりも低い場合には、オルタネータからバッテリに提供される電力がＰ
ＷＭを用いて漸減されることによりバッテリに理想的電力が提供される。その他
の場合にバッテリに供給されるであろう電力は好適には、図１１Ｃに示された方
法６１０のステップ６１４で決定されたオルタネータの状態と、ステップ６１６
において消費されつつある電力とを用いて決定される。図１１Ｄに戻るとステッ
プ６２２は、バッテリに提供される電力を理想的電力へと漸減するに十分な速度
にて、オルタネータとバッテリとの間の一個以上のスイッチを二方向切替えする
ことで実施される。理想的電力がその他の場合にはバッテリに提供されるであろ
う電力よりも少ない場合には、ステップ６２４により電力がバッテリに提供され
る。好適な実施形態においてステップ６２４は、他の電力消費体に対して電力が
提供された後、残存する全ての利用可能な電力をバッテリに提供する。故にＰＷ
Ｍを用いてＰＭＭ１０，１００は、バッテリを理想的レベルに又はその近傍に充
電し得る。
御する方法の一実施形態のハイレベルフローチャートである。ステップ６２０で
は、理想的充電量のためにバッテリに供給されるべき理想的電力が決定される。
ステップ６２０は好適には、図１１Ｃに示された方法６１０のステップ６１２で
決定されたバッテリの特性を用いて実施される。図１１Ｄを再び参照する。ステ
ップ６２２において、理想的電力がその他の場合にはバッテリに供給されるであ
ろう電力よりも低い場合には、オルタネータからバッテリに提供される電力がＰ
ＷＭを用いて漸減されることによりバッテリに理想的電力が提供される。その他
の場合にバッテリに供給されるであろう電力は好適には、図１１Ｃに示された方
法６１０のステップ６１４で決定されたオルタネータの状態と、ステップ６１６
において消費されつつある電力とを用いて決定される。図１１Ｄに戻るとステッ
プ６２２は、バッテリに提供される電力を理想的電力へと漸減するに十分な速度
にて、オルタネータとバッテリとの間の一個以上のスイッチを二方向切替えする
ことで実施される。理想的電力がその他の場合にはバッテリに提供されるであろ
う電力よりも少ない場合には、ステップ６２４により電力がバッテリに提供され
る。好適な実施形態においてステップ６２４は、他の電力消費体に対して電力が
提供された後、残存する全ての利用可能な電力をバッテリに提供する。故にＰＷ
Ｍを用いてＰＭＭ１０，１００は、バッテリを理想的レベルに又はその近傍に充
電し得る。
【００５７】
図１１Ｅは、本発明によるＰＭＭ１００を用いて電力を制御する方法６５０の
一実施形態のフローチャートである。ステップ６５２では、オルタネータの温度
、電圧及び電流、バッテリの電圧及び電流、及び、サブシステム（電力消費体）
の電圧及び電流がＰＭＭにより監視される。ステップ６５４では、バッテリの充
電の状態、充電速度及び放電速度が計算される。バッテリの状態は、ステップ６
５６にて決定される。ステップ６５８では、バッテリの状態が特定レベルより低
く劣化したか否かが決定される。もしそうでなければ、ステップ６５２に戻る。
もしそうであれば、ステップ６７０では警報が発せられる。故に、バッテリの状
態が監視されて所望レベルより高く維持され得る。好適には、所望レベルはバッ
テリが機能しなくなるレベルより高いものである。警報が提供されることから、
バッテリが機能しなくなる前にユーザはバッテリを取り替えるか他の処置を取り
得る。故に、バッテリの不測の故障が回避され得る。
一実施形態のフローチャートである。ステップ６５２では、オルタネータの温度
、電圧及び電流、バッテリの電圧及び電流、及び、サブシステム（電力消費体）
の電圧及び電流がＰＭＭにより監視される。ステップ６５４では、バッテリの充
電の状態、充電速度及び放電速度が計算される。バッテリの状態は、ステップ６
５６にて決定される。ステップ６５８では、バッテリの状態が特定レベルより低
く劣化したか否かが決定される。もしそうでなければ、ステップ６５２に戻る。
もしそうであれば、ステップ６７０では警報が発せられる。故に、バッテリの状
態が監視されて所望レベルより高く維持され得る。好適には、所望レベルはバッ
テリが機能しなくなるレベルより高いものである。警報が提供されることから、
バッテリが機能しなくなる前にユーザはバッテリを取り替えるか他の処置を取り
得る。故に、バッテリの不測の故障が回避され得る。
【００５８】
上記の機能に加え、本発明によるＰＭＭ１００は特定のサブシステムの特性を
学習して可能的故障を診断し得る。個々の部品を含んでいてもよい各サブシステ
ムは典型的に、時間の関数として個々の電流及び電圧の特性を有する。これらの
特性に基づきＰＭＭ１００は電源を制御することで、目前の故障を診断すると共
に、斯かる故障に対して電力を切断したりユーザに対し警報を提供するなどの処
置を取り得る。図１１Ａ〜１１Ｅに示された方法は、バッテリに対する斯かる機
能を提供すると考えられ得る。尚、この機能は、図１２Ａ〜１３Ｄに関して更に
記載される。
学習して可能的故障を診断し得る。個々の部品を含んでいてもよい各サブシステ
ムは典型的に、時間の関数として個々の電流及び電圧の特性を有する。これらの
特性に基づきＰＭＭ１００は電源を制御することで、目前の故障を診断すると共
に、斯かる故障に対して電力を切断したりユーザに対し警報を提供するなどの処
置を取り得る。図１１Ａ〜１１Ｅに示された方法は、バッテリに対する斯かる機
能を提供すると考えられ得る。尚、この機能は、図１２Ａ〜１３Ｄに関して更に
記載される。
【００５９】
図１２Ａは、典型的なスタータ（クランクサブシステム）のシグネチャ６７０
を示している。図１２Ｂは、典型的なオルタネータの電流のシグネチャ６７５を
示している。図１２Ｃは、オルタネータの電圧のシグネチャ６８０を示している
。更に、他のシグネチャも使用され得る。牽引用トラックの他のサブシステム又
は部品からのシグネチャも獲得され得る。各シグネチャは、対応する装置の通常
挙動の測定値である。これらのシグネチャはＰＭＭ１００に提供され得る。例え
ばシグネチャ６７０，６７５，６８０は、図１Ｆに示された方法５０のステップ
５２でソフトウェアがロードされたときにＰＭＭ１００のコントローラに提供さ
れ得る。図１２Ｂ，図１２Ｃに戻ると、ＰＭＭ１００はクランクサブシステム及
びオルタネータをサンプリングすることでこれらのシグネチャ６７５，６８０を
学習し得る。ＰＭＭ１００が学習したシグネチャと置き換え得る既定の初期シグ
ネチャもまた、ＰＭＭ１００に対して提供され得る。シグネチャに基づきＰＭＭ
１００は、可能的問題を診断して処置を取り得る。
を示している。図１２Ｂは、典型的なオルタネータの電流のシグネチャ６７５を
示している。図１２Ｃは、オルタネータの電圧のシグネチャ６８０を示している
。更に、他のシグネチャも使用され得る。牽引用トラックの他のサブシステム又
は部品からのシグネチャも獲得され得る。各シグネチャは、対応する装置の通常
挙動の測定値である。これらのシグネチャはＰＭＭ１００に提供され得る。例え
ばシグネチャ６７０，６７５，６８０は、図１Ｆに示された方法５０のステップ
５２でソフトウェアがロードされたときにＰＭＭ１００のコントローラに提供さ
れ得る。図１２Ｂ，図１２Ｃに戻ると、ＰＭＭ１００はクランクサブシステム及
びオルタネータをサンプリングすることでこれらのシグネチャ６７５，６８０を
学習し得る。ＰＭＭ１００が学習したシグネチャと置き換え得る既定の初期シグ
ネチャもまた、ＰＭＭ１００に対して提供され得る。シグネチャに基づきＰＭＭ
１００は、可能的問題を診断して処置を取り得る。
【００６０】
例えば図１２Ｄは、オルタネータに位相喪失がある場合に生ずるオルタネータ
電圧信号６８５を示している。図１２Ｃにおける正常なオルタネータの電圧のシ
グネチャ６８０と故障があるときに生ずるオルタネータ電圧信号６８５とを比較
すると、シグネチャ間の差が生ずる。以下に記載される方法を用いてＰＭＭ１０
，１００は、シグネチャ６８０，６８５などのシグネチャを用いてオルタネータ
の故障を診断し得る。
電圧信号６８５を示している。図１２Ｃにおける正常なオルタネータの電圧のシ
グネチャ６８０と故障があるときに生ずるオルタネータ電圧信号６８５とを比較
すると、シグネチャ間の差が生ずる。以下に記載される方法を用いてＰＭＭ１０
，１００は、シグネチャ６８０，６８５などのシグネチャを用いてオルタネータ
の故障を診断し得る。
【００６１】
図１３Ａは、本発明によるＰＭＭ１００を使用してサブシステムのシグネチャ
を学習する方法７００の実施形態を示している。方法７００は好適には、牽引用
トラックの製造時の頃に行われる。方法７００は単一のサブシステム又は部品に
関して記載されるが、方法７００は複数のサブシステム又は部品に対し並行して
実施され得る。ステップ７０２では、シグネチャを獲得するサブシステム又は部
品に対して電力が提供される。ステップ７０２は、ＰＭＭ１００内において部品
又はサブシステムに対して電源を接続し得る適切なスイッチを閉成することで実
施されてもよい。但し、オルタネータ又はバッテリに対し、ＰＭＭ１００内のス
イッチは利用され得ない。次にステップ７０４では、サブシステム又は装置の挙
動が監視される。ステップ７０４には好適には、特定時間におけるサブシステム
又は部品の電流及び電圧特性を決定する段階を含まれる。サブシステム又は部品
が監視されるべき時間は、サブシステム又は部品の特性に依存し得る。例えばク
ランクサブシステムが３０秒間監視され得る一方、別の部品又はサブシステムは
それ以上又はそれ以下の時間だけ監視され得る。次にステップ７０６では、十分
な個数のサンプルが獲得されたか否かが決定される。十分な個数のサンプルはユ
ーザにより決定可能であり、一実施形態においては５０個のサンプルである。十
分な個数のサンプルが獲得されていない場合には、方法はステップ７０２に戻る
。一実施形態において方法７００はまた、上記の（不十分な）個数のサンプルに
基づき電流シグネチャを計算すると共に、ステップ７０２に戻りサブシステムの
挙動を監視してもよい。例えば、それまでのサンプルの平均が計算され得る。更
に、上記の（不十分な）個数のサンプルに基づく電流シグネチャは、以下に記載
される方法７５０にて使用され、或いは、方法７５０で使用される既定シグネチ
ャと組合されてもよい。十分な個数のサンプルが獲得されたことが決定された場
合には、ステップ７０８ではその部品又はサブシステムに対するシグネチャが提
供される。一実施形態においてステップ７０８は、求められたサンプルの平均を
提供する段階を含む。
を学習する方法７００の実施形態を示している。方法７００は好適には、牽引用
トラックの製造時の頃に行われる。方法７００は単一のサブシステム又は部品に
関して記載されるが、方法７００は複数のサブシステム又は部品に対し並行して
実施され得る。ステップ７０２では、シグネチャを獲得するサブシステム又は部
品に対して電力が提供される。ステップ７０２は、ＰＭＭ１００内において部品
又はサブシステムに対して電源を接続し得る適切なスイッチを閉成することで実
施されてもよい。但し、オルタネータ又はバッテリに対し、ＰＭＭ１００内のス
イッチは利用され得ない。次にステップ７０４では、サブシステム又は装置の挙
動が監視される。ステップ７０４には好適には、特定時間におけるサブシステム
又は部品の電流及び電圧特性を決定する段階を含まれる。サブシステム又は部品
が監視されるべき時間は、サブシステム又は部品の特性に依存し得る。例えばク
ランクサブシステムが３０秒間監視され得る一方、別の部品又はサブシステムは
それ以上又はそれ以下の時間だけ監視され得る。次にステップ７０６では、十分
な個数のサンプルが獲得されたか否かが決定される。十分な個数のサンプルはユ
ーザにより決定可能であり、一実施形態においては５０個のサンプルである。十
分な個数のサンプルが獲得されていない場合には、方法はステップ７０２に戻る
。一実施形態において方法７００はまた、上記の（不十分な）個数のサンプルに
基づき電流シグネチャを計算すると共に、ステップ７０２に戻りサブシステムの
挙動を監視してもよい。例えば、それまでのサンプルの平均が計算され得る。更
に、上記の（不十分な）個数のサンプルに基づく電流シグネチャは、以下に記載
される方法７５０にて使用され、或いは、方法７５０で使用される既定シグネチ
ャと組合されてもよい。十分な個数のサンプルが獲得されたことが決定された場
合には、ステップ７０８ではその部品又はサブシステムに対するシグネチャが提
供される。一実施形態においてステップ７０８は、求められたサンプルの平均を
提供する段階を含む。
【００６２】
ＰＭＭ１００は、装置を監視して獲得又は提供されたシグネチャも使用する。
図１３Ｂは、本発明によるＰＭＭ１００を用いてサブシステムのシグネチャを利
用する方法７２０の一実施形態のハイレベルフローチャートである。方法７２０
は単一のサブシステム又は部品に関して記載されるが、方法７２０は複数のサブ
システム又は部品に対し並行して実施され得る。方法７２０は、図１Ｅに示され
た方法５０のステップ５４を実施する特殊な場合と考えられる。再び図１３Ｂを
参照する。ステップ７２２ではサブシステムの挙動が監視される。ステップ７２
２には好適には、特定時間における部品又はサブシステムの電流及び電圧特性を
決定する段階が含まれる。サブシステム又は部品が監視される時間は、サブシス
テム又は部品の特性に依存し得る。例えばクランクサブシステムが３０秒間監視
され得る一方、別の部品又はサブシステムはそれ以上又はそれ以下の時間だけ監
視され得る。更に、ステップ７２２にて挙動が監視される時間は好適には、図１
３Ａに示されたステップ７０４にて挙動が監視される時間である。再び図１３Ｂ
を参照する。ステップ７２４にてシグネチャは次に、監視された挙動と比較され
る。ステップ７２６では、シグネチャと監視された挙動との間の比較に基づき、
適切な処置が取られる。例えば、適切なスイッチが開閉され、又は、開成若しく
は閉成された状態に維持され得る。さらに、警報が提供されてもよい。
図１３Ｂは、本発明によるＰＭＭ１００を用いてサブシステムのシグネチャを利
用する方法７２０の一実施形態のハイレベルフローチャートである。方法７２０
は単一のサブシステム又は部品に関して記載されるが、方法７２０は複数のサブ
システム又は部品に対し並行して実施され得る。方法７２０は、図１Ｅに示され
た方法５０のステップ５４を実施する特殊な場合と考えられる。再び図１３Ｂを
参照する。ステップ７２２ではサブシステムの挙動が監視される。ステップ７２
２には好適には、特定時間における部品又はサブシステムの電流及び電圧特性を
決定する段階が含まれる。サブシステム又は部品が監視される時間は、サブシス
テム又は部品の特性に依存し得る。例えばクランクサブシステムが３０秒間監視
され得る一方、別の部品又はサブシステムはそれ以上又はそれ以下の時間だけ監
視され得る。更に、ステップ７２２にて挙動が監視される時間は好適には、図１
３Ａに示されたステップ７０４にて挙動が監視される時間である。再び図１３Ｂ
を参照する。ステップ７２４にてシグネチャは次に、監視された挙動と比較され
る。ステップ７２６では、シグネチャと監視された挙動との間の比較に基づき、
適切な処置が取られる。例えば、適切なスイッチが開閉され、又は、開成若しく
は閉成された状態に維持され得る。さらに、警報が提供されてもよい。
【００６３】
図１３Ｃは、本発明によるＰＭＭ１００を用いてサブシステムのシグネチャを
利用する方法７５０の一実施形態の更に詳細なフローチャートを示している。方
法７５０は単一のサブシステム又は部品に関して記載されるが、方法７５０は複
数のサブシステム又は部品に対し並行して実施され得る。方法７２０は、図１Ｅ
に示された方法５０のステップ５４を実施する特殊な場合と考えられる。再び図
１３Ｃを参照する。ステップ７５２ではサブシステム又は部品に対し電力が提供
される。ステップ７５２は、ＰＭＭ１００内において部品又はサブシステムに対
して電源を接続し得る適切なスイッチを閉成することにより行われてもよい。但
し、オルタネータ又はバッテリにおいては、ＰＭＭ１００内のスイッチは利用さ
れ得ない。ＰＭＭ１００内のスイッチは、電力がオルタネータに提供されるのか
、或いはバッテリに提供されるのかを直接的には制御できないからである。次に
ステップ７５４では、サブシステム又は部品の挙動が監視される。ステップ７５
４には好適には、特定時間に関する部品又はサブシステムの電流及び電圧特性を
決定する段階が含まれる。サブシステム又は部品が監視される時間は、サブシス
テム又は部品の特性に依存し得る。例えばクランクサブシステムが３０秒間監視
され得る一方、別の部品又はサブシステムはそれ以上又はそれ以下の時間だけ監
視され得る。更に、ステップ７５４にて挙動が監視される時間は好適には、図１
３Ａに示されたステップ７０４にて挙動が監視される時間である。図１３Ｃに戻
ると、ステップ７５６にてシグネチャは次に、監視された挙動と比較される。ス
テップ７５８では、シグネチャからの逸脱が生じたか否かが決定される。一実施
形態においてステップ７５８は、逸脱の大きさを測定すると共に、この逸脱が処
置を取るに十分なほど大きいか否かを決定し得る。逸脱が十分に大きくない場合
には、ステップ７６０にて通常動作が継続される。但し逸脱が十分に大きければ
、ステップ７６２にて適切な処置が取られる。
利用する方法７５０の一実施形態の更に詳細なフローチャートを示している。方
法７５０は単一のサブシステム又は部品に関して記載されるが、方法７５０は複
数のサブシステム又は部品に対し並行して実施され得る。方法７２０は、図１Ｅ
に示された方法５０のステップ５４を実施する特殊な場合と考えられる。再び図
１３Ｃを参照する。ステップ７５２ではサブシステム又は部品に対し電力が提供
される。ステップ７５２は、ＰＭＭ１００内において部品又はサブシステムに対
して電源を接続し得る適切なスイッチを閉成することにより行われてもよい。但
し、オルタネータ又はバッテリにおいては、ＰＭＭ１００内のスイッチは利用さ
れ得ない。ＰＭＭ１００内のスイッチは、電力がオルタネータに提供されるのか
、或いはバッテリに提供されるのかを直接的には制御できないからである。次に
ステップ７５４では、サブシステム又は部品の挙動が監視される。ステップ７５
４には好適には、特定時間に関する部品又はサブシステムの電流及び電圧特性を
決定する段階が含まれる。サブシステム又は部品が監視される時間は、サブシス
テム又は部品の特性に依存し得る。例えばクランクサブシステムが３０秒間監視
され得る一方、別の部品又はサブシステムはそれ以上又はそれ以下の時間だけ監
視され得る。更に、ステップ７５４にて挙動が監視される時間は好適には、図１
３Ａに示されたステップ７０４にて挙動が監視される時間である。図１３Ｃに戻
ると、ステップ７５６にてシグネチャは次に、監視された挙動と比較される。ス
テップ７５８では、シグネチャからの逸脱が生じたか否かが決定される。一実施
形態においてステップ７５８は、逸脱の大きさを測定すると共に、この逸脱が処
置を取るに十分なほど大きいか否かを決定し得る。逸脱が十分に大きくない場合
には、ステップ７６０にて通常動作が継続される。但し逸脱が十分に大きければ
、ステップ７６２にて適切な処置が取られる。
【００６４】
図１３Ｄは、本発明によるＰＭＭ１００を用いてサブシステムのシグネチャに
基づきステップ７６２にて処置を取る方法の一実施形態を示している。ステップ
７６４では、逸脱が特定値より大きいか否かが決定される。この値は好適には、
何らかの処置を取ることが必要であるとステップ７５８で決定される逸脱の大き
さよりも大きい。逸脱が十分に大きくない場合には、ステップ７６６ではユーザ
に対し警報が提供される。これによりユーザは、更に好都合な時点で逸脱を調べ
て補正し得る。もし逸脱が特定値より大きければ、ステップ７６８では、ＰＭＭ
１００内において部品又はサブシステムに対し電力を流し得るスイッチが開成さ
れ且つ警報が提供される。例えばシグネチャが、クランクシステムを通る電流は
約９００アンペアであるべきことを示したとする。ステップ７６４においてモー
タを通る電流が１，５００アンペア（６００アンペアの逸脱）であると決定され
た場合には、ステップ７６６では警報が発せられる。しかし、モータを通る電流
が３，０００アンペア（１，１００アンペアの逸脱）であると決定された場合に
は、ステップ７６８ではクランクシステムに対するスイッチが開成され得る。こ
のように、牽引用トラック又はＰＭＭ１００に対する損傷が防止されると共に、
ユーザはサブシステム又は部品に関する問題が喚起される。
基づきステップ７６２にて処置を取る方法の一実施形態を示している。ステップ
７６４では、逸脱が特定値より大きいか否かが決定される。この値は好適には、
何らかの処置を取ることが必要であるとステップ７５８で決定される逸脱の大き
さよりも大きい。逸脱が十分に大きくない場合には、ステップ７６６ではユーザ
に対し警報が提供される。これによりユーザは、更に好都合な時点で逸脱を調べ
て補正し得る。もし逸脱が特定値より大きければ、ステップ７６８では、ＰＭＭ
１００内において部品又はサブシステムに対し電力を流し得るスイッチが開成さ
れ且つ警報が提供される。例えばシグネチャが、クランクシステムを通る電流は
約９００アンペアであるべきことを示したとする。ステップ７６４においてモー
タを通る電流が１，５００アンペア（６００アンペアの逸脱）であると決定され
た場合には、ステップ７６６では警報が発せられる。しかし、モータを通る電流
が３，０００アンペア（１，１００アンペアの逸脱）であると決定された場合に
は、ステップ７６８ではクランクシステムに対するスイッチが開成され得る。こ
のように、牽引用トラック又はＰＭＭ１００に対する損傷が防止されると共に、
ユーザはサブシステム又は部品に関する問題が喚起される。
【００６５】
例えばＰＭＭ１００は、オルタネータを位相の故障から保護し得る。オルタネ
ータの１つの位相が機能しないとき三相オルタネータは電力の２／３のみを生成
する。これは、オルタネータの２つの駆動位相に対し相当のストレスを課し、オ
ルタネータの全ての位相の即時かつ連続的な故障に繋がる。ＰＭＭ１００は、方
法７５０で用いられたオルタネータのシグネチャ認識と、例えば図１２Ｂ，図１
２Ｃに示されたシグネチャとにより、位相の喪失を検出し得る。これに応じてＰ
ＭＭ１００は、適切なスイッチを開成することでオルタネータに対する要求電力
を減少すると共に、図１３Ｄに関して記載された警報を提供し得る。
ータの１つの位相が機能しないとき三相オルタネータは電力の２／３のみを生成
する。これは、オルタネータの２つの駆動位相に対し相当のストレスを課し、オ
ルタネータの全ての位相の即時かつ連続的な故障に繋がる。ＰＭＭ１００は、方
法７５０で用いられたオルタネータのシグネチャ認識と、例えば図１２Ｂ，図１
２Ｃに示されたシグネチャとにより、位相の喪失を検出し得る。これに応じてＰ
ＭＭ１００は、適切なスイッチを開成することでオルタネータに対する要求電力
を減少すると共に、図１３Ｄに関して記載された警報を提供し得る。
【００６６】
同様に、ＰＭＭは方法７００，７５０，７６２を用い、オルタネータのロータ
巻線の電気短絡又は断線に依る故障からオルタネータを保護し得る。短絡又は断
線状態が発生したとき、オルタネータが生成する電力は減少する。ＰＭＭ１００
は、方法７５０において記載されたようにオルタネータの挙動をそのシグネチャ
と比較することで短絡又は断線を検出し得る。オルタネータに対する要求電力は
方法７６２を使用して減少され得ると共に、警報が提供される。これにより、オ
ルタネータは不測的に故障するのではなく、次回に予定されたメンテナンス時に
修理されることが可能である。
巻線の電気短絡又は断線に依る故障からオルタネータを保護し得る。短絡又は断
線状態が発生したとき、オルタネータが生成する電力は減少する。ＰＭＭ１００
は、方法７５０において記載されたようにオルタネータの挙動をそのシグネチャ
と比較することで短絡又は断線を検出し得る。オルタネータに対する要求電力は
方法７６２を使用して減少され得ると共に、警報が提供される。これにより、オ
ルタネータは不測的に故障するのではなく、次回に予定されたメンテナンス時に
修理されることが可能である。
【００６７】
更に、方法７００を用いて獲得されたシグネチャは、オルタネータを駆動する
ベルト／プーリ・システムの故障を検出して対処すべく使用され得る。一般に、
内燃機関はベルト／プーリ駆動システムを用いてオルタネータを駆動する。１つ
の共通する問題は、ベルト及び／又はプーリのスリップである。ベルト若しくは
プーリがスリップしたとき、オルタネータは該オルタネータが生成すべきと設計
された電力を生成し得ない。このスリップ状態により、ベルト、プーリ、オルタ
ネータ軸受、及び、牽引用トラックの他の部分は加熱される。生成される電力の
欠如と熱の蓄積とが組合わさり、車両は駆動不能となり得る。ＰＭＭ１００はこ
れらの状態を検出し得る。これは、エンジン制御モジュール又は他の手段との通
信からエンジン速度を知ると共に、方法７５０を用いてオルタネータのシグネチ
ャのリップルを監視することで達成される。正常条件の下で、オルタネータの周
波数とエンジンの速度の比率は固定比率である。ベルトが破壊し、或いはスリッ
プすると、この比率は変化する。故に、監視されたオルタネータと記憶されたシ
グネチャに対するこの比率の差は、ベルト若しくはプーリのスリップの存在を示
し得る。そのときにＰＭＭ１００は、例えばステップ７６２を用いて適切な処置
を取り得る。
ベルト／プーリ・システムの故障を検出して対処すべく使用され得る。一般に、
内燃機関はベルト／プーリ駆動システムを用いてオルタネータを駆動する。１つ
の共通する問題は、ベルト及び／又はプーリのスリップである。ベルト若しくは
プーリがスリップしたとき、オルタネータは該オルタネータが生成すべきと設計
された電力を生成し得ない。このスリップ状態により、ベルト、プーリ、オルタ
ネータ軸受、及び、牽引用トラックの他の部分は加熱される。生成される電力の
欠如と熱の蓄積とが組合わさり、車両は駆動不能となり得る。ＰＭＭ１００はこ
れらの状態を検出し得る。これは、エンジン制御モジュール又は他の手段との通
信からエンジン速度を知ると共に、方法７５０を用いてオルタネータのシグネチ
ャのリップルを監視することで達成される。正常条件の下で、オルタネータの周
波数とエンジンの速度の比率は固定比率である。ベルトが破壊し、或いはスリッ
プすると、この比率は変化する。故に、監視されたオルタネータと記憶されたシ
グネチャに対するこの比率の差は、ベルト若しくはプーリのスリップの存在を示
し得る。そのときにＰＭＭ１００は、例えばステップ７６２を用いて適切な処置
を取り得る。
【００６８】
さらに、ＰＭＭ１００は、方法７００，７５０，７６２を用いてフリーホイー
リングを検出して対処し得る。フリーホイーリングは、スタータが回転している
がピニオン・ギヤがエンジンのリング・ギヤと機械的に係合していないときに生
ずる。フリーホイーリングの間においてスタータ（クランクサブシステム）によ
り引き込まれる電流の量は通常より低い。クランクサブシステムにより引き込ま
れる電流のレベルを監視してそれをクランクサブシステムに対するシグネチャと
比較することにより、フリーホイーリングは検出され得る。その場合にＰＭＭ１
００は、例えばステップ７６２を用いて適切な処置を取り得る。
リングを検出して対処し得る。フリーホイーリングは、スタータが回転している
がピニオン・ギヤがエンジンのリング・ギヤと機械的に係合していないときに生
ずる。フリーホイーリングの間においてスタータ（クランクサブシステム）によ
り引き込まれる電流の量は通常より低い。クランクサブシステムにより引き込ま
れる電流のレベルを監視してそれをクランクサブシステムに対するシグネチャと
比較することにより、フリーホイーリングは検出され得る。その場合にＰＭＭ１
００は、例えばステップ７６２を用いて適切な処置を取り得る。
【００６９】
ＰＭＭ１０，１００はまた他の機能を提供すべく使用され、例えばＰＭＭは、
スパイク、短絡又は逆極性接続に対する保護を提供し得る。図１４Ａは、本発明
によるＰＭＭ１００を用いて故障を防止する方法８００の一実施形態のハイレベ
ルフローチャートである。ステップ８０２では、装置内のサブシステム又は部品
が監視される。サブシステム又は部品は、故障を検出すべく監視される。ステッ
プ８０４では監視された挙動を用い、故障が生じたか否かが決定される。斯かる
故障としては、スパイク、短絡、断線、逆極性で接続された部品、又は、他の電
気的故障が挙げられる。故障が生じていない場合には、サブシステム又は部品は
ステップ８０２で監視され続ける。故障が生じている場合には、ステップ８０６
では故障が生じたサブシステム又は部品の部分に連結されたスイッチが、故障に
対処すべく操作される。故に、故障が生じた装置の部分は、分離され得る。結果
として装置の残部はこれらの故障から保護され、おそらくは破滅的な他の故障が
防止される。
スパイク、短絡又は逆極性接続に対する保護を提供し得る。図１４Ａは、本発明
によるＰＭＭ１００を用いて故障を防止する方法８００の一実施形態のハイレベ
ルフローチャートである。ステップ８０２では、装置内のサブシステム又は部品
が監視される。サブシステム又は部品は、故障を検出すべく監視される。ステッ
プ８０４では監視された挙動を用い、故障が生じたか否かが決定される。斯かる
故障としては、スパイク、短絡、断線、逆極性で接続された部品、又は、他の電
気的故障が挙げられる。故障が生じていない場合には、サブシステム又は部品は
ステップ８０２で監視され続ける。故障が生じている場合には、ステップ８０６
では故障が生じたサブシステム又は部品の部分に連結されたスイッチが、故障に
対処すべく操作される。故に、故障が生じた装置の部分は、分離され得る。結果
として装置の残部はこれらの故障から保護され、おそらくは破滅的な他の故障が
防止される。
【００７０】
図１４Ｂ〜１４Ｄは、図１４Ａに示された方法８００の特定な場合の例である
。好適には図１４Ｂ〜１４Ｄの方法は、牽引用トラックにおけるＰＭＭ１０，１
００にて実施される。しかし、これらの方法は別の装置においても実施され得る
。図１４Ｂは、本発明によるＰＭＭ１０，１００を用いてサブシステムに対する
電力のスパイクを抑制する方法８１０の一実施形態を示している。ステップ８１
２では、装置におけるサブシステムのスパイクが監視される。スパイクは種々の
理由により生じ得る。例えば電圧スパイクは、電気的負荷が突然に接続解除され
たときに生じ得る。ステップ８１４では、スパイクが生じたか否かが決定される
。スパイクが生じていない場合には、サブシステムはステップ８１２にてスパイ
クに関して監視され続ける。スパイクが生じている場合は、ステップ８１６では
短時間だけ、スパイクが生じたラインが接地され又はそのラインに対するスイッ
チが開成される。次にサブシステムは、ステップ８１２にて監視され続ける。
。好適には図１４Ｂ〜１４Ｄの方法は、牽引用トラックにおけるＰＭＭ１０，１
００にて実施される。しかし、これらの方法は別の装置においても実施され得る
。図１４Ｂは、本発明によるＰＭＭ１０，１００を用いてサブシステムに対する
電力のスパイクを抑制する方法８１０の一実施形態を示している。ステップ８１
２では、装置におけるサブシステムのスパイクが監視される。スパイクは種々の
理由により生じ得る。例えば電圧スパイクは、電気的負荷が突然に接続解除され
たときに生じ得る。ステップ８１４では、スパイクが生じたか否かが決定される
。スパイクが生じていない場合には、サブシステムはステップ８１２にてスパイ
クに関して監視され続ける。スパイクが生じている場合は、ステップ８１６では
短時間だけ、スパイクが生じたラインが接地され又はそのラインに対するスイッ
チが開成される。次にサブシステムは、ステップ８１２にて監視され続ける。
【００７１】
図１４Ｃは、本発明によるＰＭＭ１０，１００を用いてサブシステムにおける
ラインの短絡を防止する方法８２０の一実施形態を示している。ステップ８２２
では、サブシステムの電圧及び電流が監視される。次にステップ８２４では、一
個以上のサブシステムに対するパラメータが短絡に依り正常と異なるか否かが決
定される。各パラメータが短絡により異ならない場合でも、サブシステムはステ
ップ８２２にて依然として監視される。各パラメータが短絡の故に異なる場合は
、ステップ８２６では短絡したサブシステムに対するＰＭＭ１０，１００内のス
イッチが開成される。サブシステムは、ステップ８２２にて監視され続ける。
ラインの短絡を防止する方法８２０の一実施形態を示している。ステップ８２２
では、サブシステムの電圧及び電流が監視される。次にステップ８２４では、一
個以上のサブシステムに対するパラメータが短絡に依り正常と異なるか否かが決
定される。各パラメータが短絡により異ならない場合でも、サブシステムはステ
ップ８２２にて依然として監視される。各パラメータが短絡の故に異なる場合は
、ステップ８２６では短絡したサブシステムに対するＰＭＭ１０，１００内のス
イッチが開成される。サブシステムは、ステップ８２２にて監視され続ける。
【００７２】
同様に、ＰＭＭ１０，１００は図１４Ａ〜１４Ｃに示された方法を適用するこ
とで、オルタネータの電気的短絡又はそのロータ巻線の断線に依る故障からオル
タネータを保護し得る。短絡又は断線状態が発生したとき、オルタネータが生成
する電力は減少する。ＰＭＭ１００は、オルタネータの挙動をそのシグネチャと
比較することで短絡又は断線を検出し得る。オルタネータのシグネチャは、オル
タネータが通常的に動作しているときの挙動である。例えばオルタネータのシグ
ネチャとしては、通常動作の間における特定時間に対するオルタネータの電流及
び／又は電圧の特性が挙げられる。故にＰＭＭ１０，１００は、オルタネータの
挙動を監視すると共に、監視された挙動及びシグネチャに基づき、短絡又は断線
があるか否かを決定する。ＰＭＭ１０，１００は、監視された挙動とシグネチャ
との間の差に基づき、短絡又は断線を検出し得る。短絡又は断線の検出に応じ、
図５Ａ，図５Ｂに関連して記載されたようにラインを接地し又はスイッチを単に
開成する代わりに、オルタネータに対する要求電力がパルス幅変調（オルタネー
タに連結されたスイッチの二方向切替え）を使用して減少されると共に警報が提
供され得る。故に、オルタネータは不測的に故障するのではなく、オルタネータ
の短絡又は断線が検出されて次回に予定されたメンテナンス時に修理され得る。
とで、オルタネータの電気的短絡又はそのロータ巻線の断線に依る故障からオル
タネータを保護し得る。短絡又は断線状態が発生したとき、オルタネータが生成
する電力は減少する。ＰＭＭ１００は、オルタネータの挙動をそのシグネチャと
比較することで短絡又は断線を検出し得る。オルタネータのシグネチャは、オル
タネータが通常的に動作しているときの挙動である。例えばオルタネータのシグ
ネチャとしては、通常動作の間における特定時間に対するオルタネータの電流及
び／又は電圧の特性が挙げられる。故にＰＭＭ１０，１００は、オルタネータの
挙動を監視すると共に、監視された挙動及びシグネチャに基づき、短絡又は断線
があるか否かを決定する。ＰＭＭ１０，１００は、監視された挙動とシグネチャ
との間の差に基づき、短絡又は断線を検出し得る。短絡又は断線の検出に応じ、
図５Ａ，図５Ｂに関連して記載されたようにラインを接地し又はスイッチを単に
開成する代わりに、オルタネータに対する要求電力がパルス幅変調（オルタネー
タに連結されたスイッチの二方向切替え）を使用して減少されると共に警報が提
供され得る。故に、オルタネータは不測的に故障するのではなく、オルタネータ
の短絡又は断線が検出されて次回に予定されたメンテナンス時に修理され得る。
【００７３】
図１４Ｄは、本発明によるＰＭＭ１０，１００を用いて逆極性を有する装置に
対するサブシステムの接続を防止する方法８３０の一実施形態を示している。ス
テップ８３２では、牽引用トラックにおける種々の箇所の電圧レベルがＰＭＭ１
０，１００により監視される。ステップ８３４では、監視されたレベルに基づき
装置が逆極性で接続されたことに依る電圧差があるか否かが決定される。そうで
ない場合は、ステップ８３２にて電圧レベルが監視され続ける。ステップ８３４
にて逆極性の問題があると決定された場合は、影響を受けたサブシステムへのス
イッチがステップ８３６にて閉成又は開成される。スイッチは、図１４Ｅに示さ
れたスイッチ８４２及び８４４のような２個のＭＯＳＦＥＴスイッチがＰＭＭ１
０，１００にて使用されたとき、ステップ８３６にて開成され得る。斯かる実施
形態において、一方のスイッチ８４２は他方のスイッチ８４４に関して後方に載
置される。またスイッチは、図１４Ｆに示されたスイッチ８４６などの１つのＭ
ＯＳＦＥＴスイッチのみがＰＭＭ１０，１００にて使用されたとき、ステップ８
３６にて閉成され得る。従って、図１４Ｄに戻ると、ステップ８３６は影響を受
けたサブシステムを遮断する。これにより、ＰＭＭ１０，１００は牽引用トラッ
クの各部分を、スパイク、短絡、及び、逆極性を有する装置への接続から保護さ
れ得る。
対するサブシステムの接続を防止する方法８３０の一実施形態を示している。ス
テップ８３２では、牽引用トラックにおける種々の箇所の電圧レベルがＰＭＭ１
０，１００により監視される。ステップ８３４では、監視されたレベルに基づき
装置が逆極性で接続されたことに依る電圧差があるか否かが決定される。そうで
ない場合は、ステップ８３２にて電圧レベルが監視され続ける。ステップ８３４
にて逆極性の問題があると決定された場合は、影響を受けたサブシステムへのス
イッチがステップ８３６にて閉成又は開成される。スイッチは、図１４Ｅに示さ
れたスイッチ８４２及び８４４のような２個のＭＯＳＦＥＴスイッチがＰＭＭ１
０，１００にて使用されたとき、ステップ８３６にて開成され得る。斯かる実施
形態において、一方のスイッチ８４２は他方のスイッチ８４４に関して後方に載
置される。またスイッチは、図１４Ｆに示されたスイッチ８４６などの１つのＭ
ＯＳＦＥＴスイッチのみがＰＭＭ１０，１００にて使用されたとき、ステップ８
３６にて閉成され得る。従って、図１４Ｄに戻ると、ステップ８３６は影響を受
けたサブシステムを遮断する。これにより、ＰＭＭ１０，１００は牽引用トラッ
クの各部分を、スパイク、短絡、及び、逆極性を有する装置への接続から保護さ
れ得る。
【００７４】
図１５は、手動ＯＮ／ＯＦＦ又は遮断スイッチ５００と組合せてＰＭＭ１００
を用いるシステムの一実施形態を示している。明確化のために、コントローラ５
０１及びスイッチ５０４を含むＰＭＭ１００の一部のみが示される。これにより
、インテリジェントスイッチの遮断のみが強調される。手動ＯＮ／ＯＦＦスイッ
チ５００は、開成されたときに電力は牽引用トラックの一切の部分に提供され得
ない様に使用される。手動ＯＮ／ＯＦＦスイッチ５００は、事故が起きたときな
どの様に一切のシステムに対する電力の提供が危険な場合に使用され得る。通常
は、図１５に示されているように手動ＯＮ／ＯＦＦスイッチ５００は閉成されて
いる。このため、コントローラ５０１は、スイッチ５０４が閉成されるようにこ
のスイッチ５０４を制御する。このようにして、電力は牽引用トラックのあらゆ
るサブシステムに提供され得る。手動ＯＮ／ＯＦＦスイッチが開成された場合は
、コントローラ５０１はスイッチ５０４が開成されるのを確実とする。スイッチ
５０４が開成されたとき、牽引用トラックのサブシステムに対して電流は流れな
い。更に、ＬＥＤ５０２に対するスイッチは閉成される。故に、ＬＥＤ５０２に
対しては少量の電力が提供されるが、ＬＥＤ５０２は、牽引用トラックの各サブ
システムに対する電力の手動遮断が駆動していることを示す。
を用いるシステムの一実施形態を示している。明確化のために、コントローラ５
０１及びスイッチ５０４を含むＰＭＭ１００の一部のみが示される。これにより
、インテリジェントスイッチの遮断のみが強調される。手動ＯＮ／ＯＦＦスイッ
チ５００は、開成されたときに電力は牽引用トラックの一切の部分に提供され得
ない様に使用される。手動ＯＮ／ＯＦＦスイッチ５００は、事故が起きたときな
どの様に一切のシステムに対する電力の提供が危険な場合に使用され得る。通常
は、図１５に示されているように手動ＯＮ／ＯＦＦスイッチ５００は閉成されて
いる。このため、コントローラ５０１は、スイッチ５０４が閉成されるようにこ
のスイッチ５０４を制御する。このようにして、電力は牽引用トラックのあらゆ
るサブシステムに提供され得る。手動ＯＮ／ＯＦＦスイッチが開成された場合は
、コントローラ５０１はスイッチ５０４が開成されるのを確実とする。スイッチ
５０４が開成されたとき、牽引用トラックのサブシステムに対して電流は流れな
い。更に、ＬＥＤ５０２に対するスイッチは閉成される。故に、ＬＥＤ５０２に
対しては少量の電力が提供されるが、ＬＥＤ５０２は、牽引用トラックの各サブ
システムに対する電力の手動遮断が駆動していることを示す。
【００７５】
従って、ＰＭＭは、そのコントローラ、スイッチ、内部センサ又は他の構成要
素を利用して、インテリジェントスイッチとして機能し得る。これによりＰＭＭ
は種々の要因に基づき、ＰＭＭが使用されている装置の種々の部分に対する電力
を制御し得る。より詳細には、ＰＭＭは、電源をクランクサブシステムに接続す
るスイッチの開閉を、特定の判定基準により決定することによって、クランクサ
ブシステムを保護することが可能である。結果として、電源の性能は改善され、
電源及び装置の他の部分の信頼性は高められ、且つ、故障は低減される。
素を利用して、インテリジェントスイッチとして機能し得る。これによりＰＭＭ
は種々の要因に基づき、ＰＭＭが使用されている装置の種々の部分に対する電力
を制御し得る。より詳細には、ＰＭＭは、電源をクランクサブシステムに接続す
るスイッチの開閉を、特定の判定基準により決定することによって、クランクサ
ブシステムを保護することが可能である。結果として、電源の性能は改善され、
電源及び装置の他の部分の信頼性は高められ、且つ、故障は低減される。
【００７６】
インテリジェント電力管理システムに対する方法及びシステムが開示された。
本発明は図示された実施形態により記載されたが、当業者であれば、実施形態に
対する変形例が存在し得ると共にこれらの変形例は本発明の精神及び有効範囲の
範囲内であることを容易に理解し得る。故に当業者であれば、添付の請求の範囲
の精神及び有効範囲から逸脱せずに多くの改変を為し得る。
本発明は図示された実施形態により記載されたが、当業者であれば、実施形態に
対する変形例が存在し得ると共にこれらの変形例は本発明の精神及び有効範囲の
範囲内であることを容易に理解し得る。故に当業者であれば、添付の請求の範囲
の精神及び有効範囲から逸脱せずに多くの改変を為し得る。
【図１Ａ】 本発明によるインテリジェント電力管理システムの一実施形態
のハイレベルブロック図。
のハイレベルブロック図。
【図１Ｂ】 本発明によるインテリジェント電力管理システムの一実施形態
のブロック図。
のブロック図。
【図１Ｃ】 装置と連結されたインテリジェント電力管理システムの一実施
形態のブロック図。
形態のブロック図。
【図１Ｄ】 装置と連結されたインテリジェント電力管理システムの一実施
形態のブロック図である。
形態のブロック図である。
【図１Ｅ】 インテリジェント電力管理システムのスイッチが装置の一部に
対し如何にして連結されるかを示す一実施形態のブロック図。
対し如何にして連結されるかを示す一実施形態のブロック図。
【図１Ｆ】 本発明による電力管理モジュールの機能を示すハイレベルフロ
ーチャート。
ーチャート。
【図２Ａ】 牽引用トラックで使用される本発明による電力管理モジュール
の一実施形態のハイレベルブロック図。
の一実施形態のハイレベルブロック図。
【図２Ｂ】 牽引用トラックで使用される本発明による電力管理モジュール
の一実施形態の別のハイレベルブロック図。
の一実施形態の別のハイレベルブロック図。
【図３】 牽引用トラックで使用される本発明による電力管理モジュールの
一実施形態の更に詳細なブロック図。
一実施形態の更に詳細なブロック図。
【図４】 オーバークランキングを防止すべく本発明による電力管理モジュ
ールが如何にして自動接続解除に使用され得るかを示す一実施形態の概念図。
ールが如何にして自動接続解除に使用され得るかを示す一実施形態の概念図。
【図５】 オーバークランキングを防止すべく本発明による電力管理モジュ
ールが如何にして自動接続解除に使用され得るかを示す別実施形態の概念図。
ールが如何にして自動接続解除に使用され得るかを示す別実施形態の概念図。
【図６Ａ】 本発明による電力管理モジュールを用いてオーバークランキン
グを防止する方法の一実施形態を示すハイレベルフローチャート。
グを防止する方法の一実施形態を示すハイレベルフローチャート。
【図６Ｂ】 本発明による電力管理モジュールを用いてオーバークランキン
グを防止する方法の一実施形態を示すフローチャート。
グを防止する方法の一実施形態を示すフローチャート。
【図６Ｃ】 本発明による電力管理モジュールを用いてオーバークランキン
グを防止する方法の一実施形態を示すフローチャート。
グを防止する方法の一実施形態を示すフローチャート。
【図７】 オーバークランキングを防止するために本発明の電力管理モジュ
ールが如何にして自動接続解除に使用され得るかを示す第３実施形態の概念図。
ールが如何にして自動接続解除に使用され得るかを示す第３実施形態の概念図。
【図８Ａ】 本発明による電力管理モジュールを用いて電力を漸減する方法
の一実施形態を示すフローチャート。
の一実施形態を示すフローチャート。
【図８Ｂ】 本発明による電力管理モジュールを用いて電力を漸減する方法
の別実施形態を示すフローチャート。
の別実施形態を示すフローチャート。
【図９】 本発明による電力管理モジュールを用いて電源電圧レベルに依り
電力を遮断する方法の一実施形態を示すフローチャート。
電力を遮断する方法の一実施形態を示すフローチャート。
【図１０Ａ】 本発明による電力管理モジュールを用いて電源電圧レベルに
依り優先度に基づき電力を遮断するシステムの一実施形態を示す概念図。
依り優先度に基づき電力を遮断するシステムの一実施形態を示す概念図。
【図１０Ｂ】 本発明による電力管理モジュールを用いて電源電圧レベルに
依り優先度に基づき電力を遮断するシステムの一実施形態を示す概念図。
依り優先度に基づき電力を遮断するシステムの一実施形態を示す概念図。
【図１０Ｃ】 本発明による電力管理モジュールを用いて電源電圧レベルに
依り優先度に基づき電力を遮断するシステムの他の実施形態を示すフローチャー
ト。
依り優先度に基づき電力を遮断するシステムの他の実施形態を示すフローチャー
ト。
【図１１Ａ】 本発明による電力管理モジュールを用いて電力生成又は蓄積
を制御する方法の一実施形態を示すフローチャート。
を制御する方法の一実施形態を示すフローチャート。
【図１１Ｂ】 従来バッテリが充電される様子、及び、本発明による電力管
理モジュールがバッテリを充電する様子を示すグラフ。
理モジュールがバッテリを充電する様子を示すグラフ。
【図１１Ｃ】 本発明による電力管理モジュールを用いてバッテリの充電を
制御する方法の一実施形態を示すハイレベルフローチャート。
制御する方法の一実施形態を示すハイレベルフローチャート。
【図１１Ｄ】 本発明による電力管理モジュールを用いて所望レベルへのバ
ッテリの充電を制御する方法の一実施形態のハイレベルフローチャート。
ッテリの充電を制御する方法の一実施形態のハイレベルフローチャート。
【図１１Ｅ】 本発明による電力管理モジュールを用いて電力を制御する方
法の一実施形態のフローチャート。
法の一実施形態のフローチャート。
【図１２Ａ】 典型的なスタータ（クランクサブシステム）のシグネチャを
示すグラフ。
示すグラフ。
【図１２Ｂ】 典型的なオルタネータの電流対オルタネータの回転のシグネ
チャを示すグラフ。
チャを示すグラフ。
【図１２Ｃ】 典型的なオルタネータの電圧のシグネチャを示すグラフ。
【図１２Ｄ】 位相が喪失された場合におけるオルタネータの電圧の挙動を
示すグラフ。
示すグラフ。
【図１３Ａ】 本発明による電力管理モジュールを用いてサブシステムのシ
グネチャを学習するための方法の一実施形態を示すフローチャート。
グネチャを学習するための方法の一実施形態を示すフローチャート。
【図１３Ｂ】 本発明による電力管理モジュールを用いてサブシステムのシ
グネチャを利用する方法の一実施形態のハイレベルフローチャート。
グネチャを利用する方法の一実施形態のハイレベルフローチャート。
【図１３Ｃ】 本発明による電力管理モジュールを用いてサブシステムのシ
グネチャを利用する方法の一実施形態の更に詳細なフローチャート。
グネチャを利用する方法の一実施形態の更に詳細なフローチャート。
【図１３Ｄ】 本発明による電力管理モジュールを用いてサブシステムのシ
グネチャに基づき動作を生じる方法の一実施形態を示すフローチャート。
グネチャに基づき動作を生じる方法の一実施形態を示すフローチャート。
【図１４Ａ】 本発明による電力管理モジュールを用いてサブシステムの故
障を診断して防止する一方法のハイレベルフローチャート。
障を診断して防止する一方法のハイレベルフローチャート。
【図１４Ｂ】 本発明による電力管理モジュールを用いてサブシステムに対
する電力のスパイクを抑制する方法の一実施形態を示すフローチャート。
する電力のスパイクを抑制する方法の一実施形態を示すフローチャート。
【図１４Ｃ】 本発明による電力管理モジュールを用いてサブシステムにお
けるラインの短絡を防止する方法の一実施形態を示すフローチャート。
けるラインの短絡を防止する方法の一実施形態を示すフローチャート。
【図１４Ｄ】 本発明による電力管理モジュールを用いて、逆極性を有する
装置に対するサブシステムの接続を防止する方法の一実施形態を示すフローチャ
ート。
装置に対するサブシステムの接続を防止する方法の一実施形態を示すフローチャ
ート。
【図１４Ｅ】 本発明による電力管理モジュールにおいて装置を逆極性接続
から保護すべく各ＭＯＳＦＥＴスイッチが如何にして連結され得るかの一実施形
態を示す回路図。
から保護すべく各ＭＯＳＦＥＴスイッチが如何にして連結され得るかの一実施形
態を示す回路図。
【図１４Ｆ】 本発明による電力管理モジュールにおいて装置を逆極性接続
から保護すべくＭＯＳＦＥＴスイッチが如何にして連結され得るかの一実施形態
を示す回路図。
から保護すべくＭＯＳＦＥＴスイッチが如何にして連結され得るかの一実施形態
を示す回路図。
【図１５】 本発明による電力管理モジュールを手動遮断スイッチと組合せ
て用いたシステムの一実施形態を示す概念図。
て用いたシステムの一実施形態を示す概念図。
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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）
Ｈ０２Ｊ 7/00 Ｈ０２Ｊ 7/00 Ｐ
Ｓ
３０２ ３０２Ｂ
Ｈ０２Ｐ 9/04 Ｈ０２Ｐ 9/04 Ｌ
(81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，
ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ
Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ
，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ，
ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ
Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ
，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，
ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，
ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＢＺ，Ｃ
Ａ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ
，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，
ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，Ｋ
Ｅ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ
，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，
ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，Ｒ
Ｕ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ
，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，
ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ
(72)発明者 ジェサ、アリー アミラリ
アメリカ合衆国 98121 ワシントン州
シアトル フォース アベニュー 2400
ナンバー 102
(72)発明者 トムセン、イェス
デンマーク国 ＤＫ−2300 コペンハーゲ
ン エス． イルランドベイ 102
Ｆターム(参考） 3G084 BA00 DA27 DA31 EA11 EB22
EB23 EC01 FA00 FA03
5G003 AA07 BA01 DA17 FA04 FA06
5H590 AA01 AA10 AB13 CA07 CA23
CB10 CC01 CC18 CC24 CD01
CE04 CE05 CE08 EA08 EA13
EB12 EB14 EB29 FA01 FA05
FB01 FB02 FC17 FC26 GB05
HA01 HA02 HA04 HA10 HA18
JA02 JA09 JB06 KK01 KK04
Claims (33)
- 【請求項１】 電源に接続され、各々が装置の一部と接続された複数のスイ
ッチと、 前記装置から情報を受信するための複数の信号入力部と、 前記複数のスイッチと前記複数の信号入力部とに接続され、少なくとも１つの
コントローラに配備されたソフトウェアに基づき前記複数のスイッチの開閉制御
を行うための少なくとも１つのコントローラと、前記少なくとも１つのコントロ
ーラは前記複数の信号入力部より提供された情報に基づき前記複数のスイッチを
制御することが可能であることとからなる、特定量の電力を蓄積し得る電力蓄積
ユニットを含む電源を備え、前記電力蓄積ユニットのみを用いて複数の機能を実
行することが可能である装置において電力を管理するためのシステム。 - 【請求項２】 前記装置は自動車システムである請求項１に記載のシステム
。 - 【請求項３】 前記自動車システムには牽引用トラックが含まれる請求項２
に記載のシステム。 - 【請求項４】 前記装置には衛星が含まれる請求項１に記載のシステム。
- 【請求項５】 前記装置にはボートが含まれる請求項１に記載のシステム。
- 【請求項６】 前記複数のスイッチには複数の固体スイッチが含まれる請求
項１に記載のシステム。 - 【請求項７】 前記複数の半導体スイッチには複数のＭＯＳＦＥＴが含まれ
る請求項６に記載のシステム。 - 【請求項８】 前記少なくとも１つのコントローラに接続された複数の内部
センサと、前記少なくとも１つのコントローラは前記複数の内部センサからのデ
ータに基づき前記複数のスイッチを制御することが可能であることとからなる請
求項１記載のシステム。 - 【請求項９】 前記装置に複数の制御信号を出力するための複数の信号出力
部からなる請求項１に記載のシステム。 - 【請求項１０】 前記少なくとも１つのコントローラは前記少なくとも一つ
のスイッチを切替える請求項１に記載のシステム。 - 【請求項１１】 前記少なくとも１つのコントローラは突入電流を排除すべ
く前記少なくとも一つのスイッチを切替える請求項１０に記載のシステム。 - 【請求項１２】 電源に接続され、各々が装置の一部と接続された複数のス
イッチを設ける工程と、 前記装置から情報を受信するための複数の信号入力部を設ける工程と、 前記複数のスイッチと前記複数の信号入力部とに接続され、少なくとも１つの
コントローラに配備されたソフトウェアに基づき前記複数のスイッチの開閉制御
を行うための少なくとも１つのコントローラを設ける工程とからなり、前記少な
くとも１つのコントローラは前記複数の信号入力部より提供された情報に基づき
前記複数のスイッチを制御することが可能である、 特定量の電力を蓄積し得る電力蓄積ユニットを含む電源を備え、前記電力蓄積
ユニットのみを用いて複数の機能を実行することが可能である装置において電力
を管理するための方法。 - 【請求項１３】 前記装置は自動車システムである請求項１２に記載の方法
。 - 【請求項１４】 前記自動車システムには牽引用トラックが含まれる請求項
１３に記載の方法。 - 【請求項１５】 前記装置には衛星が含まれる請求項１２に記載の方法。
- 【請求項１６】 前記装置にはボートが含まれる請求項１２に記載の方法。
- 【請求項１７】 前記複数のスイッチには複数の固体スイッチが含まれる請
求項１２に記載の方法。 - 【請求項１８】 前記複数の半導体スイッチには複数のＭＯＳＦＥＴが含ま
れる請求項１７に記載の方法。 - 【請求項１９】 前記少なくとも１つのコントローラに接続された複数の内
部センサを設ける工程からなり、前記少なくとも１つのコントローラは前記複数
の内部センサからのデータに基づき前記複数のスイッチを制御することが可能で
ある請求項１２に記載の方法。 - 【請求項２０】 前記装置に複数の制御信号を出力するための複数の信号出
力部を設ける工程からなる請求項１２に記載の方法。 - 【請求項２１】 前記少なくとも１つのコントローラは前記少なくとも一つ
のスイッチを切替える請求項１２に記載の方法。 - 【請求項２２】 前記少なくとも１つのコントローラは突入電流を排除すべ
く前記少なくとも一つのスイッチを切替える請求項２１に記載の方法。 - 【請求項２３】 電源により蓄積されている電力を制御すべく複数のスイッ
チ及び少なくとも１つのコントローラを利用する工程からなり、 前記複数のスイッチの各々は前記電源と装置の一部とに接続され、前記少なく
とも１つのコントローラは複数のスイッチと複数の信号入力部に接続され、前記
複数の信号入力部は装置から情報を受信するためのものであり、前記少なくとも
１つのコントローラは少なくとも１つのコントローラに配備されたソフトウェア
に基づき複数のスイッチの開閉制御を行い、前記少なくとも１つのコントローラ
は前記複数の信号入力部より提供された情報に基づき前記複数のスイッチを制御
することが可能である、 特定量の電力を蓄積し得る電力蓄積ユニットを含む電源を備え、前記電力蓄積
ユニットのみを用いて複数の機能を実行することが可能である装置において電力
を管理するための方法。 - 【請求項２４】 前記装置は自動車システムである請求項２３に記載の方法
。 - 【請求項２５】 前記自動車システムには牽引用トラックが含まれる請求項
２４に記載の方法。 - 【請求項２６】 前記装置には衛星が含まれる請求項２３に記載の方法。
- 【請求項２７】 前記装置にはボートが含まれる請求項２３に記載の方法。
- 【請求項２８】 前記複数のスイッチには複数の固体スイッチが含まれる請
求項２３に記載の方法。 - 【請求項２９】 前記複数の半導体スイッチには複数のＭＯＳＦＥＴが含ま
れる請求項２８に記載の方法。 - 【請求項３０】 前記少なくとも１つのコントローラに接続された複数の内
部センサからのデータを使用して前記複数のスイッチを制御すべく上記少なくと
も１つのコントローラを利用する工程からなる請求項２３に記載の方法。 - 【請求項３１】 複数の信号出力部を使用して前記装置の複数の区画に複数
の制御信号を出力することにより前記装置の複数の区画を制御する工程からなる
請求項２３に記載の方法。 - 【請求項３２】 前記少なくとも１つのコントローラは前記少なくとも一つ
のスイッチを切替える請求項２３に記載の方法。 - 【請求項３３】 前記少なくとも１つのコントローラは突入電流を排除すべ
く前記少なくとも一つのスイッチを切替える請求項３２に記載の方法。
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