CN101044315A - 控制可逆电机的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有用于起动装备了自动起动/停止系统的车辆的热机的阶段的可逆电机的准备方法，因此所述发动机包含连接到该热机的转子。根据本发明，所述方法所含如下步骤包括在热机起动命令之前检测动作及当检测到所述动作时给该机器的转子施加磁化电流。本发明适合用于装备了自动起动/停止系统的机动车辆中。

Description

控制可逆电机的方法
技术领域
本发明涉及准备具有用于起动车辆的热机的阶段的可逆电机的方法。
本发明应用在汽车工业领域有着显著的优势，及更特别地是在诸如公知英语术语：“Stop and Go”表示的系统一样的装备了自动起动/停止系统的车辆中。
背景技术
能够根据所述“Stop and Go”模式运行的车辆装备了依靠例如皮带连接到该热机的可逆电机或交流发电机/起动器。概括地说，车辆的可逆电机结合两种截然不同的功能，即一方面是传统交流发电机功能，届时该热机的传动轴驱动机器转子使得在定子产生电流，并且另一方面是起动器功能，届时相反地电流施加于该机器的定子引起该转子旋转，从而其以与传统起动器相似的方式驱动该热机的轴。
属于所述“Stop and Go”操作模式的交流发电机/起动器的应用程序包括：在一定条件下，当该车辆自身不动时，导致该热机完全停止，及随后在例如被认为是重起动请求的该司机的动作之后重起动该热机。红灯停是典型的“Stop and Go”状况。当车辆停在灯处，该热机自动停止，然后，当灯变绿，在通过该车辆起动控制系统检测到司机踩踏离合器踏板，或者任何其它可被认为该司机有意重起动其车辆的动作后，该发动机尤其依靠该交流发电机/起动器来重新起动。可以理解该“Stop and Go”模式在节能和减少污染方面的优势，尤其是在城市环境中。
当希望依靠交流发电机/起动器起动最初处于静止的热机时，要实现的第一阶段是通过给转子馈送最大激励电流来磁化该转子。为获得用于起动该热机所需的扭矩所必须的磁化在逆变器启动前必须持续一段时间量，大约150ms，以便通过施加电流给该机器的定子使该转子运转。
在通过负责管理该“Stop and Go”系统的控制模块发出起动指令时执行该转子准备阶段，仅在大约150ms的磁化周期终结后通过激励该定子使该起动有效。
当激活车辆的自动起动/停止系统时，在起动该热机时该磁化周期导致例行延迟，因此有损于驾驶的乐趣和功效。
发明内容
本发明的确切目的是定义方法，其中在“Stop and Go”系统的范围内，起动该车辆的热机的指令被执行而不必遭受通过磁化该转子用于准备该交流发电机/起动器来执行起动指令所必需的延迟的负面影响。
根据本发明，通过实现具有用于起动装备了自动起动/停止系统的车辆的热机的阶段的可逆电机的准备方法，完成所述目的，所述可逆电机包含连接到所述热机的转子，其特征在于所述方法所含步骤包括在指令起动该热机之前检测动作，以及一旦检测到所述在前的动作则给该机器施加电磁电流。
因此，当检测到先决动作时通过就在该时刻施加该磁化电流，及因此在给出实际起动指令前，根据本发明的方法依照预期磁化该转子成为可能。因为在分离起动及发送该起动指令前的动作时至少部分转子磁化阶段被掩盖，所以结果减少在起动指令和该热机实际起动时刻之间所耗用时间的间隔。
没有被实际起动指令跟随而实现预期准备该转子的情况自然也有发生。在这种情况下，如果起动指令在检测到所述在前的动作之后的给定时间之后没有被触发，则本发明提供中断施加磁化电流。该时间可以是例如3秒钟。
此外，本发明提出，在中断施加磁化电流之后，仅在取消所述在前的动作之后进行准备该可逆电机的新尝试。因此确保了在新起动尝试前本发明的方法确实被复位。
为了避免该交流发电机/起动器的任何过热，本发明推荐在被中断的尝试给定最大次数后阻止准备该可逆电机的新尝试。该最大尝试次数可以等于五次。
根据本发明的具体实施例，所述在前的动作是挤压控制踏板从而驱动该热机。
更确切的，所述踏板是离合器踏板和/或加速器踏板。这些在离合器或加速器踏板上执行的动作构成由“Stop and Go”系统重起动该热机的所谓的先决条件。不应由这些动作的具体选择为挤压离合器/或加速器踏板而受到限制，本发明能够同样适用于涉及其他先决条件的其他动作。
在本发明的具体上下文中，用于该踏板的挤压的至少一个传感器检测所述挤压，第一挤压程度的检测触发施加所述磁化电流到该可逆电机的转子，以及第二挤压程度的检测触发所述起动指令。
同样地，取消所述先决动作包括零挤压所述踏板。换句话说，该司机必须完全释放该有关踏板以便允许新的准备阶段。
可以设想两种实际的实施例。
根据第一实施例，所述第一和第二挤压程度通过两个连续的二进制传感器检测到。
根据第二实施例，所述第一和第二挤压程度通过连续的传感器检测到。
该第二实施例的优势在于所述连续的传感器也能够提供挤压速度。
为了精确确定该第一挤压程度及根据本发明判决比如当所述挤压速度减少直到给定最小值时，该第一挤压程度的值增加，那么可能考虑该速度参数。
根据本发明，在挤压速度低于所述最小值时，也可能不提供将施加到该可逆电机的转子的磁化电流。
作为非限制性示例，下面结合附图的说明将有助于清楚地理解本发明的组成及实现方式。
附图说明
图1是用于车辆的热机的自动起动/停止系统图。
图2是举例说明磁化图1所示的交流发电机/起动器的转子的时序图。
具体实施方式
图1说明用于车辆的热机的自动起动/停止的系统，具体指上面提及的“Stop and Go”系统。在余下说明中，将参考装备了诸如根据所述“Stop andGo”系统的方法控制的交流发电机/起动器一样的可逆电机的车辆。自然任何其他电机，可逆与否均可用在本发明的范围中。
图1中的所述系统包含：
-单独的交流发电机/起动器1，其包含：收尾于滑轮2的轴，该滑轮2依靠皮带4连接至该热机的机轴的皮带轮3。该交流发电机/起动器装配在交流发电机平常所占的位置；
-可选的，附加的传统起动器5，其小齿轮可以啮合环6上的齿以便驱动该热机的轴；
-控制电子装置7。
该控制电子装置7包含：
-晶体管桥8，其组成可逆的功率转换器，并且其在起动器模式提供控制并在交流发电机模式提供同步整流；
-控制模块9，其控制该转换器8的各个晶体管，并且尤其是管理如下不同的功能：
-在起动器和交流发电机模式中的功率
-在交流发电机模式中的调节
-从起动器模式到交流发电机模式的转变
-工作策略。
为此目的，该控制模块9由该电池电压提供(参考B)，其依靠该车辆的点火开关10与B相连。
其接收作为输入信息，例如通过诸如霍尔效应传感器一样的传感器11提供的信息，该输入信息允许其确定该交流发电机/起动器1的转子的角位置。
作为输出，其供给该交流发电机/起动器1的励磁绕组和起动器5，并且产生注入到该晶体管桥8的栅极(A、B、C；A’、B’、C’)的电压。
此外，该控制模块9接收来自在该车辆中分布的诸如检测不同元件(诸如离合器踏板、加速器踏板等等)位置的传感器一样的测量和检测传感器的信息，该信息组成发送起动指令之前的具体条件。
在诸如“Stop and Go”系统一样的自动起动/停止系统中，在例如挤压该离合器踏板或加速器踏板的在先动作之后，可以给出起动该车辆的热机的指令。
为了在检测到在先动作之后尽快达到实际起动该热机，本发明提出一旦检测到所述在先动作就通过及早施加电流以便磁化该交流发电机/起动器的转子，也即如预期的，无须等待该起动指令发出。
准备该转子的方法可以通过这样实现：
-至少两个二态传感器，即踏板开始行进传感器(例如如果该踏板被释放则其值为0，及如果该踏板被挤压超过10％则其值为1)，和结束行进传感器(例如如果该踏板被挤压不足90％则其值为0，及如果该踏板被挤压超过90％则其值为1)，
-或在踏板上的连续的传感器，其提供介于0(条件是该踏板被释放)到100％(条件是该踏板被完全挤压)之间的连续的值。
在两个二态传感器的情形下，所述开始行进传感器检测第一挤压程度(例如超过10％)以及所述结束行进传感器检测第二挤压程度(例如超过90％)。
如果激活该停止行进传感器则开始该转子的磁化，而仅在该结束行进传感器依其次序被激活时发出该实际起动指令。
在各种情形下，如果实际起动指令在给定时间例如3秒之后没有发送，则该应用程序通过切断该磁化电流，中断该转子的磁化。仅当该司机已经取消该在先动作(即通过释放该踏板)时，新的磁化才有可能。
为了避免该交流发电机/起动器过热的风险，在磁化且无实际起动指令跟随时允许最多五次的被中断的尝试。
在图2的时序图给出一具有两个二态传感器的转子的磁化示例。
在此时序图中，因为在达到第二挤压程度之前该踏板已经被释放，所以可见其第一磁化已被中断。紧随第二磁化的是实际起动该发动机，该结束行进传感器已被激活。
在连续的传感器情形下，要考虑两个参数：首先是该踏板的挤压程度，及其次为挤压速度，即该司机挤压该踏板的速度。可以从每时间单元的挤压比例直接估计该速度。
如果该司机挤压踏板在不到1毫秒内超过1％，该应用程序认为该挤压速度非常快且该司机也许正要起动。当挤压比例达到30％时，那么该应用程序开始磁化该转子，在挤压90％时该实际起动指令被启动。
如果在1到3毫秒之间，该司机挤压踏板为1％，则该应用程序认为该挤压速度快且该司机也许将起动。当挤压比例达到60％时，那么该应用程序开始磁化该转子，在挤压90％时仍然是该实际起动指令被启动。
当然可以想象用于起动磁化转子的挤压比例，例如当该挤压速度减少时其按比例地增加。
在一定踏板挤压速度以下(比如在1ms内小于1％)，该应用程序认为该司机不希望起动以及该转子没有被磁化。如果该踏板被挤压超过90％，则仍将给出该起动指令，而没有从预期磁化的好处中受益。
在此，如果在三秒之后实际起动指令没有出现，则该应用程序终止该转子的磁化。仅当该司机已经释放该踏板时新的磁化才有可能。为了避免过热的风险，允许最多五次无实际起动指令的连续磁化。

Claims (14)

1.准备可逆电机的方法，该可逆电机具有用于起动装备了自动起动/停止系统的车辆的热机的阶段，所述可逆电机包含连接到该热机的转子，其特征在于所述方法所含步骤包括在指令起动该热机之前检测动作，以及一旦检测到所述在前的动作，则给该机器施加磁化电流。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于所述在前的动作是挤压驱动该热机的控制踏板。
3.根据权利要求2的方法，其特征在于所述踏板是离合器踏板和/或加速器踏板。
4.根据权利要求2或3其中之一的方法，其特征在于针对该踏板的挤压的至少一个传感器检测所述挤压，第一挤压程度的检测触发施加所述磁化电流到该可逆电机的转子，以及第二挤压程度的检测触发所述起动指令。
5.根据权利要求4的方法，其特征在于所述第一挤压程度至少等于该总挤压的大约10％及所述第二挤压程度至少等于该总挤压的大约90％。
6.根据权利要求4或5其中之一的方法，其特征在于所述第一及第二挤压程度是通过两个连续的二进制传感器检测。
7.根据权利要求4或5其中之一的方法，其特征在于所述第一及第二挤压程度是通过连续的传感器检测。
8.根据权利要求7的方法，其特征在于所述连续的传感器也能够提供挤压速度。
9.根据权利要求8的方法，其特征在于当挤压速度减少直到给定的最小值时，该第一挤压程度的值增加。
10.根据权利要求9的方法，其特征在于，对于挤压速度低于所述最小值，不将磁化电流施加到该可逆电机的转子。
11.根据权利要求1到10中任何一项的方法，其特征在于如果在所述在前的动作被检测后的一给定周期之后没有触发起动指令，则中断施加该磁化电流。
12.根据权利要求11的方法，其特征在于，在中断施加该磁化电流之后，准备该可逆电机的新的尝试仅在取消所述在前的动作后才进行。
13.根据权利要求2和12的方法，其特征在于所述在前的动作取消包括所述踏板的零挤压。
14.根据权利要求11到13中任何一项的方法，其特征在于准备该可逆电机的新的尝试在被中断的尝试的给定的最大次数之后被阻止。
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