(57)【要約】本発明は、容量性の素子（Ｃ１，ＤＬＣ，Ｂ３６）間に配置されている電力スイッチ（Ｓ１，Ｓ２）をスイッチオンする方法および装置に関する。既に開かれている電力スイッチ（Ｓ１，Ｓ２）のスイッチングノードにチョークコイル（Ｌ）が並列接続され、このチョークコイル（Ｌ）を介して相互に接続すべき素子（Ｃ１，ＤＬＣ，Ｂ３６）に補償調整電流を流して減衰することができ、続いて電力スイッチ（Ｓ１，Ｓ２）が電流および電圧の無い状態で閉じられる。
2006502541.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
容量性の素子（Ｃ１，ＤＬＣ，Ｂ３６）間に配置されている電力スイッチ（Ｓ１，Ｓ２）をスイッチオンする方法において、
既に開かれている電力スイッチ（Ｓ１，Ｓ２）のスイッチングノードを少なくとも１つの補償調整素子（Ｌ）に並列に接続し、該補償調整素子（Ｌ）を介して相互に接続すべき前記素子（Ｃ１，Ｂ３６，ＤＬＣ）間に補償調整電流を流して減衰させ、前記電力スイッチ（Ｓ１，Ｓ２）が電流および電圧の無い状態で閉じられることを特徴とする、電力スイッチをスイッチオンする方法。
【請求項２】
前記補償調整素子（Ｌ）の並列接続を、前記電力スイッチ（Ｓ１，Ｓ２）をスイッチオンするためのスイッチオン命令（Ｕｍ）に対して第１の遅延時間（Ｔ１）だけ遅延させて行う、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記電力スイッチ（Ｓ１，Ｓ２）のスイッチオンを補償調整電流が減衰した後、且つ、前記スイッチオン命令（Ｕｍ）と共に開始する第２の遅延時間（Ｔ２）が終了している場合にのみ行う、請求項１記載の方法。
【請求項４】
請求項１から３までのいずれか１項記載の方法を実施する装置において、
前記補償調整素子（Ｌ）はチョークコイルであり、該チョークコイルは既に開かれている電力スイッチ（Ｓ１，Ｓ２）のスイッチングコンタクトと別のスイッチ（Ｓ３）を用いて並列接続可能であり、
検出回路（ＤＴＳ）が設けられており、該検出回路（ＤＴＳ）は相互に接続すべき前記素子（Ｃ１，ＤＬＣ，Ｂ３６）間に流れる電流を検出し、
制御装置（ＳＧ）が設けられており、該制御装置（ＳＧ）は、前記検出回路（ＤＴＳ）によって前記チョークコイル（Ｌ）を介して流れる補償調整電流がもはや確認されなくなると即座に前記電力スイッチ（Ｓ１，Ｓ２）を閉じる、請求項１から３までのいずれか１項記載の方法を実施することを特徴とする装置。
【請求項５】
前記チョークコイル（Ｌ）と抵抗（Ｒ）が直列に接続されており、該抵抗（Ｒ）は前記チョークコイルのオーム抵抗または実際の抵抗である、請求項４記載の装置。
【請求項６】
前記検出回路（ＤＴＳ）において、
前記チョークコイル（Ｌ）の一方の端子（Ａ）から抵抗（Ｒ１）とｐｎｐトランジスタ（Ｑ１）のエミッタ・コレクタ区間とからなる直列回路が分岐しており、同様に前記チョークコイル（Ｌ）の他方の端子（Ｂ）から抵抗（Ｒ３）とｐｎｐトランジスタ（Ｑ２）のエミッタ・コレクタ区間とからなる直列回路が分岐しており、
前記の２つのトランジスタ（Ｑ１，Ｑ２）は相互に接続されており、且つ２つの抵抗（Ｒ７，Ｒ８）の直列回路を介して基準電位（ＧＮＤ）に接続されており、
前記一方の端子（Ａ）と基準電位（ＧＮＤ）との間には、該基準電位（ＧＮＤ）に電流を誘導するダイオード（Ｄ１）と抵抗（Ｒ２）とからなる直列回路が配置されており、同様に他方の端子（Ｂ）と基準電位（ＧＮＤ）との間には、該基準電位（ＧＮＤ）に電流を誘導するダイオード（Ｄ２）と抵抗（Ｒ４）とからなる直列回路が配置されており、
ダイオード（Ｄ１）と抵抗（Ｒ２）との間の接続点は抵抗（Ｒ５）を介してｐｎｐトランジスタ（Ｑ２）のベースと接続されており、同様にダイオード（Ｄ２）と抵抗（Ｒ４）との間の接続点は抵抗（Ｒ５）を介してｐｎｐトランジスタ（Ｑ１）のベースと接続されており、
前記の２つの抵抗（Ｒ７，Ｒ８）の間の接続点はｎｐｎトランジスタ（Ｑ３）のベースと接続されており、該ｎｐｎトランジスタ（Ｑ３）のエミッタは基準電位（ＧＮＤ）に接続されており、該ｎｐｎトランジスタ（Ｑ３）のコレクタは一方では抵抗（Ｒ９）を介して供給電圧（Ｖｃｃ）と接続されており、他方では制御装置（ＳＧ）の端子（Ｍｅｓｓ）と接続されている、請求項４記載の装置。
【請求項７】
前記制御装置（ＳＧ）は、
第１の遅延素子（Ｔ１）を有し、該遅延素子（Ｔ１）は前記チョークコイル（Ｌ）と開かれるべき電力スイッチ（Ｓ１，Ｓ２）との並列接続を、スイッチオン命令（Ｕｍ）以降に所定の第１の遅延時間（Ｔ１）だけ遅延させ、
単安定マルチバイブレータとして構成されている第２の遅延素子（Ｔ２）を有し、該第２の遅延素子（Ｔ２）は前記電力スイッチ（Ｓ１，Ｓ２）のスイッチオンを早くとも、前記第１の遅延時間（Ｔ１）よりも長く、且つ前記スイッチオン命令（Ｕｍ）と共に経過し始める第２の遅延時間（Ｔ２）の終了後に許可する、請求項４記載の装置。
【請求項８】
前記電力スイッチ（Ｓ１，Ｓ２）のスイッチオフは前記スイッチオン命令（Ｕｍ）の終了と共に行われる、請求項４記載の装置。
【請求項９】
前記別のスイッチ（Ｓ３）は切り換えスイッチであり、
前記第１の遅延素子（Ｔ１）は両方のエッジでトリガされる遅延素子であり、
前記第２の遅延素子（Ｔ２）は両方のエッジでトリガされる単安定マルチバイブレータとして構成されており、
切り換え命令であるスイッチング命令（Ｕｍ）の発生と共に、全ての電力スイッチが開かれる、容量性素子（Ｃ１）を別の素子（ＤＬＣ、Ｂ３６）と択一的に接続するための、請求項４から８までのいずれか１項記載の装置。
【請求項１０】
前記電力スイッチ（Ｓ１〜Ｓ３）はリレー制御式のスイッチである、請求項４から９までのいずれか１項記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は請求項1の上位概念による、容量性の素子間に配置されている電力スイッチ、殊に統合型スタータ・ジェネレータ（ＩＳＧ）を装備した自動車におけるリレー作動式電力スイッチをスイッチオンするための方法および装置に関する。本発明はこの方法を実施するための、請求項４による装置にも関する。
【０００２】
ＩＳＧを有する自動車搭載電源網においては、電力スイッチを用いるコンバータまたはスイッチングコントローラを介するエネルギ蓄積装置間、すなわち異なる定格電圧の蓄電池とコンデンサ（中間回路コンデンサ、電気二重層コンデンサ）との間でのスイッチング過程が必要とされ、このスイッチング過程は制御装置の命令を用いて実施される。
【０００３】
この場合の条件は、電力の無い状態でスイッチを作動できるようにするために、スイッチが開かれる前にこのスイッチを流れるスイッチ電流は０Ａにされ、またスイッチが閉じられる前にスイッチングコンタクト間に印加されるスイッチ電圧は０Ｖにされることである。
【０００４】
０Ａのスイッチ電流は例えばＡＣ／ＤＣコンバータまたはＤＣ／ＤＣスイッチングコントローラのスイッチオフによって生じさせることができるので、実質的に問題は無い。
【０００５】
スイッチ電圧を０Ｖに調整すること、すなわち（開かれている＝導通していない）スイッチの極間の電位差を無くすことは通常の場合、エネルギ供給器のうちの１つ、例えば中間回路コンデンサを所期のように再充電することによって行われる。何故ならばこの中間回路コンデンサはエネルギ蓄積装置の中でもより小さいからである。この調整はまた原則的に、コンバータによって、またはコンバータと搭載電源網との間に設けられているスイッチングコントローラによって行うことができる。
【０００６】
中間回路コンデンサは例えば数１０，０００μＦの容量を有し、電気二重層コンデンサは例えば２００Ｆの容量を有し、蓄電池は数Ａｈの容量を有する。この際、補償調整されるべきスイッチ電圧は６０Ｖにまで達する可能性がある。
【０００７】
しかしながら実際上、コンバータ（例えば６ｋＷ）またはスイッチングコントローラ（例えば１ｋＷ）の性能と充電補償調整（４０ジュールまで）のために必要とされるエネルギとの不所望な関係によって電圧補償調整には厳しい制限が課されている。
【０００８】
例えばリレーを有するスイッチが構成されている場合には、そのようにして達成可能な電圧補償調整の精度は十分ではない。何故ならば、通常動作時に発生する電流および電力は非常に低抵抗の構成素子（コンデンサ、スイッチ）の使用を必要とするからである。電圧差が存在する場合には、閉じられるべきスイッチを介する補償調整電流は相応に大きくなる。極端な場合そのような補償調整電流はスイッチを損傷させることになる。
【０００９】
スイッチを流れる補償調整電流を安全な値に制限することは通常の場合、発生する電流が大きい場合には高価な電流センサを必要とする電流測定を前提とする。しかしながらこのことは、統合型スタータ・ジェネレータと接続されている容量性の素子の相互接続だけでなく、非常に一般的にコンデンサ、蓄電池または燃料セルの相互接続にも該当する。
【００１０】
本発明の課題は、高価な電流センサを要せず、また電力スイッチがスイッチオンされる前に電力スイッチのスイッチングコンタクト間の電位差が大きい場合であっても、電力スイッチが損傷することないようスイッチオン課程およびスイッチオン状態は制御される、容量性の素子間に配置されている電力スイッチをスイッチオンするための方法および相応の装置を提供することである。
【００１１】
この課題は本発明によれば、請求項１記載の特徴による方法ならびに請求項４記載の特徴による装置によって解決される。
【００１２】
本発明の有利な実施形態は従属請求項に記載されている。
【００１３】
本発明は、電力スイッチのスイッチングノードにおいて電位差がもはや殆ど存在しなくなるまで、チョークコイルを介して補償調整電流を流して減衰でき、電力スイッチがスイッチオンされる前には補償調整電流がもはや流れないことによって、電力スイッチの開かれたスイッチングノード間における電位補償調整を、このスイッチングノードに並列に接続可能な損失性のチョークコイルでもって行うという技術的な思想を包含する。
【００１４】
本発明の実施例を概略的な図面に基づき詳細に説明する。ここで
図１は１４Ｖ／４２Ｖ自動車搭載電源網の原理回路図を示し、
図２はチョークコイルを有する図１の部分回路を示し、
図３はチョークコイルを有する場合と有さない場合での補償調整電流の経過を示し、
図４はチョークコイルＬにおける電圧降下を介して補償調整電流を求める回路を示し、
図５はスイッチＳ１〜Ｓ５の制御に関連する限りの制御装置を示し、
図６はこの制御装置のスイッチング命令およびスイッチ位置の信号グラフを示す。
【００１５】
図１は、図示していない内燃機関と接続されている統合型スタータ・ジェネレータＩＳＧを有する１４Ｖ／４２Ｖ自動車搭載電源網の原理回路図を示し、この回路図に基づき本発明を説明する。
【００１６】
このＩＳＧは双方向ＡＣ／ＤＣ変換器ＡＣ／ＤＣを介して、
ａ）中間回路コンデンサＣ１と直接接続されており、
ｂ）電力スイッチＳ１を介して３６Ｖ蓄電池Ｂ３６および４２Ｖ搭載電源網Ｎ４２と接続されており、
ｃ）電力スイッチＳ２を介して電気二重層コンデンサＤＬＣと接続されており、
ｄ）双方向ＤＣ／ＤＣ変換器ＤＣ／ＤＣを介して１２Ｖ蓄電池Ｂ１２および１４Ｖ搭載電源網Ｎ１４と接続されている。
【００１７】
図２は、チョークコイルＬ（このチョークコイルＬのオーム抵抗Ｒと共に表されているが、この抵抗ＲはチョークコイルＬと直列に接続されている別の実際の抵抗も表すことができる）と切り換えスイッチＳ３との直列回路が挿入されている図１の点線で囲まれた部分回路を示す。この直列回路はスイッチＳ３が位置ａにある場合にはスイッチＳ１のスイッチングコンタクトに並列に接続され、スイッチＳ３が位置ｂにある場合にはスイッチＳ２のスイッチングコンタクトに並列に接続される。切り換えスイッチＳ３を２つのオン・オフスイッチから構成しても良い。スイッチＳ１，Ｓ２およびＳ３は制御装置ＳＧによって作動される。
【００１８】
図２による実施例は中間回路コンデンサＣ１と蓄電池Ｂ３６との接続、また択一的に電気二重層コンデンサＤＬＣとの接続を実現する。したがって電力スイッチをスイッチオンするためのスイッチオン命令ＵＭは切り換え命令であり、相応にスイッチＳ３はオン・オフスイッチの代わりに切り換えスイッチである。
【００１９】
図２においては中間回路コンデンサＣ１が閉じられた（導通している）スイッチＳ２（）を介して電気二重層コンデンサＤＬＣと接続されており、このスイッチＳ２には抵抗Ｒ、チョークコイルＬおよび（位置ｂにある）切り換えスイッチＳ３からなる直列回路が並列接続されており、他方ではスイッチＳ１が開かれていることにより（導通していない）蓄電池Ｂ３６からは分離されている。
【００２０】
例えば電気二重層コンデンサＤＬＣから供給される６０Ｖの高電圧が印加される中間回路コンデンサＣ１が３６Ｖの電圧を有する蓄電池Ｂ３６と接続される場合には、制御装置ＳＧによって先ずスイッチＳ２が開かれる。すなわちスイッチＳ３はスイッチＳ１およびＳ２が確実に開かれるまではスイッチング位置ｂにあり、これら２つのスイッチが開かれたときに初めてスイッチング位置ａ（図４）に移行する。
【００２１】
中間回路コンデンサＣ１はここではチョークコイルＬを介して接続される蓄電池Ｂ３６とは異なる電位を有するので、補償調整電流がチョークコイルＬを介して流れる。チョークコイルＬは急激な電流の変化を許容しないので、図３に示されているように、電流は０Ａから上昇し始める。スイッチＳ３を介して並列接続されるチョークコイルＬが存在しない場合には、電力スイッチＳ１が閉じられると図３に点線の曲線で示されているように大きな電流サージが発生し、このような電流サージは電力スイッチを損傷させる恐れがある。
【００２２】
電位補償調整は電流が大きくなるにつれ僅かなものとなるので、補償調整電流は再び低減する。したがって急速に電流最大値が生じ、続いて補償調整電流は指数関数的に減衰していき、この減衰は電位補償調整と共に終了する。
【００２３】
補償調整電流が減衰すると、蓄電池Ｂ３６がスイッチＳ１を介して中間回路コンデンサＣ１と接続されることに関しての危険はもはや存在しない。その都度のスイッチＳ１または（逆の場合には）スイッチＳ２は電流および電圧の無い状態でスイッチングできることは大きな利点である。
【００２４】
補償調整電流の値が一定になることはないので、電流に比例する電圧Ｕ＝Ｌ*ｄｉ／ｄｔがチョークコイルＬを介して誘導される。付加的に、チョークコイルＬのオーム抵抗Ｒを介して電圧降下が生じ、この電圧降下は補償調整電流の頂点において作用する。そこではｄｉ／ｄｔ＝０である。付加的にこのオーム抵抗Ｒは最大電流を制限し、コンデンサ、蓄電池およびチョークコイルからなる全体のシステム（振動回路）を減衰させる。
【００２５】
電流の上昇はチョークコイルにおける電圧変化を惹起するので、直接的な電流測定を省略することができ、電圧測定は電流に比例するチョークコイルＬ（およびこのチョークコイルＬのオーム抵抗Ｒ）に印加される電圧を測定することによって行うことができる。
【００２６】
図４は、電圧の異なる２つの容量性の素子が相互に接続される場合、すなわちここでは中間回路コンデンサＣ１が図２において接続されている電気二重層コンデンサＤＬＣから分離されて、蓄電池Ｂ３６と接続される場合、またはそれとは逆の場合に流れる補償調整電流を検出するための検出回路を示す。
【００２７】
図４には図２の部分回路が示されており、この部分回路においてスイッチＳ１はさらに開かれたままであり、スイッチＳ３が位置ｂ（図２）から位置ａに切り換えられる。
【００２８】
素子Ｃ１，Ｂ３６，Ｒ，Ｌ，Ｓ１およびＳ３ならびにこれらの接続は図２から公知である。
【００２９】
中間回路コンデンサＣ１と抵抗Ｒ（ないしチョークコイルＬ）との間の接続点Ａにおいては、抵抗Ｒ１およびｐｎｐトランジスタＱ１のエミッタ・コレクタ区間から成る直列回路が分岐しており、同様にチョークコイルＬとスイッチＳ３との間の接続点Ｂにおいては、抵抗Ｒ３およびｐｎｐトランジスタＱ２のエミッタ・コレクタ区間から成る直列回路が分岐している。２つのトランジスタＱ１およびＱ２のコレクタは相互に接続されており、また２つの抵抗Ｒ７およびＲ８の直列回路を介して基準電位ＧＮＤに接続されている。
【００３０】
接続点Ａと基準電位ＧＮＤとの間には、この基準電位ＧＮＤに電流を誘導するダイオードＤ１および抵抗Ｒ２からなる直列回路が設けられており、同様に接続点Ｂと基準電位ＧＮＤとの間には、この基準電位ＧＮＤに電流を誘導するダイオードＤ２および抵抗Ｒ４からなる直列回路が設けられている。
【００３１】
ダイオードＤ１と抵抗Ｒ２との間の接続点はｐｎｐトランジスタＱ２のベースと抵抗Ｒ５を介して接続されており、同様にダイオードＤ２と抵抗Ｒ４との間の接続点はｐｎｐトランジスタＱ１のベースと抵抗Ｒ６を介して接続されている。
【００３２】
２つの抵抗Ｒ７とＲ８との間の接続点はｎｐｎトランジスタＱ３のベースと接続されており、このｎｐｎトランジスタＱ３のエミッタは基準電位ＧＮＤに接続されており、またこのｎｐｎトランジスタＱ３のコレクタは一方では抵抗Ｒ９を介して例えば５Ｖの供給電圧源Ｖｃｃと接続されており、他方では図５に示されている制御装置ＳＧの端子Ｍｅｓｓと接続されている。
【００３３】
図２の説明において既に言及したように、例えば中間回路コンデンサＣ１においては６０Ｖの高電圧が印加されており、蓄電池Ｂ３６には３６Ｖの電圧が印加されている。
【００３４】
スイッチＳ３の切り換えが行われる前にスイッチＳ２が開かれる。スイッチＳ３がスイッチング位置ａに移行された瞬間から、図３による補償調整電流がＣ１からＲおよびＬを介してＢ３６へと流れ始める。この補償調整電流はチョークコイルＬ（およびＲ）における電圧降下を惹起する。したがってこの場合には接続点Ａにおける電位は接続点Ｂにおける電位よりも高い。
【００３５】
回路（図４）が相応に設計されている場合、トランジスタＱ１のエミッタにはこのトランジスタＱ１のベースよりも高い電位が印加され、このベースには接続点Ｂの電位に比例する電位が印加され、その結果トランジスタＱ１は導電される。
【００３６】
補償調整電流が所定の値を上回る限り、つまりｐｎｐトランジスタＱ１のエミッタ・ベース電圧を上回る限り、トランジスタＱ１は導電状態であり、電流が接続点ＡからＲ１，Ｑ１，Ｒ７およびＲ８を介して基準電位ＧＮＤへと流れる。このことはｎｐｎトランジスタＱ３のベース電圧を高め、これによってｎｐｎトランジスタＱ３は導通され、信号ＭｅｓｓがＨ信号からＬ信号になる。
【００３７】
接続点Ｂにおける電位が接続点Ａにおける電位よりも高い場合には、ｐｎｐトランジスタＱ２が導通され、したがってｎｐｎトランジスタＱ３も導通される。この理由から回路はトランジスタＱ１およびＱ２について対象的に設計されている。
【００３８】
図５はスイッチＳ１〜Ｓ３の制御に関連する限りの制御装置ＳＧを示す。以下ではこの制御装置ＳＧについてさらに詳細に検討する。
【００３９】
図６からは所定の時点におけるスイッチＳ１〜Ｓ３の相応の信号レベルおよびスイッチング位置が見て取れる。
【００４０】
これら２つの図を以下説明し、その際実質的には図６を参照する。
【００４１】
ここでは図２におけるスイッチの位置（Ｓ１は開かれており、Ｓ２は閉じられており、Ｓ３は位置ｂにある）から出発して、初めは電気二重層コンデンサＤＬＣと接続されていた中間回路コンデンサＣ１が蓄電池Ｂ３６と接続されることとする。
【００４２】
時点ｔ１以前ではＬ信号（ロウ信号）であった、制御装置（ＳＧ）の図示していない部分からの切り換え命令Ｕｍは、時点ｔ１においてＬからＨ（ハイ信号）に変化する。
【００４３】
この切り換え信号と同時に時限素子Ｔ１およびＴ２が起動される。
【００４４】
Ｔ１は両方のエッジでトリガされる、すなわち切り換え信号の立ち上がりエッジでも立ち下がりエッジでもトリガされる遅延素子である。この遅延素子Ｔ１では切り換え命令Ｕｍの２つのエッジによって惹起されるスイッチＳ３の切り換え（スイッチング位置ｂからａ、またはその逆）を遅延時間Ｔ１だけ遅延させ、この遅延時間Ｔ１の終了後にこの実施例においてはリレースイッチである全てのスイッチが確実に新たなスイッチ位置に達することを保証する。切り換えられるべき電流に依存して、電力スイッチＳ１およびＳ２に対してはスイッチＳ３よりも大きい構造が必要とされ、したがって実質的にスイッチＳ３のスイッチング時間よりも長いスイッチング時間が必要とされる。
【００４５】
Ｔ２は両方のエッジでトリガされる単安定マルチバイブレータとして構成されており、切り換え信号Ｕｍの立ち上がりエッジが生じた際にも立ち下がりエッジが生じた際にも、Ｔ１より長い期間Ｔ２のＬパルスを形成する。この単安定マルチバイブレータは、例えば大きな充電補償調整が行われず、このことは検出が困難であるにもかかわらず大きな補償調整電流を惹起する可能性のある大きな充電補償調整が行われない場合にも、接続されるべきスイッチここではＳ１が遅延時間Ｔ２の終了以前にスイッチオンされることを回避する。
【００４６】
相互に接続されるもしくは相互に分離されるべき２つの素子、例えばＣ１およびＢ３６のみが存在する場合には、時限素子Ｔ１およびＴ２は切り換え信号Ｕｍの（ＬからＨへの）スイッチオンエッジによってのみトリガされればよく、すなわちシングルエッジトリガ式である。何故ならば電力スイッチのスイッチオフは電流および電圧の無い状態で行われるからである。
【００４７】
切り換え命令Ｕｍの発生と同時に先ずスイッチＳ２が開かれる（図６におけるＨからＬ）。時点ｔ１以前は開かれていたスイッチＳ１はさらにこの位置、すなわち開かれた状態に留まる。切り換え命令以前、また遅延時間Ｔ１が終了するまで（ｔ２）充電は補償調整されており、また補償調整電流は流れないので、図４の回路の測定信号ＭｅｓｓはＨである。
【００４８】
遅延時間Ｔ１の終了後にスイッチＳ３は時点ｔ２において、スイッチ位置ｂ（Ｌレベル）からスイッチ位置ａ（Ｈレベル）に移行する。この時点ｔ２以降にＣ１（６０Ｖ）からＢ３６（３６Ｖ）への補償調整電流が流れ、この補償調整電流は測定信号Ｍｅｓｓが時点ｔ２においてＨからＬに変化し、補償調整電流が減衰するまでこのレベルに留まるよう作用する。
【００４９】
これは時点ｔ４において行われ、この時点ｔ４は充電差に応じて早くもしくは遅くなる可能性がある。この時点ｔ４においてスイッチＳ１がスイッチオンされる。しかしながらこのことは遅延時間Ｔ２が経過する以前、すなわち時点ｔ３以前には行うことはできない。したがってスイッチＳ１は電流および電圧の無い状態で接続されている。
【００５０】
スイッチバック、すなわち中間回路コンデンサＣ１と電気二重層コンデンサＤＬＣとの新たな接続は同様の順序で以下説明するように行われる。
【００５１】
これに関して行われる切り換え命令Ｕｍは時点ｔ５においてＨからＬに変化する。この変化と同時に２つの時限素子Ｔ１およびＴ２が再び起動される。
【００５２】
切り換え命令Ｕｍと同時に先ずスイッチＳ１が開かれる（図６におけるＨからＬ）。時点ｔ５以前に開かれていた（Ｌレベル）スイッチＳ２はさらにこの位置に留まりつづける。切り換え命令以前、また遅延時間Ｔ１が終了するまで（時点ｔ６）充電は補償調整されており、補償調整電流は流れないので、測定信号はＨである。
【００５３】
遅延時間Ｔ１の終了でもってスイッチＳ３は時点ｔ６においてスイッチング位置ａ（Ｈレベル）からスイッチング位置ｂ（Ｌレベル）に移行される。この時点ｔ６以降に補償調整電流がＤＬＣ（６０Ｖ）からＣ１（３６Ｖ）へと流れ、この補償調整電流は測定信号Ｍｅｓｓが時点ｔ６においてＨからＬに変化し、補償調整電流が減衰するまでこのレベルに留まりつづけるよう作用する。
【００５４】
このことは時点ｔ８において行われ、この時点ｔ８は充電差に応じて早くもしくは遅くなる可能性がある。この時点ｔ８においてスイッチＳ２がスイッチオンされる（ＬレベルからＨレベル）。しかしながらこのことはやはり遅延時間Ｔ２の経過以前、すなわち時点ｔ７以前には行うことはできない。したがってスイッチＳ２はやはり電流が無い状態で切り換えられている。
【００５５】
図５による制御装置ＳＧの回路においては２つの時限素子Ｔ１およびＴ２は既に説明している。
【００５６】
時限素子Ｔ１は、スイッチＳ３の位置をａからｂに、またはその逆に遅延時間Ｔ１だけ遅延させて切り換えるための切り換え命令Ｕｍを変える。
【００５７】
時限素子Ｔ２は切り換え信号Ｕｍの各エッジの発生と共に、遅延時間Ｔ２の期間にわたりＬレベルになる。
【００５８】
２つのトリプルＡＮＤゲートＵ１およびＵ２は信号Ｕｍ（アンドゲートＵ１）または（インバータＮ１を介して反転された）信号「再反転」（アンドゲートＵ２）、Ｔ２の出力信号および電流測定信号Ｍｅｓｓを結合する。Ｕ１またはＵ２の３つ全ての入力信号がＨレベルを有する場合のみ、対応する出力信号もＨレベルを有する。このことはスイッチＳ３を介する補償調整過程が終了しており、且つこのスイッチＳ３を介して電流が流れないことを保証するインターロックに相応する。
【００５９】
２つの後続のフリップフロップＦＦ１およびＦＦ２はインバータＮ２によって反転された時限素子Ｔ２の出力信号でもってリセットされる。ＡＮＤゲートＵ１またはＡＮＤゲートＵ２は遅延時間Ｔ２の終了後にフリップフロップＦＦ１またはＦＦ２をセットする。
【００６０】
最終的には、インバータＮ３，Ｎ４およびアンドゲートＵ３，Ｕ４でもってスイッチＳ１およびＳ２を同時にスイッチオンできないことが保証される。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】１４Ｖ／４２Ｖ自動車搭載電源網の原理回路図。
【図２】チョークコイルを有する図１の部分回路。
【図３】チョークコイルを有する場合と有さない場合での補償調整電流の経過。
【図４】チョークコイルＬにおける電圧降下を介して補償調整電流を求める回路。
【図５】スイッチＳ１〜Ｓ５の制御に関連する限りの制御装置。
【図６】制御装置のスイッチング命令およびスイッチ位置の信号グラフ。
【図１】
2006502541.tif 000003
【図２】
2006502541.tif 000004
【図３】
2006502541.tif 000005
【図４】
2006502541.tif 000006
【図５】
2006502541.tif 000007
【図６】
2006502541.tif 000008
【国際調査報告】
2006502541.tif 000009
2006502541.tif 000010
2006502541.tif 000011
2006502541.tif 000012
2006502541.tif 000013
2006502541.tif 000014