JP2020022343A - Emergency energy storage for vehicles - Google Patents

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Abstract

To provide a second fallback solution in an event of a simultaneous failure of a storage battery used for providing energy in addition to a first fallback solution in a case of onboard power failure.SOLUTION: The emergency energy storage for a vehicle includes: at least two storage batteries (20a to 20c) connected in series, each of the at least two storage batteries including at least one storage capacitor; and at least one transformer (22a to 22c). Each storage battery of the emergency energy storage device has one transformer as its at least one transformer so that each of the at least two batteries is coupled to a transformer assigned to it.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、車両のための非常用エネルギー蓄積機に関するものである。また、本発明は車両用電気機械式ブレーキ倍力装置、車両のためのブレーキシステムおよび／またはステアリングシステム、車両用エネルギー供給システムに関する。さらに、本発明は車両の非常用エネルギー蓄積機のための製造方法に関する。   The present invention relates to an emergency energy storage for vehicles. The invention also relates to an electromechanical brake booster for a vehicle, a brake system and / or a steering system for a vehicle, and an energy supply system for a vehicle. Furthermore, the invention relates to a method for manufacturing an emergency energy storage device of a vehicle.

図１は、本出願人にとって国内の従来技術として既知の従来のエネルギー蓄積装置の概略図である。   FIG. 1 is a schematic diagram of a conventional energy storage device known to the applicant as domestic prior art.

図１に図示した従来のエネルギー蓄積装置は、直列に結線されている複数の蓄電池１０ａないし１０ｃを有している。これら蓄電池１０ａないし１０ｃのそれぞれは、少なくとも１つの蓄電コンデンサを備えるように形成されている。さらに、この従来のエネルギー蓄積装置は、１つのコイルＬと、１つのコンデンサＣと、スイッチ要素Ｓ１およびＳ２としての２つのＭＯＳＦＥＴとからなる変圧器１２を有している。   The conventional energy storage device shown in FIG. 1 has a plurality of storage batteries 10a to 10c connected in series. Each of these storage batteries 10a to 10c is formed to include at least one storage capacitor. Further, the conventional energy storage device has a transformer 12 including one coil L, one capacitor C, and two MOSFETs as switch elements S1 and S2.

本発明は、請求項１の構成要件を備えた、車両のための非常用エネルギー蓄積機と、請求項６の構成要件を備えた車両用電気機械式ブレーキ倍力装置と、請求項８の構成要件を備えた、車両のためのブレーキシステムおよび／またはステアリングシステムと、請求項９の構成要件を備えた車両用エネルギー供給システムと、請求項１０の構成要件を備えた、車両の非常用エネルギー蓄積機のための製造方法とを提供する。   The present invention provides an emergency energy storage device for a vehicle having the features of claim 1, an electromechanical brake booster for a vehicle having the features of claim 6, and a feature of claim 8. Brake system and / or steering system for a vehicle with requirements, a vehicle energy supply system with the features of claim 9, and emergency energy storage of a vehicle with the features of claim 10. And a manufacturing method for the machine.

本発明は、それぞれの車両の搭載電源の故障時でも車両の少なくとも１つの車両構成要素に「非常用エネルギー」または備蓄エネルギーを提供する手段を提供する。本発明の格別な利点は、エネルギーを提供するために利用される蓄電池に不具合が生じた場合でも、本発明により、この種の状況でまだ特定の非常用エネルギーを少なくとも１つの車両構成要素に提供可能であることにある。したがって本発明は、このようにめったに発生しない非常事態においても、少なくとも１つの車両構成要素を作動させることにより、車両にとって望ましい走行挙動をなお発生させることができる、または、補助することができることを保証することで、少なくとも１つの車両構成要素を備えた車両の快適基準および安全基準の向上に寄与する。これは、換言すれば、本発明は、搭載電源の故障時における第１のフォールバックソリューションに加えて、搭載電源の故障時、および、同時に発生する、エネルギーの提供のために利用される蓄電池の不具合時に、さらにいわゆる（補強用の）第２のフォールバックソリューションを提供するものであるともいえる。   The present invention provides means for providing "emergency energy" or stored energy to at least one vehicle component of a vehicle even in the event of a failure of the onboard power supply of the respective vehicle. A particular advantage of the present invention is that even in the event of a failure of the storage battery used to provide energy, the present invention still provides certain emergency energy to at least one vehicle component in such a situation. It is to be possible. The present invention therefore ensures that, even in such rarely occurring emergencies, the driving behavior desired for the vehicle can still be generated or assisted by activating at least one vehicle component. By doing so, it contributes to the improvement of comfort standards and safety standards for vehicles having at least one vehicle component. This means, in other words, that the present invention, in addition to the first fallback solution in the event of a failure of the onboard power supply, also provides for the storage battery used for the provision of energy at the time of the failure of the onboard power supply and simultaneously. In the event of a failure, it can also be said to provide a so-called (reinforcement) second fallback solution.

本発明の更なる利点を、以下でその実施態様を詳細に述べることで説明する。   Further advantages of the present invention will be explained below by describing its embodiments in detail.

非常用エネルギー蓄積機の有利な実施態様では、非常用エネルギー蓄積機の変圧器は直列に結線されている。これにより、比較的高い全電圧を、直列に結線された変圧器を用いて少なくとも１つの車両構成要素に出力することができる。   In a preferred embodiment of the emergency energy storage device, the transformers of the emergency energy storage device are connected in series. This allows a relatively high total voltage to be output to at least one vehicle component using a transformer connected in series.

たとえば、非常用エネルギー蓄積機の変圧器のそれぞれは、１つのコイル機構と、１つのコンデンサと、２つのスイッチ要素とを有している。したがって、非常用エネルギー蓄積機の少なくとも２つの変圧器は比較的安価に且つ比較的少ない作業コストで製造可能である。   For example, each of the transformers of the emergency energy storage has one coil arrangement, one capacitor and two switch elements. Therefore, at least two transformers of the emergency energy storage device can be manufactured relatively inexpensively and with relatively low operating costs.

特に、非常用エネルギー蓄積機の変圧器のそれぞれは、２つのＭＯＳＦＥＴをその２つのスイッチ要素として有していてよい。したがって、１つの変圧器ごとの２つのスイッチ要素は比較的簡潔に形成され得る。   In particular, each of the transformers of the emergency energy storage may have two MOSFETs as its two switching elements. Therefore, the two switch elements per transformer can be formed relatively simply.

有利な態様では、非常用エネルギー蓄積機は、最大で３つの変圧器を有し、且つ該非常用エネルギー蓄積機はＢ６ゲートドライバーを含み、該Ｂ６ゲートドライバーにより、最大で３つの変圧器の最大で６つのスイッチ要素を切換え可能である。これにより、比較的安価で、比較的頻繁に使用されているドライバーを非常用エネルギー蓄積機に対して使用することができる。これは非常用エネルギー蓄積機の生産を容易にし、その製造コストの付加的な低減に寄与する。   In an advantageous embodiment, the emergency energy storage device has a maximum of three transformers, and the emergency energy storage device includes a B6 gate driver, by means of the B6 gate driver, a maximum of three transformers. Can switch six switch elements. This allows relatively inexpensive, relatively frequently used drivers to be used for emergency energy storage. This facilitates the production of the emergency energy storage and contributes to an additional reduction in its manufacturing costs.

上述の利点は、車両のブレーキマスタシリンダの前に支持可能または支持されていて、この種の非常用エネルギー蓄積機を含んでいる車両用電気機械式ブレーキ倍力装置においても保証されている。好ましくは、非常用エネルギー蓄積機は、最大で３つの変圧器を有し、且つ電気機械式ブレーキ倍力装置はＢ１２ゲートドライバーを追加的に含み、該Ｂ１２ゲートドライバーにより、非常用エネルギー蓄積機の最大で３つの変圧器の最大で６つのスイッチ要素と、電気機械式ブレーキ倍力装置の非常用エネルギー蓄積機・外部電子機構の他の６つのスイッチ要素とを切換え可能である。このケースでも、比較的安価に、比較的頻繁に使用されているドライバーを電気機械式ブレーキ倍力装置に対して使用することができ、これによって電気機械式ブレーキ倍力装置の製造方法が簡潔になり、電気機械式ブレーキ倍力装置の製造コストが低減される。   The above-mentioned advantages are also ensured in a vehicular electromechanical brake booster which is supported or supported in front of the brake master cylinder of the vehicle and which includes such an emergency energy storage device. Preferably, the emergency energy storage has up to three transformers, and the electromechanical brake booster additionally comprises a B12 gate driver, by means of which the emergency energy storage is provided. It is possible to switch between up to six switch elements of up to three transformers and the other six switch elements of the emergency energy storage and external electronics of the electromechanical brake booster. Also in this case, a relatively inexpensive and relatively frequently used driver can be used for the electromechanical brake booster, which simplifies the method of manufacturing the electromechanical brake booster. Thus, the manufacturing cost of the electromechanical brake booster is reduced.

対応する非常用エネルギー蓄積機および／またはこの種の電気機械式ブレーキ倍力装置を備えた車両用ブレーキシステムおよび／またはステアリングシステムも、上述の利点を実現する。   A vehicular braking system and / or a steering system with a corresponding emergency energy storage and / or such an electromechanical brake booster also realizes the above-mentioned advantages.

また、上述の利点は、車両バッテリーと対応的に形成された非常用エネルギー蓄積機とを備えた車両用エネルギー供給システムによって生じる。   The above-mentioned advantages also result from a vehicle energy supply system comprising a vehicle battery and a correspondingly formed emergency energy storage.

さらに、車両の非常用エネルギー蓄積機のための対応する製造方法の実施も、上述の利点を提供する。製造方法は非常用エネルギー蓄積機の実施態様にしたがって発展形成可能であることを明確に指摘しておく。   Furthermore, the implementation of a corresponding manufacturing method for the emergency energy storage of the vehicle also offers the advantages described above. It is expressly pointed out that the manufacturing method can be developed according to the embodiment of the emergency energy storage device.

次に、本発明の更なる構成要件および利点を、図を用いて説明する。
従来のエネルギー蓄積装置の概略図である。 本発明による非常用エネルギー蓄積機の一実施形態の概略図である。 車両の非常用エネルギー蓄積機のための製造方法の一実施形態を説明するためのフローチャートである。 Next, further constituent features and advantages of the present invention will be described with reference to the drawings.
It is the schematic of the conventional energy storage device. 1 is a schematic view of an embodiment of an emergency energy storage device according to the present invention. 3 is a flowchart illustrating an embodiment of a method for manufacturing an emergency energy storage device of a vehicle.

図２は、本発明による非常用エネルギー蓄積機の一実施形態の概略図である。   FIG. 2 is a schematic diagram of an embodiment of the emergency energy storage device according to the present invention.

図２に図示した非常用エネルギー蓄積機は、車両／自動車の表面および／または内部に挿着可能／取り付け可能である。なお、この非常用エネルギー蓄積機の有用性は特定のタイプの車両／自動車に限定されるものではないことをはっきり指摘しておく。   The emergency energy storage device illustrated in FIG. 2 is insertable / attachable on and / or inside a vehicle / vehicle. It should be noted that the usefulness of this emergency energy storage device is not limited to a particular type of vehicle / vehicle.

非常用エネルギー蓄積機は、直列に結線された少なくとも２つの蓄電池２０ａないし２０ｃを有している。少なくとも２つの各蓄電池２０ａないし２０ｃのそれぞれは、それぞれ少なくとも１つの（図示していない）蓄電コンデンサを含んでいる。これら蓄電池２０ａないし２０ｃのうちの少なくとも１つが複数の蓄電コンデンサを有している場合には、これら蓄電コンデンサは選択的に並列回路としておよび／または直列回路としてそれぞれの蓄電池２０ａないし２０ｃ内で結線されて設けられていてよい（図２に図示されている、ちょうど３つの蓄電池２０ａないし２０ｃを備えた非常用エネルギー蓄積機の構成は、説明するための例にすぎない）。   The emergency energy storage device has at least two storage batteries 20a to 20c connected in series. Each of the at least two storage batteries 20a to 20c includes at least one storage capacitor (not shown). If at least one of the storage batteries 20a to 20c has a plurality of storage capacitors, these storage capacitors are selectively connected as parallel circuits and / or as series circuits in the respective storage batteries 20a to 20c. (The configuration of the emergency energy storage device with just three storage batteries 20a to 20c shown in FIG. 2 is merely an example for explanation.)

少なくとも１つの蓄電池２０ａないし２０ｃの少なくとも１つの蓄電コンデンサとは、たとえば特にスーパーコンデンサ(Super Capacitor,略してSupercapまたはSC)のような電気化学的コンデンサと理解してよい。たとえば、少なくとも１つのハイブリッドスーパーコンデンサ(Hybrid Super Capacitor,略してHSC)が少なくとも１つの蓄電コンデンサとして蓄電池２０ａないし２０ｃのうちの少なくとも１つに使用されていてよい。したがって、蓄電池２０ａないし２０ｃのうちの少なくとも１つはスーパーコンデンサセルとして形成されていてよい。   The at least one storage capacitor of the at least one storage battery 20a to 20c may be understood, for example, as an electrochemical capacitor, in particular a super capacitor (Super Capacitor, abbreviated Supercap or SC). For example, at least one Hybrid Super Capacitor (HSC for short) may be used as at least one storage capacitor in at least one of the storage batteries 20a to 20c. Therefore, at least one of the storage batteries 20a to 20c may be formed as a super capacitor cell.

非常用エネルギー蓄積機は、該非常用エネルギー蓄積機を備えている車両／自動車の搭載電源の故障の際に、該非常用エネルギー蓄積機の蓄電池２０ａないし２０ｃの少なくとも２つに蓄積されているエネルギー自体を、まだ「非常用エネルギー」としてそれぞれの車両／自動車の少なくとも１つの車両構成要素に対し出力できるように形成されている。それ故、少なくとも１つの車両構成要素は、搭載電源の故障にもかかわらず、少なくとも過渡的には「非常用エネルギー」の出力によりまだ作動を続行することができ、したがって搭載電源の故障の影響を少なくとも過渡的に弱めることができる。よって、非常用エネルギー蓄積機は、それぞれの車両／自動車の快適基準および安全基準の向上に寄与する。たとえば、車両／自動車のブレーキシステムおよび／またはステアリングシステム／ステアリングの少なくとも１つの構成要素は、搭載電源の故障にもかかわらず、非常用エネルギー蓄積機により出力された「非常用エネルギー」により、車両／自動車のドライバーまたは自律制御システムがまだ比較的快適に且つ比較的安全に減速および／または操舵できるように作動をなお続行することができる。このようにして、非常用エネルギー蓄積機は、搭載電源の故障にもかかわらず、車両／自動車の操舵時および／または減速時にドライバーまたは自律制御システムを支援するための第１のフォールバックソリューションを提供する。   The emergency energy storage device stores energy stored in at least two of the storage batteries 20a to 20c of the emergency energy storage device in the event of a failure of an on-board power supply of a vehicle / vehicle including the emergency energy storage device. It is designed so that it can still be output as "emergency energy" to at least one vehicle component of the respective vehicle / vehicle. Therefore, at least one vehicle component can still continue to operate, at least transiently, with the output of "emergency energy" despite the failure of the onboard power supply, thus reducing the effects of the onboard power supply failure. It can be at least transiently weakened. Therefore, the emergency energy storage device contributes to the improvement of comfort standards and safety standards of each vehicle / vehicle. For example, at least one component of the vehicle / vehicle brake system and / or the steering system / steering may be powered by the "emergency energy" output by the emergency energy storage, despite the failure of the onboard power supply. Operation can still continue so that the driver or the autonomous control system of the motor vehicle can still decelerate and / or steer relatively comfortably and relatively safely. In this way, the emergency energy storage provides the first fallback solution to assist the driver or autonomous control system during vehicle / vehicle steering and / or deceleration despite the failure of the onboard power supply I do.

図２の非常用エネルギー蓄積機は、さらに、該非常用エネルギー蓄積機の各蓄電池２０ａないし２０ｃにつきそれぞれ１つの変圧器２２ａないし２２ｃを有し、この場合少なくとも２つの蓄電池２０ａないし２０ｃのそれぞれはその（個別に）割り当てられた変圧器２２ａないし２２ｃと結合されている。したがって、非常用エネルギー蓄積機は、蓄電池２０ａないし２０ｃと少なくとも同じ数量の変圧器２２ａないし２２ｃを有している。好ましくは、非常用エネルギー蓄積機の蓄電池２０ａないし２０ｃの蓄電池総数は、非常用エネルギー蓄積機の変圧器２２ａないし２２ｃの変圧器総数に等しい。   The emergency energy accumulator of FIG. 2 further has one transformer 22a to 22c for each battery 20a to 20c of the emergency energy accumulator, in which case at least two of the batteries 20a to 20c respectively It is coupled to the (individually) assigned transformers 22a to 22c. Therefore, the emergency energy storage device has at least as many transformers 22a to 22c as the storage batteries 20a to 20c. Preferably, the total number of storage batteries of the emergency energy storage batteries 20a to 20c is equal to the total number of transformers of the emergency energy storage transformers 22a to 22c.

非常用エネルギー蓄積機の蓄電池２０ａないし２０ｃのそれぞれに１つの「固有の」変圧器２２ａないし２２ｃが有利に割り当てられていることにより、非常用エネルギー蓄積機の蓄電池２０ａないし２０ｃのそれぞれを、該非常用エネルギー蓄積機の他の蓄電池２０ａないし２０ｃとは独立に放電させることができる。それ故、少なくとも１つのまだ動作能力のある蓄電池２０ａないし２０ｃを欠陥のある蓄電池２０ａないし２０ｃとは独立に放電させることで、非常用エネルギー蓄積機の蓄電池２０ａないし２０ｃの１つに欠陥が存在していても、これを補填することもできる。したがって、それぞれの車両／自動車の搭載電源が故障している場合、少なくとも１つの車両構成要素への「非常用エネルギー」の出力は、非常用エネルギー蓄積機の蓄電池２０ａないし２０ｃの１つに欠陥があるにもかかわらず、まだ可能である。よって、図２の非常用エネルギー蓄積機は、それぞれの車両／自動車の快適性基準および安全性基準を付加的に向上させることに寄与する冗長性が従来技術に比べて向上している。それ故、非常用エネルギー蓄積機は、搭載電源の故障時に第１のフォールバックソリューションを生じさせるだけでなく、その蓄電池２０ａと２０ｃの少なくとも１つに欠陥がある場合に第２のフォールバックソリューションを実現させ、該第２のフォールバックソリューションにおいて、同様に、車両／自動車の操舵時および／または減速時にドライバーまたは自律制御システムがまだ出力可能な「非常用エネルギー」により支援される。したがって、搭載電源の故障と蓄電池２０ａないし２０ｃのうちの１つに存在する欠陥とによる「ダブルエラーシチュエーション」は、非常用エネルギー蓄積機の高い冗長性によりその影響をさらに少なくとも弱めることができる。   Due to the advantageously assigned one "specific" transformer 22a to 22c to each of the emergency energy storage batteries 20a to 20c, each of the emergency energy storage batteries 20a to 20c is connected to the emergency energy storage battery 20a to 20c. Can be discharged independently of the other storage batteries 20a to 20c of the energy storage device. Therefore, by discharging at least one storage battery 20a to 20c that is still capable of operation independently of the defective storage battery 20a to 20c, one of the storage batteries 20a to 20c of the emergency energy storage device is defective. However, it can be compensated for. Thus, if the on-board power supply of each vehicle / vehicle has failed, the output of "emergency energy" to at least one vehicle component will have a fault in one of the batteries 20a-20c of the emergency energy storage. Despite being, it is still possible. Thus, the emergency energy storage device of FIG. 2 has improved redundancy compared to the prior art, which contributes to additionally improving the comfort and safety standards of each vehicle / vehicle. Therefore, the emergency energy storage device not only creates a first fallback solution in the event of a failure of the onboard power supply, but also provides a second fallback solution if at least one of its batteries 20a and 20c is defective. Realized and in this second fallback solution is likewise assisted by "emergency energy" that the driver or the autonomous control system can still output when steering and / or decelerating the vehicle / vehicle. Therefore, the "double error situation" due to a failure of the onboard power supply and a defect present in one of the storage batteries 20a to 20c can be further at least weakened by the high redundancy of the emergency energy storage.

変圧器２２ａないし２２ｃは、それぞれＤＣ−ＤＣ変圧器、ＤＣ−ＤＣコンバータ、または、コンバータと呼ぶこともできる。図２で認められるように、非常用エネルギー蓄積機の変圧器２２ａないし２２ｃは直列に結線されている。したがって、非常用エネルギー蓄積機の接点２４ａと２４ｂにおいて、蓄電池２０ａないし２０ｃにより提供される個々の電圧の合計に相当する出力電圧Ｖbackupをピックアップ可能である。それにもかかわらず、蓄電池２０ａないし２０ｃの１つに欠陥がある場合、或いは、それぞれの蓄電池２０ａないし２０ｃの少なくとも１つの蓄電コンデンサに欠陥がある場合および／またはそれぞれの蓄電池２０ａないし２０ｃに個別に割り当てられている変圧器２２ａないし２２ｃに欠陥がある場合には、接点２４ａと２４ｂにおいて、まだ動作機能のある少なくとも１つの蓄電池２０ａないし２０ｃの少なくとも１つの個別電圧の合計に相当する出力電圧Ｖbackupをピックアップ可能である。したがって、蓄電池２０ａないし２０ｃの１つに欠陥があっても、非常用エネルギー蓄積機が完全に機能不全になったり、出力電圧Ｖbackupがゼロへ降下しない。 Each of the transformers 22a to 22c can be called a DC-DC transformer, a DC-DC converter, or a converter. As can be seen in FIG. 2, the transformers 22a to 22c of the emergency energy storage are connected in series. Thus, at the contacts 24a and 24b of the emergency energy storage device, an output voltage V backup corresponding to the sum of the individual voltages provided by the storage batteries 20a to 20c can be picked up. Nevertheless, if one of the storage batteries 20a to 20c is defective, or if at least one storage capacitor of each storage battery 20a to 20c is defective and / or individually assigned to each storage battery 20a to 20c. If the installed transformers 22a to 22c are defective, at the contacts 24a and 24b the output voltage V backup corresponding to the sum of at least one individual voltage of the at least one accumulator battery 20a to 20c still operating. Can be picked up. Thus, even if one of the storage batteries 20a to 20c is defective, the emergency energy storage device will not function completely or the output voltage V backup will not drop to zero.

さらに、蓄電池２０ａないし２０ｃのそれぞれはそれに割り当てられた変圧器２２ａないし２２ｃを用いて個別に切換えることができるので、接点２４ａと２４ｂにおいてピックアップ可能な出力電圧Ｖbackupを変化させることができる。また、接点２４ａと２４ｂにおいてピックアップ可能な出力電圧Ｖbackupを変化させるために非常用エネルギー蓄積機は付加的な回路をも必要としない。 Furthermore, each of the storage batteries 20a to 20c can be individually switched using the transformers 22a to 22c assigned to it, so that the output voltage V backup that can be picked up at the contacts 24a and 24b can be changed. Also, the emergency energy storage device does not require any additional circuitry to change the pick-up output voltage V backup at the contacts 24a and 24b.

図２の実施例では、非常用エネルギー蓄積機の変圧器２２ａないし２２ｃのそれぞれは、それぞれ１つのコイル機構／コイルＬａないしＬｃと、それぞれ１つのコンデンサＣａないしＣｃと、それぞれ２つのスイッチ要素Ｓ１ａないしＳ１ｃおよびＳ２ａないしＳ２ｃとを有している。それぞれの蓄電池２０ａないし２０ｃの第１の接点は、割り当てられた変圧器２２ａないし２２ｃのコイル機構ＬａないしＬｃと第２のスイッチ要素Ｓ２ａないしＳ２ｃとを介して、割り当てられた変圧器２２ａないし２２ｃのコンデンサＣａないしＣｃの第１の電極と結合されていてよく、他方それぞれの蓄電池２０ａないし２０ｃの第２の接点は、割り当てられた変圧器２２ａないし２２ｃのコンデンサＣａないしＣｃの第２の電極と結合され、それぞれの変圧器２２ａないし２２ｃの第１のスイッチ要素Ｓ１ａないしＳ１ｃは、それぞれの変圧器２２ａないし２２ｃの第２のスイッチ要素Ｓ２ａないしＳ２ｃおよびコンデンサＣａないしＣｃに対し並列に配置されている。コンデンサＣａないしＣｃに対しては、非常用エネルギー蓄積機のコンデンサＣａないしＣｃの全容量が従来のエネルギー蓄積装置の前記コンデンサＣの最小容量よりも少ない程度の小容量タイプのコンデンサを必要とするにすぎない。対応的に、コイル機構ＬａないしＬｃの全容量は、従来のエネルギー蓄積装置の前記コイル機構Ｌの最小容量よりも小さくてよい。したがって、図２により描写された非常用エネルギー蓄積機の設計は、その小型化にも利用することができる。   In the embodiment of FIG. 2, each of the transformers 22a to 22c of the emergency energy storage device has one coil mechanism / coil La to Lc, one capacitor Ca to Cc and two switch elements S1a to S1a respectively. S1c and S2a to S2c. The first contact of each storage battery 20a to 20c is connected to the associated transformer 22a to 22c via the coil arrangement La to Lc of the associated transformer 22a to 22c and the second switch element S2a to S2c. The second contacts of the respective batteries 20a to 20c may be coupled to the second electrodes of the capacitors Ca to Cc of the assigned transformers 22a to 22c, respectively. The first switch elements S1a to S1c of the respective transformers 22a to 22c are arranged in parallel with the second switch elements S2a to S2c of the respective transformers 22a to 22c and the capacitors Ca to Cc. For the capacitors Ca to Cc, a small-capacity type capacitor is required in which the total capacity of the capacitors Ca to Cc of the emergency energy storage device is smaller than the minimum capacity of the capacitor C of the conventional energy storage device. Only. Correspondingly, the total capacity of the coil arrangements La to Lc may be smaller than the minimum capacity of the coil arrangement L of a conventional energy storage device. Therefore, the design of the emergency energy storage device depicted in FIG. 2 can also be used for its miniaturization.

非常用エネルギー蓄積機の変圧器２２ａないし２２ｃのそれぞれは、たとえばそれぞれ２つのＭＯＳＦＥＴをその２つのスイッチ要素Ｓ１ａないしＳ１ｃおよびＳ２ａないしＳ２ｃとして有していてよい。使用するＭＯＳＦＥＴのそれぞれは比較的小さな作動電圧に対してのみ設計されていればよいので、特に従来のエネルギー蓄積装置の前記スイッチ要素Ｓ１およびＳ２と比較して、比較的安価なＭＯＳＦＥＴを非常用エネルギー蓄積機に対して使用することができる。さらに、図２の非常用エネルギー蓄積機の場合に使用されるＭＯＳＦＥＴは、従来のエネルギー蓄積装置のスイッチ要素Ｓ１およびＳ２に対して通常使用される比較的電圧レベルの高いＭＯＳＦＥＴよりも電圧損失が少ない。   Each of the transformers 22a to 22c of the emergency energy store may have, for example, two MOSFETs each as its two switch elements S1a to S1c and S2a to S2c. Since each of the MOSFETs used only needs to be designed for a relatively low operating voltage, a relatively inexpensive MOSFET is used, especially in comparison to the switch elements S1 and S2 of a conventional energy storage device. Can be used for storage. Further, the MOSFET used in the case of the emergency energy storage device of FIG. 2 has less voltage loss than the relatively high voltage level MOSFETs normally used for switch elements S1 and S2 of the conventional energy storage device. .

非常用エネルギー蓄積機が最大で３つの変圧器２２ａないし２２ｃを有している限りにおいては、該非常用エネルギー蓄積機はＢ６ゲートドライバー(B6 Gate Driver)を含んでいてよく、該Ｂ６ゲートドライバーを用いて最大で３つの変圧器２２ａないし２２ｃの最大で６つのスイッチ要素Ｓ１ａないしＳ１ｃおよびＳ２ａないしＳ２ｃを切換え可能である。したがって、非常用エネルギー蓄積機の製造のために、頻繁に使用されるゲートドライバー部品を使用することができる。これは非常用エネルギー蓄積機の製造を容易にして、その製造コストの低減に寄与する。   As long as the emergency energy storage device has a maximum of three transformers 22a to 22c, the emergency energy storage device may include a B6 gate driver, and the B6 gate driver may include a B6 gate driver. It is possible to switch up to six switch elements S1a to S1c and S2a to S2c of up to three transformers 22a to 22c. Thus, frequently used gate driver components can be used for the production of emergency energy storage. This facilitates the production of the emergency energy storage and contributes to the reduction of the production cost.

たとえば、上述した非常用エネルギー蓄積機を用いると、たとえばＥＳＰのようなそれぞれの車両／自動車の少なくとも１つのブレーキ圧発生装置を、搭載電源が故障してもまだ少なくとも過渡的に作動させることができる。それ故、非常用エネルギー蓄積機は有利にはブレーキシステムの表面および／またはブレーキシステムの内部に統合されていてよい。少なくとも１つのブレーキ圧発生装置はたとえば電気機械式ブレーキ倍力装置であってよく、該電気機械式ブレーキ倍力装置は、出力電圧Ｖbackupによって生じる該電気機械式ブレーキ倍力装置の作動によりブレーキマスタシリンダ内およびこれに結合されている少なくとも１つの車輪ブレーキシリンダ内の圧力を上昇可能であるように／上昇させるように、車両のブレーキマスタシリンダの前に支持可能／支持されている。図２の実施形態では、非常用エネルギー蓄積機は一例として３つの蓄電池２０ａないし２０ｃを有している。これら３つの蓄電池２０ａないし２０ｃは、車両／自動車の搭載電源が故障した場合でも、電気機械式ブレーキ倍力装置の少なくとも一時的な作動を保証するには十分である。したがって、このような状況においても車両／自動車をなお信頼性をもって出力電圧Ｖbackupにより減速させることができ、その際選択的に自律減速またはドライバーアシスト減速が可能である。 For example, with the emergency energy storage device described above, at least one brake pressure generator of each vehicle / vehicle, such as an ESP, can still be operated at least transiently even if the on-board power supply fails. . The emergency energy store can therefore advantageously be integrated on the surface of the brake system and / or inside the brake system. The at least one brake pressure generating device may be, for example, an electromechanical brake booster, which is operated by the electromechanical brake booster caused by the output voltage Vbackup . It is supported / supported in front of the brake master cylinder of the vehicle so as to enable / increase the pressure in the cylinder and in at least one wheel brake cylinder connected thereto. In the embodiment of FIG. 2, the emergency energy storage device has, for example, three storage batteries 20a to 20c. These three accumulators 20a to 20c are sufficient to guarantee at least temporary operation of the electromechanical brake booster even if the on-board power supply of the vehicle / vehicle fails. Therefore, even in such a situation, the vehicle / vehicle can still be reliably decelerated by the output voltage Vbackup , and at that time, autonomous deceleration or driver assist deceleration can be selectively performed.

特に、図２に概略的に図式した非常用エネルギー蓄積機は、電気機械式ブレーキ倍力装置の表面および／または内部に取り付けられていてよい。従来の電気機械式ブレーキ倍力装置は、通常6つのＭＯＳＦＥＴをスイッチ要素として有している。それ故、非常用エネルギー蓄積機が最大で３つの変圧器２２ａないし２２ｃを有している限りにおいては、電気機械式ブレーキ倍力装置はＢ１２ゲートドライバー(B12 Gate Driver)を有することもでき、該Ｂ１２ゲートドライバーを用いて、非常用エネルギー蓄積機の最大で６つのスイッチ要素Ｓ１ａないしＳ１ｃおよびＳ２ａないしＳ２ｃと、電気機械式ブレーキ倍力装置の非常用エネルギー蓄積機・外部電子機構の他の６つのスイッチ要素とを切換え可能である。   In particular, the emergency energy store schematically illustrated in FIG. 2 may be mounted on the surface and / or inside the electromechanical brake booster. Conventional electromechanical brake boosters typically have six MOSFETs as switch elements. Therefore, as long as the emergency energy storage has up to three transformers 22a to 22c, the electromechanical brake booster can also have a B12 Gate Driver. Using a B12 gate driver, up to six switch elements S1a to S1c and S2a to S2c of the emergency energy storage and the other six of the emergency energy storage and external electronics of the electromechanical brake booster. Switching with a switch element is possible.

さらに、（場合によっては電気機械式ブレーキ倍力装置に加えて）非常用エネルギー蓄積機は、車両／自動車の搭載電源の故障後のまだ少なくとも過渡時間の間に、他のブレーキ圧発生要素をも作動させることができる。たとえば、非常用エネルギー蓄積機は、搭載電源の故障後にステアリング／ステアリングシステムの少なくとも１つのモータ構成要素を出力電圧Ｖbackupを用いて作動させることができる。（非常用エネルギー蓄積機がステアリングに対しても利用される限りにおいては、その蓄電池２０ａないし２０ｃの数量を４つの蓄電池へ増大させるのが有利な場合が多い。）それ故、非常用エネルギー蓄積機は、有利には車両用ステアリングまたは車両用ブレーキシステムおよび車両用ステアリングシステムの表面および／または内部に組み込まれていてもよい。同様に、車両バッテリーおよび非常用エネルギー蓄積機を備えた車両のためのエネルギー供給システムも有利である。 In addition, the emergency energy accumulator (possibly in addition to the electromechanical brake booster) also has other brake pressure-generating elements, at least during the transient period after the failure of the vehicle / vehicle on-board power supply. Can be activated. For example, the emergency energy storage device can operate at least one motor component of the steering / steering system using the output voltage V backup after an on-board power failure. (Insofar as the emergency energy storage device is also used for steering, it is often advantageous to increase the number of storage batteries 20a to 20c to four storage batteries.) Therefore, the emergency energy storage device May advantageously be integrated into the surface and / or inside the vehicle steering or vehicle braking system and the vehicle steering system. Similarly, an energy supply system for a vehicle with a vehicle battery and an emergency energy store is advantageous.

図３は、車両の非常用エネルギー蓄積機のための製造方法の一実施形態を説明するフローチャートである。   FIG. 3 is a flowchart illustrating one embodiment of a method for manufacturing an emergency energy storage device for a vehicle.

以下に説明する製造方法を用いると、たとえば前述した非常用エネルギー蓄積機を製造することができる。しかしながら、この製造方法の実施可能性はこの非常用エネルギー蓄積機に限定されるものではない。   By using the manufacturing method described below, for example, the above-described emergency energy storage device can be manufactured. However, the feasibility of this manufacturing method is not limited to this emergency energy storage device.

方法ステップＳ１で、少なくとも２つの蓄電池を（互いに）直列に結線し、その際少なくとも２つの蓄電池のそれぞれは少なくとも１つの蓄電コンデンサを含んでいる。さらに、この製造方法はさらに少なくとも方法ステップＳ２を有しており、該方法ステップＳ２で、非常用エネルギー蓄積機の少なくとも１つの変圧器が形成される。この場合、該方法ステップＳ２で、非常用エネルギー蓄積機は、該非常用エネルギー蓄積機の蓄電池ごとにそれぞれ1つの変圧器を（前記少なくとも１つの変圧器として）備えて形成され、その際少なくとも２つの蓄電池のそれぞれをそれに割り当てられた変圧器と結合する。   In method step S1, at least two batteries are connected in series (to each other), wherein each of the at least two batteries contains at least one storage capacitor. Furthermore, the manufacturing method further comprises at least a method step S2, in which at least one transformer of the emergency energy storage device is formed. In this case, in the method step S2, an emergency energy store is formed with one transformer (as the at least one transformer) for each battery of the emergency energy store, wherein at least two transformers are provided. Each of the two batteries is coupled to a transformer assigned to it.

方法ステップＳ１とＳ２とは、任意の順番で、同時に、または時間的にオーバーラップして実施してよい。   The method steps S1 and S2 may be performed in any order, simultaneously or overlapping in time.

２０ａないし２０ｃ 蓄電池
２２ａないし２２ｃ 変圧器
ＣａないしＣｃ コンデンサ
ＬａないしＬｃ コイル機構
Ｓ１ａないしＳ１ｃ 第１のスイッチ要素
Ｓ２ａないしＳ２ｃ 第２のスイッチ要素 20a to 20c Storage battery 22a to 22c Transformer Ca to Cc Capacitor La to Lc Coil mechanism S1a to S1c First switch element S2a to S2c Second switch element

Claims (10)

直列に結線される少なくとも２つの蓄電池（２０ａないし２０ｃ）であって、該少なくとも２つの蓄電池（２０ａないし２０ｃ）のそれぞれが少なくとも１つの蓄電コンデンサを含んでいる前記少なくとも２つの蓄電池（２０ａないし２０ｃ）と、
少なくとも１つの変圧器（２２ａないし２２ｃ）と、
を備えた車両のための非常用エネルギー蓄積機において、
前記非常用エネルギー蓄積機は、前記少なくとも２つの蓄電池（２０ａないし２０ｃ）のそれぞれがそれに割り当てられた変圧器（２２ａないし２２ｃ）と結合されているように、該非常用エネルギー蓄積機の蓄電池（２０ａないし２０ｃ）ごとにそれぞれ１つの変圧器（２２ａないし２２ｃ）をその少なくとも１つの変圧器（２２ａないし２２ｃ）として有していることを特徴とする非常用エネルギー蓄積機。 At least two storage batteries (20a to 20c) connected in series, each of the at least two storage batteries (20a to 20c) including at least one storage capacitor; When,
At least one transformer (22a to 22c);
Emergency energy storage for vehicles with
The emergency energy storage device is configured such that each of the at least two batteries (20a to 20c) is coupled to a transformer (22a to 22c) assigned to the emergency energy storage device (20a to 20c). An emergency energy storage device characterized in that it has one transformer (22a to 22c) as each at least one of the transformers (22a to 22c) for each of the first to second transformers. 前記非常用エネルギー蓄積機の前記変圧器（２２ａないし２２ｃ）が直列に結線されている、請求項１に記載の非常用エネルギー蓄積機。   The emergency energy storage device according to claim 1, wherein the transformers (22a to 22c) of the emergency energy storage device are connected in series. 前記非常用エネルギー蓄積機の前記変圧器（２２ａないし２２ｃ）のそれぞれが、１つのコイル機構（ＬａないしＬｃ）と、１つのコンデンサ（ＣａないしＣｃ）と、２つのスイッチ要素（Ｓ１ａないしＳ１ｃおよびＳ２ａないしＳ２ｃ）とを有している、請求項１または２に記載の非常用エネルギー蓄積機。   Each of the transformers (22a to 22c) of the emergency energy storage device has one coil mechanism (La to Lc), one capacitor (Ca to Cc), and two switch elements (S1a to S1c and S2a). 3. The emergency energy storage device according to claim 1, comprising: 前記非常用エネルギー蓄積機の前記変圧器（２２ａないし２２ｃ）のそれぞれが、２つのＭＯＳＦＥＴをその２つのスイッチ要素（Ｓ１ａないしＳ１ｃおよびＳ２ａないしＳ２ｃ）として有している、請求項３に記載の非常用エネルギー蓄積機。   The emergency according to claim 3, wherein each of said transformers (22a to 22c) of said emergency energy storage device has two MOSFETs as its two switch elements (S1a to S1c and S2a to S2c). For energy storage. 前記非常用エネルギー蓄積機が、最大で３つの変圧器（２２ａないし２２ｃ）を有し、且つ該非常用エネルギー蓄積機がＢ６ゲートドライバーを含み、該Ｂ６ゲートドライバーにより、前記最大で３つの変圧器（２２ａないし２２ｃ）の最大で６つの前記スイッチ要素（Ｓ１ａないしＳ１ｃおよびＳ２ａないしＳ２ｃ）を切換え可能である、請求項３または４に記載の非常用エネルギー蓄積機。   The emergency energy storage device has a maximum of three transformers (22a to 22c), and the emergency energy storage device includes a B6 gate driver, and the B6 gate driver controls the maximum of the three transformers. 5. Emergency energy storage device according to claim 3, wherein up to six of said switch elements (22a to 22c) are switchable. 車両のブレーキマスタシリンダの前に支持可能または支持されている車両用電気機械式ブレーキ倍力装置において、請求項１から５までのいずれか一項に記載の非常用エネルギー蓄積機を備えた車両用電気機械式ブレーキ倍力装置。   An electromechanical brake booster for a vehicle that is supported or supported in front of a brake master cylinder of a vehicle, comprising: an emergency energy storage device according to any one of claims 1 to 5. Electromechanical brake booster. 前記非常用エネルギー蓄積機が、最大で３つの変圧器（２２ａないし２２ｃ）を有し、且つ前記電気機械式ブレーキ倍力装置がＢ１２ゲートドライバーを含み、該Ｂ１２ゲートドライバーにより、前記非常用エネルギー蓄積機の前記最大で３つの変圧器（２２ａないし２２ｃ）の最大で６つの前記スイッチ要素（Ｓ１ａないしＳ１ｃおよびＳ２ａないしＳ２ｃ）と、前記電気機械式ブレーキ倍力装置の非常用エネルギー蓄積機・外部電子機構の他の６つのスイッチ要素とを切換え可能である、請求項６に記載の電気機械式ブレーキ倍力装置。   The emergency energy storage device has up to three transformers (22a to 22c), and the electromechanical brake booster includes a B12 gate driver, and the emergency energy storage device includes a B12 gate driver. Up to six of said switch elements (S1a to S1c and S2a to S2c) of said up to three transformers (22a to 22c) of said machine and the emergency energy storage and external electronics of said electromechanical brake booster 7. An electromechanical brake booster according to claim 6, wherein the electromechanical brake booster is switchable with the other six switch elements of the mechanism. 請求項１から５までのいずれか一項に記載の非常用エネルギー蓄積機、および／または、請求項６または７に記載の電気機械式ブレーキ倍力装置を備えた、車両用ブレーキシステムおよび／またはステアリングシステム。   A vehicle brake system and / or an emergency energy accumulator according to any one of claims 1 to 5 and / or an electromechanical brake booster according to claim 6 or 7. Steering system. 車両バッテリーと、
請求項１から５までのいずれか一項に記載の非常用エネルギー蓄積機と、
を備えた車両用エネルギー供給システム。 Vehicle battery,
An emergency energy storage device according to any one of claims 1 to 5,
A vehicle energy supply system provided with a vehicle. 車両の非常用エネルギー蓄積機のための製造方法であって、
少なくとも２つの蓄電池（２０ａないし２０ｃ）を直列に結線するステップであって、前記少なくとも２つの蓄電池（２０ａないし２０ｃ）のそれぞれが少なくとも１つの蓄電コンデンサを含んでいるステップ（Ｓ１）と、
前記非常用エネルギー蓄積機の少なくとも１つの変圧器（２２ａないし２２ｃ）を形成するステップと、
を含んだ前記製造方法において、
前記非常用エネルギー蓄積機の蓄電池（２０ａないし２０ｃ）ごとにそれぞれ１つの変圧器（２２ａないし２２ｃ）を前記非常用エネルギー蓄積機の少なくとも１つの変圧器（２２ａないし２２ｃ）として備えるように前記非常用エネルギー蓄積機を形成するステップであって、前記少なくとも２つの蓄電池（２０ａないし２０ｃ）のそれぞれがそれに割り当てられた変圧器（２２ａないし２２ｃ）と結合されている前記ステップ（Ｓ２）を特徴とする製造方法。 A method for manufacturing an emergency energy storage device for a vehicle, comprising:
Connecting at least two storage batteries (20a to 20c) in series, wherein each of the at least two storage batteries (20a to 20c) includes at least one storage capacitor (S1);
Forming at least one transformer (22a to 22c) of the emergency energy storage;
In the above manufacturing method, comprising:
The emergency energy storage device includes at least one transformer (22a to 22c) for each battery (20a to 20c) of the emergency energy storage device as at least one transformer (22a to 22c) of the emergency energy storage device. Manufacturing, characterized by the step (S2) of forming an energy storage device, wherein each of said at least two storage batteries (20a-20c) is coupled to a transformer (22a-22c) assigned to it. Method.
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