JP6594447B2 - 自動車における多相電気機械をスイッチオンするための方法 - Google Patents
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Description
発電機的又は電動機的に動作可能である、自動車における電気機械は公知である。この種の電気機械は、大抵は、励磁電流が通電可能である励磁巻線(回転子巻線)を有する回転子と、相電圧ベクトルを有する多相の相電圧が印加可能である多相固定子巻線を有する固定子とを備えている。
本発明によれば、独立請求項の特徴を備えている、自動車における多相電気機械をスイッチオンするための方法並びにそれを実施するための計算ユニット及びコンピュータプログラムが提案されている。有利な実施形態は、従属請求項、及び、以下の明細書の態様である。
この方法の過程においては、電気機械をスイッチオンするための最適なスイッチング時点が決定される。PWMモードにより、相電圧は、特に磁極ホイール電圧に対応して印加可能となり、そのため実質的に0Aの相電流が生じる。磁極ホイール電圧に影響を与える少なくとも1つのパラメータの評価により、PWMモードとバーストモードとの間で切り替わり、それに伴って電気機械がスイッチオンされる、即ち、電動機的に動作するか又は発電機的に動作する最適な時点が決定される。この時点は、不所望な電流ピークが生じないように決定される。それにより、電気機械のスイッチオンの際の高い電気的及び機械的負荷が回避される。
図1は、自動車の構成要素を概略的に示している。この自動車は、電気機械110を備えており、これは、以下においては、例えば他励式同期発電機を起点とするものとする。電気機械110は、自動車の内燃機関109を介して、例えば発電機的に動作させることが可能である。この電気機械110は、相応の結合手段、例えばベルトドライブ又はシャフトの形態の機械的接続部108を介して、内燃機関109と、トルクが伝達されるように接続されている(以下においては、トルク伝達結合とも称する)。また、代替的に、この電気機械110は、電動機的にも動作可能であり、その際には、内燃機関109を支援することができる。
Up=ΨR(2π/60)ω
に従って行われる。ΨRは、励磁電流Ifによって生じた鎖交磁束である。励磁電流Ifと鎖交磁束ΨRとの間の関係は、飽和効果に基づいて非線形である。特に、この励磁電流Ifと鎖交磁束ΨRとの間の関係は、特性曲線として、又は、補償多項式の形態で、特に制御機器112内に格納されている。磁極ホイール電圧ベクトルの方向は、回転子の構造及び現在位置から不規則に生じる。
Claims (9)
- 自動車における多相電気機械(110)をスイッチオンするための方法であって、
前記多相電気機械(110)は、回転子巻線(101)を有する回転子と、多相固定子巻線(110a)を有する固定子とを備えている、方法において、
PWMモード(210)中に、前記多相固定子巻線(110a)に、大きさ及び方向に関して磁極ホイール電圧の磁極ホイール電圧ベクトル(Up)に対応する相電圧ベクトル(Us)を有する相電圧が印加され(211)、
前記PWMモード中に、前記回転子巻線(101)に励磁電流(If)が通電され(212)、当該励磁電流(I f )は前記多相電気機械(110)の回転のもとで前記固定子巻線(110a)において前記磁極ホイール電圧を誘起し、その間に相電圧も対応して追従調整され、それによって相電圧ベクトルは、さらに大きさ及び方向に関して磁極ホイール電圧ベクトルに対応し、
前記磁極ホイール電圧に影響を与える少なくとも1つのパラメータが閾値に達した場合に、前記PWMモード(210)が非活動化され、前記相電圧を印加するバーストモード(220)が活動化され、前記閾値は、前記バーストモード(220)中に印加すべき前記相電圧の相電圧ベクトル(Us)の大きさ又は方向に対応しており、前記バーストモード(220)においては、前記多相電気機械(110)がスイッチオンされ、前記多相電気機械(110)に接続された内燃機関(109)を支援することが可能になる、
ことを特徴とする方法。 - 前記磁極ホイール電圧に影響を与える少なくとも1つのパラメータとして、前記磁極ホイール電圧ベクトル(Up)の大きさ及び/又は方向が使用される、請求項1に記載の方法。
- 前記バーストモード(220)中に印加すべき前記相電圧の相電圧ベクトル(Us)の大きさは、前記多相電気機械(110)に接続されている前記自動車の搭載電源網の直流電圧によって設定される、請求項1に記載の方法。
- 前記励磁電流(If)の大きさ及び/又は前記多相電気機械(110)の回転数は、前記磁極ホイール電圧に影響を与える少なくとも1つのパラメータとして使用される、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の方法。
- 前記バーストモード(220)中に、前記相電圧(Us)と前記磁極ホイール電圧との間の所定の磁極ホイール角(θ)の設定を用いてトルクが設定される、請求項1乃至4のいずれか1項に記載の方法。
- 前記多相電気機械(110)は、電動機的に又は発電機的に動作する、請求項1乃至5のいずれか1項に記載の方法。
- コンピュータプログラムであって、当該コンピュータプログラムが計算ユニット(112)上で実行されるときに、請求項1乃至6のいずれか1項に記載の方法を実施するために構成されていることを特徴とするコンピュータプログラム。
- 計算ユニット(112)であって、請求項7に記載のコンピュータプログラムを実行するように構成されていることを特徴とする計算ユニット(112)。
- 機械可読記憶媒体であって、当該機械可読記憶媒体上に記憶された請求項7に記載のコンピュータプログラムを備えていることを特徴とする、機械可読記憶媒体。
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