用于在机动车辆的车辆电气系统中控制单独激励的发电机的方法和设备技术方案

本发明专利技术涉及用于在机动车辆的车辆电气系统（B）中控制单独激励的发电机（G）的激励电压（Uerr）的方法和设备（10；a），在该方法和设备的情况下，激励电压（Uerr）被调整作为发电机（G）的测量输出电压（Ugen）到发电机（G）的预定设定点输出电压（Ugensoll）的控制的一部分。根据本发明专利技术，为了甚至在车辆电气系统（B）的功率需求突然且显著改变的情况下实现适用于避免测量输出电压（Ugen）与设定点输出电压（Ugensoll）的更大偏差的发电机（G）的控制，基于对由车辆电气系统（B）提供的至少一个高峰‑负载消耗者（SLl、SL2）的负载需求（h1、h2）的评估检测例外状况，并且在例外状况的情况下执行激励电压（Uerr）的修改调整。

Method and apparatus for controlling a separately excited generator in a vehicle electrical system of a motor vehicle

The present invention relates to a motor vehicle in the vehicle electrical system (B) in the control of separate excitation generator (G) excitation voltage (Uerr) method and apparatus (10; a), in the method and apparatus under the condition of the excitation voltage (Uerr) is adjusted as a generator output voltage (G) measurement (Ugen) (G) to the generator output voltage of a predetermined set point (Ugensoll) part of the control. According to the invention, for even in the vehicle electrical system (B) of the power demand suddenly and dramatically altered circumstances applicable to avoid measuring the output voltage (Ugen) and the set point output voltage (Ugensoll) greater bias generator (G) based on the control by vehicle electrical system (B) at least a peak offered load consumption (SLl, SL2) of the load demand (H1, H2) to detect the exception assessment and implementation of excitation voltage in exceptional condition (Uerr) modification.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于在机动车辆的车辆电气系统中控制单独激励的发电机的方法和设备本专利技术涉及在机动车辆的机载电气系统中外部激励的发电机的操作和控制，尤其涉及用于控制该类型的发电机的激励电压的方法和器械，以及还涉及该类型的发电机本身。就机动车辆的机载电气系统中的外部激励的发电机来说，现有技术公开了设定激励电压以用于将发电机的实际输出电压调整到发电机的预定设定点输出电压的目的。已知用于该目的的器械通常包括：-可驱动DC/DC转换器，其由机载电气系统提供，用于生成用于发电机的（可变）激励电压，-比较设备，其用于比较发电机的实际输出电压与发电机的预定设定点输出电压，且用于输出偏差信号（作为驱动信号）到DC/DC转换器，以便因此将实际输出电压调整到设定点输出电压。在本专利技术的意义内，术语“外部激励的发电机”预期指的是旋转驱动电机，其借助于感应将所供应的机械旋转动力转换成电力，其中，感应所需的磁场通过供应到发电机的激励线圈的电流生成。在本专利技术的意义内，术语“激励电压”是在其应用到发电机的激励线圈时驱动激励电流通过激励线圈的电压。发电机通常通过发电机到机动车辆的内燃机（例如，汽油或柴油发动机）的机械联接被机械旋转地驱动，其中，该内燃机能够例如同时提供旋转动力，其能够直接机械地用于驱动所讨论的机动车辆，或者另外能够例如充当系列混合动力机动车辆的所谓“范围扩展器”，仅仅以便驱动发电机。在本专利技术的意义内，术语“（发电机的）输出电压”指的是用于供应机载电气系统的通常整流的电压，其在发电机中引起。在通过电能储存器（诸如例如铅酸可充电电池）缓冲的机载电气系统的情况下，用于发电机的期望设定点输出电压通常对应于所讨论的能量储存器的所谓的充电终止电压（例如，大约14V）。在发电机输出电压的上述调整期间，实际输出电压作为控制变量被连续检测，与作为参考变量的预定设定点输出电压比较，且通过设定如所述的激励电压作为将实际输出电压匹配到设定点输出电压的过程的部分被影响。虽然已知方法和器械非常适用于在机动车辆的电气系统的大多数操作状况中维持期望的机载电气系统电压，但是在由机载电气系统提供的任何“高峰负载消耗者”非常突然地导致显著增加的电功率需求时，可发生发电机输出电压与预定设定点输出电压的不利偏差。在诸如这样的状况中，常规调整通常不能够或太“慢”以致于不能通过如所期望地迅速对应地增加激励电压并因此增加激励电流而满足该增加的功率需求。在突然连接安全关键系统（诸如例如用于机动车辆的制动器的强制电气操作的系统）时，该问题例如尤其重要，因为机载电气系统电压的下降对在诸如这种情况下的安全关键系统的正常运行有不利的影响。在引言部分中概述的类型的方法和器械的情况下，尤其还在功率需求突然且显著改变的情况下，本专利技术的一个目的是提供对发电机的控制，其适用于防止实际输出电压与设定点输出电压的相对大的偏差。根据本专利技术的第一方面，该目的在引言部分中概述的类型的方法的情况下实现，在于，基于对由机载电气系统提供的至少一个高峰负载消耗者的负载需求的评估，检测例外状况，并且在于，在例外状况的情况下，执行激励电压的修改设定。在引言部分中概述的类型的器械的情况下，实现该目的，在于，器械包括：评估设备，其用于评估由机载电气系统提供的至少一个高峰负载消耗者的负载需求，和用于检测例外状况；及此外例外控制设备，其用于在例外状况的情况下实施激励电压的修改设定。在该情况下，术语“负载需求”指的是紧接在所讨论的高峰负载消耗者（例如，电气操作的制动系统）实际上被激活之前可被其利用的信息项，并涉及与所述高峰负载消耗者的激活关联的电功率需求。该类型的负载需求或对应负载需求信号能够以模拟或优选地数字形式（数据信号）通过所讨论的高峰负载消耗者自身（例如，上述制动系统）或通过发起该类型的高峰负载消耗者的连接和断开的设备（例如，用于机动车辆电子器件系统的中央控制设备）生成，且能够输出。借助于评估至少一个高峰负载消耗者的负载需求，例如基于预定标准，可能能够检测例外状况，其中，通常将发生的调整将太慢以致于不能满足负载需求。然后在该类型的例外状况中可能基于评估结果以修改方式有利地设定激励电压，也就是说不基于所描述的类型的简单调整。本专利技术能够因此用于实现，尤其，在机动车辆中的发电机（例如，爪极式发电机）的最佳动态性能情况下的调整方法。如果多个高峰负载消耗者的负载需求被评估，则在多个高峰负载消耗者的负载需求同时或暂时重叠发生的情况下，能够有利地提供激励电压的修改设定，这考虑了对电力的对应“总需求”。因此，例如，与时间有关的总需求能够通过评估设备被确定（例如，计算出来），且通信到例外控制设备，其中，修改设定的参数（该参数适用于特定情况）能够然后被确定（例如，计算出来）。在一个实施例中，修改设定不影响例如发电机的恒定预定的设定点输出电压。在另一实施例中，修改设定适用于预设发电机的暂时改变的、尤其是暂时增加的设定点输出电压，和用于实现通过实际输出电压来跟踪该改变的设定点输出电压。在一个实施例中，规定负载需求借助于机动车辆的数字总线系统通信，且借助于程序控制的设备评估。数字总线系统能够例如根据常规标准（诸如例如CAN、Flexray、LIN等）形成。在该情况下，程序控制的设备具有评估设备的功能，其设置在器械中，用于评估负载需求并用于检测例外状况。特定高峰负载消耗者的负载需求能够包括例如关于特定（额外）功率需求的时间段以及关于该特定功率需求在该时间段内的数量分布的信息项。特定功率需求能够是常数，或者另外在所述时间段中被定义为与时间有关的需求。在器械的情况下，通过例外控制设备实施激励电压的修改设定。根据一个实施例，通过上述程序控制的设备提供例外控制设备的功能。在该情况下，程序控制的设备因此起到用于评估负载需求以及用于实施激励电压的修改设定的功能。根据一个实施例，规定修改设定提供调整的暂时中断，且替代地，取决于依据评估结果生成的例外控制信号的激励电压的设定。在器械的情况下，通过例外控制设备生成例外控制信号。能够以不同方式实现“调整的中断”且替代地实施修改设定。以举例的方式，通过例外控制设备驱动的开关设备能够用于该类型的中断。尤其，开关设备能够包括例如转换开关，其以如下方式布置和驱动，即使得，在例外状况中，通常在控制回路中的特定点处传送的信号被“丢弃”（不传送），且替代地，通过例外控制设备生成的信号在该点处被引入到控制回路中。根据该方面的一个实施例，例如，规定激励电压的设定（在调整期间提供该设定）本身被维持，但不是基于在发电机的实际输出电压和设定点输出电压之间的比较的结果，而是基于作为对偏差信号的替代的所述例外控制信号。换言之，在该实施例中，通常有效的调整回路在偏差信号被输入到“致动设备”（例如，可驱动DC/DC转换器）中的点处断开，且替代地，为例外情况特别地生成（例如，计算出来）的例外控制信号被输入到所述致动设备中。在另一实施例中，通过例外控制设备生成的例外控制信号不用作对调整的偏差信号的替代，而是作为用于驱动致动设备的控制信号，该致动设备被特别提供用于例外情况，且其在例外状况中被提供以输出用于发电机的激励电压。换言之，在该实施例中，正常的控制回路在某点处在正常使用的致动设备和发电机之间中断，且在例外情况下特别地生成的激励电压在该点处被应本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在机动车辆的机载电气系统（B）中控制外部激励的发电机（G）的激励电压（Uerr）的方法，包括在调整所述发电机（G）的实际输出电压（Ugen）到所述发电机（G）的预定设定点输出电压（Ugenset）的范围内设定所述激励电压（Uerr），其特征在于，基于对由所述机载电气系统（B）提供的至少一个高峰负载消耗者（SL1、SL2）的负载需求（h1、h2）的评估，检测例外状况，并且在于，在例外状况的情况下，执行所述激励电压（Uerr）的修改设定。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.10.31 DE 102014222337.71.一种用于在机动车辆的机载电气系统（B）中控制外部激励的发电机（G）的激励电压（Uerr）的方法，包括在调整所述发电机（G）的实际输出电压（Ugen）到所述发电机（G）的预定设定点输出电压（Ugenset）的范围内设定所述激励电压（Uerr），其特征在于，基于对由所述机载电气系统（B）提供的至少一个高峰负载消耗者（SL1、SL2）的负载需求（h1、h2）的评估，检测例外状况，并且在于，在例外状况的情况下，执行所述激励电压（Uerr）的修改设定。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述负载需求（h1、h2）借助于所述机动车辆的数字总线系统通信，且借助于程序控制的设备（16）评估。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述修改的设定提供调整的暂时中断和取决于依据所述评估的结果生成的例外控制信号（s1；s2）的所述激励电压（Uerr）的设定。4.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其特征在于，将所述激励电压（Uerr）设定到负电压值和/或到具有关于所述机载电气系统电压（Ubat）增大的绝对值的电压值变得可能。5.一种用于在机动车辆的机载电气系统（B）中操作外部激励的发电机（G）的方法，包括根据前述权利要求中的一项所述的用于控制所述发电机的激励电压（Uerr）的方法，其特征在于，基于对由所述机载电气系统（B）提供的至少一个高峰负载消耗者（SL1、SL2）的负载需求（h1、h2）的评估，检测例外状况，并且其中，在例外状况的情况下，执行到所述发电机（G）的激励线圈（40c；40d）的通过驱动开关设备（S1；S2）实现的修改的电流供应，所述激励线圈（40c；40d）由能够单独被供应电流的至少两个线圈元件（40c-1、4...

【专利技术属性】
技术研发人员：H施罗特，M库茨纳，
申请(专利权)人：大陆特韦斯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE