(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車（１）がジェネレータを付設した自動車バッテリ（１１）を備え、補助機能装置が補助装置（２）のための電気消費装置（８、１２）と、自動車電気系統電圧（ＵB）を検出するための装置（１３）と、電気消費装置とバッテリに接続された電力供給制御ユニット（６）と、この電力供給制御ユニットに接続された、ジェネレータによって再充電可能な補助エネルギーアキュムレータ（７）とを備えている、自動車用補助機能装置（２、１０）を運転するための方法において、
(a)検出されたバッテリ電圧が予め定められた第１の閾値（Ｕ1）を予め定めた第１の時間（ｔ1）下回ったときに、電気消費装置が電力制御ユニット（６）によって自動車バッテリ（１１）から切り離され、
(b)電気消費装置（８、１２）が電力供給制御ユニット（６）によって補助エネルギーアキュムレータ（７）に接続され、第２の時間（ｔ2）を経過した後で補助エネルギーアキュムレータから切り離され、
(c)電気消費装置（８、１２）が電力供給制御ユニット（６）によって自動車バッテリ（１１）に接続され、第３の時間（ｔ3）を経過した後で自動車バッテリから切り離され、
(d)検出された自動車電気系統電圧（ＵB）が第１の閾値（Ｕ1）よりも高い予め定めた第２の閾値（Ｕ2）を予め定めた第４の時間（ｔ4）上回ったときに、電気消費装置（８、１２）が電力供給制御ユニット（６）によって再び自動車バッテリ（１１）に接続され、
この場合、ステップ（ａ）〜（ｃ）が順々に行われ、ステップ（ｄ）がステップ（ｂ）と（ｃ）よりも優先することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記の第２の時間（ｔ2）が予め定められていることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記の第３の時間（ｔ3）が予め定められていることを特徴とする請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
前記の第２の時間（ｔ2）およびまたは第３の時間（ｔ3）が操作人の遠隔操作によって調節可能であることを特徴とする請求項２または３記載の方法。
【請求項５】
補助装置（２）のための電気消費装置（８、１２）と、自動車電気系統電圧（ＵB）を検出するための装置（１３）と、検出されたバッテリ電圧に対応して電気消費装置をバッテリに電気的に接続するためあるいはバッテリから切り離すための電力供給制御ユニット（６）とを備えている、ジェネレータを付設した自動車バッテリ（１１）を備えた自動車（１）のための補助機能装置において、ジェネレータによって再充電可能な補助エネルギーアキュムレータ（７）が設けられ、この補助エネルギーアキュムレータが電力供給制御ユニット（６）に接続され、電力供給制御ユニットが検出された自動車電気系統電圧（ＵB）に依存してバッテリの代わりに電気消費装置に補助エネルギーアキュムレータを電気的に接続するかまたはこの電気消費装置から切り離すように形成されていることを特徴とする補助機能装置。
【請求項６】
前記電気消費装置が無線でデータを伝送するための装置（１２）であることを特徴とする請求項５記載の補助機能装置。
【請求項７】
前記のデータ伝送装置（１２）が移動体通信標準規格に基づく装置であることを特徴とする請求項６記載の補助機能装置。
【請求項８】
前記電気消費装置が補助装置（２）の制御装置（８）であることを特徴とする請求項５〜７のいずれか一つに記載の補助機能装置。
【請求項９】
前記補助装置が補助ヒータ（２）であることを特徴とする請求項５〜８のいずれか一つに記載の補助機能装置。
【請求項１０】
前記電力供給制御ユニット（６）が複数の補助装置の電気消費装置のための共通の電力供給制御ユニットとして形成されていることを特徴とする請求項５〜９のいずれか一つに記載の補助機能装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、請求項５の前提部分に記載した自動車用補助機能装置と、この補助機能装置を運転するための方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の補助機能装置は米国特許第５７６４４６９号明細書によって知られている。この補助機能装置の場合、補助装置の電気消費装置のための電力供給制御ユニットは、検出された自動車バッテリ電圧のために３つの閾値が設定されるように形成されている。第１の閾値を下回ることが検出されると、警報が運転者に出力される。第２の低い閾値を下回るときに、補助装置の電気消費装置（または他の補助装置の電気消費装置）が自動車バッテリから切り離され、それによって自動車バッテリの過放電が防止され、自動車の始動可能性が保証される。補助装置の電気消費装置または他の補助装置の電気消費装置の新たな接続は、第１と第２の閾値よりも高い第３の閾値を上回ったことが検出されるときに行われる。
【０００３】
自動車バッテリの過放電防止がバッテリ電圧の監視と場合によっては予め定めた閾値を上回るときに電気消費装置を停止することによって実現される他のシステムが例えば欧州特許出願公開第０６３６５２０号公報と米国特許第５６９１６１９号明細書によって知られている。自動車バッテリの過放電防止が米国特許第５６９３９８６号明細書によって知られている。この場合、自動車の停止時に電気消費装置の時間停止が行われる。更に、自動車バッテリの過放電防止が米国特許第５９２９６０４号明細書によって知られている。この場合、時間によって積分された電話システムの測定エネルギー消費が予め定めた閾値を上回ったときに、自動車バッテリから給電される移動電話システムが停止される。電話システムのスイッチオンは、自動車ジェネレータから自動車バッテリへの電流の流れが確認されるときに行われる。
【０００４】
ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９５１７７４２号公報により、自動車用電力供給装置が知られている。この電力供給装置の場合には、スタータバッテリとそれから切り離された電力供給バッテリが設けられている。この場合、両バッテリについて過放電防止が達成される。これは、それぞれのバッテリ電圧が監視され、それぞれのバッテリ電圧が予め定めた閾値よりも低下する際に、対応するバッテリが電気消費装置網すなわち自動車電気系統から切り離される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、一方では自動車バッテリの過放電防止が達成され、他方ではそれにもかかわらず自動車ジェネレータを回転させずにできるだけ長い運転時間を可能にする、自動車用補助機能装置とこの補助機能装置を運転するための方法を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この課題は本発明に従い、請求項５記載の自動車用補助機能装置と、請求項１記載の対応する運転方法によって解決される。自動車電気系統電圧監視と組み合わせて補助機能装置に補助エネルギーアキュムレータを設け、自動車電気系統電圧の所定の閾値を上回ったときに自動車バッテリから電気消費装置を分離することにより、一方ではバッテリの寿命を短縮し、スタート困難にする自動車バッテリの過放電が回避され、他方では自動車バッテリが弱くなったときに補助エネルギーアキュムレータによって電気消費装置の運転時間を延長し、更に自動車バッテリを大切に使う。これは特に、自動車電気系統電圧の第１の閾値を下回った後で、補助装置の電気消費装置の電力供給が先ず最初に補助エネルギーアキュムレータから行われ、その後初めてバッテリが負荷されることによって実現される。
【０００７】
補助装置は好ましくは補助ヒータであり、電気消費装置は好ましくは無線データ伝送装置、特に移動体通信標準規格による無線データ伝送装置およびまたは補助ヒータの制御装置である。
【０００８】
本発明の他の有利な実施形は従属請求項に記載してある。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に、添付の図に基づいて、本発明を例示的に詳しく説明する。
【００１０】
図１では、補助ヒータ２が自動車１に設けられている。この補助ヒータ２は一方では自動車バスシステム３に接続され、他方ではインターフェース４を介して電子制御モジュール１０に接続されている。電子制御モジュール１０は電力供給制御ユニット６と、補助蓄電池（補助エネルギーアキュムレータ）７と、制御またはインターフェース電子機器８と、ＧＳＭ送受信器１２と、このＧＳＭ送受信器１２に接続されたＧＳＭアンテナ９を含んでいる。自動車バッテリ１１は電力制御ユニット６に接続され、電子制御モジュール１０のための電源としての働きをする。電力供給制御ユニット６は更に、補助蓄電池７に接続され一方、出力側でＧＳＭモジュール１２と制御またはインターフェース電子機器８に接続されている。この場合、制御またはインターフェース電子機器８は、補助ヒータ２を制御するために、インターフェース４に接続されている。
【００１１】
ＧＳＭモジュール１２は、移動体通信網を介して補助ヒータ２の遠隔制御を実現する働きをする。この場合、操作人はその移動電話によって例えば補助ヒータ２のスイッチを入れるためにスタート時間を入力可能であるかあるいは補助ヒータ用スタート指令または例えば暖房出力のような所定のシステムパラメータを直接入力することができる。
【００１２】
車両の走行時、すなわち車両エンジンの回転時に、電子制御モジュール１０の電力供給は自動車バッテリ１１の端子を介して行われる。自動車バッテリ１１はエンジン回転時に自動車ジェネレータから絶えず充電補充され、従ってエンジン回転時に電力供給は結局は自動車ジェネレータから行われる。電力供給制御ユニット６は、ジェネレータ回転時に補助蓄電池７が充電されるかまたは充電された状態に保持されるように形成されている。
【００１３】
電力供給制御ユニット６は自動車バッテリ１１の充電状態を監視するために、自動車電気系統電圧を測定するための装置１３を備えている。
【００１４】
図２には、電力供給ユニット６の機能を説明するために、自動車電気系統電圧ＵB の変化の例が示してある。
【００１５】
ジェネレータ回転時のバッテリ電圧、すなわち普通の場合完全に充電されたバッテリ１１の電圧がＵ0 によって示してある。時点Ｔ0 はジェネレータひいては自動車エンジンが停止される時点を示している。そして電子制御モジュール１２の所要電流に基づいて、バッテリ１１の放電が開始される。これは、時点Ｔ1 で第１の閾値Ｕ1 に達するまで、バッテリ電圧に一致する自動車電気系統電圧ＵB の低下によって認められる。第１の閾値Ｕ1 を下回ることを検出すると、電力供給制御ユニット６でタイマーがスタートする。この場合、電力供給制御ユニット６は、バッテリ電圧ＵB が閾値Ｕ1 を超えて再び上昇しない所定の時間ｔ1 を経過した後で、時点Ｔ2 で、ジェネレータが停止され自動車が停止状態にあることを決定する。この決定に基づいて、電力供給制御ユニット６は時点Ｔ2 で、自動車バッテリ１１を電子制御モジュール１０から切り離す。この自動車バッテリ１１の代わりに補助蓄電池７から所定の時間ｔ2 にわたって電流が電子制御モジュールに供給されるので、自動車バッテリ１１は、この状態で電子制御モジュールによってもはや放電されない。すなわち、時間ｔ2 にわたって、バッテリ電圧ＵB はほぼ一定である。時間ｔ2 は、好ましくはその間補助蓄電池７がほぼ放電されるように調節される。この時間ｔ2 が経過した後で、時点Ｔ3 で、電力供給制御ユニット６によって電子制御モジュール１０の電力供給が所定の時間ｔ3 の間再び自動車バッテリ１１に切換えられる。それによって、この自動車バッテリ１１は或る程度更に放電される。時間ｔ3 を経過した後で、自動車バッテリ１１の過放電と後続のスタート問題を防止するために、電力供給制御ユニット６は時点Ｔ4 で電子制御モジュール１０を自動車バッテリ１１から切り離す。
【００１６】
従って、電力供給制御ユニット６は、自動車の確実なスタートを可能にし、繰り返される過放電による自動車バッテリ１１の損傷を防止する、自動車バッテリ１１の最少残留充電量が保証されるように設計されている。この場合、電子制御モジュール１０の機能は補助蓄電池７の使用と、予め定められた最大放電時間の導入とによって、ジェネレータの停止後できるだけ長く維持される。
【００１７】
図２に示した例の場合、時点Ｔ5 で、自動車エンジンひいてはジェネレータが再びスタートする。この場合、自動車バッテリ１１は再び充電され、自動車電気系統電圧ＵB は、時点Ｔ6 で第１の閾値Ｕ1 よりも高い第２の閾値Ｕ2 を上回るまで、急速に上昇する。電力供給制御ユニット６が上側の閾値Ｕ2 を上回ったことを検出すると、電力供給制御ユニット６はタイマーをスタートさせる。それに基づいて、自動車電気系統電圧ＵB が上側の閾値Ｕ2 を再び下回らない所定の時間ｔ4 が経過した後で、時点Ｔ7 で、自動車ジェネレータが再び電力供給を行うことが決定されるので、電力供給制御ユニット６はこの時点Ｔ7 で電子制御モジュール１０を再び自動車バッテリ１１に、すなわちこの場合最終的に自動車ジェネレータに接続し、運転が再開される。同時に、補助蓄電池７がジェネレータ電流によって再び充電される。
【００１８】
時間ｔ2 またはｔ3 の間（すなわち、時点Ｔ2 とＴ3 またはＴ4 の間）自動車電気系統電圧ＵB が上側の閾値Ｕ2 を超えて上昇したことが検出される場合、最後に述べたステップが優先する。すなわち、時間ｔ4 を経過した後で、自動車電気系統電圧ＵB が時間ｔ4 の間上側の閾値Ｕ2 を再び下回らないときには、電子制御モジュール１０はいかなる場合でも自動車バッテリ１１またはジェネレータに再び接続される。すなわち、電力供給制御ユニット６は、回転するジェネレータによって普通の運転が再び生じることから出発する。
【００１９】
既に述べたように、時間ｔ2 、ｔ3 は好ましくは一定に設定される。すなわち、対応する切換え過程はそれ以上測定をしないで時間ｔ2 、ｔ3 の経過に基づいてのみ行われる。その際、時間または停止遅延時間ｔ2 、ｔ3 は好ましくは操作人によって遠隔制御で調節可能であり、例えば移動電話とＧＳＭモジュール１２を介して調節可能である。その際、値が０と数日の間であると合目的である。更に、一定に設定された時間または停止遅延時間ｔ2 、ｔ3 の代わりに、この時間の終わりに測定に依存して切換えを決定してもよい。すなわち、時点Ｔ3 での補助蓄電池７からバッテリ１１への電力供給の切換えは、適当な測定によって調査された補助蓄電池７の充電状態に基づいて行うことができ、そして時点Ｔ4 での自動車バッテリからの電子制御モジュール１０の切離しは例えば、第１の閾値Ｕ1 よりも低い、自動車電気系統電圧すなわちバッテリ電圧ＵB の第３の閾値に基づいて行うことができる。
【００２０】
補助ヒータ電子制御装置の代わりに、上記のバッテリ放電防止は、例えば盗難防止装置、アラーム装置、エンジン始動ロック、能動式位置検出システム、ＧＳＭ（移動体通信用グローバルシステム）、ＧＰＲＳ、ＵＭＴＳ（ユニバーサル移動体通信システム）による制御機器の遠隔診断、遠隔メンテナンスおよびパラメータ表示および他のＧＳＭ用途のような他の補助機能装置のためにも応用可能である。このような補助機能装置が複数設けられている場合には、これらのすべての補助機能装置のために１個の共通の電力供給制御ユニット６が設けられていると合目的である。
【図面の簡単な説明】
【図１】自動車に組み込まれた状態の本発明による補助機能装置の概略的なブロック図である。
【図２】時間に対して自動車電気系統電圧を記載した、バッテリ放電過程の例を概略的に示す図である。
【符号の説明】
１…自動車、２…補助ヒータ、３…自動車バスシステム、４…補助ヒータ２と制御またはインターフェース電子機器８の間のインターフェース、６…電力供給制御ユニット、７…補助蓄電池、８…制御またはインターフェース電子機器、９ＧＳＭアンテナ、１０…電子制御モジュール、１１…自動車バッテリ、１２…ＧＳＭモジュール、１３…自動車電気系統電圧検出装置
【図１】
0004003170.tif 000002
【図２】
0004003170.tif 000003