車載電網(wǎng)架構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種具有內(nèi)燃機(jī)和具有車載電網(wǎng)的車輛，所述車載電網(wǎng)包括電池、配電器、起動器、發(fā)電機(jī)和電消耗器。
【背景技術(shù)】
[0002]機(jī)動車的車載電網(wǎng)供給多個電氣組件。在此，電功率由車載電網(wǎng)電池和/或由發(fā)電機(jī)提供。在現(xiàn)代車輛中，數(shù)量越來越多的電消耗器實(shí)施為高電流消耗器。這點(diǎn)對車載電網(wǎng)中電壓的穩(wěn)定性提出了特別的要求，因?yàn)楦呦碾娏鹘档土擞呻姵睾?或由發(fā)電機(jī)輸出的電壓。特別是起動器在具有自動馬達(dá)啟停功能的現(xiàn)代車輛中比在傳統(tǒng)車輛中更頻繁地被使用，起動器作為高電流消耗器具有直至超過600A的峰值。
[0003]起動器的高電流消耗弓I起現(xiàn)有技術(shù)中描述的對車載電網(wǎng)中的電壓支持的措施，所述電壓支持補(bǔ)償車載電網(wǎng)中電壓的擾動。這例如涉及按照EP 2 469 070 Al集成用于限制起動器電流的鎮(zhèn)流電阻或者按照EP I 564 862 Al并聯(lián)附加的電壓源、如超級電容器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的任務(wù)在于，描述一種改進(jìn)的具有內(nèi)燃機(jī)和具有車載電網(wǎng)的車輛，所述車載電網(wǎng)包括電池、配電器、起動器、發(fā)電機(jī)和電消耗器。
[0005]所述任務(wù)通過按照權(quán)利要求1所述的車輛來解決。本發(fā)明的有利的實(shí)施形式和進(jìn)一步擴(kuò)展方案由從屬權(quán)利要求得出。
[0006]按照本發(fā)明，車輛包括第一供電線路，所述第一供電線路將配電器與起動器連接器或者與起動器連接，并且車輛包括第二供電線路，所述第二供電線路將配電器與過渡性配電點(diǎn)(StUtzpunkt)電連接，其中，電消耗器和發(fā)電機(jī)與過渡性配電點(diǎn)電連接。
[0007]因此，在車輛中存在兩個供電線路用于將電池的電勢分配至車載電網(wǎng)中的組件。起動器連接到所述線路之一上，發(fā)電機(jī)和電消耗器連接到所述兩個線路中的另一個上。由此給出穩(wěn)定電壓的車載電網(wǎng)架構(gòu)。
[0008]按照本發(fā)明的一種優(yōu)選的實(shí)施形式，車輛包括開關(guān)，所述開關(guān)位于過渡性配電點(diǎn)與起動器連接器之間，車輛包括控制開關(guān)的控制單元。開關(guān)實(shí)施為常閉觸點(diǎn)。
[0009]在一種按照標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整的切換位置中，開關(guān)因此將過渡性配電點(diǎn)與起動器連接器相互電連接。過渡性配電點(diǎn)可以配設(shè)有經(jīng)由保險(xiǎn)裝置連接的用于車輛的電消耗器的負(fù)荷電路。
[0010]此外有利的是，車輛包括至少一個控制器，控制器將用于起動要求的狀態(tài)信號能至少單向地經(jīng)由數(shù)據(jù)連接傳送到控制器上并且控制器在要求起動時(shí)將用于打開開關(guān)的控制信號發(fā)送到控制單元上。
[0011]控制器和控制單元因此是車輛的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中的參與者。用于要求起動的狀態(tài)信號例如可以在具有自動的馬達(dá)啟停功能的車輛中在馬達(dá)停止期間通過操縱離合器踏板傳送到控制器上。
[0012]按照本發(fā)明的一種優(yōu)選的變形方案，控制單元在起動馬達(dá)之前打開而在起動馬達(dá)之后閉合開關(guān)。
[0013]特別是在起動期間并且在起動器電流消耗最大的時(shí)刻，過渡性配電點(diǎn)和起動器連接器在其電位方面分開。在馬達(dá)起動時(shí)流過的用于給起動器供電的起動電流因此與連接過渡性配電點(diǎn)的供電線路分開地而流過連接起動器連接器的供電線路并且因此不降低在過渡性配電點(diǎn)上的電勢。
[0014]當(dāng)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)實(shí)施為LIN(局域互聯(lián)網(wǎng)絡(luò))總線時(shí)并且控制單元實(shí)施為具有處理器和驅(qū)動器的LIN模塊時(shí)，得出另一個優(yōu)點(diǎn)。LIN總線是成本有利的且魯棒的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。
[0015]此外，過渡性配電點(diǎn)可以用作用于車輛的外部電壓供應(yīng)的外部起動過渡性配電點(diǎn)。附加地，控制單元可以被配電器所包括。
[0016]本發(fā)明基于一下說明的考慮:機(jī)動車的車載電網(wǎng)如所述具有電池、高電流保護(hù)配電器、發(fā)電機(jī)、用于內(nèi)燃機(jī)的起動器和用于連接這些組件的線路以及用于其它電消耗器的連接器。
[0017]特別是在集成馬達(dá)啟停自動裝置的情況下，將用于避免在消耗器、例如控制器上的低電壓的不同措施實(shí)施到所述車載電網(wǎng)架構(gòu)中。此外，這可以是接通用于在啟動時(shí)穩(wěn)定車載電網(wǎng)的附加集成的電池。這樣的穩(wěn)定措施的缺點(diǎn)在于，該穩(wěn)定措施是成本密集且結(jié)構(gòu)空間密集的解決方案并且需要用于附加的能量存儲器和切換單元的運(yùn)行策略。
[0018]提出一種車載電網(wǎng)架構(gòu)，所述車載電網(wǎng)架構(gòu)與此相對地具有低的復(fù)雜性和高的魯棒性。在此，在直流電壓車載電網(wǎng)中在兩個單獨(dú)的電氣并聯(lián)的線路上提供電勢。特別是，起動器以一條單獨(dú)的起動器線路來供電。由此，在起動器線路上下降的電壓不在并聯(lián)的第二線路中產(chǎn)生影響。
[0019]附加地，切換元件集成到車載電網(wǎng)中，在起動器上的電勢通過所述切換元件可以與在消耗器過渡性配電點(diǎn)上的電勢連接，在所述消耗器過渡性配電點(diǎn)上也電路連接有發(fā)電機(jī)。因此起動器/發(fā)電機(jī)線路的電阻減半，并且車輛的電池可以以較低的電損耗功率來充電。切換元件與集成到車輛總線系統(tǒng)中的模塊、優(yōu)選LIN模塊接通。
【附圖說明】
[0020]以下接著所附的附圖描述本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施例。由此得出本發(fā)明的其它細(xì)節(jié)、優(yōu)選的實(shí)施形式和進(jìn)一步擴(kuò)展方案。圖中示意性地:
[0021]圖1示出車載電網(wǎng)架構(gòu)。
【具體實(shí)施方式】
[0022]圖1示出機(jī)動車的車載電網(wǎng)的局部，其具有電能存儲器(I)。該電能存儲器在沒有普遍性限制的情況下構(gòu)成為電化學(xué)能量存儲器、例如鉛酸電池。
[0023]此外，車載電網(wǎng)具有用于內(nèi)燃機(jī)的起動器(2)。發(fā)電機(jī)(3)機(jī)械上也位于內(nèi)燃機(jī)處，通過所述發(fā)電機(jī)給車載電網(wǎng)組件、特別是所選的電消耗器(4)、如控制器或致動器和傳感器饋送電功率并且為電池提供充電電流。
[0024]電池配設(shè)有配電器(5)，通過所述配電器在車輛中分配電池相對于接地的電勢。在此，特別是至少兩個并聯(lián)的線路集成到車輛中。第一供電線路(6a)由配電器引導(dǎo)至第一連接器(7a)。可能僅僅起動器接通到該連接器上。所述連接器被稱為起動器連接器。
[0025]與第一供電線路并聯(lián)地，第二供電線路(6b)由配電器延伸至第二連接器(7b)。該連接器被稱為過渡性配電點(diǎn)。發(fā)電機(jī)和電消耗器接通到該過渡性配電點(diǎn)上。
[0026]過渡性配電點(diǎn)和起動器連接器能通過切換元件⑶相互電連接。切換元件由切換單元切換，所述切換單元在沒有普遍性限制的情況下是配電器的組成部分。
[0027]切換元件在功能上優(yōu)選實(shí)施為常閉觸點(diǎn)，由此在靜止位置中無能量地建立電連接。不過也可以想到利用常開觸點(diǎn)代替常閉觸點(diǎn)的互補(bǔ)的切換。然而在兩種情況下，過渡性配電點(diǎn)和起動器連接器按照標(biāo)準(zhǔn)地相互電連接。
[0028]按照該實(shí)施形式，切換元件在其結(jié)構(gòu)型式中實(shí)施為雙穩(wěn)態(tài)繼電器。作為備選的切換元件例如可使用單穩(wěn)態(tài)常閉觸點(diǎn)繼電器或者類二極管(Quas1-D1den)。類二極管包括兩個場效應(yīng)晶體管并且在其電路連接中具有帶有沿通流方向非常小的電阻的二極管特性。
[0029]此外，基于由切換單元(9)來切換的繼電器。切換單元實(shí)施為模塊，亦即，切換單元包括處理器和驅(qū)動器。處理器確定繼電器的要調(diào)整的切換狀態(tài)。驅(qū)動器輸出相應(yīng)的切換信號。
[0030]模塊集成到車輛的總線系統(tǒng)中，例如通訊系統(tǒng)LIN或者CAN(控制器局域網(wǎng))。經(jīng)由LIN/CAN通訊將相關(guān)信息傳送給處理器以用于確定切換狀態(tài)。
[0031]處理器例如實(shí)