(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関を有する自動車用の始動電流制限システムであって、
−  バッテリ端子に接続されることが可能な少なくとも第１の電気接続部品と、
−  始動機に接続されることが可能な第２の電気接続部品と、
−  前記第１の接続部品と前記第２の接続部品との間に接続され、電流量制御装置を有する分岐及び電気抵抗を有する分岐を備える並列回路と、
を有し、
−  前記電流量制御装置は、半導体を有する第１のスイッチ・ネットワークからなる、始動電流制限システムであって、
−  前記電気抵抗は、第２のスイッチ・ネットワークによって前記第１の電気接続部品に接続され、前記始動動作の終了時に、前記始動機と前記始動電流制限システムとの間の接続線を電位なしに切り替えるため、前記第１及び前記第２のスイッチ・ネットワークは可逆的に切り替え可能である
ことを特徴とする始動電流制限システム。
【請求項２】
前記抵抗は平坦な部品として形成されることを特徴とする請求項１に記載の始動電流制限システム。
【請求項３】
前記抵抗は、少なくとも部分的には、前記端子窪みの境界壁及び／または外縁に平行に延在し、且つ／または前記抵抗は、一部において前記端子窪みの前記境界壁または前記端子窪みの前記外縁に沿って案内されることを特徴とする請求項１または２に記載の始動電流制限システム。
【請求項４】
前記抵抗は平坦な部品であり、その前記幅延在方向は、一部において前記バッテリ端子の長手軸に実質的に平行に延在することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の始動電流制限システム。
【請求項５】
前記第１の接続部品はバッテリ端子ターミナルであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の始動電流制限システム。
【請求項６】
前記第１の接続部品は、少なくとも、前記バッテリ端子ターミナルに接続される第１の電気的接続点及び前記バッテリ端子ターミナルに接続される第２の電気的接続点を有し、前記第１の電気的接続点は前記電流量制御装置を有する前記分岐に接続され、前記第２の電気的接続点は前記電気抵抗を有する前記分岐に接続されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の始動電流制限システム。
【請求項７】
前記第１の接続部品は、バッテリ端子ターミナルに接続される第１の接続領域と前記第１の接続領域に対して角度をなして延在し、前記電気抵抗を有する分岐及び前記電流量制御装置を有する分岐の両方に接続される第２の接続領域を備える電流分配レールを有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の始動電流制限システム。
【請求項８】
前記第２の接続領域は平坦な部品として形成されることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の始動電流制限システム。
【請求項９】
前記第２の接続領域は、少なくとも部分的に、前記端子窪みの境界壁または外縁に平行に延在し、且つ／または前記第２の接続領域は、一部において前記端子窪みの前記境界壁または前記端子窪みの前記外縁に沿って案内されることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の始動電流制限システム。
【請求項１０】
前記第２の接続領域は平坦な部品であり、その前記幅延在方向は、一部において前記バッテリ端子の長手軸に実質的に平行に延在することを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の始動電流制限システム。
【請求項１１】
前記第１の接続部品は、前記車両の発電機及び／または消費機器ネットワークに対する電気接続を有することを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の始動電流制限システム。
【請求項１２】
前記第１及び／または前記第２のスイッチ・ネットワークは、電気的に並列に接続される少なくとも２つのスイッチを有することを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の始動電流制限システム。
【請求項１３】
前記電流量制御装置を有する前記分岐は、前記バッテリ端子の周りの第１の円区分内に主に配置され、前記電気抵抗を有する前記分岐は、前記バッテリ端子の周りの前記第１の円区分と異なる第２の円区分内に主に配置されることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の始動電流制限システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本主題は、特に内燃機関を有する自動車用の始動電流制限システムであって、バッテリ端子に接続することができる少なくとも第１の電気接続部品、始動機に接続することができる第２の電気接続部品、並びに第１の接続部品と第２の接続部品との間に接続され、電流量制御装置を有する分岐及び電気抵抗を有する分岐を備える並列回路を備える始動電流制限システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の内燃機関は静止状態でトルクを提供しない。このため、そのような内燃機関は燃料の噴射によって単独で始動できない。これは、内燃機関は、それを始動するために自動車内でトルクによって作動されなければならないということを意味する。このトルクは一般的にそれぞれが電気機械である始動機によって提供される。そのような電気機械が内燃機関を始動するために必要である。
【０００３】
内燃機関の始動機は自動車のバッテリによって電力を供給される。始動時に、すなわち、始動機を始動するために、その誘導性負荷は低抵抗であり、非常に大きい電流がバッテリから始動機を介して流れる。始動時における始動機の誘導性は、殆ど短絡回路を構成する。これによってもたらされる大電流の流れは、バッテリ端子におけるバッテリ電圧の降下を招く。車両の典型的な始動動作において、バッテリ電圧は短時間後に限界値未満に降下する。従って、その結果、最小電圧を必要とする車両の車載ネットワークの他の消費機器に、もはや十分な電気エネルギーを供給できない可能性があり得る。
【０００４】
電圧降下は、内燃機関が始動機によって始動されるときに、始動動作中、内燃機関を有する全ての車両において起きる。車両は、例えば自動車、鉄道車両、または航空機であり得る。船舶もまた本主題の文脈の中では自動車である。
【０００５】
始動動作の間、特に最近では燃料を節約するために普通となった始動停止動作の間、この電圧降下を防止するために、例えば補助キャパシタの使用、追加バッテリの使用、及び始動電流制限システムの使用のような電圧維持の概念が多数存在する。
【０００６】
始動電圧または始動電流制限システムはまた、始動電圧降下制限器（ＳＥＢ：Start Voltage Drop Limiter）、始動電流制限器（ＳＣＬ：Start Current Limiter）、または電圧降下制限器（ＶＤＬ：Voltage Drop limiter）等としても知られている。そのような始動電流制限システムは、バッテリから始動機に流れる電流を低減することによって始動電圧降下を制限する。この場合、規定された下限までの電圧降下が更に許容される。更に、始動機が始動動作中にバッテリの利用可能な電気エネルギーの全てを受け取らず、その代わりにほんの限られた量しか受け取らないので、始動時間遅延が許容される。
【０００７】
従来のバッテリを使用しての始動動作中、バッテリ電圧は数ミリ秒後に８ボルト未満に降下する。この初期電圧降下はバッテリに接続される全ての電気消費機器に影響を与える。ほんの短時間発生する初期電圧降下は、例えば上流バッファ・キャパシタによって補償することができるであろう。従来の始動動作において、バッテリ電圧は始動直後に短期間９ボルト超に回復するが、結局はその後再び９ボルト未満に降下する。この２番目の電圧降下は、従来のバッファ・キャパシタによっては、その容量が最初の電圧降下を補償するためだけに十分であるので、補償することができない。バッファ・キャパシタは通常、最初の電圧降下後に放電され、始動動作時の２番目の電圧降下は車載ネットワーク内に問題を招く。具体的には、全ての制御装置が９ボルト未満のような低電圧レベル用に構成されているわけではないので、モータ制御装置、エアバッグ制御装置、及び他の制御装置は一時的に機能を停止する可能性がある。
【０００８】
始動電流制限システムは、一般的にバッテリと始動機との間に配置される。従来の車載ネットワークの接続形態はバッテリ、始動機、発電機、及び消費機器ネットワークを含む。概念にもよるが、始動機及び発電機は、いずれも個別の線または始動機／発電機兼用の線で電力を供給される。衝突の際に短絡を防止するために、始動機線または始動機・発電機線は、いわゆる安全バッテリ・ターミナルを用いて非可逆の方法で車載ネットワークから分離される。
【０００９】
衝突の際の安全の確保に加えて、バッテリでの電圧降下を制限するために、始動電流制限システムが提供されなければならない。
【００１０】
従来のタイプの始動電流制限システムにおいて、抵抗を有する分岐及び、例えば半導体スイッチを持つスイッチ・ネットワークを有する分岐を備える並列回路が始動機線に設けられる。内燃機関の始動時に、スイッチ・ネットワークが開かれ、電流が専ら抵抗を介して流れる。これが、始動電流の制限及びバッテリ・ターミナルにおける電圧降下の低減をもたらす。その後、例えば１００ミリ秒後、スイッチを有する並列分岐が閉じられる。並列回路の全体の抵抗が低減し、増加した電流がバッテリから始動機に流れる。スイッチを有する分岐を介する電流は、経時的に平均化されるこの分岐の抵抗を、スイッチをパルス状にオン・オフに切り替えることにより調整することによって、スイッチの一種のパルス動作により調整することができる。
【００１１】
始動動作後、始動機がもはや追加の電流を必要としないので、スイッチ・ネットワークを再び開くことができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、始動電流制限システム内の多数の機能部品は、利用可能な構造空間に関する大きな要求につながる。特に、車両バッテリの領域において、利用可能な構造空間は非常に限られており、機能の追加は常に構造上の課題を伴う。
【００１３】
従って、本主題の目的は、特別に簡単な方法で既存の構造空間に組み込むことができる始動電流制限システムを提供することであった。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
この目的は請求項１に係わる始動電流制限システムによって達成されている。
【００１５】
本主題によれば、電気抵抗を有する分岐に加えて、電流量制御装置及び任意選択的に第１の接続部品を有する分岐も、空間的にバッテリ端子の端子窪み内に配置されることが提案されている。
【００１６】
バッテリには、一般的に標準化された端子窪みが設けられている。具体的には、ＤＩＮ規格ＤＩＮ  ＥＮ５０３４２−２及びＤＩＮ７２３１１は、端子窪み及び端子窪み間に延在するバッテリの筐体オフセットの標準の寸法を示す。この場合、端子窪みは、バッテリ端子を有し、その一方がバッテリの側壁によって、他方がバッテリの外縁によって区切られている領域である。端子窪みは、好ましくは６０ｍｍから７２．５ｍｍまでの最大寸法を有する。端子窪みの高さは、一般的に３０ｍｍと４０ｍｍとの間であり、好ましくは３５ｍｍ未満である。始動電流制限システムは、この構造的空間の中に、好ましくは端子窪み間に延在する長手オフセットを使用して、配置される。もちろん、電気抵抗を備える分岐、電流量制御装置を備える分岐、及び第１の接続部品を端子窪み内に空間的に配置するということは、これらのサブアセンブリを、その大部分、端子窪みの中に配置するということを意味するように理解されることが意図されている。これらのサブアセンブリの１つが部分的に端子窪みの外に配置されるが、始動電流制限システムはその大部分が端子窪み内に留まっている場合、これは、空間的に端子窪み内という用語の意味に含まれる。
【００１７】
始動動作の初めに始動電流を低減するために使用される抵抗は、好ましくは低抵抗であり、一体型抵抗導体で形成されることができる。この抵抗導体は、マンガニンなどの銅合金、高品位鋼及び鋼などの鉄合金、アルミ合金、または別のそのような金属合金によって形成することができる。抵抗は、好ましくは細長い片またはシートから形成され、平坦な部品として形成される。平坦な部品は、取り付けの前に予め成形され、具体的には折り曲げられて、構造的空間条件に適合されることができる。
【００１８】
具体的には、抵抗は、少なくとも一部が端子窪みの境界壁及び／または外縁に平行に延在するように形成することができる。それによって、抵抗は、端子窪みまたはその境界壁もしくは外縁に特にぴったり合うことができる。抵抗は、一部において端子窪みの境界壁または端子窪みの外縁に沿って案内されることも提案されている。これは、抵抗が一部において境界壁または外縁から１ｍｍと１０ｍｍとの間の間隔で案内されることを意味する。これは、バッテリ端子ターミナル及び／またはスイッチ・ネットワーク及び／または第１の接続部品等が抵抗で囲まれた空間に案内されることができるので、構造的空間の最適な使用をもたらす。
【００１９】
好ましくは、抵抗は、サブアセンブリ全体に寸法安定性を与える寸法安定性の角部材として形成される。
【００２０】
抵抗が平坦な部品として形成され、その幅延在方向がバッテリ端子またはバッテリ端子ターミナルの長手軸に平行に延在する場合、特別に小さい構築が可能である。その結果、幅延在方向への抵抗の延在が実質的に端子窪みの構造的高さにわたって延在する場合、抵抗によって端子窪み内の最小の表面が使われて端子窪みの構造的高さが最適に使用される。
【００２１】
抵抗は、好ましくは第１の接続部品に接続される。この場合、接続は、以下に説明するように、短絡によって直接か、または特に半導体スイッチによって形成されるスイッチ・ネットワークを介してか、の何れかで行うことができる。抵抗と接続部品との間の接続は材料接着によるものであり得る。ネジ接続も可能である。他の接続、例えばリベット打ちも可能である。
【００２２】
第１の接続部品は、好ましくはバッテリ端子ターミナルである。バッテリ端子ターミナルは、端子の周りに係合し、ネジ接続によってポジティブ・ロッキング方式で端子に接続することができる少なくとも２つの締付け顎部を備える。タッピング、具体的には第１の接続部分に対する第１のタッピング及び例えばバッテリ端子を車両の消費機器ネットワークに接続する第２のタッピングが、締付け顎部に設けられることができる。この接続は、既に導入部で述べたように、それによって電圧降下がバッテリ端子で起き得るように固定される必要はない。第２のタッピングは、抵抗によって規定される端子窪みの空間に配置することができる。タッピングは抵抗と端子ターミナルとの間に配置することができる。
【００２３】
構造的空間を最適化するために、抵抗を有する分岐及び電流量制御装置を有する分岐をバッテリ端子に対して異なる位置に、例えば異なるタッピング半径方向にまたは異なる角部材で、具体的にはバッテリ端子ターミナルに対して異なる位置に、固定することは有利であるかもしれない。これを可能にするために、第１の接続部品は、一体構造であり、組み込み形態になっているだけでなく、互いに空間的に分離して配置される２つのタップによって形成することができる。第１のタップは、好ましくはバッテリ端子ターミナルに材料接着で接続することができる。第２のタップもまた、好ましくはバッテリ端子ターミナルに材料接着で接続することができる。２つのタップは空間的に互いに分離され、専らバッテリ端子ターミナルを介して互いに電気的に接続することができる。電流量制御装置を有する分岐は第１のタップに接続することができる。電気抵抗を有する分岐は第２のタップに接続することができる。２つのタップはバッテリ端子ターミナルを介して互いに電気的に短絡しているので、電気的に同一の電位である。しかしながら、２つのタップは、構造的空間最適化を達成できるように空間的に互いに分離される、例えばバッテリ端子ターミナルから異なる角度に向けるように配置される。
【００２４】
前述のように、第１の接続部品もまた一体構造とすることができる。具体的には、第１の接続部品は電流分配レールとすることができる。これは、例えば平坦な部品として形成することができる。具体的には、電流分配レールの平坦な部品及び抵抗の平坦な部品は、それらの幅延在方向が互いに平行に延在するように配置することができる。具体的には、これは、バッテリ端子またはバッテリ端子ターミナルの長手延在方向に実質的に平行である。
【００２５】
特に、電流分配レールが異なる少なくとも２つの平面に延在する場合に、構造的空間の最適な使用を保証することができる。第１の平面は、バッテリ端子またはバッテリ端子ターミナルの長手方向に平行に延在することができる。第２の平面は、バッテリ端子またはバッテリ端子ターミナルの長手方向に直角をなして延在することができる。第２の領域において、電流分配レールをバッテリ端子ターミナルに接続するために、第１の接続領域を設けることができる。これに対して角度をなして、具体的には、これに対して直角をなして、バッテリ端子の長手延在方向に平行に延在する電流分配レールの第２の接続領域が延在することができる。第２の接続領域は、抵抗を有する分岐及び電流量制御装置を有する分岐の両方に接続するために使用することができる。この目的のために、例えば、電流分配レールの第２の接続領域の２つの先端に、抵抗を有する分岐または電流量制御装置を有する分岐のいずれかに対する接続を設けることが可能である。これらの２つの先端は、特に電流分配レールが角部材、特に寸法安定性の角部材である場合、電流分配レールの異なる部材上に配置することができる。第２の接続領域の両端は、スイッチ・ネットワークがそれぞれ、一方では電流分配レールを抵抗に接続するために、他方では電流量制御装置を形成するために設けられているそれぞれの筐体に、両端が係合するように成形することができる。別々の筐体の結果として、スイッチ・ネットワークのスイッチ、具体的には半導体スイッチである、を、環境の影響から保護することができる。
【００２６】
具体的には、電流分配レールの第２の接続領域は、平坦な部品として形成することができる。よって、第２の接続領域は、端子窪みの境界壁または外縁に平行に部分的に延在すること、あるいは端子窪みの境界壁または外縁に沿って案内されることができる。これは、一方では表面の最適な使用を、他方では第２の接続領域によって囲まれる可能な限り大きな構造的空間をもたらす。
【００２７】
自動車内の発電機または消費機器ネットワークに対する接続は、電流分配レールの第１の接続部品上に配置されるか、第１の接続部分に対するタップに加えて、追加のタップとしてバッテリ端子ターミナルに直接設けられるか、の何れでもよい。
【００２８】
内燃機関が始動するときの電流量の調整は、電流量制御装置をオン及びオフに切り替えることによって行われる。パルス動作中、スイッチは、その結果として電流量制御装置の平均抵抗値を調整するためにオン及びオフに切り替えることができる。半導体スイッチはこの目的のために特に適している。必要な電流搬送容量に応じて、電流量制御装置に１つ以上の半導体スイッチを互いに並列に設けることができる。始動後、始動機はそれ以上の電流を必要としない。始動機線における腐食の発生を防止し、電位なしに始動機線を切り替えることを可能にするために、少なくとも第２のスイッチ・ネットワークを、電気抵抗を有する分岐にも設けることが提案されている。始動動作後、内燃機関が既に始動しているときに、第１のスイッチ・ネットワーク及び第２のスイッチ・ネットワークの両者が開かれれば、始動電流制限システムと始動機との間の線は、バッテリから完全に分離される。この分離は可逆的であり、次の始動動作中に再度解除されることができる。電気抵抗を有する分岐内のスイッチも、必要な電流搬送容量が始動時に供給されるように構成することができる。
【００２９】
既に説明したように、始動時における最大の電流搬送容量が、電気抵抗の分岐の中のスイッチ・ネットワークによって確保されるように意図されている。この点について、第１のスイッチ・ネットワークを、電気的に並列に接続される少なくとも２つのスイッチから形成することができ、各個別のスイッチの電流搬送容量をより小さくすることができる。
【００３０】
実施形態によれば、電流量制御装置を有する分岐が主にバッテリ端子の周りの第１の円区分内に配置され、電気抵抗を有する分岐が主にバッテリ端子の周りの第１の円区分と異なる第２の円区分内に配置されることが提案されている。これは構造的空間の最適な使用をもたらす。もちろん、円区分は、円区分の大部分の面積が重なっていない限り、部分的に重なってもよい。すなわち、電気抵抗を有する分岐が部分的に第１の円区分に突き出てもよく、その逆に、電流量制御装置を有する分岐が部分的に第２の円区分に突き出てもよい。
【００３１】
上記に説明した機能及び下記に説明する機能は、互いに自由に組み合わせることができ、単独で、または独立請求項の個別の機能もしくは全ての機能と組み合わせて進歩性を有し得る。
【００３２】
実施形態を示す図面を参考にして、以下に本主題をより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】始動電圧降下制限なしの始動動作中の従来のバッテリの電圧経路を示す。
【図２】始動電圧降下制限を有する、バッテリ、始動機、発電機、消費機器間の概略のネットワーク接続形態を示す。
【図３】可逆的なオフへの切り替えを有する始動電流制限システムの概略の接続形態を示す。
【図４ａ】バッテリ端子の図である。
【図４ｂ】バッテリ端子を有するバッテリの平面図である。
【図５】始動電流制限システムの空間的配置の概略平面図である。
【図６】始動電流制限システムの別の空間的配置の平面図である。
【図７】始動電流制限システムの可能な配置の図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
図１は、始動動作中の約１秒の時間４にわたっての電圧２の曲線を示す。２つの電圧曲線６ａ及び６ｂが示されており、それらは始動動作の典型である。電圧曲線は、好ましくはバッテリの正極端子とバッテリの負極端子との間で取り出される。電圧曲線６ａ、６ｂは互いに類似していることが分かる。電圧曲線６ａ、６ｂは、始動動作中のバッテリ端子における電圧の従来の非規制の挙動を示す。
【００３５】
時間Ｔｅにおける始動時に電圧は降下し、電圧は８ボルトの電圧値未満に降下することが分かる。その後、電圧は９ボルトの電圧値に回復し、それから時間Ｔ１に９ボルトの電圧値未満に再び降下する。その後、電圧は更に回復し、約１秒後に約１２ボルトの初期値に達する。
【００３６】
時間Ｔｅでの第１の電圧降下は、制御装置内のバッファ・キャパシタによって、９ボルト未満にならないように補償することができる。しかしながら、その後、バッファ・キャパシタは放電され、９ボルト未満の新たな電圧降下が発生した場合、遅くとも時間Ｔ１において、車両の消費機器ネットワーク内の消費機器は影響を受けるであろう。消費機器の誤動作及び故障が起きる可能性がある。安全性に対してあまり重要ではない、車両内のナビゲーション・システム及び娯楽システムの脱落に加えて、回避することが不可欠の、安全性に関連する部品の故障も起きる可能性がある。すなわち、快適さの点での増進に加えて、安全面も始動電流制限に関連している。
【００３７】
始動電流制限システムの電気的接続形態を図２及び３に例として示す。
【００３８】
図２は、第１のバッテリ端子１０及び第２のバッテリ端子１２を有するバッテリ８を示し、好ましくは端子１２が正極端子である。バッテリ端子１２から、第１の線１４ａが消費機器ネットワーク１４に分岐する。消費機器ネットワーク１４は、例えば空調システム、ナビゲーション・システム、及び娯楽システム等のような快適性機能並びに、例えばエアバッグ制御装置、運転支援システム、及びパワー・ステアリング等のような安全関連システムで形成することができる。消費機器ネットワーク１４は、バッテリ８から、常時９ボルトより高い一定電圧を必要とする。バッテリ電圧がそのような限界より下に降下する場合、誤動作が消費機器ネットワーク１４内で起きる可能性がある。追加の線１６ａが発電機１６に分岐する。ダイナモとしても知られる発電機１６は、動作中にバッテリ８を充電するための電気エネルギー源を構成する。
【００３９】
更に端子１２に接続され、端子ターミナルとしても構築することができ、始動機１８に至る線１８ａが存在する。始動機１８は、内燃機関を始動するために使用される電気機械である。始動時に、内燃機関はトルクを持たず、始動機１８によって供給される外部トルクによってのみ始動することができる。
【００４０】
始動機１８は、高いトルクを有し、停止状態では誘導性負荷として非常に低い抵抗値のみを有する電気機械である。これは、始動時にかなりの電流が始動機１８を介してバッテリ８から流れ、それが図１に示す電圧降下をもたらす可能性があることを意味する。そのような電圧降下を防止するために、抵抗２２を有する分岐２２ａ及び電流量制御装置２４を有する分岐２４ａによって形成される始動電流制限システム２０が提供される。
【００４１】
そのような始動電流制限システム２０の動作は十分に知られている。始動時に電流は専ら分岐２２ａを介して流れる。短時間、例えば１００ミリ秒後、分岐２４ａが追加され、抵抗２２及び電流量制御装置２４を備え、それを介して電流が流れる並列回路が形成される。電流量制御装置２４は、平均抵抗値が分岐２４ａを介して調整されるようにパルス形態で動作することができる。従って、電流量を、始動電流制限システム２０を介して、端子１０及び１２の両端でのバッテリ８における電圧が９ボルトより下に降下しないように調整することができる。対応する電子制御システムが提供される。
【００４２】
図３は図２に記載のものと類似の接続形態を示す。図２に使用されているサブアセンブリに加えて、追加のスイッチ・ネットワーク２２ｂが抵抗２２を有する分岐２２ａに設けられる。電流量制御装置２４及びスイッチ・ネットワーク２２ｂは、半導体スイッチ、特に並列に接続される半導体スイッチによって形成することができる。スイッチ・ネットワーク２２ｂに設けられるスイッチは、始動動作中閉じられる。始動動作が終了した後に、スイッチ・ネットワーク２２ｂのスイッチ及び電流量制御装置２４のスイッチを、始動電流制限システム２０と始動機１８との間の線１８ａに電位がないように完全に開くことができる。これは線１８ａ上の腐食を防止し、衝突した場合における安全性を向上させる。
【００４３】
説明した始動電流制限システム２０は利用可能な構造的空間に設置されなければならない。本発明によれば、これは、端子、好ましくはバッテリ正極端子１２の窪みの中に可能であることが認識された。図４ａは端子１２及び端子１０を有するバッテリ８を示す。２つの端子１０、１２は各々端子窪み２６ａ、２６ｂによって囲まれている。端子窪み２６ａはバッテリ８の２つの境界壁８ａ及び８ｂ並びにバッテリ８の外縁８ｃ、８ｄによって区切られている。
【００４４】
境界壁８ａ、８ｂ及び外縁８ｃ、８ｄの空間的向きを、以下に図４ａに示すｘｙｚ座標系で説明する。境界壁８ａは、好ましくはｘｚ平面に平行に延在する。境界壁８ｂは、好ましくはｙｚ平面に平行に延在する。外縁８ｃはｘ軸に平行に延在し、外縁８ｄはｙ軸に平行に延在する。バッテリ端子１２またはバッテリ端子ターミナルの長手延在方向１２ａはｚ軸に平行に延在する。
【００４５】
端子窪み２６ａと端子窪み２６ｂとの間に、オフセット２６ｃが延在し、その体積も始動電流制限システム２０の構築に使用することができる。
【００４６】
バッテリ８の構造は実質的にＤＩＮ  ＥＮ  ５０３４２−２に対応している。
【００４７】
図４ａに係わるバッテリを図４ｂに平面視で示す。端子窪み２６ａ、２６ｂの面を見ることができる。実在の始動電流制限システム２０は、好ましくは端子窪み２６ａの面の内側に配置され、オフセット２６ｃの面に延在することができる。
【００４８】
図５は、端子窪み２６ａの中の始動電流制限システム２０の配置を示す。バッテリ端子ターミナル２８がバッテリ端子１２に接続されていることを見ることができる。電流分配レール３０として構築されている接続部品は、バッテリ端子ターミナル２８に材料接着で接続される。バッテリ端子ターミナル２８と電流分配レール３０との間の接続領域において、電流分配レール３０は、平坦な部材として構築され、例えばｘｙ平面に平行に延在することができる。これは、第１の接続部材の第１の電気タップであろう。第１の接続部材は、この第１の電気タップから第２の電気タップの中に延在することができ、第２の電気タップは、第１の電気タップに対して角度をなして配置される。
【００４９】
好ましくは、電流分配レール３０は、曲がった平坦な部材として構築することができ、それぞれのスイッチ３２ａ、３２ｂに接続するために形成される第２の電気タップはｘｙ平面に対して垂直に延在することができる。好ましくは、第２の電気タップは、部分的にｘｚ平面に平行に、部分的にｙｚ平面に平行に延在する。具体的には、スイッチ３２ａの方向に向いている第２の電気タップの領域は、ｙｚ平面に平行に延在する。スイッチ３２ｂの方向に延在する領域は、好ましくはｘｚ平面に平行に配置される。第２のタップの領域の電流分配レールの幅延在方向は、好ましくはｚ方向に平行に延在する。それぞれの平面に配置することは、好ましくは、それぞれの平坦な部材の幅延在方向がそのような平面に平行に延在することを意味する。
【００５０】
スイッチ３２ａは半導体スイッチであり、スイッチ・ネットワーク２２ｂのスイッチに対応する。スイッチ３２ａは電流分配レール３０を抵抗２２に接続する。抵抗は、好ましくは寸法安定性の曲がった角部材として形成される。具体的には、抵抗２２は平坦な部品として形成され、その幅延在方向はｚ軸の方向に延在する。抵抗２２の第１の部材はｘｚ平面に平行に延在することができる。それに対して相対的に角度をなす第２の部材は、好ましくはｙｚ平面に平行に延在することができる。第１の部材に端を発して、抵抗２２はスイッチ３２ａから第２の接続部品３４まで延在する。
【００５１】
電流分配レール３０は、その第１のタップで、必要に応じて電流量制御のために形成され、適切に制御されるスイッチ３２ｂに接続される。これらのスイッチ３２ｂを介して、電流分配レール３０は、第２の接続部品３４に接続される。第２の接続部品３４に端を発して、線１８ａは始動機１８にまで延在する。線１８ａと第２の接続部品３４との間の電気接続はオフセット２６ｃの中に延在することができる。
【００５２】
図６は、端子窪み２６ａの中の始動電流制限システムの配置の別の実施形態を示す。バッテリ端子ターミナル２８に端を発して、電流分配レール３０は、バッテリ端子ターミナルに接続される第１の電気タップ３０ａ及びバッテリ端子ターミナル２８に接続される第２の電気タップ３０ｂを有することが分かる。電気タップ３０ａ、３０ｂは共にバッテリ端子ターミナル２８に電気的に接続されるが、空間的に互いに分離されている。対照的に、図５に係わる電流分配レール３０は一体的であり、その両先端で、いずれもスイッチ・ネットワーク３２ａ、３２ｂに接続される。
【００５３】
平坦な部品として構築することができ、例えばＵ字形状であってもよい第１のタップ３０ａに端を発して、スイッチ・ネットワーク３２ｂの複数のスイッチが延在することができる。スイッチ・ネットワーク３２ｂのこれらのスイッチは、第１のタップ３０ａのＵ字形状に係合する第２の接続部品３４の一端に接続することができる。第１のタップ３０ａ、第２のタップ３０ｂ、及び／またはバッテリ端子ターミナル２８は、発電機線１６ａと消費機器ネットワーク１４への線１４ａとの接続を有することができる。
【００５４】
第２の電気タップ３０ｂは、スイッチ・ネットワーク３２ａを介して抵抗２２に接続することができる。この場合、抵抗はｙｚ平面に平行な平坦な部品として延在する。
【００５５】
図５及び６で分かるように、それぞれのスイッチ・ネットワーク３２ａ、３２ｂと抵抗２２との間の接続は２つの部分で構成することができる。具体的には、抵抗は、スイッチ・ネットワーク３２ａ、３２ｂの平坦な部品とは異なる合金から構成することができる。スイッチ・ネットワーク３２ａ、３２ｂを抵抗に接続する平坦な部品は、好ましくは銅またはその合金製である。抵抗２２は、好ましくは、例えばニッケル、アルミニウム、スズ、及び／または鉄を含む他の成分との銅／マンガン合金のような抵抗合金製である。
【００５６】
図７は、始動電流制限システム２０の構造の別の概略図を示す。バッテリ端子ターミナル２８に端を発して、ｘｙ平面に平行に延在し電流分配レール３０に接続する電気タップ２９が延在するのが分かる。この電気タップ２９に端を発して、電流分配レール３０は、組み立てられた状態での第１の端部３０’が境界壁８ｂに平行に、且つ境界壁８ｂに沿って延在するように、曲げられる。第２の端部３０”は、境界壁８ａに平行に、且つそれに沿って延在する。
【００５７】
第１の端部３０’は、スイッチ・ネットワーク３２ｂが収容される筐体３６ｂの中に通じている。このスイッチ・ネットワーク３２ｂに端を発して、平坦な部品として形成され筐体３６ｂの外側の抵抗２２に接続する電気タップ３３が、筐体３６ｂから延在する。タップ３３は接続部品３４に接続する。
【００５８】
電流分配レール３０の第２の端部３０”は、スイッチ・ネットワーク３２ａが配置される筐体３６ａの中に延在する。
【００５９】
抵抗の幅延在方向はｚ軸に平行である。抵抗２２の第１の部材２２’は、組み立てられた状態でｘ軸に平行に延在する。抵抗の第２の部材２２”は、組み立てられた状態でｙ軸に平行に延在する。
【００６０】
部材２２”は、スイッチ・ネットワーク３２ａの出力に接続される。部材２２’は、スイッチ・ネットワーク３２ｂの出力に接続される。
【００６１】
抵抗２２は、部材２２’に端を発して、それに対して直角に延在する部材２２”へと延在する曲がった角部材である。部材２２’は外縁８ｃに平行に、且つそれに沿って延在する。部材２２”は外縁８ｄに平行に、且つそれに沿って延在する。抵抗２２は第２の接続部品３４に通じる。
【００６２】
部材２２’と２２”との間の規定された空間に、バッテリ端子ターミナル２８の電気タップ３８が設けられる。好ましくはバッテリ端子ターミナル２８と抵抗２２との間の空間に配置されるこの電気タップ３８を介して、消費機器ネットワーク及び／または発電機をバッテリ端子１２に電気的に接続することができる。
【００６３】
抵抗２２を有する分岐は、外縁８ｃ及び８ｄの領域に延在し、一方、電流分配レール３０及びスイッチ・ネットワーク３２ｂによって構成される電流量制御装置を有する分岐は、境界壁８ｂ及び外縁８ｃの領域に配置される。その結果、それぞれの分岐によって使用される面は部分的にのみ重なり、それぞれの分岐は、バッテリ端子１２の周りの互いに異なる円区分に主に配置される。
【００６４】
好ましくは、電流分配レール３０は、第１の円区分においてバッテリ端子１２の周りに係合し、抵抗２２は、第２の円区分においてバッテリ端子１２の周りに係合する。
【００６５】
端子窪み２６ａの中への始動電流制限システム２０の配置の結果として、構造的空間の最適化が、電気的安全性を確保して、達成される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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