JPH0937481A - 動力車の電圧供給方法 - Google Patents

動力車の電圧供給方法

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JPH0937481A
JPH0937481A JP8179506A JP17950696A JPH0937481A JP H0937481 A JPH0937481 A JP H0937481A JP 8179506 A JP8179506 A JP 8179506A JP 17950696 A JP17950696 A JP 17950696A JP H0937481 A JPH0937481 A JP H0937481A
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JP
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storage battery
charge
state
idling
charging
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JP8179506A
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Norbert Klauer
クラウエル ノルベルト
Manfred Schleich
シュライヒ マンフレート
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Bayerische Motoren Werke AG
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Bayerische Motoren Werke AG
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/14—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from dynamo-electric generators driven at varying speed, e.g. on vehicle

Abstract

(57)【要約】 【課題】燃料の消費量を低減させる、動力車の電圧供給
方法を提供する。 【解決手段】蓄電池の充電状態に依存する調整信号によ
りアイドリング回転数調整装置を付勢する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、蓄電池と、動力車
の動力源（例えば内燃機関）によって駆動される発電機
と、蓄電池のその都度の作動状態に応じて動力源のアイ
ドリング回転数を調整するためのアイドリング回転数調
整装置とを用いて動力車に電圧を供給する方法に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】この種の公知の方法においては、蓄電池
の測定された放電電流が考慮される（ドイツ特許第３７
２９９６８号公報）。その時時の状況だけに固定すれ
ば、経過した時間内での蓄電池の負荷を無視することに
なる。エンジンの燃料消費量は、充電収支をむらなく形
作るための試みの結果であるにすぎない。一方これによ
り、エンジンの燃料消費量をできるだけ少なくするとい
う要求は考慮されない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、燃料
の消費量を低減させることを第１の目的とし、付加的に
蓄電池の作動状態が考慮されるような、冒頭で述べた種
類の方法を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するため、蓄電池の充電状態に依存する調整信号によ
りアイドリング回転数調整装置を付勢することを特徴と
するものである。
【０００５】公知の方法とは異なり、本発明の第１の目
的は燃料消費量を低減させることである。蓄電池の充填
状態が許すかぎりアイドリング回転数は低減せしめられ
る。これは充電収支もしくは充電バランス(Ladebilanz)
が負である場合、即ち放電電流が蓄電池の充電電流を越
える場合にも行なわれる。この場合の前提は、過ぎ去っ
た時間内での蓄電池の負荷を考慮することである。その
基本となる考えは、蓄電池の最適な充填状態が発生する
ような動力車の作動態様においては、後で蓄電池が負の
充電収支になっても、この充電状態が臨界閾値を下回ら
ないかぎり難なく受け入れられるという点である。例え
ば動力車が１時間またはそれ以上にわたって高速で作動
し、その間少数の電気消費装置だけが通電されたとする
と、蓄電池の充電状態が最適であることは確実である。
続いて動力車がアイドリング作動状態になると、典型的
には、高速道路を走行後に市街地を走行し、しかも頻繁
に交通信号停止がある場合には、このアイドリング作動
段階の間に負の充電収支が生じても、該アイドリング作
動段階の間できるだけ低いアイドリング回転数で走行す
ることができる。最適に充電された蓄電池は、このよう
な充電不足を問題なく“処理する”。その結果対応的に
燃料消費量が少なくなり、環境汚染を著しく低減させ
る。
【０００６】充填不足があるとの仮定のもとに、様々な
方法で、及び（または）補足的な条件のもとで、アイド
リング回転数を上昇させることができる。その一つの可
能性は、充電状態にたいする対応する閾値を下回ること
であるが、これに関しては既に説明した。他の可能性
は、充電収支不足が生じている所定の時間が満了するこ
とである。この充電収支不足は、動力車の走行中によく
起こるその間の充電過剰に比較される。
【０００７】他の可能性は、補足的な基準として蓄電池
の電圧そのものを考慮することにある。蓄電池の電圧が
所定の値（１２Ｖ電圧網の場合、例えば１１．５Ｖ）以
下になると、充電収支そのものがまだ回転数の上昇を必
要としない場合もアイドリング回転数を上昇させること
ができる。従って、本発明による方法によれば、蓄電池
の性能が完全でない場合にたいする付加的な防護手段が
得られる。
【０００８】充電収支を確定するための他の基準とし
て、蓄電池の温度も挙げられる。蓄電池の温度は蓄電池
に設けた温度センサによって直接に決定され、或いはエ
ンジンの温度または吸気温度から間接的に決定すること
ができる。
【０００９】充電収支そのものは、通電された消費装置
に関する情報によって決定することができる。電流を測
定せずとも機能し、単に計数周波数を対置することを基
本にしているような適当な方法は、例えばドイツ特許第
４１１２９８７号公報から知られている。計数周波数と
は、個々の消費装置に個別に関係付けられる放電計数周
波数の総和からなり、対応する充電計数周波数に対置さ
れるものである。もちろん、ドイツ特許公開第３７２９
９６８号公報から知られているように、充電電流及び放
電電流を測定する電流測定を介して充電収支を決定して
もよい。
【００１０】通電された消費装置に関する情報の評価
は、データバスを介して、消費装置と発電機とを接続し
た発電機制御装置に送ることができる。
【００１１】
【発明の実施形態】次に、本発明の主要な機能を示した
グラフを用いて、本発明を詳細に説明する。 図１のグ
ラフａは、動力車の回転数と時間との関係を示してい
る。最初の時間帯、例えば１時間の間では、高速道路走
行が行なわれ、平均回転数は１５００回転／分である。
次の市街地走行の場合には、頻繁に交通信号による停止
がある。本発明の作用を明らかにするため、動力源とし
てのエンジンが所定の最小アイドリング回転数である６
００回転／分で作動する停止作動が絶えず起こるものと
する。
【００１２】このような作動にたいする充電収支を示し
たグラフｂからわかるように、高速走行中は、図示して
いない蓄電池にたいして正の充電供給が行なわれてい
る。これをグラフでは値＋１５で示した。この値は、充
電電流の強さの値をＡ（アンペア）で示したものであ
る。高速走行の終了時には蓄電池は最大に充電されてい
る。このことはグラフｃから明らかである。グラフｃ
は、蓄電池の充電状態を象徴的に示したものである。蓄
電池は、まだ最大に充電されていない状態から出発し
て、充電電流過剰により最大充電状態に達する。この最
大充電状態を蓄電池はグラフａにおいて「アイドリン
グ」で示した市街地走行を開始するまで継続する。
【００１３】このアイドリング段階においては、負の充
電電流が生じ、即ちバッテリーは放電される。これをグ
ラフｂにおいて負の変化と数字（−１０）で示した。こ
れは、放電電流の強さとほぼ同義である。従って、蓄電
池の充電状態は悪化する。蓄電池の充電状態が最大値に
たいして一定の値Δだけ減少したとすると、エンジンの
アイドリング回転数を連続的に上昇させて、蓄電池の充
電収支を補償する。この補償された状態は、グラフｃに
図示した充電状態特性曲線が水平に変化していることで
わかる。グラフｂにおいては、充電電流がゼロへ上昇し
ている。この場合、充電電流がゼロであるということ
は、充電電流と放電電流とが釣り合っていることとほぼ
同義である。
【００１４】グラフａでは、回転数が６００回転／分か
ら７００回転／分まで上昇したことで上記のごとく回転
数を上昇させたことがわかる。付加的に電気消費装置が
オン（通電）されたとすると、グラフｃの充電収支特性
曲線は降下する。しかしこの降下は、エンジンの回転数
を７００回転／分から７５０回転／分へ上昇させること
で食い止められる。これにより、充電電流は当初低下す
るが、その後ゼロへ再び徐々に上昇する。
【００１５】従って、容易にわかるように、蓄電池の充
電状態が最適値になったまさにその時に、蓄電池の実際
の充電収支を直接考慮するのではなく、まずエンジンの
回転数を最小値の６００回転／分に保持して、燃料の消
費を、よって環境汚染を可能な限り少なくさせる。エン
ジンの回転数を上昇させるのは、充電収支が補償されな
い場合にだけに限られる。エンジンの回転数の上昇は、
蓄電池の充電状態の悪化を阻止する目的だけに用いる。
この場合不可避である回転数の上昇は、充電電流をゼロ
にもたらすために必要であるような範囲で行なわれるに
すぎない。このことは、蓄電池の充電状態が最大状態か
ら比較的離れている場合（充電状態特性曲線の、時間的
に最後の部分を参照）でも行なわれる。充填状態が今に
も下限値を下回りそうなときにだけ、最大可能アイドリ
ング回転数、例えば１０００回転／分が設定される。こ
の下限値は、グラフｃにおいて水平な破線によって象徴
的に示されている。
【００１６】図２は、蓄電池が極端に負荷された場合の
状況を示したものである。このケースは、低温でエンジ
ンを始動し、その後アイドリングするケースである。エ
ンジン回転数の経時的な変化をグラフａに示す。回転数
値７００と７５０は、発生するエンジン回転数を表して
いる。
【００１７】グラフｃに示した充電電流は、始動過程中
は大きな負の値であり、数値５０によって表されてい
る。逆に充電状態（グラフｄに示すように、同様に最適
な状態から遠くかけ離れている）は、図１のグラフｃと
比較してもわかるように、始動過程中は強く悪化してい
る。
【００１８】このような場合に蓄電池の出力を検出し、
燃料消費量を考慮してこの蓄電池の出力を改善するた
め、補足的に蓄電池の電圧ＵＢＡＴが測定され、考慮さ
れる。この電圧ＵＢＡＴは、始動過程の間及び始動過程
の後では、グラフｂに示したような変化を示し、１３
Ｖ，１０Ｖ，１４Ｖの値を取る。１０Ｖの値が測定され
ると、測定された始動過程に関連して、始動に続いて設
定したエンジン回転数が７５０回転／分を占めて、正の
充電電流（グラフｃ）を１０分間発生させる。この時間
の間に充電状態が回復する。充電状態が最適な値に接近
すると、アイドリング回転数を７００に減少させる。こ
の時充電電流はゼロである。このような最適な状態への
接近を、グラフｄにおいて符号Δによって象徴的に示し
た。
【００１９】公知のエンジンアイドリング回転数制御装
置とは異なり、本発明では実際の充電・放電電流を考慮
するのではなく、蓄電池の充電状態を考慮する。この点
が図２に示されており、即ち蓄電池の充電収支が当初降
下した後の充電電流ｉは、エンジン回転数の調整により
ゼロにではなく正の値にセットされる。
【００２０】充電電流ｉの決定、よって充電収支Ｉの決
定は、蓄電池のパルスケーブルに取り付けられる変流器
を用いて行なわうことができる。しかし、通電した消費
装置及び測定されたエンジン回転数を直接考慮すること
により充電電流ｉを決定してもよく、場合によっては蓄
電池電圧ＵＢＡＴの補足的測定によって行なってもよ
い。通電された消費装置に関する情報は、通電された消
費装置の種類及び時間をエンジン制御装置に伝えるデー
タバスを用いてオンボード式に行なうことができる。こ
の通電された消費装置に関する情報からエンジン制御装
置は、場合によってはバッテリー電圧の値を考慮して蓄
電池の充電状態をモデル方式で検出して、図示したよう
にアイドリング回転数を調整し、燃料の消費量をできる
だけ最小にさせる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理を説明するグラフである。
【図２】蓄電池の温度が本発明による方法に如何に影響
を及ぼすかを説明するグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マンフレート シュライヒ ドイツ連邦共和国 デー・82110 ゲルメ リンク クリーガーシュトラーセ 68

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 蓄電池と、動力車の動力源によって駆動
    される発電機と、蓄電池のその都度の作動状態に応じて
    動力源のアイドリング回転数を調整するためのアイドリ
    ング回転数調整装置とを用いて動力車に電圧を供給する
    方法において、 蓄電池の充電状態に依存する調整信号により前記アイド
    リング回転数調整装置を付勢することを特徴とする方
    法。
  2. 【請求項２】 先行する作動時間にわたって決定した充
    電収支から前記充電状態を検出することを特徴とする、
    請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】 充電状態が閾値を下回ったときに初めて
    アイドリング回転数を増大させることを特徴とする、請
    求項１または２に記載の方法。
  4. 【請求項４】 アイドリング回転数を調整するために、
    蓄電池の弛緩状態を補足的に考慮することを特徴とす
    る、請求項１から３までのいずれか１つに記載の方法。
  5. 【請求項５】 蓄電池の温度を考慮して充電状態を決定
    することを特徴とする、請求項１から４までのいずれか
    １つに記載の方法。
  6. 【請求項６】 蓄電池の温度を動力源の温度から間接的
    に決定することを特徴とする、請求項５に記載の方法。
  7. 【請求項７】 通電された消費装置についての情報によ
    り充電収支を決定することを特徴とする、請求項２から
    ６までのいずれか１つに記載の方法。
  8. 【請求項８】 通電された消費装置についての情報を、
    該消費装置及び発電機が接続されているデータバスを介
    して伝送することを特徴とする、請求項７に記載の方
    法。
JP8179506A 1995-07-14 1996-07-09 動力車の電圧供給方法 Pending JPH0937481A (ja)

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