(57)【要約】  本発明は、車載電源網（３８，３８’）に配置されている第１の電装品（４２，４２’）に印加される電圧を安定化するための装置および方法に関する。制御ユニット（４６，４６’）により、電圧（Ｕ２，Ｕ２’）の安定化を一切実施すべきではない限り、前記第１の電装品（４２，４２’）が第１の電圧供給ユニット（４０，４０’）に接続されているように開閉ユニット（４６，４６’）の動作制御が行われ、安定化の実施が求められると直ちに、前記第１の電装品（４２，４２’）が蓄電ユニット（３４，３４’）と前記第１の電圧供給ユニット（４０，４０’）とから成る直列回路に接続されるように前記開閉ユニット（４６，４６’）の動作制御が行われる。安定化に引き続いて、第２の電圧供給ユニット（３６，７６）により、前記第１の電圧供給ユニット（４０，４０’）から提供される供給電圧（Ｕ２，Ｕ２’）の値を上回る充電電圧（Ｕ１，Ｕ１’）が提供される。電流は、前記第２の電圧供給ユニット（３６，７６）から出て、前記第２の電装品（４４，４４’）を通って流れる。それにより前記蓄電ユニット（３４，３４’）の充電が可能である。
2014510657.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両（１０，１０’）の車載電源網（３８，３８’）に配置された第１の電装品（４２，４２’）に印加される電圧を安定化するための装置であって、その際に、
前記車載電源網（３８，３８’）は、少なくとも一つの第１の電装品（４２，４２’）以外にも、さらに少なくとも一つの第２の電装品（４４，４４’）と、供給電圧（Ｕ２，Ｕ２’）を提供する第１の電圧供給ユニット（４０，４０’）とを有しており、
少なくとも一時的に電気エネルギを貯蔵するように構成された蓄電ユニット（３４，３４’）と、
充電電圧（Ｕ１，Ｕ１’）を提供するための第２の電圧供給ユニット（３６，７６）と、
少なくとも前記第１の電装品（４２，４２’）、前記蓄電ユニット（３４，３４’）、前記第１の電圧供給ユニット（４０，４０’）および前記第２の電圧供給ユニット（３６，７６）が接続されている開閉ユニット（４６，４６’）と、および、
前記第１の電装品（４２，４２’）に印加される電圧の安定化を実施すべきかどうかを判定するように構成された制御ユニット（３０，３０’）と
を備えており、
安定化を実施すべきでない限り、前記第１の電装品（４２，４２’）が前記第１の電圧供給ユニット（４０，４０’）に接続されているように前記開閉ユニット（４６、４６’）の動作制御を行い、安定化を実施する必要性が生じると直ちに、前記第１の電装品（４２，４２’）が前記蓄電ユニット（３４，３４’）と前記第１の電圧供給ユニット（４０，４０’）とから成る直列回路に接続されるように、前記開閉ユニット（４６，４６’）の動作制御を行うように前記制御ユニット（３０，３０’）がさらに構成されており、その際、
安定化を実施した後、それに引き続いて、前記第２の電圧供給ユニット（３６，７６）が前記第１の電圧供給ユニット（４０，４０’）により提供される供給電圧（Ｕ２，Ｕ２’）を上回る値を持つ充電電圧（Ｕ１，Ｕ１’）を提供して、少なくとも一時的に電流が前記第２の電装品（４４，４４’）を通って流れ、前記第２の電圧供給ユニット（３６，７６）および前記第２の電装品（４４，４４’）により構成される電流の通り道（６２，６２’）を利用した前記蓄電ユニット（３４，３４’）の充電が可能であるように、前記第２の電圧供給ユニット（３６，７６）、前記第２の電装品（４４，４４’）および前記開閉ユニット（４６，４６’）の動作制御をそれぞれ少なくとも一時的に行うように前記制御ユニットがさらに構成されている、
装置。
【請求項２】
前記車両（１０，１０’）が、エンジン（１６，１６’）と第１の電気機械（２８，２８’）とを有すること、その際、
前記第１の電気機械（２８，２８’）が、前記エンジン（１６，１６’）を少なくとも一時的に駆動するように構成されていること、さらにその際、
前記第１の電装品（４２，４２’）に印加される電圧の安定化を実施すべきであるかどうかを判定して、前記第１の電気機械（２８，２８’）による前記エンジン（１６，１６’）の再始動および／または追加始動を実行すべきであるかどうかを評価するように、前記制御ユニット（３０，３０’）がさらに構成されていることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
車両静止状態にて発進信号が発生されると、前記エンジン（１６，１６’）の再始動を実行する必要性が検出され、その際、
前記車両静止状態では、前記車両（１０，１０’）が停止しており、かつ前記エンジン（１６，１６´）が停止しているか、またはカットオフ回転数からゼロまでの間のエンジン回転数で回転していること、および／または、
車両運動状態にてトルク要求が発生されると、前記エンジン（１６，１６’）の追加始動が検出されること、その際、
前記車両運動状態では、前記車両（１０，１０’）が走行しており、かつ前記エンジン（１６，１６’）が停止しているか、カットオフ回転数からゼロまでの間のエンジン回転数で回転していることを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記開閉ユニット（４６，４６’）が、第１の開閉素子（４８，４８’）と第２の開閉素子（５０，５０’）とを有することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項５】
前記蓄電ユニット（３４，３４’）が、キャパシタとして、特にスーパーキャパシタとして構成されていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項６】
前記第２の電装品（４４，４４’）が、前記第１の電圧供給ユニット（４０，４０’）に接続されていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項７】
前記車両（１０、１０’）が、単独または前記エンジン（１６，１６’）と組み合わされて駆動される前記車両（１０，１０’）の駆動輪（１２，１２’）を駆動するように構成された第２の電気機械（６４）を有すること、その際、
前記第２の電圧供給ユニットが、前記第２の電気機械（６４）を含んだ回路（７４）に入力側が接続されている変圧器（７６）であることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項８】
前記第２の電圧供給ユニット（３６）が、車両に備えられている発電機であることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項９】
前記制御ユニット（１０，１０’）がさらに、運転者アクセス信号を評価して、運転者アクセスを検出すると前記蓄電ユニット（３４，３４’）の初期充電を行うように構成されていることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１０】
車両（１０，１０’）の車載電源網（３８，３８’）に配置される第１の電装品（４２，４２’）に印加される電圧を安定化するための方法であって、その際に、
前記車載電源網（３８，３８’）は、少なくとも一つの第１の電装品（４２，４２’）以外にも、さらに少なくとも一つの第２の電装品（４４，４４’）と、供給電圧（Ｕ２，Ｕ２’）を提供する第１の電圧供給ユニットとを有しており、それ以外にも、
少なくとも一時的に電気エネルギを貯蔵するように構成された蓄電ユニット（３４，３４’）と、
充電電圧（Ｕ１，Ｕ１’）を提供するための第２の電圧供給ユニット（３６，７６）と、
少なくとも前記第１の電装品（４２，４２’）、前記蓄電ユニット（３４，３４’）、前記第１の電圧供給ユニット（４０，４０’）および前記第２の電圧供給ユニット（３６，７６）が接続されている開閉ユニット（４６，４６’）とが備えられている方法にして、
制御ユニット（３０，３０’）において進行する、
‐ 前記第１の電装品（４２，４２’）に印加される電圧の安定化を実施すべきであるかどうかを判定する工程、
‐ 安定化を実施すべきではない限り、前記第１の電装品（４２，４２’）が前記第１の電圧供給ユニット（４０，４０’）に接続されているように、前記開閉ユニット（４６，４６’）の動作制御を行う工程、
‐ 安定化を実施する必要性が生じると直ちに、前記第１の電装品（４２，４２’）が前記蓄電ユニット（３４，３４’）と前記第１の電圧供給ユニット（４０，４０’）とから成る直列回路に接続されるように前記開閉ユニット（４６，４６’）の動作制御を行う工程、および、
‐ 安定化を実施した後、それに引き続いて、前記第２の電圧供給ユニット（３６，７６）が前記第１の電圧供給ユニット（４０，４０’）により提供される供給電圧（Ｕ２，Ｕ２’）を上回る値を持つ充電電圧（Ｕ１，Ｕ１’）を提供して、少なくとも一時的に電流が前記第２の電装品（４４，４４’）を通って流れ、前記第２の電圧供給ユニット（３６，７６）および前記第２の電装品（４４，４４’）により構成される電流の通り道（６２，６２’）を利用した前記蓄電ユニット（３４，３４’）の充電が可能であるように、前記第２の電圧供給ユニット（３６，７６）、前記第２の電装品（４４，４４’）および前記開閉ユニット（４６，４６’）の動作制御をそれぞれ少なくとも一時的に行う工程、
から成る方法。
【請求項１１】
プログラムコードを有するデータ媒体を具備したコンピュータプログラム製品であって、前記プログラムコードが請求項１〜９のいずれか一項に記載の装置の内部で進行するときに、請求項１０に記載の方法を実行するように前記データ媒体が構成されている、コンピュータプログラム製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の車載電源網に配置される第１の電装品に印加される電圧を安定化するための装置および方法に関するが、そこではこの車載電源網が、少なくとも一つの第１の電装品以外にも、さらに少なくとも一つの第２の電装品と、供給電圧を提供する第１の電源ユニットとを有している。
【背景技術】
【０００２】
今日の車両には電気部品がふんだんに装備されている。これは、例えばファン、シートヒータ、またはリアガラスヒータなどの単純な機器に始まり、車両の運動性能を表す量を閉ループ制御できるようにするために、もしくはこの量に影響を与えられるようにするために利用される、高度に複雑な制御システムにまで及んでいる。そのような制御システムの例としては、今日既に導入されている車両のサスペンションに影響を与えるシステムや、車両のヨーレートを制御するシステムを挙げられよう。しかし他にも、ブレーキ・バイ・ワイヤ・システムやステア・バイ・ワイヤ・システムなど、将来的に導入可能なシステムについても、言及できるかもしれない。
【０００３】
これらの電気部品を起動したり起動状態に保持したりするためには、これらに電圧を供給することにより、電気エネルギを供給しやらなければならない。その際には、そのために提供される車載電源網の電圧が、わけても特に電圧に対する感受性が高い部類に分類されている電気部品を見据えて、一時的に安定しているか、または安定状態に保持されることが重要となる。車両の走行運転中に発生する車載電源網電圧の不安定さに起因する電気部品の機能不全や機能障害によって、走行運転を無条件で維持することが最早不可能となったり、あるいはそれ以上の走行運転に潜在的なリスクを伴うことになる場合、この電気部品は電圧に対する感受性が高いといえる。逆に電圧に対して不感な部類に分類される電気部品に目を向けた場合、車載電源網電圧の不安定さは、それと比べると大した問題ではないか、あるいは問題にすらなっていない。
【０００４】
ところが正に車両の走行運転中には、例えば負荷または寄生抵抗における電圧降下に起因して、またはいずれかの電装品の所要電流が突出することに起因して、車載電源網電圧に変動を来しかねない様々な事象が生じてしまう。特に所謂エンジン・オート・スタート／ストップ・システムが備えられた車両においては、エンジンの再始動の際に車載電源網電圧に不安定さを来すことがある。その際に、車両がエンジンだけにより駆動される従来方式の車両であるのか、それとも推進用としてエンジンもまた電気機械も搭載されるハイブリッドカーであるのかは、重要ではない。ハイブリッドカー、特にパラレルハイブリッドとして実施される車両においては一般に、車載電源網電圧を安定化するために様々な対策を講じなければならない。何よりも特に電動モータが追加始動されるときには、車載電源網電圧に不安定さを来すことがある。このときにハイブリッドカーは、電気機械だけにより駆動される運転状態にあり、エンジンは、電気機械の代わりに推進のために必要なトルクを発生するために始動されるようになっている。従って正に始動電圧に対する感受性が高い電気部品を見据えると、車載電源網電圧が安定した経時挙動を示すことが非常に重要となる。始動電圧に対する感受性が高い電気部品とは、エンジンの再始動または追加始動時に生じることがある、かなり大きな車載電源網電圧に対して、機能障害や機能不全をもって応答するような部品である。それに加え、車両の走行運転のための再始動工程または追加始動工程の間またはその直後に関係してくる部品も、始動電圧に対する感受性が高い電気部品であることがある。
【０００５】
車載電源網電圧を安定化するために、または安定した車載電源網電圧を提供するために講じられる、各種各様の対策が知られている。例えば、車載電源網電圧に不安定さを来さすことなく、エンジンの再始動または追加始動を可能とする、所謂高電圧始動システムまたは低電圧始動システムを導入することができる。低電圧始動システムは、従来方式の車両においても、またハイブリッドカーにおいても、導入可能である。低電圧始動システムが備えられた車両は、従来型のベース車載電源網に追加して、例えば変圧器やスイッチ等の結合要素を介してこのベース車載電源網に結合されている、補助的な始動用車載電源網を有している。専用のバッテリを利用できるようになっているこの始動用車載電源網から、エンジンの再始動または追加始動に必要な電気エネルギが提供されるのに対して、車両に組み付けられているそれ以外の電気部品の給電は、ベース車載電源網により行われるようになっている。このような実現方式では、補助的な車載電源網、即ち始動用車載電源網を追加しなければならない点が短所となっている。これは、一方では、始動用車載電源網の構成部品自体にも、また両方の電源網を結合するために必要な構成部品にも起因する高コストと抱き合わせとなっている。他方では、自由に利用できる車内の取付け空間には限りがあるために、追加される始動用車載電源網の構成部品の格納に問題を孕んでいる。高電圧始動システムは、パラレルハイブリッドとして構成されたハイブリッドカーにおいて導入される。そのような車両では、エンジンおよび電気機械の相互間接続も、これらと変速機との接続も、通例はクラッチユニットを介して行われるようになっている。それにより一方では、車両を、エンジンだけにより、または電気機械だけにより、または組み合わせモードにおいてその両者により、駆動することができる。他方では、エンジンの再始動または追加始動を電気機械を使用して実現することができる。このような実現方式では、走行運転用に備えられた電気機械が、この電気機械に電気エネルギを供給するために利用される蓄電装置も含めて、車両の推進をもたらすトルクにさらに追加して、エンジンの再始動または追加始動をもたらすトルクも提供しなければならないために、本来必要であるはずの寸法諸元よりも大型に構成する必要がある点が短所となっている。これは、コストアップを来す。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って本発明の課題は、冒頭に記した種類の装置および方法をさらに改良発展させることによって、車両の車載電源網に配置される第１の電装品に印加される電圧の安定化を、そのために部品を追加したり、さらに大型の部品を使用したり、あるいは大きな取付け空間を確保したりする必要なく、実現できるようにすることにある。低コストでしかも取り扱いが簡単な装置、ならびにそれに対応した方法が提供されるようにする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この課題は、少なくとも一時的に電気エネルギを貯蔵するように構成された蓄電ユニット、充電電圧を提供するための第２の電圧供給ユニット、少なくとも第１の電装品と蓄電ユニットと第１の電圧供給ユニットと第２の電圧供給ユニットとが接続されている開閉ユニット、および、第１の電装品に印加される電圧の安定化を実施すべきかどうかを判定するように構成された制御ユニットの各手段を有しており、またその際にはこの制御ユニットが他にも、安定化を実施すべきでない限り、第１の電装品が第１の電圧供給ユニットに接続されているように開閉ユニットの動作制御を行って、安定化を実施する必要が生じると直ちに、第１の電装品が蓄電ユニットと第１の電圧供給ユニットとから成る直列回路に接続されるように開閉ユニットの動作制御を行うように構成されており、さらにその際にはこの制御ユニットが他にも、安定化を実施した後、それに引き続いて、第２の電圧供給ユニットにより、第１の電圧供給ユニットから提供される供給電圧を上回る値を持つ充電電圧が提供されて、少なくとも一時的に電流が第２の電装品を通って流れて、第２の電圧供給ユニットおよび第２の電装品により構成される電流の通り道を利用した蓄電ユニットの充電が可能であるように、第２の電圧供給ユニット、第２の電装品、および開閉ユニットの動作制御をいずれも少なくとも一時的に行うように構成されている、冒頭に記した種類の装置によって解決される。
【０００８】
上述の課題は他にも、制御ユニットにおいて、
‐第１の電装品に印加される電圧の安定化を実施すべきであるかどうかを判定する工程、
‐安定化を実施すべきではない限り、第１の電装品が第１の電圧供給ユニットに接続されているように、開閉ユニットの動作制御を行う工程、
‐安定化を実施する必要が生じると直ちに、第１の電装品が蓄電ユニットと第１の電圧供給ユニットとから成る直列回路に接続されるように、開閉ユニットの動作制御を行う工程、および、
‐安定化を実施した後、それに引き続いて、第２の電圧供給ユニットにより、第１の電圧供給ユニットから提供される供給電圧を上回る値を持つ充電電圧が提供されて、少なくとも一時的に電流が第２の電装品を通って流れて、第２の電圧供給ユニットおよび第２の電装品により構成される電流の通り道を利用した蓄電ユニットの充電が可能であるように、第２の電圧供給ユニット、第２の電装品、および開閉ユニットの動作制御をいずれも少なくとも一時的に行う工程
が実施される、冒頭に記した種類の方法によっても解決される。
【０００９】
本発明に従った装置および本発明に従った方法は、次の考え方に依拠したものである。一方では蓄電ユニットを備え、それにより第１の電装品に印加される電圧の安定化に必要な電気エネルギを提供する。他方ではそれぞれの電装品について、第１の電装品と第２の電装品への類別を行う。第１の電装品とは、電圧に対する感受性が高く、そのために安定化された供給電圧を供給しなければならないような電装品である。第２の電装品とは、安定化されていない供給電圧でも動作可能な、電圧不感型の電装品である。第１の電装品を動作させるために必要な供給電圧の安定化は、必要時に本来の電圧供給ユニットに補助的な蓄電ユニットを直列に接続することによって達成される。それにより、車両に組み付けられている一つまたは複数の電装品を動作させるために一段と高いエネルギ消費量を必要とする、本来であれば不安的な供給電圧を来しかねない車両の運転状態にあるときには、この蓄電ユニットに蓄えられている電気エネルギを供給電圧の安定化に使用できるようにしている。安定化が行われた後に必要となる蓄電ユニットの充電は、第２の電圧供給ユニットと第２の電装品とを利用して実現されるが、これらは両方とも、いずれにせよ車両に組み付けられているものである。従って、部品の追加や大型部品の使用を放棄できるのは勿論、蓄電ユニットの充電専用に備えられる同様に大型の部品となる充電回路すらも何と放棄できるようになり、このためより大きな取付け空間を使用に供する必要もなくなる。全体として低コストでしかも取り扱いが簡単な装置、ならびにそれに対応した方法が提供されることになる。
従って上述の課題は完全に解決されることになる。
【００１０】
第１の電装品に印加される電圧の安定化に引き続いて行われる第２の電圧供給ユニット、第２の電装品、および開閉ユニットの動作制御に関しては、次の点を指摘することができる。第２の電圧供給ユニットと第２の電装品の動作制御は、必ずしも、ある一定の継続時間にわたり、第２の電圧供給ユニットから一段と高い充電電圧が提供され、またその際には同時に第２の電装品が起動されて電流に関して導通状態となるように、行われる必要はない。理論上は、一段と高い充電電圧を提供するために、第２の電装品を同時に起動する必要なく、第２の電圧供給ユニットの動作制御だけが行われると十分である。しかしながら、第２の電装品が起動されて電流がこれを通って流れる場合は、蓄電ユニットのところに生じる電圧降下がさらに大きくなるために、第２の電圧供給ユニットからの一段と高い充電電圧の提供が継続される間に、第２の電装品は少なくとも一時的に起動されるようにしている。
【００１１】
本発明は一貫して、エンジンと第１の電気機械とを有しており、その際にこの第１の電気機械がエンジンを少なくとも一時的に駆動するように構成されており、さらに制御ユニットが、第１の電装品に印加される電圧の安定化を実施すべきであるかどうかを判定して、第１の電気機械によるエンジンの再始動および／または追加始動を実施すべきであるかどうかを評価するするように構成されている車両において導入されるものである。正にこのエンジンの再始動（エンジン・オート・スタート／ストップ・システム搭載車）、またはエンジンの追加始動（ハイブリッドカー）のためには、大量の電気エネルギが必要である。そのような量のエネルギが、車載電源網の供給電圧を提供する電圧供給ユニットから取り出されると、それにより供給電圧には大幅な低下を来すことになる。この不安定さは、第１の電装品（電圧に対する感受性が高い電装品）においては、機能障害または機能不全を来しかねないものである。従ってエンジンの再始動または追加始動の間には、第１の電装品が第１の電圧供給ユニットと蓄電ユニットとから成る直列回路に接続されて、そこから電圧もしくは電気エネルギの供給を受けるようになっている。
【００１２】
既述のようにこの第１の電装品は、電圧に対する感受性が高い、特に始動電圧に対する感受性が高い電装品である。これは例えば走行運転に関連している電装品であるとよい。そのような電装品において、機能不全や機能障害が生じたりすると、それにより走行運転を無条件で維持することが最早不可能となったり、あるいはそれ以上の走行運転に潜在的なリスクを伴うことになりかねない。そのような電装品は、例えば車両のヨーレート制御システム、またはステア・バイ・ワイヤ・システム、またはブレーキ・バイ・ワイヤ・システムであるとよい。第２の電装品は、電圧不感型の、特に始動電圧不感型の電装品であると有利である。これは例えば車両の走行運転には関連していない電装品であるとよい。仮にそのような電装品において、機能不全または機能障害を来したとしても、車両の無制限の走行運転はそれにもかかわらず可能となるだろう。これは例えばリヤガラスヒータ、またはシートヒータ、またはブロアであるとよい。
【００１３】
本発明のさらにもう一つの構成形態においては、車両が静止状態にあるときに、この車両静止状態においては車両が停止しており、かつエンジンが停止しているか、またはカットオフ回転数からゼロまでの間のエンジン回転数で回転しているのであるが、この状態において発進信号が発生されると、エンジンの再始動を実施する必要性が検出される、および／または、車両が運動状態にあるときに、この車両運動状態においては車両が走行しており、かつエンジンが停止しているか、またはカットオフ回転数からゼロまでの間のエンジン回転数で回転しているのであるが、この状態においてエンジントルク要求が出されると、エンジンの追加始動が検出されるようになっている。
【００１４】
再始動時にも、また追加始動時にも、エンジンと車両の駆動輪との動力伝達が行われる接続が目前に迫っていることになる。車両静止状態においても、また車両運動状態においても、エンジンは停止している（エンジン回転数はゼロ）か、または減衰しながら回転運動を行っている（エンジン回転数は、カットオフ回転数とゼロの間）。車両静止状態においては、車両速度の値がゼロでなければならないのに対して、車両運動状態においては、車両速度がゼロ以外の値を有することになる。発進信号は、車両の発進が目前に迫っていることを表すものであるが、この発進は、車両静止状態から開始されなければならない。これは、車両の運転者により開始される発進であるとよい。発進信号として考慮の対象となるのは、ここでは例えば運転者によるクラッチペダルの操作を表す信号である。しかしその代わりにこの発進は、自動化された発進、即ち運転者に関係なく開始される発進であってもかまわない。エンジントルク要求は、現下の車両運動状態において、運転者に依存して、または運転者とは関係なく、エンジンにより設定されるトルクを表したものである。運転者に依存して設定されることになるトルクは、例えば運転者によるアクセルペダルの操作に基づいて発生されるものである。従ってこの場合は、このエンジントルク要求が、アクセルペダル操作を表す量であるとよい。運転者とは関係のないエンジントルク要求については、例えば、エンジンとブレーキへの制御介入を通じて車両の前後運動を制御する前後運動制御システムがこれを発生することができるが、この前後運動制御システムは、例えばアダプティブ・クルーズ・コントロール・システムであるとよい。カットオフ回転数は、例えばクラッチ操作に起因して、エンジンが切り離されたとき、即ちエンジンと駆動輪間の動力伝達が行われる接続状態が途切れたときに、またはその直後に生じるエンジンのエンジン回転数である。このカットオフ回転数は、最初の瞬間はアイドル回転数と等しくなるとよいが、しかし運転状態によってはアイドル回転数を一時的に完全に上回ることがあってもかまわない。
【００１５】
エンジンの再始動および追加始動は、運転者が車両に乗り込んだ後、走行を開始する際に運転者により初めて行われるエンジンの初回始動とは区別される。この初回始動時には、エンジンが最短時間内にある一定の定義済みの大きなトルクを提供することは要求されない。これに対して例えば信号での再始動時には、エンジンにより最短時間内に大きなトルクが提供されなければならない。車両運動状態におけるエンジンの追加始動についても、これと同じことがいえる。この場合はエンジンにより最短時間内に車両運動状態と相関関係にあるトルクが提供されなければならない。
【００１６】
本発明のさらに別の構成形態においては、開閉ユニットが第１の開閉素子と第２の開閉素子とを有している。両方の開閉素子は並列回路として配置されると好適であり、それにより開閉ユニットは有利なことにも二つの異なる開閉状態を取ることができる。第１の開閉状態を取るのは、エンジンの再始動および／または追加始動を実施すべきである場合であるが、このときには第１の電装品が、蓄電ユニットと第１の電圧供給ユニットとから成る直列回路に接続されている。それ以外の場合は第２の開閉状態を取るが、このときには第１の電装品だけが第１の電圧供給ユニットに接続されている。再始動および／または追加始動が行われた後には、開閉ユニットの第１の開閉状態が維持されるように、その動作制御が行われると有利である。開閉素子は両方とも、ＭＯＳＦＥＴトランジスタとして実施されると好適である。
【００１７】
本発明のさらに別の構成形態においては、蓄電ユニットがキャパシタとして、特にスーパーキャパシタとして構成されている。キャパシタは、蓄電池とは異なり、よりシンプルな充電プロセスにより、大幅に少ない時間で急速充電が可能であることを特色としているが、それにより、このキャパシタから給電される機器またはシステムの可用度が向上する。他にもキャパシタは蓄電池よりも高寿命である上に、より高い電力密度を利用できるようになっている。スーパーキャパシタは、電気二重層キャパシタとして構成されている。これは、より大きなエネルギ密度を持つキャパシタである。スーパーキャパシタのこの大容量は、電解液中でイオンが分離し、その際に原子層数層分の厚さと大きな電極表面積を持つ誘電体を形成することに基づくものである。
【００１８】
本発明のさらに別の構成形態においては、第２の電装品が第１の電圧供給ユニットに接続されている。この第２の電装品は、電圧不感型、もしくは始動電圧不感型の電装品である。従ってこの電装品には、必ずしも安定化された電圧を供給する必要はない。このため、例え一時的であっても、その給電を蓄電ユニットと第１の電圧供給ユニットとから成る直列回路を介して行う必要もない。第２の電装品は直接、即ち開閉素子を間に挟むことなく、第１の電圧供給ユニットに接続することができる。それにより、第２の電装品を動作させて、その際にこの第２の電装品を通って流れる電流により蓄電ユニットを充電する可能性が常にもたらされていることになる。
【００１９】
本発明は、パラレルハイブリッドとして構成されたハイブリッドカーに導入されると有利であるが、そのためにこの車両には、単独で、またはエンジンと組み合わされて車両の駆動輪を駆動するうよに構成された第２の電気機械が備えられている。この場合は第２の電圧供給ユニットが、この第２の電気機械が含まれている回路に入力側が接続された変圧器となっている。ハイブリッドカーにおいては、第２の電気機械に電気エネルギが供給されるために、ハイブリッドカーは必然的に、特にそのために構成されて、同様にこの回路に配置されている、第２の蓄電ユニットを利用できるようになっている。従って変圧器への給電は、この第２の蓄電ユニットまたは第２の電気機械のいずれかを介して行えうことができるが、それによりこの変圧器から必要に応じて充電電圧が提供されることを保証している。
【００２０】
逆に車両が従来方式の車両として構成されている場合は、この第２の電圧供給ユニットが車両の既存の発電機であると有利である。従ってこの場合にも必要に応じた充電電圧の提供が保証されることになる。従来方式の車両においては、エンジンの再始動が行われた後には蓄電ユニットの充電が必要となる。エンジンは再始動後には回転しているために、発電機が駆動されて、それにより蓄電ユニットの充電に必要な充電電圧が使用に供されるようにしている。
【００２１】
本発明のさらに別の構成形態においては、制御ユニットが他にも、運転者アクセス信号を評価して、暗転者アクセスが検出されると蓄電ユニットの初期充電を行うように構成されている。この対策には、車両の運転開始時もしくは走行開始時には既に蓄電ユニットが充電済みの状態にあり、それに伴い、必要な場合には第１の電装品に印加される電圧の安定化を行うことができるという長所がある。運転者アクセスの検出は、例えば運転者が車両のロッキングシステムを操作することにより、または、キーレスエントリーシステムにおいて使用されるような、アクセスを可能にする信号を検出することにより、行われるようになっている。あるいはその代わりに、初期充電を開始する基準として、運転者アクセスに代えてイグニッションキーの操作を援用してもかまわない。
【００２２】
第１の電装品に印加される電圧の安定化のために補助的な部品の追加使用を不要とすることにより、余計な取付け空間を不要とする、もしくは余計なコストが発生しないようにするために、本発明に従った装置を実現するに当たっては、車両の既存部品を起用することが好ましい。例えば第１の電気機械が、車両に既存のスタータであり、第１の電圧供給ユニットが車両に既存の車載電源網用のバッテリであると有利である。
【００２３】
当然ながら、上述の各特徴、および以下でさらに説明する特徴は、それぞれ提示されている組み合わせにおいてだけでなく、それ以外の組み合わせにおいても、または単独でも、本発明の範囲を逸脱することなく使用できるものである。
【００２４】
本発明の幾つかの実施例が図面に示されているが、以下ではこれらについて詳細に解説する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に従って構成された車両の概略図である。
【図２】この従来方式の車両において、第１の電装品に印加される電圧を安定化するために、もしくはエンジンを始動するために使用される電気部品の概略的な配線図である。
【図３】本発明に従って構成されたハイブリッドカーの概略図である。
【図４】このハイブリッドカーにおいて、第１の電装品に印加される電圧を安定化するために、もしくはエンジンを始動するために使用される電気部品の概略的な配線図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図１には、駆動輪１２と従動輪１４を有する車両１０が示されている。この車両１０は、従来方式で構成されたものである、即ちこの車両１０は原動機としてエンジン１６だけを有している。エンジン１６は、駆動輪１２に車両１０の推進をもたらすトルクが発生されるようにするために、少なくとも一時的に、クラッチ１８、変速機２０、および差動装置２２を介して、動力伝達が行われるように駆動輪１２に接続できるようになっている。エンジン１６の動作制御は、エンジン制御ユニット２４により行われる。エンジン制御ユニット２４は、そのために必要なデータを各種センサ２６から受け取るようになっている。これらは、エンジン１６の運転状態を表す様々な量、例えばエンジンの回転数および／または温度を検出するために利用されるセンサであるとよい。しかしこれらのセンサ２６により、例えば図示されないアクセルペダルの位置、および／またはエンジン１６に供給される空気の温度等、エンジン１６の運転に影響を与える量が検出されるようにしてもよい。
【００２７】
エンジン制御ユニット２４においては、所謂エンジン・オート・スタート／ストップ・システムが実現されるようになっているが、これによりエンジン１６は、車両１０が停止状態にあるときにはオフにされるようになっている。定義済みのオン条件が存在すると、エンジン１６は自動的に再びオンにされる。このときに実行されるのはエンジン１６の再始動であるが、これは、走行開始時に冷間エンジン１６において最初に実行されなければらないエンジン１６の始動とは区別されるものである。この再始動のためには、後程さらに説明するエンジン１６を駆動する電気機械２８に、相応に高い電流が供給されなければならない。そのような電流を提供することにより、車両１０の車載電源網においては、供給電圧に不安定さを来すことがある。このような不安定さを回避もしくは除去するために、あるいは供給電圧の安定化を実施できるようにするために、車両１０には、本発明に従って、制御ユニット３０と、これにより動作制御される始動ユニット３２が備えられている。
【００２８】
制御ユニット３０は、供給電圧の安定化を実施すべきであるかどうかを判定するように構成されている。これを判定するために、制御ユニット３０は、エンジン１６の再始動を第１の電気機械２８により実行すべきであるかどうかを評価するようになっている。そのために制御ユニット３０には、エンジン制御ユニット２４から、エンジン１６の再始動を実行する必要性を表す信号が供給される。再始動を実行すべきではない限り、供給電圧を安定化する対策が制御ユニット３０により開始されることはない。もっとも再始動の実行が求められる場合は直ちに、制御ユニット３０により安定化対策が開始される。車両静止状態において発進信号が発生されると、エンジン制御ユニット２４において再始動を実行する必要性が検出される。そこではこの車両静止状態が、車両１０が停止しており、かつエンジン１６が停止しているか、またはカットオフ回転数からゼロまでの間のエンジン回転数で回転している状態であると定義される。他にも、再始動の実行を要求する量が相応に供給されたときに、制御ユニット３０において再始動を実行する必要性が直接検出されるようにすることも考えられる。発進信号として考慮の対象となるのは、例えば図示されないクラッチペダルの操作を表す信号である。
【００２９】
これらのセンサ２６には、上記で指摘したセンサ以外にも、運転者アクセスを検出するためのセンサが含まれている。運転者アクセスが検出されたときに、後程さらに説明する蓄電ユニット３４の初期充電を可能とする対策を開始できるようにするために、相応の運転者アクセス信号が制御ユニット３０に供給されるようにしている。
【００３０】
エンジン１６は、第２の電圧供給ユニット３６と協働するように接続されているが、ここでは、この第２の電圧供給ユニット３６が発電機となっている。エンジン１６は運転時にこの発電機３６を駆動するが、そのときにはこの発電機３６から、本発明に従った装置においては充電電圧として使用される電圧が提供されることになる。
【００３１】
図１において選択されている図から、個々の部品間で機能がどのように分担されているかを読み取ることができるが、これは何ら拘束力を持つものではない。当然ながら、個々の部品をこれとは異なる形で編成して、その結果、機能がこれとは異なる形で分担されるようにすることも考えられる。後程さらに説明する図３についても、これと同じことがいえる。
【００３２】
図２に示される概略的な配線図に基づき、始動ユニット３２の構造とならび、制御ユニット３０についても、始動ユニット３２についても、それらがどのように機能するかを解説する。図２においては、図を見易くするために、制御ユニット３０は示されていない。
【００３３】
制御ユニット３０および始動ユニット３２を利用して、車両１０の車載電源網３８の供給電圧Ｕ２を、特定の電装品のために安定化することができる。これは、従来方式で構成されている車両１０においては、エンジン１６の再始動時に実行される。供給電圧Ｕ２は、第１の電圧供給ユニット４０により提供されるが、そこではこれが車載電源網用のバッテリとなっている。この車載電源網３８は、複数の第１の電装品４２を有しているが、図にはその内の一つが例として示されている。この車載電源網３８は他にも複数の第２の電装品４４を有しているが、これについても同様に、その内の一つが例として示されている。第１の電装品４２が、電圧に対する感受性が高い電装品であるのに対して、第２の電装品４４は、電圧不感型の電装品である。既に言及した、スーパーキャパシタとして実施される蓄電ユニット３４には、電気エネルギが貯蔵される。既に言及した、ここでは発電機として構成されている第２の電圧供給ユニット３６は、充電電圧Ｕ１を提供する。第１の電気機械２８は、例えば車両１０にいずれにせよ組み付けられているスタータである。
【００３４】
始動ユニット３２は他にも開閉ユニット４６を有しており、またこの開閉ユニット４６は、第１の開閉素子４８と第２の開閉素子５０を有しているが、その際にこれらの開閉素子が両方とも、半導体素子として、好ましくはＭＯＳＦＥＴとして実施されたものであるとよい。開閉素子４８、５０は両方とも、第１の開閉素子端子５２と第２の開閉素子端子５４とを夫々一つずつ有しているが、そこでは両者の第１の開閉素子端子５２が電気的に互いに接続されている。
【００３５】
図２の図面から読み取ることができるように、第１の電気機械２８、第２の電圧供給ユニット３６、第１の電圧供給ユニット４０、第１の電装品４２、および第２の電装品４４はいずれも端子を二つずつ有しており、その一方の端子はいずれも基準電位５６に、ここでは地電位に接続されている。基準電位５６に接続されない方の端子は、それぞれの電気接続部を実現するために次のように接触されている。第２の電圧供給ユニット３６および第１の電装品４２については、それぞれの端子が両方の第１開閉素子端子５２に接続されている。第１の電気機械２８、第１の電圧供給ユニット４０、および第２の電装品４４については、それぞれの端子が第１開閉素子４８の第２開閉素子端子５４にも、また蓄電ユニット３４の第１の蓄電ユニット端子５８にも接続されている。蓄電ユニット３４の第２の蓄電ユニット端子６０は、第２開閉素子５０の第２開閉素子端子５４に接続されている。
【００３６】
既述のように、制御ユニット３０は、エンジン１６の再始動を理由として、第１の電装品に印加される電圧の安定化を実施すべきかどうかを判定するように構成されている。そのような安定化を実施すべきではない限り、開閉ユニット４６が、第１の開閉素子４８が閉じられ、第２の開閉素子５０が開かれている第２の開閉状態をとるように、制御ユニット３０により開閉ユニット４６の動作制御が行われる。それにより第１の電装品４２だけが第１の電圧供給ユニット４０に接続されて、そこから電圧の供給を受けることになる。上述の安定化を実施する必要性が生じると直ちに、開閉ユニット４６が、第１の開閉素子４８が開かれ、第２の開閉素子５０が閉じられている第１の開閉状態をとるように、制御ユニット３０により開閉ユニット４６の動作制御が行われる。それにより第１の電装品４２は、蓄電ユニット３４と第１の電圧供給ユニット４０とから成る直列回路に接続されることになる。蓄電ユニット３４から提供される電圧がさらに追加されることにより、第１の電装品４２は、再始動工程の間は安定した電圧供給を受けることになる。再始動工程の最初から最後まで第１の電装品４２を安定させるためには、蓄電ユニット３４から提供される電流が不足する場合は、さらに第２の電圧供給ユニット３６から安定化のためのエネルギが追加供給されるとよい。
【００３７】
安定化が実施された後、もしくは再始動工程が終了した後は、それに引き続いて、制御ユニット３０により、第２の電圧供給ユニット３６、第２の電装品４４、および開閉ユニット４６の動作制御が次のように行われる。開閉ユニット４６については、これが引き続いて第１の開閉状態を取るように、動作制御が行われる。第２の電圧供給ユニット３６についいては、これにより、第１の電圧供給ユニット４０から提供される供給電圧Ｕ２を上回る値を持つ充電電圧Ｕ１が提供されるように、動作制御が行われる。第２の電装品４４については、少なくとも一時的にこれを通り電流が流れて、第２の電圧供給ユニット３６および第２の電装品４４により構成される電流の通り道６２を利用した蓄電ユニット４５の充電が可能となるように、動作制御が行われる。この充電工程の間は、第２の供給ユニットにより提供される充電電圧Ｕ１が、例えば約１５．５Ｖの値に上昇されることによって、供給電圧Ｕ２が約１２Ｖのオーダーである場合は、蓄電ユニット３４のところに約３．５Ｖのオーダーの電圧が生じることになる。この充電工程の終了後に、制御ユニット３０は、少なくとも開閉ユニット４６の動作制御を、第１の開閉素子４８が閉じられて、第２の開閉素子５０が開かれているように、行うようになっている。
【００３８】
運転者アクセスが検出されると、蓄電ユニット３４の初期充電が誘発されるが、これは好適には運転者によるエンジン１６の始動直後に行われるようになっている。この充電の際には、制御ユニット３０により、上記で再始動工程の後、それに引き続いて行われる充電工程との関係で説明したのと同じように、第２の電圧供給ユニット３６、第２の電装品４４、および開閉ユニット４６の動作制御が行われるようになっている。
【００３９】
図２に示されている各部品を動作させるために通常は車両に備えられている、それ以外の部品については、図を見易くするために、図２においては図示を断念した。ここではその例として、第１の電気機械２８を第１の電圧供給ユニット３８から切り離すことができるスイッチを挙げられる。ここではこうした部品が省略されているが、これは何ら拘束力を持つものではない。図４に示される図についても同様である。
【００４０】
図３には、ハイブリッドカーとして製造された車両１０’が示されているが、これはパラレルハイブリッドカーとして、好適にはプラグイン・ハイブリッド機能を備えて構成されている。この車両１０’は、エンジン・オート・スタート／ストップ・システムが備えられたものであるとよいが、しかし必ずしもそうである必要はない。この機能については、上記で図１および２との関係で行った説明を参照されたい。図３および４に示される、図１および２に示される部品と同一または同等の機能を利用できるようになっている部品は、同じ符号で、いずれにせよこれにダッシュ記号（’）を付して、示されており、これらについては図１および２との関係で行った説明を参照されたい。以下では、新たに追加される部品または変更されている機能についてのみ説明する。
【００４１】
車両１０’は、エンジン１６’にさらに追加して、変速機２０’および差動装置２２’を介して車両１０’の駆動輪１２’を駆動することができる第２の電気機械６４を利用できるようになっている。この第２の電気機械６４による駆動は、単独で、またはエンジン１６’と組み合わされて行うことができる。第２の電気機械６４は、例えば同期機として、特にハイブリッド同期機として、または非同期機として構成されたものであるとよい。これには、高電圧蓄電器６６から、２００Ｖから４００Ｖのオーダーであるとよい高電圧Ｕ０が供給されるようになっている。第２の電気機械６４および高電圧蓄電器６６は、図３においては一つにまとめられて電気駆動ユニット６８を形成しているが、その動作制御は相応に設えられたパワーエレクトロニクス７０にり行われるようになっている。高電圧Ｕ０は、この第２の電気機械６４以外にも、複数の第３の電装品７２に供給されるが、図にはその内の一つが例として示されている。この第３の電装品７２は、例えばエアコンコンプレッサであるとよい。電圧Ｕ０に関する上記に提示した値の範囲は、何ら拘束力を持つものではない。電圧Ｕ０が前記下限値を大幅に下回っている、もしくは前記上限値を大幅に上回っている、例えば２０Ｖから６００Ｖまでの電圧Ｕ０の値を想定することができる電化アーキテクチャとのからみで本発明を導入することも考えられる。
【００４２】
第２の電気機械６４、高電圧蓄電器６６、および第３の電装品７２は、一つの回路７４を形成しており、これに変圧器７６の入力側が接続されている。この変圧器７６により、高電圧Ｕ０は、第１の電圧供給ユニット４０’により提供される供給電圧Ｕ２’のオーダーにある低電圧Ｕ１’に変換される。この変圧器７６は、充電電圧Ｕ１’を既に提供することができる第２の電圧供給ユニットを具現している。この変圧器７６は、少なくとも一つのスイッチング特性を有する半導体素子を内蔵したＤＣ−ＤＣコンバータとなっている。この半導体素子のスイッチング時間の変更を通じて、変圧器７６により提供される電圧Ｕ１’を調整することができる。これらの電圧Ｕ０’、Ｕ１’およびＵ２’は、直流電圧である。電圧Ｕ１およびＵ２についても同様である。
【００４３】
この場を借りて言及しておくが、図３に示される概略図では、図示される部品がドライブトレインの主要部品だけに限定されている。この図から読み取ることができる、第２の電気機械６４と変速機２０’との結合方式は、具体的な機械的構成方式に何ら制約を加えるものではない。当然ながら第２の電気機械６４は、例えばクラッチ１８’と変速機２０’との間に、動力伝達が行われるように結合されたものであってもかまわない。
【００４４】
ハイブリッドカー１０’には、車両１０’が所定の運転状態にあるときにエンジン１６’の追加始動を可能とするために利用される、追加始動機能が備えられている。これらの運転状態にあるときには、車両が走行しており、このため一定の車両速度を有している。しかしいずれにせよエンジン１６’は、動力が伝達されて駆動輪１２’に作用するトルクが発生されるように駆動輪１２’とは接続されていない。車両１０’の推進に必要なトルクは、第２の電気機械６４に由来している。ここで、そのような第２の電気機械６４によりもたらされる車両運動の間に、推進に必要なトルクが、第２の電気機械６４によっては最早発生されず、むしろエンジン１６’によってそれぞれの駆動輪１２’に発生されなければならないとする。例えば、トルクが、有利なことにも第２の電気機械６４によっては最早提供されずに、むしろエンジン１６’によって提供されることになるような値に、車両速度が上昇したために。このトルク提供方式の変更を、運転者には気付かれないようにするためには、即ちショックなしでこれが行われるようにするためには、追加始動時にエンジン１６’から短い時間内に定義済みの大きなトルクが提供されることが不可欠となる。この追加始動は、第１の電気機械２８’を利用して行われる。上記で説明した再始動と同様に、そのためにこの第１の電気機械２８’には相応に高い電流が供給されなければならない。この追加始動時にも、車両１０’の車載電源網３８’においてそのような電流を用意することによって、供給電圧Ｕ２’に不安定さを来すことがある。制御ユニット３０’およびこれにより動作制御される始動ユニット３２’は、これらの不安定さが回避もしくは除去されるように、もしくは個々の電装品のための供給電圧の安定化を実施可能であるように、構成されている。
【００４５】
制御ユニット３０’は、第１の電気機械２８’によりエンジン１６’の追加始動を実行すべきであるかどうかを評価するように構成されている。そのために制御ユニット３０’には、エンジン制御ユニット２４’から発する、エンジン１６’の追加始動を実行する必要性を表している、相応の信号が供給される。追加始動を実施すべきではない限り、第１の電装品４２’に印加される電圧の安定化を実現するために利用される対策が制御ユニット３０’により開始されることはない。しかしながら追加始動の実行が求められる場合は直ちに、エンジン制御ユニット２４’により安定化対策が開始されることになる。エンジン制御ユニット２４’においては、いずれかの車両運動状態においてトルク要求が存在する場合に、エンジン１６’の追加始動を実行する必要性が検出されるようになっている。そこではこの車両運動状態が、車両１０’が走行しており、かつエンジン１６’が停止しているか、またはカットオフ回転数からゼロまでの間のエンジン回転数で回転している状態であると定義される。しかし他にも、追加始動の実行を要求する量が相応に供給されたときに、制御ユニット３０において追加始動を実行する必要性が直接検出されるようにすることも考えられる。エンジントルク要求が存在するのは、例えば図示されないアクセルペダルが運転者により操作されたことを表す信号が存在する場合である。これに補足して、および／またはその代わりに、前後運動制御システムにより発生される信号が存在する場合であってもかまわない。車両１０’には、相応のセンサ２６’が備えられている。
【００４６】
既に言及したように、ハイブリッドカー１０’は、これにさらにエンジン・オート・スタート／ストップ・システムを補足して構成されたものであってもかまわない。そのために必要な個々の部品の構成方式については、図１および２に関する上記の説明を参照されたい。
【００４７】
図４からは、何よりも特に始動ユニット３２’の構造を読み取ることができる。その具体的な構造については、図１および２に関する上記の説明を参照されたい。第１の電気機械２８、蓄電ユニット３４、第１の電圧供給ユニット４０、第１の電装品４２、第２の電装品４４、開閉ユニット４６、および変圧器７６の回路への接続方式については、図２に関する説明を参照されたい。因みにここでは変圧器７６が第２の電圧供給ユニット３６に相当している。
【００４８】
制御ユニット３０’および始動ユニット３２’を使用することにより、第１の電装品４２’に印加される電圧を安定化することができる。そのために制御ユニット３０’は、エンジン１６’の再始動を実行する必要性に基づき、安定化を実施すべきであるかどうかを判定する。そのような安定化を実施すべきではない限り、開閉ユニット４６’が第２の開閉状態をとるように、その動作制御が制御ユニット３０’により行われる。従って第１の電装品４２’だけが第１の電圧供給ユニット４０’に接続されることになる。上述の安定化の実行が求められる場合は直ちに、開閉ユニット４６’が第１の開閉状態をとるように、その動作制御が制御ユニット３０’により行われる。従って第１の電装品４２’は、蓄電ユニット３４’と第１の電圧供給ユニット４０’とから成る直列回路に接続されることになる。追加始動の最初から最後まで第１の電装品４２’を安定させるためには、蓄電ユニット３４’から提供される電流が不足する場合は、さらに変圧器７６から安定化のためのエネルギが追加供給されるとよい。
【００４９】
第１の電装品４２’に印加される電圧の安定化の実施後、もしくは再始動工程の終了後は、それに引き続いて、変圧器７６、第２の電装品４４’、および開閉ユニット４６’の動作制御が制御ユニット３０’により次のように行われる。開閉ユニット４６’については、これが引き続いて第１の開閉状態を取るように、動作制御行われる。変圧器７６については、これにより、第１の電圧供給ユニット４０’から提供される供給電圧Ｕ２’を上回る値を持つ充電電圧Ｕ１’が提供されるように、動作制御が行われる。第２の電装品４４’については、少なくとも一時的にこれに電流が流れることにより、変圧器７６および第２の電装品４４’により構成される電流の通り道６２’が実現されるように、動作制御行われる。変圧器は、充電工程の間には、充電電圧Ｕ１’が例えば約１５．５Ｖの値に上昇されるように動作制御されるが、それにより供給電圧Ｕ２’が約１２Ｖのオーダーである場合は、蓄電ユニット３４’に約３．５Ｖのオーダーの電圧が生じることになる。充電工程の終了後には、第１の開閉素子４８’が閉じられて、第２の開閉素子５０が開かれているように、制御ユニット３０’により少なくとも開閉ユニット４６’の動作制御が行われるようになっている。
【００５０】
運転者アクセスが検出されると、蓄電ユニット３４’の初期充電が誘発される。その手順については、図２に関する説明を参照されたい。因みにここでは第２の電圧供給ユニット３６の代わりに変圧器７６の動作制御が行われるようになっている。
【００５１】
この場を借りて再度確認しておくが、制御ユニット３０’および始動ユニット３２’により実施することができる機能の範囲は、ハイブリッドカー１０’の装備の程度に応じて変わってくる。ハイブリッドカー１０’にエンジン・オート・スタート／ストップ・システムが備えられていない場合は、これらの両ユニットにより、追加始動工程だけが実行されるようにするとよい。逆にハイブリッドカー１０’にエンジン・オート・スタート／ストップ・システムが備えられている場合は、これらの両ユニットによりさらに再始動工程も追加して実行されるようにするとよい。
【００５２】
最後に再度、本発明の長所を説明する。本発明により、エンジンの追加始動および／または再始動時には、車載電源網の内部で、いずれにせよ車両に組み付けられている部品だけを利用して、エネルギ供給を遂行することができる。、例えば追加始動用のバッテリ等、補助的な部品の追加は一切不要である。それ以外にも、推進を実現するために、ハイブリッドカーに備えられる電気機械の寸法諸元を、推進要件を充足するために必要な寸法諸元を上回る値に決定する必要はない。それ以外にも、本発明に従った車載電源網の内部における有利な回路接続方式およびそれに随伴した運転戦略により、蓄電ユニットの充電用の充電回路の使用を放棄することができる。全体として、供給電圧を安定化する装置を低コストで構成することができる。
【００５３】
以上では本発明に従った装置および付属の方法を、車両の車載電源網に配置される第１の電装品に印加される電圧を安定化するための装置および方法として説明した。しかしこの装置および方法は、個々の電装品のための供給電圧の安定化が実行されるようになっている、エンジンの始動のための、特にエンジンの追加始動および再始動のための装置および方法として見做すこともできる。
【符号の説明】
【００５４】
１０  車両
１２  駆動輪
１４  従動輪
１６  エンジン
１８  クラッチ
２０  変速機
２２  差動装置
２４  エンジン制御ユニット
２６  センサ
２８  第１の電気機械
３０  制御ユニット
３２  始動ユニット
３４  蓄電ユニット
３６  第２の電圧供給ユニット
３８  車載電源網
４０  第１の電圧供給ユニット
４２  第１の電装品
４４  第２の電装品
４６  開閉ユニット
４８  第１開閉素子
５０  第２開閉素子
５２  第１開閉素子端子
５４  第２開閉素子端子
５６  基準電位
５８  第１蓄電ユニット端子
６０  第２蓄電ユニット端子
６２  電流の通り道
６４  第２の電気機械
６６  高電圧蓄電器
６８  電気駆動ユニット
７０  パワーエレクトロニクス
７２  第３の電装品
７４  回路
７６  変圧器
【図１】
2014510657.tif 000003
【図２】
2014510657.tif 000004
【図３】
2014510657.tif 000005
【図４】
2014510657.tif 000006
【国際調査報告】
2014510657.tif 000007
2014510657.tif 000008
2014510657.tif 000009
2014510657.tif 000010
2014510657.tif 000011
2014510657.tif 000012