專利名稱：用于運(yùn)行系統(tǒng)的方法、系統(tǒng)、控制機(jī)構(gòu)和計算機(jī)程序產(chǎn)品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于運(yùn)行機(jī)動車的系統(tǒng)的方法，其中該系統(tǒng)包括控制機(jī)構(gòu)、高壓車載電網(wǎng)、低壓車載電網(wǎng)、連接高壓車載電網(wǎng)和低壓車載電網(wǎng)的DC/DC轉(zhuǎn)換器以及電機(jī)，尤其是啟動發(fā)電機(jī)或電動機(jī)發(fā)電機(jī)。本發(fā)明還涉及一種這樣的系統(tǒng)。本發(fā)明另外涉及一種用于機(jī)動車的、而且尤其是用于這樣的系統(tǒng)的控制機(jī)構(gòu)。本發(fā)明最后還涉及一種計算機(jī)程序產(chǎn)品。
背景技術(shù)：
已知將多電壓發(fā)電機(jī)布置在多電壓車載電網(wǎng)中。 DE 103 30 703 Al描述了一種具有多電壓發(fā)電機(jī)電動機(jī)的多電壓車載電網(wǎng)，該多電壓發(fā)電機(jī)電動機(jī)具有調(diào)節(jié)器、脈沖逆變器、DC/DC轉(zhuǎn)換器和控制機(jī)構(gòu)。DC/DC轉(zhuǎn)換器連接低壓車載電網(wǎng)和高壓車載電網(wǎng)。WO 2008/00098 Al描述了一種用于汽車的微混合系統(tǒng)，該微混合系統(tǒng)具有與汽車的內(nèi)燃機(jī)機(jī)械連接的啟動發(fā)電機(jī)以及交流-直流轉(zhuǎn)換器、直流-直流轉(zhuǎn)換器和兩個電儲能器，所述電儲能器用于供由電動三相電機(jī)形成的電流消耗器使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)是將開頭所提到類型的用于運(yùn)行系統(tǒng)的方法、系統(tǒng)、控制機(jī)構(gòu)和計算機(jī)程序產(chǎn)品擴(kuò)展為，使得所述系統(tǒng)可以更有效地和以更高功能性地使用。根據(jù)本發(fā)明，該任務(wù)通過權(quán)利要求1、9、12和14的主題來解決。從屬權(quán)利要求定義本發(fā)明的優(yōu)選擴(kuò)展方案。本發(fā)明的思想是，根據(jù)運(yùn)行要求、尤其是通過機(jī)動車的運(yùn)行狀態(tài)來改變系統(tǒng)的運(yùn)行模式。為此優(yōu)選地，由控制系統(tǒng)接收在機(jī)動車的運(yùn)行期間出現(xiàn)的運(yùn)行要求并且據(jù)此運(yùn)行系統(tǒng)、尤其是電機(jī)。所述任務(wù)也通過如下的系統(tǒng)解決，所述系統(tǒng)構(gòu)造用于之前或在后面描述的方法并且在所述系統(tǒng)的情況下尤其是所述電機(jī)作為多相交流電機(jī)構(gòu)造。另外，所述任務(wù)還通過尤其是用于系統(tǒng)的控制機(jī)構(gòu)解決，所述控制機(jī)構(gòu)構(gòu)造用于實(shí)施之前或在后面描述的方法，而且尤其是利用運(yùn)行策略來改變系統(tǒng)的運(yùn)行模式。只要沒有明確提到，概念“控制機(jī)構(gòu)”就表示至少一種控制設(shè)備，例如電機(jī)的控制設(shè)備、電動機(jī)控制設(shè)備、車載電網(wǎng)控制設(shè)備、DC/DC轉(zhuǎn)換器的控制設(shè)備、剎車安全裝置的控制設(shè)備、電池控制設(shè)備和/或用于所述系統(tǒng)或者用于機(jī)動車的中央控制設(shè)備。在此，所述控制機(jī)構(gòu)也可以包括尤其是這些控制設(shè)備的組合，并且之前和在后面描述的方法步驟可以分別在恰好一個控制設(shè)備中或者在多個控制設(shè)備中分布式地實(shí)施。所述電機(jī)優(yōu)選構(gòu)造為啟動發(fā)電機(jī)或電動機(jī)發(fā)電機(jī)，從而電機(jī)可以電動機(jī)運(yùn)行和/或發(fā)電機(jī)運(yùn)行、尤其是作為啟動機(jī)和/或發(fā)電機(jī)來運(yùn)行。優(yōu)選地，發(fā)電機(jī)、也就是發(fā)電機(jī)式地運(yùn)行的電機(jī)的電輸出功率尤其是借助于控制機(jī)構(gòu)改變，以便尤其是控制轉(zhuǎn)矩。所述電機(jī)優(yōu)選與汽車的內(nèi)燃機(jī)耦合并且直接或間接地影響機(jī)動車的驅(qū)動桿。經(jīng)由例如利用皮帶傳動的耦合，電機(jī)軸上的例如IONm 至17Nm的高轉(zhuǎn)矩或者內(nèi)燃機(jī)曲軸上的30Nm至50Nm，尤其是還具有曲軸上的例如1500Nm每秒至5000Nm每秒的非常高的梯度，被傳輸給機(jī)動車的受到驅(qū)動的軸。根據(jù)第一優(yōu)選的實(shí)施方式，所述系統(tǒng)尤其是在機(jī)動車的推動運(yùn)行或者剎車運(yùn)行的情況下以再生模式運(yùn)行，其中電機(jī)利用能由控制機(jī)構(gòu)操控的轉(zhuǎn)矩、尤其是剎車矩運(yùn)行，而且尤其是處于與機(jī)動車的剎車安全裝置的通信中，如下面闡述的那樣。通過再生模式可以回收機(jī)動車的運(yùn)動能量，所通過的方式是電機(jī)作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行，例如以便降低燃料消耗。在推動運(yùn)行、即所謂的推動模式的再生模式的情況下，也就是在內(nèi)燃機(jī)通過機(jī)動車拖動的運(yùn)行要求的情況下，電機(jī)的轉(zhuǎn)矩被優(yōu)選限制到合適的值，該合適的值尤其是小于最大轉(zhuǎn)矩，例如以便防止機(jī)動車的劇烈減速。所述轉(zhuǎn)矩也可以例如在機(jī)動車下坡時被控制為，使得機(jī)動車的速度基本上保持恒定或者僅僅緩慢地改變。在剎車運(yùn)行、即所謂的剎車模式的再生模式的情況下，也就是在尤其是通過操作剎車踏板來尤其是急速降低機(jī)動車的速度的運(yùn)行要求的情況下，優(yōu)選取消對轉(zhuǎn)矩的限制，從而最大轉(zhuǎn)矩尤其是也通過最大的電輸出功率是可能的。在此，電機(jī)的轉(zhuǎn)矩根據(jù)所需要的剎車功率改變。通過內(nèi)燃機(jī)與電機(jī)之間的耦合、尤其是通過轉(zhuǎn)矩，可以明顯干擾剎車力分布。因此有利的、而且尤其是在再生模式情況下有利的是，考慮優(yōu)選剎車安全裝置、例如防抱死系統(tǒng)或者包括電子穩(wěn)定性程序的控制機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)矩，例如以便進(jìn)行剎車力分布的匹配。附加地或者替換地，可以考慮未來的轉(zhuǎn)矩、優(yōu)選剎車安全裝置的轉(zhuǎn)矩的變化過程，而且尤其是在所述系統(tǒng)由于運(yùn)行要求而應(yīng)以再生模式運(yùn)行時，例如在由控制設(shè)備宣告再生過程時。對此，可以尤其是由控制設(shè)備確定關(guān)于電機(jī)的未來轉(zhuǎn)矩或者關(guān)于轉(zhuǎn)矩的信息，如稍后闡述的那樣。在此，所述信息可以包括尤其是電機(jī)的運(yùn)行參量的數(shù)據(jù)，從所述運(yùn)行參量中能導(dǎo)出轉(zhuǎn)矩。優(yōu)選的是，所述信息與轉(zhuǎn)矩直接對應(yīng)，從而例如能簡化地實(shí)現(xiàn)剎車力分布的匹配。優(yōu)選地，所述信息被傳輸給剎車安全裝置的控制設(shè)備，而且例如由電機(jī)的控制設(shè)備、電動機(jī)控制設(shè)備或者系統(tǒng)的中央控制設(shè)備來傳輸。另外可以尤其是通過剎車安全裝置例如在關(guān)鍵的行駛動態(tài)狀況、如快速駛?cè)霃澋赖那闆r下識別出，轉(zhuǎn)矩受到限制和/或?yàn)榱嘶旧献柚闺姍C(jī)的轉(zhuǎn)矩而抑制或中斷再生模式。因此尤其是發(fā)電機(jī)式運(yùn)行的電機(jī)的附加轉(zhuǎn)矩可以被施加到機(jī)動車的至少一個驅(qū)動軸上并且因此防止了不穩(wěn)定的行駛狀態(tài)。剎車安全裝置的控制設(shè)備可以構(gòu)造為處于與另一控制設(shè)備、例如電機(jī)或系統(tǒng)的控制設(shè)備的通信中，尤其是以便傳輸用于抑制再生模式的信號。如果轉(zhuǎn)矩或者轉(zhuǎn)矩的梯度例如通過超過一定的極限值而過高，則可以限制電機(jī)的激勵電流或者占空比，以便如之前所提到的那樣限制或者降低轉(zhuǎn)矩或梯度。為此也可以限制占空比的梯度和/或激勵電流的梯度。另外，轉(zhuǎn)矩、尤其是驅(qū)動軸上的剎車矩可以被提高，所通過的是提高低壓車載電網(wǎng)的低壓，從而也通過DC/DC轉(zhuǎn)換器提高電流。因此可以尤其是在再生模式期間從發(fā)電機(jī)式運(yùn)行的電機(jī)提取較聞的電功率并且提聞其轉(zhuǎn)矩。另一優(yōu)點(diǎn)在于，在提聞的低壓的情況下也可以在再生模式期間在電池中接收到更多的能量，以便稍后將所述能量再次輸出給車載電網(wǎng)。優(yōu)選地，激勵電壓在再生模式期間被提高到用于持續(xù)運(yùn)行、尤其是發(fā)電機(jī)式的標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行模式的激勵電壓的最大值以上，而且尤其是以便提高轉(zhuǎn)矩和/或達(dá)到電機(jī)的較高輸出功率以用于更多地獲取再生能量。這如稍后闡述的那樣是允許的，因?yàn)樗鲈偕Ｊ绞菚r間有限的運(yùn)行模式。所述電機(jī)還可以在再生模式以外 以發(fā)電機(jī)方式運(yùn)行，例如在機(jī)動車的正常行使運(yùn)行期間利用發(fā)電機(jī)式的標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行模式，其中機(jī)動車以及電機(jī)通過內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動。在此，直接通過作為發(fā)電機(jī)的電機(jī)向高壓車載電網(wǎng)供給電能，而且在例如IOV至42V的高壓情況下。此外，可以尤其是從高壓車載電網(wǎng)經(jīng)由DC/DC轉(zhuǎn)換器用低壓饋送低壓車載電網(wǎng)，以便供給低壓消耗器，其中所述低壓例如為大約IOV至16V。另外，也可以將能量存儲在車載電網(wǎng)、而且是低壓車載電網(wǎng)和/或高壓車載電網(wǎng)的儲能器中。在此，優(yōu)選傳統(tǒng)的電池作為低壓車載電網(wǎng)的儲能器并且優(yōu)選電容器或者功率電池作為高壓車載電網(wǎng)的儲能器。為了在再生模式的情況下確保儲能器的用于接收所獲得的再生能量的足夠緩沖存儲器性能，電機(jī)在再生模式以外、尤其是在發(fā)電機(jī)式的標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行模式下運(yùn)行，在該發(fā)電機(jī)式的標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行模式下發(fā)電機(jī)電壓在最大允許的發(fā)電機(jī)電壓的大約三分之一與大約三分之
二之間。因此，儲能器優(yōu)選在再生模式以外不完全充電，從而在再生模式的情況下儲能器的剩余充電容量可用于接收再生能量。根據(jù)另一優(yōu)選的實(shí)施方式，所述系統(tǒng)可以以高壓模式運(yùn)行，其中所述電機(jī)以發(fā)電機(jī)方式運(yùn)行以產(chǎn)生高壓，而且尤其是用機(jī)動車內(nèi)燃機(jī)的提高的空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速來運(yùn)行。通過該高壓模式可以向高壓車載電網(wǎng)、尤其是還有高壓消耗器直接供給來自作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行的電機(jī)的電功率。機(jī)動車的內(nèi)燃機(jī)在高壓模式期間優(yōu)選用尤其是相對于發(fā)電機(jī)式的標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行模式有所提高的空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速來運(yùn)行，以便提高所述電機(jī)的與電機(jī)的轉(zhuǎn)速成比例的發(fā)電機(jī)電壓，其中內(nèi)燃機(jī)和電機(jī)的轉(zhuǎn)速由于內(nèi)燃機(jī)和電機(jī)的耦合而耦合。因此可以確保高壓消耗器的供給。另外，這樣的高壓消耗器可以例如是汽車內(nèi)部空間的快速加熱器或者除霧器。另外，消耗器、尤其是高壓消耗器的功率可以經(jīng)由發(fā)電機(jī)電壓控制并且尤其是也提高。例如，電運(yùn)行風(fēng)扇的風(fēng)扇功率可以通過控制發(fā)電機(jī)電壓來控制，并且尤其是通過提高內(nèi)燃機(jī)的空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速來提高。因此可以放棄對消耗器的控制、例如對風(fēng)扇進(jìn)行PWM或分級操控。另外，在高壓模式期間優(yōu)選調(diào)整尤其是相對于再生模式較小的激勵電流和/或較小的激勵電壓，因?yàn)楦邏耗Ｊ揭苍谳^長時間上采用，從而防止了超過持續(xù)允許的值。根據(jù)另一優(yōu)選的實(shí)施方式，所述系統(tǒng)可以以供給模式運(yùn)行，其中所述電機(jī)以電動機(jī)方式、也就是作為電動機(jī)運(yùn)行。尤其是經(jīng)由耦合裝置、例如皮帶傳動，可以在供給模式中用作為電動機(jī)的電機(jī)來驅(qū)動機(jī)動車的部件。因此例如可以驅(qū)動空調(diào)，而且尤其是在內(nèi)燃機(jī)靜止期間，優(yōu)選在機(jī)動車的啟動-停止-運(yùn)行的情況下，在該情況下在汽車的短暫保持階段期間內(nèi)燃機(jī)被關(guān)斷。在此可以由儲能器供給所述電機(jī)，而且例如從低壓車載電網(wǎng)或者優(yōu)選地從高壓車載電網(wǎng)供給。根據(jù)另一優(yōu)選的實(shí)施方式，所述系統(tǒng)以驅(qū)動模式運(yùn)行，其中所述電機(jī)以電動機(jī)方式運(yùn)行，尤其是至少用于支持機(jī)動車的驅(qū)動或者用于直接驅(qū)動機(jī)動車。通過該驅(qū)動模式，例如可以提高用于機(jī)動車的驅(qū)動功率，所通過的是，機(jī)動車除了內(nèi)燃機(jī)以外還通過電機(jī)被驅(qū)動。該方法也被稱為“升壓”。因此，來自先前的再生模式的再生能量此外可以轉(zhuǎn)換成機(jī)動車的運(yùn)動能量，例如以便降低燃料消耗，所述再生能量例如作為儲能器中的電能存儲器系統(tǒng)中。除了內(nèi)燃機(jī)的所提到的支持以外，尤其是在內(nèi)燃機(jī)關(guān)斷時或者在該內(nèi)燃機(jī)啟動期間通過電機(jī)對機(jī)動車的直接驅(qū)動也是可能的，例如由于短的行駛路段或者快速行駛離開，優(yōu)選在機(jī)動車的啟動-停止-運(yùn)行時。優(yōu)選地，在驅(qū)動模式之前檢查儲能器的充電狀態(tài)并且僅在如下情況下允許驅(qū)動模式，即用于電機(jī)的電動機(jī)式的運(yùn)行并且同時用于車載電網(wǎng)、尤其是低壓車載電網(wǎng)的供給的所存儲的能量是足夠的。為此可以將車載電網(wǎng)電壓、尤其是高壓和/或低壓與對于驅(qū)動模式來說最小可允許的電壓進(jìn)行比較。另外優(yōu)選的是，在驅(qū)動模式期間將所述電機(jī)的激勵電壓提高到發(fā)電機(jī)式的標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行中的激勵電壓的最大值以上，以便達(dá)到所述電機(jī)的較高的轉(zhuǎn)矩、尤其是驅(qū)動轉(zhuǎn)矩。這如后面闡述的那樣是允許的，因?yàn)樗鲵?qū)動模式是系統(tǒng)的時間有限的運(yùn)行模式?！じ鶕?jù)另一優(yōu)選的實(shí)施方式，所述系統(tǒng)以啟動模式運(yùn)行，其中所述電機(jī)以電動機(jī)方式被運(yùn)行以啟動機(jī)動車的內(nèi)燃機(jī)。因此，所述電機(jī)還可用作為內(nèi)燃機(jī)的啟動電動機(jī)，即優(yōu)選在機(jī)動車的啟動-停止-運(yùn)行時，而且尤其是也除了優(yōu)選經(jīng)由低壓車載電網(wǎng)被運(yùn)行用于冷啟動的傳統(tǒng)的低壓啟動器以外，在此期間電機(jī)優(yōu)選經(jīng)由高壓車載電網(wǎng)被作為用于熱啟動的啟動電動機(jī)運(yùn)行。優(yōu)選地，在啟動模式期間，所述電機(jī)的激勵電壓被提高到發(fā)電機(jī)式的標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行中的激勵電壓的最大值以上，以便達(dá)到較高的轉(zhuǎn)矩、尤其是啟動力矩。這如下面闡述的那樣是可允許的，因?yàn)閱幽Ｊ绞菚r間有限的運(yùn)行模式。在電動機(jī)式的運(yùn)行模式下，尤其是在所述電機(jī)作為電動機(jī)運(yùn)行的驅(qū)動和/或啟動模式下，盡管也可以用低壓運(yùn)行所述電機(jī)，但是所述電機(jī)優(yōu)選地如之前提到的那樣在較高的電壓、尤其是高壓車載電網(wǎng)的高壓下運(yùn)行，以便提高轉(zhuǎn)矩或者效率。在電動機(jī)式的運(yùn)行模式下，優(yōu)選從尤其是高壓車載電網(wǎng)的儲能器饋送所述電機(jī)，其中所述儲能器可以包括電池和/或電容器、例如所謂的超級電容器。優(yōu)選地，在啟動模式之前和/或在啟動模式期間檢查，在儲能器中是否存儲有用于啟動內(nèi)燃機(jī)的足夠能量，例如通過檢查，儲能器的電壓是否位于一定的極限值之上。然后可以允許內(nèi)燃機(jī)的啟動-停止-運(yùn)行，而且尤其是停止，因?yàn)榇_保了內(nèi)燃機(jī)的啟動。另外，在內(nèi)燃機(jī)靜止時、尤其是在啟動模式期間和/或優(yōu)選在啟動-停止-運(yùn)行期間，關(guān)斷優(yōu)選至少一個、盡可能多個或者所有高壓消耗器。因此為所述電機(jī)的電動機(jī)式的運(yùn)行模式保留了更多能量。附加地或者替換地，尤其是在儲能器的前述檢驗(yàn)是否定時，可以將DC/DC轉(zhuǎn)換器運(yùn)行為，使得該DC/DC轉(zhuǎn)換器將低壓轉(zhuǎn)換成較高的電壓，而且優(yōu)選至少轉(zhuǎn)換到用于電動機(jī)式地運(yùn)行尤其是作為啟動電動機(jī)的電機(jī)的最小電壓值。因此，在此，DC/DC轉(zhuǎn)換器的電流方向在內(nèi)燃機(jī)靜止時與所述電機(jī)的發(fā)電機(jī)式的運(yùn)行模式相比是相反的。另外因此可以從低壓車載電網(wǎng)中提取用于啟動內(nèi)燃機(jī)的能量。另外可以檢查儲能器的、尤其是關(guān)于最小可允許值的充電狀態(tài)。替換地可以用充電狀態(tài)傳感器、例如電池傳感器構(gòu)造所述系統(tǒng)、尤其是儲能器，以便檢查充電狀態(tài)。另外還可以基于啟動模式對電壓擾動進(jìn)行預(yù)算，并且檢查該電壓擾動是否低于臨界值。因此可以在機(jī)動車的啟動-停止-運(yùn)行時阻止內(nèi)燃機(jī)停止，因?yàn)閮?nèi)燃機(jī)的關(guān)斷可能附加地使低壓車載電網(wǎng)的功率存儲器的充電狀態(tài)變差。另外可以在啟動模式下尤其是借助儲能器將再生能量用于啟動內(nèi)燃機(jī)，例如在啟動-停止-運(yùn)行下，其中內(nèi)燃機(jī)在機(jī)動車的短暫保持階段時被關(guān)斷并且對于繼續(xù)行駛優(yōu)選利用作為啟動電動機(jī)的電機(jī)再次被啟動。根據(jù)優(yōu)選的實(shí)施方式，所述系統(tǒng)、尤其是控制機(jī)構(gòu)利用用于至少一個運(yùn)行參量的檢測裝置和分析裝置構(gòu)造，所述至少一個運(yùn)行參量尤其是激勵電流、轉(zhuǎn)速、發(fā)電機(jī)電壓、激勵回路末級的占空比、構(gòu)件溫度、發(fā)電機(jī)的輸出電流、相中的電流、和/或橋式整流器支路中的電流，并且所述分析裝置用于從至少一個運(yùn)行參量或者運(yùn)行參量的組合中導(dǎo)出電機(jī)的轉(zhuǎn)矩或者關(guān)于電機(jī)的轉(zhuǎn)矩的信息。優(yōu)選地可以利用檢測裝置檢測也就是至少一個運(yùn)行參量并且利用分析裝置從一個運(yùn)行參量或者運(yùn)行參量的組合中導(dǎo)出轉(zhuǎn)矩或者關(guān)于轉(zhuǎn)矩的信息。所述運(yùn)行參量因此是能從中導(dǎo)出轉(zhuǎn)矩的數(shù)據(jù)?！ぴ诖藘?yōu)選從發(fā)電機(jī)電壓或者從運(yùn)行參量的以下組合之一中導(dǎo)出或者計算出轉(zhuǎn)矩，即尤其是從發(fā)電機(jī)電壓、輸出電流和轉(zhuǎn)速；發(fā)電機(jī)電壓、激勵電流和轉(zhuǎn)速；發(fā)電機(jī)電壓、激勵回路末級的占空比、構(gòu)件溫度和轉(zhuǎn)速；發(fā)電機(jī)電壓、相中的電流和轉(zhuǎn)速；發(fā)電機(jī)電壓、橋式整流器支路中的電流和轉(zhuǎn)速。如前面提到的，可以計算和考慮關(guān)于未來的轉(zhuǎn)矩的信息。該計算可以根據(jù)之前提到的系統(tǒng)運(yùn)行參量和/或其它運(yùn)行參量、尤其是電容器容量或者電容器上的電壓來進(jìn)行。在此，所述轉(zhuǎn)矩優(yōu)選從發(fā)電機(jī)電壓或者從運(yùn)行參量的以下組合中計算，即從發(fā)電機(jī)電壓、輸出電流、轉(zhuǎn)速和電容器容量；發(fā)電機(jī)電壓、激勵電流、轉(zhuǎn)速和電容器容量；發(fā)電機(jī)電壓、激勵回路末級的占空比、構(gòu)件溫度、轉(zhuǎn)速和電容器容量；發(fā)電機(jī)電壓、相中的電流、轉(zhuǎn)速和電容器容量；發(fā)電機(jī)電壓、橋式整流器支路中的電流、轉(zhuǎn)速和電容器容量。所述轉(zhuǎn)矩和/或未來的轉(zhuǎn)矩可以通過至少一個特征曲線族和/或近似公式由控制機(jī)構(gòu)計算，而且尤其是從運(yùn)行參量或者運(yùn)行參量的組合中計算。還可以保存至少兩個電機(jī)的相應(yīng)的特征曲線族或者公式，其中尤其是每一個電機(jī)例如經(jīng)由接口和/或根據(jù)可確定的標(biāo)識代碼、尤其是通過該標(biāo)識代碼被優(yōu)選傳送給具有分析裝置的控制設(shè)備。在另一優(yōu)選的實(shí)施方式中，識別出電機(jī)與機(jī)動車內(nèi)燃機(jī)之間的耦合的滑動，而且尤其是通過將電機(jī)的轉(zhuǎn)速與內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行比較。在此，電機(jī)的轉(zhuǎn)速例如經(jīng)由分解器或者經(jīng)由電機(jī)的一個或多個相的電壓信號傳送。于是可以尤其是在再生模式下將轉(zhuǎn)矩限制到激勵電流或者占空比的極限之上，以便降低或者甚至阻止滑動。此外可以將滑動確定為故障狀態(tài)并且在系統(tǒng)的運(yùn)行模式下考慮，例如通過由控制機(jī)構(gòu)中斷系統(tǒng)中的故障警告。在另一優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述電機(jī)與內(nèi)燃機(jī)經(jīng)由具有皮帶的皮帶傳動耦合并且所述系統(tǒng)包括用于皮帶的尤其是電的皮帶張緊器。于是可以減少或者消除滑動，所通過的是，提高皮帶張緊，而且優(yōu)選張緊如此長時間直至不再出現(xiàn)滑動。優(yōu)選地，在驅(qū)動模式和/或啟動模式的再生模式之前或者期間，利用皮帶張緊器提高皮帶張緊，并且盡可能無滑動地傳輸轉(zhuǎn)矩。如果所述電機(jī)、例如電機(jī)的碳滑環(huán)系統(tǒng)在尤其是再生模式、高壓模式、驅(qū)動模式和/或啟動模式的運(yùn)行模式下僅僅短期地被加載，則持續(xù)可允許的最大值、例如激勵電壓或激勵電流可以在此被超過。因此尤其是防止了在最大值被短期超過時由于熱容量和在短期的運(yùn)行模式以后的后續(xù)的熱輸出而引起的過熱并且沒有或者僅僅不明顯地提高或縮短磨損或使用壽命。根據(jù)另一優(yōu)選的實(shí)施方式，DC/DC轉(zhuǎn)換器以其作用方式、尤其是通過控制機(jī)構(gòu)被監(jiān)視。為此可以檢測和分析低壓車載電網(wǎng)的低壓，而且例如通過所述電機(jī)的控制設(shè)備。另外，所述控制機(jī)構(gòu)、尤其是所述電機(jī)的控制設(shè)備可以經(jīng)由用于檢測低壓車載電網(wǎng)的低壓的傳感路徑構(gòu)造。替換于此地，可以利用另外的控制設(shè)備監(jiān)視或檢測低壓，并且將該低壓的值或者關(guān)于可允許的最大值被超過的信息經(jīng)由接口傳輸。另外優(yōu)選，所述系統(tǒng)具有用于橋接DC/DC轉(zhuǎn)換器的橋接開關(guān)，從而所述高壓車載電網(wǎng)和所述低壓車載電網(wǎng)可彼此直接連接。于是優(yōu)選地，所述低壓車載電網(wǎng)和高壓車載電網(wǎng)用低壓運(yùn)行并且尤其是由發(fā)電機(jī)式運(yùn)行的電機(jī)饋送，所通過的是，所述電機(jī)產(chǎn)生低壓。
DC/DC轉(zhuǎn)換器的故障可以通過如下方式確定，即確定了所述低壓超過低壓的可允許的最大值。于是可以自動地停止再生模式和/或發(fā)電機(jī)式運(yùn)行的電機(jī)的發(fā)電機(jī)電壓可以均衡到低壓或者降低到低壓的額定值。為此可以用橋接開關(guān)橋接DC/DC轉(zhuǎn)換器，以便從發(fā)電機(jī)式運(yùn)行的電機(jī)向低壓車載電網(wǎng)直接供給電功率。如果橋接開關(guān)閉合、也就是DC/DC轉(zhuǎn)換器被橋接，則所述系統(tǒng)僅被允許恢復(fù)(rekupieren)到低壓電網(wǎng)的可允許電壓的極限。如果低壓低于最小可允許的電壓值，則橋接開關(guān)同樣可以閉合，也就是DC/DC轉(zhuǎn)換器被橋接，并且發(fā)電機(jī)式運(yùn)行的電機(jī)的發(fā)電機(jī)電壓匹配到低壓，其中故障情況可能由于DC/DC轉(zhuǎn)換器不再傳輸功率引起。在此優(yōu)選地，內(nèi)燃機(jī)的停止在啟動-停止-運(yùn)行時被抑制，因?yàn)閮?nèi)燃機(jī)的關(guān)斷可能附加地使儲能器的充電狀態(tài)變差。低壓可以位于10伏特與16伏特之間。另外，優(yōu)選地剎車安全裝置的控制設(shè)備、電池控制設(shè)備、傳統(tǒng)的電池、用于內(nèi)燃機(jī)冷啟動的低壓啟動器和/或另外的低壓消耗器連接到低壓車載電網(wǎng)上。在另一優(yōu)選的實(shí)施方式中，利用DC/DC轉(zhuǎn)換器，車載電網(wǎng)、尤其是低壓車載電網(wǎng)中的電壓尖峰降低。如果車載電網(wǎng)中的感性負(fù)載斷開，則可導(dǎo)致電壓過高。為了使該電壓過高最小化，有利的是從車載電網(wǎng)的最大可允許電壓起DC/DC轉(zhuǎn)換器傳送來自車載電網(wǎng)的能量，其中優(yōu)選利用該方法降低低壓車載電網(wǎng)的電壓過高，所通過的是利用DC/DC轉(zhuǎn)換器將能量傳送到高壓車載電網(wǎng)中。這樣的方法也稱為“甩負(fù)荷(load dump)”。在此優(yōu)選將車載電網(wǎng)的電壓濾波為，使得由于感性負(fù)載的斷開引起的電壓尖峰可與由其他方式引起的電壓波動區(qū)分開。根據(jù)另一優(yōu)選的實(shí)施方式，所述電機(jī)構(gòu)造為交流電動機(jī)發(fā)電機(jī)，而且尤其是具有激勵繞組和電子電路裝置。在此，所述電路裝置優(yōu)選包括電機(jī)的控制設(shè)備和/或整流器和逆變器。為了避免斷開激勵繞組時的過壓，可以與激勵繞組并行地切換空轉(zhuǎn)二極管。另外，所述電機(jī)、尤其是其控制設(shè)備可以具有用于檢測電機(jī)的轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速檢測裝置。在此可以截取激勵繞組上的、尤其是整流器和/或逆變器上的交流電壓并且由該交流電壓的頻率計算出轉(zhuǎn)速。此外，所述系統(tǒng)、尤其是電機(jī)可以包括用于電機(jī)轉(zhuǎn)子的角位置信號的傳感器并且從該角位置信號導(dǎo)出轉(zhuǎn)速。另外，所述控制機(jī)構(gòu)、尤其是電機(jī)的控制設(shè)備可以利用用于傳送數(shù)據(jù)的至少一個接口構(gòu)造。因此，可以將至少兩個控制設(shè)備、例如電機(jī)的控制設(shè)備和DC/DC轉(zhuǎn)換器的控制設(shè)備之間的數(shù)據(jù)、尤其是之前和后面提到的關(guān)于轉(zhuǎn)矩的信息傳送給電動機(jī)控制設(shè)備、電池控制設(shè)備和/或剎車安全裝置的控制設(shè)備，其中也可經(jīng)由唯一的接口將數(shù)據(jù)傳送給和/或傳送來自至少兩個另外的控制設(shè)備，尤其是也間接地經(jīng)由另一控制設(shè)備，尤其是所述系統(tǒng)或電動機(jī)控制設(shè)備的中央控制設(shè)備。作為交流電動機(jī)發(fā)電機(jī)的電機(jī)可以用三個形成相的繞組股構(gòu)造。另外，所述電機(jī)可以構(gòu)造為五相的。優(yōu)選地，所述電機(jī)構(gòu)造為七相的。較高的相數(shù)減少轉(zhuǎn)子中的損耗并且導(dǎo)致電流到逆變器開關(guān)上的更好分布。所述任務(wù)還通過一種計算機(jī)程序產(chǎn)品解決，該計算機(jī)程序產(chǎn)品可加載到用于所述系統(tǒng)或用于所述控制機(jī)構(gòu)的尤其是微計算機(jī)的程序存儲器中，該程序存儲器具有程序命令，以便實(shí)施之前或后面描述的方法的所有步驟，尤其是當(dāng)該程序在控制機(jī)構(gòu)中實(shí)施時。在此，微計算機(jī)優(yōu)選是控制機(jī)構(gòu)的組成部分并且所述程序存儲器優(yōu)選構(gòu)造為半導(dǎo)體存儲器，其中所述控制機(jī)構(gòu)尤其是在所述系統(tǒng)的多個控制設(shè)備的情況下還可以具有多個微計算機(jī) 和存儲器以及多個計算機(jī)程序產(chǎn)品或者分布式地實(shí)現(xiàn)到多個控制設(shè)備上的計算機(jī)程序產(chǎn)品。所述計算機(jī)程序產(chǎn)品需要控制機(jī)構(gòu)中的僅少數(shù)構(gòu)件或者不需要附加的構(gòu)件，并且優(yōu)選可以實(shí)施為已經(jīng)存在的控制機(jī)構(gòu)中的模塊，尤其是用于控制再生模式、高壓模式、驅(qū)動模式和/或啟動模式。所述計算機(jī)程序產(chǎn)品具有另外的優(yōu)點(diǎn)，即其可容易地與個別的和特定的客戶期望相匹配，以及可成本有利地用較少成本實(shí)現(xiàn)對各個方法步驟的改善和優(yōu)化。應(yīng)當(dāng)理解，前面提到的和后面仍要闡述的特征不僅可以分別說明的組合的形式、而且可以其他組合的形式使用。


在下文中參照附圖進(jìn)一步闡述本發(fā)明。圖I示出系統(tǒng)的示意性接線圖，該系統(tǒng)具有控制機(jī)構(gòu)和具有可變電壓的電機(jī)，
圖2示出該系統(tǒng)的幾個運(yùn)行模式的概況圖，
圖3示出具有用于故障監(jiān)視的方法步驟的流程圖，
圖4示出具有功率電子器件的電機(jī)的示意性接線圖，
圖5示出具有5個形成相的繞組股的電機(jī)的示意性接線圖，
圖6示出具有7個形成相的繞組股的電機(jī)的示意性接線圖，
圖7以側(cè)視圖不出爪極發(fā)電機(jī)。
具體實(shí)施例方式圖I示出用于機(jī)動車的系統(tǒng)I的示意性接線圖，該系統(tǒng)I包括電機(jī)2、高壓車載電網(wǎng)4、低壓車載電網(wǎng)5和連接高壓車載電網(wǎng)4和低壓車載電網(wǎng)5的DC/DC轉(zhuǎn)換器3。電機(jī)2構(gòu)造為交流電機(jī)并且更確切地構(gòu)造為交流電動機(jī)發(fā)電機(jī)，其既可以在發(fā)電機(jī)的運(yùn)行模式中運(yùn)行也可以在電動機(jī)的運(yùn)行模式中運(yùn)行。在此，電機(jī)2包括機(jī)電的、尤其是電磁活性的部件7和電子電路裝置6，該部件7包括激勵繞組11并且在圖7中進(jìn)一步闡述，該電子電路裝置6包括具有接口 10的控制設(shè)備8和受控的整流器/逆變器9，其例如構(gòu)造為脈沖逆變器。電機(jī)2與未示出的內(nèi)燃機(jī)耦合，而且通過具有皮帶的皮帶傳動。
控制設(shè)備8借助于未示出的末級通過影響激勵繞組11中的激勵電流控制和調(diào)節(jié)功率電子器件、也就是整流器/逆變器9的可變輸出電壓。同樣未示出的是與激勵繞組11并聯(lián)的空轉(zhuǎn)二極管，以便避免斷開激勵繞組11時的過壓。電路裝置6還包括與激勵繞組11的互連點(diǎn)200，201,202的電連接，以便在發(fā)電機(jī)式的運(yùn)行期間能夠從交變電壓的頻率中導(dǎo)出作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行的電機(jī)2的轉(zhuǎn)速。此外，控制設(shè)備8從未在圖I中示出的傳感器160中獲得電機(jī)2的轉(zhuǎn)子的角位置信號。數(shù)據(jù)可以通過接口 10在控制設(shè)備8與稍后闡述的其他控制設(shè)備之間傳送。在該實(shí)施例中，數(shù)據(jù)在每兩個控制設(shè)備之間的傳送通過單獨(dú)的數(shù)據(jù)線路41，43，53進(jìn)行。替換地，數(shù)據(jù)傳送也可以通過數(shù)據(jù)總線和/或鏈?zhǔn)竭B接的控制設(shè)備、也就是間接地通過至少一個中間連接的控制設(shè)備來實(shí)現(xiàn)。高壓車載電網(wǎng)4由電機(jī)2供電并且包括雙層電容器12作為儲能器以及至少一個可接通的高壓消耗器13，例如電動機(jī)風(fēng)扇或除霧器。高壓車載電網(wǎng)4的高壓可通過控制設(shè)備8經(jīng)由整流器/逆變器9改變，優(yōu)選可在IOV與42V之間調(diào)節(jié)。在此，通過調(diào)節(jié)高壓也可 以直接調(diào)節(jié)高壓消耗器13的輸出功率。低壓車載電網(wǎng)5通過DC/DC轉(zhuǎn)換器3以低壓供電，該低壓優(yōu)選處于IOV與16V之間。在DC/DC轉(zhuǎn)換器3故障時，該DC/DC轉(zhuǎn)換器3可以如在圖3中進(jìn)一步闡述的那樣借助于橋接開關(guān)14被橋接并且因此使低壓車載電網(wǎng)5直接與高壓車載電網(wǎng)4連接，其中這兩個車載電網(wǎng)4、5于是被用低壓供電，所通過的方式是，整流器/逆變器9被控制設(shè)備8操控為使得電機(jī)2僅還輸出低壓。橋接開關(guān)14可經(jīng)由控制線路42操控。DC/DC轉(zhuǎn)換器3還包括控制設(shè)備，經(jīng)由該控制設(shè)備尤其是可控制直流電壓轉(zhuǎn)換和輸出電壓的方向。DC/DC轉(zhuǎn)換器3的控制設(shè)備經(jīng)由數(shù)據(jù)線路41與電機(jī)2的控制設(shè)備8連接。剎車安全裝置的控制設(shè)備、即ESP/ABS控制設(shè)備15，用于另一儲能器、也就是常規(guī)電池17的電池控制設(shè)備16，至少一個可開關(guān)的低壓消耗器18，以及可選地用于機(jī)動車的未示出的內(nèi)燃機(jī)的冷啟動的常規(guī)低壓啟動器19，與低壓車載電網(wǎng)5連接。另外，用于詢問電池17的狀態(tài)的電池控制設(shè)備16和具有控制線路43，53的ESP/ABS控制設(shè)備15分別經(jīng)由接口 10與控制設(shè)備8連接。圖2示出系統(tǒng)I的幾個運(yùn)行模式(20-31)的概況圖，根據(jù)尤其是對機(jī)動車的運(yùn)行狀態(tài)的運(yùn)行要求在這些運(yùn)行模式之間改變。具有電機(jī)2的系統(tǒng)I可以原則上在電機(jī)2的電動機(jī)式的運(yùn)行模式20中或在發(fā)電機(jī)式的運(yùn)行模式21中運(yùn)行。在此，系統(tǒng)I可以在電動機(jī)式的運(yùn)行模式20的情況下在所謂的供電模式22、啟動模式23或者驅(qū)動模式24中運(yùn)行，在該驅(qū)動模式24的情況下可區(qū)分所謂的升壓模式28和直接驅(qū)動模式29。在發(fā)電機(jī)式的運(yùn)行模式21的情況下，系統(tǒng)I可以在發(fā)電機(jī)式的標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行模式25、再生模式26和高壓模式27中運(yùn)行，在再生模式26的情況下可區(qū)分剎車模式30和推動模式31。在電動機(jī)式的運(yùn)行模式20的情況下，電機(jī)2經(jīng)由高壓車載電網(wǎng)4從雙層電容器12供給電能，或者借助DC/DC轉(zhuǎn)換器3從低壓車載電網(wǎng)5的電池17供給電能，其中電機(jī)2如下面闡述的那樣用作為電動機(jī)。在發(fā)電機(jī)式的運(yùn)行模式21的情況下，電機(jī)2通過機(jī)動車的內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動。在此，可以用電機(jī)2獲得電能并且將該電能饋入到高壓車載電網(wǎng)4中以及還經(jīng)由DC/DC轉(zhuǎn)換器3饋入到低壓車載電網(wǎng)5中。在供電模式22的情況下，用電機(jī)2作為電動機(jī)驅(qū)動機(jī)動車的消耗器，例如空調(diào)設(shè)備，而且在內(nèi)燃機(jī)的關(guān)斷狀態(tài)下、尤其是在機(jī)動車在啟動-停止-運(yùn)行情況下的短的保持階段期間驅(qū)動。在啟動模式23的情況下，內(nèi)燃機(jī)借助于電機(jī)2被啟動，而且在機(jī)動車的啟動-停止-運(yùn)行情況下以熱啟動來啟動。在此，激勵繞組11的激勵電壓相對于發(fā)電機(jī)式的標(biāo)準(zhǔn)模式25中的最大值有所提高，以便實(shí)現(xiàn)更高的啟動力矩。這是允許的，因?yàn)閮?nèi)燃機(jī)的啟動是時間有限的、尤其是短期的事件，也就是允許的值僅短期地被超過。另外，針對啟動模式23事先檢查，在雙層電容器12中或者在電池17中是否存儲有用于啟動內(nèi)燃機(jī)的足夠能量。否則，在機(jī)動車的啟動-停止-運(yùn)行情況下內(nèi)燃機(jī)不被斷開，也就是啟動-停止-循環(huán)被抑制。內(nèi)燃機(jī)的冷啟動優(yōu)選利用低壓啟動器19來執(zhí)行，但 是也可以通過電機(jī)2進(jìn)行。首先，在啟動模式23的情況下，電機(jī)2由雙層電容器12供給功率。如果在雙層電容器12中所存儲的能量不足以啟動內(nèi)燃機(jī)，則該電供給經(jīng)由電池17進(jìn)行。為了檢查儲能器12，17，例如可以測量相應(yīng)車載電網(wǎng)4，5的電壓并且將其與臨界值比較。可替換地，電池17的充電狀態(tài)也可以用電池傳感器來檢測或者對電壓擾動進(jìn)行預(yù)算并且將其與臨界值、例如最小的電池電壓進(jìn)行比較。另外在內(nèi)燃機(jī)的靜止?fàn)顟B(tài)下，高壓消耗器13優(yōu)選被斷開，以便不消耗不必要的能量。另外，高壓車載電網(wǎng)4的高壓可以被降低到啟動內(nèi)燃機(jī)的最小值。如果需要來自低壓車載電網(wǎng)5的附加能量，則DC/DC轉(zhuǎn)換器3的轉(zhuǎn)換方向與發(fā)電機(jī)式的運(yùn)行模式21相比被倒轉(zhuǎn)，也就是能量從低壓車載電網(wǎng)5傳送到高壓車載電網(wǎng)4中。在驅(qū)動模式24中，電機(jī)電動機(jī)式地被運(yùn)行，而且為了在升壓模式28中支持內(nèi)燃機(jī)或者在直接驅(qū)動模式29中直接驅(qū)動內(nèi)燃機(jī)。因此在升壓模式28中，內(nèi)燃機(jī)的驅(qū)動功率被補(bǔ)充了電機(jī)2的驅(qū)動功率并且由此總共提高機(jī)動車的驅(qū)動功率。在直接驅(qū)動模式29中，機(jī)動車在沒有通過內(nèi)燃機(jī)的支持的情況下借助于電機(jī)2被驅(qū)動，而且例如在啟動-停止-運(yùn)行的情況下被驅(qū)動以短的行駛路段和/或順利啟動，尤其是直至內(nèi)燃機(jī)啟動為止。驅(qū)動模式24、尤其是升壓模式28和/或直接驅(qū)動模式29在此僅在車載電網(wǎng)4，5中存在足夠的電能可用的情況下才被實(shí)施，使得尤其是同時確保車載電網(wǎng)4，5的供電。為此可以檢查，高壓和/或低壓是否大于一定的極限值，從該極限值起相對應(yīng)的驅(qū)動模式24，28，29可以是合理的。在發(fā)電機(jī)式的標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行模式25中，電機(jī)2作為發(fā)電機(jī)被內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動，而且是在正常的行駛運(yùn)行時，在所述正常的行駛運(yùn)行時，通過燃燒內(nèi)燃機(jī)的燃料確保了機(jī)動車以及電機(jī)2的驅(qū)動。因此利用電機(jī)2優(yōu)選產(chǎn)生高壓并且直接為高壓車載電網(wǎng)4供給能量，其中在此發(fā)電機(jī)電壓例如為最大允許的發(fā)電機(jī)電壓的三分之一至三分之二。由此，雙層電容器12不用其最大容量加載，使得該雙層電容器12具有對于再生模式26來說足夠的緩沖存儲功率。另外，為高壓消耗器13供電并且此外經(jīng)由DC/DC轉(zhuǎn)換器3為低壓車載電網(wǎng)5供電。在高壓模式27的情況下，用空載轉(zhuǎn)速運(yùn)行內(nèi)燃機(jī)，該空載轉(zhuǎn)速相對于在發(fā)電機(jī)式的標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行模式25情況下的空載轉(zhuǎn)速有所提高，以便確保高壓消耗器13的更可靠的供給，因?yàn)榘l(fā)電機(jī)電壓2與電機(jī)的轉(zhuǎn)速成比例、也就是也與內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速成比例。另外，可以因此直接經(jīng)由內(nèi)燃機(jī)的空載轉(zhuǎn)速來控制高壓消耗器13的功率，使得對高壓消耗器13的單獨(dú)的功率控制是不必要的。在高壓模式27期間合理的是，設(shè)定電機(jī)2的、比例如在再生模式26情況下更小的激勵電流，因?yàn)楦邏耗Ｊ?7也可以在更長時間上持續(xù)。優(yōu)選地，激勵電流的之前提到的最大值在發(fā)電機(jī)式的標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行模式25的情況下不被超過，以便防止電機(jī)2被損壞。在再生模式26的情況下，電機(jī)2用可由控制設(shè)備8操控的轉(zhuǎn)矩運(yùn)行，以便將機(jī)動車的運(yùn)動能量借助于作為發(fā)電機(jī)的電機(jī)2轉(zhuǎn)換為電能并且將該電能優(yōu)選存儲在雙層電容器12中。此外，因此獲得的能量也可以存儲在低壓電池17中，其中優(yōu)選地低壓車載電網(wǎng)5的低壓在再生模式26期間被提高，以便通過經(jīng)過DC/DC轉(zhuǎn)換器2的增強(qiáng)的電流以及更高的低壓將更多的能量存儲在低壓電池17中。 另外在此，應(yīng)當(dāng)對剎車模式30 (在該剎車模式情況下期望尤其是強(qiáng)制動的機(jī)動車)和推動模式31 (在該推動模式情況下阻止機(jī)動車的尤其是強(qiáng)的制動)進(jìn)行區(qū)分，使得在推動模式31的情況下轉(zhuǎn)矩、也就是電機(jī)2的剎車矩受到限制并且在剎車模式30的情況下不實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)矩限制。通過以發(fā)電機(jī)式運(yùn)行的電機(jī)2的、尤其是在再生模式26情況下的轉(zhuǎn)矩，機(jī)動車的剎車力分布明顯受到干擾，因?yàn)楦邉x車矩一例如電機(jī)2的軸上的10至17Nm或內(nèi)燃機(jī)的曲軸上的30至50Nm，而且該高剎車矩還具有非常高的、例如曲軸上的1500至5000Nm每秒的梯度——可以被傳輸給機(jī)動車的被驅(qū)動的軸。因此在該系統(tǒng)中考慮轉(zhuǎn)矩、尤其是剎車矩，而且所述轉(zhuǎn)矩優(yōu)選被傳送給ESP/ABS控制設(shè)備15，以便進(jìn)行剎車力分布的匹配。為此，ESP/ABS控制設(shè)備15獲得要么直接對應(yīng)于電機(jī)2的轉(zhuǎn)矩的信息、要么獲得可從中導(dǎo)出轉(zhuǎn)矩的數(shù)據(jù)。所述數(shù)據(jù)可以是以下運(yùn)行參量激勵電流IE、轉(zhuǎn)速ng、發(fā)電機(jī)電壓Ug、激勵回路末級的占空比DF、構(gòu)件溫度Ta、發(fā)電機(jī)的輸出電流Ig、相中的電流Iph或者橋式整流器分支中的電流IGLR。在此，以下組合是合理的
Ug, Ig, ngUg, Ie, ngUg, DF, Ta, ngUg, Ig, ngUg, Iph, ngUg
Ug, IGLR, ng。另外，可以通過特性曲線族或者通過近似公式來計算轉(zhuǎn)矩，而且例如在控制設(shè)備8中、在電動機(jī)控制設(shè)備中、在車載電網(wǎng)控制設(shè)備中或者在ESP/ABS控制設(shè)備15中計算。在此，所述特性曲線族或者公式被保存在控制設(shè)備中，或者也可以保存多個電機(jī)2的特性曲線族或公式，其中相應(yīng)的電機(jī)2與經(jīng)由接口 10傳送的標(biāo)識碼相對應(yīng)。如果由于對機(jī)動車的運(yùn)行要求而尤其是由控制設(shè)備宣告再生模式26，則計算所述轉(zhuǎn)矩的變化過程、也就是未來的轉(zhuǎn)矩，并且在ESP/ABS控制設(shè)備15中考慮該變換過程。在此，該計算可以根據(jù)之前提到的運(yùn)行參量來執(zhí)行，其中此外還考慮雙層電容器12處的電容器容量C和/或電容器電壓UC。因此，轉(zhuǎn)矩的變化過程優(yōu)選由發(fā)電機(jī)電壓Ug或者由之前提到的組合分別結(jié)合電容器容量C導(dǎo)出。如果所述轉(zhuǎn)矩或者轉(zhuǎn)矩梯度尤其是在推動模式31中過高，則占空比DF或激勵電流IE被限制為，使得轉(zhuǎn)矩或轉(zhuǎn)矩梯度落到不關(guān)鍵的區(qū)域中。另外還可以限制占空比DF或激勵電流IE的梯度。如果ESP/ABS控制設(shè)備15識別出關(guān)鍵的行駛動態(tài)的狀況，例如彎道中的快速行駛，則該ESP/ABS控制設(shè)備15經(jīng)由接口 10抑制再生模式26，以便阻止將電機(jī)2的附加剎車矩施加到驅(qū)動軸上并且因此阻止不穩(wěn)定的行駛狀態(tài)。在內(nèi)燃機(jī)與電機(jī)2耦合的情況下，可以通過對電機(jī)2的轉(zhuǎn)速與內(nèi)燃機(jī)的曲軸的轉(zhuǎn)速進(jìn)行比較來識別滑動，并且可以如之前描述的那樣限制電機(jī)2的轉(zhuǎn)矩，以便減少或阻止滑動。另外，可以在滑動時中斷系統(tǒng)中的相應(yīng)的故障報告或者操控電皮帶張緊器，以便一直提高皮帶力，直到不再出現(xiàn)滑動。 另外，已經(jīng)在其中期望高轉(zhuǎn)矩的運(yùn)行模式之前就用電皮帶張緊器提高了皮帶張力，以便一開始就盡可能避免滑動。這尤其是在再生模式26、升壓模式28、直接驅(qū)動模式29和/或啟動模式23的情況下實(shí)現(xiàn)。另外，在再生模式26期間，激勵電壓IE被設(shè)置在發(fā)電機(jī)式的標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行模式25中的最大值上，以便達(dá)到電機(jī)2的更高的輸出功率和更高的剎車矩。圖3示出具有用于運(yùn)行系統(tǒng)I而且用于故障監(jiān)視的方法步驟的流程圖。在步驟32中檢查，低壓車載電網(wǎng)5的低壓是否超過允許的最大值，而且所通過的方式是構(gòu)造具有用于檢測低壓的感測路徑的控制設(shè)備8。因此可以確定DC/DC轉(zhuǎn)換器3的故障。如果真的出現(xiàn)這種情況，則在步驟35中自動停止再生模式26并且發(fā)電機(jī)電壓Ug被降到低壓的額定值上。另外可能的是，發(fā)電機(jī)電壓Ug也被均衡到該低壓。另外，閉合橋接開關(guān)14，使得DC/DC轉(zhuǎn)換器3在故障的情況下被橋接并且低壓車載電網(wǎng)5直接由作為發(fā)電機(jī)的電機(jī)2供電。替換于感測路徑可能的是，經(jīng)由控制設(shè)備監(jiān)視低壓并且經(jīng)由接口 10傳輸?shù)蛪旱闹?。另外在步驟33中檢查，低壓是否低于允許的最小值。這是DC/DC轉(zhuǎn)換器3不再傳輸功率、也就是同樣存在故障的指示器。于是在步驟36中，發(fā)電機(jī)電壓Ug被均衡到低壓并且閉合橋接開關(guān)14。另外，在機(jī)動車的啟動-停止-運(yùn)行情況下抑制電動機(jī)停止，因?yàn)閮?nèi)燃機(jī)的關(guān)斷可能附加地使低壓電池17的充電狀態(tài)變差。在步驟34中檢查，是否由于低壓車載電網(wǎng)5中的強(qiáng)感性負(fù)載的斷開而在低壓車載電網(wǎng)5中存在電壓過高，所通過的方式是，對低壓相應(yīng)地濾波，以便識別這種電壓過高。如果出現(xiàn)這種情況，則在步驟37中利用DC/DC轉(zhuǎn)換器3將能量從低壓車載電網(wǎng)5傳送到高壓車載電網(wǎng)4中，以便降低電壓過高。因此在此DC/DC轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換方向被反轉(zhuǎn)。圖4示出電機(jī)2的接線圖，該電機(jī)2作為交流電動機(jī)發(fā)電機(jī)用三個形成相的繞組股190、191、192構(gòu)造。所有繞組股190、191、192的總體形成定子繞組118。三個形成相的繞組股190、191、192在互連點(diǎn)200、201、202處互連成作為三角形的基本電路，其中這些繞組股包圍大約60°的角。在此，繞組股190、191、192如下地互連繞組股190在互連點(diǎn)200處與繞組股191連接。繞組股191在其相對末端在互連點(diǎn)201處與繞組股192連接。繞組股192在其相對末端在互連點(diǎn)202處與繞組股190連接?；ミB點(diǎn)200、201、202優(yōu)選軸向地位于電子設(shè)備側(cè)的繞組頭146上或旁邊，以便實(shí)現(xiàn)盡可能短的互連路徑。為此，互連點(diǎn)200、201、202的繞組股190、191、192的分別要互連的連接線優(yōu)選從在切線方向上直接相鄰的槽口 119發(fā)出。經(jīng)由連接線，繞組股190、191、192在互連點(diǎn)200、201、202處與整流器/逆變器9、即橋式整流器/橋式逆變器連接，所述整流器/逆變器由至少三個低側(cè)開關(guān)208和三個高側(cè)開關(guān)209構(gòu)造。低側(cè)開關(guān)208和高側(cè)開關(guān)209的數(shù)量分別至少對應(yīng)于形成相的繞組股190、191、192的數(shù)量。在此,開關(guān)優(yōu)選地或者替換地也并行地切換。低側(cè)開關(guān)208和高側(cè)開關(guān)209優(yōu)選構(gòu)造為MOS (金屬氧化物半導(dǎo)體)晶體管、雙極晶體管、IGPT (絕緣柵雙極晶體管)或者類似的電路構(gòu)件。尤其是在雙極晶體管或IGPT作為低側(cè)開關(guān)208或者高側(cè)開關(guān)209的情況下，平面二極管分別平行于此地切換為，使得平面二極管的直流電流流動方向分別相對于開關(guān)構(gòu)件的直流電流方向是相反的。高側(cè)開關(guān)209或低側(cè)開關(guān)208的開關(guān)構(gòu)件優(yōu)選構(gòu)造為功率晶體管，所述功率晶體管的載流子是電子，以便降低電阻損耗和成本。因此，在所有類型的MOS晶體管中選擇η溝道MOS晶體管、在所有類型的雙極晶體管中選擇ηρη晶體管或者在所有類型的IGPT中選擇 絕緣柵ηρη晶體管。在直流電壓側(cè)，控制設(shè)備8并行切換，該控制設(shè)備8通過影響電流流過激勵繞組11來調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)電壓Ug?？刂圃O(shè)備8附加地還可以具有通向整流器/逆變器9的連接，以便確定由形成相的繞組190、191、192感應(yīng)的電壓的交變電壓的頻率并且由此確定電機(jī)2的當(dāng)前轉(zhuǎn)速ng。此外，控制設(shè)備8為了借助用于角位置測量的傳感器160接收轉(zhuǎn)子位置信號、為了經(jīng)由接口 10接收信號并且為了接收從至少一個另外的在圖2中未示出的、電機(jī)2外部的控制設(shè)備傳送的控制信號而處于運(yùn)行中?？刂圃O(shè)備8此外處于運(yùn)行中，以便基于所接收的信號產(chǎn)生低側(cè)開關(guān)208和高側(cè)開關(guān)209的VGl至VG6的柵極電壓，其中在低側(cè)開關(guān)208和高側(cè)開關(guān)209的柵極接頭Gl至G6處產(chǎn)生的柵極電壓VGl至VG6被切換，以便分別可切換地控制這些開關(guān)的接通狀態(tài)以及關(guān)斷狀態(tài)。另外，電路裝置6包括傳感線路Vl至V6，這些傳感線路分別與高側(cè)開關(guān)209和低偵U開關(guān)208的可切換的輸出端連接，以便分別檢測繞組股190、191、192上的電壓。控制設(shè)備8從這些電壓的交流電壓變化過程中計算出電機(jī)2的轉(zhuǎn)速ng。圖5示出電機(jī)2的接線圖，所述電機(jī)2構(gòu)造為具有5個形成相的繞組股170至174的交流電動機(jī)發(fā)電機(jī)。這些繞組股170至174的總體形成定子繞組118，其中形成相的繞組股170至174互連成作為五尖角的星(五角星形)的基本電路，其中分別在尖角處互連的繞組股170至174包圍大約36°的角。此外，對圖4的實(shí)施例的描述類似地發(fā)生到該實(shí)施例上，其中與此相對應(yīng)地整流器/逆變器9用具有柵極接頭Gl至GlO的5個高側(cè)開關(guān)209和5個低側(cè)開關(guān)208構(gòu)造并且電路裝置6用10個傳感線路Vl至VlO構(gòu)造。圖6示出電機(jī)2的接線圖，該電機(jī)2作為電流電動機(jī)發(fā)電機(jī)以類似于在圖4和圖5中所示實(shí)施例的方式用7個形成相的繞組股600至606構(gòu)造。與此相對應(yīng)的，具有7個高側(cè)開關(guān)209和7個低側(cè)開關(guān)208的整流器/逆變器9用柵極接頭Gl至G14構(gòu)造并且電路裝置6用14個傳感線路Vl至V14構(gòu)造。多相的、尤其是5相或7相機(jī)器的優(yōu)點(diǎn)是，發(fā)電機(jī)電流分布在多個開關(guān)上，由此達(dá)到更好的冷卻。此外轉(zhuǎn)子損耗被降低，因?yàn)楫a(chǎn)生更少的渦流損耗并且磁噪聲被同樣降低。
圖7示出電機(jī)2的剖面圖，該電機(jī)2構(gòu)造為機(jī)動車的交流電動機(jī)發(fā)電機(jī)。該交流電動機(jī)發(fā)電機(jī)2具有兩部分的殼體113，該殼體113包括第一軸承蓋113. I和第二軸承蓋113. 2。軸承蓋113. I、113. 2容納用圓環(huán)形的疊片組117構(gòu)成的定子116，定子繞組118被放入到該疊片組的向內(nèi)開口和軸向延伸的槽口 119中。環(huán)形的定子116以其徑向地向內(nèi)指向的表面包圍電磁激勵的轉(zhuǎn)子120，該轉(zhuǎn)子120構(gòu)造為爪極轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子120尤其是包括兩個爪極板122、123，在這兩個爪極板的外周上分別布置在軸向上延伸的爪極指124、125。在此，轉(zhuǎn)子120中的兩個爪極板122、123被布置為，使得它們在軸向上延伸的爪極指124、125在轉(zhuǎn)子120的圓周上彼此作為北極和南極交替。因此實(shí)現(xiàn)了相互磁化的爪極指124、125之間的磁性上所需的爪極間隙，所述爪極間隙由于朝向其自由末端逐漸變細(xì)的爪極指124、125而輕微地與機(jī)器軸傾斜地走向。在該爪極間隙中可以引入用于漏磁通補(bǔ)償?shù)挠谰么盆F。簡化地將該走向作為軸向表示。轉(zhuǎn)子120借助軸127和每個位于每個轉(zhuǎn)子側(cè)的滾動軸承128可旋轉(zhuǎn)地置放到每個軸承座113. 1、113. 2中。轉(zhuǎn)子具有兩個軸向端面，在所述端面上分別固定風(fēng)扇130。風(fēng)扇130基本上由板狀的或片狀的片段構(gòu)成，風(fēng)扇葉片以已知的方式從該片段出發(fā)。風(fēng)扇130用 于經(jīng)由軸承座113. 1,113. 2中的開口 140來實(shí)現(xiàn)交流電動機(jī)發(fā)電機(jī)2的外側(cè)和內(nèi)部空間之間的空氣交換。為此在軸承座113. 1、113. 2的軸向末端處設(shè)置開口 140，經(jīng)由該開口 140借助于風(fēng)扇130將冷空氣吸入到交流電動機(jī)發(fā)電機(jī)2的內(nèi)部空間中。冷空氣通過風(fēng)扇130的旋轉(zhuǎn)徑向地向外加速，使得所述冷空氣可以在驅(qū)動側(cè)穿過冷空氣可通過的繞組頭145并且在電子設(shè)備側(cè)穿過冷空氣可通過的繞組頭146。通過該效應(yīng)，繞組頭145、146被冷卻。冷空氣在穿過繞組頭145、146之后或在環(huán)流繞組頭145、146之后采取通過未示出的開口徑向向外的路徑。另外，不同的構(gòu)件通過保護(hù)蓋147被保護(hù)免受環(huán)境影響。因此，保護(hù)蓋147例如覆蓋滑環(huán)組件149，該滑環(huán)組件149向激勵繞組11供給激勵電流。圍繞該滑環(huán)組件149布置冷卻體153，其作為用于受控的整流器/逆變器9和用于控制設(shè)備8的冷卻體起作用。在軸承座113. 2與冷卻體153之間布置連接板156，該連接板將繞組股的連接線與控制設(shè)備8或整流器/逆變器9的接頭相連接。所有的圖僅僅示出示意性的、而不是比例正確的圖示。另外，尤其是參閱本發(fā)明的作為重要內(nèi)容的圖形圖示。
權(quán)利要求
1.用于運(yùn)行機(jī)動車的系統(tǒng)(I)的方法，其中系統(tǒng)(I)包括控制機(jī)構(gòu)(8)、高壓車載電網(wǎng)(4)、低壓車載電網(wǎng)(5)、連接高壓車載電網(wǎng)(4)和低壓車載電網(wǎng)(5)的DC/DC轉(zhuǎn)換器(3)、以及電機(jī)(2)，尤其是啟動發(fā)電機(jī)或電動機(jī)發(fā)電機(jī)，其特征在于，系統(tǒng)(I)的運(yùn)行模式(20 -31)根據(jù)運(yùn)行要求、尤其是機(jī)動車的運(yùn)行狀態(tài)來改變。
2.根據(jù)權(quán)利要求I的方法，其特征在于，尤其是在機(jī)動車的推動運(yùn)行或剎車運(yùn)行時，系統(tǒng)(I)以再生模式(26 )運(yùn)行，其中電機(jī)(2 )利用能由控制機(jī)構(gòu)(8 )操控的轉(zhuǎn)矩來運(yùn)行，而且尤其是處于與機(jī)動車的剎車安全裝置(15)的通信中。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2的方法，其特征在于，系統(tǒng)(I)以高壓模式(27)運(yùn)行，其中電機(jī)(2)發(fā)電機(jī)式地運(yùn)行以產(chǎn)生高壓，而且尤其是利用機(jī)動車的內(nèi)燃機(jī)的提高的空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3之一的方法，其特征在于，系統(tǒng)(I)以驅(qū)動模式(24)運(yùn)行，其中電機(jī)(2)電動機(jī)式地運(yùn)行，尤其是至少用于支持機(jī)動車的驅(qū)動或者用于直接驅(qū)動機(jī)動車。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4之一的方法，其特征在于，系統(tǒng)(I)以啟動模式(23)運(yùn)行，其中電機(jī)(2)電動機(jī)式地運(yùn)行以啟動機(jī)動車的內(nèi)燃機(jī)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至5之一的方法，其特征在于，系統(tǒng)(I)利用檢測裝置和分析裝置構(gòu)造，其中利用檢測裝置檢測至少一個運(yùn)行參量，尤其是激勵電流(IE)、轉(zhuǎn)速(ng)、發(fā)電機(jī)電壓(Ug)、激勵回路末級的占空比(DF)、構(gòu)件溫度(Ta)、發(fā)電機(jī)的輸出電流(Ig)、相中的電流(Iph)、橋式整流器支路中的電流(IGLR)、以及尤其是電容器容量(C)和/或電容器上的電壓(UC)，并且利用分析裝置從至少一個運(yùn)行參量或者運(yùn)行參量的組合中導(dǎo)出電機(jī)(2)的轉(zhuǎn)矩。
7.根據(jù)權(quán)利要求I至6之一的方法，其特征在于，利用DC/DC轉(zhuǎn)換器(3)降低車載電網(wǎng)(4,5)中的、尤其是低壓車載電網(wǎng)(5)中的電壓尖峰，和/或DC/DC轉(zhuǎn)換器(3)以其作用方式、尤其是通過控制機(jī)構(gòu)(8)被監(jiān)控，其中尤其是檢測和分析低壓車載電網(wǎng)(5)的低壓。
8.機(jī)動車的系統(tǒng)(1)，該系統(tǒng)(I)包括控制機(jī)構(gòu)(8)、高壓車載電網(wǎng)(4)、低壓車載電網(wǎng)(5)、連接高壓車載電網(wǎng)(4)和低壓車載電網(wǎng)(5)的DC/DC轉(zhuǎn)換器(3)、以及電機(jī)(2)，尤其是啟動發(fā)電機(jī)或電動機(jī)發(fā)電機(jī)，其特征在于，系統(tǒng)(I)構(gòu)造用于根據(jù)權(quán)利要求I至7之一的方法并且尤其是電機(jī)(2 )構(gòu)造為多相的、尤其是二相的、五相的或者七相的交流電機(jī)。
9.控制機(jī)構(gòu)(8)，尤其是用于根據(jù)權(quán)利要求8的系統(tǒng)(1)，其特征在于，控制機(jī)構(gòu)(8)構(gòu)造用于根據(jù)權(quán)利要求I至7之一的方法，而且尤其是利用運(yùn)行策略來改變系統(tǒng)的運(yùn)行模式(20 - 31)。
10.計算機(jī)程序產(chǎn)品，其能加載到用于尤其是根據(jù)權(quán)利要求8的系統(tǒng)(I)或者用于尤其是根據(jù)權(quán)利要求9的控制機(jī)構(gòu)(8)的具有程序命令的程序存儲器中，以便實(shí)施根據(jù)權(quán)利要求I至7中的至少一項(xiàng)的方法的所有步驟。
全文摘要
描述了用于運(yùn)行機(jī)動車的系統(tǒng)(1)的方法，其中系統(tǒng)(1)包括控制機(jī)構(gòu)(8)、高壓車載電網(wǎng)(4)、低壓車載電網(wǎng)(5)、連接高壓車載電網(wǎng)(4)和低壓車載電網(wǎng)(5)的DC/DC轉(zhuǎn)換器(3)、以及電機(jī)(2)，尤其是啟動發(fā)電機(jī)或電動機(jī)發(fā)電機(jī)。為了更高效地和以更高功能性可使用地擴(kuò)展系統(tǒng)(1)，系統(tǒng)(1)的運(yùn)行模式(20－31)根據(jù)運(yùn)行要求、尤其是機(jī)動車的運(yùn)行狀態(tài)來改變。
文檔編號B60W10/08GK102905948SQ201180025612
公開日2013年1月30日 申請日期2011年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月26日
發(fā)明者G.沃爾夫, M.貝克 申請人:羅伯特·博世有限公司