JP2017504305A - 車両の複数の車載給電システム分岐を制御下で接続するための方法、当該方法を実施するための制御ユニット並びに車載給電システム - Google Patents
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Abstract
Description
この課題は、独立請求項に記載されている対象によって解決される。特別な実施の形態は、従属請求項に記載の特徴によって実現される。
(a)第3のスイッチ装置が開かれており、且つ、第1及び第2のスイッチ装置が開かれているか又は閉じられている放電保護状態。
図1には、第1の車載給電システム分岐10と、第2の車載給電システム分岐20と、第3の車載給電システム分岐30と、第4の車載給電システム分岐11と、を備えている車載給電システムが概略的に示されている。車載給電システム分岐10,20,30及び11は、制御ユニット40によって相互に接続されている。第1の車載給電システム分岐10は、(動作電圧可変式の)消費ユニット12又はスタータ消費ユニット12’並びに、例えば鉛酸蓄電池の形態の第1の電気エネルギ蓄積器14を含んでいる。第1の電気エネルギ蓄積器14は、スタータバッテリとして使用される。消費ユニット12又は12’は、車載給電システムにおける電圧降下を生じさせることに適している、電流要求が高い電気消費ユニットである。消費ユニット12’は、内燃機関用のスタータモータとして、特にベルト式スタータ又はピニオン式スタータとして形成されている。
20 第2の車載給電システム分岐
30 第3の車載給電システム分岐
11 第4の車載給電システム分岐
12 動作電圧可変式の消費ユニット(オプション)
12’ 消費ユニット(スタータモータ又はスタータ(例えばピニオン式スタータ))
14 スタータバッテリ
22 別の電気的な蓄積器
24,34 動作電圧可変式の消費ユニット
32 スタータ、又はスタータ/ジェネレータ、又はブースタモータを備えているスタータ/ジェネレータ
40 制御ユニット
41 第1の端子
42 第2の端子
43 第3の端子
44 第4の端子
50 第1のスイッチ装置
51 第2のスイッチ装置
52 第3のスイッチ装置
50’,51’ ダイオード
60 スイッチ装置を制御するためのスイッチ制御装置
70 DC/DC変換器
80 データ入力端
A〜E 極
X 電流センサを設けるための例示的な箇所
Claims (9)
- 車両の車載給電システムの第1の車載給電システム分岐(10)と、第2の車載給電システム分岐(20)と、第3の車載給電システム分岐(30)と、第4の車載給電システム分岐(11)と、の間での電力交換を制御するための制御ユニット(40)において、
前記制御ユニット(40)は、
第1のスイッチ装置(50)と、第2のスイッチ装置(51)と、第3のスイッチ装置(52)と、を有しており、
更に、前記第1の車載給電システム分岐(10)に接続するように構成されている第1の端子(41)と、前記第2の車載給電システム分岐(20)に接続するように構成されている第2の端子(42)と、前記第3の車載給電システム分岐(30)に接続するように構成されている第3の端子(43)と、前記第4の車載給電システム分岐(11)に接続するように構成されている第4の端子(44)と、を有しており、
前記第1のスイッチ装置(50)は、前記第1の端子(41)と前記第4の端子(44)との間に接続されており、
前記第2のスイッチ装置(51)は、前記第4の端子(44)と前記第3の端子(43)との間に接続されており、
前記第3のスイッチ装置(52)は、前記第2の端子(42)と前記第3の端子(43)との間に接続されている、
ことを特徴とする、制御ユニット(40)。 - 前記第1のスイッチ装置(50)は、該第1のスイッチ装置(50)に並列に接続されているダイオード(50’)を有しており、該ダイオード(50’)の導通方向は、前記第1の端子から前記第4の端子に向けられている、及び/又は、
前記第2のスイッチ装置(51)は、該スイッチ装置に並列に接続されているダイオード(51’)を有しており、該ダイオード(51’)の導通方向は、前記第3の端子から前記第4の端子に向けられている、請求項1に記載の制御ユニット(40)。 - 前記スイッチ装置は、電気機械式のスイッチ又は半導体スイッチ、特に電界効果トランジスタ、バイポーラトランジスタ又はIGBTである、請求項1又は2に記載の制御ユニット(40)。
- 前記制御ユニット(40)は、前記スイッチ装置(50〜52)のスイッチ状態を設定するための、前記スイッチ装置(50〜52)の制御入力端と接続されているスイッチ制御装置(60)を備えており、
前記スイッチ制御装置(60)は、前記スイッチ装置(50〜52)の以下の複数のスイッチ状態のうちの少なくとも1つのスイッチ状態を設定するように構成されている、即ち、
(a)前記第3のスイッチ装置(52)が開かれており、且つ、前記第1のスイッチ装置(50)及び前記第2のスイッチ装置(51)が開かれているか又は閉じられている、放電保護状態;
(b)前記第1のスイッチ装置(50)、前記第2のスイッチ装置(51)及び前記第3のスイッチ装置(52)が閉じられているか、又は、
前記第3のスイッチ装置(52)が開かれており、且つ、前記第1のスイッチ装置及び前記第2のスイッチ装置が閉じられているか、又は、
前記第1のスイッチ装置(50)及び前記第3のスイッチ装置(52)が開かれており、且つ、前記第2のスイッチ装置(51)が閉じられている、過電圧保護状態;
(c)前記第1のスイッチ装置(50)及び/又は前記第2のスイッチ装置(51)が開かれている、負荷保護状態;
(d)前記第1のスイッチ装置(50)及び前記第3のスイッチ装置(52)が閉じられているか、又は、
前記第1のスイッチ装置(50)が開かれており、且つ、前記第2のスイッチ装置(51)及び前記第3のスイッチ装置が閉じられているか、又は、
前記第1のスイッチ装置(50)及び前記第2のスイッチ装置(51)が閉じられており、且つ、前記第3のスイッチ装置(52)が開かれているか、又は、
前記第1のスイッチ装置(50)、前記第2のスイッチ装置(51)及び前記第3のスイッチ装置(52)が閉じられている、充電状態;
(e)前記第1のスイッチ装置(50)が開かれており、且つ、前記第2のスイッチ装置(51)及び前記第3のスイッチ装置(52)が閉じられている、回生状態;
(f)前記第1のスイッチ装置(50)が開かれており、且つ、前記第2のスイッチ装置(51)及び前記第3のスイッチ装置(52)が閉じられている、デフォルト状態;
(g)前記第1のスイッチ装置(50)が閉じられており、前記第2のスイッチ装置(51)が開かれており、且つ、前記第3のスイッチ装置(52)が閉じられている、ブースト状態;
(h)前記第1のスイッチ装置(50)が開かれており、且つ、前記第2のスイッチ装置(51)及び前記第3のスイッチ装置(52)が閉じられている、初期始動状態;
(i)前記第2のスイッチ装置(51)が閉じられており、且つ、前記第1のスイッチ装置(50)及び前記第3のスイッチ装置(52)が閉じられている、拡張始動状態;
(j)前記第1のスイッチ装置(50)、前記第2のスイッチ装置(51)及び前記第3のスイッチ装置(52)が閉じられている、高速始動状態;
のうちの少なくとも1つのスイッチ状態を設定するように構成されている、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の制御ユニット(40)。 - 更に前記制御ユニット(40)は、前記スイッチ制御装置(60)と接続されており、且つ、複数あるエネルギ蓄積器のうちの少なくとも1つのエネルギ蓄積器の作業能力量を求めるために、電流センサ及び/又は電圧検出装置と接続されている、蓄積状態検出ユニットを有しており、
前記蓄積状態検出ユニット又は前記スイッチ制御装置(60)は、所定の限界値を上回る作業能力量において内燃機関停止命令を形成するように構成されており、
前記スイッチ制御装置(60)は、特に上位の機関制御ユニットに接続可能である入力端を介して、内燃機関始動命令を受け取ると、前記拡張始動状態(i)又は前記高速始動状態(j)を設定するように構成されている、請求項4に記載の制御ユニット(40)。 - 更に前記制御ユニットは、速度入力端を有しており、該速度入力端に印加される第1の速度値における限界値は、該第1の速度値よりも大きい第2の速度値における限界値よりも小さい、請求項5に記載の制御ユニット。
- 更に前記制御ユニット(40)は、前記第1の端子(41)と前記第1のスイッチ装置(50)との間に電流センサを有している、及び/又は、前記第3の端子(43)と前記第3のスイッチ装置(52)との間に電流センサを有している、請求項1乃至6のいずれか1項に記載の制御ユニット(40)。
- 更に前記制御ユニット(40)は、DC/DC変換器(70)を有しており、該DC/DC変換器(70)は、前記第1の端子(41)と前記第2の端子(42)との間に接続されており、特に前記DC/DC変換器の上流側又は下流側には、前記DC/DC変換器を流れる電流を検出するために、電流センサが接続されている、請求項1乃至7のいずれか1項に記載の制御ユニット(40)。
- 請求項1乃至8のいずれか1項に記載の制御ユニット(40)を備えている車載給電システムにおいて、
前記車載給電システムは、更に、
前記第1の端子(41)と接続されている前記第1の車載給電システム分岐(10)と、
前記第2の端子(42)と接続されている前記第2の車載給電システム分岐(20)と、
前記第3の端子(43)と接続されている前記第3の車載給電システム分岐(30)と、
前記第4の端子(44)と接続されている前記第4の車載給電システム分岐(11)と、
を有しており、
前記第1の車載給電システム分岐(10)には、内燃機関スタータ(12’)と、スタータバッテリ(14)の形態の、特に鉛蓄電池の形態の電気的な蓄積器と、が設けられており、
前記第2の車載給電システム分岐(20)には、リチウム蓄電池又はスーパーキャパシタ装置の形態の更なる電気的な蓄積器(22)と、オプションとしての少なくとも1つの動作電圧可変式の消費ユニットと、が設けられており、
前記第3の車載給電システム分岐(30)には、オルタネータ又はスタータジェネレータの形態のジェネレータ(32)と、少なくとも1つの動作電圧可変式の消費ユニット、例えば空調装置の電気的なコンポーネント又は車両室内照明装置と、が設けられており、
前記第4の車載給電システム分岐(11)には、最小動作電圧を有している消費ユニット(15)、例えば電動ステアリング、車両照明装置、機関制御装置又は車載電子装置が設けられている、ことを特徴とする、車載給電システム。
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