DE102005060859A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Ansteuerung eines Elektromotors - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung und/oder Regelung eines Elektromotors. Derartige Elektromotoren werden beispielsweise in Kraftfahrzeugen in Form von Pumpenmotoren eingesetzt. Allgemein ist vorgesehen, den Elektromotor aus einer Batterie und/oder mittels eines Generators mit elektrischer Energie zu versorgen. Die Steuerung und Regelung erfolgt dabei mittels einer hochfrequenten Pulsweitenmodulation (PWM). Der Kern der Erfindung besteht darin, dass beim Anlauf des Elektromotors mittels der PWM der zum Betrieb des Elektromotors notwendige Motorstrom kontinuierlich, beispielsweise vom Wert 0 aus, erhöht wird.

Description

  • Stand der Technik
  • Die Erfindung geht aus von einem Verfahren und einer Vorrichtung zum Betreiben eines durch Pulsweitenmodulation gesteuerten Elektromotors an einem Gleichspannungsnetz gemäß den unabhängigen Ansprüchen.
  • Ein derartiges Verfahren ist aus der DE 199 44 194 A1 bekannt, bei dem die Endstufe eines elektronisch kommutierbaren Motors über eine elektronische Steuereinheit mittels pulsweitenmodulierter Signale gesteuert wird. Hierbei wird der Elektromotor mit Spannungsimpulsen aus einem Gleichstromnetz versorgt entsprechend den von einer Sollwertstufe vorgegebenen Steuerspannungsimpulsen.
    •
  • Vorteile der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung und/oder Regelung eines Elektromotors. Derartige Elektromotoren werden beispielsweise in Kraftfahrzeugen in Form von Pumpenmotoren eingesetzt. Allgemein ist vorgesehen, den Elektromotor aus einer Batterie und/oder mittels eines Generators mit elektrischer Energie zu versorgen. Die Steuerung und/oder Regelung erfolgt dabei mittels einer hochfrequenten Pulsweitenmodulation (PWM). Der Kern der Erfindung besteht darin, dass beim Anlauf des Elektromotors mittels der PWM der zum Betrieb des Elektromotors notwendige Motorstrom kontinuierlich, beispielsweise vom Wert 0 aus, erhöht wird.
  • Der Vorteil bei einer derartigen Ansteuerung des Elektromotors liegt darin, dass Stromspitzen vermieden werden können, die durch die beim Anlauf von Elektromotoren auftretenden großen Anlaufströme entstehen. Derartige Stromspitzen können zu einer Schädigung der Batterie führen. Weiterhin können diese Stromspitzen einen dynamischen Spannungseinbruch hervorrufen, der bei anderen Verbrauchern, die ebenfalls von der Batterie und/oder dem Generator versorgt werden, zu einem Ausfall führen kann.
  • Vorteilhafterweise wird deshalb der Stromgradient, mit dem der Motorstrom kontinuierlich erhöht wird, auf einen vorgegebenen Maximalwert begrenzt.
  • Der Maximalwert, der ebenfalls als Sollwert ausgestaltet sein kann, kann dabei in Abhängigkeit von Betriebsparametern der Batterie und/oder des Generators vorgegeben werden. Typische Betriebsparameter stellen dabei den Entladestrom der Batterie und/oder den vom Generator erzeugten Stromanstieg dar. Darüber hinaus kann jedoch auch die bauliche Ausgestaltung des Generators verwendet werden, um den Maximalwert vorzugeben, beispielsweise durch die Bestimmung der vom Generator maximal erreichbaren Stromsteilheit. Letztere wird definiert als der Strom, der innerhalb einer vorgegeben Zeit durch den Generator erzeugt werden kann.
  • Um den Anstieg des Motorstroms bzw. den Stromgradienten zu begrenzen, kann in einer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, die Drehzahl des Elektromotors zu begrenzen. Dabei kann beispielsweise eine maximale Solldrehzahl verwendet werden, die in Abhängigkeit von der Batteriespannung vorgegeben wird. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, das Lastmoment, welches am Elektromotor anliegt oder vom Elektromotor aufgebracht werden muss, bei der Bestimmung der maximalen Solldrehzahl zu berücksichtigen.
  • In einer Ausgestaltung der Erfindung ist weiterhin vorgesehen, dass die zum Betrieb des Elektromotors vorgesehene Batterie bzw. der Generator weitere elektrische Verbraucher mit Energie versorgt. Dabei wird durch die vorliegende Erfindung verhindert, dass es bei Stromspitzen während des Anlaufs des Elektromotors zu einem Ausfall dieser weiteren Verbraucher kommt. In einer Weiterbildung der Erfindung kann auch vorgesehen sein, dass die kontinuierliche Erhöhung des Motorstroms bzw. der Stromgradient, auf den diese Erhöhung begrenzt ist, von der Versorgung der weiteren Verbraucher mit elektrischer Energie abhängig gemacht wird. So kann beispielsweise der Strombedarf für weitere Verbraucher in einem Fahrzeug wie etwa die Heizung, das Licht oder ein ACC (Adaptive Cruise Control) darstellen berücksichtigt werden, um den zulässigen Stromgradienten zu bestimmen.
  • In einer speziellen Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass lediglich der Elektromotor durch den Generator mit elektrischer Energie versorgt wird, wohingegen die weiteren elektrischen Verbraucher weitestgehend durch die elektrische Energie versorgt werden, die die Batterie liefert. Dabei ist durchaus auch denkbar, dass die Trennung der Versorgung nur während der Anlaufphase des Elektromotors stattfindet.
  • Weitere Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen bzw. aus den abhängigen Patentansprüchen.
  • Zeichnungen
  • 1 zeigt schematisch in einem Blockschaltbild eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Steuerung bzw. Regelung eines Elektromotors. Ein entsprechendes Schaltbild ist in 2 dargestellt. In 3 wird ein Ersatzschaltbild eines Elektromotors gezeigt. Ein Vergleich des Motorstroms mit und ohne Stromgradientenbegrenzung ist in 4 dargestellt. Die 5a bis 5c zeigen Darstellungen zur Erläuterung der Herleitung der Drehzahlbegrenzung.
  • Ausführungsbeispiel
  • Beim Betrieb eines Elektromotors kommt es beim Anlauf zu einem hohen Strombedarf. Wird der Elektromotor dabei durch eine Batterie mit elektrischer Energie versorgt, kann es zu einem Einbruch der durch die Batterie gelieferten Versorgungsspannung kommen. Dieser dynamische Spannungseinbruch kann andere Verbraucher beeinträchtigen, die ebenfalls an der Batterie angeschlossen sind. Vor allem beim Anlauf eines elektrischen (Pumpen-)Motors in einem Fahrzeug, beispielsweise bei der Druckerzeugung im Rahmen eines elektro-hydraulischen Bremssystems, kann eine derartige temporär erniedrigte Versorgungsspannung zu Problemen bei anderen im Fahrzeug befindlichen elektrischen Komponenten führen.
  • Als Abhilfe wird gemäß der vorliegenden Erfindung die dem Motor zugeführte Energie bzw. der zugeführte Motorstrom langsam erhöht, um ungewollt hohe Stromspitzen zu vermeiden und das Bordnetz des Fahrzeugs zu schonen.
    •
  • 1 zeigt schematisch eine mögliche Vorrichtung, mit der eine langsame bzw. kontinuierliche Erhöhung des Motorstroms am Elektromotor 180 erreicht werden kann. Dabei ist in einem Steuergerät 100 eine Verarbeitungseinheit 110 beispielsweise in Form eines Mikroprozessors oder eines ASICS vorgesehen, welche externe Daten auswertet und daraus Ansteuersignale ableitet, die den Elektromotor 180 und ggf. auch einen im Fahrzeug vorhandenen Generator 190 steuert bzw. regelt.
  • Als externe Daten können dabei Betriebsparameter des Elektromotors selbst erfasst werden, die mittels eines geeigneten Mittels 130 aufgenommen und an die Verarbeitungseinheit 110 weitergeleitet werden. Unter Betriebsparameter kann dabei auch das Druckverhältnis im hydraulischen Zweig vor und nach eines Pumpenmotors verstanden werden, das mittels Drucksensoren oder Modellen ermittelt werden kann. Darüber hinaus können als Betriebsparameter jedoch auch vorgegebene Ansteuerparameter des Elektromotors erfasst werden, die wahlweise in einem geeigneten Speicher direkt am Elektromotor oder im Steuergerät abgelegt werden können. Schematisch sei ein solcher Speicher durch den Block 120 dargestellt.
  • Zur Initiierung der kontinuierlichen Stromerhöhung ist weiterhin notwendig, dass eine Anforderung zur Inbetriebnahme des Elektromotors durch eine entsprechende Vorrichtung 140 erfasst wird. Diese Vorrichtung kann darüber hinaus auch das geforderte Lastmoment für den Elektromotor abfragen und an die Verarbeitungseinheit 110 leiten, damit dieses bei der Ansteuerung berücksichtig werden kann.
  • Ist in dem Fahrzeug, in dem das Steuergerät 100 eingesetzt wird, ein Generator 190 vorhanden, so können dessen Betriebsparameter ebenfalls zur Erzeugung der Ansteuersignale des Elektromotors 180 verwendet werden. Dazu wird beispielsweise mittels eines geeigneten Mittels 150 der aktuelle Betriebszustand des Generators 190 erfasst. Darüber hinaus ist auch denkbar, dass spezifische Bauparameter des Generators 190 berücksichtigt werden können, die in einem Speicher am Generator oder im Steuergerät abgelegt werden können. Als spezifischer Bauparameter kann beispielsweise die vom Generator maximal erzeugbare Stromsteilheit, d.h. der erzeugbare Strom innerhalb einer vorgegeben Zeit verstanden werden.
  • Zur Ansteuerung des Elektromotors 180 wird zudem der Zustand der Batterie 160 erfasst und berücksichtigt. Dabei ist vornehmlich auf den Ladezustand bzw. den Beanspruchungsgrad der Batterie durch weitere Verbraucher abzuzielen. Es ist jedoch auch möglich, gezielt die benötigte Versorgungsleistung der weiteren Verbraucher durch geeignete Mittel 170 zu erfassen, um eine Prognose über die Auslastung der Batterie 160 erstellen zu können. Eine derartige Prognose kann dabei ebenfalls in die Ansteuerung des Elektromotors 180 einfließen, beispielsweise wenn die Batterie die einzige Versorgungsspannung für die berücksichtigten Verbraucher liefert.
  • In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann auch vorgesehen sein, dass der Generator 190 ebenfalls in Abhängigkeit von den erfassten Daten und/oder in Abhängigkeit von der Ansteuerung des Elektromotor 180 betrieben werden kann.
  • In 2 ist ein schematisches Blockschaltbild dargestellt, in dem das Steuergerät 200 den Elektromotor 220 mittels einer Motorspannung UM bzw. eines Motorstroms IM steuert. Typischerweise wird eine derartige Steuerung durch eine (hochfrequente) Pulsweitenmodulation durchgeführt. Die Energieversorgung des Steuergeräts 200 bzw. des Elektromotors 220 wird im vorliegenden Fall durch eine Batterie 230, die eine Batteriespannung UBat liefert, und einen Generator 210 gesichert. Durch die Kombination der Batterie und des Generators kann das Steuergerät 200 bzw. der Elektromotor 220 mit einem höheren Strom IZul versorgt werden.
  • Da der Generator und die Batterie im Fahrzeug üblicherweise parallel geschaltet sind und der Generator nur mit einer gewissen Stromsteilheit (z.B. 300 bis 1000 A/s) nachgeregelt wird, wird bei einem sprungförmigen Einschalten des Motors der Strom aus der Batterie geliefert. Diese hohen Ströme können die Batterie schädigen. Durch die Vorgabe eines maximalen Stromgradienten, d.h. eines definierten Stromanstiegs in einer vorgegebenen Zeit bei der Ansteuerung des Motors während des Anlaufs kann eine derartige Schädigung vermieden werden. Wird zudem der Stromgradient an die Stromsteilheit des Generators angepasst, kann der zum Hochlaufen des Motors benötigte Motorstrom komplett durch den Generator des Fahrzeugs erzeugt werden. Dies verschont die Batterie vor hohen Stromsprüngen. Darüber hinaus werden bei einer derartigen Ansteuerung dynamische Spannungseinbrücke im Bordnetz vermieden, da die Batterie entlastet wird.
  • Der Vergleich der Beanspruchung eines Motoranlaufs mit und ohne Stromgradientenbegrenzung ist in 4 dargestellt. Aufgetragen ist dabei der für den Anlauf des Motors benötigte Motorstrom IM über der Zeit t. Der Verlauf gemäß 420 zeigt dabei den Motorstrom IM ohne Strombegrenzung mit einer sehr hohen Stromspitze kurz nach dem Start des Hochfahrens. Der gestrichelte Verlauf gemäß 400 zeigt hingegen einen kontinuierlichen Verlauf, der nach einer gewissen Zeit ebenfalls wie der Verlauf gemäß 420 in einen konstanten Strombedarf zum Betrieb des Motors übergeht.
  • In einem weiteren Ausführungsbeispiel können auch verschiedene Stromgradienten eingestellt werden, die je nach hydraulischer Leistungsanforderung eines im Fahrzeug vorhandenen ESP-Reglers erforderlich sind.
  • Da der Elektromotor typischerweise zusätzlich eine Drehzahlregelung aufweist, kann die Einstellung des maximalen Stromgradienten über die Vorgabe einer Solldrehzahl durchgeführt werden. Die so verwendete maximale Solldrehzahl errechnet sich dabei in einem besonderen Ausführungsbeispiel gemäß
    Figure 00060001
  • Die maximale Solldrehzahl lässt sich folgendermaßen herleiten: Wie anhand eines Ersatzschaltbildes eines Elektromotors (siehe 3) zeigen lässt, kann die Motorspannung UM in verschiedenen Teilspannung UR (Zuordnung zum ohmschen Widerstand 300 des Motors), UInd (Zuordnung zum induktiven Widerstand 320 des Motors) und UGen (Zuordnung zum generatorischen Anteil 340 des Motors) aufgespalten werden.
  • Die Systemgleichungen des Motors lassen sich aus Spannungsbilanz und Drallsatz herleiten und lauten:
    Figure 00070001
  • Die Zustände sind hierbei der Ankerstrom i und die Drehzahl ω. Die Parameter sind die Induktivität L, das Trägheitsmoment J, die Motorkonstante K und der Widerstand R. Die Eingänge des Systems sind die Stellgröße Versorgungsspannung U und das Lastmoment Tload.
  • Das Lastmoment ist abhängig von den an den Pumpenelementen anliegenden Drücken und der Drehzahl. In erster Näherung kann die Drehzahlabhängigkeit vernachlässigt werden.
  • Somit setzt sich das Lastmoment aus einem konstanten Reibanteil und einem druckabhängigen Lastanteil zusammen: Tload = Tfric + kload(pds – pss).
  • Hierbei stellt pds den druckseitigen und pss den saugseitigen Druck dar, deren Werte beispielsweise aus HIM (Hydraulikmodel des ESP) entnommen oder direkt durch Drucksensoren erfasst werden kann. Somit kann das Lastmoment als bekannt vorausgesetzt werden.
  • Im folgenden wird die Versorgungsspannung U so berechnet, dass sich die gewünschte Solldrehzahl einstellt. Grundlage hierfür ist die Theorie der flachen Systeme.
  • Wählt man als Ausgang die Drehzahl ω y = ω, (1.2)so erhält man durch die erste Ableitung und Einsetzen in die Systemgleichungen (1.1) eine Beziehung zwischen dem Ankerstrom i und der Drehbeschleunigung
    Figure 00070002
  • Bei weiterem Ableiten tritt die Versorgungsspannung U auf:
    Figure 00070003
  • Durch Auflösen nach U erhält man
    Figure 00070004
  • Diese Gleichung lässt sich aufgrund dem kleinen Einfluss der Induktivität vereinfachen. Durch Einsetzen der Sollgrößen erhält man somit eine Steuerung, die das System entlang der Solltrajektorie ωd bewegt:
    Figure 00080001
  • Der erste Term berücksichtigt hierbei die Trägheit des Motors, der zweite die durch Drehung induzierte Spannung und der dritte die benötigte Spannung aufgrund des Lastmoments.
  • Planung der Solltrajektorie
  • Die Abtastung des Steuergeräts beträgt 5 ms. Daher kann sowohl die Versorgungsspannung U als auch die Solltrajektorie ωd(t) in diesen Zeitschritten modifiziert werden. In einem ersten Schritt wird hier die Trajektorie über einen Abtastzyklus geplant. Dies ist in der 5a dargestellt.
  • Zum Zeitpunkt j wird somit die Solldrehzahl zum Zeitpunkt j + 1 so gewählt, dass sowohl Stellgrößenbeschränkungen eingehalten werden als auch der Stromgradient das geforderte Maximum nicht überschreitet. Auf die Berechnung des neuen Sollwertes ωd j+1 wird im folgenden näher eingegangen. Dazu ist zuerst die Berechnung der Regelung notwendig.
  • Berechnung der Regelung
  • Zur Regelung der Solldrehzahl wird ein linearer PI-Regler eingesetzt. Somit setzt sich der Regleranteil aus Proportional- und Integralanteil zusammen. In diskretisierter Schreibweise lassen sich somit die allgemeinen Reglergleichungen wie folgt anschreiben:
    Figure 00080002
  • Hierbei muß jedoch die Tatsache berücksichtigt werden, dass die zum Zeitpunkt j gehörende Versorgungsspannung U erst zum Zeitpunkt j + 1 ausgegeben wird und daher die Solltrajektorie um eine Abtastzyklus verschoben wird. Diese Sachverhalt wird in der 5b verdeutlicht.
  • Daher wird im Regler die aktuelle Drehzahl mit der Solldrehzahl des letzten Zyklus verglichen. Somit ergibt sich für den Regler folgende Gleichung: UjPI = (kp + ki)(ωj–1d – ωjmass ) + I. (3.1)
  • Steuerung und Regelung
  • Die Stellgröße U setzt sich aus Vorsteuerung Ud und Regelung UPI zusammen:
    Figure 00090001
  • Hierbei müssen die in der Steuerung verwendete Drehzahl und Drehbeschleunigung noch festgelegt werden. Die Drehbeschleunigung wird durch lineare Interpolation der Solldrehzahl zum Zeitpunkt j und j + 1 ermittelt
    Figure 00090002
  • Somit ergibt sich die Stellgröße Uj+1 zum Zeitpunkt j + 1 durch
    Figure 00090003
  • Hierbei ist zu beachten, dass lediglich der Steueranteil von der neuen Sollgröße ωd j+1 abhängt. Diese Gleichung wird im folgenden verwendet um Stellgrößenbeschränkungen zu verhindern
  • Einhaltung von Stellgrößenbeschränkungen
  • Die Drehzahlregelung erhält von übergeordneten Funktionen eine Solldrehzahl. Jedoch kann nicht gewährleistet werden, dass diese durch die Pumpe ausgeführt werden kann. Daher soll die Solldrehzahl zum nächsten Zeitpunkt (j + 1) so modifiziert werden, dass Stellgrößenbeschränkungen erfüllt werden und daher die Drehzahl durch die Pumpe erreicht werden kann. Im folgenden werden hierfür durch (3.4) eine obere Schranke ωj+1 max und untere Schranke ωj+1 min für die Solldrehzahl berechnet, innerhalb denen die Stellgrößenbeschränkungen eingehalten werden. Die Solldrehzahl wird durch die Schranken beschränkt:
    Figure 00100001
  • Die beiden Schranke lassen sich durch (3.4) errechnen. Durch Auflösen von (3.4) nach ωj+1 und einsetzen der Maximalspannung erhält man die obere Schranke:
    Figure 00100002
  • Durch Einsetzen der Minimalspannung U = Umin erhält man die untere Schranke.
  • Figure 00100003
  • Durch (4.1)–(4.3) kann somit gewährleistet werden, dass Stellgrößenbeschränkungen eingehalten werden. Jedoch können weiterhin sehr große Stromgradienten auftreten. Die Beschränkung der Stromgradienten wird im folgenden beschrieben.
  • Begrenzung des Stomgradienten
  • a. Begrenzung Motorstromgradient
  • Aus der Momentenbilanz (1.1) lässt sich der Strom im zum Zeitpunkt m in Abhängigkeit des Lastmoments und der Drehbeschleunigung ausdrücken.
  • Figure 00100004
  • Zur Begrenzung des Stromgradienten ist die Änderung des Stromes zwischen den Abtastschritten maßgebend. Durch (5.1) kann die Stromänderung in Abhängigkeit der Lastmomentänderung und der Drehbeschleunigungsänderung bestimmt werden:
    Figure 00100005
  • Durch Einsetzten der maximal erlaubten Stromänderung Δimax erhält man somit die maximale Drehbeschleunigung:
    Figure 00110001
  • Hierbei ist zu beachten, dass die Lastmomentänderung aufgrund des unbekannten Lastmomentes zum Zeitpunkt j + 1 durch die Lastmomentenänderung des letzten Zyklus approximiert wird. Somit erhält man durch lineare Approximation der Drehbeschleunigung eine weiter Bedingung für die neue Solldrehzahl ωd j+1:
    Figure 00110002
  • Die neue Solldrehzahl unterliegt somit neben den Beschränkungen aus (4.1) der Beschränkung ωj+1d ≤ ωj+1i . (5.6)
  • Unter nominalen Bedingungen (keine Modellfehler, ideale Lastmomentabschätzung) kann somit durch Bedingung (5.6) der erlaubte Motorstromgradient eingehalten werden. Es ist zu beachten, daß sowohl Modellfehler als auch fehlerhafte Lastmomentabschätzungen zu Abweichungen führen können.
  • b. Begrenzung Batteriestromgradient
  • Maßgebend für die Bordnutzbelastung ist nicht direkt der Motorstrom imot, sondern der vom PWM Generator benötigte Batteriestrom ibat. In der 5c ist der PWM-Generator mit seinen Schnittstellen skizziert.
  • Aufgrund der Glättung des Batteriestroms durch Filter und der hohen Taktfrequenz wird hier von gemittelten Gleichspannungen ausgegangen. In Abhängigkeit des PWM-Tastverhältnisses und der Batteriespannung wird die Motorspannung berechnet: Umot = PWMUbat. (5.7)
  • Betrachtet man die Leistungsbilanz des PWM-Generators Ubatibat = Umotimot erhält man für den Batteriestrom ibat = imotPWM. (5.8)
  • Für den Stromgradienten der Batteriespannung gilt somit: i .bat = i .motPWM + imotPW .Moder geschrieben mit Differenzen folgt Δij+1bar = Δij+1mot PWMj + ijmot ΔPWMj+1. (5.9)
  • Der Motorstrom des letzten Zyklus imot j und die PWMj können hierbei aus bekannten Größen des letzten Zyklus berechnet werden:
    Figure 00120001
  • Die Motorstromdifferenz lässt sich mit Hilfe der Bewegungsgleichung wie folgt ausdrücken
  • Figure 00120002
  • Ersetzt man die Drehbeschleunigung des j + 1 Zykluses durch die entsprechende Differenzenapproximation erhält man
    Figure 00120003
  • Die Änderung der PWM berechnet sich aus dem Quotient von Versorgungsspannung U zu Batteriespannung Ubat:
    Figure 00120004
  • Die Berechnung der Versorgungsspannung U wurde bereits oben hergeleitet (siehe (3.4)):
    Figure 00120005
  • Um Rückwirkungen der Regelung auf die Trajektorienplanung zu verhindern wird hierbei der Regelanteil vernachlässigt.
  • Setzt man dies in die Änderung der PWM ein:
    Figure 00130001
  • Durch Einsetzen von (5.12) und (5.15) in (5.9) erhält man
    Figure 00130002
  • Oder aufgelöst nach der Drehzahl ωj+1:
    Figure 00130003
  • Setzt man für die Batteriestromänderung den maximal erlaubten Wert ein, erhält man die zugehörige Solldrehzahl:
    Figure 00130004

Claims (11)

  1. Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung eines Elektromotors, wobei vorgesehen ist, dass – der Elektromotor (180, 220) aus einer Batterie (130, 230) und/oder einem Generator (150, 190, 210) mit elektrischer Energie versorgt wird und – zur Steuerung und/oder Regelung eine hochfrequente pulsweitenmodulierte Spannung an den Elektromotor angelegt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der beim Anlauf des Elektromotors zum Betrieb des Elektromotors aus der Batterie und/oder dem Generator zugeführte Motorstrom (IM) kontinuierlich erhöht wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Anstieg des Motorstroms in einer vorgebbaren Zeit auf einen vorgegebenen Sollwert begrenzt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Sollwert in Abhängigkeit von Betriebsparametern – des Generators und/oder – der Batterie vorgegeben wird, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass der Sollwert in Abhängigkeit – vom erzeugten Stromanstieg des Generators und/oder – vom Entladestrom der Batterie vorgegeben wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor zur Begrenzung des Stromgradienten höchstens mit einer vorgegebenen Solldrehzahl (ω j+1 / i) betrieben wird, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass die Solldrehzahl in Abhängigkeit von – der Batteriespannung, und/oder – dem Lastmoment am Elektromotor vorgegeben wird.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vorgesehen ist, dass weitere Verbraucher (160) durch die Batterie und/oder den Generator mit elektrischer Energie versorgt werden, wobei die kontinuierliche Erhöhung in Abhängigkeit von der Versorgung der weiteren Verbraucher mit elektrischer Energie vorgesehen ist.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Versorgung der weiteren Verbraucher durch die Batterie erfolgt, wohingegen eine Versorgung des Elektromotors wenigstens während der Anlaufphase durch den Generator erfolgt.
  7. Vorrichtung zur Steuerung und/oder Regelung eines Elektromotors, wobei – der Elektromotor (180, 220) mittels einer Batterie (130, 230) und/oder einem Generator (150, 190, 210) mit elektrischer Energie versorgt wird und – ein Mittel (100, 200) zur Steuerung und/oder Regelung des Elektromotors mittels einer an den Elektromotor angelegten hochfrequenten pulsweitenmodulierten Spannung dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel beim Anlauf des Elektromotors den zum Betrieb des Elektromotors aus der Batterie und/oder dem Generator zugeführten Motorstrom (IM) kontinuierlich erhöht.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel den Anstieg des Motorstroms in einer vorgebbaren Zeit auf einen vorgegebenen Sollwert begrenzt.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel den Sollwert in Abhängigkeit – von Betriebsparametern des Generators und/oder – der Batterie vorgibt, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass – der Sollwert in Abhängigkeit vom erzeugten Stromanstieg des Generators und/oder – vom Entladestrom der Batterie vorgegeben wird.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor zur Begrenzung des Stromgradienten höchstens mit einer vorgegebenen Solldrehzahl (ω j+1 / i) betrieben wird, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass die Solldrehzahl in Abhängigkeit von – der Batteriespannung, und/oder – dem Lastmoment am Elektromotor vorgegeben wird.
  11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass vorgesehen ist, dass weitere Verbraucher (160) durch die Batterie und/oder den Generator mit elektrischer Energie versorgt werden, wobei die kontinuierliche Erhöhung in Abhängigkeit von der Versorgung der weiteren Verbraucher mit elektrischer Energie vorgesehen ist, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass eine Versorgung der weiteren Verbraucher durch die Batterie erfolgt, wohingegen eine Versorgung des Elektromotors wenigstens während der Anlaufphase durch den Generator erfolgt.
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