JPH05278536A - 自動車の機内回路電圧を制御する方法およびこの方法を実行する装置 - Google Patents
自動車の機内回路電圧を制御する方法およびこの方法を実行する装置Info
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- B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
- B60L58/18—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 強力な電力消費体、例えばスターターを作動
させることによって生じる副作用即ち、他の弱い電力消
費体、例えば照明装置やラジオに影響を与えない、自動
車の機内回路電圧を制御する方法とその装置を提供す
る。 【構成】 主バッテリーＡ，補助バッテリーＡ２とこれ
等を並列に接続するリレーＲ１，Ｒ２の接点１４，１５
を主バッテリーＡと補助バッテリーＡ２間の導線１３の
間に設け、スターターの使用や非使用に応じて、上記バ
ッテリーの接点を切り換え、機内回路電圧の変化の速度
を制限している。
させることによって生じる副作用即ち、他の弱い電力消
費体、例えば照明装置やラジオに影響を与えない、自動
車の機内回路電圧を制御する方法とその装置を提供す
る。 【構成】 主バッテリーＡ，補助バッテリーＡ２とこれ
等を並列に接続するリレーＲ１，Ｒ２の接点１４，１５
を主バッテリーＡと補助バッテリーＡ２間の導線１３の
間に設け、スターターの使用や非使用に応じて、上記バ
ッテリーの接点を切り換え、機内回路電圧の変化の速度
を制限している。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、自動車の主バッテリ
ーが発電機から給電されていて、少なくとも一つの強力
な電力消費体、特にエンジンのスターターと、弱い電力
消費体、特に照明回路とを備え、運転時に自動車の機内
回路電圧を制御する方法に関する。更に、この発明は上
記方法を実行すう装置にも関する。
ーが発電機から給電されていて、少なくとも一つの強力
な電力消費体、特にエンジンのスターターと、弱い電力
消費体、特に照明回路とを備え、運転時に自動車の機内
回路電圧を制御する方法に関する。更に、この発明は上
記方法を実行すう装置にも関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車の通常の運転モードでは、今まで
例外のある場合にのみ、および自動車を停車させる場合
にのみ、エンジンを止めている。以前では、自動車が進
行している間でも、あるいは短時間の停車時にも燃料の
節約のため、その都度エンジンを止める研究が行われて
いた。特に、発進運転のような未だ走行している自動車
では、エンジンが動作している場合、接続されている発
電機から供給される電力の消費機能が保証されている必
要がある。装備されている自動車のバッテリーはそれに
合わせて設計されていなければならない。エンジンを再
スタートさせる場合、バッテリーはスタータによって強
く負担が加わる。それに応じて、機内回路電圧は急激に
低下する。個々の電力消費体、例えば接続されているラ
ジオは上記の急激な電圧降下によって不能になる。更
に、自動車の照明、特にヘッドライトやバックライトに
顕著なチラツキが生じる。
例外のある場合にのみ、および自動車を停車させる場合
にのみ、エンジンを止めている。以前では、自動車が進
行している間でも、あるいは短時間の停車時にも燃料の
節約のため、その都度エンジンを止める研究が行われて
いた。特に、発進運転のような未だ走行している自動車
では、エンジンが動作している場合、接続されている発
電機から供給される電力の消費機能が保証されている必
要がある。装備されている自動車のバッテリーはそれに
合わせて設計されていなければならない。エンジンを再
スタートさせる場合、バッテリーはスタータによって強
く負担が加わる。それに応じて、機内回路電圧は急激に
低下する。個々の電力消費体、例えば接続されているラ
ジオは上記の急激な電圧降下によって不能になる。更
に、自動車の照明、特にヘッドライトやバックライトに
顕著なチラツキが生じる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この発明の課題は、強
力な電力消費体を作動させると生じる副作用、例えば他
の電力消費体への作用を制限するか、あるいは全く防止
することにある。
力な電力消費体を作動させると生じる副作用、例えば他
の電力消費体への作用を制限するか、あるいは全く防止
することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記の課題は、この発明
により、冒頭に述べた種類の自動車の機内回路電圧を制
御する方法にあって、機内回路の電圧あるいは弱い電力
消費体に利用できる電圧の可変が、電力消費体や発電機
の使用と非使用に応じて上記可変の速度に関して制限さ
れることによって解決されている。
により、冒頭に述べた種類の自動車の機内回路電圧を制
御する方法にあって、機内回路の電圧あるいは弱い電力
消費体に利用できる電圧の可変が、電力消費体や発電機
の使用と非使用に応じて上記可変の速度に関して制限さ
れることによって解決されている。
【０００５】更に、上記の課題は、この発明により、冒
頭に述べた種類の自動車の機内回路電圧を制御する装置
にあって、電力消費体や発電機の使用や非使用に応じて
機内回路電圧の変化をその速度に関して制限する手段が
設けてあることによって解決されている。
頭に述べた種類の自動車の機内回路電圧を制御する装置
にあって、電力消費体や発電機の使用や非使用に応じて
機内回路電圧の変化をその速度に関して制限する手段が
設けてあることによって解決されている。
【０００６】この発明による他の有利な構成は特許請求
の範囲の従属請求項に記載されている。
の範囲の従属請求項に記載されている。
【０００７】
【作用】特定な電力消費体は機内回路電圧のゆっくりと
した変化に対してかなり鈍感である。自動車の照明設備
に関して機内回路電圧の変化速度が少ないことも同じよ
うに好ましい。チラツキのあるヘッドライトの信号効果
は、光強度の変化が人の目の一定の危険しきい値以上に
なった時のみ生じる。光強度がゆっくりと変わり、従っ
てヘッドライトのゆっくりとしたチラツキは目で検知で
きない。説明した方法の条件は、機内回路電圧が一定値
を維持していることにある。この時、変化速度は０であ
る。
した変化に対してかなり鈍感である。自動車の照明設備
に関して機内回路電圧の変化速度が少ないことも同じよ
うに好ましい。チラツキのあるヘッドライトの信号効果
は、光強度の変化が人の目の一定の危険しきい値以上に
なった時のみ生じる。光強度がゆっくりと変わり、従っ
てヘッドライトのゆっくりとしたチラツキは目で検知で
きない。説明した方法の条件は、機内回路電圧が一定値
を維持していることにある。この時、変化速度は０であ
る。
【０００８】自動車の主バッテリーに並列に接続された
補助バッテリーを使用する場合、強力な電力消費体、特
にスターターを自動車の主バッテリーからの電力を供給
している間に、機内回路電圧、あるいは弱い電力消費体
に使用する電圧を自動車の主バッテリーから切り離され
た補助バッテリーから取り出すと有利である。従って、
シターターを使用することによって生じる主バッテリー
の電圧降下は弱い電力消費体の通電に影響を与えない。
補助バッテリーを使用する場合、強力な電力消費体、特
にスターターを自動車の主バッテリーからの電力を供給
している間に、機内回路電圧、あるいは弱い電力消費体
に使用する電圧を自動車の主バッテリーから切り離され
た補助バッテリーから取り出すと有利である。従って、
シターターを使用することによって生じる主バッテリー
の電圧降下は弱い電力消費体の通電に影響を与えない。
【０００９】特許請求の範囲に規定したこの発明の装置
に使用する手段は、特に主バッテリーに並列接続された
補助電圧源である。主バッテリーと補助電圧源のバッテ
リーの定格電圧が同じ値であると有利である。
に使用する手段は、特に主バッテリーに並列接続された
補助電圧源である。主バッテリーと補助電圧源のバッテ
リーの定格電圧が同じ値であると有利である。
【００１０】他の構成では、主バッテリーに直列接続さ
れた補助電圧源を設けている。強い電力消費体、例えば
スターターを作動させる場合、電圧降下は補助電圧源か
らの補助電圧によってバックアップされる。
れた補助電圧源を設けている。強い電力消費体、例えば
スターターを作動させる場合、電圧降下は補助電圧源か
らの補助電圧によってバックアップされる。
【００１１】
【実施例】以下では、この発明の実施例を図面に基づき
より詳しく説明する。個々の実施例の回路図には、自動
車産業で通常の端子記号あるいは部品記号が使用されて
いる。異なった図面に使用する同じ参照符号は同じ部品
あるいは同じ作用をする部品を意味する。
より詳しく説明する。個々の実施例の回路図には、自動
車産業で通常の端子記号あるいは部品記号が使用されて
いる。異なった図面に使用する同じ参照符号は同じ部品
あるいは同じ作用をする部品を意味する。
【００１２】スターター付エンジンと弱い電力消費体
（以下では照明回路と称される）の電気回路とを備えた
自動車を前提とする。この回路にはラジオも接続されて
いる。自動車に一定の走行状態に応じてエンジンを自動
停止したり再スタートさせる装置を備えていると有利で
ある。この背景には、アイドリング中あるいは一定走行
中の燃料消費を回避する努力がある。三つの運転状態が
区別される。即ち、 −エンジン（内燃機関）が働いていて、発電機は自動車
電子回路（機内回路網）に給電し、バッテリーを充電し
ている。 −エンジンが停止していて、発電機は電力を供給してい
ず、機内回路網はバッテリーから給電されている。 −エンジンのスターターが使用され、スターターと機内
回路網が電気エネルギを使用する。
（以下では照明回路と称される）の電気回路とを備えた
自動車を前提とする。この回路にはラジオも接続されて
いる。自動車に一定の走行状態に応じてエンジンを自動
停止したり再スタートさせる装置を備えていると有利で
ある。この背景には、アイドリング中あるいは一定走行
中の燃料消費を回避する努力がある。三つの運転状態が
区別される。即ち、 −エンジン（内燃機関）が働いていて、発電機は自動車
電子回路（機内回路網）に給電し、バッテリーを充電し
ている。 −エンジンが停止していて、発電機は電力を供給してい
ず、機内回路網はバッテリーから給電されている。 −エンジンのスターターが使用され、スターターと機内
回路網が電気エネルギを使用する。
【００１３】図１は自動車の主バッテリーＡとこれに並
列に接続された補助バッテリーＡ２とを示す。これ等の
バッテリーはほぼ同じ定格電圧を有する。負極はそれぞ
れ大地に接続されている。
列に接続された補助バッテリーＡ２とを示す。これ等の
バッテリーはほぼ同じ定格電圧を有する。負極はそれぞ
れ大地に接続されている。
【００１４】導線１２を介して図示していないスタータ
ーが主バッテリーＡに接続されている。他の導線１３は
リレー接点１４と他のリレー接点１５を経由して補助バ
ッテリーＡ２に通じている。両方のリレー接点１４，１
５の間の導線には記号１６が付けてある。
ーが主バッテリーＡに接続されている。他の導線１３は
リレー接点１４と他のリレー接点１５を経由して補助バ
ッテリーＡ２に通じている。両方のリレー接点１４，１
５の間の導線には記号１６が付けてある。
【００１５】リレー接点１４はリレーＲ１に付属する。
このリレーは端子５０を介して図示していないスタータ
ーの制御信号に応答する。リレー接点１５はリレーＲ４
に付属し、導線１７を介して図示していないエンジンの
停止信号によって操作される。導線１６から、即ちリレ
ー接点１４，１５の間から照明回路用の導線１８とラジ
オを給電するための導線１９が出ている。エンジンが動
作している時には、両方のリレー接点１４，１５は閉じ
ている。リレーＲ１は電流を流す時、つまりスターター
を使用している時には開いている。リレーＲ４は電流が
流れている時、つまりエンジンが動作している限り、閉
じている。エンジンの停止と共に、リレー接点１５は開
き、補助バッテリー２は残りの回路から分離される。ス
ターターが操作されると、直ちにリレーＲ１が応答し、
リレー接点１４が開く。同時に、リレーＲ４が接点１５
を閉ざす。照明回路とラジオ用の導線１８，１９はこの
時専ら補助バッテリーＡ２からの給電を行っているが、
スターターは導線１２を介して主バッテリーＡから電力
を受け取る。通常、この期間では、導線１６の電圧は導
線１３の電圧よりかなり高い。リレーあるいは補助バッ
テリーが故障した場合、照明回路とラジオの全体的な故
障を防止するため、導線１３，１６はリレー接点１４に
並列にダイオードＤ１を介して橋絡されている。
このリレーは端子５０を介して図示していないスタータ
ーの制御信号に応答する。リレー接点１５はリレーＲ４
に付属し、導線１７を介して図示していないエンジンの
停止信号によって操作される。導線１６から、即ちリレ
ー接点１４，１５の間から照明回路用の導線１８とラジ
オを給電するための導線１９が出ている。エンジンが動
作している時には、両方のリレー接点１４，１５は閉じ
ている。リレーＲ１は電流を流す時、つまりスターター
を使用している時には開いている。リレーＲ４は電流が
流れている時、つまりエンジンが動作している限り、閉
じている。エンジンの停止と共に、リレー接点１５は開
き、補助バッテリー２は残りの回路から分離される。ス
ターターが操作されると、直ちにリレーＲ１が応答し、
リレー接点１４が開く。同時に、リレーＲ４が接点１５
を閉ざす。照明回路とラジオ用の導線１８，１９はこの
時専ら補助バッテリーＡ２からの給電を行っているが、
スターターは導線１２を介して主バッテリーＡから電力
を受け取る。通常、この期間では、導線１６の電圧は導
線１３の電圧よりかなり高い。リレーあるいは補助バッ
テリーが故障した場合、照明回路とラジオの全体的な故
障を防止するため、導線１３，１６はリレー接点１４に
並列にダイオードＤ１を介して橋絡されている。
【００１６】図示していない実施例では、補助バッテリ
ーＡ２はエンジンを切った時でも自動車バッテリーＡに
並列接続され、ただスターターを使用している間にの
み、自動車バッテリーから分離して導線１８，１９によ
り給電が行われるように接続されている。
ーＡ２はエンジンを切った時でも自動車バッテリーＡに
並列接続され、ただスターターを使用している間にの
み、自動車バッテリーから分離して導線１８，１９によ
り給電が行われるように接続されている。
【００１７】図２は主バッテリーＡに直列に接続された
補助バッテリーＡ３を備えた回路を示す。導線１２は図
示していないスターターに通じ、導線１３はダイオード
Ｄ１を経由してラジオ付の照明回路に通じている（導線
１８／１９）。更に、導線１８，１９は導線２０を経由
して電圧を供給される。二つの導線を接続するため（１
８／１９−２０）、リレーＫ１０１に対応する接点を備
えている。記号Ｋ１０１Ｍはリレーの接地点を示す。図
２には、イグニッションを点火する場合にＫ１０１への
接点が開き、導線１８／１９は主バッテリーＡから給電
を受ける。
補助バッテリーＡ３を備えた回路を示す。導線１２は図
示していないスターターに通じ、導線１３はダイオード
Ｄ１を経由してラジオ付の照明回路に通じている（導線
１８／１９）。更に、導線１８，１９は導線２０を経由
して電圧を供給される。二つの導線を接続するため（１
８／１９−２０）、リレーＫ１０１に対応する接点を備
えている。記号Ｋ１０１Ｍはリレーの接地点を示す。図
２には、イグニッションを点火する場合にＫ１０１への
接点が開き、導線１８／１９は主バッテリーＡから給電
を受ける。
【００１８】導線１３に並列に、導線２１が主バッテリ
ーＡに接続している。この主バッテリーに補助バッテリ
ーＡ３を充電するため、あるいは得られた充電電流をこ
の補助バッテリーに給電するため受動回路網ＮＷ（破線
で示す）が接続している。回路網ＮＷと補助バッテリー
Ａ３の間の導線２２には、２極接点Ｋ１，Ｋ２を有する
他のリレーＫ１０３がある。接点Ｋ２は導線２２の中に
ある。他のリレーＫ１０２が設けてある。このリレーは
導線２２とは反対の主バッテリーＡ３の導線２３を、導
線２４を介して導線２１に、つまり主バッテリーＡに、
あるいは導線２５を介して大地に接続する。リレー接点
Ｋ１は前記導線２５にあり大地に通じている。リレーＫ
１０１，Ｋ１０２，Ｋ１０３を目的に合わせて駆動する
と、補助バッテリーＡ３を充電のために主バッテリーＡ
との並列回路と、導線２０あるいは導線１８／１９に給
電し、照明回路とラジオ用の主バッテリーＡとの直列回
路との間での切換をもたらす。これには、図示していな
い切換論理回路が設けてある。この回路は冒頭に記載し
た動作状態に応じてリレーを駆動する。
ーＡに接続している。この主バッテリーに補助バッテリ
ーＡ３を充電するため、あるいは得られた充電電流をこ
の補助バッテリーに給電するため受動回路網ＮＷ（破線
で示す）が接続している。回路網ＮＷと補助バッテリー
Ａ３の間の導線２２には、２極接点Ｋ１，Ｋ２を有する
他のリレーＫ１０３がある。接点Ｋ２は導線２２の中に
ある。他のリレーＫ１０２が設けてある。このリレーは
導線２２とは反対の主バッテリーＡ３の導線２３を、導
線２４を介して導線２１に、つまり主バッテリーＡに、
あるいは導線２５を介して大地に接続する。リレー接点
Ｋ１は前記導線２５にあり大地に通じている。リレーＫ
１０１，Ｋ１０２，Ｋ１０３を目的に合わせて駆動する
と、補助バッテリーＡ３を充電のために主バッテリーＡ
との並列回路と、導線２０あるいは導線１８／１９に給
電し、照明回路とラジオ用の主バッテリーＡとの直列回
路との間での切換をもたらす。これには、図示していな
い切換論理回路が設けてある。この回路は冒頭に記載し
た動作状態に応じてリレーを駆動する。
【００１９】回路網ＮＷには、補助バッテリーＡ３に正
確な充電過程を行うための部品がある。その場合、通常
放電時に電流・電圧を制限することが大切である。この
種の回路網は原理的に周知で、詳しく説明することはし
ない。補助バッテリーＡ３は、主バッテリーＡの半分あ
るいは全定格電圧の間にある定格電圧があると好まし
い。容量と重量および占有場所は、主バッテリーＡの場
合よりかなり小さい補助バッテリーＡ２の場合と同じで
ある。回路網ＮＷは上記データに適当に合わせる必要が
ある。
確な充電過程を行うための部品がある。その場合、通常
放電時に電流・電圧を制限することが大切である。この
種の回路網は原理的に周知で、詳しく説明することはし
ない。補助バッテリーＡ３は、主バッテリーＡの半分あ
るいは全定格電圧の間にある定格電圧があると好まし
い。容量と重量および占有場所は、主バッテリーＡの場
合よりかなり小さい補助バッテリーＡ２の場合と同じで
ある。回路網ＮＷは上記データに適当に合わせる必要が
ある。
【００２０】補助バッテリーＡ３の電圧は、回路網ＮＷ
の出力側で導線２２に接続する導線２６を経由して電圧
制御装置ＳＲに導入され、そこで一定の電圧に制御さ
れ、最終的に導線２０とリレーＫ１０１を経由して導線
１８，１９（照明回路、ラジオ）に導入される。直流電
圧を一定値、あるいは制御入力端で予め指定して可変で
きる値に制御する電圧制御装置の構成は、同様に周知で
あるので、これ以上の説明はしない。制御装置の原理に
応じて、導線２０中に生じる電圧値は電圧制御装置の入
力端２７に帰還結合している。
の出力側で導線２２に接続する導線２６を経由して電圧
制御装置ＳＲに導入され、そこで一定の電圧に制御さ
れ、最終的に導線２０とリレーＫ１０１を経由して導線
１８，１９（照明回路、ラジオ）に導入される。直流電
圧を一定値、あるいは制御入力端で予め指定して可変で
きる値に制御する電圧制御装置の構成は、同様に周知で
あるので、これ以上の説明はしない。制御装置の原理に
応じて、導線２０中に生じる電圧値は電圧制御装置の入
力端２７に帰還結合している。
【００２１】電圧制御装置ＳＲの目標電圧は、入力端２
７に直列接続された他の制御回路ＭＳ（破線で示す）か
ら供給される。この回路の入力端２８は主バッテリーＡ
あるいは導線２１に接続している。従って、制御回路Ｍ
Ｓの入力値は主バッテリーＡの端子間電圧である。制御
回路ＭＳでは、主バッテリーの端子間電圧の制限された
変化速度で追従する電圧値が形成される。即ち、例えば
スターターを使用して、主バッテリーの電圧が急速に低
下する場合でも、出力端２９には端子間電圧にゆっくり
しか追従しないモデル電圧が出力する。ここでも、入力
端２８に帰還が行われている。電圧制御装置はモデル電
圧を入力値として受け取るので、スターターが動作して
いる場合、導線１８，１９に主バッテリーＡの端子間電
圧より高く、この端子間電圧にゆっくりとしか追従しな
い電圧が利用できる。制御回路ＭＳは異なった方式で形
成できる。例えば、受動部品を用いて適当な演算増幅器
から形成された弁別器と積分器として構成することもで
きる。
７に直列接続された他の制御回路ＭＳ（破線で示す）か
ら供給される。この回路の入力端２８は主バッテリーＡ
あるいは導線２１に接続している。従って、制御回路Ｍ
Ｓの入力値は主バッテリーＡの端子間電圧である。制御
回路ＭＳでは、主バッテリーの端子間電圧の制限された
変化速度で追従する電圧値が形成される。即ち、例えば
スターターを使用して、主バッテリーの電圧が急速に低
下する場合でも、出力端２９には端子間電圧にゆっくり
しか追従しないモデル電圧が出力する。ここでも、入力
端２８に帰還が行われている。電圧制御装置はモデル電
圧を入力値として受け取るので、スターターが動作して
いる場合、導線１８，１９に主バッテリーＡの端子間電
圧より高く、この端子間電圧にゆっくりとしか追従しな
い電圧が利用できる。制御回路ＭＳは異なった方式で形
成できる。例えば、受動部品を用いて適当な演算増幅器
から形成された弁別器と積分器として構成することもで
きる。
【００２２】図２に関連して先に説明した実施例の変形
では、制御回路ＭＳが一定の出力電圧を供給するので、
電圧制御装置ＳＲも同じように一定の電圧を出力する。
制御回路ＭＳを使用しないが、一定電圧を供給する他の
回路を使用する実施例も可能である。
では、制御回路ＭＳが一定の出力電圧を供給するので、
電圧制御装置ＳＲも同じように一定の電圧を出力する。
制御回路ＭＳを使用しないが、一定電圧を供給する他の
回路を使用する実施例も可能である。
【００２３】可変モデル電圧を使用する図２の回路構成
に対しても、また予め定めて一定電圧を使用する回路構
成に対しても異なった二つの駆動原理が可能である。エ
ンジンが停止したら直ぐ、あるいはスターターが使用さ
れている場合に初めて、補助バッテリーＡ３を直列に接
続してもよい。正規運転では、つまり、エンジンが運転
されている場合には、リレーＫ１０１が図２に示す位置
にある、つまり導線２０から分離されている。リレーＫ
１０３の接点Ｋ１，Ｋ２は閉じていて、リレーＫ１０２
は図示している接点位置にある。つまり、導線２３は接
地されている。従って、補助バッテリーＡ３は主バッテ
リーＡに並列に接続され、両方のバッテリーは図示して
いない発電機から充電されている。
に対しても、また予め定めて一定電圧を使用する回路構
成に対しても異なった二つの駆動原理が可能である。エ
ンジンが停止したら直ぐ、あるいはスターターが使用さ
れている場合に初めて、補助バッテリーＡ３を直列に接
続してもよい。正規運転では、つまり、エンジンが運転
されている場合には、リレーＫ１０１が図２に示す位置
にある、つまり導線２０から分離されている。リレーＫ
１０３の接点Ｋ１，Ｋ２は閉じていて、リレーＫ１０２
は図示している接点位置にある。つまり、導線２３は接
地されている。従って、補助バッテリーＡ３は主バッテ
リーＡに並列に接続され、両方のバッテリーは図示して
いない発電機から充電されている。
【００２４】切換には、つまりエンジンを停止させた
後、あるいはエンジンを始動させて初めて、リレーＫ１
０２が応答するので、導線２３は導線２４，２１を経由
して主バッテリーＡに接続する。従って、補助バッテリ
ーＡ３は直列に接続される。主バッテリーＡと補助バッ
テリーＡ３の電圧の和、あるいはそれより少ない値は電
圧制御装置ＳＲを介して照明回路とラジオ（導電１８，
１９）を提供する。
後、あるいはエンジンを始動させて初めて、リレーＫ１
０２が応答するので、導線２３は導線２４，２１を経由
して主バッテリーＡに接続する。従って、補助バッテリ
ーＡ３は直列に接続される。主バッテリーＡと補助バッ
テリーＡ３の電圧の和、あるいはそれより少ない値は電
圧制御装置ＳＲを介して照明回路とラジオ（導電１８，
１９）を提供する。
【００２５】自動車が停止している場合には、補助バッ
テリーはリレーＫ１０２，Ｋ１０３により他の回路から
切り離される。図１と図２の実施例は同じように出力電
子回路の構成要素、例えばサイリスター等でも構成でき
る。
テリーはリレーＫ１０２，Ｋ１０３により他の回路から
切り離される。図１と図２の実施例は同じように出力電
子回路の構成要素、例えばサイリスター等でも構成でき
る。
【００２６】図３は補助バッテリーなしの回路を示す。
図１と図２のように、導線１３はダイオードＤ１を介し
て照明回路あるいはラジオ（導線１８，１９）に通じ
る。同様に主バッテリーＡから給電される導線２１に
は、バッテリーの端子間電圧に応じて上に説明したモデ
ル電圧を発生する制御回路ＭＳがある。制御回路ＭＳに
は、電圧制御装置ＳＲＸが後続している。この電圧制御
装置ＳＲＸは導線２６を介してバッテリーの端子間電圧
の供給を受ける。電圧制御装置ＳＲＸには、低い直流電
圧を高い直流電圧に変換する回路（ＤＣ−ＤＣ変換器）
がある。従って、電圧制御装置ＳＲＸの出力端（導線２
０）および照明回路あるいはラジオ（導線１８，１９）
に対して実際の端子間電圧より高い電圧を供給できる。
図１と図２でのリレーのような補助駆動処置は不要であ
る。むしろ、電圧制御装置ＳＲＸが一定の端子間電圧以
下で動作するように回路を構成できる。
図１と図２のように、導線１３はダイオードＤ１を介し
て照明回路あるいはラジオ（導線１８，１９）に通じ
る。同様に主バッテリーＡから給電される導線２１に
は、バッテリーの端子間電圧に応じて上に説明したモデ
ル電圧を発生する制御回路ＭＳがある。制御回路ＭＳに
は、電圧制御装置ＳＲＸが後続している。この電圧制御
装置ＳＲＸは導線２６を介してバッテリーの端子間電圧
の供給を受ける。電圧制御装置ＳＲＸには、低い直流電
圧を高い直流電圧に変換する回路（ＤＣ−ＤＣ変換器）
がある。従って、電圧制御装置ＳＲＸの出力端（導線２
０）および照明回路あるいはラジオ（導線１８，１９）
に対して実際の端子間電圧より高い電圧を供給できる。
図１と図２でのリレーのような補助駆動処置は不要であ
る。むしろ、電圧制御装置ＳＲＸが一定の端子間電圧以
下で動作するように回路を構成できる。
【００２７】モデル電圧で動作する全ての実施例では、
モデル電圧の下限を設けると有利である。この処置によ
って、場合によって壊れやすい回路部品あるいは回路が
低すぎる電圧で故障することを防止できる。
モデル電圧の下限を設けると有利である。この処置によ
って、場合によって壊れやすい回路部品あるいは回路が
低すぎる電圧で故障することを防止できる。
【００２８】モデル電圧の原理によって、電流容量の点
で望ましいバッテリー電圧への調節を行う電圧制御が可
能になり、照明回路に不利な効果が生じることがない。
モデル電圧の変化速度は、 0.15 V/s に制限すると有利
である。
で望ましいバッテリー電圧への調節を行う電圧制御が可
能になり、照明回路に不利な効果が生じることがない。
モデル電圧の変化速度は、 0.15 V/s に制限すると有利
である。
【００２９】図４ａ〜４ｅは、種々の運転状態で生じる
電圧値を示す。Ｕ２はエンジンが動作している時に機内
回路網に通常生じる電圧を示し、出力電圧とも称する。
この電圧は通常約 13.8 V にまでなる。Ｕ１はスタータ
ーを使用している間に最も低くなる電圧で、約７Ｖまで
低下する。Ｔ１はエンジンを止めた時点を示す。Ｔ２と
Ｔ３はスターターの動作の初めと終わりを示す。自動車
のバッテリーＡの電圧は破線で示してあるが、照明回路
の電圧は実線で示してある。
電圧値を示す。Ｕ２はエンジンが動作している時に機内
回路網に通常生じる電圧を示し、出力電圧とも称する。
この電圧は通常約 13.8 V にまでなる。Ｕ１はスタータ
ーを使用している間に最も低くなる電圧で、約７Ｖまで
低下する。Ｔ１はエンジンを止めた時点を示す。Ｔ２と
Ｔ３はスターターの動作の初めと終わりを示す。自動車
のバッテリーＡの電圧は破線で示してあるが、照明回路
の電圧は実線で示してある。
【００３０】図４ａは図１の回路に関連している。この
回路は、バッテリーＡ，Ａ２が常時並列に接続されるよ
うに構成されている。スターターを使用すると（時点Ｔ
２）先ず、両方のバッテリーが分離し、照明回路が補助
バッテリーＡ２から給電される。時点Ｔ１後の電圧降下
は発電機からの充電電圧が無くなることによって生じ
る。照明回路の顕著な第二の電圧降下は時点Ｔ２以後に
生じる。何故なら、この時には照明回路が未だ補助バッ
テリーＡ２から給電されているからである。
回路は、バッテリーＡ，Ａ２が常時並列に接続されるよ
うに構成されている。スターターを使用すると（時点Ｔ
２）先ず、両方のバッテリーが分離し、照明回路が補助
バッテリーＡ２から給電される。時点Ｔ１後の電圧降下
は発電機からの充電電圧が無くなることによって生じ
る。照明回路の顕著な第二の電圧降下は時点Ｔ２以後に
生じる。何故なら、この時には照明回路が未だ補助バッ
テリーＡ２から給電されているからである。
【００３１】図４ｂも同様に図１の回路に関連してい
る。しかし、両方のバッテリーはエンジンが止まると
（時点Ｔ１）、直ちに互いに分離する。時点Ｔ２まで照
明回路は自動車のバッテリーＡからしか給電を受けてい
ない。スターターが使用されると初めて、照明回路が補
助バッテリーＡ２に切り換わる。従って、この時にもう
一度照明回路に小さな電圧降下が生じるが、この値は図
４ａのものより小さい。
る。しかし、両方のバッテリーはエンジンが止まると
（時点Ｔ１）、直ちに互いに分離する。時点Ｔ２まで照
明回路は自動車のバッテリーＡからしか給電を受けてい
ない。スターターが使用されると初めて、照明回路が補
助バッテリーＡ２に切り換わる。従って、この時にもう
一度照明回路に小さな電圧降下が生じるが、この値は図
４ａのものより小さい。
【００３２】図４ｃと図４ｄは図２の回路に関連し、電
圧制御装置のバイアスとして一定電圧、つまり不可変モ
デル電圧を使用する構成の回路に関連する。図４ｂと全
く同じように、時点Ｔ２まで照明回路は自動車のバッテ
リーＡから給電を受けている。スターターを使用する
と、補助バッテリーＡ３が直列に接続され、電圧制御装
置が照明回路に所望の電圧を供給する。図４ｄは電圧制
御装置がエンジンと止めると共に既に動作している場合
に関連する。スターターの使用は照明回路の電圧に影響
を与えない。発電機が電圧制御装置から供給される電圧
より高い電圧を供給する場合に初めて、この電圧制御装
置を再び動作させる（時点Ｔ３以後）。
圧制御装置のバイアスとして一定電圧、つまり不可変モ
デル電圧を使用する構成の回路に関連する。図４ｂと全
く同じように、時点Ｔ２まで照明回路は自動車のバッテ
リーＡから給電を受けている。スターターを使用する
と、補助バッテリーＡ３が直列に接続され、電圧制御装
置が照明回路に所望の電圧を供給する。図４ｄは電圧制
御装置がエンジンと止めると共に既に動作している場合
に関連する。スターターの使用は照明回路の電圧に影響
を与えない。発電機が電圧制御装置から供給される電圧
より高い電圧を供給する場合に初めて、この電圧制御装
置を再び動作させる（時点Ｔ３以後）。
【００３３】図４ｅも同様に図２の回路に関連するが、
可変モデル電圧を使用する。図４ｄの場合と丁度同じよ
うに、エンジンを止めると同時に電圧制御装置が動作す
る。しかし、電圧は図４ｄのように急激には低下しな
い。変化速度で制限されたモデル電圧を予め指定するこ
とによって、電圧制御装置によって生じる電圧も、そし
て照明回路の電圧もゆっくりとしか変化しない。電圧波
形（破線で示す）はランプ形状に似ている。モデル電圧
は自動車のバッテリーＡの端子間電圧に向かう。時点Ｔ
２とＴ３の間では、図４ｅの場合、照明回路の電圧が更
に低下することを認めることができない。特に壊れやす
い装置、例えばラジオの故障を防止するため、モデル電
圧に対する図２の制御回路ＭＳに最小値を設ける。
可変モデル電圧を使用する。図４ｄの場合と丁度同じよ
うに、エンジンを止めると同時に電圧制御装置が動作す
る。しかし、電圧は図４ｄのように急激には低下しな
い。変化速度で制限されたモデル電圧を予め指定するこ
とによって、電圧制御装置によって生じる電圧も、そし
て照明回路の電圧もゆっくりとしか変化しない。電圧波
形（破線で示す）はランプ形状に似ている。モデル電圧
は自動車のバッテリーＡの端子間電圧に向かう。時点Ｔ
２とＴ３の間では、図４ｅの場合、照明回路の電圧が更
に低下することを認めることができない。特に壊れやす
い装置、例えばラジオの故障を防止するため、モデル電
圧に対する図２の制御回路ＭＳに最小値を設ける。
【００３４】説明したどの回路でも、発生する電圧変化
が少なく、照明回路の信号効果や機能低下が生じない。
が少なく、照明回路の信号効果や機能低下が生じない。
【００３５】
【発明の効果】以上説明したように、この発明による方
法と装置により、強力な電力消費体を作動させると生じ
る副作用、例えば他の電力消費体への作用を制限する
か、あるいは全く防止できる。
法と装置により、強力な電力消費体を作動させると生じ
る副作用、例えば他の電力消費体への作用を制限する
か、あるいは全く防止できる。
【図１】自動車の主バッテリーに並列接続された補助バ
ッテリーを備えた電圧供給部の回路図を示す。
ッテリーを備えた電圧供給部の回路図を示す。
【図２】自動車の主バッテリーに並列および直列に接続
された補助バッテリーと電圧制御部を備えた装置の回路
図である。
された補助バッテリーと電圧制御部を備えた装置の回路
図である。
【図３】自動車の主バッテリーと電圧制御装置を備えた
装置の回路図である。
装置の回路図である。
【図４】この発明による方法を使用する場合、あるいは
この発明による装置を利用する場合の種々の典型的な電
圧波形図である。
この発明による装置を利用する場合の種々の典型的な電
圧波形図である。
Ａ 主バッテリー Ａ２，Ａ３ 補助バッテリー ＳＲ 電圧制御装置 ＭＳ 制御回路 ＮＷ 回路網 Ｒ１，Ｒ２，Ｋ１０１，Ｋ１０２，Ｋ１０３ リ
レー Ｋ１，Ｋ２，１４，１５ リレー接点 １２，１３，１６〜２６ 導線 ２７ ＳＲの入力端 ２８ ＭＳの入力端
レー Ｋ１，Ｋ２，１４，１５ リレー接点 １２，１３，１６〜２６ 導線 ２７ ＳＲの入力端 ２８ ＭＳの入力端
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウイルヘルム・トラウトマン ドイツ連邦共和国、カルバーラー、アム・ グローセン・フエルト、13 (72)発明者 パウルス・ハイデマイヤー ドイツ連邦共和国、ウオルフスブルク13、 ジユートリング、７
Claims (27)
- 【請求項１】 自動車の主バッテリーが発電機から給電
されていて、少なくとも一つの強力な電力消費体、特に
エンジンのスターターと、弱い電力消費体、特に照明回
路とを備え、運転時に自動車の機内回路電圧を制御する
方法において、機内回路の電圧あるいは弱い電力消費体
に利用できる電圧の可変が、電力消費体や発電機の使用
と非使用に応じて上記可変の速度に関して制限されるこ
とを特徴とする方法。 - 【請求項２】 強力な電力消費体、特にスターターに自
動車の主バッテリー（Ａ）から電力を給電している間
に、自動車の主バッテリー（Ａ）に並列に接続された補
助バッテリー（Ａ２）を使用する場合、機内回路電圧あ
るいは弱い電力消費体に利用できる電圧が主バッテリー
（Ａ）から解放された補助バッテリーから取り出される
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】 エンジンが動作している場合、主バッテ
リー（Ａ）と補助バッテリー（Ａ２）とが並列に接続さ
れ、発電機から電力を供給され、エンジンを止めた後、
補助バッテリー（Ａ２）が切り離し、機内回路網は主バ
ッテリー（Ａ）から給電され、主バッテリー（Ａ）を介
してエンジンをスタートさせるため、機内回路網が補助
バッテリー（Ａ２）に切り換わることを特徴とする請求
項２に記載の方法。 - 【請求項４】 エンジンが動作している場合、主バッテ
リー（Ａ）と補助バッテリー（Ａ２）とが並列に接続さ
れ、発電機から電力を供給され、エンジンを止めた後、
主バッテリー（Ａ）と補助バッテリー（Ａ２）が並列に
接続されたままで、主バッテリー（Ａ）を介してエンジ
ンをスタートさせるため、補助バッテリーが主バッテリ
ーから切り離され、機内回路網に給電するために接続さ
れることを特徴とする請求項２に記載の方法。 - 【請求項５】 強力は電力消費体、特にスターターを使
用する場合、好ましくは低減された電圧の補助バッテリ
ーを主バッテリーに直列に接続し、特に強力な電力消費
体を主バッテリーから給電し、残りの電力消費体を二つ
のバッテリーの直列回路から給電することを特徴とする
請求項１に記載の方法。 - 【請求項６】 エンジンと止めたりエンジンをスタート
させるため、低い電圧の補助バッテリーが主バッテリー
に直列に接続され、特に弱い電力消費体あるいは照明回
路が二つのバッテリーの直列回路から電圧を受け取るこ
とを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の方
法。 - 【請求項７】 主バッテリー（Ａ）と補助バッテリー
（Ａ２）の直列回路の出力端に出力する電圧は電圧制御
装置（ＳＲ）によって一定に維持されることを特徴とす
る請求項５または６に記載の方法。 - 【請求項８】 主バッテリー（Ａ）の電圧から、この主
バッテリーに制限された変化速度で追従するモデル電圧
が求まり、前記直列回路の電圧がモデル電圧の値に制御
されることを特徴とする請求項５〜７の何れか１項に記
載の方法。 - 【請求項９】 電力消費体、特に照明回路に使用される
電圧は、エンジンを止めた後、場合によって可変できる
一定値に制御されることを特徴とする請求項１に記載の
方法。 - 【請求項１０】 主バッテリー（Ａ）の電圧から、この
主バッテリーに制限された変化速度で追従するモデル電
圧が求まり、電力消費体に使用する電圧がモデル電圧の
値に制御されることを特徴とする請求項９に記載の方
法。 - 【請求項１１】 モデル電圧は下向きに制限されている
か、あるいは下限値を越えないことを特徴とする請求項
８〜１０の何れか１項に記載の方法。 - 【請求項１２】 電力消費体に使用する電圧あるいは機
内回路電圧やモデル電圧の変化速度は 0.15 V/s に制限
されることを特徴とする請求項１〜１１の何れか１項に
記載の方法。 - 【請求項１３】 自動車の主バッテリー（Ａ）が発電機
から給電されていて、少なくとも一つの強力な電力消費
体、特にエンジンのスターターと、弱い電力消費体、特
に照明回路とを備え、運転時に、特に請求項１〜１２の
何れか１項の方法を実行するため、自動車の機内回路電
圧を制御する装置において、電力消費体や発電機の使用
や非使用に応じて機内回路電圧の変化をその速度に関し
て制限する手段が設けてあることを特徴とする装置。 - 【請求項１４】 主バッテリー（Ａ）に並列に接続され
た補助電圧源（Ａ２）が設けてあることを特徴とする請
求項１３に記載の装置。 - 【請求項１５】 補助電圧源（Ａ２）は、切換装置、特
にリレー（Ｒ１，Ｒ４）によって主バッテリー（Ａ）か
ら切り離しできることを特徴とする請求項１４に記載の
装置。 - 【請求項１６】 補助電圧源（Ａ２）は、切換装置、特
にリレー（Ｒ１，Ｒ４）によって、強力な電力消費体を
主バッテリー（Ａ）に切り換える場合、特にスターター
を使用する場合、弱い電力消費体、特に照明回路への給
電のために切り換わることを特徴とする請求項１４ある
いは１５に記載の装置。 - 【請求項１７】 補助電圧源（Ａ２）の定格電圧は、ほ
ぼ主バッテリー（Ａ）の定格電圧に相当することを特徴
とする請求項１３〜１６の何れか１項に記載の装置。 - 【請求項１８】 主バッテリー（Ａ）に直列接続された
補助電圧源（Ａ３）が設けてあることを特徴とする請求
項１３に記載の装置。 - 【請求項１９】 補助電圧源（Ａ３）は切換装置、特に
リレー（Ｋ１０２，Ｋ１０３）によって、エンジンと止
めた時、主バッテリー（Ａ）から切り離されることを特
徴とする請求項１８に記載の装置。 - 【請求項２０】 補助電圧源（Ａ３）は切換装置、特に
リレー（Ｋ１０１，Ｋ１０２，Ｋ１０３）によって、強
力な電力消費体を主バッテリー（Ａ）に切り換える場
合、特にスターターを使用する場合、主バッテリー
（Ａ）に直列に接続され、他の電力消費体に利用できる
電圧を高め、電圧源の直列回路の出力電圧は電圧制御装
置（ＳＲ）によって制御できることを特徴とする請求項
１８あるいは１９に記載の装置。 - 【請求項２１】 出力電圧は電圧制御装置によって一定
に維持されることを特徴とする請求項１８〜２０の何れ
か１項に記載の装置。 - 【請求項２２】 補助電圧源（Ａ３）の定格電圧は主に
主バッテリー（Ａ）の定格電圧の半分に相当し、最大そ
の定格電圧に達することを特徴とする請求項１８〜２１
の何れか１項に記載の装置。 - 【請求項２３】 自動車のバッテリー（Ａ）の電圧に依
存するが、この電圧と一致しないモデル電圧を再現する
制御回路（ＭＳ）を設け、電圧制御装置（ＳＲ）の出力
端の電圧をモデル電圧に調節することを特徴とする請求
項１８〜２２の何れか１項に記載の装置。 - 【請求項２４】 補助電圧源（Ａ３）は切換装置、特に
リレー（Ｋ１０２ＭＫ１０３）によって、エンジンを止
めた時、自動車のバッテリーに直列接続されることを特
徴とする請求項２３に記載の装置。 - 【請求項２５】 主バッテリー（Ａ）に直列に接続され
た電圧安定化回路が設けてあることを特徴とする請求項
１３に記載の装置。 - 【請求項２６】 電圧安定化回路は、自動車のバッテリ
ーの電圧に依存するが、この電圧に一致しないモデル電
圧を再現する制御回路（ＭＳ）を有し、電圧安定化回路
はバッテリー電圧より高い電圧に制御するためＤＣ−Ｄ
Ｃ変換器を備えた電圧制御装置（ＳＲＸ）を有し、電圧
制御装置の出力端の電圧がモデル電圧に調節できること
を特徴とする請求項２５に記載の装置。 - 【請求項２７】 自動車が所定の交通状況に応じてエン
ジンの自動停止とスタートを行う手段を保有し、エンジ
ンを備えた自動車に関連して請求項１３〜２６の何れか
１項の装置を使用すること。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4204277 | 1992-02-13 | ||
| DE4204277:1 | 1992-02-13 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05278536A true JPH05278536A (ja) | 1993-10-26 |
| JP3497521B2 JP3497521B2 (ja) | 2004-02-16 |
Family
ID=6451617
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00687893A Expired - Fee Related JP3497521B2 (ja) | 1992-02-13 | 1993-01-19 | 自動車の機内回路の電圧を制御する方法およびこの方法を実施する装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5455463A (ja) |
| JP (1) | JP3497521B2 (ja) |
| DE (1) | DE4302809B4 (ja) |
| FR (1) | FR2687511B1 (ja) |
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