DE4212819C2 - Steuervorrichtung - Google Patents

Steuervorrichtung

Info

Publication number
DE4212819C2
DE4212819C2 DE4212819A DE4212819A DE4212819C2 DE 4212819 C2 DE4212819 C2 DE 4212819C2 DE 4212819 A DE4212819 A DE 4212819A DE 4212819 A DE4212819 A DE 4212819A DE 4212819 C2 DE4212819 C2 DE 4212819C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
drive motor
battery
control unit
speed
microcomputer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE4212819A
Other languages
English (en)
Other versions
DE4212819A1 (de
Inventor
Wataru Fukui
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP08274991A external-priority patent/JP3154503B2/ja
Priority claimed from JP8495091A external-priority patent/JPH04318238A/ja
Priority claimed from JP8651391A external-priority patent/JPH04318239A/ja
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Publication of DE4212819A1 publication Critical patent/DE4212819A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE4212819C2 publication Critical patent/DE4212819C2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D29/00Controlling engines, such controlling being peculiar to the devices driven thereby, the devices being other than parts or accessories essential to engine operation, e.g. controlling of engines by signals external thereto
    • F02D29/06Controlling engines, such controlling being peculiar to the devices driven thereby, the devices being other than parts or accessories essential to engine operation, e.g. controlling of engines by signals external thereto peculiar to engines driving electric generators
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/14Circuit 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
    • H02J7/1469Regulation of the charging current or voltage otherwise than by variation of field
    • H02J7/1476Regulation of the charging current or voltage otherwise than by variation of field by mechanical action on the generator
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/03Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for supply of electrical power to vehicle subsystems or for
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2310/00The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
    • H02J2310/40The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle
    • H02J2310/46The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle for ICE-powered road vehicles
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für das elektronische Bordnetz eines Fahrzeugs.
In DE 39 36 638 C1 ist eine Steuervorrichtung für das elektrische Bordnetz eines Fahrzeugs beschrieben, enthaltend eine Vorrichtung zum Erfassen des Ladezustands einer Fahrzeugbatterie, eine Vorrichtung zum Erfassen der Drehzahl des Antriebsmotors und eine Steuereinheit zum Steuern des Ansteuerstroms der elektrischen Verbraucher.
Ferner wird in DE 38 14 551 C1 vorgeschlagen, während des Betriebs der Batterie bei einem Verbrauch mit hoher Leistungsaufnahme in einem Kraftfahrzeug bei einem abgeschalteten Verbraucher ein Signal abzuleiten, das dem Ladezustand der Batterie entspricht.
Zudem wird in DE 37 29 968 C2 vorgeschlagen, während eines Leerlaufs eines Kraftfahrzeugmotors jegliche Belastung eines Akkumulators auszuschließen. Hierbei gibt ein erfaßter Akkumulatorstrom eindeutig Auskunft darüber, wann der Akkumulator Energie an die Verbraucher des Kraftfahrzeugs abgibt und die von einem Generator erzeugte Leistung demzufolge zu gering wird. Sobald ein Entladestrom auftritt, wird die Leerlaufdrehzahl so lange erhöht, bis in Folge der entsprechend vergrößerten Leistung des Generators eine Belastung des Akkumulators nicht mehr gegeben ist.
Kraftfahrzeuge, Boote, oder andere Arten von Fahrzeugen, die von einer Brennkraftmaschine bzw. einem Antriebsmotor angetrieben werden, sind häufig mit einer großen Zahl von elektrisch betriebenen Betätigungsvorrichtungen (elektrische Verbraucher), wie zum Beispiel Scheibenwischer, Kraftstoffpumpen, Scheinwerfern und Zündspulen, ausgerüstet.
Außerdem besitzen moderne Fahrzeuge zum Steuern des Antriebsmotors eine elektrische Steuereinheit. Wenn sich der Antriebsmotor eines derartigen Fahrzeuges oberhalb einer gewissen Umdrehungsgeschwindigkeit dreht, wird die elektrische Energie für die Betätigungsvorrichtungen und die Steuereinheit von einem von dem Antriebsmotor angetriebenen elektrischen Generator bereitgestellt. Wenn der Antriebsmotor jedoch bei einer niedrigen Umdrehungsgeschwindigkeit läuft, zum Beispiel wenn sich das Fahrzeug im Leerlauf befindet oder sich ein Boot treiben läßt, kann der Ausgang des Generators zum Antreiben aller Betätigungsvorrichtungen unzureichend sein, so daß zu diesem Zeitpunkt Energie aus einer Fahrzeugbatterie des Fahrzeuges entnommen wird. Wenn der Antriebsmotor für eine lange Periode bei einer niedrigen Umdrehungsgeschwindigkeit betrieben wird, wird sich die Fahrzeugbatterie allmählich entladen, und die Ladung kann auf einen Pegel fallen, bei dem die Antriebsbatterie keinen ausreichenden Strom mehr an die Betätigungsvorrichtungen und die Steuereinheit zuführen kann. Als Folge davon können sie Fehlfunktionen ausführen und bewirken, daß der Antriebsmotor des Fahrzeugs stehen bleibt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen minimalen Ladezustand der Fahrzeugbatterie sicherzustellen und eine unnötige Abschaltung von Verbrauchern zu verhindern.
Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung durch eine Steuervorrichtung für das elektrische Bordnetz eines Fahrzeugs mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Demnach bewirkt eine Steuereinheit zum Steuern des Ansteuerstroms der elektrischen Verbraucher eine Reduzierung des Ansteuerstroms dann, wenn sowohl die Drehzahl des Antriebsmotors als auch der Ladezustand jeweils einen vorgegebenen Grenzwert unterschreiten.
Somit kann die erfindungsgemäße Steuervorrichtung verhindern, daß sich eine Fahrzeugbatterie bis zu dem Punkt entlädt, an dem der Antriebsmotor während eines Betriebs mit niedriger Umdrehungsgeschwindigkeit stehenbleibt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Steuervorrichtung ist vorgesehen, daß die Steuereinheit den Ansteuerstrom unterbricht, wenn die Drehzahl des Antriebsmotors und der Ladezustand ihren jeweiligen Grenzwert unterschreiten. Hierdurch läßt sich eine übermäßige Entladung der Batterie verhindern. Ein verringerter Ansteuerstrom führt dazu, daß die Möglichkeit ausgeschlossen, daß der Antriebsmotor aufgrund einer übermäßigen Entladung der Batterie stehenbleibt.
Zudem ist es erfindungsgemäß möglich, die Umdrehungsgeschwindigkeit des Antriebsmotors dann zu beeinflussen, wenn die Kapazität der Fahrzeugbatterie unter einen vorgegebenen Wert fällt. Wird in diesem Fall die Umdrehungsgeschwindigkeit des Antriebsmotors erhöht, so steigt die Ausgangsgröße eines von dem Antriebsmotor betätigten Generators zum Wiederaufladen der Fahrzeugbatterie.
Zudem kann die Steuereinheit den Betrieb des Antriebsmotors vollständig anhalten, wenn die Kapazität der Fahrzeugbatterie unter den vorgegebenen Pegel fällt. Bei erneutem Starten des Antriebsmotors ist dann die anfängliche Umdrehungsgeschwindigkeit des Antriebsmotors groß genug, daß der Generator des Fahrzeugs die Antriebsbatterie wieder auf lädt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist zudem vorgesehen, daß der Ladezustand der Fahrzeugbatterie über eine Batteriespannung erfaßt wird. Alternativ kann der Ladezustand über das spezifische Gewicht der Batterieflüssigkeit erfaßt werden.
Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben; es zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Steuervorrichtung;
Fig. 2 ein Blockschaltbild der Steuereinheit aus Fig. 1;
Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Beispiels der Schalteinrichtung aus Fig. 2;
Fig. 4 ein Flußdiagramm des Betriebs der Steuereinheit aus Fig. 2;
Fig. 5 eine schematische Darstellung eines weiteren Beispiels der Schalteinrichtung aus Fig. 2;
Fig. 6 eine schematische Darstellung eines weiteren Beispiels der Schalteinrichtung aus Fig. 2;
Fig. 7 ein Flußdiagramm eines anderen Betriebsmodus der Steuereinheit aus Fig. 1;
Fig. 8 ein Blockschaltbild eines weiteren Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
Fig. 9 ein Blockschaltbild der Steuereinheit aus Fig. 8;
Fig. 10 ein Flußdiagramm des Betriebs der Steuereinheit aus Fig. 9;
Fig. 11 ein Blockschaltbild eines weiteren Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
Fig. 12 ein Blockschaltbild der Steuereinheit aus Fig. 11;
Fig. 13 eine schematische Querschnittsansicht eines Abschnitts eines Motors, auf den das Ausführungsbeispiel aus Fig. 11 angewendet ist;
Fig. 14 ein Flußdiagramm des Betriebs der Steuereinheit aus Fig. 12;
Fig. 15 ein Blockschaltbild einer Steuereinheit eines weiteren Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 16 ein Flußdiagramm des Betriebs der Steuereinheit aus Fig. 15.
Mehrere bevorzugte Ausführungsbeispiele einer Steuervorrichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung beschrieben. Fig. 1 zeigt ein Blockdiagramm eines ersten Ausführungsbeispiels, so wie es auf ein nicht dargestelltes mit einer nicht dargestellten Brennkraftmaschine ausgerüstetes Fahrzeug angewendet wird. Die vorliegende Erfindung eignet sich insbesondere zur Verwendung mit Kraftfahrzeugen und kleinen Booten, die mit Außenbordmotoren ausgerüstet sind, aber sie kann auch auf irgendeine Art von Fahrzeug mit elektrischen Betätigungsvorrichtungen angewendet werden, die von einem von dem Antriebsmotor angetriebenen Generator und von einer Fahrzeugbatterie elektrische Energie erhalten.
Wie in Fig. 1 gezeigt, ist das Fahrzeug mit einem Generator 1 ausgerüstet, der von dem Antriebsmotor angetrieben wird, um elektrische Energie zu erzeugen. In dem vorliegendem Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem Generator 1 um einen Wechselstromgenerator, aber anstelle davon kann er auch ein Gleichstromgenerator sein. Der Generator 1 ist mit einem Gleichrichter 2 verbunden, der einen Gleichstromausgang an eine Fahrzeugbatterie 3 liefert. Ein Umdrehungssensor 4 erfaßt die Umdrehung eines Teils des Motors (wie zum Beispiel der Kurbelwelle oder der Nockenwelle) und erzeugt zu jeder vorgegebenen Anzahl von Winkelgraden der Kurbelwellenumdrehung ein Ausgangssignal D. Ein Spannungssensor 5 erfaßt die Spannung der Fahrzeugbatterie 3 und erzeugt ein die Batteriespannung anzeigendes Ausgangssignal V. Die Ausgangssignale D und V werden an eine Steuereinheit 20 geliefert, die mit der Fahrzeugbatterie 3 verbunden ist, um von der Fahrzeugbatterie 3 oder dem Generator 1 Energie zu empfangen. Auf der Grundlage der Eingangssignale D und V erzeugt die Steuereinheit 20 einen Ansteuerungsstrom A, der eine Betätigungsvorrichtung 8 für das Fahrzeug antreibt. Die Betätigungsvorrichtung 8 kann irgendeine der typischerweise in einem Fahrzeug eingebauten elektrisch angetriebenen und an einem Bordnetz angeschlossenen Betätigungsvorrichtungen sein, wie zum Beispiel eine Kraftstoffpumpe, eine Zündspule, ein motorbetriebenes Drosselventil, ein Startermotor oder eine elektromagnetische Aufhängung. Vorzugsweise handelt es sich bei der Betätigungsvorrichtung 8 um eine Vorrichtung, die einen beträchtlichen Teil der Ausgangsenergie des Generators 1 oder der Fahrzeugbatterie 3 verbraucht. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Betätigungsvorrichtung 8 eine Kraftstoffpumpe. Wenn die Steuereinheit 20 erfaßt, daß sich die Umdrehungsgeschwindigkeit des Antriebsmotors unter einer vorgegebenen Geschwindigkeit befindet und die Batteriespannung unter einer vorgegebenen Spannung ist, setzt die Steuereinheit 20 die Größe des an die Betätigungsvorrichtung 8 zugeführten Ansteuerungsstrom A herab, um zu verhindern, daß die Fahrzeugbatterie 3 übermäßig entladen wird.
Die Steuereinheit 20 kann eine Vorrichtung sein, die den Gesamtbetrieb des Antriebsmotors steuert, wie zum Beispiel eine herkömmliche elektronische Steuereinheit für einen Kraftfahrzeugmotor, oder sie kann eine Vorrichtung sein, die ausschließlich die Betätigungsvorrichtung steuert, für die der Ansteuerungsstrom begrenzt werden soll.
Fig. 2 ist ein Blockschaltbild eines Beispiels des Aufbaus der Steuereinheit 20. Sie enthält ein Eingangs-Interface 21, das die Ausgangssignale D und V von dem Umdrehungssensor 4 bzw. dem Spannungssensor 5 erhält und führt eine Signalverarbeitung, wie zum Beispiel eine Kurvenverlaufformung der empfangenen Signale durch. Die verarbeiteten Signale werden dann einem Mikrocomputer 22 eingegeben. Der Mikrocomputer 22 berechnet einen geeigneten Ansteuerungsstrom A für die Betätigungsvorrichtung aufgrund von verschiedenen Betriebsparametern des Fahrzeuges. Elektrische Signale, die diese Betriebsparameter anzeigen, werden dem Mikrocomputer 22 über das Eingangs-Interface 21 von verschiedenen Sensoren, wie zum Beispiel den Sensoren 4 und 5 oder anderen nicht dargestellten Sensoren, eingegeben. Algorithmen zur Verwendung der Bestimmung des Ansteuerungsstroms für eine Betätigungsvorrichtung aufgrund von verschiedenen Betriebsparametern eines Kraftfahrzeuges sind im Stand der Technik wohl bekannt, und der Mikrocomputer 22 kann irgendeinen geeigneten Algorithmus verwenden. Der Mikrocomputer 22 berechnet ein Steuersignal, das die Größe des berechneten Ansteuerungsstroms A für die Betätigungsvorrichtung 8 anzeigt. Dieses Steuersignal wird an einem Ausgangs-Interface 23 bereitgestellt, das den Ansteuerungsstrom A abgibt. Außerdem bestimmt der Mikrocomputer 22 die Energieerzeugungskapazität des Generators 1 und der Fahrzeugbatterie 3 auf der Grundlage der Ausgangssignale von dem Umdrehungssensor 4 und dem Spannungssensor 5. Wenn der Mikrocomputer 22 bestimmt, daß die Erzeugungskapazität niedrig ist, gibt er ein Steuersignal C zum Steuern einer Schalteinrichtung 24 ab. Die Schalteinrichtung 24 ist mit der Betätigungsvorrichtung 8 in Reihe geschaltet, um die Größe des Ansteuerungsstroms A zu steuern. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Schalteinrichtung 24 zwischen dem Ausgangs-Interface 23 und der Betätigungsvorrichtung 8 geschaltet, aber anstelle davon kann sie auch zwischen der Betätigungsvorrichtung 8 und Masse geschaltet werden. Wenn der Mikrocomputer 22 das Steuersignal C erzeugt, verkleinert die Schalteinrichtung 24 den an der Betätigungsvorrichtung 8 bereitgestellten Ansteuerungsstrom A unter den normalen Wert, der von dem Mikrocomputer 22 auf Grund der Fahrzeugbetriebsparameter berechnet wurde.
Die Schalteinrichtung 24 kann irgendeine Einrichtung sein, die den Pegel des Ansteuerungsstromes A an der Betätigungsvorrichtung 8 einstellen kann. Fig. 3 zeigt ein Schaltbild eines Beispiels der Schalteinrichtung 24. In diesem Beispiel stellt die Schalteinrichtung 24 den Ansteuerungsstrom A durch Verändern des von dem Ausgangs-Interface 23 gesehenen Lastwiderstandes ein. Sie enthält einen Eingangsanschluß 25, der mit dem Ausgangs-Interface 23 verbunden ist und einen Ausgangsanschluß 29, der mit der Betätigungsvorrichtung 8 verbunden ist. Ein bewegbarer Kontakt 26, der mit dem Eingangsanschluß 25 verbunden ist, kann zwischen einer ersten Stellung, in der er den festen Kontakt 27 berührt, und einer zweiten Stellung, in der er einen zweiten festen Kontakt 28 berührt, umgeschaltet werden. Der bewegbare Kontakt 26 wird zwischen den zwei Stellungen von einem nicht dargestellten Ansteuerungsmechanismus in ansprechen auf das Steuersignal C von dem Mikrocomputer 22 bewegt. Der erste feste Kontakt 27 ist direkt mit dem Ausgangsanschluß 29 verbunden, während der zweite feste Kontakt 28 mit dem Ausgangsanschluß 29 über einen Widerstand 30 verbunden ist. Wenn sich die Umdrehungsgeschwindigkeit des Antriebsmotors über der vorgegebenen Umdrehungsgeschwindigkeit befindet und die Batteriespannung über der vorgegebenen Spannung ist, wird das Steuersignal C nicht erzeugt, so daß sich der bewegbare Kontakt 26 in der ersten Stellung befindet und ein normaler Ansteuerungsstrom A wird an der Betätigungsvorrichtung 8 bereitgestellt. Wenn sich die Umdrehungsgeschwindigkeit des Antriebsmotors unterhalb der vorgegebenen Geschwindigkeit befindet und die Batteriespannung unterhalb der vorgegebenen Spannung ist, erzeugt der Mikrocomputer 22 das Steuersignal C, und der bewegbare Kontakt 26 wird in die zweite Stellung bewegt. Das Vorliegen des Widerstands 30 in Reihe mit der Betätigungsvorrichtung 8 erniedrigt die Größe des Ansteuerungsstroms A von seinem Wert, wenn der Widerstand 30 nicht mit der Betätigungsvorrichtung 8 verbunden wird, und erniedrigt die Rate, mit der die Fahrzeugbatterie 3 entladen wird.
Fig. 4 zeigt ein Flußdiagramm einer zu vorgegebenen Intervallen von der Steuereinheit 20 aus Fig. 2 durchgeführten Routine, um den Ansteuerungsstrom A zu steuern.
Im Schritt S1 wird das Ausgangssignal D des Umdrehungssensors 4 dem Mikrocomputer 22 eingegeben, der aufgrund dieses Signals die Umdrehungsgeschwindigkeit des Antriebsmotors berechnet. Im Schritt S2 bestimmt der Mikrocomputer 22, ob die Umdrehungsgeschwindigkeit kleiner oder gleich einem vorgegebenen unteren Geschwindigkeitsgrenzwert ist. Wenn der Antriebsmotor zum Beispiel in einem Kraftfahrzeug eingebaut ist, kann der untere Geschwindigkeitsgrenzwert der Leerlaufgeschwindigkeit des Antriebsmotors entsprechen, und wenn es sich bei dem Antriebsmotor um einen Außenbordmotor eines Boots handelt, kann der untere Geschwindigkeitsgrenzwert der Treibgeschwindigkeit des Motors entsprechen. Wenn die Umdrehungsgeschwindigkeit des Antriebsmotors größer ist als der untere Geschwindigkeitsgrenzwert, bestimmt der Mikrocomputer 22, daß die Erzeugungskapazität des Generators 1 angemessen ist, so daß ein Rücksprung durchgeführt wird. Wenn jedoch die Umdrehungsgeschwindigkeit niedriger oder gleich dem unteren Geschwindigkeitsgrenzwert ist, wird bestimmt, daß die Erzeugungskapazität des Generators 1 klein ist. Daher wird im Schritt S3 das Spannungssignal V von dem Spannungssensor 5 dem Mikrocomputer 22 eingegeben. Im Schritt S4 bestimmt der Mikrocomputer 22, ob die Batteriespannung niedriger oder gleich einem vorgegebenen unteren Spannungsgrenzwert ist. Wenn die Batteriespannung größer ist als der untere Spannungsgrenzwert, ist es nicht notwendig, den von der Batterie 3 abgegebenen Strom zu begrenzen, so daß ein Rücksprung ausgeführt wird. Wenn ein Rücksprung vom Schritt S2 oder Schritt S4 durchgeführt wird, wird ein Steuersignal C nicht erzeugt, so daß die Schalteinrichtung 24 den Ansteuerungsstrom A nicht begrenzt, und die Betätigungsvorrichtung 8 erhält einen normalen Ansteuerungsstrom A, der dem von dem Mikrocomputer 22 aufgrund der Betriebsbedingungen des Fahrzeuges berechneten vollen Wert gleicht. Wenn jedoch die Batteriespannung niedriger oder gleich dem unteren Spannungsgrenzwert ist, gibt der Mikrocomputer 22 im Schritt S5 ein Steuersignal C an die Schalteinrichtung 24 ab, um den bewegbaren Kontakt 26 von seiner ersten Stellung (in der er den ersten festen Kontakt 27 berührt) in die zweite in Fig. 3 gezeigte Stellung (in der er den zweiten Kontakt 28 berührt) bewegt. In dieser Stellung wird der von dem Ausgangs-Interface 23 gesehene Lastwiderstand durch den Widerstand 30 erhöht, so daß der Ansteuerungsstrom A und die Entladungsrate der Fahrzeugbatterie auf Pegel erniedrigt werden, so daß eine geringe Wahrscheinlichkeit besteht, daß die Fahrzeugbatterie 3 übermäßig entladen wird. Als Folge davon wird die Batterieladung auf einem Pegel gehalten, auf dem sie die Steuereinheit 20 und die verschiedenen für den Motorbetrieb notwendigen Betätigungsvorrichtungen antreiben kann. Somit kann der Motor sogar bei niedrigen Umdrehungsgeschwindigkeiten weiterlaufen. Nach dem Schritt S5 wird ein Rücksprung ausgeführt.
Der bewegbare Kontakt 26 wird in seiner zweiten Stellung beibehalten, bis entweder die Umdrehungsgeschwindigkeit den unteren Geschwindigkeitsgrenzwert oder die Batteriespannung den unteren Spannungsgrenzwert überschreitet. Sobald die Umdrehungsgeschwindigkeit den unteren Geschwindigkeitsgrenzwert überschreitet, ist der Ausgang des Generators 1 ausreichend, um die Betätigungsvorrichtung 8 anzusteuern und die Fahrzeugbatterie 3 wieder aufzuladen, so daß es nicht notwendig ist, den Ansteuerungsstrom A zu begrenzen.
Die Betätigungsvorrichtung 8 ist vorzugsweise eine Vorrichtung, die über einen Bereich von Strömen richtig arbeiten kann und keine Fehlfunktion ausführt, wenn der Ansteuerungsstrom A von der Schalteinrichtung 24 verkleinert wird. Wenn es sich bei der Betätigungsvorrichtung 8 zum Beispiel um eine Kraftstoffpumpe für den Antriebsmotor handelt, wird das Verkleinern des Ansteuerungsstroms A die Kraftstoffzuführung an den Antriebsmotor herabsetzen. Während des Leerlaufs oder des Treibens existiert jedoch ein beträchtlicher Spielraum bezüglich des von dem Antriebsmotor benötigten Kraftstoffbetrages, so daß das Verkleinern des Ansteuerungsstroms A keinerlei Probleme verursacht.
In Fig. 1 ist nur eine einzige Betätigungsvorrichtung 8 gezeigt, aber es ist auch möglich, daß die Ansteuerungsströme von einer Vielzahl von Betätigungsvorrichtungen von der Steuereinheit 20 entsprechend der Batteriebedingung gesteuert werden, und der Mikrocomputer 22 kann verwendet werden, um den normalen Ansteuerungsstrom für jede der Betätigungsvorrichtungen zu berechnen.
Fig. 5 stellt ein weiteres Beispiel der Schalteinrichtung 24 dar. In diesem Beispiel umfaßt die Schalteinrichtung 24 einen normalerweise geschlossenen Kontakt 31, der mit einem Widerstand 30 parallel geschaltet ist, der mit der Betätigungsvorrichtung 8 zwischen der Betätigungsvorrichtung 8 und Masse in Reihe geschaltet ist, obwohl die Schalteinrichtung 24 anstelle davon zwischen der Betätigungsvorrichtung 8 und dem Ausgangs-Interface 23 der Steuereinheit 20 geschaltet werden könnte. Der normalerweise geschlossene Kontakt 31 wird geöffnet, wenn ein Steuersignal C von dem Mikrocomputer 22 durch eine mit dem Kontakt 31 verbundene Erregerspule 32 geleitet wird. Die Steuereinheit 20 steuert die Schalteinrichtung 24 aus Fig. 5 in derselben Art und Weise, wie bezüglich Fig. 4 beschrieben. Wenn nämlich die Umdrehungsgeschwindigkeit des Antriebsmotors größer ist als der untere Geschwindigkeitsgrenzwert oder die Batteriespannung größer ist als der untere Spannungsgrenzwert, wird das Steuersignal C nicht erzeugt, so daß der normalerweise geschlossene Kontakt 31 geschlossen ist. Somit fließt der Ansteuerungsstrom A an dem Widerstand 30 über den Kontakt 31 vorbei, und die Betätigungsvorrichtung 8 wird von dem vollen Ansteuerungsstrom A angesteuert. Wenn die Umdrehungsgeschwindigkeit niedriger oder gleich dem unteren Geschwindigkeitsgrenzwert ist und die Batteriespannung niedriger oder gleich dem unteren Spannungsgrenzwert ist, erzeugt der Mikrocomputer 22 das Steuersignal C und die Spule 32 öffnet den Kontakt 31, so daß der Ansteuerungsstrom A für die Betätigungsvorrichtung 8 durch den Widerstand 30 fließen muß. Als Folge davon wird der Ansteuerungsstrom A herabgesetzt, und die Entladungsrate der Fahrzeugbatterie 3 wird verkleinert. Somit, wie oben beschrieben, kann der richtige Betrieb der Steuereinheit 20 und der Betätigungsvorrichtung 8 sogar bei niedrigen Umdrehungsgeschwindigkeiten des Antriebsmotors fortgesetzt werden.
Fig. 6 zeigt ein anderes Beispiel einer Schalteinrichtung 24, die in dem Ausführungsbeispiel aus Fig. 1 verwendet werden kann. In diesem Beispiel umfaßt die Schalteinrichtung 24 einen Transistor 33 mit einer Basis, die das Steuersignal C von dem Mikrocomputer 22 empfängt, einen Kollektor, der an eine nicht gezeigte Energieversorgung und die Betätigungsvorrichtung 8 angeschlossen ist, und einen Emitter, der mit Masse verbunden ist. Wenn das Steuersignal C einen niedrigen Wert besitzt, ist der Transistor 33 ausgeschaltet, so daß der normale Ansteuerungsstrom A an die Betätigungsvorrichtung 8 zugeführt wird. Wenn das Steuersignal C einen hohen Pegel aufweist, leitet der Transistor 33, so daß kein Strom an die Betätigungsvorrichtung 8 zugeführt wird. Durch Steuerung des Arbeitszyklus des Steuersignals C kann der zeitliche Durchschnittswert des Ansteuerungsstroms A auf einen gewünschten Pegel gesteuert werden und verhindert werden, daß die Fahrzeugbatterie 3 übermäßig entladen wird.
In dem unter Bezugnahme auf die Fig. 4 beschriebenen Betriebsmodus wird der Ansteuerungsstrom A herabgesetzt, wenn die Batteriespannung niedriger oder gleich dem unteren Spannungsgrenzwert ist. Wenn das Strombegrenzen aus Schritt S5 in Fig. 4 jedoch durchgeführt wird, wenn die Batteriespannung extrem niedrig ist, kann der an die Betätigungsvorrichtung 8 zugeführte Strom für die richtige Funktion der Betätigungsvorrichtung 8 zu niedrig sein. Wenn es sich bei der Betätigungsvorrichtung 8 um eine Vorrichtung handelt, die für den Motorbetrieb notwendig ist, wird der Antriebsmotor stehen bleiben. Wenn es sich bei der Betätigungsvorrichtung 8 zum Beispiel um eine Kraftstoffpumpe handelt, kann die Kraftstoffpumpe nicht mehr genug Kraftstoff an die Kraftstoffeinspritzer des Antriebsmotors zum Weiterlaufen des Antriebsmotors zuführen, wenn der Ansteuerungsstrom A unter einen gewissen Pegel fällt.
Deswegen wird entsprechend eines anderen Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung Strombegrenzung nur dann ausgeführt, wenn die Batteriespannung 3 in einem vorgegebenen Bereich ist zwischen einer ersten Spannung entsprechend dem unteren Spannungsgrenzwert aus Schritt S2 in Fig. 4, und einer zweiten Spannung, die eine minimale Betriebsspannung zum Betreiben der Betätigungsvorrichtung 8 ist. Die zweite Spannung ist niedriger als die erste Spannung. Der Aufbau dieses Ausführungsbeispiels kann derselbe sein wie derjenige des Ausführungsbeispiels aus Fig. 1, und unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel aus Fig. 1 nur bezüglich der von dem Mikrocomputer 22 der Steuereinheit 20 durchgeführten Routine. Fig. 7 zeigt ein Flußdiagramm dieser Routine, die in vorgegebenen Intervallen ausgeführt wird. Die Schritte S10 bis S12 dieser Routine sind identisch mit den Schritten S1 bis S3 aus Fig. 4. Nachdem die Batteriespannung im Schritt S12 erfaßt wird, bestimmt der Mikrocomputer 22 im Schritt S13, ob die Spannung in dem durch die ersten und zweiten Spannungen definierten vorgegebenen Bereich ist. Wenn die Batteriespannung über dem vorgegebenen Bereich ist, ist es nicht notwendig, den Ansteuerungsstrom für die Betätigungsvorrichtung zu begrenzen, und falls die Batteriespannung niedriger als der vorgegebene Bereich ist, dann ist die Batteriespannung zu niedrig, als daß Strombegrenzung ausgeführt werden könnte, so daß ein Rücksprung durchgeführt wird und ein Steuersignal C nicht erzeugt wird. Wenn die Batteriespannung jedoch innerhalb des vorgegebenen Bereichs ist, dann wird im Schritt S14 Strombegrenzung in derselben Art und Weise wie im Schritt S5 aus Fig. 4 durchgeführt, wonach ein Rücksprung durchgeführt wird. Als Folge der Strombegrenzung wird die Entladungsrate der Fahrzeugbatterie 3 verkleinert, und der Betrieb der Steuereinheit 20 und der Betätigungsvorrichtung 8 wird aufrechterhalten.
Fig. 8 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In diesem Ausführungsbeispiel wird der Zustand bzw. die Eigenschaft einer Fahrzeugbatterie 3 bestimmt, indem das spezifische Gewicht der Batterieflüssigkeit der Fahrzeugbatterie 3 gemessen wird. Somit sind der Umdrehungssensor 4 und der Spannungssensor 5 aus Fig. 1 durch einen Sensor 6 für spezifisches Gewicht (im folgenden als Gewichtssensor bezeichnet) ersetzt worden. Dieser Sensor 6 erfaßt das spezifische Gewicht der Batterieflüssigkeit in der Batterie 3 und erzeugt ein entsprechendes Ausgangssignal S, das an eine Steuereinheit 40 geliefert wird. Aufgrund dieses Signals S liefert die Steuereinheit 40 einen Ansteuerungsstrom A an eine Betätigungsvorrichtung 8.
Fig. 9 ist ein Blockschaltbild der Steuereinheit 40. Sie enthält ein Eingangs-Interface 41, das das Ausgangssignal S des Gewichtssensors 6 empfängt und eine Kurvenverlaufsformung des Signals durchführt, einen Mikrocomputer 42, der den Ansteuerungsstrom A der Betätigungsvorrichtung 8 auf der Grundlage des Eingangssignals S steuert, ein Ausgangs-Interface 43, das den Ansteuerungsstrom A im Ansprechen auf ein Signal von dem Mikrocomputer 42 erzeugt, und eine Schalteinrichtung 44, die Strombegrenzung des Ansteuerungsstroms A im Ansprechen auf ein Steuersignal C von dem Mikrcomputer 42 durchführt. Das Eingangs-Interface 41, das Ausgangs-Interface 43 und die Schalteinrichtung 44 können denselben Aufbau wie Elemente 21, 23 und 24 aus Fig. 2 besitzen. Der Mikrocomputer 42 steuert die Schalteinrichtung 44 derart, daß ein normaler Ansteuerungsstrom A auf der Grundlage von verschiedenen Betriebsparametern an der Betätigungsvorrichtung 8 bereitgestellt wird, wenn das spezifische Gewicht der Fahrzeugbatterie 3 über einem vorgegebenen unteren Grenzwert ist und steuert die Schalteinrichtung 44, um den Ansteuerungsstrom A zu begrenzen, wenn das spezifische Gewicht unter den unteren Grenzwert fällt. Der normale Ansteuerungsstrom A kann von dem Mikrocomputer 42 auf der Basis von Eingangssignalen von verschiedenen nicht dargestellten Sensoren berechnet werden.
Fig. 10 zeigt ein Flußdiagramm einer zu vorgegebenen Intervallen von dem Mikrocomputer 42 der Steuereinheit 40 ausgeführten Routine. Im Schritt S20 bestimmt der Mikrocomputer 42, ob das von dem Gewichtssensor 6 erfaßte spezifische Gewicht der Batterieflüssigkeit kleiner ist oder gleich dem vorgebenen unteren Grenzwert. Wenn dem nicht so ist, wird dann ein Rücksprung ausgeführt, und ein Steuersignal C wird nicht erzeugt. Wenn das spezifische Gewicht jedoch kleiner ist oder gleich dem unteren Grenzwert, wird dann im Schritt S21 Strombegrenzung in derselben Art und Weise wie im Schritt S5 aus Fig. 4 durchgeführt. Der Mikrocomputer 42 erzeugt nämlich ein Steuersignal C, und im Ansprechen darauf verkleinert die Schalteinrichtung 44 den Ansteuerungsstrom A an die Betätigungsvorrichtung 8. Als Folge davon wird die Entladungsrate der Fahrzeugbatterie herabgesetzt, und es wird verhindert, daß die Batteriespannung auf unerwünscht niedrige Pegel fällt, so daß der Betrieb der Steuereinheit 40 und der Betätigungsvorrichtung 8 aufrechterhalten werden kann, um den Antriebsmotor selbst bei niedrigen Geschwindigkeiten weiterlaufen zu lassen.
Fig. 11 ist ein Blockschaltbild eines weiteren Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung. In diesem Ausführungsbeispiel wird eine Betätigungsvorrichtung 8, die die Umdrehungsgeschwindigkeit des Antriebsmotors beeinflußt, so gesteuert, daß die Umdrehungsgeschwindigkeit des Antriebsmotors erhöht wird, wenn sie unter einer vorgegebenen Geschwindigkeit und die Batteriespannung unter einer vorgegebenen Spannung und das Getriebe des Fahrzeuges in neutraler Stellung ist. Der Aufbau dieses Ausführungsbeispiels ist ähnlich dem Ausführungsbeispiel aus Fig. 1, und Elemente 1 bis 5 aus Fig. 11 entsprechen den Elementen 1 bis 5 aus Fig. 1. Dieses Ausführungsbeispiel enthält außerdem einen Getriebestellungs-Sensor 7, der erfaßt, wenn sich ein mit dem Motor verbundenes Getriebe in Neutralstellung befindet und erzeugt ein entsprechendes Ausgangssignal G. Die Ausgangssignale von dem Umdrehungssensor 4, dem Spannungssensor 5 und dem Getriebestellungssensor 7 werden an einer Steuereinheit 50 bereitgestellt, die den Ansteuerungsstrom A für die Betätigungsvorrichtung 8 aufgrund dieser Signale steuert.
Fig. 12 ist ein schematisches Blockschaltbild, das den Aufbau der Steuereinheit 50 darstellt. Sie enthält ein Eingangs-Interface 51, das eine Kurvenverlaufsformung von Signalen D, V und G von Sensoren 4, 5 und 7 durchführt und stellt die verarbeiteten Signale an einem Mikrocomputer 52 zur Verfügung. Auf der Grundlage der Eingangssignale steuert der Mikrocomputer 52 ein Ausgangs-Interface 53, um einen Ansteuerungsstrom A an der Betätigungsvorrichtung 8 zur Verfügung zu stellen. Der Mikrocomputer 52 erzeugt außerdem ein Schalt-Steuersignal C für eine Schalteinrichtung 54, die mit der Betätigungsvorrichtung 8 in Reihe geschaltet ist. Dabei ist die Schalteinrichtung 54 so dargestellt, daß sie zwischen dem Ausgangs-Interface 53 und der Betätigungsvorrichtung 8 angeschlossen ist, aber sie kann anstelle davon auch zwischen der Betätigungsvorrichtung 8 und Masse geschaltet sein. Die Schalteinrichtung 54 kann eine Einrichtung sein, die den Ansteuerungsstrom A zwischen zwei oder mehreren Nicht-Null-Pegeln variiert, wie die in Fig. 3 gezeigte Einrichtung, oder sie kann eine Einrichtung mit einem offenen Zustand und einem geschlossenen Zustand sein, der den Ansteuerungsstrom A von der Betätigungsvorrichtung 8 vollständig unterbricht, wenn sich die Schalteinrichtung 54 sich in ihrem offenen Zustand befindet.
Bei der Betätigungsvorrichtung 8 kann es sich um irgendeine Vorrichtung handeln, die gesteuert werden kann, um die Umdrehungsgeschwindigkeit des Antriebsmotors zu variieren. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Betätigungsvorrichtung 8 eine Vorrichtung, die einen Bypaß einer Drosselklappe öffnet und schließt. Fig. 13 ist eine Querschnittsansicht eines Teils einer mit dieser Betätigungsvorrichtung 8 ausgerüsteten Brennkraftmaschine. In Fig. 13 ist ein Lufteinlaßrohr 10 mit einem Motorzylinder 12 verbunden, in dem ein Kolben 13 gleitend angeordnet ist. Der Zylinder 12 besitzt eine Verbrennungskammer 14, ein Einlaßventil 15, und ein Auslaßventil 16. Eine Drosselklappe 11 ist in dem Lufteinlaßrohr 10 drehbar zur Bewegung im Ansprechen auf ein Niederdrücken eines nicht dargestellten Gaspedals angeordnet. Ein Bypaß 17 besitzt ein erstes mit dem Lufteinlaßrohr 10 verbundenes Ende stromauf der Drosselklappe 11 und ein zweites mit dem Lufteinlaßrohr 10 stromab der Drosselklappe 11 verbundenes Ende. Ein Nebenschlußventil 18 zum Öffnen und Schließen des Bypaß 17 befindet sich in dem Bypaß 17.
Wenn das Nebenschlußventil 18 offen ist, kann ein vergrößertes Luftvolumen in den Motor über den Bypaß 17 eintreten, wodurch die Umdrehungsgeschwindigkeit des Antriebsmotors erhöht wird. Das Nebenschlußventil 18 wird mittels der Betätigungsvorrichtung 8 geöffnet und geschlossen, die ein Solenoid 81, das von dem Ansteuerungsstrom A von der Steuereinheit 50 erregt wird, und eine Druckstange 82 enthält, der bewegbar innerhalb des Solenoids 81 angeordnet ist und damit magnetisch gekoppelt ist. Ein Ende der Druckstange 82 ist mit dem Nebenschlußventil 18 verbunden. Wenn das Solenoid 81 nicht erregt wird, befindet sich das Nebenschlußventil 18 in seiner geschlossenen Stellung, und wenn das Solenoid 81 erregt wird, bewegt sich die Druckstange 82 durch das Solenoid 81, um das Nebenschlußventil 18 zu öffnen.
In diesem Ausführungsbeispiel befindet sich die Schalteinrichtung 54 der Steuereinheit 50 in einem offenen Zustand, wenn kein Steuersignal C von dem Mikrocomputer 52 erzeugt wird. In dem offenen Zustand wird an der Betätigungsvorrichtung 8 kein Ansteuerungsstrom A bereitgestellt, und das Nebenschlußventil 18 wird in einem geschlossenen Zustand gehalten. Wenn jedoch das Steuersignal C erzeugt wird, schließt die Schalteinrichtung 54, um den Ansteuerungsstrom A an der Betätigungsvorrichtung 8 bereitzustellen, und das Nebenschlußventil 18 wird geöffnet, um die Umdrehungsgeschwindigkeit des Antriebsmotors zu erhöhen.
Fig. 14 ist ein Flußdiagramm einer zu vorgegebenen Intervallen von dem Mikrocomputer 52 ausgeführten Routine, um die Betätigungsvorrichtung 8 zu steuern. Im Schritt S30 wird das Ausgangssignal D von dem Umdrehungssensor 4 dem Mikrocomputer 52 eingegeben, der die Umdrehungsgeschwindigkeit des Antriebsmotors berechnet. Im Schritt S31 bestimmt der Mikrocomputer 52, ob die Umdrehungsgeschwindigkeit niedriger oder gleich einem vorgegebenen unteren Geschwindigkeitsgrenzwert ist, der zum Beispiel dem Leerlauf eines Kraftfahrzeugmotors oder der Treibgeschwindigkeit eines Außenbordmotors eines Bootes entspricht. Wenn die Umdrehungsgeschwindigkeit des Antriebsmotors größer ist als der untere Geschwindigkeitsgrenzwert, wird ein Rücksprung erzeugt, und ein Steuersignal C wird nicht erzeugt. Wenn die Umdrehungsgeschwindigkeit des Antriebsmotors jedoch niedriger als oder gleich dem unteren Grenzwert ist, wird im Schritt S32 das Spannungssignal V von dem Spannungssensor 5 eingegeben, und im Schritt S33 bestimmt der Mikrocomputer 52, ob die Batteriespannung niedriger oder gleich einem vorgegebenen unteren Spannungsgrenzwert ist. Wenn die Batteriespannung größer ist als der untere Spannungsgrenzwert, ist es nicht erforderlich, irgendeine Maßnahme durchzuführen, so daß ein Rücksprung ausgeführt wird, und ein Steuersignal C wird nicht erzeugt. Wenn die Batteriespannung jedoch kleiner ist oder gleich dem unteren Spannungsgrenzwert, ist es wünschenswert, die Umdrehungsgeschwindigkeit des Antriebsmotors zu erhöhen, um die Ausgangsgröße des Generators 1 zu erhöhen.
Daher bestimmt der Mikrocomputer 52 aufgrund des Ausgangssignals G des Getriebestellungs-Sensors 7 im Schritt S34, ob sich das Getriebe im Neutralzustand befindet. Wenn sich das Getriebe nicht in einer neutralen Stellung befindet, wird ein Rücksprung erzeugt, ohne daß ein Steuersignal C erzeugt wird, da das Erhöhen der Umdrehungsgeschwindigkeit des Antriebsmotors bei einem Zustand des Getriebes in einem Vorwärts- oder Rückwärtsgang verursachen könnte, daß das Fahrzeug vorwärts oder rückwärts beschleunigt wird, was gefährlich ist. Wenn sich das Getriebe jedoch in einer neutralen Stellung befindet, dann erzeugt der Mikrocomputer 52 im Schritt S35 ein Steuersignal C, das ein Schließen der Schalteinrichtung 54 bewirkt und erlaubt, daß ein Ansteuerungsstrom A an der Betätigungsvorrichtung 8 bereitgestellt wird. Der Ansteuerungsstrom A erregt die Betätigungsvorrichtung 8, um das Nebenschlußventil 18 zu öffnen und erhöht die Lufteinlaßrate in den Antriebsmotor, wodurch die Umdrehungsgeschwindigkeit des Antriebsmotors erhöht wird. Die erhöhte Umdrehungsgeschwindigkeit des Antriebsmotors erhöht die Ausgangsgröße des Generators 1, der die Fahrzeugbatterie 3 lädt, und verhindert, daß die Batteriespannung auf einen Pegel fällt, der verursachen könnte, daß die Steuereinheit 50 oder die Betätigungsvorrichtung 8 ausfällt.
In der obigen Beschreibung wurde der der Betätigungsvorrichtung 8 zugeführte Ansteuerungsstrom A in einer schrittweisen Art und Weise zwischen einem vollen Wert und einem Null-Wert geschaltet. Wenn jedoch eine andere Art von Betätigungsvorrichtung verwendet wird, kann der Ansteuerungsstrom A unter einer Vielzahl von Nicht-Null- Werten variiert werden, entweder in einer schrittweisen oder kontinuierlichen Art. Andere Beispiele von geeigneten Betätigungsvorrichtungen sind ein Motor zum Öffnen und Schließen der Drosselklappe 11, eine Zündspule und eine Kraftstoffpumpe. Wenn die Betätigungsvorrichtung ein Motor für die Drosselklappe 11 ist, kann die Betätigungsvorrichtung die Umdrehungsgeschwindigkeit des Antriebsmotors durch Vergrößern der Öffnung der Drosselklappe 11 einstellen. Wenn es sich bei der Betätigungsvorrichtung um eine Zündspule handelt, kann die Umdrehungsgeschwindigkeit des Antriebsmotors durch Steuern des Zündwinkels der Zündkerzen des Antriebsmotors eingestellt werden. Zum Beispiel kann die Umdrehungsgeschwindigkeit durch Vorstellen des Zündwinkels erhöht werden. Wenn es sich bei der Betätigungsvorrichtung um eine Kraftstoffpumpe handelt, kann die Umdrehungsgeschwindigkeit des Antriebsmotors durch Einstellen der Kraftstoffzuführungsrate erhöht werden, die das Kraftstoff-Luftverhältnis einstellt.
In dem Ausführungsbeispiel aus Fig. 11 wird die Eigenschaft der Fahrzeugbatterie 3 durch Messen ihrer Spannung bestimmt. Jedoch kann sie anstelle davon durch Messen des spezifischen Gewichts der Batterieflüssigkeit wie in dem Ausführungsbeispiel aus Fig. 8 bestimmt werden.
Fig. 15 ist ein Blockschaltbild einer Steuereinheit 60 eines weiteren Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung, in dem der Ansteuerungsstrom A für eine Betätigungsvorrichtung 8 unterbrochen wird, um den Antriebsmotor anzuhalten, wenn die Umdrehungsgeschwindigkeit des Antriebsmotors und die Batteriespannung unter vorgegebenen Pegeln sind. Bis auf die Steuereinheit 60 ist der Aufbau dieses Ausführungsbeispiels demjenigen Ausführungsbeispiel aus Fig. 1 ähnlich. Die Steuereinheit 60 enthält ein Eingangs- Interface 61, das eine Kurvenverlaufsformung eines Eingangssignals D von dem Umdrehungssensor 4 und einem Eingangssignal V von dem Spannungssensor 5 durchführt. Die verarbeiteten Signale werden durch das Eingangs-Interface 61 an einem Mikrocomputer 62 bereitgestellt, der ein Ausgangs- Interface 63 steuert, um einen Ansteuerungsstrom A für eine Betätigungsvorrichtung 8 zu erzeugen. Außerdem erzeugt der Mikrocomputer 62 ein Steuersignal C für eine Schalteinrichtung 64. Die Schalteinrichtung 64 ist mit der Betätigungsvorrichtung 8 derart verbunden, daß sie die Zuführung von Ansteuerungsstrom A an die Betätigungsvorrichtung 8 starten oder stoppen kann. Die Schalteinrichtung 64 kann zwischen dem Ausgangs-Interface 63 und der Betätigungsvorrichtung 8 - wie in Fig. 15 gezeigt - angeschlossen sein, oder sie kann zwischen der Betätigungsvorrichtung 8 und Masse angeschlossen sein. Die Schalteinrichtung 64 kann irgendein steuerbarer Schalter sein, der ein Schalten des Ansteuerungsstroms A bewirken kann, wie zum Beispiel ein Leistungstransistor, der von dem Steuersignal C ein- und ausgeschaltet wird, oder ein von dem Steuersignal C betriebener elektromechanischer Schalter.
Bei der Betätigungsvorrichtung 8 kann es sich um irgendeine Vorrichtung handeln, die von der Steuereinheit 60 gesteuert werden kann, um den Antriebsmotor zu stoppen. Einige Beispiele einer geeigneten Betätigungsvorrichtung sind eine Zündspule, ein Kraftstoffeinspritzer oder eine Kraftstoffpumpe.
Fig. 16 zeigt ein Flußdiagramm einer zu vorgegebenen Intervallen von dem Mikrocomputer 62 während des Betriebs dieses Ausführungsbeispiels durchgeführten Routine. Im Schritt S40 wird das Ausgangssignal D von dem Umdrehungssensor 4 dem Mikrocomputer 62 eingegeben, der die Umdrehungsgeschwindigkeit des Antriebsmotors aufgrund dieses Signals berechnet. Im Schritt S41 bestimmt der Mikrocomputer 62, ob die Umdrehungsgeschwindigkeit des Antriebsmotors kleiner ist oder gleich einem vorgegebenen unteren Geschwindigkeitsgrenzwert, der zum Beispiel der Leerlaufgeschwindigkeit eines Kraftfahrzeugmotors oder der Treibgeschwindigkeit eines Außenbordmotors eines Bootes entsprechen kann. Wenn die Umdrehungsgeschwindigkeit des Antriebsmotors größer ist als der untere Geschwindigkeitsgrenzwert, wird ein Rücksprung ausgeführt und das Steuersignal C wird nicht erzeugt. Wenn jedoch die Umdrehungsgeschwindigkeit des Antriebsmotors kleiner ist oder gleich dem unteren Geschwindigkeitsgrenzwert, wird von dem Spannungssensor 5 im Schritt S42 das Spannungssignal V eingegeben, und im Schritt S43 bestimmt der Mikrocomputer 62, ob die Batteriespannung kleiner ist oder gleich einem vorgegebenen unteren Spannungsgrenzwert. Wenn die Spannung größer ist als der untere Spannungsgrenzwert, ist es nicht erforderlich, irgendeine Maßnahme durchzuführen, so daß ein Rücksprung ausgeführt wird, und ein Steuersignal C wird nicht erzeugt. Wenn jedoch die Batteriespannung kleiner ist oder gleich dem unteren Spannungsgrenzwert, besteht die Gefahr, daß die Spannung auf einen Pegel fällt, bei dem der Mikrocomputer 72 oder die Betätigungsvorrichtung 8 nicht länger arbeiten können. Daher stellt der Mikrocomputer 62 an der Schalteinrichtung 64 ein Steuersignal C bereit, und die Schalteinrichtung 64 unterbricht den Ansteuerungsstrom A an die Betätigungsvorrichtung 8 und die Betätigungsvorrichtung stellt ihre Funktion ein. Dies bewirkt, daß der Antriebsmotor stehen bleibt. Der Betreiber des Fahrzeuges muß dann den Antriebsmotor neu starten, und die Umdrehungsgeschwindigkeit des Antriebsmotors beim Neustarten wird hoch genug sein, so daß der Generator 1 die Batteriespannung auf einen ausreichend hohen Pegel wieder aufladen kann, um den Ausfall der Steuereinheit 60 zu verhindern.
In dem Ausführungsbeispiel aus Fig. 15 wird die Eigenschaft der Fahrzeugbatterie 3 durch Messen ihrer Spannung bestimmt. Jedoch kann sie anstelle davon durch Messen des spezifischen Gewichts der Batterieflüssigkeit wie in dem Ausführungsbeispiel aus Fig. 8 bestimmt werden.
In den vorhergehenden Ausführungsbeispielen wird die Größe des Ansteuerungsstromes A während dem normalen Betrieb der Betätigungsvorrichtung 8 von dem Mikrocomputer der Steuereinheit berechnet. Jedoch ist es nicht erforderlich, daß dieser Wert in der Steuereinheit berechnet wird, und er könnte an die Steuereinheit als Eingangssignal von einer getrennten Einheit zugeführt werden.

Claims (6)

1. Steuervorrichtung für das elektrische Bordnetz eines Fahrzeugs, enthaltend:
  • a) eine Vorrichtung (5; 6) zum Erfassen des Ladezustands einer Fahrzeugbatterie (3);
  • b) eine Vorrichtung (4) zum Erfassen der Drehzahl des Antriebsmotors; und
  • c) eine Steuereinheit (20) zum Steuern des Ansteuerstroms (A) der elektrischen Verbraucher, wobei eine Reduzierung des Ansteuerstroms dann erfolgt, wenn sowohl die Drehzahl des Antriebsmotors als auch der Ladezustand jeweils einen vorgegebenen Grenzwert unterschreiten.
2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (20) den Ansteuerstrom unterbricht, wenn die Drehzahl des Antriebsmotors und der Ladezustand ihren jeweiligen Grenzwert unterschreiten.
3. Steuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner eine Getriebestellungs-Sensorvorrichtung (7) zum Erfassen eines Leerlaufmodus des Antriebsmotors enthält.
4. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, das die Vorrichtung (5) zum Erfassen des Ladezustands der Fahrzeugbatterie (3) den Ladezustand über eine Batteriespannung erfaßt.
5. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (6) zum Erfassen des Ladezustands der Fahrzeugbatterie (7) den Ladezustand über das spezifische Gewicht der Batterieflüssigkeit erfaßt.
6. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (20) über ein Ventil (18) in einem Bypaß einer Drosselklappe des Antriebsmotors dessen Leerlaufdrehzahl steuert.
DE4212819A 1991-04-16 1992-04-16 Steuervorrichtung Expired - Fee Related DE4212819C2 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP08274991A JP3154503B2 (ja) 1991-04-16 1991-04-16 内燃機関制御装置
JP8495091A JPH04318238A (ja) 1991-04-17 1991-04-17 内燃機関制御装置
JP8651391A JPH04318239A (ja) 1991-04-18 1991-04-18 内燃機関制御装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE4212819A1 DE4212819A1 (de) 1992-10-22
DE4212819C2 true DE4212819C2 (de) 2001-05-31

Family

ID=27304005

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE4212819A Expired - Fee Related DE4212819C2 (de) 1991-04-16 1992-04-16 Steuervorrichtung

Country Status (2)

Country Link
US (1) US5293076A (de)
DE (1) DE4212819C2 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19820395B4 (de) * 1998-05-07 2006-03-09 Volkswagen Ag Verfahren und Vorrichtung zum Sicherstellen des Ladezustandes einer Fahrzeugbatterie

Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5559379A (en) * 1993-02-03 1996-09-24 Nartron Corporation Induction air driven alternator and method for converting intake air into current
EP0609674B1 (de) * 1993-02-03 1998-05-06 Nartron Corporation Einlassluftgetriebener Wechselstromgenerator und Verfahren zum Verwandeln von Einlassluftenergie in elektrische Energie
JP3181781B2 (ja) * 1993-05-19 2001-07-03 三菱電機株式会社 電気自動車の制御装置
BR9403723A (pt) * 1994-10-18 1995-11-21 C E V Componentes Electronicos Módulo reforçador de voltagem para alternadores em veiculos automotores
JP3687753B2 (ja) * 1995-02-02 2005-08-24 ヤマハマリン株式会社 船舶用エンジンの運転制御装置
US5631543A (en) * 1995-03-21 1997-05-20 Homelite Inc. Electronic voltage regulator and idle control circuit for generators
DE19525697A1 (de) * 1995-07-14 1997-01-16 Bayerische Motoren Werke Ag Verfahren zur Spannungsversorgung eines Kraftfahrzeugs
US5798577A (en) * 1996-02-29 1998-08-25 Vehicle Enhancement Systems, Inc. Tractor/trailor cranking management system and method
JP3830243B2 (ja) * 1997-10-06 2006-10-04 トヨタ自動車株式会社 電池電源装置
FR2769662B1 (fr) * 1997-10-13 1999-11-12 Siemens Automotive Sa Procede de verrouillage / deverrouillage a distance des portieres d'un vehicule automobile
DE19745849A1 (de) * 1997-10-16 1999-04-22 Bosch Gmbh Robert Einrichtung zur Energieverteilung in einem Kraftfahrzeug
US5998881A (en) * 1998-04-29 1999-12-07 Chrysler Corporation Apparatus and method for controlling low engine idle RPM without discharging a vehicle battery by monitoring the vehicle alternator field modulation
JP3549806B2 (ja) * 2000-03-01 2004-08-04 株式会社日立製作所 自動車用電源の制御装置
DE10224388A1 (de) * 2002-05-28 2003-12-11 Volkswagen Ag Dynamischer, sicherheitsrelevanter Hochstromverbraucher in einem Kraftfahrzeug
KR100669303B1 (ko) * 2002-10-25 2007-01-16 가부시키가이샤 덴소 내연 기관의 가변 밸브 타이밍 제어 장치
US6801020B2 (en) * 2002-11-26 2004-10-05 Dana Corporation Current response controller for starter/alternator
JP4203388B2 (ja) * 2003-09-17 2008-12-24 本田技研工業株式会社 アクチュエータ駆動制御装置
JP4063188B2 (ja) * 2003-10-07 2008-03-19 株式会社日立製作所 燃料噴射装置およびその制御方法
US6883495B1 (en) * 2003-10-14 2005-04-26 Bombardier Recreational Products Inc. Adaptive idle speed control for a direct injected internal combustion engine
US7635922B2 (en) * 2006-04-03 2009-12-22 C.E. Niehoff & Co. Power control system and method
US8030881B2 (en) * 2008-01-22 2011-10-04 Honda Motor Co., Ltd. Battery control system and method
US7986055B2 (en) * 2008-01-22 2011-07-26 Honda Motor Co., Ltd. Adjustment of control strategy based on temperature
US8217631B2 (en) * 2008-01-22 2012-07-10 Honda Motor Co., Ltd. ACG output voltage control
US7912618B2 (en) * 2008-01-22 2011-03-22 Honda Motor Co., Ltd. Backup relay cut control system
US8334679B2 (en) 2008-01-22 2012-12-18 Honda Motor Co., Ltd. ACG output voltage control
US20090183712A1 (en) * 2008-01-22 2009-07-23 Richard Owens Idle speed adjustment system
FR2926934B1 (fr) * 2008-01-29 2010-09-17 Saft Groupe Sa Systeme electronique pour batterie
US8513837B2 (en) * 2009-07-28 2013-08-20 Parker-Hannifin Corporation Electrical interrupt system and method for use in a hybrid system
JP2011169169A (ja) * 2010-02-16 2011-09-01 Zama Japan Co Ltd 燃料噴射装置
DE102012218259A1 (de) * 2011-10-12 2013-04-18 Ford Global Technologies, Llc Verfahren und Systeme für einen Motor
CN103326411B (zh) * 2012-03-20 2017-03-01 三星Sdi株式会社 电池组
EP2641783B1 (de) * 2012-03-20 2016-04-20 Samsung SDI Co., Ltd. Batteriepack und Verfahren zu dessen Steuerung
JP2018118667A (ja) 2017-01-26 2018-08-02 ヤマハ発動機株式会社 船外機

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2413818A1 (de) * 1974-03-22 1975-10-09 Vdo Schindling Einrichtung zum messen der dichte einer fluessigkeit
DE3814551C1 (de) * 1988-04-29 1989-08-03 Audi Ag, 8070 Ingolstadt, De
DE3729968C2 (de) * 1987-09-07 1990-05-10 Adam Opel Ag, 6090 Ruesselsheim, De
DE3915475A1 (de) * 1989-05-11 1990-11-15 Siemens Ag Sensor fuer ladungsmessung bei akkumulatoren
DE3936638C1 (en) * 1989-11-03 1991-03-14 Mercedes-Benz Aktiengesellschaft, 7000 Stuttgart, De Ensuring electrical power supply in motor vehicle - grouping electrical appliances according to their importance for safety of vehicle

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US704864A (en) * 1900-12-07 1902-07-15 John L Creveling System of electrical distribution.
US3474296A (en) * 1967-04-05 1969-10-21 Eltop Corp Low voltage cut-out device
US3522481A (en) * 1968-03-01 1970-08-04 Kw Battery Co Storage battery protective device
US4137557A (en) * 1974-05-15 1979-01-30 Societa Italiana Vetro S/V S.P.A. Automatic cut-out device
US4132942A (en) * 1975-05-27 1979-01-02 Ishikawa Tekko Kabushiki Kaisha Device for detecting the overdischarge of battery
JPS5739584A (en) * 1980-08-20 1982-03-04 Sumitomo Electric Ind Ltd Semiconductor device and manufacture thereof
JPS62180284A (ja) * 1986-02-05 1987-08-07 Nissan Motor Co Ltd 車載用バツテリ診断装置
JPS6456153A (en) * 1987-08-27 1989-03-03 Yoshikage Oda Low-temperature cold reserving device
JPH02136550A (ja) * 1988-11-16 1990-05-25 Nippon Denso Co Ltd 車両エンジンの回転数制御装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2413818A1 (de) * 1974-03-22 1975-10-09 Vdo Schindling Einrichtung zum messen der dichte einer fluessigkeit
DE3729968C2 (de) * 1987-09-07 1990-05-10 Adam Opel Ag, 6090 Ruesselsheim, De
DE3814551C1 (de) * 1988-04-29 1989-08-03 Audi Ag, 8070 Ingolstadt, De
DE3915475A1 (de) * 1989-05-11 1990-11-15 Siemens Ag Sensor fuer ladungsmessung bei akkumulatoren
DE3936638C1 (en) * 1989-11-03 1991-03-14 Mercedes-Benz Aktiengesellschaft, 7000 Stuttgart, De Ensuring electrical power supply in motor vehicle - grouping electrical appliances according to their importance for safety of vehicle

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19820395B4 (de) * 1998-05-07 2006-03-09 Volkswagen Ag Verfahren und Vorrichtung zum Sicherstellen des Ladezustandes einer Fahrzeugbatterie

Also Published As

Publication number Publication date
DE4212819A1 (de) 1992-10-22
US5293076A (en) 1994-03-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE4212819C2 (de) Steuervorrichtung
DE3545397C2 (de)
DE102010050724B4 (de) Fahrzeugmotor-Steuersystem
DE3303147C2 (de)
DE69333932T2 (de) Zündungsteuersystem und Methode für eine Brennkraftmaschine
DE10047969B4 (de) Mit einem Verbrennungsmotor kombinierte Elektromotor-Steuervorrichtung
DE3518845C2 (de)
DE3830603C2 (de)
DE112008002852B4 (de) Steuerungsvorrichtung und Verfahren zur Steuerung eines an Fahrzeugen montierten Verbrennungsmotors
WO1993007022A1 (de) Antriebsanordnung für ein kraftfahrzeug
DE3937082C2 (de)
DE10320656A1 (de) Vorrichtung und Methode und Kontrolle einer Schleichgang-Steuerung für ein Fahrzeug beim Bremsvorgang
DE19619320A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
DE102010000612A1 (de) Vorrichtung zur Erfassung des Batterie-Zustands
DE112014003561T5 (de) Steuervorrichtung für Hochdruckpumpe
DE3221814A1 (de) Schaltung zur steuerung der energiezufuhr zu einer zuendkerze
DE3701483C2 (de)
DE10129421A1 (de) Anordnung und Verfahren zur Bestimmung der Öltemperatur beim Start eines Motors
DE10303252B4 (de) Steuerungsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine mit einem variablen Ventiltrieb zur Veränderung der Öffnungs- und Schließcharakteristik des Einlassventils und/oder Auslassventils
DE3901498C2 (de)
DE19913477A1 (de) Verfahren zum Betreiben einer Kraftstoffzuführeinrichtung einer Brennkraftmaschine insbesondere eines Kraftfahrzeugs
DE3933989C2 (de)
DE3446883C2 (de)
DE102014225920B4 (de) Verfahren zum Betrieb eines Dieselmotors
DE3744222A1 (de) Verfahren und einrichtung zur beeinflussung der luftzumessung bei einer brennkraftmaschine, insbesondere im leerlauf und schubbetrieb

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee

Effective date: 20111101