用于将由机动车中的电机发出的实际转矩调节到额定转矩的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于将由机动车中的电机发出的实际转矩调节到额定转矩的方法，其中，所述电机具有一定子绕组（11）、一转子绕组（12）、一配设给所述转子绕组（12）的场调节器（15）和一连接在所述定子绕组（11）之后的变流器（20），所述变流器具有能够操控的开关元件（21），其中，所述实际转矩以如下方式被调节到所述额定转矩，即通过有目的性地操控所述开关元件（21）来调节一换向角和/或有目的性地调节一通过所述转子绕组（12）的电流。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于将由机动车中的电机发出的实际转矩调节到额定转矩的方法
本专利技术涉及一种用于将由机动车中的电机发出的实际转矩调节到额定转矩的方法。
技术介绍
在机动车中通常采用具有电激励的爪极发电机作为电机。通过转子绕组的电流用作用于调节所希望的输出电压的调节参量并且由一配设的场调节器来预设。也已知的是，电机作为起动发电机使用，用以一方面在电机的马达运行中起动内燃机并且另一方面在电机的发电机运行中产生用于车载电网的并且用于对机动车电池进行充电的电流。DE10317207A1描述了一种方法，用以在皮带驱动的起动发电机的情况下在马达起动时发出一尽可能大的转矩。为此将换向角和激励电流根据转速如此地进行设定，使得发出一最大可能的起动力矩。从混合车辆的领域中已知了还作为车辆驱动装置使用的发电机。在此情况下的目的是，在较低的转速下支持内燃机，其中，该内燃机还没有提供其满转矩（所谓的升压运行，涡轮迟滞补偿）。通常这里采用永磁激励的同步机，其在大于100V的较高电压下运行。这导致了复杂的系统结构，以及在驱动总成中的大的变化以及由于高压引起的耗费的保护措施。除了高的集成费用之外，这种系统还导致了高的额外费用。值得追求的是，提出一种简单的可能性，用以如此地运行机动车中的电机，使得其可以用于驱动其自身并且发出一希望的额定转矩。
技术实现思路
根据本专利技术，建议一种将由机动车中的电机发出的实际转矩调节到额定转矩的方法，其中，所述电机具有一定子绕组、一转子绕组、一配设给所述转子绕组的场调节器和一连接在所述定子绕组之后的变流器，所述变流器具有能够操控的开关元件，其中，所述实际转矩以如下方式被调节到所述额定转矩，即通过有目的性地操控所述开关元件来设定一换向角和/或有目的性地设定一通过所述转子绕组的激励电流，其中，所述激励电流是与转速相关地预设的并且所述换向角用作用于所述调节的调节参量。有利的设计方案是下面的说明书的主题。本专利技术提供了一种简单的可能性，使机动车中的电机也用于驱动其自身。特别是可以实现一种升压功能（Boostfunktion），其仅需要在车辆上的比较小的修改且仍然能够实现内燃机的最佳的力矩支持。一种用于升压运行的优选的应用以如下方式执行了一种调节，使得内燃机和电机的总力矩与驾驶员希望力矩（Fahrerwunschmoment）相应。本专利技术通过在低的转速范围中的力矩支持导致了起动特性的明显改善。实现了在小的速度（所谓的爬行运行）下的纯电的行驶。所采用的内燃机可以功率减弱地（“规模缩小地（Downsizing）”）且因此保护环境地、成本低廉地以及消耗更小地实施，因为与所述规模缩小相关联的、所述起动特性的恶化通过电的力矩支持得以补偿。该解决方案总体上保持是成本低廉的，因为仅须采取驱动总成中的很小的变化。根据本专利技术，通过有目的性地设定所述换向角和/或所述转子电流（下面也称作激励电流）来调节机动车中的电机，以发出所希望的转矩。在所述的DE10317207A1中原理性地描述了经由换向角和转子电流的设定来影响转矩的可能性。但在本专利技术的范畴中认识到，其也可以用于在驱动车辆用的、电机的马达运行中简单地调节转矩。一个或两个参数可以用作调节中的调节参量。所述操控优选是模块式换向地（blockkommutiert）进行的，从而仅需要很小的中间电路电容（Zwischenkreiskapazität）。在模块式换向的情况下，例如始终对三个三相绕组中的刚好两个进行通电。但所述模块式换向的操控的缺点在于，与正弦换向的操控不同，电流是无法限定的。这特别是在较低的转速下的运行中导致了必须将功率电子装置在尺寸上设计到特别高的额定电流。但随着增大的转速，由于定子绕组的更高的感应电阻，电流迅速地减小，从而在此无需电流限定。本专利技术优选仅在最小转速以上实施。所述最小转速在此情况下如此选择，使得由于所述定子绕组的感应电阻，所述电流已经位于希望的最大值以下，从而所述功率电子装置可以相应小地进行尺寸设计。进一步优选地，本专利技术仅在最高转速以下实施。所述最高转速从如下情况中获得，即可产生的力矩且因此经济性随着升高的转速而减小。本专利技术可以有利地在如下发电机中使用，这些发电机的输出电压通过具有可操控的开关元件的变流器进行整流。这种变流器可以作为同步整流器、作为升压转换器、作为降压转换器、作为脉冲逆变器等等来运行。这样，通过所述开关元件的相应的操控来影响所述换向角。根据一种优选的实施方式，与转速相关地预设所述换向角并且将所述激励电流作为调节参量使用，从而通过所述激励电流的提高来同样地提高所述实际转矩，并且通过所述激励电流的减小来同样地减小所述实际转矩。所述换向角的预设可以基于与转速相关的特征曲线来进行。根据另一种优选的实施方式，与转速相关地预设所述激励电流并且将所述换向角作为调节参量来使用。如果所述电机在马达运行中以一电压运行，该电压高于常见的12V的车载电压，但低于允许的60V的接触电压，则由所述机器发出的转矩在无需特别耗费的额外的安全措施的前提下被提高。根据本专利技术的计算单元，例如机动车的控制器，特别是程序技术地设置用于实施根据本专利技术的方法。所述方法以软件的形式的执行也是有利的，因为其引起了特别小的费用，特别是当实施的控制器还用于其它任务且因此无论如何都存在时。用于提供计算机程序的合适的数据载体特别是软盘、硬盘、闪存、EEPROM、CD-ROM、DVD等。经由计算机网络（互联网、内部网）下载程序也是可行的。本专利技术的其它优点和设计方案从说明书和附图中给出。要理解的是，前面提到的和后面的还待阐释的特征能够不仅在对应说明的组合中，而且在其它的组合中或者以单独的形式应用，而不离开本专利技术的范围。附图说明本专利技术借助附图中的实施例示意示出并且随后在参考附图的情况下详细描述。图1示出了本专利技术可依据的具有变流器的起动发电机的一种实施方式，所述变流器具有可操控的开关元件。图2示出了针对不同的运行电压的由电机发出的转矩和转速之间的相关性。图3示出了针对不同的激励电流的由电机发出的转矩和换向角之间的相关性。图4参照一流程图示出了根据本专利技术的方法的一种实施方式。具体实施方式在图1中以接线图的方式示出了本专利技术可依据的电机并且整体上以100标记。所述电机具有一发电机部件10和一变流器部件20。所述变流器部件在所述机器的发电机运行中通常作为整流器来运行，在马达运行中作为逆变器来运行。所述发电机部件10仅示意性地以星形连接的定子绕组11和一与二极管并联的激励绕组或者说转子绕组12的形式示出。所述转子绕组通过一功率开关13脉冲式地（getaktet）开关，所述功率开关与所述变流器部件20的接口24连接。所述功率开关13的操控是按照一场调节器15的标准来进行的，其中，所述功率开关13如同与转子绕组12并联的二极管那样通常集成在所述场调节器的特定应用集成电路（ASIC）中。在本申请的范畴中展示了三相发电机。但原则上本专利技术也可以在更少相或更多相发电机、例如五相发电机中使用。所述变流器部件20在这里实施成B6电路并且具有开关元件21，其例如可以实施成MOSFET21。所述MOSFET21例如经由导电轨与所述发电机的各定子绕组11连接。此外，所述MOSFET与接口24、24'连接并且在相应的操控下提供一用于车载电网包括机动车的电池本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.02.10 DE 102011003946.51.用于将由机动车中的电机发出的实际转矩调节到额定转矩的方法，其中，所述电机具有一定子绕组（11）、一转子绕组（12）、一配设给所述转子绕组（12）的场调节器（15）和一连接在所述定子绕组（11）之后的变流器（20），所述变流器具有能够操控的开关元件（21），其中，所述实际转矩以如下方式被调节到所述额定转矩，即通过有目的性地操控所述开关元件（21）来设定一换向角和/或有目的性地设定一通过所述转子绕组（12）的激励电流，其中，所述激励电流是与转速相关地预设的并且所述换向角用作用于所述调节的调节参量。2.按照权利要求1所述的方法，其中，用于设定所述换向角的所述开关元件（21）的操控是模块式进行的。3.按照权利要求1或2所述的方法，所述方法在所述电机（10）的能够预设的最小转速以上实施。4.按照权利要求1或2所述的方法，所述方法在所述电机（10）的能够预设的最高转速以下实施。5.按照权利要求1或2所述的方法，其中，所述电机（10）以一高于常见的车载网络电压的电压来运行。6.按照权利要求5所述的方法，其中，所述电机（10）以在12V和60V之间的电压来运行。7.按照权利要求1或2所述的方法，其中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：R贾罗斯，J勒斯纳，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：
国别省市：