JP5595592B2 - 車両のスタータを動作させる方法及び装置 - Google Patents

車両のスタータを動作させる方法及び装置 Download PDF

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Description

本発明は、車両のスタータを動作させる方法及び装置に関する。本発明はさらに、制御プログラムに関する。
従来技術
例えば自動車又は家電製品において、電流をヒューズによって制限することが知られている。このようなヒューズは過電流の発生時に電流回路を遮断し、通常は過電流の原因が除去された後で交換されなければならない、又は、ユーザーによって復活されなければならない。
しかし、例えばスイッチオン時に極めて短い過電流ピークが生じ、電流回路の持続的な中断が許容されない電気的な負荷がある。これらは、例えば白熱電球、リレー又は電動モータである。上述した電流ピークに続いて、例えばバッテリ内のさらなる直列抵抗によって供給電圧は著しく落ち込む。
上述した特性の別の例は、車両内燃機関を始動させるスタータの動作中の、車両搭載電源網の搭載電源網電圧の落ち込みである。スタータの始動時には典型的には1000Aを超えるまでの電流が生じ、これによって、数ボルトの搭載電源網電圧の落ち込みが生じ得る。他の電気的な負荷は始動過程中のこの落ち込みによってオフ状態になり、搭載電源網電圧乃至供給電圧が許容領域に戻ると同時に、再始動されなければならない。
欧州特許出願第1041277B1号では例えば、電動モータの始動フェーズ中、電動モータの供給電圧が電気的な抵抗によって制限される。このような始動フェーズの間は、電動モータ内の電流が測定される。モータ起動の直後、電流経過特性は、極大値を通過する。この極大値は検出され、モータ内の電流が極大値発生時点後に再び所定の値を下回った後に、電気的な抵抗がトランジスタによってバイパスされる。これによって、モータは完全な供給電圧で動作させられる。
しかし、ここでの欠点は特に、このような制限が、モータの不利な動作環境(例えば低温時及び/又は低供給電圧時)においても実行されてしまう、ということである。特にこのような状況においては、モータの始動過程が遅れる、又は、モータが全く始動し始めない、ということが起こり得る。
発明の開示内容
従って、本発明の課題は、不利な周辺条件下、例えば低温時及び/又は低供給電圧時にも、モータを確実に始動させることができる、車両のスタータを動作させる方法及び装置を提供することである。
上述の課題は、独立請求項に記載されている構成要件によって解決される。本発明の有利な構成は、各従属請求項の構成要件である。
本発明では、車両のスタータを動作させる方法が提供される。第1のステップでは、物理的な量が測定される。これに続く第2のステップでは、この測定された物理的な量に依存して、スタータのスタータ電流を制限するか否かが判断される。例えば、測定された物理的な量が所定値よりも大きい又は小さい、乃至、所定値以下又は以上である場合には、スタータのスタータ電流は制限されない。有利には、上に挙げた条件のときにスタータのスタータ電流が制限されないようにすることもできる。特に、測定された物理的な量が所定の範囲内にない場合乃至所定の範囲内にある場合に、スタータのスタータ電流が制限される乃至制限されないようにすることもできる。
先行するステップにおいて、スタータのスタータ電流が制限されるべきであるとされた場合、スタータ電流の制限は所定の時間後に終了する。ここでは特に、この所定時間は事前に測定された一つ又は複数の物理的な量に基づいて設定乃至決定される。従って、この所定時間は特に、測定された物理的な量に依存し得る。
この方法によって特に、車両の実際の動作環境がモータの始動過程時乃至始動時に考慮される、という利点が得られる。特に、始動過程に対して悪い乃至不利な動作条件が存在している場合には、スタータ電流は制限されず、スタータは完全な供給電圧で動作させられる。従来技術では、実際の動作環境に依存せずに、始動過程中に常に制限が行われる。
さらに、この方法によって、特に以下の利点が得られる。即ち、スタータ電流が制限される場合には、所定時間後にスタータ電流の制限が終了することによって、この所定時間後にスタータが再び完全な供給電圧で動作させられて、最大の始動トルクがモータを始動させるために提供される、という利点である。
本発明ではさらに、車両のスタータを動作させる装置が提供される。本発明においては、この装置は、スタータ電流を制限する制限器と、この制限器を電気的にバイパスするためのバイパスとを含んでいる。従って、バイパス時には、スタータ電流は制限されない。この装置はさらに、バイパスをバイパスモード又は非バイパスモードに切り替える制御ユニットを含んでいる。バイパスがバイパスモードに切り替えられている場合、バイパスは制限器をバイパスするので、スタータ電流は制限されない。バイパスが非バイパスモードに切り替えられていると、バイパスは制限器をバイパスしない。従って、スタータ電流が制限される。有利には、制御ユニットは、一つ又は複数の金属酸化物半導体電解効果トランジスタ(MOSFET)、特にパワーMOSFET、及び/又は、一つ又は複数の駆動制御回路を、特に、集積された駆動制御回路(駆動制御IC(集積回路)を含んでいる。
本発明においては、制御ユニットは、さらに次のように構成されている。即ち、測定された物理的な量に依存して、バイパスをバイパスモード又は非バイパスモードに切り替えるように構成されている。さらに、バイパスモードが所定時間後に終了するように、制御ユニットが構成されている。
方法に関連して述べた利点は、装置にも同様に当てはまる。
有利には、車両のスタータ電流回路において、装置は三つの接続端子乃至ピンを、装置の接続のために有している。ここでは、例えば第1の接続端子乃至ピンは、電気的なエネルギー源に接続されている。特に、この電気的なエネルギー源は、一つ又は複数のバッテリ、及び/又は、一つ又は複数のコンデンサを含んでいる。特に、電気的なエネルギー源は電気的なエネルギー、特に電圧を車両のスタータに供給する。例えば、第2の接続端子はスタータリレー又はスタータと接続される。有利には、第3の接続端子乃至ピンは、アースと接続されている、乃至、アース電位にある。これによって有利には、この装置を車両の既存のスタータ電流回路内に設けることができ、コストのかからない追加装備が可能になる。接続端子が三つなので、この装置は、三端子装置とも称される。さらに、装置を直接的にスタータ電流回路内に設けることができるので、これを自立してかつ独立して、スタータ電流回路内で動作させることができる。特に、さらなる外部制御機器が不必要になる。これによって、有利にはコストと重量が低くなる。車両内の別の制御機器との通信が必要である場合には、これは、例えば別の接続端子によって実現される。
有利な実施形態では、物理的な量は、温度及び/又は電気的な量である。有利には、電気的な量は、電圧及び/又は電流である。特にこの電圧乃至電流は、電気的なエネルギー源の供給電圧乃至供給電流である。特に温度は、車両の周辺温度及び/又はエンジンルーム温度である。従って、有利には、スタータの始動過程を車両の相応する実際の環境状況に適合させることができる。例えば温度が0℃を下回ると、有利にはスタータ電流は制限されない。例えば温度が0℃を上回ると、特に供給電圧が7V乃至12Vの間にある場合には、スタータ電流が制限される。有利には、供給電圧の7V乃至12Vの範囲において、スタータ電流が制限される。さらに有利には、供給電圧が12Vを上回る場合には、温度とは無関係にスタータ電流が制限される。なぜならこのような場合には、高い供給電圧によって、スタータの確実な始動過程が実現されるからである。有利には、供給電圧が7Vを下回る場合には、温度とは無関係にスタータ電流は制限されない。これによって有利には、供給電圧が低い場合でも、モータを確実に始動させることができる。
有利には、物理的な量を検出する検出器が設けられている。特に、検出器は電圧検出器及び/又は電流検出器を含んでいる。特に、検出器は一つ又は複数の温度センサを含んでいる。例えば、検出器は制御ユニット内に組み込まれる。有利には、検出器を制御ユニット外に配置することもでき、特に、相応の検出器信号を伝達するために制御ユニットと接続することもできる。特に、制御ユニット内に検出器を組み込むことによって、装置が特にコンパクトになるという利点が生じる。検出器を制御ユニット外に設ける場合には、検出器を有利には特に容易かつ低コストに取り替えることができる。
別の例示的な実施形態では、電気的なスタータ電流回路の別の電気的な量の低下が検出される。ここで、この低下の検出時点は、所定時間の開始時点に対応する。即ち、例えば、制限器での電圧降下が検出される。制限器で下降する電圧が所定の閾値を下回った時点から、スタータ電流が制限される所定時間が経過し始める。有利にはこのために、時間信号を形成するタイマが設けられている。このタイマは、特に制御ユニット内に組み込まれているが、例えば制御ユニット外に配置することもできる。即ち、例えば制限器での電圧降下が所定の閾値を下回ると直ちに、制御ユニットはタイマを起動する。タイマは所定時間後に、時間信号を制御ユニットに出力する。これによって時間信号は次に、バイパスを非バイパスモードからバイパスモードへと切り替える。従って、スタータ電流の制限は、所定時間後に終了する。
別の実施形態では、スタータ電流は抵抗によって制限される。特に制限器は、一つ又は複数の電気的な抵抗を含んでいる。有利には制限器は、可変に調整可能な抵抗、例えばポテンショメータを含んでいる。これによって有利には、スタータ電流の制限を、異なる車両に対する異なるスタータに適合させることができる。
有利には、抵抗に対して電気的に並列に接続されているトランジスタ、特にパワートランジスタが抵抗をバイパスすることによって、スタータ電流の制限が終了する。有利にはトランジスタは、電解効果トランジスタ(FET)又は金属酸化膜半導体電解効果トランジスタ(MOSFET)である。これによって特に、有利には、バイパスモードから非バイパスモードへの特に迅速な切り替え、及び、非バイパスモードからバイパスモードへの特に迅速な切り替えが実現される。
有利には、電流を制限する装置が、一つ又は複数の電気的な負荷において使用される。電気的な負荷は、例えば電動モータ及び/又はスタータを含んでいる。
本発明においてはさらに、制御プログラムが制御ユニット上で実行される場合に、上記の方法を実行するプログラムコードを有する制御プログラムが提供される。
本発明を以下に、有利な実施例に基づいて、図面を参照してより詳細に説明する。
搭載電源網電圧およびスタータ電流の時間的な経過特性 車両のスタータを動作させるための装置 に示されている装置の詳細図 車両のスタータを動作させるための別の装置 例えば、どのような動作条件下でスタータ電流が制限されるのかを示すグラフ 図3に示された装置の個々の部品の、複数の電気的な量および動作状態の時間的な経過 スタータが本発明による方法によって動作される場合の、搭載電源網電圧およびスタータ電流の時間的な経過特性 車両のスタータを動作させるための方法の概略的なフローチャート。
以下において、同じ特徴には同じ参照番号が使用されている。
図1は、搭載電源網電圧及びスタータ電流の時間的な経過特性を示している。横軸には、時間tが任意単位で記載されている。左側の縦軸には、搭載電源網電圧Uがボルトで示されている。右側の縦軸には、スタータ電流Iがアンペアで記載されている。搭載電源網電圧の時間的な経過特性は、参照番号101で示されている。スタータ電流の時間的な経過特性は、参照番号103で示されている。スタータ電流が、スタータのスイッチオン時に約1000Aまで上昇することが見て取れる。同時に搭載電源網電圧は、約12.5Vから約7Vに降下する。このような電圧降下によって特に、搭載電源網電圧の電気的な負荷は、始動過程の間にオフ状態になり、搭載電源網電圧が再び許容範囲になると同時に、再始動されなければならない。
車両(図示されていない)のスタータ203を動作させる、図2及び図3に示された装置201によって特に、図1に示された電圧降下を制限することが可能になる。図3は、装置201の詳細図を示している。装置201は、電気的な抵抗205を有している。抵抗205に対して並列に、トランジスタ207が接続されている。さらに、装置201は、制御ユニット209を含んでいる。これは、抵抗205とトランジスタ207とによって形成されたスイッチング回路と電気的に接続されている。さらに、装置201は、三つの接続端子211a、211b及び211cを有している。接続端子211a、211b及び211cは、ピンとも称される。接続端子211aによって、装置201はバッテリ213に接続される。バッテリ213と接続端子211aとの間には、さらにインダクタンス215が設けられている。接続端子211bによって、装置201はスタータ203に接続されている。スタータ203と接続端子211bとの間には、さらにスタータリレー217と別のインダクタンス219とが直列接続して設けられている。第3の接続端子211cによって、装置201はアースと接続されている。三つの接続端子乃至ピン211a、b、cによって、特に有利には、装置201を既存のスタータ電流回路内に、大きなコスト無く設けることができる。従って、低コストの追加装備が可能になる。三つのピン211a、b、cが設けられているので、装置201は、三端子装置とも称される。
図2及び図3に示された実施例では、電気的な抵抗205は、スタータ電流を制限するための制限器を形成している。トランジスタ207は、この制限器を電気的にバイパスするバイパスを形成する。従って、バイパス時にスタータ電流は制限されない。制御ユニット209自体は特に、トランジスタ207をバイパスモードに又は非バイパスモードに切り替えることができる。
さらに、制御ユニット209内には、時間信号を形成するタイマ208が組み込まれている。特に、スタータ203が始動されて、スタータ電流が制限されると、カウンタ208が起動される。所定時間の後、カウンタ208は時間信号を形成し、この時間信号に制御ユニット209が応答する。これは、制御ユニット209がトランジスタ207をバイパスモードに切り替えることによって行われる。
例えば、ユーザーの始動要求が存在することによって、スタータリレー217が閉じられると、バッテリ213によって供給されたバッテリ電流Iが流れる。トランジスタ207が非バイパスモードにある場合、バッテリ電流Iが、電気的な抵抗205、スタータリレー217及び別のインダクタンス219を通って、スタータ203まで流れる。接続端子211bの後では、相応して流れるこの電流はスタータ電流Iとも称される。トランジスタ207がバイパスモードにある場合、バッテリ電流Iはトランジスタ207を介して、スタータ203へと流れる。従って、この場合には、スタータ電流Iは制限されない。
図4は、車両のスタータ203を動作させる装置401の別の有利な実施形態の詳細図を示している。装置401の制御ユニット209内にはさらに、電圧検出器403と温度センサ405とが組み込まれている。電圧検出器403は特に、バッテリ電圧213を測定する。温度センサ405は特に、周辺温度及び/又は車両のエンジンルーム温度を測定する。これら二つの測定された物理的な量は特に、スタータのスタータ電流が制限されるか否かの判断時に考慮される。この判断に依存して、制御ユニット209はトランジスタ207を対応してバイパスモード乃至非バイパスモードに切り替える。
図5は、始動過程時においてスタータ電流がスタータの始動時に既に直ちに制限される領域を概略的に表すグラフを示している。縦軸には、例えばバッテリ213のバッテリ電圧Uがボルトで示されている。ここで、このバッテリ電圧は、供給電圧とも称される。横軸には、車両の周辺温度Tが摂氏で示されている。供給電圧も周辺温度もハッチング領域501内にある場合には、始動過程時に先ずスタータ203のスタータ電流が制限され、次に、特に後の時点でこの制限が終了される。ハッチング領域501は、0℃以上の周辺温度と、7Vと12Vとの間の電圧値とを有している。ここで、7V及び12Vは、ハッチング領域501に属している。供給電圧及び/又は周辺温度がハッチング領域501外にある場合、スタータ電流Iはスタータ203の始動時にも直ちには制限されない。これは例えば、トランジスタ207がバイパスモードに切り替えられることによって行われる。従って、電気抵抗205がバイパスされる。これによって有利には、車両の実際の動作パラメータが、最初のスタータ電流制限に関する判断時に考慮される。12Vよりも高い供給電圧は、バッテリが充分に充電されていることの指標である。このようなバッテリは、電流ピークの発生時にも、充分に高い供給電圧を搭載電源網の電気的な負荷に対して供給することができる。7Vよりも低い供給電圧を有する古いバッテリ又は弱いバッテリの場合も考慮され、ここでも、スタータ電流制限は行われない。なぜなら、そうでない場合には例えば、制限された電流は、スタータを確実に始動させるのに充分ではなくなる、乃至、スタータの始動過程が著しく長引くからである。
図6は、幾つかの始動過程の間の物理的な量及びスタータ電流回路の部品のいくつかの動作状態の時間的な経過特性を示している。参照番号601が付されている上方のグラフは、時間tに亘る、スタータリレー217の状態を示している。スタータリレー217は、開放状態と閉鎖状態との間で切り替えられる。
参照番号603が付されているグラフは、スタータ電流Iの時間的な経過特性を示している。
参照番号605が付されているグラフは、いつ抵抗205がバイパスされているのか乃至バイパスされていないのかを示している。
参照番号607が付されているグラフは、いつトランジスタ207が非バイパスモード(即ちトランジスタ207が開放されている)にあるのか乃至バイパスモード(即ちトランジスタ207が閉じられている)にあるのかを示している。
フェーズIでは、抵抗205はバイパスされていない。時点tでは、スタータリレー217が閉じられている。抵抗205はバイパスされていないので、スタータ電流Iは制限される。従って、トランジスタ207は、この場合においては非バイパスモードにある。
給電線内の電流は、ここで、電気抵抗205における電圧降下を生じさせる。これが閾値Iに達すると、カウンタ208が起動され、フェーズIIが開始する。フェーズIIの間、即ち、持続時間tの間、スタータ電流Iはさらに制限される。所定時間tの後、カウンタ208は時間信号を出力する。これに続いて制御ユニット209は、トランジスタ207をバイパスモードに切り替える(フェーズIIIを参照)。即ち、抵抗205は、トランジスタ207によってバイパスされる。これによって、スタータ電流Iが制限されなくなる。
フェーズIVへの移行時には、スタータ電流Iは、再び閾値Iを下回る。制御ユニット209は、トランジスタ207を再び非バイパスモードへと戻す。装置401は、いわゆる静止状態へと戻る。
図7は、電流制限がされていない公知の始動装置における搭載電源網電圧及びスタータ電流の時間的な経過特性、並びに、装置201乃至401における搭載電源網電圧及びスタータ電流の時間的な経過特性を示している。横軸は、時間tを任意単位で示している。左側の縦軸には、搭載電源網電圧UがVで示されている。右側の縦軸には、スタータ電流IがAで示されている。電流制限がされていない公知の始動装置内における搭載電源網電圧は、参照番号701で示されている。対応するスタータ電流の時間的な経過特性は、参照番号703で示されている。本発明による装置201乃至401内での搭載電源網電圧の時間的な経過特性は、参照番号705で示されている。本発明による装置201乃至401内でのスタータ電流の時間的な経過特性は、参照番号707によって示されている。本発明に係る装置201乃至401に基づいて、スタータ電流が約700Aに制限されることが明確に見て取れる。従って、従来技術においてはさらに7Vまで下降するが、搭載電源網電圧の電圧降下は約9Vに制限される。
図8は、車両のスタータを動作させる方法の実施形態のフローチャートを示している。ステップ801では、物理的な量が測定される。例えばこの物理的な量は、車両の周辺温度及び/又はバッテリ供給電圧である。次にステップ803では、ステップ801において測定された物理的な量に依存して、スタータのスタータ電流が制限されるか否かが判断される。ステップ803において、スタータ電流が制限されないと判断されると、例えばステップ805において、制御ユニット209はトランジスタ207をバイパスモードへと切り替える。ステップ803において、スタータ電流が制限されると判断されると、ステップ807においてスタータ電流が制限される。これは特に、トランジスタ207が非バイパスモードへと切り替えられることによって行われる。所定時間が経過した後、ステップ809において、スタータ電流の制限が終了する。これは特に、制御ユニット209がトランジスタ207をバイパスモードへと切り替えることによって行われる。従って、トランジスタ207は、抵抗205を電気的にバイパスする。これによってスタータ電流がそれ以上制限されなくなる。
本発明は、特に、さらに以下の利点を提供する。
・装置201乃至401は自立かつ独立して、電気的な負荷の給電線内で動作する。ここでは、別の制御機器へのインタフェースは不必要である。
・本発明によって特に、製造コストが低減される。
・特に有利には、装置を既存のスタータ電流回路内に構築することもできる。
・例えば供給電圧が低い又は温度が低い場合には、車両のモータを始動させるための全供給電圧が限界領域において供給される。
・供給電圧の落ち込みの他に、例えば給電線内の電流のクロックによって生じ得る電磁ノイズが最小化される。本発明によって、さらに有利には、例えば搭載電源網の安定化措置を低減させることができる。バッファバッテリ、バッファコンデンサ又は後置接続されているDCDC変換器が不要になる。これによって、さらに有利には、重量及びコストが低減される。
・本発明によって、特に電気機械、例えばスタータの寿命が、始動時に生じるトルクを低減させることにより長くなる。
・電気機械をより軽量かつ低コストに製造することができる。従って、例えば壁厚を低減させることができる。これによって、有利には、さらなる重量低減及びコスト節約が実現される。
・例えば自動車内のスタータバッテリによる供給電圧が節約して使用され、スタータバッテリの寿命が長くなる。
・騒音及び振動が低減され、特にこれによって、快適性も向上する。
・始動過程が改善される。従って、例えば有利には、電気機械によって始動される内燃機関の始動持続時間が低減される。
・本願に記載した装置は、特にコスト、構造空間及び重量を最小限にする。
・本願に記載した装置はさらに、高度に統合された、自立的にスタータで動作する解決策を実現することができる。これは、有利な追加解決策として使用される。
・特に、三端子接続を用いた構造によって(ここでは、組み込まれている抵抗を電圧が超過することによって起動乃至始動される)、装置が持続的に給電されるにも拘わらず、ほぼ0の、装置の待機電流が実現される。
本発明においては、装置は電気的な負荷での電流制限にも使用される。即ち、特に本発明においては、電気的な負荷の始動電流を制限するための方法及び装置が提供される。スタータの場合には、この始動電流はスタータ電流に相応する。

Claims (13)

  1. 車両のスタータ(203)を動作させる方法であって、
    物理的な量として、車両の周辺温度(T)又はエンジンルーム温度を含む温度と、前記スタータ(203)への供給電圧若しくは供給電流又は前記供給電圧若しくは前記供給電流に対応する抵抗(205)での電圧降下を含む電気的な量とを測定し、
    当該測定された物理的な量に依存して、前記スタータ(203)のスタータ電流Iを制限し又は制限せず、
    前記スタータ電流Iの制限時には、前記測定された物理的な量のうちの前記電気的な量所定閾値に達してから所定時間後に当該制限を終了させる、方法において、
    当該制限の終了後に、前記スタータ電流I電流閾値Iを下回ったことに依存して、前記制限を行うための制限モードに切り替える、
    ことを特徴とする、車両のスタータ(203)を動作させる方法。
  2. 測定された物理的な量が所定値を下回る又は所定値以下である場合には、前記スタータ電流Iを制限しない、請求項1に記載の方法。
  3. 前記物理的な量として前記供給電圧を検出し、当該供給電圧が7Vを下回る場合には、前記スタータ電流Iを制限しない、請求項2に記載の方法。
  4. 前記スタータ電流I前記抵抗(205)によって制限する、請求項1からまでのいずれか1項に記載の方法。
  5. 前記抵抗(205)に対して電気的に並列接続されているトランジスタ(207)が前記抵抗(205)をバイパスすることによって、前記スタータ電流Iの前記制限を終了させる、請求項に記載の方法。
  6. 車両のスタータ(203)を動作させる装置(201)であって、
    ・スタータ電流Iを制限する制限器(205)を有し、
    ・当該制限器(205)を電気的にバイパスするバイパス(207)を有し、前記バイパス(207)をバイパスするバイパスモードでは前記スタータ電流Iは制限されず、前記バイパス(207)をバイパスしない非バイパスモードでは前記スタータ電流Iは制限され、
    ・前記バイパス(207)を前記バイパスモード又は非バイパスモードに切り替える制御ユニット(209)を有し、当該制御ユニット(209)は、車両の周辺温度(T)又はエンジンルーム温度を含む温度と、前記スタータ(203)への供給電圧若しくは供給電流又は前記供給電圧若しくは前記供給電流に対応する電気抵抗(205)での電圧降下を含む電気的な量とを含む、測定された物理的な量に依存して前記バイパス(207)を前記バイパスモード又は非バイパスモードへと切り替えるように構成されており、当該制御ユニット(209)はさらに、前記スタータ電流Iの制限時には、前記測定された物理的な量のうちの前記電気的な量所定閾値に達してから所定時間後に当該制限を終了させるために前記バイパスモードに切り替えるように構成されている、装置において、
    前記制御ユニットは、前記制限の終了後に、前記スタータ電流I電流閾値Iを下回ったことに依存して、前記制限を行うための前記非バイパスモードに切り替えるように構成されている
    ことを特徴とする、車両のスタータ(203)を動作させる装置。
  7. 測定された物理的な量が所定値を下回る又は所定値以下である場合には、前記制御ユニットは、前記スタータ電流Iを制限しない、請求項に記載の装置(201)。
  8. 前記制御ユニットは、前記物理的な量として前記供給電圧を検出し、当該供給電圧が7Vを下回る場合には、前記制御ユニットは、前記スタータ電流Iを制限しない、請求項に記載の装置(201)。
  9. 前記制限器(205)と前記バイパス(207)とは、電気的に並列接続されている、請求項に記載の装置(201)。
  10. 前記制限器(205)は電気的な抵抗(205)を含み、及び/又は、前記バイパス(207)はトランジスタ(207)を含む、請求項からまでのいずれか1項に記載の装置(201)。
  11. 前記物理的な量を検出するための検出器(403;405)が設けられている、請求項から10までのいずれか1項に記載の装置(201)。
  12. 前記所定時間の経過後に出力される時間信号を形成するタイマ(208)が設けられている、請求項から11までのいずれか1項に記載の装置(201)。
  13. 制御プログラムであって、
    当該制御プログラムが制御ユニット(209)上で実行される際に、請求項1からまでのいずれか1項に記載の方法を実行するためのプログラムコードを有していることを特徴とする制御プログラム。
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010042396A1 (de) * 2010-10-13 2012-04-19 Robert Bosch Gmbh Spannungssteuerung in einem Bordnetz
DE102011014023B4 (de) * 2011-03-15 2013-08-14 Auto-Kabel Managementgesellschaft Mbh Startstrombegrenzungssystem, Verfahren zum Begrenzen eines Startstroms sowie Verwendung eines Startstrombegrenzungssystems
FR3008561B1 (fr) * 2013-07-12 2018-10-12 Valeo Equipements Electriques Moteur Procede et systeme de stabilisation d'une tension d'alimentation d'un reseau electrique de bord d'un vehicule automobile
FR3008560B1 (fr) * 2013-07-12 2019-12-20 Valeo Equipements Electriques Moteur Systeme de stabilisation d'une tension d'alimentation d'un reseau electrique de bord d'un vehicule automobile
WO2016021003A1 (ja) * 2014-08-06 2016-02-11 日産自動車株式会社 エンジンの始動制御装置およびエンジンの始動制御方法
KR20160069874A (ko) 2014-12-09 2016-06-17 현대자동차주식회사 텐덤 스타터를 이용한 엔진 역회전 방지 방법
FR3032308B1 (fr) * 2015-01-29 2017-02-24 Valeo Equip Electr Moteur Systeme de stabilisation d'une tension d'alimentation d'un reseau electrique de bord d'un vehicule automobile
CN106640470B (zh) * 2016-12-31 2018-11-30 科博达技术股份有限公司 用于控制起动机限流器的起动机保护器及其汽车起动控制***

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2417710A (en) * 1944-02-02 1947-03-18 Ohio Brass Co Starter for electric motors
US3344326A (en) * 1964-07-13 1967-09-26 Cutler Hammer Inc Adjustable frequency control system
JPH03970A (ja) * 1989-05-29 1991-01-07 Nissan Motor Co Ltd 機関の始動装置
US5103387A (en) * 1991-01-31 1992-04-07 Northern Telecom Limited High voltage converter
JPH0565861A (ja) * 1991-09-05 1993-03-19 Hitachi Ltd 機関始動装置
US5350992A (en) * 1991-09-17 1994-09-27 Micro-Trak Systems, Inc. Motor control circuit
US6348752B1 (en) * 1992-04-06 2002-02-19 General Electric Company Integral motor and control
FR2736099B1 (fr) * 1995-06-27 1997-08-01 Valeo Equip Electr Moteur Demarreur de vehicule automobile et contacteur pour un tel demarreur comportant un relais auxiliaire de commande integre au contacteur
US5630384A (en) * 1996-01-17 1997-05-20 Unison Industries Limited Partnership Magneto-based ignition system for reciprocating internal combustion engine having a capacitive discharge booster for aiding engine starting
FR2791829B1 (fr) 1999-03-31 2001-06-22 Valeo Equip Electr Moteur Dispositif de commande de demarreur de vehicule automobile protegeant ce dernier de l'usure
JP3458768B2 (ja) * 1999-06-10 2003-10-20 株式会社デンソー 負荷駆動装置
KR100397565B1 (ko) * 2001-01-16 2003-09-13 엘지산전 주식회사 다기능 하이브리드 개폐기
DE50202567D1 (de) * 2001-08-10 2005-04-28 Ebm Papst St Georgen Gmbh & Co Verfahren zur steuerung der kommutierung bei einem elektronisch kommutierten motor, und elektronisch kommutierter motor zur durchführung eines solchen verfahrens
DE102004054367A1 (de) * 2003-11-11 2005-06-16 Remy Inc., Anderson Vorrichtung zur Vermeidung des Mahlens beim Anlassermotor
EP1564862B2 (de) * 2004-02-16 2016-10-05 catem DEVELEC GmbH Kraftfahrzeug-Bordnetz mit einem Spannungswandler
DE102005004326A1 (de) * 2004-08-17 2006-02-23 Robert Bosch Gmbh Startvorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit separatem Einrück- und Startvorgang
JP4296186B2 (ja) * 2006-04-19 2009-07-15 三菱電機株式会社 電動パワーステアリング装置
FR2904160B1 (fr) * 2006-07-24 2008-11-14 Renault Sas Dispositif de commande d'une machine electrique telle qu'un demarreur d'un moteur a combustion interne d'un vehicule
PL2060000T3 (pl) * 2006-09-06 2012-07-31 Siemens Ag Sposób pracy układu silnikowego i układ silnikowy
DE102007015396A1 (de) * 2007-03-30 2008-10-02 Robert Bosch Gmbh Startermechanismus mit mehrstufigem Hubrelais
JP2009068426A (ja) * 2007-09-13 2009-04-02 Toyota Motor Corp エンジン始動制御装置
JP5136214B2 (ja) * 2008-05-29 2013-02-06 株式会社デンソー スタータ
JP5200986B2 (ja) * 2009-02-17 2013-06-05 新神戸電機株式会社 電源装置
DE102009047635A1 (de) * 2009-08-12 2011-02-17 Robert Bosch Gmbh Schaltungsanordnung von einer Startvorrichtung
DE102009047163A1 (de) * 2009-11-26 2011-06-01 Robert Bosch Gmbh Schaltungsanordnung für eine Startvorrichtung

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