车载电网架构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种具有内燃机和具有车载电网的车辆，所述车载电网包括电池、配电器、起动器、发电机和电消耗器。
【背景技术】
[0002]机动车的车载电网供给多个电气组件。在此，电功率由车载电网电池和/或由发电机提供。在现代车辆中，数量越来越多的电消耗器实施为高电流消耗器。这点对车载电网中电压的稳定性提出了特别的要求，因为高消耗电流降低了由电池和/或由发电机输出的电压。特别是起动器在具有自动马达启停功能的现代车辆中比在传统车辆中更频繁地被使用，起动器作为高电流消耗器具有直至超过600A的峰值。
[0003]起动器的高电流消耗弓I起现有技术中描述的对车载电网中的电压支持的措施，所述电压支持补偿车载电网中电压的扰动。这例如涉及按照EP 2 469 070 Al集成用于限制起动器电流的镇流电阻或者按照EP I 564 862 Al并联附加的电压源、如超级电容器。
【发明内容】
[0004]本发明的任务在于，描述一种改进的具有内燃机和具有车载电网的车辆，所述车载电网包括电池、配电器、起动器、发电机和电消耗器。
[0005]所述任务通过按照权利要求1所述的车辆来解决。本发明的有利的实施形式和进一步扩展方案由从属权利要求得出。
[0006]按照本发明，车辆包括第一供电线路，所述第一供电线路将配电器与起动器连接器或者与起动器连接，并且车辆包括第二供电线路，所述第二供电线路将配电器与过渡性配电点(StUtzpunkt)电连接，其中，电消耗器和发电机与过渡性配电点电连接。
[0007]因此，在车辆中存在两个供电线路用于将电池的电势分配至车载电网中的组件。起动器连接到所述线路之一上，发电机和电消耗器连接到所述两个线路中的另一个上。由此给出稳定电压的车载电网架构。
[0008]按照本发明的一种优选的实施形式，车辆包括开关，所述开关位于过渡性配电点与起动器连接器之间，车辆包括控制开关的控制单元。开关实施为常闭触点。
[0009]在一种按照标准调整的切换位置中，开关因此将过渡性配电点与起动器连接器相互电连接。过渡性配电点可以配设有经由保险装置连接的用于车辆的电消耗器的负荷电路。
[0010]此外有利的是，车辆包括至少一个控制器，控制器将用于起动要求的状态信号能至少单向地经由数据连接传送到控制器上并且控制器在要求起动时将用于打开开关的控制信号发送到控制单元上。
[0011]控制器和控制单元因此是车辆的数据传输系统中的参与者。用于要求起动的状态信号例如可以在具有自动的马达启停功能的车辆中在马达停止期间通过操纵离合器踏板传送到控制器上。
[0012]按照本发明的一种优选的变形方案，控制单元在起动马达之前打开而在起动马达之后闭合开关。
[0013]特别是在起动期间并且在起动器电流消耗最大的时刻，过渡性配电点和起动器连接器在其电位方面分开。在马达起动时流过的用于给起动器供电的起动电流因此与连接过渡性配电点的供电线路分开地而流过连接起动器连接器的供电线路并且因此不降低在过渡性配电点上的电势。
[0014]当数据传输系统实施为LIN(局域互联网络)总线时并且控制单元实施为具有处理器和驱动器的LIN模块时，得出另一个优点。LIN总线是成本有利的且鲁棒的数据传输系统。
[0015]此外，过渡性配电点可以用作用于车辆的外部电压供应的外部起动过渡性配电点。附加地，控制单元可以被配电器所包括。
[0016]本发明基于一下说明的考虑:机动车的车载电网如所述具有电池、高电流保护配电器、发电机、用于内燃机的起动器和用于连接这些组件的线路以及用于其它电消耗器的连接器。
[0017]特别是在集成马达启停自动装置的情况下，将用于避免在消耗器、例如控制器上的低电压的不同措施实施到所述车载电网架构中。此外，这可以是接通用于在启动时稳定车载电网的附加集成的电池。这样的稳定措施的缺点在于，该稳定措施是成本密集且结构空间密集的解决方案并且需要用于附加的能量存储器和切换单元的运行策略。
[0018]提出一种车载电网架构，所述车载电网架构与此相对地具有低的复杂性和高的鲁棒性。在此，在直流电压车载电网中在两个单独的电气并联的线路上提供电势。特别是，起动器以一条单独的起动器线路来供电。由此，在起动器线路上下降的电压不在并联的第二线路中产生影响。
[0019]附加地，切换元件集成到车载电网中，在起动器上的电势通过所述切换元件可以与在消耗器过渡性配电点上的电势连接，在所述消耗器过渡性配电点上也电路连接有发电机。因此起动器/发电机线路的电阻减半，并且车辆的电池可以以较低的电损耗功率来充电。切换元件与集成到车辆总线系统中的模块、优选LIN模块接通。
【附图说明】
[0020]以下接着所附的附图描述本发明的优选的实施例。由此得出本发明的其它细节、优选的实施形式和进一步扩展方案。图中示意性地:
[0021]图1示出车载电网架构。
【具体实施方式】
[0022]图1示出机动车的车载电网的局部，其具有电能存储器(I)。该电能存储器在没有普遍性限制的情况下构成为电化学能量存储器、例如铅酸电池。
[0023]此外，车载电网具有用于内燃机的起动器(2)。发电机(3)机械上也位于内燃机处，通过所述发电机给车载电网组件、特别是所选的电消耗器(4)、如控制器或致动器和传感器馈送电功率并且为电池提供充电电流。
[0024]电池配设有配电器(5)，通过所述配电器在车辆中分配电池相对于接地的电势。在此，特别是至少两个并联的线路集成到车辆中。第一供电线路(6a)由配电器引导至第一连接器(7a)。可能仅仅起动器接通到该连接器上。所述连接器被称为起动器连接器。
[0025]与第一供电线路并联地，第二供电线路(6b)由配电器延伸至第二连接器(7b)。该连接器被称为过渡性配电点。发电机和电消耗器接通到该过渡性配电点上。
[0026]过渡性配电点和起动器连接器能通过切换元件⑶相互电连接。切换元件由切换单元切换，所述切换单元在没有普遍性限制的情况下是配电器的组成部分。
[0027]切换元件在功能上优选实施为常闭触点，由此在静止位置中无能量地建立电连接。不过也可以想到利用常开触点代替常闭触点的互补的切换。然而在两种情况下，过渡性配电点和起动器连接器按照标准地相互电连接。
[0028]按照该实施形式，切换元件在其结构型式中实施为双稳态继电器。作为备选的切换元件例如可使用单稳态常闭触点继电器或者类二极管(Quas1-D1den)。类二极管包括两个场效应晶体管并且在其电路连接中具有带有沿通流方向非常小的电阻的二极管特性。
[0029]此外，基于由切换单元(9)来切换的继电器。切换单元实施为模块，亦即，切换单元包括处理器和驱动器。处理器确定继电器的要调整的切换状态。驱动器输出相应的切换信号。
[0030]模块集成到车辆的总线系统中，例如通讯系统LIN或者CAN(控制器局域网)。经由LIN/CAN通讯将相关信息传送给处理器以用于确定切换状态。
[0031]处理器例如实