Hintergrund der Erfindung
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Diese Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufladen einer
schiebetürseitigen Batterie mit elektrischem Strom, der von
der Fahrzeugkarosserie eines Fahrzeugs an die Schiebetür
weitergeleitet wird.
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Bei Fahrzeugen, die eine Schiebetür aufweisen, die an der
Fahrzeugkarosserie schiebbar befestigt ist, weist diese
beispielsweise ein elektrisch betätigbares Fenster auf. Es ist
daher notwendig, die Schiebetür mit elektrischem Strom zu
versorgen, um das elektrische Fenster anzutreiben. Hierzu wurden
in den letzten Jahren verschiedene
Stromversorgungsvorrichtungen für die Versorgung einer Schiebetür ausgehend von einer
Fahrzeugkarosserie mit Strom vorgeschlagen. Ein Beispiel einer
solchen Stromversorgungsvorrichtung für eine
Fahrzeugschiebetür wird nachfolgend kurz beschrieben.
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Gemäß Fig. 7 ist ein karosserieseitiger Kontakt 4 an der
Fahrzeugkarosserie 1 befestigt. Wenn die Schiebetür 2 geschlossen
wird, wird der karosserieseitige Kontakt 4 mit einem
türseitigen Kontakt 3, der an der Schiebetür 2 befestigt ist, zur
Erzielung einer elektrischen Verbindung in Kontakt gebracht. Der
karosserieseitige Kontakt 4 ist mit einer Batterie 5, die an
der Fahrzeugkarosserie 1 befestigt ist, verbunden. Eine
Steuereinheit 6 ist in der Schiebetür 2 angebracht. Die
Steuereinheit 6 umfaßt eine Türbatterie 7, die aufladbar ist. Der
türseitige Kontakt 3 ist mit dieser Türbatterie 7 verbunden. Wenn
die Schiebetür 2 geöffnet wird, so daß der türseitige Kontakt
3 zu dem karosserieseitigen Kontakt 4 außer Kontakt gebracht
wird, gibt die Türbatterie 7 elektrischen Strom an einen
Drucksensor 8 und einen auf Druck reagierenden Schalter 9, der
an der Schiebetür 2 befestigt ist, ab.
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Fig. 8A ist eine schematische Darstellung des
karosserieseitigen Kontakts 4. Fig. 8B ist eine schematische Ansicht des
türseitigen Kontakts 3. Gemäß Fig. 8A kennzeichnet das
Bezugszeichen 10 Anschlußbuchsen (Steckbuchse). Gemäß Fig. 8B
kennzeichnet das Bezugszeichen 11 Anschlußstecker (Stecker), die
mit den Anschlußbuchsen 10 zur Erzielung einer elektrischen
Verbindung in Kontakt gebracht werden, wenn die Schiebetür 2
(siehe Fig. 7) geschlossen wird.
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Bei dem oben beschriebenen Stand der Technik wird, wenn der
türseitige Kontakt 3 und der karosserieseitige Kontakt 4
miteinander in Kontakt gehalten werden, dabei die türseitige
Batterie 7 immer aufgeladen. Dies ist kein effizientes
Aufladeverfahren und es verkürzt die Lebensdauer der türseitigen
Batterie 7. Sogar wenn die türseitige Batterie 7 sich in einem
vollständig aufgeladenen Zustand befindet, wird die Versorgung
der Schiebetür 2 mit elektrischem Strom fortgeführt, und dies
belastet die Batterie 5, die an der Fahrzeugkarosserie 1
befestigt ist.
Zusammenfassung der Erfindung
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Diese Erfindung wurde in Hinsicht auf die oben genannten
Probleme gemacht. Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum
Aufladen einer türseitigen Batterie vorzusehen, mit dem ein
effektives Laden ausgeführt und die Belastung der
karosserieseitigen Batterie verringert wird.
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Gelöst wird die oben genannte Aufgabe erfindungsgemäß durch
ein Verfahren zum Aufladen einer türseitigen Batterie, die an
einer Schiebetür angebracht ist, welche an einer
Fahrzeugkarosserie eines Fahrzeugs schiebbar befestigt ist, mit
elektrischer Leistung, die von der Fahrzeugkarosserie an die
Schiebetür abgegeben wird, folgende Schritte umfassend
Laden der türseitigen Batterie mit elektrischer Leistung, wenn
die Lasten an der Schiebetür sich in einem ausgeschalteten
Zustand befinden, und die Laderate (Kapazität) der türseitigen
Batterie sich unterhalb eines vorbestimmten Werts befindet.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Aufladen einer
türseitigen Batterie wird vorzugsweise eine Erhaltungsladung
ausgeführt, wenn die Laderate (jeweilige Kapazität) der türseitigen
Batterie sich oberhalb eines vorbestimmten Werts befindet.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Aufladen einer
türseitigen Batterie ist ferner vorgesehen, daß die elektrische
Leistung von dem Stromversorgungssystems an der
Fahrzeugkarosserie zu dem an der Schiebetür durch Induktion einer
Primärspule, die an der Fahrzeugkarosserie vorgesehen ist, und einer
Sekundärspule, die an der Schiebetür vorgesehen ist, geleitet
wird.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zum Aufladen wird angewendet,
wenn sich die Lasten an der Schiebetür im ausgeschalteten
Zustand befinden und die Laderate der türseitigen Batterie sich
unterhalb eines vorbestimmten Werts der Kapazität befindet, so
daß die türseitige Batterie mit elektrischer Leistung
aufgeladen wird.
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Bei weiterer Ausgestaltung wird eine Erhaltungsladung
ausgeführt, wenn die Laderate der türseitigen Batterie sich
oberhalb des vorbestimmten Werts befindet.
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Bei der weiteren Ergänzung wird der elektrische Strom an die
Schiebetür ausgehend von dem Stromversorgungssystems an der
Fahrzeugkarosserie durch die Induktion der Primärspule, die an
der Fahrzeugkarosserie vorgesehen ist, und der Sekundärspule,
die im Stromversorgungssystem an der Schiebetür vorgesehen
ist, geleitet.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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Fig. 1 ist ein Blockdiagramm des Ausbaus einer
Stromversorgungsvorrichtung für eine Fahrzeugschiebetür zur
Erklärung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Aufladen
einer türseitigen Batterie.
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Fig. 2 stellt eine elektromagnetische Induktionslogik gemäß
Fig. 1 dar.
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Fig. 3 ist eine Ansicht eines Beispiels einer
Stromversorgungsvorrichtung für eine Schiebetür (bei
geschlossenem Zustand einer Schiebetür).
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Fig. 4 ist eine Ansicht eines Beispiels der
Stromversorgungsvorrichtung für die Schiebetür (bei geöffnetem Zustand
der Schiebetür).
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Fig. 5 ist ein Blockdiagramm des Aufbaus der
Stromversorgungsvorrichtung für eine Schiebetür gemäß Fig. 3 zur
Erklärung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum
Aufladen der türseitigen Batterie.
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Fig. 6 ist eine perspektivische Darstellung zur Erklärung der
Anordnung einer Primärspuleneinheit und einer
Sekundärspuleneinheit an der Fahrzeugkarosserie bzw. der
Schiebetür.
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Fig. 7 ist eine schematische Darstellung einer
Stromversorgungsvorrichtung gemäß dem Stand der Technik für eine
Schiebetür.
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Fig. 8A ist eine schematische Darstellung eines
karosserieseitigen Kontaktes, und Fig. 8B ist eine schematische
Darstellung eines türseitigen Kontaktes.
Spezifische Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
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Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen
beschrieben.
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Fig. 1 ist ein Blockdiagramm des Aufbaus einer
Stromversorgungsvorrichtung für eine Fahrzeugschiebetür zur Erklärung des
Verfahrens zum Aufladen einer türseitigen Batterie gemäß der
Erfindung. Fig. 2 stellt eine elektromagnetische
Induktionslogik gemäß Fig. 1 dar.
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Bevor das Verfahren zum Aufladen einer erfindungsgemäßen
türseitigen Batterie erläutert wird, wird die Ausbildung der
Stromversorgungsvorrichtung für eine Fahrzeugschiebetür unter
Bezugnahme auf die Fig. 1 beschrieben.
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Gemäß Fig. 1 umfaßt die Stromversorgungsvorrichtung für eine
Fahrzeugschiebetür, die an einer Fahrzeugkarosserie eines
Fahrzeugs schiebbar befestigt ist, zur Versorgung derselben
mit elektrischem Strom eine Hauptbatterie 21, eine
karosserieseitige elektronische Steuereinheit 22, ein Hauptrelais 23 und
eine elektromagnetisches Induktionssystem 24, das an der
Fahrzeugkarosserie angebracht ist. Diese Vorrichtung umfaßt ferner
ein elektromagnetisches Induktionssystem 25, eine türseitige
elektronische Steuereinheit 26 und eine Batterie 27 (die der
türseitigen Batterie, die in den Ansprüchen beschrieben ist,
entspricht), die an der Schiebetür befestigt ist.
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Bei der oben beschriebenen Ausbildung dient die Hauptbatterie
21 dazu, elektrischen Strom an die karosserieseitige
elektronische Steuereinheit 22 und an das Hauptrelais 23 abzugeben.
Die karosserieseitige elektronische Steuereinheit 22 steuert
verschiedene Geräte, die an der Fahrzeugkarosserie angebracht
sind, und kann das Hauptrelais 23 ein- bzw. ausschalten.
Mehrere Fahrzeugkarosserieschalter sind mit der
karosserieseitigen elektronischen Steuereinheit 22 verbunden. Durch Betätigen
eines dieser Fahrzeugkarosserieschalter, die zu der Schiebetür
zugeordneten Lasten antreiben. Das elektromagnetische
Induktionssystem 24 umfaßt wenigstens einen kontaktfrei arbeitenden
Primärverbinder, einen kontaktfrei arbeitenden
Primärrückkopplungsverbinder und einen Primärrückkopplungsschaltkreis.
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Das türseitige elektromagnetische Induktionssystem 25 ist
ähnlich wie das karosserieseitige elektromagnetische
Induktionssystem 24 ausgebildet und umfaßt einen kontaktfrei arbeitenden
Sekundärverbinder, einen kontaktfrei arbeitenden
Sekundärrückkopplungsverbinder und einen Sekundärrückkopplungsschaltkreis.
Das elektromagnetische Induktionssystem 25 ist vorgesehen, um
elektrischen Strom an die türseitige elektronische
Steuereinheit 26 und die Batterie 27 zu leiten, um die Batterie 27 mit
Elektrizität aufzuladen. Mehrere Lasten an der Schiebetür sind
mit der türseitigen elektronischen Steuereinheit 26 verbunden.
Diese elektronische Steuereinheit ist vorgesehen, um diese
Lasten anzutreiben. Wenn elektrischer Strom (zum Antreiben der
Lasten) von der Batterie 27 an die türseitige Steuereinheit 26
geleitet wird, dient das elektromagnetische Induktionssystem
25 als elektrisches Aufladegerät für die Batterie 27 und daher
wird eine kompakte Gestaltung erzielt.
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Die Arbeitsweise der oben beschriebenen Ausbildung und auch das
erfindungsgemäße Verfahren zum Aufladen der türseitigen
Batterie wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2
beschrieben.
- 1. Wenn ein Fahrzeugkarosseriezustand gegeben ist, bei dem
die Hauptbatterie auf Motorbetrieb geschaltet ist und die
Schiebetür sich in einem geschlossenen Zustand befindet, wird
das Hauptrelais 23 durch die karosserieseitige elektronische
Steuereinheit 22 angeschaltet und der elektrische Strom wird
an das karosserieseitige elektromagnetische Induktionssystem
24 geleitet. Der elektrische Strom wird dabei mittels des
Hauptrelais 23 an den kontaktfrei arbeitenden Primärverbinder
geleitet.
- 2. Das karosserieseitige elektromagnetische Induktionssystem
24, das derart mit elektrischem Strom versorgt wird, leitet
den elektrischen Strom an das türseitige elektromagnetische
Induktionssystem 25 durch Induktion weiter. Eine
elektromotorische Kraft wird in dem elektromagnetischen Induktionssystem
25 hervorgerufen. Diese elektromotorische Kraft wird an die
türseitige elektronische Steuereinheit 26 geleitet und diese
lädt die Batterie 27. Wenn das Hauptrelais 23 angeschaltet
ist, wird elektrischer Strom kontinuierlich an die Schiebetür
geleitet. Das Aufladen der Batterie 7 erfolgt, wenn die Lasten
der Schiebetür sich in einem ausgeschalteten Zustand befinden.
- 3. Die türseitige elektronische Steuereinheit 26 steuert die
Batterie 27 und mehrere Lasten der Schiebetür. Wenn die
Ladekapazität der Batterie 27 einen vorbestimmten Wert
überschreitet, gibt die türseitige elektronische Steuereinheit 26 ein
Stoppsignal an den kontaktfrei arbeitenden
Sekundärrückkopplungsverbinder ab.
- 4. Das Stoppsignal des kontaktfrei arbeitenden
Sekundärverbinders wird an den kontaktfrei arbeitenden
Primärrückkopplungsverbinder (siehe F. B in Fig. 1) ab. Eine Verzögerung zu
diesem Zeitpunkt, die in Fig. 2 gezeigt ist, ist mit TW (Ein
Erhaltungszyklus und eine Impulsbreite werden ausgewählt und
TW wird als Referenzwert verwendet) angegeben.
- 5. Der Primärrückkopplungsschaltkreis nimmt Bezug auf das
Rückkopplungssignal, um die Spannung einzuregeln, und gibt das
Regelsignal über einen Puffer nach außen ab. Die
karosserieseitige elektronische Steuereinheit 22, die die Steuersignale
überwacht, gibt das Steuersignal an diesen als Stoppsignal ab.
Wenn ein Stoppsignal vorhanden ist, deaktiviert die
elektronische Steuereinheit 22 das Hauptrelais 23, wodurch die
Stromversorgung des karosserieseitigen elektromagnetischen
Induktionssystems 24 durch die Hauptbatterie 21 unterbrochen wird.
Wenn kein Stoppsignal vorhanden ist, wird die elektrische
Stromversorgung fortgesetzt.
- 6. Wenn die Versorgung des karosserieseitigen
elektromagnetischen Induktionssystems 24 durch die Hauptbatterie 21 infolge
des Stoppsignals unterbrochen bleibt, veranlaßt die
karosserieseitige elektronische Steuereinheit 22 die Erhaltungsladung
(Pulsladung) entsprechend der Selbstentladung und des
Dunkelstroms der Batterie 27. Dieser Betriebszustand wird nicht
dadurch beeinflußt, ob ein Stoppsignal vorhanden ist oder nicht.
- 7. Wenn der Fahrzeugkarosseriezustand sich ändert, wird das
Erhaltungsladen (die Pulsladung) bedingungslos ausgeführt.
Wenn dabei durch die türseitige elektronische Steuereinheit 26
bestimmt wird, daß die Ladestärke der Batterie 27 über dem
vorbestimmten Wert liegt, wird der Erhaltungsbetrieb
aktiviert, und wenn nicht, die Normalladung ausgeführt. Dies
bleibt, nachdem die Lasten ausgeschaltet wurden, erhalten.
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Die Stoppfunktion der kontaktfreien Verbinder ist zusätzlich
beschrieben.
- 1. Wenn elektrischer Strom an den kontaktfrei arbeitenden
Primärverbinder geleitet wird, wird dabei elektrischer Strom
an den kontaktfreien Sekundärverbinder geleitet.
- 2. Wenn elektrischer Strom an den kontaktfrei arbeitenden
Sekundärverbinder abgegeben wird, wird dabei das
Stromversorgungsstoppsignal auf das Spannungseinstellrückkopplungssignal
überlagert und von dem kontaktfrei arbeitenden
Sekundärrückkopplungsverbinder an den kontaktfrei arbeitenden
Primärrückkopplungsverbinder abgegeben.
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Dies wird nicht vollzogen, wenn kein elektrischer Strom an den
kontaktfrei arbeitenden Sekundärverbinder abgegeben wird.
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(4) Der aktuelle Zuführstopp und die Wiederherstellung werden
durch die elektrische Stromversorgung und die
Stromunterbrechung von der Hauptbatterie in abhängig vom
Leistungstoppsignal und den Fahrzeugkarosseriezuständen ausgelöst.
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Aus der vorangehenden Beschreibung ist es offensichtlich, daß
die Ladeeffizienz der Batterie 27 beeinflußt werden kann. Es
ist ferner offensichtlich, daß die Belastung der Hauptbatterie
21 verringert ist. Es wird ein Verfahren zum Aufladen
vorgesehen, das die Probleme mit dem Stand der Technik löst.
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Die Ausbildung der oben kurz beschriebenen
Stromversorgungsvorrichtung für eine Fahrzeugschiebetür wird unter Bezugnahme
auf die Fig. 3 bis 6 im Detail beschrieben. Eine Schiebetür
33 ist an einer Fahrzeugkarosserie 32 eines Fahrzeugs 31 so
angebracht, daß sie in horizontaler Richtung (nach vorne und
hinten) entlang der Fahrzeugkarosserie 32 bewegt werden kann.
Eine Primärspuleneinheit 34, eine karosserieseitige
Steuereinheit 35, eine Steuerschalter 36, so wie weitere Lasten sind an
der Fahrzeugkarosserie 32 vorgesehen. Eine
Sekundärspuleneinheit 37, eine türseitige Batterie 38, eine türseitige
Steuereinheit 39, ein Ladeschalter 40 und weitere Lasten sind an der
Schiebetür 33 vorgesehen.
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Die Primärspuleneinheit 34 entspricht dem oben beschriebenen
karosserieseitigen elektromagnetischen Induktionssystem 24.
Die karosserieseitige Steuereinheit 35 entspricht der oben
beschriebenen karosserieseitigen elektronischen Steuereinheit
22. Der Steuerschalter 36 entspricht dem oben beschriebenen
Hauptrelais 23. Die Sekundärspuleneinheit 37 entspricht dem
oben beschriebenen türseitigen elektromagnetischem
Induktionssystem 25 und die türseitige Batterie 38 entspricht der oben
beschriebenen Batterie 27. Eine karosserieseitige Batterie 41,
die nachfolgend beschrieben wird, entspricht der oben
beschriebenen Hauptbatterie 21.
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Die Ausbildung der oben beschriebenen Bauteile wird
nachfolgend unter Bezugnahme auf die Fig. 3 bis 5 im Detail
beschrieben.
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Die karosserieseitige Batterie 41 entspricht der üblichen
Batterie, die als Stromquelle dient. Ferner sind ein Zündschalter
42 bekannter Ausbildung, ein Innenraumschalter 43 und Schalter
44 bekannter Ausbildung an der Fahrzeugkarosserie 32
vorgesehen. Obwohl nicht speziell dargestellt, ist die
karosserieseitige Steuereinheit 35 mit der karosserieseitigen Batterie 41
verbunden, so daß diese Batterie 41 elektrischen Strom an die
karosserieseitige Steuereinheit 35 leiten kann. Der
Zündschalter 42 ist mittig einer Stromversorgungslinie vorgesehen, die
die karosserieseitige Batterie 41 mit der karosserieseitigen
Steuereinheit 35 und dem Zuführsteuerschalter 36 verbindet, so
daß die Stromversorgung durch Betätigen eines Schalters (nicht
dargestellt) gesteuert werden kann. Der Innenraumschalter 43
ist an einer vorbestimmten Position an einem Öffnungsrahmen 45
der Schiebetür 33 vorgesehen und wird betätigt, wenn die
Schiebetür 33 geöffnet und geschlossen wird. Der
Innenraumschalter 43 ist mit der karosserieseitigen Steuereinheit 35
verbunden. Wenn die Schiebetür 33 geöffnet wird, leuchtet eine
Innenraumleuchte (nicht dargestellt) auf. Die
karosserieseitige Steuereinheit 35 bestimmt den Zustand
(geöffnet/geschlossen) der Schiebetür 33 aufgrund des
Betätigungszustands des Innenraumschalters 43, um den Zuführsteuerschalter
36 zu steuern. Die Schalter 44 umfassen beispielsweise einen
zentralen Verriegelungsschalter, einen elektrischen
Fensterheberschalter und dergleichen Schalter.
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Die Primärspuleneinheit 34 umfaßt mindestens eine
Primärzuführspule 46 (die der Primärspule, die in den Ansprüchen
beschrieben ist, entspricht), eine Steuereinheit für den
Primärspulenoszillator 47 und eine erste Rückkopplungsspule 48. Die
Primärzuführspule 46 entspricht dem oben genannten kontaktfrei
arbeitenden Primärverbinder. Die erste Rückkopplungsspule 48
entspricht dem oben beschriebenen kontaktfrei arbeitenden
Primärrückkopplungsverbinder.
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Die Primärzuführspule 46 üblicher Ausbildung weist eine
Beschichtung aus synthetischem Harz auf ihrer Außenfläche auf,
so daß eine Dichtigkeit gegen Wasser (wie z. B. Wassertropfen,
die von der Außenseite eintreten) erzielt werden kann. Eine
Annäherungsfläche 49 der Primärzuführspule 46 liegt an dem
Öffnungsrahmen 45 frei (d. h., sie liegt im Verhältnis zu der
Seitenwand des Öffnungsrahmens 45 nahe dem vorderen Abschnitt
der Fahrzeugkarosserie 32, siehe Fig. 6, frei), so daß eine
Sekundärzuführspule 55 (nachfolgend beschrieben) dieser
Annäherungsfläche gegenüberliegend und nahe zu dieser (siehe Fig.
6) angeordnet werden kann.
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Die Steuereinrichtung für den Primärspulenoszillator 47 dient
dazu, den Oszillator der Primärzuführspule 46 zu steuern. Es
weist also diese Vorrichtung die Funktion eines
Wechselrichters und die Funktion des Schaltens des Wechselrichters auf.
Sie ist vorgesehen, um die Erregung der Primärzuführspule 46
zu steuern. Die Steuereinrichtung für den
Primärspulenoszillator 47 weist u. a. einen Mikroprozessor (nicht dargestellt)
auf. Die Steuereinrichtung für den Primärspulenoszillator 47
leitet ferner ein Regelsignal, das von der ersten Regelspule
48 abgegeben wird, an diesen, und steuert den Oszillator der
Primärzuführspule 46, um die Stromquelle zu stabilisieren.
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Die erste Regelspule 48 (Rückkopplungsspule) ist mit der
Steuereinrichtung für den Primärspulenoszillator 47 und der
karosserieseitigen Steuereinheit 35 verbunden. Die erste Regelspule
48 funktioniert in der gleichen Weise wie die
Sekundärzuführspule 55 (nachfolgend beschrieben), und weist eine
Beschichtung aus synthetischem Harz auf ihrer Außenfläche auf, so daß
eine Dichtigkeit gegen Wasser (wie z. B. Wassertropfen, die zu
der Außenseite gelangen) erzielt werden kann. Die erste
Regelspule 48 ist ferner derart angeordnet und ausgebildet, daß
ihre Annäherungsfläche (die beispielsweise eine gemeinsame Ebene
mit der Annäherungsfläche 49 darstellt) für eine zweite
Regelspule 57 am Öffnungsrahmen 45 freiliegt.
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Die karosserieseitige Steuereinheit 35 steuert beispielsweise
verschiedene Geräte, die an der Fahrzeugkarosserie 32
vorgesehen sind. Sie umfaßt einen Mikroprozessor (nicht dargestellt)
und periphere Schaltkreise. Die karosserieseitige
Steuereinheit 35 weist ein Funk-Sende-Empfangs-Gerät 50 auf, das mit
dieser vereinigt ist oder getrennt von dieser vorgesehen ist.
Der Zuführsteuerschalter 36, die Schalter 44 und die erste
Regelspule 48 sind mit der karosserieseitigen Steuereinheit 35
verbunden. Die karosserieseitige Steuereinheit 35 überwacht
das Regelsignal (nachfolgend beschrieben), das von der
Schiebetür 33 her an die erste Regelspule 48 geleitet wird.
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Der oben genannte Mikroprozessor umfaßt ein ROM, eine CPU,
einen EEPROM, RAM, Eingangs-/Ausgangsanschlüsse und so weiter.
Das ROM ist ein Festspeicher (Nur-Lese-Speicher) und speichert
ein Programm, festgelegte Daten und dergleichen. Die CPU ist
eine Zentraleinheit, die nach einem Steuerprogramm, das vorher
in dem oben genannten ROM gespeichert wurde, arbeitet. Das
EEPROM ist ein elektrisch löschbarer/programmierbarer
Festspeicher (Nur-Lese-Speicher). Verschiedene festgesetzte
Informationsdaten und dergleichen werden in diesem gespeichert. Der
oben genannte RAM ist ein freier Schreib-Lese-Speicher und
weist einen Datenbereich zum Speichern verschiedener Daten
auf, die bei der Verarbeitung durch die CPU verwendet werden,
und einen Arbeitsbereich, der bei der Verarbeitung verwendet
wird.
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Das Funk-Sende-Empfangs-Gerät 50 ist ein Gerät zum kabellosen
Übertragen und Empfangen von Steuersignalen zu bzw. von einem
Funk-Sende-Empfangs-Gerät 59 (nachfolgend beschrieben) an die
Schiebetür 33. Wenn beispielsweise der Fahrer einen
Fensterheberachalter für ein elektrisches Fenster der Schiebetür 33
betätigt, sendet das Funk-Sende-Empfangs-Gerät 50 das
Steuersignal an das Funk-Sende-Empfangs-Gerät 59, das veranlaßt, daß
die Fensterscheibe der Schiebetür 33 nach oben oder unten
bewegt wird. Bei dieser Ausführungsform kann, obwohl das Funk-
Sende-Empfangs-Gerät 50 die verschiedenen Steuersignale
kabellos übermittelt und empfängt, es auch derart ausgebildet
werden, daß diese Signale mittels eines Kabels oder durch
elektromagnetische Induktion oder dergleichen, wie nachfolgend
beschieben, übermittelt oder empfangen werden. Die Steuersignale
können durch Kommunikation per Licht, Infrarotstrahlen oder
dergleichen übermittelt oder empfangen werden.
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Der Zuführsteuerschalter 36 ist das Hauptrelais, wie oben
beschrieben, und steuert den Zustand AN/AUS dieses Schalters
durch die karosserieseitige Steuereinheit 3. Durch AN/AUS-
Schalten des Zuführsteuerschalters 36 wird die Versorgung der
Primärspuleneinheit 34 mit elektrischem Strom gesteuert.
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Eine Türstrebe 51 (siehe Fig. 6) ist an einem unteren
Abschnitt der Schiebetür 33 vorgesehen. Die
Sekundärspuleneinheit 37, die türseitige Batterie 38, die türseitige
Steuereinheit 39 und der Ladeschalter 40 sind an der Schiebetür 33, wie
oben beschrieben, vorgesehen. Ferner sind Türschalter 52 und
Lasten 53 an dieser Schiebetür 33 vorgesehen.
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Die Türstrebe 51 ist an einem Schienenabschnitt 54, der an
einem unteren Abschnitt des Öffnungsrahmens 45 der
Fahrzeugkarosserie 32 vorgesehen ist, geführt. Eine Laufrolle (nicht
dargestellt) ist an einem distalen Ende der Türstrebe 51
vorgesehen. Diese kann entlang des Schienenabschnitts 54 laufen.
Die Türstrebe 51 ist zusammen mit der Schiebetür 33 nach vorne
und nach hinten (siehe Pfeile gemäß Fig. 6) an der
Fahrzeugkarosserie 32 beweglich. Wenn die oben genannten
unterschiedlichen Steuersignale mittels Kabels übermittelt und empfangen
werden, kann die Türstrebe 51 als Überbrückungselement. für die
Kabel verwendet werden.
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Die zweite Spuleneinheit 37 umfaßt mindestens die
Sekundärzuführspule 55 (die der Sekundärspule, die in den Ansprüche
beschrieben ist, entspricht), eine Gleichrichterschaltung 56 und
die zweite Regelspule 57 (Rückkopplungsspule).
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Die Sekundärzuführspule 55 weist eine übliche Ausbildung und
eine synthetische Harzbeschichtung auf der Außenfläche auf, so
daß sie gegen Wasser (wie zum Beispiel Wassertropfen, die an
die Außenseite derselben gelangen) abgedichtet ist. Eine
Annäherungefläche 58 der Sekundärzuführspule 55 liegt an dem
Öffnungsrahmen 45 frei (d. h., sie liegt zu der Seitenwand des
Öffnungsrahmens 45, nahe dem rückwärtigen Abschnitt der
Fahrzeugkarosserie 32, siehe Fig. 6, frei), so daß die
Annäherungsfläche 49 der Primärzuführspule 46 berührungsfrei nahe zu
der Annäherungsfläche 58 gegenüberliegend (siehe Fig. 6)
angeordnet werden kann.
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Die Gleichrichterschaltung 56 umfaßt einen
Gleichrichterschaltkreis zum Gleichrichten einer dielektrischen
elektromotorischen Kraft, die in der Sekundärzuführspule 55
hervorgerufen wird, und einen Ladeschaltkreis zum Laden der türseitigen
Batterie 38 mit einer dielektrischen elektromotorischen Kraft,
die in der Sekundärzuführspule 55 hervorgerufen wird.
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Die zweite Regelspule 57 ist mit der Gleichrichterschaltung 56
und dsr türseitigen Steuereinheit 39 verbunden. Die zweite
Regelspule 57 funktioniert in der gleichen Weise wie die
Primärzuführspule 48 und weist eine Beschichtung aus synthetischem
Harz auf ihrer Außenfläche auf, so daß eine Dichtigkeit gegen
Wasser (wie Wassertropfen, die von der Außenseite eintreten)
erzielt werden kann. Die zweite Regelspule 57 ist derart
angeordnet und ausgebildet, daß ihre Annäherungsfläche 58 (die
beispielsweise eine gemeinsame Ebene mit der Annäherungsfläche
58 bildet) für die erste Regelspule 48 von dem Öffnungsrahmen
45 freiliegt. Die zweite Regelspule 57 und die erste
Regelspule 48 sind zum Stabilisieren der Stromquelle vorgesehen.
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Die türseitige Batterie 38 ist eine Stromquelle üblicher
Ausbildung und ist mit der türseitigen Steuereinheit 39 und dem
Ladeschalter 40 verbunden. Die Ladung der türseitigen Batterie
38 wird durch AN/AUS-Schalten des Ladeschalters 40 geregelt.
Die türseitige Batterie 38 leitet elektrischen Strom an die
türseitige Steuereinheit 39. Sie kann stets in Abhängigkeit
von der Kapazität eine elektrische Leistung abgeben. Wenn in
dem geschlossenen Zustand der Schiebetür 33 die türseitige
Batterie 38 keinen elektrischen Strom abgibt, muß eine
dielektrische elektromotorische Kraft, die die Lasten 53 treibt, in
der Sekundärspuleneinheit 37 hervorgerufen werden. Es besteht
daher die Gefahr, daß die Sekundärspuleneinheit 37 zu groß
wird. Die türseitige Batterie 38 braucht keine so große
Kapazität wie die karosserieseitige Batterie 41. Sie weist eine
kompakte Größe und eine Kapazität auf, die die Lasten 53
treiben kann. Die türseitige Batterie 38 ist an der Schiebetür 33
austauschbar befestigt.
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Die türseitige Steuereinheit 39 treibt und steuert
verschiedene Lasten 53, die an der Schiebetür 33 vorgesehen sind, und
umfaßt einen Mikroprozessor (nicht dargestellt) und periphere
Schaltkreise. Die türseitige Steuereinheit 39 ist derart
ausgebildet, daß sie den Ladezustand (Laderate) der türseitigen
Batterie 38 überwacht. Die türseitige Steuereinheit 39 ist
derart ausgebildet, daß sie den AN-/AUS-Zustand des
Ladeschalters 40 steuert. Die türseitige Steuereinheit 39 weist das
integrierte oder davon getrennte Funk-Sende-Empfangs-Gerät 59
auf. Das Funk-Sende-Empfangs-Gerät 59 ist ein Gerät zum
Übermitteln und Empfangen der Steuersignale (für die Lasten 53
usw.) von bzw. an das Funk-Sende-Empfangs-Gerät 50.
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Der Ladeschalter 40 wird durch die türseitige Steuereinheit 39
gesteuert. Das Aufladen der türseitigen Batterie 38 wird durch
das AN-/AUS-Schalten dieses Schalters gesteuert.
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Die Türschalter 52 umfassen beispielsweise einen
Türgriffschalter zum Öffnen und Schließen der Tür und einen
Fensterheberschalter.
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Die Lasten 53 umfassen beispielsweise ein elektrisch
betätigbares Fenster und ein Türschloß.
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Die Primärspuleneinheit 34 kann als eine Einheit ausgebildet
werden. Die Sekundärspuleneinheit 37 kann ähnlich als eine
Einheit (die die türseitige Steuereinheit 39 umfassen kann)
ausgebildet werden. Die Montage ist bei dieser Ausbildung
günstiger. Es ist offensichtlich, daß bei der oben beschriebenen
Ausbildung kein Überbrückungselement für die Kabel (Kabel für
die Zuführung und Kabel für die Steuersignale) zwischen der
Fahrzeugkarosserie 32 und der Schiebetür 33 gebraucht wird.
Die Montage ist daher vereinfacht.
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Nachfolgend werden der Betrieb der Stromversorgungsvorrichtung
gemäß der Erfindung als auch das Verfahren zum Aufladen
beschrieben.
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Der Betrieb der Stromversorgungsvorrichtung gemäß der
Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf ein Beispiel, das
sich von dem Betrieb, der unter Bezugnahme auf die Fig. 1
und 2 beschrieben wurde, unterscheidet.
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Wenn der Zündschüssel (nicht dargestellt) aus dem Zündschalter
42 herausgezogen wird, wird kein elektrischer Strom von der
karosserieseitigen Batterie 41 an die karosserieseitige
Steuereinheit 35 geleitet, so daß die Versorgung der Schiebetür 33
mit elektrischem Strom unterbrochen ist. Obwohl elektrischer
Strom von der türseitigen Batterie 38 an die türseitige
Steuereinheit 39 geleitet wird, ist diese Steuereinheit 39 nicht
betriebsfähig, solange sie keine entsprechenden Steuersignale
von der karosserieseitigen Steuereinheit 35 erhalten hat.
Sogar wenn die Türschalter 52 betätigt werden, treibt daher die
türseitige Steuereinheit 39 nicht die Lasten 53.
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Wenn der Zündschlüssel (nicht dargestellt) in den Zündschalter
42 eingeführt und betätigt wird, wird elektrischer Strom von
der karosserieseitigen Batterie 41 an die karosserieseitige
Steuereinheit 35 abgegeben. Wenn elektrischer Strom an die
karosserieseitige Steuereinheit 35 abgegeben wird, wird diese
Steuereinheit 35 aktiviert und gibt Steuersignale über die
Funk-Sende-Empfangs-Geräte 50 und 59 an die türseitige
Steuereinheit 39, wodurch die türseitige Steuereinheit 39 in einen
Standby-Zustand gebracht wird. Wenn die Schiebetür 33
geschlossen wird, wird der Zuführsteuerschalter 36 aktiviert, so
daß elektrischer Strom an die Steuereinheit für den
Primärspulenoszillator 47 geleitet wird.
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Wenn die Steuereinheit für den Primärspulenoszillator 47 durch
die karosserieseitige Steuereinheit 35 und den
Zuführsteuerschalter 36 angetrieben wird, wird die Primärzuführspule 46
durch die Steuereinheit für den Primärspulenoszillator 47
erregt. Wenn die Primärzuführspule 46 erregt wird, durchdringt
der Magnetfluß 60, der durch diese Erregung hervorgerufen
wird, die Sekundärzuführspule 55, die nahe der
Primärzuführspule 46 im geschlossenen Zustand der Schiebetür 33 angeordnet
ist, so daß die Sekundärzuführspule 55 eine elektromotorische
Kraft durch Induktion hervorruft. Die elektromotorische Kraft,
die in der Sekundärzuführspule 55 hervorgerufen wird, wird
dann über die Gleichrichterschaltung 56 und den Ladeschalter
40 an die türseitige Batterie 38 abgegeben, so daß diese
aufgeladen wird (Hierbei befinden sich die Lasten 53 im
angehaltenen Zustand). Um die Stromquelle zu stabilisieren, wird
dabei das Regelsignal für die Spannungseinstellung durch
Induktion der zweiten Regelspule 57 und der ersten Regelspule 58
abgegeben (Das Bezugszeichen 61 kennzeichnet einen
Magnetfluß).
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Andererseits regelt die türseitige Steuereinheit 39, die mit
elektrischem Strom versorgt wird, die türseitige Batterie 38
und mehrere Lasten 53 in der Schiebetür 33. Wenn die Laderate
(Kapazität) der türseitigen Batterie 3, die überwacht wird,
den vorbestimmten Wert überschreitet, gibt diese Steuereinheit
ein Zuführstoppsignal an die zweite Regelspule 57 ab. Das
Regelsignal, das dieses Zuführstoppsignal repräsentiert, wird
von der zweiten Regelspule 57 an die erste Regelspule 48
übermittelt.
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Die karosserieseitige Steuereinheit 35, die das Regelsignal
überwacht, gibt dieses Regelsignal als Zuführstoppsignal ab.
Wenn das Zuführstoppsignal vorhanden ist, schaltet diese
Steuereinheit den Zuführsteuerschalter 36 ab, wodurch die
Versorgung der Primärspuleneinheit 35 mit elektrischem Strom
unterbrochen wird. Wenn die Versorgung der Primärspuleneinheit 34
mit elektrischem Strom unterbrochen ist, führt die
karosserieseitige Steuereinheit 35 das Erhaltungsladen (Pulsladung), die
der Selbstentladung und dem Dunkelstrom der türseitigen
Batterie 38 entspricht, aus. Dieser Betrieb beeinflußt nicht, ob
das Zuführstoppsignal vorhanden ist oder nicht. Wenn kein
Zuführstoppsignal vorhanden ist, wird die Versorgung mit
elektrischem Strom fortgeführt. Wenn die
Fahrzeugkarosseriezustände (der Motor befindet sich im Betriebszustand und die
Schiebetür 33 ist geschlossen) geändert werden, um stabilisiert zu
werden, wird das Erhaltungsladen (Pulsladung) ausgeführt. Wenn
durch die türseitige Steuereinheit 39 bestimmt wird, daß die
Ladungsrate (Kapazität) der türseitigen Batterie 38 oberhalb
des vorbestimmten Werts sich befindet, wird die
Erhaltungsladung ausgeführt, und wenn nicht, wird dabei die Normalladung
ausgeführt. Dies ist genauso nach dem Betätigen der Lasten 53.
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Es ist offensichtlich, wie oben beschrieben, daß das Aufladen
der türseitigen Batterie 38 effektiv ausgeführt werden kann.
Es ist ferner offensichtlich, daß die Belastung der
karosserieseitigen Batterie 41 verringert ist. Es ist daher der
Vorteil erzielt, daß das Verfahren zum Aufladen vorgesehen ist,
das die Probleme gemäß dem Stand der Technik löst. Bei der
vorliegenden Erfindung können verschiedene Änderungen
innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung gemacht werden. Die
Versorgung der Schiebetür mit elektrischem Strom ausgehend von
der Fahrzeugkarosserie 32 muß nicht immer von der oben
beschriebenen Induktion abhängen. Die Stromversorgung mittels
des karosserieseitigen Kontaktes 4 und des türseitigen
Kontaktes 5 kann, wie bei der herkömmlichen Ausbildung, durch
Zuführkabel, die an der Schiebetür 33 befestigt sind, erfolgen.
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Bei der vorliegenden Erfindung wird, wie oben beschrieben,
wenn die Last in der Schiebetür sich in einem angehaltenen
Zustand befindet und die Ladungsrate der türseitigen Batterie
sich unterhalb des vorbestimmten Werts befindet, die
türseitige Batterie mit elektrischer Leistung aufgeladen. Es kann also
ein günstigeres Laden der türseitigen Batterie ausgeführt
werden. Mit diesem Verfahren zum Aufladen kann ferner die
Belastung der karosserieseitigen Batterie verringert werden. Es
ist daher der Vorteil erzielt, daß ein Verfahren zum Aufladen
der türseitigen Batterie vorgesehen werden kann, mit dem
effektives Aufladen ausgeführt wird. Die Belastung der
karosserieseitigen Batterie ist verringert.
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Die Erhaltungsladung wird ferner ausgeführt, wenn die Laderate
der türseitigen Batterie sich oberhalb des vorbestimmten Werts
befindet. Es ist daher der Vorteil erzielt, daß ein
effektiveres Laden ausgeführt werden kann.
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Ferner ist der Vorteil erzielt, daß das effektivere Aufladen
durch Verwenden der Induktion ausgeführt werden kann. Es ist
auch der Vorteil erzielt, daß die Abschnitte, die zu der
Stromquelle gehören, kompakt ausgebildet werden können.