DE102004003101A1 - Drehmoment-Berechnungseinheit für einen Fahrzeuggenerator - Google Patents

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Abstract

Eine Drehmoment-Berechnungseinheit (54) eines Fahrzeuggenerators enthält einen Rotor, eine Ankerwicklung, eine Feldwicklung (4) und ein Feldstromschalterelement. Die Drehmoment-Berechnungseinheit enthält eine Feldstrom-Detektorschaltung (55), eine Ausgangsstrom-Detektorschaltung (57) und eine Drehzahl-Detektorschaltung (56) und eine Drehmoment-Berechnungsschaltung (58) zum Berechnen des Antriebsdrehmoments des Generators aus dem Feldstrom, dem Ausgangsstrom und der Drehzahl.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Drehmoment-Berechnungseinheit, die das Antriebsdrehmoment eines Fahrzeuggenerators berechnet.
  • Kürzlich wurde eine so genannte drehmoment-gestützte Steuereinrichtung entwickelt, um eine Fahrzeugmaschine zur Verbesserung der Brennstoffwirtschaftlichkeit zu steuern. Zu diesem Zweck wurde es als notwendig befunden, das Riemenantriebsdrehmoment zu steuern, um verschiedene Zubehöreinrichtungen zusätzlich zu dem Fahrzeugantriebsdrehmoment zu betreiben. Da ein Fahrzeuggenerator, der eine der Zubehöreinrichtungen darstellt, ein hohes Drehzahlerhöhungsverhältnis erforderlich macht, um einen Antrieb zu erzeugen, wird der Antriebsdrehmomentsteuereinrichtung des Fahrzeuggenerators eine Priorität über den anderen Zubehöreinrichtungen erteilt.
  • Im allgemeinen wird ein Fahrzeuggenerator in einem weiten Bereich einer Drehzahl und Umgebungstemperatur betrieben. Es wird daher das Antriebsdrehmoment unter Verwendung einer Drehmomentliste berechnet, die Daten und Tastverhältnisse des Feldstroms liefert, welcher Feldwicklung des Fahrzeuggenerators zugeführt wird, und zwar relativ zu den verschiedenen Temperaturen, wie in der JP-A-Sho 62-254699 , der JP-A-Hei 8-240134 und der JP-A-Hei 10-4698 offenbart ist. Das Antriebsdrehmoment kann auch durch die Verwendung einer Wirkungsgradmappe berechnet werden, die Daten hinsichtlich der Wirkungsgrade relativ zu Ausgangsleistungswerten eines Fahrzeuggenerators liefert. In diesem Fall kann das Antriebsdrehmoment anhand eines Wirkungsgrades berechnet werden, der einem detektierten Leistungswert des Fahrzeuggenerators entspricht, wie in der JP-A-Hei 10-210679 und JP-A-2001-292501 offenbart ist.
  • Es ist somit erforderlich, eine große Speicherkapazität vorzusehen, um das Antriebsdrehmoment bei dem oben erläuterten Stand der Technik zu berechnen. Es ist fer ner erforderlich, unterschiedliche Speicher für unterschiedliche Fahrzeuge vorzusehen. Dies ist nicht praktisch oder wirtschaftlich, und zwar unter Berücksichtigung der Produktionskosten und der Produktivität.
  • Die JP-B-2855714 offenbart einen anderen Stand der Technik, bei dem eine Steuerkarte oder -plan verwendet wird, in welchem ein Steuersignal aus Daten ausgewählt wird, die in dem Steuerplan oder Steuerkarte abgespeichert sind, entsprechend einer Maschinendrehzahl. Es ist jedoch schwierig, exakt das Antriebsdrehmoment zu berechnen.
  • Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die oben beschriebenen Probleme entwickelt und es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Drehmoment-Berechnungseinheit für einen Fahrzeuggenerator zu schaffen, die exakt das Antriebsdrehmoment berechnen kann, und zwar mit Hilfe eines vergleichsweise klein bemessenen Speichers.
  • Gemäß einem Hauptmerkmal der Erfindung enthält die Drehmoment-Berechnungseinheit eines Fahrzeuggenerators eine Feldstrom-Detektoreinrichtung zum Detektieren eines Feldstromwertes, der den Strom betrifft, welcher der Feldwicklung zugeführt wird, eine Ausgangsstrom-Detektoreinrichtung zum Detektieren eines Ausgangsstromwertes, der den Ausgangsstrom der Ankerwicklung betrifft; eine Drehzahl-Detektoreinrichtung zum Detektieren einer Drehzahl des Rotors, und eine Drehmoment-Berechnungseinrichtung zum Berechnen des Antriebsdrehmoments des Generators anhand des Feldstromwertes, des Ausgangsstromwertes und der Drehzahl. Es ist zu bevorzugen, daß die Feldstrom-Detektoreinrichtung den Feldstromwert aus der Spannung berechnet, die an die Feldwicklung angelegt wird und anhand eines Ein-Aus-Verhältnisses des Feldstromschalterelements. Das Feldstromschalterelement kann aus einem MOSFET bestehen, der die Funktion hat, den hindurchfließenden Strom zu detektieren. Es kann ein Solenoid um ein Ende der Ankerwicklung herum angeordnet sein, wobei die Ausgangsstrom-Detektoreinrichtung den Ausgangsstromwert anhand der Spannung berechnet, die an den Solenoid angelegt wird.
  • Die oben erläuterte Drehmoment-Berechnungseinheit ist auch dadurch gekennzeichnet, daß sie einen C-gestalteten Magnetkern aufweist mit einem Schlitz und mit einem Magnetsensor, der in den Schlitz eingeführt ist, so daß die Ausgangsstrom-Detektoreinrichtung den Ausgangsstrom anhand eines Ausgangssignals des Magnetsensors berechnet. Die Drehzahl-Detektoreinrichtung kann die Drehzahl anhand der Grundfrequenz der Spannung berechnen, die in der Ankerwicklung induziert wird.
  • Die oben erläuterte Drehmoment-Berechnungseinheit ist auch dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Speicher umfaßt, der Daten des Trägheitsmoments des Rotors speichert, und eine Einrichtung enthält, um eine Beschleunigungsgeschwindigkeit der Drehzahl anhand der Spannung zu berechnen, die in der Ankerwicklung induziert wird, so daß die Drehmoment-Berechnungseinrichtung das Trägheitsmoment des Generators anhand der Beschleunigungsgeschwindigkeit und anhand des Trägheitsmomentes des Rotors berechnet.
  • Andere Ziele, Merkmale und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung als auch Funktionen von miteinander in Beziehung stehenden Teilen der vorliegenden Erfindung ergeben sich klarer aus einem Studium der folgenden detaillierten Beschreibung, der anhängenden Ansprüche und der Zeichnungen. In den Zeichnungen zeigen:
  • 1 ein Blockschaltbild, welches einen Fahrzeug-Wechselstromgenerator veranschaulicht, der eine Drehmoment-Berechnungseinheit gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung enthält;
  • 2 einen Graphen, der eine Spannungswelle einer Spannung an einem Verbindungspunkt eines Leistungstransistors und einer Feldwicklung des Wechselstromgenerators wiedergibt;
  • 3 einen Graphen, der eine Beziehung zwischen Tastverhältnissen der Spannung an dem Verbindungspunkt und feldstromproportionalen Werten des Feldstromes darstellt, welcher der Feldwicklung zugeführt wird;
  • 4 einen Graphen, der eine Beziehung zwischen Impulsfrequenzen der Phasenspannung anzeigt, die in einer Phasenwicklung des Wechselstromgenerators erzeugt wird, und die Drehzahlen des Wechselstromgenerators darstellt;
  • 5 eine perspektivische Ansicht eines Abschnitts des Wechselstromgenerators um einen B-Anschluß herum;
  • 6 eine perspektivische Ansicht eines Stromsensors, der um den B-Anschluß herum angeordnet ist; und
  • 7 ein Schaltungsdiagramm einer abgewandelten Stromdetektorschaltung.
  • Ein Fahrzeug-Wechselstromgenerator mit einer Drehmoment-Berechnungseinheit gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung wird nun unter Hinweis auf die 1 bis 7 beschrieben.
  • Wie in 1 gezeigt ist, enthält ein Fahrzeug-Wechselstromgenerator 1 eine Ankerwicklung 2, eine Gleichrichtereinheit 3, eine Feldwicklung 4, eine Generator-Steuervorrichtung 5 und einen Stromsensor 6. Die Ankerwicklung 2 besteht aus einer Dreiphasenwicklung, die Ausgangsspannungen erzeugt, die mit Hilfe der Gleichrichtereinheit 3 gleichgerichtet werden. Die Feldwicklung 4 erzeugt ein Magnetfeld, wenn der Feldstrom dieser zugeführt wird. Die Generator-Steuervorrichtung 5 reguliert die Ausgangsspannung des Wechselstromgenerators 1 auf eine vorbestimmte Regulierspannung Vreg. Die Generator-Steuervorrichtung 5 berechnet das Antriebsdrehmoment des Wechselstromgenerators anhand des Feldstromes, der Generatordrehzahl und des Generatorausgangsstromes. Der Stromsensor 6 detektiert den Ausgangsstrom des Wechsel stromgenerators 1. Der Wechselstromgenerator 1 besitzt einen B-Anschluß, der mit der Fahrzeugbatterie 9 verbunden ist.
  • Die Generator-Steuervorrichtung 5 enthält einen Leistungstransistor 51, eine Schwungraddiode 52, eine Spannungsreguliereinheit 53 und eine Drehmoment-Berechnungseinheit 54. Der Leistungstransistor 51 ist in Reihe mit der Feldwicklung geschaltet, um den Feldstrom ein- und auszuschalten, welcher der Feldwicklung 4 zugeführt wird. Die Schwungraddiode (fly wheel diode) 52 ist parallel zu der Feldwicklung 4 geschaltet, um den Feldstrom durch diese hindurch zirkulieren zu lassen, und zwar von der Feldwicklung, wenn der Leistungstransistor 51 ausgeschaltet ist. Die Spannungsreguliereinheit 53 detektiert die Spannung des B-Anschlusses und steuert den Leistungstransistor 51, um diesen ein- und auszuschalten, so daß die Spannung des B-Anschlusses auf eine vorbestimmte Regulierspannung Vreg reguliert werden kann. Wenn die Spannung des B-Anschlusses höher liegt als die Regulierspannung Vreg, schaltet die Spannungsreguliereinheit 53 den Leistungstransistor 51 aus, um die Ausgangsspannung des Generators abzusenken. Auf der anderen Seite schaltet die Spannungsreguliereinheit den Leistungstransistor 51 ein, um die Ausgangsspannung des Generators zu erhöhen, wenn die Spannung des B-Anschlusses niedriger liegt als die Regulierspannung Vreg.
  • Die Drehmoment-Berechnungseinheit 54 enthält eine Feldstrom-Berechnungsschaltung 55 zum Berechnen des Feldstromes, eine Drehzahl-Berechnungsschaltung 56 zum Berechnen der Maschinendrehzahl, eine Ausgangsstrom-Berechnungsschaltung 57 und eine Drehmoment-Berechnungsschaltung 58.
  • Es wird nun als nächstes der Betrieb der Drehmoment-Berechnungseinheit 54 beschrieben.
  • Feldstromberechnung
  • Während die Generator-Steuervorrichtung 5 den Leistungstransistor 51 steuert, um auf diese Weise den Feldstrom ein- und auszuschalten, besitzt eine Spannungswelle ein Tastverhältnis t/T, wie in 2 gezeigt ist, und wird an der Verbindungsstelle zwischen dem Leistungstransistor 51 und der Feldwicklung 4 detektiert. Wie in dem Graphen in 3 gezeigt ist, ist das Tastverhältnis proportional zu einem Feldstrom-Proportionalwert F des Feldstromes, welcher der Feldwicklung 4 zugeführt wird. Es läßt sich daher der folgende Ausdruck in Verbindung mit dem Feldstromwert Ir angeben: Ir = F·Vr/Rf (1),worin Vr die Spannung ist, die an die Feldwicklung angelegt wird, und Rf der Widerstand der Feldwicklung 4 ist.
  • Nebenbei bemerkt, ist Vr angenähert gleich oder geringfügig kleiner als (um einen Spannungsabfall zwischen dem Sourceanschluß und dem Drainanschluß des Leistungstransistors 51) als die Ausgangsspannung des Wechselstromgenerators. Obwohl der Widerstand Rf sich mit der Umgebungstemperatur des Wechselstromgenerators ändert, kann ein exakter Wert des Feldstromes anhand des folgenden Ausdruckes berechnet werden: Rf = (kr + T1)/(Kr + To)·Ro (2)worin Kr ein konstanter Wert ist, der eine Beziehung zwischen der Temperatur und dem Widerstand anzeigt, T1 eine momentane Umgebungstemperatur angibt, To eine Grundtemperatur ist und Ro der Widerstand der Feldwicklung 4 bei der Grundtemperatur ist.
  • Die Feldstrom-Berechnungsschaltung 55 berechnet gemäß dem Graphen, der in 3 gezeigt ist, einen Feldstrom-Proportionalwert, der einem Tastverhältnis eines Spannungssignals entspricht, welches an dem Verbindungspunkt des Leistungstransistors 51 und der Feldwicklung 4 detektiert wird. Danach berechnet die Feldstrom-Berechnungsschaltung 55 den Wert Ir des Feldstromes durch Verwendung der Ausdrücke (1) und (2).
  • Drehzahlberechnung
  • Die Drehzahlberechnung des Wechselstromgenerators 1 wird aus der Frequenz der Phasenspannung Vp berechnet, die in einer Phasenwicklung der Ankerwicklung 2 induziert wird. Die Phasenspannung Vp besitzt ein Tastverhältnis von 50% und eine Frequenz, die proportional ist zur Drehzahl des Wechselstromgenerators. Die Drehzahl-Berechnungsschaltung 56 setzt die Phasenspannung Vp in ein Impulssignal um, welches eine Folgefrequenz proportional der Drehzahl des Wechselstromgenerators besitzt, wie in 4 gezeigt ist. Nebenbei bemerkt, veranschaulicht 4 ein Impulssignal eines Wechselstromgenerators, der 12 Magnetpole aufweist (oder 6 Paare von NS-Polen).
  • Ausgangsstromberechnung
  • Wie in den 5 und 6 gezeigt ist, ist der B-Anschluß durch eine Isolierbuchse 7 von dem Rahmen des Wechselstromgenerators 1 und anderen Abschnitten desselben isoliert. Die Isolierbuchse 7 enthält einen einsatz-geformten, C-gestalteten Magnetkern 61 mit einem Schlitz 62 und einem Magnetsensor 63, der in den Schlitz 62 eingeschoben ist. Der C-gestaltete Magnetkern 61 besteht aus einem weichmagnetischen Material, wie beispielsweise einer 78-Legierung, um dadurch den magnetischen Fluß zu sammeln oder zu konzentrieren, wenn der Ausgangsstrom durch den B-Anschluß fließt. Der Magnetsensor 63 besteht aus einem Hall-Element, einem magnetoresistiven Element oder einem Magneto-Impedanzelement und liefert ein elektrisches Signal, wenn dieser einen Magnetfluß detektiert. Es ist somit sehr einfach, den Magnetsensor in dem Wechselstromgenerator zu installieren.
  • Die Ausgangsstrom-Berechnungsschaltung 57 empfängt das elektrische Signal von dem Magnetsensor 53 und berechnet den Ausgangsstrom Io des Wechselstromgenerators 1.
  • Generatorantriebsdrehmomentberechnung
  • sNachdem der Wert Ir des Feldstromes berechnet worden ist, werden die Drehzahl N und ein Wert Io des Ausgangsstromes berechnet, es wird das Antriebsdrehmoment T unter Verwendung des folgenden Ausdruckes berechnet: T = (k1·Ir2 + M·Ir·Io + k2·Io2)/N (3)worin k1 eine Konstante ist, welche die Selbstinduktivität der Ankerwicklung 2 betrifft, M eine Konstante ist, welche die wechselseitige Induktivität zwischen der Feldwicklung 4 und der Ankerwicklung 2 betrifft, und k2 eine Konstante ist, welche die Eigen-Induktivität der Ankerwicklung 2 betrifft.
  • Da die Drehzahl N, der Wert Ir des Feldstromes, der Wert Io des Ausgangsstromes auf einer Realzeitbasis berechnet werden, ist es lediglich erforderlich, daß der Speicher für die Drehmoment-Berechnungseinheit 53 die Daten gemäß k1, k2 und M speichert.
  • Die Drehmoment-Berechnungsschaltung 58 berechnet das Antriebsdrehmoment aus dem Wert If des Feldstromes, der Drehzahl N, dem Wert Io des Ausgangsstromes, die jeweils durch die Feldstrom-Berechnungsschaltung 55, der Drehzahl-Berechnungsschaltung 56 und der Ausgangsstrom-Berechnungsschaltung 57 und aus den drei Konstanten k1, k2 und M geliefert, die aus dem Speicher der Drehmoment-Berechnungseinheit 54 ausgelesen werden, wobei der Ausdruck (3) verwendet wird.
  • Es kann somit die Speichergröße für den Plan oder die Karte stark reduziert werden. Die oben erläuterte Berechnung muß nicht durch die Gleichstrom-Magnetsättigung des Magnetkreises beeinflußt werden.
  • Die Größe Ir des Feldstromes kann auf unterschiedliche Art detektiert werden.
  • Beispielsweise kann ein Stromdetektorwiderstand in Reihe mit der Feldwicklung geschaltet werden, um auf diese Weise einen Spannungsabfall über dem Stromdetektorwiderstand zu detektieren, wie in 7 gezeigt ist. In diesem Fall wird der Leistungstransistor 51 durch einen MOSFET 51A ersetzt, der einen in Reihe geschalteten inneren Widerstand aufweist. Der Spannungsabfall über dem inneren Widerstand wird durch einen Verstärker 59 verstärkt. Die Drehmoment-Berechnungsschaltung 58 empfängt das Ausgangssignal des Verstärkers 59 und berechnet den Wert Ir des Feldstromes.
  • Der Magnetsolenoid, der um einen zylinderförmigen Magnetkern gewickelt ist, kann auch so ausgelegt sein, um eine Größe Io des Ausgangsstromes zu detektieren. In diesem Fall wird ein Abschnitt des Leiters zwischen der Ankerwicklung 2 und der Gleichrichtereinheit 3 in den zylinderförmigen Magnetkern eingeführt, um den Magnetfluß zu detektieren, der durch den Ausgangsstrom erzeugt wird. Der zylinderförmige Magnetkern sollte einen ausreichenden Querschnittsbereich bzw. Querschnittsfläche haben, um den maximalen Magnetfluß hindurch zu lassen, ohne gesättigt zu werden.
  • In einem Fall, bei dem die Ankerwicklung eine symmetrische Drei-Phasen-Wicklung ist, kann die Beziehung zwischen dem Wert Idc des Ausgangsstromes (dc) und der Amplitude Ip des Phasenstromes wie folgt ausgedrückt werden.
  • Idc = 0,955·Ip
  • Die oben dargelegte Art der Detektion kann einen Fehler reduzieren, der durch eine Temperaturänderung bewirkt wird.
  • Das Trägheitsdrehmoment T2 des Wechselstromgenerators 1 kann anhand der Beschleunigungsgeschwindigkeit N' der Drehung berechnet werden, und zwar unter Verwendung der folgenden Gleichung, wenn die Daten des Trägheitsmoments J in einem Speicher gespeichert werden.
  • T2 = J·N'
  • Es kann daher das Gesamtdrehmoment Ttot des Wechselstromgenerators durch Aufsummieren des Antriebsdrehmoments T und des Trägheitsdrehmoments erhalten werden. Die Maschinensteuerung unter Verwendung des Gesamtträgheitsmoments Ttot ist effektiv darin, um die Maschinendrehzahl zu stabilisieren.
  • Es ist möglich, die Maschinensteuereinheit zu veranlassen, eine Gesamtdrehmomentsteuerung durchzuführen. In diesem Fall werden die Daten des Feldstromes, des Ausgangsstromes und der Drehzahl zu der Maschinensteuereinheit über ein serielles Kommunikationsprotokoll (z.B. Controller Area Network) übertragen. Dieses System kann Kommunikationsfehler und auch eine Kommunikationsverzögerung reduzieren.
  • Bei der vorangegangenen Beschreibung der vorliegenden Erfindung ist die Erfindung unter Hinweis auf spezifische Ausführungsformen derselben offenbart. Es ist jedoch offensichtlich, daß vielfältige Abwandlungen und Änderungen bei den spezifischen Ausführungsformen der Erfindung vorgenommen werden können, ohne dadurch den Rahmen der Erfindung zu verlassen, wie er durch die anhängenden Ansprüche festgehalten ist.

Claims (8)

  1. Drehmoment-Berechnungseinheit (54) eines Fahrzeuggenerators, der einen Rotor, eine Ankerwicklung (2), eine Feldwicklung (4) und ein Feldstromschalterelement (51) enthält, wobei die Drehmoment-Berechnungseinheit folgendes aufweist: eine Feldstrom-Detektoreinrichtung (55) zum Detektieren eines Feldstromwertes, der den Feldstrom betrifft, welcher der Feldwicklung (4) zugeführt wird; eine Ausgangsstrom-Detektoreinrichtung (57) zum Detektieren eines Ausgangsstromwertes, der den Ausgangsstrom der Ankerwicklung (2) betrifft; und eine Drehzahl-Detektoreinrichtung (56) zum Detektieren einer Drehzahl des Rotors, gekennzeichnet durch eine Drehmoment-Berechnungseinrichtung (58) zum Berechnen des Antriebsdrehmoments des Generators anhand des Feldstromwertes, des Ausgangsstromwertes und der Drehzahl.
  2. Drehmoment-Berechnungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feldstrom-Detektoreinrichtung (57) den Feldstromwert aus der Spannung berechnet, die an die Feldwicklung (4) angelegt wird, und aus einem Einschalt-Ausschalt-Verhältnis des Feldstromschalterelements (51).
  3. Drehmoment-Berechnungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Feldstromschalterelement (51) aus einem MOSFET besteht, der die Funktion hat den durch dieses hindurchfließenden Strom zu detektieren.
  4. Drehmoment-Berechnungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese einen Solenoid enthält, der um ein Ende der Ankerwicklung herum angeordnet ist, wobei die Ausgangsstrom-Detektoreinrichtung (57) den Ausgangsstromwert anhand der Spannung berechnet, die an den Solenoid angelegt wird.
  5. Drehmoment-Berechnungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen C-gestalteten Magnetkern (61) mit einem Schlitz (62) aufweist, und einen Magnetsensor (63), der in den Schlitz eingeführt ist, wobei die Ausgangsstrom-Detektoreinrichtung den Ausgangsstromwert aus dem Ausgangssignal des Magnetsensors (63) berechnet.
  6. Drehmoment-Berechnungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl-Detektoreinrichtung die Drehzahl aus der Grundfrequenz der Spannung berechnet, die in der Ankerwicklung (2) induziert wird.
  7. Drehmoment-Berechnungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Speicher aufweist, der Daten hinsichtlich des Trägheitsmoments des Rotors speichert, und eine Einrichtung zum Berechnen einer Beschleunigungsgeschwindigkeit der Drehzahl aus der Spannung, die in der Ankerwicklung induziert wird, wobei die Drehmoment-Berechnungseinrichtung das Trägheitsmoment des Generators aus der Beschleunigungsgeschwindigkeit und dem Trägheitsmoment des Rotors berechnet.
  8. Drehmoment-Berechnungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feldstrom-Detektoreinrichtung ferner eine Einrichtung zum Detektieren der Temperatur der Feldwicklung enthält, wobei die Feldstrom-Detektoreinrichtung den Feldstromwert aus der Spannung, welche an die Feldwicklung angelegt wird, einem Einschalt-Ausschalt-Verhältnis des Feldstromschalterelements und aus der Temperatur der Feldstromwicklung berechnet.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2965128A1 (fr) * 2010-09-16 2012-03-23 Bosch Gmbh Robert Procede et dispositif de gestion d'un generateur d'un systeme de recuperation d'energie d'un vehicule automobile
DE102009041208B4 (de) * 2008-09-16 2015-11-05 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) Verfahren zum Schätzen des Ausgangsstroms eines Kraftfahrzeuggenerators (einer Lichtmaschine)
DE102021129346A1 (de) 2021-11-11 2023-05-11 Seg Automotive Germany Gmbh Zusatzbeschaltung für einen Spannungsregler, Spannungsregler und Verfahren zum Betreiben einer Generatoreinheit

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7292009B2 (en) * 2003-09-17 2007-11-06 Honda Motor Co., Ltd. Hybrid type working machine
DE10361215A1 (de) * 2003-12-24 2005-07-28 Daimlerchrysler Ag Elektrische Einrichtung und Betriebsverfahren
JP2006211734A (ja) 2005-01-25 2006-08-10 Denso Corp トルク検出装置
FR2886410B1 (fr) * 2005-05-31 2007-08-31 Valeo Equip Electr Moteur Procede et dispositif d'estimation du courant delivre par un altenateur pour vehicule automobile
FR2886411B1 (fr) * 2005-05-31 2008-01-11 Valeo Equip Electr Moteur Procede et dispositif d'estimation du courant delivre par un alternateur pour vehicule automobile
JP4557165B2 (ja) * 2005-07-29 2010-10-06 株式会社デンソー 同期発電機の発電トルクの計算方法
DE102006005854A1 (de) * 2006-02-09 2007-08-23 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen des Drehmoments einer elektrischen Maschine
JP4501866B2 (ja) * 2006-02-16 2010-07-14 株式会社デンソー 車両用発電機
JP4800839B2 (ja) 2006-05-23 2011-10-26 株式会社デンソー 車両用界磁巻線型回転電機の励磁電流制御装置
JP4270279B2 (ja) * 2007-01-05 2009-05-27 株式会社デンソー 車両用交流発電機の制御装置
JP4349418B2 (ja) * 2007-02-13 2009-10-21 株式会社デンソー 車両用発電制御装置
DE102007020068A1 (de) * 2007-04-27 2008-10-30 Kaltenbach & Voigt Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Motorkonstante eines Elektromotors
JP4575400B2 (ja) * 2007-05-08 2010-11-04 株式会社東芝 半導体装置の製造方法
US8009055B2 (en) * 2007-09-28 2011-08-30 Caterpillar Inc. High voltage indication system
DE102008012675A1 (de) * 2008-03-05 2009-09-10 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Stromerzeugungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug
US8392057B2 (en) * 2009-12-21 2013-03-05 Cummins Inc. Hybrid powertrain diagnostics
US20140214345A1 (en) * 2013-01-25 2014-07-31 Michael ORDANIS System and method for monitoring an electrical network
JP6183282B2 (ja) * 2014-04-23 2017-08-23 株式会社デンソー 車両用発電機
DE102017201687A1 (de) * 2017-02-02 2018-08-02 Siemens Aktiengesellschaft Regelbare Spannungserzeugungsvorrichtung und Verfahren zum Betreiben einer regelbaren Spannungserzeugungsvorrichtung
JP6818662B2 (ja) * 2017-09-14 2021-01-20 株式会社東芝 モータ駆動制御装置とモータ駆動制御方法
FR3073684B1 (fr) * 2017-11-16 2021-03-12 Valeo Equip Electr Moteur Machine electrique pour un vehicule automobile comprenant un capteur de courant
US10931221B2 (en) * 2018-10-03 2021-02-23 Exedy Corporation Rotational electric machine, drive control system of vehicle, and storage medium having program executed by or caused to be executed by control apparatus of rotational electric
US10883856B2 (en) * 2019-05-14 2021-01-05 Zealio Electronics Co., Ltd. Magnet-type sensing module

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3887855A (en) * 1973-11-28 1975-06-03 Cleveland Machine Controls Motor speed modifier control
US4019104A (en) * 1974-03-26 1977-04-19 Parker Louis W Variable speed induction motor
GB1600868A (en) 1977-04-20 1981-10-21 Brush Elec Machines Method of testing and apparatus for testing engines
JPS57141526A (en) * 1981-02-25 1982-09-01 Mitsubishi Electric Corp Compensating device for detected torque of electric dynamometer
JPS59226680A (ja) 1983-06-03 1984-12-19 Toshiba Corp 速度基準演算回路
JPS62254699A (ja) 1986-04-25 1987-11-06 Hitachi Ltd 充電発電機用制御装置
JPS639641A (ja) * 1986-06-27 1988-01-16 Hitachi Ltd 内燃機関の負荷トルク制御装置
JPH0669271B2 (ja) * 1986-07-09 1994-08-31 株式会社日立製作所 自動車用充電発電機の電圧調整装置
JP2855714B2 (ja) 1989-11-17 1999-02-10 三菱自動車工業株式会社 アイドル回転変動制御マップの作成方法
US5559704A (en) 1992-11-23 1996-09-24 General Electric Company Method to compute horsepower required by an internal combustion engine coupled to an auxiliary alternator
JP2890373B2 (ja) * 1993-02-05 1999-05-10 大阪瓦斯株式会社 コージェネレーション用ヒューズの動作指令装置
US5418400A (en) * 1993-12-27 1995-05-23 Ford Motor Company Integrated generator and starter motor
JPH08240134A (ja) 1995-03-03 1996-09-17 Mitsubishi Electric Corp 内燃機関制御装置
US5666917A (en) 1995-06-06 1997-09-16 Ford Global Technologies, Inc. System and method for idle speed control
JPH104698A (ja) 1996-06-13 1998-01-06 Toyota Motor Corp 内燃機関の発電制御装置
US5990590A (en) * 1996-09-10 1999-11-23 Precise Power Corporation Versatile AC dynamo-electric machine
JPH10210679A (ja) 1997-01-20 1998-08-07 Hitachi Ltd 車両用充電発電装置
US6252317B1 (en) * 1998-03-04 2001-06-26 Edward N. Scheffer Electric motor with ring rotor passing through coils
JP3899686B2 (ja) * 1998-07-16 2007-03-28 株式会社明電舎 ガスタービン発電機の軸トルク監視装置
JP3899687B2 (ja) * 1998-07-16 2007-03-28 株式会社明電舎 ガスタービン発電機のシェアピン保護装置
US6184661B1 (en) * 1999-06-22 2001-02-06 C. E. Niehoff & Co. Regulator with alternator output current and input drive power control
DE10000920A1 (de) 2000-01-12 2001-07-19 Volkswagen Ag Einrichtung zur Erfassung des Drehmoments eines Generators eines Kraftfahrzeugs
JP3654128B2 (ja) 2000-04-06 2005-06-02 日産自動車株式会社 車両用制御装置
JP3509007B2 (ja) * 2000-06-29 2004-03-22 株式会社デンソー 車両用交流発電機
DE10040112B4 (de) 2000-08-17 2015-10-29 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Bestimmung eines Drehmoments einer elektrischen Maschine
EP1193825B1 (de) 2000-09-28 2004-10-20 Denso Corporation Steuersystem eines in einem Fahrzeug eingebauten Gerätes
JP3502040B2 (ja) * 2000-12-27 2004-03-02 本田技研工業株式会社 ブラシレスdcモータの定数検出装置およびブラシレスdcモータの制御装置およびブラシレスdcモータの定数検出用プログラム
FR2823028B1 (fr) 2001-03-28 2003-07-04 Renault Procede de determination du couple d'entrainement d'un alternateur
JP3846336B2 (ja) * 2001-06-07 2006-11-15 株式会社デンソー 車両用交流発電機の異常検出装置
JP3997987B2 (ja) * 2003-12-25 2007-10-24 株式会社デンソー 発電制御システム

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009041208B4 (de) * 2008-09-16 2015-11-05 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) Verfahren zum Schätzen des Ausgangsstroms eines Kraftfahrzeuggenerators (einer Lichtmaschine)
FR2965128A1 (fr) * 2010-09-16 2012-03-23 Bosch Gmbh Robert Procede et dispositif de gestion d'un generateur d'un systeme de recuperation d'energie d'un vehicule automobile
WO2012034818A3 (de) * 2010-09-16 2013-02-28 Robert Bosch Gmbh Verfahren und vorrichtung zum betreiben eines generators in einem rekuperationssystem eines kraftfahrzeuges
CN103097171A (zh) * 2010-09-16 2013-05-08 罗伯特·博世有限公司 用于驱动汽车的恢复系统中的发电机的方法和设备
US8847558B2 (en) 2010-09-16 2014-09-30 Robert Bosch Gmbh Method and device for operating a generator in a recuperation system of a motor vehicle
CN103097171B (zh) * 2010-09-16 2015-11-25 罗伯特·博世有限公司 用于驱动汽车的恢复系统中的发电机的方法和设备
DE102021129346A1 (de) 2021-11-11 2023-05-11 Seg Automotive Germany Gmbh Zusatzbeschaltung für einen Spannungsregler, Spannungsregler und Verfahren zum Betreiben einer Generatoreinheit

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