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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abbremsen eines Verbrennungsmotors bei dessen Auslaufen nach dem Abschalten des Verbrennungsmotors. Unter Auslauf wird die Eigenbewegung beispielsweise der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors verstanden, wie sie nach dem Abschalten der Zündung noch vorhanden sein kann. Zu der Erfindung gehört auch ein Kraftfahrzeug, das dazu ausgelegt ist, das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen.
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Das Abschalten eines Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeugs, insbesondere im Start-Stopp-Betrieb, kann aufgrund des Auslaufs des Verbrennungsmotors für einen Benutzer des Kraftfahrzeugs unkomfortabel sein. Grund dafür können im Kraftfahrzeug spürbare Vibrationen oder Schüttelbewegungen sein, die der Verbrennungsmotor beim Auslauf verursachen kann. Dies liegt z. B. an den Ladungswechselverlusten und den Komprimierungsdrücken der einzelnen Zylinder oder der Massenträgheit.
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Aus der
DE 10 2009 045 886 A1 ist bekannt, zu überprüfen, ob ein Abbremsen eines Verbrennungsmotors unter Zuhilfenahme eines durch den Starter-Generator aufgebauten Bremsmoments erforderlich sein kann. Dies kann beispielsweise dann der Fall sein, wenn eine Drehzahl des Verbrennungsmotors noch größer ist als ein vorgegebener Drehzahlschwellenwert. Während des Auslaufens sorgt eine Steuereinheit dann dafür, dass der Starter-Generator, dessen Erregerwicklung mit einem Erregerstrom beaufschlagt ist, weder eine unerwünscht hohe elektrische Leistung noch eine unerwünscht hohe mechanische Leistung abgibt oder aufnimmt. Dies geschieht durch eine entsprechende Ansteuerung des Ständers des Starter-Generators, beispielsweise durch eine feldorientierte Regelung oder bei einem blockkommutierten System durch eine Vorkommutierung.
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Aus der
DE 195 32 128 A1 ist bekannt, mittels einer elektrischen Maschine ein Kraftfahrzeug oder dessen Verbrennungsmotor abzubremsen. Hierzu wird die elektrische Maschine in den Generatorbetrieb geschaltet. Die elektrische Maschine wird des Weiteren als Starter und als Booster verwendet.
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Aus der
WO 02/06072 A1 ist ein Kraftfahrzeug bekannt, das einen elektrischen Generator in Form eines integrierten Starter-Generators aufweist. Zur Entlastung der Betriebsbremse des Kraftfahrzeugs kann mittels des Generators ein Bremsmoment erzeugt werden. Falls die Batterie des Kraftfahrzeugs vollständig aufgeladen ist, so darf der Generator nicht generatorisch betrieben werden und kann demzufolge auch nicht zur Bremswirkung beitragen.
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Aus der
DE 101 23 037 A1 ist ein Verfahren zum Abstellen einer Brennkraftmaschine beschrieben, mittels welchem ein „Abstellschütteln” der Brennkraftmaschine unterdrückt wird. Mithilfe einer elektrischen Maschine, beispielsweise eines Kurbelwellenstartergenerators, wird ein Momentenverlauf erzeugt, der das Schütteln dämpft und den Motor möglichst schnell zum Stillstand bringt. Prinzipiell ist es hierbei ausreichend, wenn bei der elektrischen Maschine das Moment ein einziges Vorzeichen aufweist. Der Momentenverlauf wird mittels einer Regelung eingestellt.
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Aus der
DE 198 17 497 A1 ist bekannt, dass zum Starten eines Verbrennungsmotors eine elektrische Maschine genutzt werden kann, die als Drehstromasynchronmaschine ausgestaltet ist.
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Aus der
DE 28 55 330 A1 ist eine Steuerungseinrichtung für ein Ein-Aus-Schalten und eine Bremsung eines Asynchronmotors beschrieben. Die Bremsung des Asynchronmotors erfolgt mittels Gleichstrom, der in die Statorspulen der Asynchronmaschinen eingespeist wird.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in einem Kraftfahrzeug das beim Auslaufen des Verbrennungsmotors mögliche Rütteln im Kraftfahrzeug zu vermeiden.
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Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich durch die Merkmale der abhängigen Patentansprüche.
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Erfindungsgemäß bereitgestellt wird ein Verfahren zum Abbremsen eines Verbrennungsmotors bei dessen Auslaufen nach dem Abschalten des Verbrennungsmotors. Unter Abschalten ist insbesondere zu verstehen, dass eine Stromzufuhr zu den Zündkerzen des Verbrennungsmotors unterbrochen wird. Gemäß dem Verfahren wird eine Kopplungseinrichtung zum mechanischen Koppeln des Verbrennungsmotors mit einem Rotor einer elektrischen Asynchronmaschine bereitgestellt. Insbesondere ist eine Kurbelwelle des Verbrennungsmotors mit dem Rotor mechanisch gekoppelt. Das erfindungsgemäße Verfahren kennzeichnet sich dadurch aus, dass in eine Statorwicklung eines Stators der Asynchronmaschine ein Gleichstrom eingeprägt wird, d. h. die Statorwicklung wird mit einem Gleichstrom beaufschlagt. Eine andere Bezeichnung für Stator ist auch Ständer. Durch den Gleichstrom wird ein stationäres magnetischen Statorfeld erzeugt, d. h. das sonst übliche magnetische Drehfeld steht still, d. h. die Drehgeschwindigkeit beträgt Null Umdrehungen pro Minute. Die Statorwicklung kann in bekannter Weise mehrere Phasenleiter für einen Drehstrom aufweisen, d. h. die Statorwicklung kann in bekannter Weise mehrere Spulen aufweisen. Das Einprägen eines Gleichstroms in die Statorwicklung bewirkt, dass eine oder mehrere der Phasen und/oder Spulen mit einem Gleichstrom beaufschlagt sind.
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Bei einer Drehung des Rotors, wie sie durch den auslaufenden Verbrennungsmotor aufgrund der mechanischen Kopplung bewirkt sein kann, wird dann mittels des stationären magnetischen Statorfeldes ein Strom in einer Rotorwicklung oder einen Käfigläufer des Rotors induziert. Hierdurch wird der Rotor mit einem Bremsmoment beaufschlagt. Dies erfolgt drehrichtungsunabhängig, d. h. das Bremsmoment wirkt unabhängig von einer Drehrichtung des Rotors dahingehend, dass der Rotor gebremst wird, also seine Drehzahl reduziert wird. Mittels der mechanischen Kopplungseinrichtung wird das Bremsmoment von dem Rotor zum Verbrennungsmotor übertragen.
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Durch das erfindungsgemäße Verfahren ergibt sich der Vorteil, dass ohne eine aufwändige Regelelektronik drehrichtungsunabhängig ein Bremsmoment auf den Verbrennungsmotor wirkt. Hierdurch wird das Auslaufen des Verbrennungsmotors verkürzt und auch effektiv ein Drehrichtungswechsel oder Überschwingen beispielsweise der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors vermieden oder zumindest gedämpft.
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Unter einem Gleichstrom ist im Zusammenhang mit der Erfindung auch ein gepulster Strom zu verstehen, der durch die Induktivität der Spulenwicklung einen Oberwellenanteil (Englisch: Ripple) aufweist. Im Einschaltzustand eines Leistungshalbleiters steigt der Strom an, im ausgeschalteten Zustand sinkt der Strom wieder. Die Folge ist ein Dreieckverlauf, der eine Sonderform des Gleichstromes ist. Der Gleichstrom in der Asynchronmaschine kann diesen Verlauf aufweisen.
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Bei der Erfindung weist ein Drehmomentverlauf des Bremsmoments über der Drehzahl, d. h. die Funktion Drehmomentverlauf in Abhängigkeit von der Drehzahl, an der Stelle Null Umdrehungen, d. h. im Ursprung, eine Flankensteilheit von betragsmäßig von mehr als 4 Nm pro 100 Umdrehungen, insbesondere mehr als 8 Nm pro 100 Umdrehungen, vorzugsweise wenigstens 1 Nm pro 10 Umdrehungen, insbesondere wenigstens 2 Nm pro 10 Umdrehungen, auf. Hierdurch wird in vorteilhafter Weise das beschriebene Überschwingen der Drehbewegung des Rotors gedämpft. Die beschriebene Flankensteilheit kann insbesondere durch Einstellen einer Stromstärke des Gleichstroms eingestellt werden.
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Zusätzlich oder alternativ dazu wird das Einprägen des Gleichstroms bei einer Drehzahl kleiner als 500, insbesondere kleiner als 300, begonnen. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass eine Erhitzung der Asynchronmaschine aufgrund des Gleichstroms derart gering bleibt, dass die Asynchronmaschine schonend betrieben wird, insbesondere nicht überhitzt wird.
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In einer Ausführungsform der Erfindung ist die beschriebene mechanische Kopplung durch einen Riemenantrieb bereitgestellt. Die mechanische Kopplungseinrichtung weist also einen Antriebsriemen oder kurz Riemen auf. Durch die Elastizität des Riemens des Riemenantriebs ist in vorteilhafter Weise vermieden, dass der Verbrennungsmotor durch Einprägen des Gleichstroms in die Statorwicklung mit einem Ruck angehalten wird, was wiederum zu einer spürbaren Vibration im Kraftfahrzeug führen könnte.
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In einer Ausführungsform wird das Abschalten des Verbrennungsmotors durch eine Start-Stopp-Automatik durchgeführt. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass auch im Start-Stopp-Betrieb des Kraftfahrzeugs ein rüttelfreies Abschalten des Verbrennungsmotors möglich ist, d. h. ein Abschalten, durch welches ein Benutzer des Kraftfahrzeugs keine unerwünschten Vibrationen beim Auslaufen des Verbrennungsmotors spürt.
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In einer Ausführungsform wird der Gleichstrom mittels eines Niedervolt-Bordnetzes in die Statorwicklung eingeprägt. Unter einer elektrischen Niedervolt-Spannung ist hier eine elektrische Spannung mit einem Betrag kleiner als 60 Volt zu verstehen. Bisher ist die Verwendung einer Asynchronmaschine an einem Niedervolt-Bordnetz eines Kraftfahrzeugs nicht bekannt. Die Verwendung einer Asynchronmaschine an einem Niedervolt-Bordnetz hat sich als besonders vorteilhaft aufgrund der Stoßbelastbarkeit einer Asynchronmaschine erwiesen. Sie kann eine Stoßlast von bis zu zweimal ihrer Nennlast für die Dauer des Auslaufs aufnehmen.
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In einer Ausführungsform wird als Asynchronmaschine ein Starter des Verbrennungsmotors bereitgestellt. Dieser weist den Vorteil auf, dass er eine Statorwicklung aufweist, die aufgrund seiner Eignung als Starter bereits eine große Stromtragfähigkeit aufweist. Somit sind keine aufwändigen Umgestaltungen zum Nutzen des Starters als Bremse für den Auslauf des Verbrennungsmotors nötig. Insbesondere ist eine thermische Kapazität eines Starters ausreichend.
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In einer Ausführungsform wird als Asynchronmaschine ein Generator eines Bordnetzes des Kraftfahrzeugs bereitgestellt. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass eine bereits in Zusammenhang mit dem Generatorbetrieb vorhandene Kopplung der Statorwicklungen mit einem Gleichspannungs-Zwischenkreis für das Erzeugen des Gleichstroms genutzt werden kann. Insbesondere kann ein Zwischenkreiskondensator als Energiepuffer genutzt werden.
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Wie bereits ausgeführt, gehört zu der Erfindung auch ein Kraftfahrzeug. Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug weist den Verbrennungsmotor und die Asynchronmaschine sowie eine Steuervorrichtung auf. Erfindungsgemäß ist das Kraftfahrzeug dazu ausgelegt, eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen. Hierzu ist die Steuervorrichtung dazu ausgelegt ist, in einer Auslaufphase des Verbrennungsmotors nach dessen Abschalten und vor dessen Stillstand durch Ansteuern einer Leistungselektronik der Asynchronmaschine in eine Statorwicklung eines Stators der Asynchronmaschine einen Gleichstrom einzuprägen. Als Steuervorrichtung kann beispielsweise das Steuergerät des Verbrennungsmotors und/oder das Steuergerät für die Asynchronmaschine genutzt sein. Es kann eine entsprechende Steuersoftware auf dem Steuergerät installiert sein. Die Leistungselektronik kann mit einfachen, dem Fachmann bekannten schaltungstechnischen Maßnahmen dazu ausgelegt sein, den beschriebenen Gleichstrom in Abhängigkeit von einem Steuersignal einer Steuervorrichtung bereitzustellen. Beispielsweise können in einem Wechselrichter eine oder mehrere Halbbrücken mit einem konstanten Steuersignal angesteuert werden, so dass zumindest ein Leistungshalbleiter des Wechselrichters, z. B. ein Transistor, für die Dauer des Auslaufs unveränderlich in einen leitenden oder sperrenden Zustand geschaltet sind.
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Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug ist bevorzugt als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgestaltet.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung des Kraftfahrzeugs sieht vor, dass die Asynchronmaschine durch einen riemengetriebenen Starter-Generator bereitgestellt ist. Hierdurch ergeben sich die bereits in Zusammenhang mit dem Riemenantrieb, dem Stator und dem Generator beschriebenen Vorteile in Kombination.
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Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:
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1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs;
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2 ein Diagramm mit einer Kurvenschar von Drehmomentverläufen eines Bremsmoments über der Drehzahl;
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3 ein Diagramm mit einem schematisierten Verlauf eines gepulsten Stromes,
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4. ein Schaltbild mit einem Leistungshalbleiter im Einschaltzustand, wodurch ein Stromanstieg bei dem gepulsten Strom bewirkt wird; und
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5 das Schaltbild von 4 mit dem Leistungshalbleiter im Ausschaltzustand, wodurch ein Stromabfalls bei dem gepulsten Strom bewirkt wird.
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Bei dem im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung. Bei dem Ausführungsbeispiel stellen aber die beschriebenen Komponenten der Ausführungsform jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren ist die beschriebene Ausführungsform auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.
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1 zeigt eine schematisierte Draufsicht auf ein Kraftfahrzeug 1, bei dem es sich beispielsweise um einen Kraftwagen, insbesondere einen Personenkraftwagen, handeln kann. Dargestellt ist eine Fahrzeugfront 2, in der sich ein Motorraum 3 befinden kann. Zur besseren Orientierung sind die Vorderreifen 4, die Frontscheinwerfer 5 und eine Frontscheibe oder Windschutzscheibe 6 dargestellt.
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Das Kraftfahrzeug 1 kann einen Verbrennungsmotor 7 aufweisen, bei dem es sich beispielsweise um einen Otto-Motor oder einen Diesel-Motor handeln kann. Das Kraftfahrzeug 1 kann in an sich bekannter Weise eine Start-Stopp-Automatik aufweisen, durch welche der Verbrennungsmotor 7 bei einem kurzen Anhalten des Kraftfahrzeugs 1, beispielsweise an einer roten Ampel, abgeschaltet wird. Hierzu kann eine Steuervorrichtung 8 bereitgestellt sein, die beispielsweise durch ein Steuergerät realisiert sein kann.
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Beim Abschalten des Verbrennungsmotors 7, wenn dieser ausläuft, d. h. eine Nockenwelle 10 trotz abgeschalteter Zündung, also bei unterbrochener Stromzufuhr für die Zündkerzen 9, eine sich verlangsamende Rotationsbewegung ausführt, ergibt sich bei dem Kraftfahrzeug 1 keine unerwünschte Rüttelbewegung, die ein (nicht dargestellter) Fahrer des Kraftfahrzeugs 1 nach dem Abschalten des Verbrennungsmotors 7 spüren könnte.
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Hierzu kann der Verbrennungsmotor 7 über eine Kopplungseinrichtung 11 mit einer Asynchronmaschine 12 des Kraftfahrzeugs 1 mechanisch gekoppelt sein. Die Kopplungseinrichtung 11 kann beispielsweise ein Riemenantrieb mit einem Riemen 13 umfassen. Der Riemenantrieb 11 kann beispielsweise mit der Kurbelwelle 10 an einer Seite 14 des Verbrennungsmotors 7 gekoppelt sein, welche einer Seite 15 des Verbrennungsmotors 7 gegenüberliegt, an welcher der Verbrennungsmotor 7 mit einem (nicht dargestellten) Getriebe und/oder einer Antriebswelle 16 eines Antriebsstrangs des Kraftfahrzeugs 1 gekoppelt sein kann.
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Die Asynchronmaschine 12 kann einen Stator 17 mit einer Statorwicklung 18 aufweisen. In dem Stator 17 kann ein drehbar gelagerter Rotor 19 angeordnet sein. Eine Welle 20 des Rotors 19 kann mit der Kopplungseinrichtung 11 gekoppelt sein. Hierdurch kann eine Drehbewegung des Rotors 19 mechanisch mittels des Riemens 13 mit einer Drehbewegung der Kurbelwelle 10 gekoppelt sein. Der Rotor 19 kann in an sich bekannter Weise einen Kurzschlusskäfig oder eine Rotorwicklung 21 aufweisen.
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Mittels der Asynchronmaschine 12 kann in an sich bekannter Weise ein Motorbetrieb zum Anlassen des Verbrennungsmotors 7 und/oder ein Generatorbetrieb zum Erzeugen eines Generatorstroms für das Bordnetz 22 bereitgestellt sein. Hierzu kann die Statorwicklung 18 beispielsweise über eine Leistungselektronik 23 mit dem Bordnetz 22 gekoppelt sein. Die Leistungselektronik 23 kann in an sich bekannter Weise beispielsweise einen Wechselrichter und/oder einen Umrichter umfassen.
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Um bei dem Kraftfahrzeug 1 das beschriebene Rütteln beim Auslaufen des Verbrennungsmotors 7 zu verhindern, kann die Leistungselektronik 24 dazu ausgelegt sein, in Abhängigkeit von einem Steuersignal S der Steuervorrichtung 8 die Statorwicklung 18 mit einem Gleichstrom I zu beaufschlagen. Hierzu können z. B. Halbbrücken eines Wechselrichters stationär betrieben werden, so dass beispielsweise Leistungshalbleiterschalter, z. B. Transistoren, die Statorwicklung einerseits und eine Plus-Leitung und eine Minus-Leitung andererseits ohne Polaritätsumkehr dauerhaft oder in einem gepulsten Betrieb miteinander verbinden.
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Das durch den Gleichstrom I in der Statorwicklung 21 erzeugte magnetische Statorfeld 19 induziert bei einer Drehbewegung des Rotors 19 einen Gegenstrom K in der Rotorwicklung 21, wodurch der Rotor 19 drehrichtungsunabhängig mit einem Bremsmoment beaufschlagt wird, das über die mechanische Kopplungseinrichtung 11 auf beispielsweise die Kurbelwelle 10 des Verbrennungsmotors 7 übertragen wird. Hierdurch wird der Verbrennungsmotor 7 nach dem Abschalten drehrichtungsunabhängig so weit abgebremst, bis er stillsteht.
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In 2 ist veranschaulicht, welches Bremsmoment T der Asynchronmaschine 12 in der Welle 20 mittels des Gleichstroms I erzeugt werden kann, das zum Abbremsen des Verbrennungsmotors 7 mittels der Kopplungseinrichtung 11 übertragen werden kann.
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Dargestellt ist über der Drehzahl n des Rotors 19 das Bremsmoment T bezogen auf ein maximales Bremsmoment Tmax, das beispielsweise durch den Riemen 13 begrenzt oder vorgegeben sein kann. Die Drehzahl n ist angegeben als „Umdrehungen pro Minute (RPM-Rounds per Minute)”. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, den Verbrennungsmotor 7 durch Ansteuern beispielsweise eines Wechselrichters von einer Drehzahl in einem Bereich BreakRPMStart bis zu einer Drehzahl BreakRPMStopp durch einen Regelbetrieb abzubremsen und dann beispielsweise bei einer Drehzahl in einem Bereich von 500 RPM bis 300 RPM mittels der Leistungselektronik 23 durch Erzeugen des Steuersignals S die Ständerwicklung 18 mit dem Gleichstrom I zu beaufschlagen.
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Das sich ergebende Bremsmoment kann durch einen Betrag des Gleichstroms |I| eingestellt werden, wodurch sich in Abhängigkeit vom eingestellten Gleichstrom I einer der dargestellten Drehmomentverläufe ergibt. Durch einen Pfeil ist angedeutet, dass mit zunehmendem Betrag des Gleichstrom |I| auch das Bremsmoment steigt. Der Betrag des Gleichstroms |I| kann z. B. durch einen gepulsten Betrieb von Halbbrücken eines Wechselrichters eingestellt werden.
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Eine Begrenzung auf das maximale Drehmoment Tmax kann mittels einer entsprechenden, an sich bekannten Regelung erreicht werden, die durch einen Begrenzer bei einem Wert TBreakAdjust auf Tmax begrenzt sein kann. Hierdurch wird ein Durchrutschen des Riemens 13 verhindert.
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In 2 ist des Weiteren dargestellt, dass im Ursprung 24, an der Stelle „Null Umdrehungen”, sich eine mathematische Steigung oder Flankensteilheit 25 ergibt, die einen Betrag aufweist, der größer als 40 Nm pro 400 Umdrehungen sein kann. Hierdurch wird der Verbrennungsmotor 7 quasi festgehalten. Zudem wird wirkungsvoll ein Überschwingen des Verbrennungsmotors 7, also beispielsweise der Kurbelwelle 10, gedämpft. Die Flankensteilheit 25 ist in 2 durch ein Steigungsdreieck repräsentiert.
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Bei der Asynchronmaschine 12 kann es sich insbesondere um einen Starter-Generator handeln. Bei Verwendung eines Riemenantriebs ergibt sich hierdurch ein riemengetriebener Stator-Generator RSG. Wenn der RSG in der Zeit des Auslaufens in der beschriebenen Weise ein zusätzliches Bremsmoment auf den Riementrieb gibt, führt dies nachweislich zu einem besseren und komfortableren Motor-Stopp. Hierzu kann im RSG eine Funktion „asynchrones Bremsen” implementiert werden, die festbedatet einen definierten Drehmomentverlauf über der Drehzahl für den Riementrieb aufgeprägt. Mit „asynchron” ist hierbei gemeint, dass stets der Drehbewegung des Verbrennungsmotors 7 entgegengewirkt wird. „Festbedatet” bedeutet, dass der Betrag des Gleichstroms |I| nicht aufwändig mittels einer Regelung nachgeführt werden muss, sondern ein fest vorgegebener Betrag |I| beispielsweise beim Auslegen des Kraftfahrzeugs 1 in der Entwicklung ausreicht, um den gewünschten vorteilhaften Effekt zu erzielen. Entsprechend ergibt sich dann einer der in 2 dargestellten Drehmomentverläufe.
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Vorteil des Einprägens eines Gleichstroms in die Statorwicklung ist, dass beim Nulldurchgang der Drehzahl ein Schwingen der Drehzahl der Kurbelwelle um den Nullbereich effektiv reduziert wird. Der Drehmomentverlauf ist auch drehrichtungsunabhängig, was die Applikation vereinfacht. Ein Andrehen entgegen dem Uhrzeigersinn wird dadurch ebenfalls verhindert.
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Bei einer Asynchronmaschine induziert allgemein der Ständer im Läufer oder Rotor einen Strom. Der fließende Strom im Läufer führt nun zu einem Gegenmagnetfeld. Solange die Drehzahl des Ständerfelds und die des Rotors unterschiedliche ist, wird Spannung induziert und der Rotor dreht sich. Um das Abbremsen der Kurbelwelle zu erreichen, dreht sich das Feld des Ständers nicht, oder wenig. Da sich der Rotor nach wie vor im Ständermagnetfeld dreht, wird Spannung induziert, was je nach Betrag des Gleichstroms |I| zu einem der Drehmomentverläufe aus der Schar gemäß 2 führt.
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Im Folgenden ist auf der Grundlage von 3 bis 5 die Erzeugung eines gepulsten Stroms erläutert. In 3 ist ein zeitlicher Verlauf 26 eines gepulsten Spulenstroms I einer einzelnen Spule oder Phase der Spulenwicklung 18 aufgetragen. Ein zeitlicher Verlauf 27 eines gemittelten Stromwerts veranschaulicht den Gleichstromcharakter des Verlaufs 26. Zum Erzeugen des gepulsten Spulenstroms I in einer Phase oder Spule kann die Leistungselektronik 23 eine Halbbrücke 28 mit Leistungshalbleitern 29 und 30 aufweisen, z. B. MOSFETs (Metal Oxide Semiconductor Field Effekt Transistor – Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor). In 4 ist der Leistungshalbleiter 29 im Einschaltzustand, im 5 im Ausschaltzustand gezeigt. Die Schaltzustände können innerhalb eines Schaltzyklus (Englisch: Duty Cycle) mit der Zyklusdauer Tpwm gewechselt werden, wobei die Einschaltdauer hier mit D und die Ausschaltdauer mit D' bezeichnet ist. Während einer Periode des Schaltzyklus werden die Leistungshalbleiter 29, 30 in einem Verhältnis D und D' angesteuert. Während D fällt die Batteriespannung des Bordnetzes 22 als Spulenspannung U über der Spule und den Lasten ab, der Spulenstrom I steigt. Während D' sinkt der Spulenstrom I, die Spulenspannung U polt sich um und liegt nun an den Lasten an.
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Insgesamt zeigt das Beispiel, wie durch die Erfindung die Funktion des asynchronen Bremsens des 48 V-RSGs während Motorstopphase mittels einer Asynchronmaschine bereitgestellt werden kann.
