汽車電網(wǎng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種汽車的汽車電網(wǎng)，其具有-至少一個第一控制裝置，-至少一個通過控制線路與第一控制裝置相連的第二控制裝置，-其中，第二控制裝置通過第一電線與電源導(dǎo)電相連，-至少一個通過第二電線與第二控制裝置導(dǎo)電相連的第一用電器，和-至少一個通過第三電線與第二控制裝置導(dǎo)電相連的第二用電器，-其中，第一電線的導(dǎo)電的電線橫截面比第二和第三電線的導(dǎo)電的電線橫截面的總和要小。
【專利說明】汽車電網(wǎng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種汽車的汽車電網(wǎng)。

【背景技術(shù)】
[0002]在能源【技術(shù)領(lǐng)域】內(nèi)廣為人知的是，通過合適的控制裝置將至少一個電源的電能分配給一個或者多個用電器。在此，控制裝置從電源得到電能并且例如根據(jù)用電器的需求繼續(xù)傳送到用電器上。為了確定其需求，同樣可以如采用測量值或控制裝置本身或者其它源的類似信息一樣而利用用電器對能量的需求。
[0003]如果電源只能提供有限的電能，因為電源例如是容量有限的能量存儲器，例如蓄電池(也被稱為電池)，則控制裝置也可以完成以下任務(wù)，即減小用電器的電能消耗，從而可以盡可能長地提供來自能量存儲器的能量。如果能量源是發(fā)電機，則控制裝置的任務(wù)是，使當(dāng)前由發(fā)電機產(chǎn)生的能量和用電器同時需要的電能相互一致，這通過使發(fā)電機產(chǎn)生預(yù)設(shè)大小的電能并且同時將用電器的消耗限定在所產(chǎn)生的能量內(nèi)來實現(xiàn)。由此可以同時減小電網(wǎng)內(nèi)的電壓波動。具有發(fā)電機和儲能器的電網(wǎng)也同樣廣為人知。
[0004]這種系統(tǒng)例如是汽車的車載電網(wǎng)。這種汽車通常具有內(nèi)燃機，該內(nèi)燃機驅(qū)動(交流)發(fā)電機，其電能直接或者通過汽車電池內(nèi)的中間儲能器根據(jù)車型和驅(qū)動形式不僅被用于汽車的(部分)驅(qū)動，也可以或者僅用于汽車中電氣部件的運轉(zhuǎn)。這些電氣部件包括例如汽車電子器件，包括控制裝置以及前大燈裝置、信息娛樂系統(tǒng)、座椅和車窗玻璃加熱器、中控鎖等。
[0005]在這種系統(tǒng)中廣為人知的是，通過控制裝置限定汽車內(nèi)的能量消耗，從而由此節(jié)省地使用汽車電池有限的容量以及將內(nèi)燃機用于驅(qū)動發(fā)電機的燃料消耗降至最低。為此，已知的控制裝置使用了用于限制作為整體的汽車電網(wǎng)的能量消耗的方案。
[0006]從EP O 601 300 BI中可以知道一種用于汽車內(nèi)的用電器的能量供應(yīng)系統(tǒng)，在這種系統(tǒng)中建議根據(jù)行駛狀態(tài)開關(guān)用電器。一個與不同的傳感器和開關(guān)相連并且可以對電子調(diào)節(jié)裝置和顯示裝置起作用的控制裝置可以在識別到某些行駛狀態(tài)時自動切斷或者打開用電器。在此，遞階地首先關(guān)閉不重要的(例如用于提高舒適性的)用電器，而行駛需要的或者對于安全來說至關(guān)重要的用電器則完全不關(guān)閉。
[0007]WO 99/21261中的用于在汽車內(nèi)進行能量分配的裝置以EP O 601 300 BI中的系統(tǒng)為基礎(chǔ)并且致力于同時保證電池儲電量保持在一個期望的范圍內(nèi)，從而減少汽車電網(wǎng)內(nèi)的波動。為此在分配策略中不僅要考慮驅(qū)動發(fā)電機的內(nèi)燃機，也將考慮汽車電網(wǎng)內(nèi)的用電器。
[0008]DE 44 22 329 Al涉及一種用于使汽車電網(wǎng)運行的方法。為了在緊要的汽車電網(wǎng)負(fù)載下減小用電器負(fù)荷，在此將根據(jù)關(guān)閉順序在需要時暫時關(guān)閉單個用電器或者以較低的能量供應(yīng)運轉(zhuǎn)。在此，用電器都被分配了一個優(yōu)先級，它代表了在汽車電網(wǎng)緊要狀態(tài)下進行關(guān)閉的順序。
[0009]EP O 992 400 A2中的用于減小汽車電網(wǎng)負(fù)載的方法采納了 DE 44 22 329 Al中的方法并且在分配與運轉(zhuǎn)情況有關(guān)的關(guān)閉優(yōu)先級方面對其進行了擴展。
[0010]從DE 41 23 652 C中可以知道的是，通過一個共同的供應(yīng)管道借助可控制的中央開關(guān)將一組在功能上共同起作用的汽車組件與儲能器相連(當(dāng)對該組內(nèi)的至少一個第一汽車組件進行控制時)，而當(dāng)不再對該組內(nèi)的任何汽車組件進行控制時與儲能器分離。
[0011]在DE 41 23 652 C的基礎(chǔ)上，DE 102 11 970 Al涉及一種用于調(diào)整適配汽車電網(wǎng)內(nèi)的多個用電器的功率需求的方法。為此將使用關(guān)于所有分別提供給汽車電網(wǎng)的功率的信息。以此方式，從汽車電網(wǎng)中消耗功率的用電器直接得到反饋并且可以自動減小其功率需求，只要它認(rèn)識到它的能量消耗會導(dǎo)致汽車電網(wǎng)的能量儲備減小。
[0012]可選地也可以設(shè)計一個控制裝置，通過它這樣控制每個用電器的功率消耗，使得由用電器總共消耗的功率不超過當(dāng)時總體上在汽車電網(wǎng)內(nèi)可提供的功率。借助該控制裝置可以這樣調(diào)節(jié)或者控制多個用電器的功率需求，使得提供給每個用電器的功率或者說由控制裝置提供的功率足夠?qū)崿F(xiàn)各自的功能。
[0013]所有之前描述過的用于進行能量分配的裝置以及用于減小汽車內(nèi)的汽車電網(wǎng)負(fù)載的方法都是共同的，它們總是設(shè)計用于使得所有的用電器可以同時以完全的能量需求運行。這意味著，與所有用電器接通的所有電路設(shè)計為，使得如果分配方案和汽車電網(wǎng)負(fù)載允許，每個用電器可以由控制裝置提供最大的電能并且運行。
[0014]在此的缺點是，用電器和中央控制裝置之間的供電線路在電流強度以及由此在其電線橫截面，即導(dǎo)電材料(例如銅線)的橫截面方面根據(jù)最大的負(fù)載情況進行設(shè)計。但是由于這種情況出現(xiàn)得相對較少，供電線路的導(dǎo)線橫截面對于大多數(shù)負(fù)載情況來說尺寸設(shè)計得過大。換句話說，電線的導(dǎo)線橫截面沒有充分得到利用。這會導(dǎo)致基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的成本以及電網(wǎng)的重量比在大多數(shù)負(fù)載情況下所需要的更大。
實用新型內(nèi)容
[0015]因此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，克服上述缺點。
[0016]前述技術(shù)問題根據(jù)本實用新型通過一種控制裝置、一種具有這種控制裝置的電網(wǎng)以及一種具有這種控制裝置或者這種電網(wǎng)的汽車解決。
[0017]相應(yīng)地建議一種用于電網(wǎng)，尤其是用于汽車的汽車電網(wǎng)的控制裝置，其中，所述控制裝置能夠通過第一電線區(qū)段與電源相連，并且能夠通過另一電線區(qū)段與預(yù)設(shè)的用電器組相連，其中，所述控制裝置設(shè)計用于將電網(wǎng)中的電流強度保持在預(yù)設(shè)的閾值Imax，其中所述控制裝置設(shè)計用于識別出電網(wǎng)內(nèi)部的預(yù)設(shè)用電器組對電能的額外要求；確定所述預(yù)設(shè)的用電器組的另一電線區(qū)段內(nèi)預(yù)計合成的電流強度Ires ;鑒于所述電線區(qū)段的電流強度的預(yù)設(shè)閾值Imax對預(yù)計合成的電流強度Ires進行評估；并且，如果預(yù)計合成的電流強度Ires大于所述電線區(qū)段的電流強度的預(yù)設(shè)閾值Imax，則將所述預(yù)設(shè)的用電器組的預(yù)設(shè)用電器的功率消耗減小到，使得預(yù)計合成的電流強度Ires等于或者小于該電線區(qū)段的電流強度的預(yù)設(shè)閾值Imax。
[0018]本實用新型以以下認(rèn)識為基礎(chǔ)，例如汽車電網(wǎng)內(nèi)的電線的銅線截面到目前為止都沒有被充分利用。線路通常根據(jù)最大負(fù)載進行設(shè)計，但是這相對來說不常出現(xiàn)。此外可以暫時關(guān)閉特定的用電器，而對于使用者來說不會很明顯地?fù)p害其所產(chǎn)生的作用。
[0019]在此，電流強度Imax、Ires理解為平均最大電流強度或者是考慮了時間因素的最大電流強度。由此電線原則上根據(jù)其電學(xué)持續(xù)荷載，即平均最大電流進行設(shè)計，但是可以短暫地承受的更高的電流強度。按照本實用新型，這種認(rèn)知也可以被引入到電流強度值和閾值中。此外，電線區(qū)段所合成或所產(chǎn)生的電流強度Ires理解為電線區(qū)段的單個線路的單個電流強度I1U2的總和。
[0020]用電器組理解為整個電網(wǎng)的這些用電器，其在空間上并列布置在電網(wǎng)內(nèi)部，并且起到相似的或者互相影響的或者互相補充的作用。在汽車的電網(wǎng)中，例如布置在汽車后蓋板內(nèi)的裝置，如后擋風(fēng)玻璃加熱器和后擋風(fēng)玻璃雨刷器或者前大燈裝置內(nèi)部的單個燈可以組成這種用電器組。
[0021]在此有利的是，通至用電器組的電線的尺寸與能傳遞用電器組的所有用電器同時需要的電能相比可以被設(shè)計得過小，即可以具有過小的導(dǎo)線橫截面(銅線橫截面)。由此可以通過更輕和更便宜的電線明顯地減小汽車電網(wǎng)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的成本以及重量。
[0022]這是可行的，因為用電器組的共同作用的用電器的運轉(zhuǎn)由于短暫的能量短缺僅僅受到了很小的限制，從而部件的作用方式本身沒有受到損害。如果例如為了有利于后擋風(fēng)玻璃電雨刷器而暫時中斷后擋風(fēng)玻璃電加熱器的運行或者減少其功率，則對于駕駛員來說這根本不會或者最多只極其微小地被察覺到。因此通過巧妙地選擇可以忍受暫時的能量減小的用電器，可以減小汽車電網(wǎng)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的成本和重量，而不會被駕駛員察覺到汽車部件的功能受到了限制。
[0023]這對于特定的用電器組例如前大燈裝置來說也是可行的，因為根據(jù)法律規(guī)定這些用電器中的一些本來就不允許同時工作。這樣當(dāng)例如日間燈工作時近光燈或者遠(yuǎn)光燈根據(jù)法律規(guī)定就必須關(guān)閉。這可以在根據(jù)實用新型對通至這些用電器組的電線進行尺寸設(shè)計時得到充分利用。相應(yīng)地，這種方法也可以被應(yīng)用在其它的用電器組合例如反光鏡加熱器、間接照明裝置、中控鎖電機以及其它的門和蓋或者汽車內(nèi)其它的局部區(qū)域中。
[0024]這種想法的實現(xiàn)借助上述根據(jù)實用新型的汽車電網(wǎng)內(nèi)的相應(yīng)控制裝置實現(xiàn)，其電線根據(jù)本實用新型設(shè)計為限制在其最大電流消耗以內(nèi)。
[0025]預(yù)設(shè)的閾值Imax優(yōu)選等于電線區(qū)段最大允許的電流強度Imax，該電線區(qū)段可以為作為整體的預(yù)設(shè)用電器組提供電能。
[0026]這個電線區(qū)段是可以為預(yù)設(shè)的用電器組的單個用電器提供電能的電線。這些電線分別具有最大電流強度Ip I2，所述最大電流強度足夠使各用電器以滿功率運行。
[0027]在此有利的是，最大電流強度Ires等于電線區(qū)段的單個平均最大電流強度I1U2的總和，它等于通至該電線區(qū)段的輸入線路的最大允許電流強度Imax。通過這種方式，可以僅僅將最大電流強度Ires分配給用電器組的用電器，以實現(xiàn)這些用電器相互間的分配，也可以通過輸入線路向其提供該電流強度。
[0028]優(yōu)選減小預(yù)設(shè)用電器組的根據(jù)預(yù)設(shè)的優(yōu)先次序選擇的用電器的功率消耗。
[0029]相應(yīng)用電器組的用電器的優(yōu)先次序可以預(yù)先設(shè)定好或者也可以是可改變的。用電器組的單個用電器也可以為例如相應(yīng)的控制裝置提供關(guān)于它們在這種優(yōu)先次序內(nèi)的排列的信息。這個優(yōu)先次序(也可以稱為優(yōu)先級)可以例如在之后進行分配，該用電器組的哪些用電器更應(yīng)該一直或者說長期地運行，而哪些更應(yīng)該間隔地或者暫時地運行。作為備選或補充，這個優(yōu)先次序還可以考慮到單個用電器的使用是否例如根據(jù)法律規(guī)定是相互排斥的。該優(yōu)先次序也可以根據(jù)每個用電器所需要的電能消耗或者最大電流得到。此外駕駛員或者乘客對于電能供應(yīng)不足的識別能力也是確定該優(yōu)先次序的一個標(biāo)準(zhǔn)。
[0030]優(yōu)選根據(jù)預(yù)定的優(yōu)先次序，相對預(yù)設(shè)用電器組的至少一個第一用電器更優(yōu)選地為預(yù)設(shè)用電器組的至少一個第二用電器提供電能。
[0031]在此有利的是，可以利用該優(yōu)先次序確定可以減小用電器組的哪一個用電器的功率，從而在總體上保持用電器組或者其電線區(qū)段上的預(yù)設(shè)閾值Imax。其它用電器則可以被提供完全的電能或者利用更大的功率運行并且由此是優(yōu)先供電的(屬于優(yōu)選部件)。
[0032]優(yōu)選第二用電器具有比第一用電器更小的或者同等大小的電功率，或者反過來。
[0033]在此有利的是，由于第二用電器更小的電功率以及由此其更小的能量需求，為了運行作為優(yōu)選部件的第二用電器不必為第一部件提供或保留全部電能，而是第一用電器與第二(優(yōu)選)用電器可以同時平行地運行，即使第一部件相應(yīng)于輸送給其的電能減小而以更小的強度運行。相反地，優(yōu)選的第二用電器也可以具有更大的電功率需求并且以滿功率與第一用電器同時運行，第一用電器具有更小的電功率需求并且以受限制的功率運行。兩個用電器也可以具有相同大小或者相似的能量需求。
[0034]優(yōu)選將第一用電器設(shè)計用于在激活時實現(xiàn)連續(xù)的功能，而將第二用電器設(shè)計用于在激活時實現(xiàn)間隔或者中斷的的功能。
[0035]在此有利的是，為了驅(qū)動第二用電器僅僅需要暫時不給第一用電器提供電能，從而將電能提供給第二用電器。汽車電網(wǎng)中這種情況的一個例子可能是例如為了作為短時用電器的后擋風(fēng)玻璃雨刷器(其僅僅間隔地發(fā)揮其功能)而中斷作為持續(xù)用電器的后擋風(fēng)玻璃加熱器。
[0036]根據(jù)本實用新型的一種實施形式，所述控制裝置能夠通過控制線路與另一控制裝置相連，其中所述控制裝置設(shè)計用于通過所述控制線路從所述另一控制裝置處接收控制信號、將控制信號傳遞到所述另一控制裝置和/或與所述另一控制裝置交換控制信號。
[0037]根據(jù)本實用新型的一種實施形式，所述控制裝置具有數(shù)據(jù)存儲器，其中，所述數(shù)據(jù)存儲器設(shè)計用于儲存控制程序和/或關(guān)于與控制裝置相連的或者能相連的用電器的信息和/或與控制裝置相連的或能相連的電線區(qū)段的信息。
[0038]根據(jù)本實用新型的一種實施形式，所述數(shù)據(jù)存儲器設(shè)計用于不可改變地儲存數(shù)據(jù)。
[0039]根據(jù)本實用新型的一種實施形式，所述數(shù)據(jù)存儲器設(shè)計用于暫時地和/或可改變地儲存數(shù)據(jù)。
[0040]根據(jù)另一方面，本實用新型涉及一種電網(wǎng)，尤其是汽車的汽車電網(wǎng)，它具有
[0041]-至少一個第一控制裝置，
[0042]-至少一個如上所述的第二控制裝置，它通過控制線路與第一控制裝置相連，
[0043]-其中第二控制裝置通過第一電線與電源導(dǎo)電相連，
[0044]-至少一個第一用電器，它通過第二電線與第二控制裝置導(dǎo)電相連，和
[0045]-至少一個第二用電器，它通過第三電線與第二控制裝置導(dǎo)電相連，
[0046]-其中第一電線的導(dǎo)電的電線橫截面比第二和第三電線的導(dǎo)電的電線橫截面的總和要小。
[0047]由此通過更輕和更便宜的電線明顯地減小了汽車電網(wǎng)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的成本和重量。
[0048]在此也有利的是，用電器組即第一和第二用電器的局部能量管理可以完全由中央的第一控制裝置傳遞到分散的或局部的第二控制裝置上。由此，中央的第一控制裝置可以限制為借助控制命令對每個分散的或局部的第二控制裝置進行控制；在每個用電器上為實現(xiàn)該控制命令所需的電能量由分散的或局部的第二控制裝置直接從汽車的供電網(wǎng)絡(luò)中，例如按照輸電線的電線橫截面由功率電子器件或者中央供電線路或者裝置得到。
[0049]各個用電器組的部件“就地”的運轉(zhuǎn)由此獨立地通過各個分散或局部的第二控制裝置實現(xiàn)，因為它自動地識別到電源直接或者間接提供給它的電能不足以使其用電器組的某些用電器以滿功率進行工作。在此，可以根據(jù)本實用新型通過保持該用電器組的電線區(qū)段的電流強度的預(yù)設(shè)閾值Imax實現(xiàn)將不足的能量分配給用電器組的部件。相應(yīng)的關(guān)于電線區(qū)段的單個線路的最大電流強度1:、I2的信息以及該用電器組的用電器的優(yōu)先次序信息可以例如保存在第二控制裝置的相應(yīng)(數(shù)據(jù))存儲器內(nèi)，以及或者例如由用電器提供。
[0050]電源可以例如是例如可以在汽車內(nèi)由內(nèi)燃機驅(qū)動的發(fā)電機或者類似裝置，或者是例如通過發(fā)電機供給能量的電能儲存裝置，例如汽車電池。也可以使用它們的組合。
[0051]在此，第一控制裝置可以是一個單獨的單元或者是由多個共同作用的部件組成的系統(tǒng)。因此第一控制裝置例如由上級的控制裝置和汽車的BCM(車身控制模塊)組成或者也可以僅僅通過一個該部件或者由一個或多個其它的具有相似功能和任務(wù)的部件組成。
[0052]第二控制裝置優(yōu)選設(shè)計用于通過控制線路由第一控制裝置接收控制信號、將控制信號傳遞到其上和/或與它交換信號。
[0053]在此有利的是，兩個控制裝置之間的通信可以單向或者雙向地進行。尤其是局部的第二控制裝置可以接收中央的第一控制裝置的指示并且可以在“它的”用電器組上實施?？刂菩盘柕膫鬟f在此可以電學(xué)或者光學(xué)地實現(xiàn)。也可以使用無線的信號傳遞；在這種情況下“控制線路”理解為“控制信號無線段”等。例如，這種指示可以使得局部的第二控制裝置將與之相連的用電器去激活或者減少功率或電能的消耗，并且為此激活另一與之相連的用電器或者增大功率或電能的消耗。由此，優(yōu)選可以由局部的第二控制裝置將反饋傳遞到中央的第一控制裝置上。
[0054]在此還有利的是，用電器的運行由中央的第一控制裝置傳遞到并因此分散地疏散或轉(zhuǎn)移到各個分散的或局部的第二控制裝置上。以這種方式可以減輕中央的第一控制裝置的任務(wù)，因為它為了對疏散的用電器起作用可以僅局限于對各個分散或局部的第二控制裝置發(fā)出一次性指示。中央的第一控制裝置可以由此被設(shè)計得更簡單、更輕和更小，從而可以降低它的成本、重量和它所需要的安裝空間。此外也可能的是，第二控制裝置在第一控制裝置或者與它的通信出現(xiàn)錯誤時承擔(dān)起第一控制裝置的作用，和/或?qū)崿F(xiàn)特定的緊急功能，從而例如在第一控制裝置發(fā)生錯誤時也能保證運轉(zhuǎn)的安全性。
[0055]中央的第一控制裝置優(yōu)選通過這個過程從局部的第二控制裝置處得到確認(rèn)回復(fù)。
[0056]根據(jù)另一方面，本實用新型涉及一種汽車，其具有上述控制裝置和/或上述電網(wǎng)，尤其是汽車電網(wǎng)。
[0057]本實用新型的思想涉及將電接通的工作或配電工作從布置在電網(wǎng)內(nèi)，優(yōu)選是汽車的汽車電網(wǎng)中央的控制裝置上轉(zhuǎn)移出來，從而可以分散或局部地實現(xiàn)該工作。如果可以在沒有對于使用者來說可察覺的缺點的情況下實現(xiàn)這一點，就應(yīng)該“就地”，即在例如汽車內(nèi)消耗能量的地方使所需的功能相互閉鎖，從而在局部區(qū)域內(nèi)向上限制最大能量消耗，并且由此減少汽車電網(wǎng)中的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)成本。這通過使用開關(guān)模塊實現(xiàn)，該模塊通過關(guān)閉功能減小用于例如汽車局部區(qū)域的線路供應(yīng)所需的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，例如所需供應(yīng)線路的總橫截面。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0058]接下來將參考所附圖詳細(xì)闡述本實用新型的實施例。在附圖中:
[0059]圖1示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的具有傳統(tǒng)能量分配電網(wǎng)的汽車；
[0060]圖2示出根據(jù)本實用新型的控制裝置的框圖；
[0061]圖3a示出具有根據(jù)本實用新型的控制裝置的第一實施例的汽車；
[0062]圖3b示出圖3a中的汽車的后部區(qū)域的詳細(xì)視圖；
[0063]圖4a示出具有根據(jù)本實用新型的控制裝置的第二實施例的汽車；
[0064]圖4b示出圖4a中的汽車的前部區(qū)域的詳細(xì)視圖；和
[0065]圖5示出具有根據(jù)本實用新型的控制裝置的第一、第二實施例的組合以及第三實施例的汽車。

【具體實施方式】
[0066]圖1示出一輛根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的具有傳統(tǒng)能量分配電網(wǎng)2的汽車I。這種電網(wǎng)2在汽車I內(nèi)也稱為汽車電網(wǎng)2。汽車I在俯視圖中示意性地并且部分剖開地示出，，其中汽車I的前部朝左，后部朝右；這個定向也對應(yīng)于汽車I的向前行駛方向，并且也可以稱為縱向A0
[0067]汽車I在其前部區(qū)域內(nèi)具有左側(cè)和右側(cè)的前大燈裝置14、15，在其后部區(qū)域內(nèi)具有左側(cè)和右側(cè)的后大燈裝置12、13，它們各自具有電燈。所述燈是第一和第二用電器27b-e、29b-e，如閃光燈、側(cè)燈、近光燈、日間燈、遠(yuǎn)光燈、霧大燈裝置、霧尾燈和剎車燈。此外汽車I具有帶后擋風(fēng)玻璃的后蓋11，所述后擋風(fēng)玻璃帶有后擋風(fēng)玻璃加熱器的后擋風(fēng)玻璃雨刷器，它們可以稱為第一和第二用電器27a、29a。上述左側(cè)和右側(cè)的后大燈裝置12、13的電燈在此也可以完全或者部分地布置在汽車I的后蓋內(nèi)和后部區(qū)域內(nèi)的汽車車身上。
[0068]第一和第二用電器27a-e、29a_e通常通過電線26a_e、28a_e與中央的控制裝置21b導(dǎo)電相連，因此第一和第二用電器27a-e、29a-e可以通過中央的控制裝置21b有針對性地直接提供電能并且由此激活和工作。中央的控制裝置21b自身通過電線22b(也可以稱為主電線22b)與功率電子器件21a導(dǎo)電相連。功率電子器件21a本身從例如作為電源20的汽車電池20處通過相應(yīng)的電線22a(在下面也稱為電池電線22a)獲得用于供應(yīng)第一和第二用電器27a-e、29a-e所需的電能。中央控制裝置21b例如是BCM(車身控制模塊)，它在汽車I的電子結(jié)構(gòu)中負(fù)責(zé)用電器的功能，例如中控鎖、玻璃雨刷器、車窗調(diào)節(jié)器、燈光等。
[0069]在傳統(tǒng)的汽車電網(wǎng)2中，第一和第二用電器27a-e、29a_e直接由中央控制裝置21b，在此是BCM 21b供給電能、激活并且工作或者去激活。相應(yīng)地，電線26a-e、28a-e的尺寸分別設(shè)計為，使得它們能夠分別從中央控制裝置21b向用電器27a-e、29a-e傳遞用電器所需的和有待消耗的最大電能。所述最大電能在此通過所述電線26a-e、28a-e能接受的最大電流強度1:、I2進行定義。如果用電器27a-e、29a-e暫時沒有需求和消耗所述最大電流強度，則電線26a-e、28a-e視為對于該運行狀態(tài)尺寸過大，即其導(dǎo)電的電線橫截面在這種情況下沒有被充分利用。
[0070]電線26a-e、28a-e的尺寸過大可以根據(jù)本實用新型通過以下途徑避免，即在傳統(tǒng)的中央控制裝置21b (下文中將稱為第一控制裝置21b)和用電器27a-e、29a-e之間分別布置有第二控制裝置25a_e，它們也可以稱為分散的或者局部的控制裝置25a_e(參見圖2至圖5)。所述第二控制裝置承擔(dān)了對與之相連的用電器27a-e、29a-e (也可以稱為用電器組)的局部控制。在此，用電器27a_e、29a_e的電能供應(yīng)同樣通過各自的第二控制裝置25a_e實現(xiàn)，它們?yōu)榇酥苯踊蛘唛g接地通過電線24a_e與功率電子器件21a導(dǎo)電相連，并且通過電線26a-e、28a_e與用電器27a-e、29a_e導(dǎo)電相連。根據(jù)實用新型的方法如下進行:
[0071]圖2示出這種根據(jù)實用新型的第二控制裝置25a_e的方框圖。它通過第一電線24a-e直接與功率電子器件21a導(dǎo)電相連。此外第二控制裝置25a_e通過第二電線26a_e與第一用電器27a_e導(dǎo)電相連,并且通過第三電線28a_e與第二用電器29a_e導(dǎo)電相連。
[0072]根據(jù)本實用新型，位于功率電子器件21a和第二控制裝置25a_e之間的第一電線24a_e通過其導(dǎo)電橫截面設(shè)計為，使得它可以輸入或者接受最大的電流強度Imax。這個最大的電流強度Imax取決于連接在各個第二控制裝置25a_e上并且需要通過其提供電能的各用電器27a_e、29a_e。這樣供應(yīng)后擋風(fēng)玻璃加熱器27a和后擋風(fēng)玻璃雨刷器電機29a的第一電線24a的最大電流強度Imax可以與供應(yīng)遠(yuǎn)光燈/近光燈27d、27e和日間燈29d、29e的第一電線24d、24e的最大電流強度Imax不相同。
[0073]同時第二電線26a_e基于最大電流強度I1，而第三電線28a_e基于最大電流強度I2進行設(shè)計，它們各自都足夠通過第二控制裝置25a_e為各自的用電器27a-e、29a_e提供足夠的電能，即可以提供使用電器27a-e、29a-e以最大的功率實現(xiàn)其功能的電流強度。此外第一電線24a_e的最大電流強度Imax如此選擇,使得它至少等于第二和第三電線26a_e、28a-e的兩個最大電流強度I1和I2中較大的那個。通過這種方式可以保證第二控制裝置25a_e至少可以提供用于使用電器27a-e、29a_e以更大功率需求工作所需要的電流強度。連接在第二控制裝置25a_e上并且通過它進行供能的用電器27a-e、29a_e也可以稱為用電器組，而其第二和第三電線26a-e、28a-e稱為其電線區(qū)段。
[0074]第二控制裝置25a_e也通過控制線路23a_e，例如也可以稱為通信線路的LIN-總線(本地互聯(lián)網(wǎng))與第一控制裝置21b相連，從而通過這種方法得到、發(fā)出和/或交換信息和/或控制信號。作為備選或補充，第二控制裝置25a_e也可以從其它的尤其是局部設(shè)置的輸入、操作或者控制裝置處得到這種信號。
[0075]最后，第二控制裝置25a_e具有(數(shù)據(jù))存儲器30，它預(yù)先給定地、暫時地和/或可改變地包含預(yù)設(shè)值、控制指示、關(guān)于連接在其上的用電器26a_e、28a_e和電線24a_e、26a-e、28a-e的信息。為此，用于使第二控制裝置25a_e運行的控制程序也屬于根據(jù)本實用新型的方法的實施。
[0076]第二控制裝置25a_e根據(jù)例如由功率電子器件21a直接或者間接為其提供的電能以及例如第一控制單元21b的指示或預(yù)設(shè)驅(qū)動連接在第二控制裝置上的用電器27a_e、29a_e。在此，根據(jù)本實用新型，可提供的能量由于有意地將第一電線24a_e設(shè)計過小而與當(dāng)所有連接在第二控制裝置25a_e上的用電器27a-e、29a_e可同時以滿功率工作時相比顯得過小。因此第二控制裝置25a_e根據(jù)情況承擔(dān)了關(guān)閉用電器27a-e、29a_e或者減小其功率的任務(wù)，從而優(yōu)選地實現(xiàn)某些功能，而根本不實現(xiàn)或者只以較少的能量實現(xiàn)另一些功能。如果巧妙而合理地選擇優(yōu)選用電器的預(yù)設(shè)，則過少輸入的能量仍然足夠滿足駕駛員的需求，同時減小了汽車電網(wǎng)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。
[0077]為此，第二控制裝置25a_e識別到，在已經(jīng)處于工作狀態(tài)下的第一用電器27a_e上由于例如駕駛員操作第二用電器29a_e而存在對電能的額外需求。隨后，第二控制裝置25a-e從第二和第三電線26a-e、28a_e的兩個單獨的最大電流強度I1和I2中確定合成的或總的電流強度Ires，它是為兩個用電器27a-e、29a-e提供滿功率所需的，并且進行評估，例如將這個預(yù)計合成的電流強度Ires與表示第二控制裝置25a_e可通過第一電線24a_e基于其電線橫截面能得到的最大電流強度Imax的預(yù)設(shè)閾值Imax進行比較。
[0078]在此，如果第二控制裝置25a_e確定，除了已經(jīng)在運行中的第一用電器27a_e之夕卜，第二用電器29a_e在滿功率下的運行超過了預(yù)設(shè)的閾值Imax，則第二控制裝置25a_e將減小第一用電器27a_e的功率消耗,從而可以使第一用電器27a_e在減小的功率下,而第二用電器29a_e在滿功率下同時工作，而由此合成的或總的電流強度Ires不超過預(yù)設(shè)的閾值Imax0
[0079]在下文中以三個具體的實施例詳細(xì)闡述借助根據(jù)本實用新型的控制裝置25a_e在汽車I的汽車電網(wǎng)2內(nèi)進行能量分配的過程。
[0080]圖3a示出具有根據(jù)本實用新型的控制裝置25a的第一實施例的汽車I。圖3b示出圖3a中的汽車I的后部區(qū)域的詳細(xì)視圖。在此，汽車I的后蓋11需要電能的功能由分散的局部的第二控制裝置25a控制。
[0081]第二控制裝置25a為此通過控制線路23a與第一控制裝置21b，在此是BCM 21b相連。此外第二控制裝置25a通過第一電線24a與功率電子器件21a導(dǎo)電相連，通過第二電線26a與作為第一用電器27a的后擋風(fēng)玻璃電加熱器27a導(dǎo)電線路，并且通過第三電線28a與作為第二用電器29a的后擋風(fēng)玻璃雨刷器電驅(qū)動器29a導(dǎo)電相連。第二用電器29a也可以例如是中控聯(lián)鎖。
[0082]在此，第二和第三電線26a、28a的尺寸分別設(shè)計為，使得它們可以傳導(dǎo)用于運行各用電器27a、29a所需的最大電流強度I1和12。但是具有最大電流強度Imax的第一電線24a的尺寸設(shè)計得較小，即第一電線24a不可以同時為所有的用電器27a、29a完全提供電能。但是這根據(jù)本實用新型根本是不需要的，因為第二控制裝置25a相應(yīng)地控制用電器27a、29a:
[0083]在后蓋11的用電器27a、29a中，后擋風(fēng)玻璃加熱器27a的能量需求最大。因此這樣設(shè)計第一和第二電線24a、26a的尺寸，使得第二控制裝置25a可以由功率電子器件21a得到該能量需求并且傳遞到后擋風(fēng)玻璃電加熱器27a，從而以滿功率對其進行驅(qū)動。
[0084]如果現(xiàn)在例如由汽車I的駕駛員在后擋風(fēng)玻璃加熱器27a工作時例如操作了后擋風(fēng)玻璃雨刷器29a，則同時以滿功率驅(qū)動用電器27a、29a所需的電能由于尺寸為此設(shè)計得過小的第一電線24a而不能由第一控制裝置21b提供。因此第二控制裝置25a自動地減少了用于后擋風(fēng)玻璃加熱器27a的電能，從而提供了足夠的電能以使后擋風(fēng)玻璃雨刷器的電驅(qū)動裝置29a可以正常運行。以這種方式可以實現(xiàn)兩個用電器27a、29a的同時運行，盡管所提供的電能不足以使兩個用電器27a、29a完全實現(xiàn)功能。
[0085]因此這只在汽車I的駕駛員察覺不到他所選擇的功能受到影響的情況下是可行的，因為后擋風(fēng)玻璃加熱器27a是一個在時間上非常穩(wěn)定和一直工作的系統(tǒng),而后擋風(fēng)玻璃雨刷器29a僅僅間隔地和暫時地工作。由此，只要后擋風(fēng)玻璃雨刷器29a進行其擦拭運動，第二控制裝置25a就可以暫時以減小的功率驅(qū)動后擋風(fēng)玻璃加熱器27a，之后又為后擋風(fēng)玻璃加熱器27a提供全部所需電能，直至必須重新操作后擋風(fēng)玻璃雨刷器29a。因此駕駛員根本察覺不到后擋風(fēng)玻璃加熱器27a暫時的能量減少，從而使駕駛員認(rèn)為這兩個功能都是完全運行的。
[0086]圖4a示出具有根據(jù)本實用新型的控制裝置25d、25e的第二實施例的汽車I。圖4b示出圖4a中的汽車I的前部區(qū)域的詳細(xì)視圖。在這個實施例中，左側(cè)和右側(cè)的前大燈裝置14、15分別由一個第二控制裝置25d、25e進行控制。
[0087]為此，第二控制裝置25d、25e分別通過控制線路23d、23e與第一控制裝置21b相連。此外，第二控制裝置25d、25e分別通過第一電線24d、24e與功率電子器件21a導(dǎo)電相連，分別通過第二電線26d、26e與作為第一用電器27d、27e的各個前大燈裝置14、15的遠(yuǎn)光燈/近光燈27d、27e導(dǎo)電相連，并且分別通過第三電線28d、28e與作為第二用電器29d、29e的各個前大燈裝置14、15的日間燈29d、29e導(dǎo)電相連。
[0088]在此，分別這樣設(shè)計第二和第三電線26d、26e、28d、28e的尺寸，使得它們可以傳導(dǎo)用于驅(qū)動各用電器27d、27e、29d、29e所需的最大電流強度I1和12。但是具有最大電流強度Imax的第一電線24d、24e的尺寸設(shè)計得較小，即第一電線24d、24e不可以同時為所有的用電器27d、27e、29d、29e以及各前大燈裝置14、15的其它燈提供電能。但是這根據(jù)本實用新型根本是不需要的，因為第二控制裝置25d、25e相應(yīng)地控制用電器27d、27e、29d、29e。
[0089]如果對遠(yuǎn)光燈或者近光燈進行了操作并且由汽車I的駕駛員調(diào)到日間燈，則各第二控制裝置25d、25e停止向遠(yuǎn)光燈/近光燈27d、27e供給電能，并且將相當(dāng)于日間燈29d、29e能量需求的能量提供給日間燈。由于遠(yuǎn)光燈/近光燈和日間燈的功能根據(jù)法律規(guī)定不能同時運行，遠(yuǎn)光燈/近光燈27d、27e和日間燈29d、29e的能量需求也不能同時得到滿足。因此，按照本實用新型，前大燈裝置14、15的第一電線24d、24e可以基于兩個最大的電流強度1工和I2中更大的那個進行設(shè)計，而不是其總和。這樣可以在不減小前大燈裝置14、15的功率的前提下實現(xiàn)更簡單和更便宜的汽車電網(wǎng)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。
[0090]圖5示出具有根據(jù)本實用新型的控制裝置25b、25c的第一和第二實施例的組合以及第三實施例的汽車，它涉及左側(cè)和右側(cè)的后大燈裝置12、13。
[0091]為此，第二控制裝置25b、25c分別通過控制線路23b、23c與第一控制裝置21b相連。此外第二控制裝置25d、25c分別通過第一電線24d、24e與功率電子器件21a相連，分別通過第二電線26b、26e與作為第一用電器27d、27e的各個后大燈裝置12、13的向后的側(cè)燈27b、27c相連，并且分別通過第三電線28b、28c與作為第二用電器29b、29c的各個后大燈裝置12、13的剎車燈29b、29c相連。
[0092]在此，這樣設(shè)計第二和第三電線26b、26c、28b、28c的尺寸，使得它們可以傳導(dǎo)用于驅(qū)動各用電器27b、27c、29b、29c所需的最大電流強度I1和12。但是具有最大電流強度Imax的第一電線24b、24c的尺寸設(shè)計得較小，即第一電線24b、24c不可以同時為所有的用電器27b、27c、29b、29c以及各后大燈裝置12、13的其它燈光提供電能。但是這根據(jù)本實用新型根本是不需要的，因為第二控制裝置25b、25c相應(yīng)地控制用電器27b、27c、29b、29c。
[0093]如果打開了日間燈并且汽車I的駕駛員進行了剎車從而使剎車燈29b、29c發(fā)光，則各第二控制裝置25b、25c減少向朝后的側(cè)燈27b、27c供給電能，并且將相當(dāng)于剎車燈29b,29c的全部能量需求的能量提供給剎車燈。由于剎車過程的時間通常相對較短，所以在這段時間內(nèi)可以接受向后的側(cè)燈27b、27c的功率減小，從而有利于使汽車電網(wǎng)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)更簡單和更便宜。
[0094]盡管根據(jù)與附圖相關(guān)闡述的實施例詳細(xì)描述了按照本實用新型的方面和有利的實施例，但對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說也可以對所示實施例的特征進行修改和組合，只要不超出本實用新型通過所附的權(quán)利要求書所定義的保護范圍即可。
【權(quán)利要求】
1.一種汽車的汽車電網(wǎng)，具有 -至少一個第一控制裝置， -至少一個通過控制線路與第一控制裝置相連的第二控制裝置， -其中，第二控制裝置通過第一電線與電源導(dǎo)電相連， -至少一個通過第二電線與第二控制裝置導(dǎo)電相連的第一用電器，和 -至少一個通過第三電線與第二控制裝置導(dǎo)電相連的第二用電器， -其中，第一電線的導(dǎo)電的電線橫截面比第二和第三電線的導(dǎo)電的電線橫截面的總和要小。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車電網(wǎng)，其特征在于，用電器組即第一和第二用電器的局部能量管理能夠完全由中央的第一控制裝置傳遞到分散的第二控制裝置上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的汽車電網(wǎng)，其特征在于，關(guān)于所述用電器組即第一和第二用電器的用電器電線區(qū)段的單個線路的最大電流強度(I1U2)的相應(yīng)信息保存在第二控制裝置的存儲器內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的汽車電網(wǎng)，其特征在于，關(guān)于所述用電器組即第一和第二用電器的用電器電線區(qū)段的單個線路的最大電流強度(I1U2)的相應(yīng)信息由用電器提供。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的汽車電網(wǎng)，其特征在于，所述用電器組即第一和第二用電器的用電器優(yōu)先次序信息保存在第二控制裝置的存儲器內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的汽車電網(wǎng)，其特征在于，所述用電器組即第一和第二用電器的用電器優(yōu)先次序信息由用電器提供。
【文檔編號】B60R16/03GK204249964SQ201320831413
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2013年10月12日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月12日
【發(fā)明者】S·克里姆克 申請人:大眾汽車有限公司