用于運(yùn)行機(jī)動(dòng)車中外激勵(lì)的電機(jī)的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于運(yùn)行外激勵(lì)的電機(jī)、尤其機(jī)動(dòng)車的發(fā)電機(jī)的方法，其中電機(jī)的動(dòng)子繞組在以額定電流強(qiáng)度（N）的激勵(lì)電流正常運(yùn)行時(shí)并且在以保持電流強(qiáng)度（H）的激勵(lì)電流待機(jī)運(yùn)行時(shí)得到加載，其中所述保持電流強(qiáng)度大于零并且小于所述額定電流強(qiáng)度。
【專利說明】用于運(yùn)行機(jī)動(dòng)車中外激勵(lì)的電機(jī)的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于運(yùn)行機(jī)動(dòng)車中外激勵(lì)的電機(jī)的方法以及用于實(shí)施該方法的
計(jì)算單元。
【背景技術(shù)】
[0002]用在機(jī)動(dòng)車中的電機(jī)很久以來以起動(dòng)器(電動(dòng)機(jī))以及發(fā)電機(jī)器(發(fā)電機(jī))的形式公開。作為發(fā)電機(jī)能夠在現(xiàn)代車輛中使用帶有(外)電激勵(lì)的以齒形電極構(gòu)造方式構(gòu)造的交流發(fā)電機(jī)。為了對所產(chǎn)生的交流進(jìn)行整流，通常能夠使用基于半導(dǎo)體二極管的整流器。
[0003]然而由于對車輛中電能提 高的要求、對燃料消耗降低并且排放減少的期望以及能夠?qū)㈦妱?dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)與內(nèi)燃機(jī)的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行組合的期望，也越來越多地使用具有雙功能的電機(jī)，所謂的起動(dòng)發(fā)電機(jī)。
[0004]起動(dòng)發(fā)電機(jī)是能夠在車輛中根據(jù)作為電動(dòng)機(jī)或者作為發(fā)電機(jī)的需求來運(yùn)行的電機(jī)。作為發(fā)電機(jī)，起動(dòng)發(fā)電機(jī)必須能夠承擔(dān)發(fā)電機(jī)器通常所要實(shí)現(xiàn)的所有任務(wù)，也就是給車載電網(wǎng)供電并且對車輛電池進(jìn)行充電。作為電動(dòng)機(jī)，起動(dòng)發(fā)電機(jī)必須在起動(dòng)內(nèi)燃機(jī)時(shí)在較短時(shí)間內(nèi)將其曲軸置于所要求的起動(dòng)轉(zhuǎn)速上。
[0005]然而起動(dòng)發(fā)電機(jī)的使用不限制在所述功能上。在相當(dāng)大的額定功率下，起動(dòng)發(fā)電機(jī)在電動(dòng)機(jī)運(yùn)行中能夠在驅(qū)動(dòng)時(shí)、例如在所謂的加速運(yùn)行中加速時(shí)輔助內(nèi)燃機(jī)并且用于渦輪隙補(bǔ)償。在制動(dòng)時(shí)能夠通過起動(dòng)發(fā)電機(jī)的發(fā)電機(jī)運(yùn)行獲得(回收)部分制動(dòng)能量。相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)裝置稱作混合驅(qū)動(dòng)裝置。
[0006]尤其在具有起停自動(dòng)設(shè)備的車輛中，內(nèi)燃機(jī)的盡可能快的(再)起動(dòng)是值得期望的。為此，需要在相應(yīng)所使用的電機(jī)(常規(guī)的發(fā)電機(jī)或者起動(dòng)發(fā)電機(jī))的激勵(lì)線圈(動(dòng)子)中盡可能快地形成激勵(lì)電流。
[0007]激勵(lì)電流在相應(yīng)的電機(jī)中通常能夠通過脈寬調(diào)制的電壓信號進(jìn)行調(diào)整，其中在持續(xù)操控(也就是占空比或者說電壓信號的占空比為100%或者說I)時(shí)具有額定電流強(qiáng)度的激勵(lì)電流流過。在此涉及機(jī)器的激勵(lì)線圈在正常運(yùn)行中持續(xù)運(yùn)行所用的并且為此設(shè)計(jì)的電流強(qiáng)度。在將占空比調(diào)整為100%之后，由于動(dòng)子繞組的高電感只有隨著一定延遲、例如只有在300ms之后才實(shí)現(xiàn)額定電流強(qiáng)度。該延遲相應(yīng)地放慢了電動(dòng)機(jī)起動(dòng)并且因此不令人滿
O
[0008]因此存在對尤其在帶有起停自動(dòng)設(shè)備的車輛中作相應(yīng)改善的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]按本發(fā)明提出了具有獨(dú)立權(quán)利要求所述特征的用于運(yùn)行外激勵(lì)的電機(jī)、尤其機(jī)動(dòng)車的發(fā)電機(jī)的方法以及用于執(zhí)行該方法的計(jì)算單元。有利的設(shè)計(jì)方案是從屬權(quán)利要求以及下面描述的主題。
[0010]本發(fā)明提出，在待機(jī)運(yùn)行(Ruhebetrieb)中(也就是不要求發(fā)電機(jī)模式或電動(dòng)機(jī)模式的運(yùn)行的階段中)將流經(jīng)機(jī)動(dòng)車中電機(jī)的動(dòng)子繞組的激勵(lì)電流保持在大于零的保持電流強(qiáng)度上并且不完全回到零。與從零開始相比，從保持電流強(qiáng)度開始能夠更快地實(shí)現(xiàn)用于發(fā)電機(jī)模式或電動(dòng)機(jī)模式運(yùn)行(“正常運(yùn)行”)的額定電流強(qiáng)度。所述保持電流強(qiáng)度優(yōu)選小于額定電流強(qiáng)度的50%。所述保持電流強(qiáng)度能夠在開環(huán)的調(diào)節(jié)回路中進(jìn)行調(diào)整或者在閉環(huán)的調(diào)節(jié)回路中進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0011]在電動(dòng)機(jī)模式的運(yùn)行中，由此例如有利地縮短對于起動(dòng)內(nèi)燃機(jī)所需的時(shí)間。本發(fā)明在發(fā)電機(jī)模式的運(yùn)行中也展現(xiàn)出特別的優(yōu)勢。即使在發(fā)電機(jī)運(yùn)行中，在特定的行駛條件下也會(huì)期望斷開發(fā)電機(jī)(所謂的待機(jī)功能)，從而例如對傳動(dòng)系進(jìn)行卸載。在這種情況下通常由車輛電池供給車載電網(wǎng)，直到發(fā)電機(jī)再次運(yùn)行。在現(xiàn)有技術(shù)中同樣通過斷開激勵(lì)電流來實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)的斷開。然而這使得車載電壓下降(在此期間例如由電池提供)時(shí)發(fā)電機(jī)的接通要較長的時(shí)間段，因?yàn)榱慵?lì)電流需要高負(fù)荷運(yùn)行。因此在車載電網(wǎng)中會(huì)出現(xiàn)不期望的電壓擾動(dòng)。在此，本發(fā)明也實(shí)現(xiàn)了一種可行方案，即如此運(yùn)行電機(jī)從而能夠盡可能快地從基本上不將功率輸出到機(jī)動(dòng)車的車載電網(wǎng)中的第一狀態(tài)(“待機(jī)”)切換到將功率輸出到車輛的車載電網(wǎng)中的第二狀態(tài)中。
[0012]在作為電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行中，電機(jī)的動(dòng)子繞組在正常運(yùn)行中用具有額定電流強(qiáng)度的激勵(lì)電流進(jìn)行加載?！罢＿\(yùn)行”理解為在相應(yīng)的機(jī)器中維持較長時(shí)間段的運(yùn)行模式，期間其完成其相應(yīng)的任務(wù)。在此例如涉及一種時(shí)間段，期間電機(jī)將相應(yīng)的轉(zhuǎn)矩導(dǎo)入內(nèi)燃機(jī)的曲軸中從而起動(dòng)內(nèi)燃機(jī)，或者期間該電機(jī)輔助內(nèi)燃機(jī)例如用于克服渦輪隙(Turboloch)。相應(yīng)的電機(jī)在結(jié)構(gòu)上設(shè)計(jì)用于以該額定電流強(qiáng)度進(jìn)行持續(xù)運(yùn)行并且在該額定電流強(qiáng)度中提供最大的力矩(在電動(dòng)機(jī)模式的運(yùn)行中)或者最大的電壓(在發(fā)電機(jī)模式的運(yùn)行中)，而動(dòng)子繞組的熱載荷不超過允許值。不能夠以更高的電流進(jìn)行持續(xù)使用，因?yàn)閯?dòng)子繞組會(huì)過載并且可能受到損害。
[0013]“起動(dòng)階段”理解為就在接通激勵(lì)電流之后的時(shí)間段。該時(shí)間段通常僅存在如此長，直到激勵(lì)電流如前面所解釋的那樣達(dá)到所期望的值(尤其額定電流強(qiáng)度)。
[0014]不僅在正常運(yùn)行期間而且在起動(dòng)階段中通過將具有占空比和電壓值的脈寬調(diào)制的電壓信號施加到機(jī)器的動(dòng)子繞組上來產(chǎn)生流經(jīng)動(dòng)子繞組的電流。脈寬調(diào)制的電壓信號的電壓值、也就是脈沖的振幅通常通過相應(yīng)使用的電源、例如起動(dòng)電池固定地預(yù)先給定。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，電機(jī)和電源相互協(xié)調(diào)，從而在電壓信號的占空比為100%時(shí)(具有一定延遲)使具有額定電流強(qiáng)度的激勵(lì)電流流過動(dòng)子繞組。
[0015]“占空比”這個(gè)概念對于脈寬調(diào)制的電壓信號的電壓脈沖的周期性的順序來說說明了脈沖持續(xù)時(shí)間相對于脈沖周期持續(xù)時(shí)間的比例。
[0016]如下面也在圖3A中解釋的那樣，如此在起動(dòng)內(nèi)燃機(jī)時(shí)實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)的常規(guī)運(yùn)行，即在起動(dòng)時(shí)刻將脈寬調(diào)制的電壓信號的占空比從0%置于100%。激勵(lì)電流則以一定延遲達(dá)到額定電流強(qiáng)度。
[0017]優(yōu)選使用電源和動(dòng)子繞組的組合，其使得具有額定電流強(qiáng)度的激勵(lì)電流在最大占空比之下已經(jīng)流過。以通常的思考方式，這意味著所使用的動(dòng)子繞組對于所使用的電源來說可能“設(shè)計(jì)過低”(或者相應(yīng)地電源對于動(dòng)子繞組來說可能“設(shè)計(jì)過高”)。在該實(shí)施方式中在占空比(在本申請的范圍內(nèi)稱作“第一占空比”)低于100%、優(yōu)選低于90%、70%、50%或40%時(shí)已經(jīng)流過具有額定電流強(qiáng)度的激勵(lì)電流。
[0018]用于調(diào)整保持電流強(qiáng)度的占空比(在本申請的范圍內(nèi)稱作“第二占空比”)小于第一占空比并且優(yōu)選小于90%、70%、50%、40%、20%或10%。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施方式，就在開始進(jìn)行通電之后用具有占空比(在本申請的范圍內(nèi)稱作“第三占空比”)的電壓信號操控動(dòng)子繞組持續(xù)短的時(shí)間段，該占空比在持續(xù)運(yùn)行中可能會(huì)引起超過額定電流強(qiáng)度的電流值。以這種方式能夠進(jìn)一步縮短用于達(dá)到額定電流強(qiáng)度的時(shí)間段，例如從圖3B中獲知的那樣。在此，所述動(dòng)子繞組不必為具有第三占空比的持續(xù)運(yùn)行而構(gòu)造。通過以下方法能夠避免動(dòng)子繞組的熱損壞，即將相應(yīng)的操控時(shí)間段選擇得足夠短。如所提到的那樣，在達(dá)到動(dòng)子繞組中相應(yīng)的電流值時(shí)由于線圈電感而始終出現(xiàn)一定的延遲。也就是說流經(jīng)動(dòng)子繞組的電流只有經(jīng)過確定的可設(shè)定的時(shí)間段(按本發(fā)明在例如大約50ms內(nèi))才會(huì)形成。因此通過以下方法能夠避免用過電流加載動(dòng)子繞組，即在短時(shí)間后再降低占空比。這種降低尤其能夠逐步地在相同或者不同的持續(xù)時(shí)間階梯中實(shí)現(xiàn)。將占空比預(yù)先規(guī)定從用于保持電流強(qiáng)度的第二占空比經(jīng)過用于過高情況的第三占空比直到用于額定電流強(qiáng)度的第一占空比這一過程能夠在開環(huán)的調(diào)節(jié)回路中進(jìn)行調(diào)整，其中在運(yùn)行期間能夠由計(jì)算單元(場調(diào)節(jié)器)計(jì)算或者預(yù)先確定操作參量并且將其保存在查詢表中。
[0020]為了使直到帶有額定電流強(qiáng)度的電流流過動(dòng)子繞組的時(shí)間段保持得盡可能短，作為第三占空比優(yōu)選使用100%的占空比，也就是持續(xù)地用電壓對動(dòng)子繞組進(jìn)行加載。使電流具有額定電流強(qiáng)度的第一占空比優(yōu)選例如為第三占空比的25%到40%或者小于第三占空比的70%、小于60%、小于50%、小于40%、小于30%、小于20%或者小于10%。如果使用所述值，那么能夠以簡單并且成本低廉的方式使用用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件。
[0021]如果電機(jī)在通電期間以保持電流強(qiáng)度旋轉(zhuǎn)，就會(huì)感應(yīng)出電壓，即使不要求發(fā)電機(jī)模式的運(yùn)行。因此，為了避免過壓有針對性地如此調(diào)整所述保持電流強(qiáng)度，使得在動(dòng)子的預(yù)先確定的通常在OU/min到22000U/min之間的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)經(jīng)過整流的電壓(能夠在整流器之后截取的電壓)小于車輛電池的充電短路電壓。如果動(dòng)子除了動(dòng)子繞組還包含永磁體，那么相應(yīng)更小的保持電流強(qiáng)度就足夠了。
[0022]用于動(dòng)子繞組的優(yōu)選的電池電壓在24V到60V(允許的接觸電壓)之間、優(yōu)選為48V并且尤其明顯大于常規(guī)的14V的車載電壓。通過提高的電壓更快地實(shí)現(xiàn)額定電流強(qiáng)度。如果使用與14V發(fā)電機(jī)相同結(jié)構(gòu)的動(dòng)子繞組，那么在48V的情況下獲得了對于額定電流強(qiáng)度來說大約30% (14/48)的占空比。電池電壓根據(jù)充電狀態(tài)和/或電池的老化以及根據(jù)當(dāng)前的電池電流而改變，使得用于額定電流強(qiáng)度的占空比的優(yōu)選區(qū)域位于25%到40%之間。如果用其他電壓運(yùn)行所述系統(tǒng)，例如當(dāng)前在載重車輛領(lǐng)域所推廣的28V，則獲得了對于額定電流強(qiáng)度而言50%的占空比。例如能夠通過以下方法實(shí)現(xiàn)該措施，即為了提供脈寬調(diào)制的電壓信號而在車載電網(wǎng)中使用額外的電源。在此例如能夠涉及具有48V電壓的額外的電池(相對于常規(guī)的具有14V的電池)。如果為了用電壓信號對電機(jī)的動(dòng)子繞組進(jìn)行加載而提供相應(yīng)其他的電源，其提供了更高的電壓，那么不需要在結(jié)構(gòu)上調(diào)整電機(jī)，并且由此能夠以簡單并且成本低廉的方式通過調(diào)節(jié)技術(shù)例如在相應(yīng)的控制器中執(zhí)行按本發(fā)明的方法。
[0023]按本發(fā)明的計(jì)算單元、例如機(jī)動(dòng)車的場調(diào)節(jié)器尤其通過編程技術(shù)設(shè)置用于實(shí)施按本發(fā)明的方法。
[0024]以軟件的形式執(zhí)行所述方法也是有利的，因?yàn)檫@產(chǎn)生了特別低的成本，尤其在用于執(zhí)行的控制設(shè)備還用于其他任務(wù)并且因此反正都要存在的情況下。用于提供計(jì)算機(jī)程序的合適的數(shù)據(jù)載體尤其是軟盤、硬盤、閃存、EEPROM、⑶-ROM、DVD以及其他載體。也能夠通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)(因特網(wǎng)、局域網(wǎng)等)下載程序。
[0025]本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)以及設(shè)計(jì)方案從說明書以及附圖中獲得。
[0026]當(dāng)然，前面所述的以及后面還要解釋的特征不僅能夠以相應(yīng)所說明的組合進(jìn)行使用，而且也能夠以其他組合或者單個(gè)地使用，而不離開本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]根據(jù)附圖中的實(shí)施例示意性地示出本發(fā)明并且下面參照附圖對其進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0028]圖1以線路圖的形式示出按本發(fā)明的一種實(shí)施方式可運(yùn)行的起動(dòng)發(fā)電機(jī)；
圖2示出能夠用于運(yùn)行按本發(fā)明的一種實(shí)施方式的起動(dòng)發(fā)電機(jī)的場調(diào)節(jié)器；
圖3A示出在給按現(xiàn)有技術(shù)的起動(dòng)發(fā)電機(jī)的動(dòng)子繞組通電時(shí)的電流曲線；
圖3B示出在給按本發(fā)明的一種實(shí)施方式的起動(dòng)發(fā)電機(jī)的動(dòng)子繞組通電時(shí)的電流曲線。
【具體實(shí)施方式】
[0029]圖1以線路圖的形式示出了機(jī)動(dòng)車的按本發(fā)明的一種實(shí)施方式可運(yùn)行的起動(dòng)發(fā)電機(jī)。該起動(dòng)發(fā)電機(jī)整體上用100表示并且具有帶有三相21、22、23的定子2。
[0030]設(shè)置了動(dòng)子繞組4，該動(dòng)子繞組能夠經(jīng)由節(jié)拍器件5、例如合適的金屬氧化半導(dǎo)體場效應(yīng)管(MOSFET)以電源10、例如電池的脈寬調(diào)制的電壓信號進(jìn)行加載。為此，例如在門極G處經(jīng)由控制單元6以操控信號操控所述節(jié)拍器件5。
[0031]控制單元6能夠經(jīng)由接口 7、8與整流器控制裝置3連接，該整流器控制裝置通過輸出端3’例如根據(jù)動(dòng)子位置操控連接到定子2的相位21、22、23上的整流器9的激活的開關(guān)元件I。整流器9的激活的開關(guān)元件I同樣能夠是相應(yīng)的M0SFET，其設(shè)計(jì)用于相應(yīng)的電流或者說電壓。
[0032]所述電源10為了實(shí)施按本發(fā)明的方法有利地提供比常規(guī)的車載電壓(例如14V)更高的電壓(例如48V)，其被提供用于供給車載電網(wǎng)中常規(guī)的負(fù)載。起動(dòng)發(fā)電機(jī)100同樣有利地提供更高的電壓。所述更高的電壓例如能夠借助于沒有示出的直流變壓器轉(zhuǎn)換成更低的車載電壓。
[0033]然而動(dòng)子繞組4本身設(shè)置用于具有較低電壓、例如在占空比為100%的情況下14V的常規(guī)車載電壓的持續(xù)運(yùn)行。如果動(dòng)子繞組4在所示出的布置結(jié)構(gòu)中以較高的電壓并且以100%的占空比運(yùn)行，那么必要時(shí)會(huì)出現(xiàn)熱損壞。
[0034]所述動(dòng)子繞組4在正常運(yùn)行中以小很多的占空比運(yùn)行并且僅在起動(dòng)階段中以100%的占空比被操控，使得流經(jīng)動(dòng)子繞組4的電流非?？斓剡_(dá)到額定電流值(參見圖3A)。
[0035]圖2整體上以110表示出具有場調(diào)節(jié)器的布置結(jié)構(gòu)，該場調(diào)節(jié)器能夠用于運(yùn)行按本發(fā)明的特別優(yōu)選的實(shí)施方式所述的起動(dòng)發(fā)電機(jī)100。
[0036]所述場調(diào)節(jié)器110如所述的那樣具有例如構(gòu)造成MOSFET的節(jié)拍器件5，該節(jié)拍器件的漏極與相應(yīng)的電源10的正電壓極B+、例如所提供的電池的48V連接。節(jié)拍器件5的源極例如通過第一碳刷與動(dòng)子繞組4的正極F+連接，而動(dòng)子繞組4的負(fù)極F-例如通過第二碳刷與地GND連接。平行于動(dòng)子繞組朝鎖止方向接有空載二極管。[0037]節(jié)拍器件5例如在其門極G處利用節(jié)拍信號來操控，通過該節(jié)拍信號的占空比能夠調(diào)整激勵(lì)電流的大小。在按現(xiàn)有技術(shù)的傳統(tǒng)的起動(dòng)發(fā)電機(jī)中，如多次解釋的那樣，如此構(gòu)造所述動(dòng)子繞組4，從而在持久接通電壓(也就占空比為100%)時(shí)使得具有額定電流強(qiáng)度的激勵(lì)電流流過。如此設(shè)計(jì)該額定電流強(qiáng)度，使得相應(yīng)的電流能夠在對發(fā)電機(jī)運(yùn)行而言重要的轉(zhuǎn)速區(qū)域中持久地流過，而不會(huì)過度強(qiáng)烈地加熱動(dòng)子繞組。
[0038]相反，在所描述的實(shí)施例中如此設(shè)計(jì)起動(dòng)發(fā)電機(jī)100，從而在占空度顯著小于100%時(shí)、例如在占空度為30%時(shí)已經(jīng)有具有額定電流強(qiáng)度的激勵(lì)電流流過所述起動(dòng)發(fā)電機(jī)的動(dòng)子繞組4。
[0039]圖3A和3B示出了在給按現(xiàn)有技術(shù)和按本發(fā)明的一種實(shí)施方式的起動(dòng)發(fā)電機(jī)的動(dòng)子繞組通電時(shí)的電流曲線。
[0040]在圖3A和3B的相應(yīng)的圖表中，在此在橫坐標(biāo)上畫出了占空比P以及電流信號I關(guān)于以秒為單位的時(shí)間t的曲線。第一縱坐標(biāo)Yl相應(yīng)給出了以百分比為單位的對所畫出的占空比P而言重要的刻度，第二縱坐標(biāo)Y2相應(yīng)給出了以安培為單位的對所畫出的電流信號I重要的刻度。
[0041 ] 在圖3A中所說明的、按現(xiàn)有技術(shù)的?呆控曲線中，占空比P在0.0秒的起動(dòng)時(shí)刻突然從O提高到100%。然而由于在相應(yīng)的動(dòng)子繞組4中存在的高電感，激勵(lì)電流I的額定電流強(qiáng)度N從零開始僅以確定的時(shí)間延遲、這里大約為300ms進(jìn)行調(diào)整。所述動(dòng)子繞組4設(shè)置用于具有100%占空比的持續(xù)運(yùn)行。
[0042]在圖3B中說明了按本發(fā)明的操控(Ansteuerung)。在此能夠是與圖3A中相同的動(dòng)子繞組4，然而用48V電壓代替如圖3A中所示的14V加載該動(dòng)子繞組。由此實(shí)現(xiàn)了在占空比為大約30%時(shí)已經(jīng)達(dá) 到了激勵(lì)電流I的額定電流強(qiáng)度N。此外，動(dòng)子繞組在沒有要求電動(dòng)機(jī)模式的運(yùn)行或者發(fā)電機(jī)模式的運(yùn)行的時(shí)間段中、在此尤其對于t〈0時(shí)以保持電流強(qiáng)度H進(jìn)行加載。
[0043]如果現(xiàn)在在接通之后短時(shí)間段中、在此對于小于50ms時(shí)，短暫地用100%的占空比操控動(dòng)子繞組4，那么實(shí)現(xiàn)了激勵(lì)電流非常陡峭地上升到額定電流強(qiáng)度N。由此，同樣在大約150ms之后已經(jīng)達(dá)到額定電流強(qiáng)度N。
[0044]這種操控能夠要么以控制的方式實(shí)現(xiàn)要么以調(diào)節(jié)的方式實(shí)現(xiàn)。在第一種情況下，占空比置于100%長達(dá)固定確定的時(shí)間，并且隨后尤其如圖3B中逐步地或者一次性回到為了保持額定電流強(qiáng)度N所需的值上。
[0045]在第二種情況下，以測試技術(shù)求得激勵(lì)電流。為此，例如能夠通過PI調(diào)節(jié)器調(diào)整所期望的激勵(lì)電流(也就是額定電流強(qiáng)度N)，其中所述PI調(diào)節(jié)器的操作參量是占空比。
[0046]通過合適地選擇調(diào)節(jié)器參數(shù)能夠如此調(diào)整所述操控，從而在盡可能短的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)額定電流強(qiáng)度N，而不會(huì)引起激勵(lì)電流的過度振蕩。
[0047]如所提到的那樣，按本發(fā)明的措施優(yōu)選能夠用在機(jī)動(dòng)車中的齒形電極發(fā)電機(jī)中，該齒形電極發(fā)電機(jī)除了發(fā)電機(jī)模式的運(yùn)行之外也承擔(dān)了電動(dòng)機(jī)起動(dòng)的功能(起動(dòng)發(fā)電機(jī))。在此明顯降低了電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)間。
【權(quán)利要求】
1.用于運(yùn)行外激勵(lì)的電機(jī)(100)、尤其機(jī)動(dòng)車的發(fā)電機(jī)的方法，其中所述電機(jī)(100)的動(dòng)子繞組(4)在以額定電流強(qiáng)度(N)的激勵(lì)電流正常運(yùn)行時(shí)并且在以保持電流強(qiáng)度(H)的激勵(lì)電流待機(jī)運(yùn)行時(shí)得到加載，其中所述保持電流強(qiáng)度大于零并且小于所述額定電流強(qiáng)度。
2.按權(quán)利要求1所述的方法，其中所述保持電流強(qiáng)度最高為所述額定電流強(qiáng)度的50%。
3.按權(quán)利要求1或2所述的方法，其中如此預(yù)先給定所述保持電流強(qiáng)度，使得由所述電機(jī)在待機(jī)運(yùn)行中感應(yīng)的電壓小于車輛電池的充電短路電壓、優(yōu)選最高為所述充電短路電壓的 95%。
4.按上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中通過將具有第一占空比和電壓值的脈寬調(diào)制的電壓信號施加到所述電機(jī)(100)的動(dòng)子繞組(4)上來提供所述具有額定電流強(qiáng)度(N)的激勵(lì)電流，并且通過施加具有第二占空比和電壓值的脈寬調(diào)制的電壓信號來提供所述具有保持電流強(qiáng)度(H)的激勵(lì)電流。
5.按權(quán)利要求4所述的方法,其中所述電壓值大于24V并且小于60V、優(yōu)選48V。
6.按權(quán)利要求4或5所述的方法，其中所述第一占空比為100%、小于100%、小于90%、小于70%、小于50%或者小于40%。
7.按權(quán)利要求4、5或6所述的方法，其中所述第二占空比小于90%、小于70%、小于50%、小于40%、小于20%或者小于10%。
8.按權(quán)利要求4到7中任一項(xiàng)所述的方法，其中在所述電機(jī)(100)的起動(dòng)階段中將具有電壓值和第三占空比的脈寬調(diào)制的電壓信號施加到所述動(dòng)子繞組(4)上，其中所述第三占空比大于所述第一占空比，其中所述第三占空比優(yōu)選為100%。
9.按權(quán)利要求8所述的方法，其中基于調(diào)節(jié)將所述具有第三占空比的電壓信號一直施加到所述動(dòng)子繞組(4)上，直到流過所述動(dòng)子繞組(4)的激勵(lì)電流具有所述額定電流強(qiáng)度(N)。
10.按權(quán)利要求9所述的方法，其中所述具有第三占空比的電壓信號在預(yù)先確定的時(shí)間段內(nèi)施加到所述動(dòng)子繞組(4)上。
11.按權(quán)利要求8、9或10所述的方法，其中在所述起動(dòng)階段中將占空比逐步從所述第三占空比降低到所述第一占空比。
12.按權(quán)利要求4到11中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述流過動(dòng)子繞組(4)的激勵(lì)電流基于對激勵(lì)電流的測量并且通過對所述第二占空比的調(diào)節(jié)而調(diào)節(jié)到所述保持電流(H)上。
13.按權(quán)利要求4到11中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述流過動(dòng)子繞組(4)的激勵(lì)電流通過提供固定的第二占空比而調(diào)整到額定保持電流強(qiáng)度(H)上。
14.計(jì)算單元(6)，其設(shè)置用于實(shí)施按上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法。
15.具有保存在計(jì)算機(jī)可讀的數(shù)據(jù)載體上的程序代碼段的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，所述程序代碼段促使計(jì)算機(jī)或者相應(yīng)的計(jì)算單元當(dāng)其在所述計(jì)算機(jī)或者相應(yīng)的計(jì)算單元、尤其按權(quán)利要求14所述的計(jì)算單元上運(yùn)行時(shí)實(shí)施按權(quán)利要求1到13中任一項(xiàng)所述的方法。
【文檔編號】H02P9/30GK103975520SQ201280059337
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2012年11月13日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月1日
【發(fā)明者】I.德亞克 申請人:羅伯特·博世有限公司