WO2006053622A1 - Vorrichtung zur steuerung und/oder regelung einer elektrischen maschine eines kraftfahrzeugs - Google Patents

Vorrichtung zur steuerung und/oder regelung einer elektrischen maschine eines kraftfahrzeugs Download PDF

Info

Publication number
WO2006053622A1
WO2006053622A1 PCT/EP2005/011328 EP2005011328W WO2006053622A1 WO 2006053622 A1 WO2006053622 A1 WO 2006053622A1 EP 2005011328 W EP2005011328 W EP 2005011328W WO 2006053622 A1 WO2006053622 A1 WO 2006053622A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
priority
voltage
generator
requirements
request
Prior art date
Application number
PCT/EP2005/011328
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Xavier Palandre
Merten Jung
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft filed Critical Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft
Publication of WO2006053622A1 publication Critical patent/WO2006053622A1/de
Priority to US11/802,076 priority Critical patent/US7426427B2/en

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P9/00—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
    • H02P9/10—Control effected upon generator excitation circuit to reduce harmful effects of overloads or transients, e.g. sudden application of load, sudden removal of load, sudden change of load
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L15/00—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • B60L15/10—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for automatic control superimposed on human control to limit the acceleration of the vehicle, e.g. to prevent excessive motor current
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/10—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P29/00—Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P29/00—Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
    • H02P29/02—Providing protection against overload without automatic interruption of supply
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P9/00—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors

Definitions

  • the invention relates to a device for controlling and / or regulating an electric machine of a motor vehicle, in particular a device for controlling and / or regulating a generator and possibly additionally motor-operated machine such as a crankshaft starter generator.
  • a device and a method for operating an electric machine are known from DE 103 01 531 A1, whereby, which may occur due to the operation of an electric machine disadvantageous influences on the traction drive train and the possibly occurring negative influences on the On-board network of a motor vehicle, to be avoided.
  • the invention has for its object to provide a device for controlling and / or regulating an electric machine of a motor vehicle, which ensures an improved coordination of requirements for the electric machine.
  • the object is achieved by the entirety of the features of claim 1.
  • each request has exactly one priority assigned to it, whereby each priority to be assigned exists only once in the system. Conflicts due to equal demands can not occur.
  • FIG. 1 shows a generator together with the associated control unit according to the prior art
  • Figure 2 a device according to the invention in a possible embodiment in a schematic representation
  • FIG. 3 the operation of the device according to the invention on
  • FIG. 2 shows a device 1 for controlling and / or regulating an electric machine 2 of a motor vehicle in a particularly preferred embodiment.
  • the electric machine 2 is preferably designed here as a generator.
  • the invention also includes, moreover Embodiments in which the electric machine 2 is embodied as a purely generator-driven or purely motor-driven or regenerative and motor-driven (for example, so-called crankshaft starter generator) operable machine.
  • the generator 2 is driven via the interface SS 1 of the device 1 (hereinafter referred to as control device), which is in particular integrated into a motor control.
  • the individual components or functionalities of the control device 1 can also be distributed in a plurality of different control devices.
  • the control device 1 preferably comprises different request units AE, AM, ASW.
  • three request units AE, AW, ASW are present.
  • Demands on the generator 2 which are of an electrical nature, are generated via a first request unit AE. These are, for example, electrical requirements of the vehicle electrical system, such as requirements for battery charging or requirements of electrical consumers (eg voltage requirements in the form of minimum voltages and / or maximum voltages for rear window heating, seat heating, electric windows, radio, or the like).
  • Demands on the generator 2 are generated via a second request unit AM, which are mechanical, for example torque requirements due to idle control, by the adjustment of starting weaknesses by reducing the generator torque or by activating coupled with the drive train ancillaries (such as air conditioning, oil pumps, alternator and the same).
  • a third request unit ASW in the form of a voltage monitor, the voltage monitor monitoring the generator output with respect to its output voltage by comparing the actual voltage U is t (generator output) with a voltage limit in the form of a minimum voltage U m in (generator output).
  • a coordination unit one or possibly simultaneously several requirements AF1, ..., AFn transmitted.
  • the coordination unit preferably comprises a voltage coordinator SK and a torque coordinator DK.
  • Both the voltage coordinator SK and the torque coordinator DK include prioritizing means P by means of which the requirements AF1, ..., AFn to the generator 2 different priorities are assigned as well as coordinating means K by means of which it is ensured that at the same time occurrence of multiple requirements AF1, .. ., AFn in each case the request with the higher priority is given priority or processed or forwarded to the generator 2.
  • the prioritizing means P can also be contained in the respective request units AE, ASW, AM and the coordination unit can be used to exclusively coordinate the already prioritized requests.
  • the voltage coordinator SK includes a kind of pre-coordination of the generator target voltage U so n
  • the torque coordinator DK includes a pre-coordination for the exciter current limit. Both Vorkoordintechniken be aligned with each other priority, so that always the highest priority of the overall system is given priority or forwarded to the generator for setting the generator target voltage.
  • the requirements in the voltage coordinator SK are first prioritized with the aid of the prioritizing means P (they are assigned a priority).
  • the priority AF1 is assigned to the request AF1.1, the priority 60 to the request AF1.2, and the priority 70 to the request AF1.3.
  • a further request AF1.x with priority 30 is present (see also FIG. 3).
  • the request with the highest priority is determined and respectively processed with priority by forwarding the generator target voltage U so having the highest priority via an interface SS1 to the generator controller R and supplying the required generator setpoint voltage at the generator output.
  • this process is further illustrated by numerical values.
  • the request AF1.1 with the setpoint voltage U so n of a subscriber is prioritized, for example, with the priority 50.
  • the setpoint voltage in accordance with requirement AF1.1 may increase or decrease as specified, ignoring lower priority voltage limits, while the setpoint voltage would be limited by higher priority voltage limits.
  • torque coordinator DK an equivalent prioritization and coordination.
  • the requisitioning unit AM can pass on a corresponding request to the torque coordinator DK, with a correspondingly high priority here , so that a corresponding torque request M max is generated by the coordinating means K of the torque coordinator DK.
  • this torque request M 013x is assigned a maximum excitation current I er , max via a logic L and forwarded to the generator controller R for limiting the generator excitation current, whereby the generator 2 is shut down accordingly (with the nominal voltage specification for the generator still unchanged) and so a reduced generator torque is transmitted to the drive train.
  • I er maximum excitation current
  • max via a logic L
  • the generator controller R for limiting the generator excitation current
  • the on-board electrical system voltage Uist is compared with a vehicle electrical system minimum voltage U min , ⁇ and on reaching the predetermined lower voltage limit (Um I n 1 O a signal with a compared to the torque request M max , Priority assigned priority, and transmitted to the torque coordinator DK .Thus, the limitation of the generator exciter current is canceled and the on-board network is supplied again with a generator voltage corresponding to the requirements.
  • immediate specification of the generator setpoint voltage by a separate voltage specification may also be used corresponding assigned priority (target voltage specification of the torque coordinator DK due to a torque request M ma ⁇ , ⁇ to the voltage coordinator SK - see dashed line U so n, (Prio)).
  • priority target voltage specification of the torque coordinator DK due to a torque request M ma ⁇ , ⁇ to the voltage coordinator SK - see dashed line U so n, (Prio)
  • This process is illustrated in FIG. 3, it being assumed that the request AF3.1 (target voltage specification based on a torque request with target torque reduction of the generator to the drive train) with the priority 80 occurs at the time t4. Due to the requirement AF3.1 with the highest priority, the generator setpoint voltage and thus the generator train load generator torque is reduced according to the torque request at time t4 and adjusted according to the requirement AF3.1 generator setpoint voltage U SO ⁇ (Mm 3x ).
  • the prioritizing means P are designed in the form of a table (priority table) stored in a memory area, a priority being assigned to each request of the overall system.
  • each priority is preferably different and also present only once, so that a one-to-one order of the requirements AF1,..., AFn occurring is ensured.
  • the prioritizing means may also be in the form of software means by which a priority is assigned online to each request occurring based on predetermined rules.
  • the assignment of the priorities is changeable.
  • the assignment in a table or the rules for online prioritization are therefore changeable by an authorized user.
  • the above-described operation of the device according to the invention was directed to an embodiment in which the prioritization of the requirements in the respective coordination unit SK, DK takes place.
  • the requirements may also have been prioritized in the upstream request units.
  • the coordination unit only the coordination of the requirements takes place. Separate priority requirements of the request units are therefore provided in the figure 2 with brackets and associated action arrows shown in phantom.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Eletrric Generators (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Steuerung und/oder Regelung einer elektrischen Maschine, insbesondere eines Kurbelwellen-Starter­-Generators, eines Kraftfahrzeugs. Erfindungsgemäß weißt die Vorrichtung Priorisierungsmittel auf, mittels denen den Anforderungen an die elektrische Maschine unterschiedliche Prioritäten zuordenbar sind. Ferner sind­Koordinierungsmittel zur Koordinierung der priorisierten Anforderungen vorhanden, wobei beim zeitgleichen Auftreten mehrerer Anforderungen jeweils die Anforderung mit der höheren Priorität vorrangig behandelt wird.

Description

Vorrichtung zur Steuerung und/oder Regelung einer elektrischen Maschine eines Kraftfahrzeugs
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Steuerung und/oder Regelung einer elektrischen Maschine eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eine Vorrichtung zur Steuerung und/oder Regelung einer generatorisch und ggf. zusätzlich motorisch betreibbaren Maschine wie einem Kurbelwellen-Starter- Generator.
Es sind Generatoren neuerer Generation bekannt, die einen Zugriff auf den Generator sowohl über eine Sollspannungsvorgabe als auch zusätzlich über eine Erregerstrombegrenzung zulassen. Aufgrund des Generatoraufbaus ist hierbei entweder die Sollspannungsvorgabe oder die Erregerstromvorgabe priorisiert, was bedeutet, dass bei zeitgleichen Anforderungen am Eingang der Sollspannungsvorgabe und am Eingang der Erregerstrombegrenzung stets nur eine Anforderung (hier: die Erregerstromvorgabe) berücksichtigt wird. Beispielsweise kann es bei gegensätzlichen Anforderungen an den Generator und priorisierter Erregerstromvorgabe hierdurch zu Zielkonflikten kommen, in dem bei einer aktiven Erregerstromvorgabe, durch die beispielsweise der Erregerstrom begrenzt und so die Wechselwirkung des Generators auf die Brennkraftmaschine kontrolliert (begrenzt) wird, eine durch Sollspannungsvorgabe angeforderte elektrische Leistung nicht voll zur Verfügung gestellt werden kann (Figur 1 ).
Ferner ist aus der DE 103 01 531 A1 eine Einrichtung und ein Verfahren zum Betrieb einer elektrischen Maschine bekannt, wodurch, die durch den Betrieb einer elektrischen Maschine ggf. auftretenden nachteiligen Einflüsse auf den Fahrantriebsstrang und die ggf. auftretenden negativen Einflüsse auf das Bordnetz eines Kraftfahrzeugs, vermieden werden sollen. Hierfür wird vorgeschlagen, für die Drehmomentanforderungen des Fahrantriebsstranges eine Drehmomentführungsgröße zu bilden und für die Spannungsanforderungen des Bordnetzes und der Batterie eine Spannungsführungsgröße zu bilden, wobei die Spannungsführungsgröße durch obere und untere Drehmoment-Begrenzungswerte begrenzt wird und die Drehmomentführungsgröße durch obere und untere Spannungs- Begrenzungswerte begrenzt wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Steuerung und/oder Regelung einer elektrischen Maschine eines Kraftfahrzeugs zu schaffen, die eine verbesserte Koordination von Anforderungen an die elektrische Maschine gewährleistet.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Gesamtheit der Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Durch die Koordinierung von Anforderungen an die elektrische Maschine mit Hilfe von Priorisierungsmitteln und die Sicherstellung einer vorrangigen Behandlung der Anforderung mit der höchsten Priorität mit Hilfe von Koordinierungsmitteln wird eine eindeutige Rangfolge der möglichen Anforderungen an die elektrische Maschine und damit auch eine Reihenfolge im Falle gleichzeitig auftretender Anforderungen die einen Zielkonflikt bilden würden bestimmt. Eine unkontrollierte oder gar zufällige Erfüllung von Anforderungen mit entsprechend unvorhersehbaren Folgen wird sicher vermieden.
In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung sind die Priorisierungsmittel in Form einer hinterlegten Tabelle, in der vorzugsweise alle im System möglichen Anforderungen an die elektrische Maschine mit zugeordneter individueller Priorität abgelegt sind, ausgebildet. Alternativ hierzu ist es auch möglich die Priorität für jede auftretende Anforderung online nach zuvor bestimmten Regeln zu bestimmen und der Anforderung zuzuordnen. Hierfür sind beispielsweise Softwaremittel vorhanden, mittels denen jeder Anforderung, insbesondere in Abhängigkeit von Einflussfaktoren, deren Veränderung zumindest mittelbar Einfluss auf das Drehmoment der elektrischen Maschine hat, eine Priorität zugeordnet wird. Insbesondere erfolgt eine Priorisierung in Abhängigkeit vom Ladezustand der Batterie und/oder in Abhängigkeit vom aktuell vorhandenen Differenzdrehmoment der elektrischen Maschine ( Differenzdrehmoment = maximales Drehmoment - aktuell eingestelltes Drehmoment).
Mit Vorteil ist jeder Anforderung genau eine Priorität zugeordnet, wobei jede zu vergebende Priorität auch nur einmal im System vorhanden ist. Zu Konflikten aufgrund gleichberechtigter Anforderungen kann es somit nicht kommen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen enthalten. Die Erfindung wird im Folgenden mit Bezug auf die Zeichnungen, die eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung darstellen, näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 : einen Generator nebst zugehöriger Reglereinheit gemäß dem Stand der Technik,
Figur 2: eine Vorrichtung gemäß der Erfindung in einer möglichen Ausführungsform in schematischer Darstellung, und
Figur 3: die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung am
Beispiel einer Koordination durch einen Spannungskoordinator.
Figur 2 zeigt eine Vorrichtung 1 zur Steuerung und/oder Regelung einer elektrischen Maschine 2 eines Kraftfahrzeugs in einer besonders bevorzugten Ausführung. Die elektrische Maschine 2 ist hier vorzugsweise als Generator ausgebildet. Die Erfindung umfasst darüber hinaus auch Ausführungen, bei denen die elektrische Maschine 2 als rein generatorisch oder rein motorisch oder generatorisch und motorisch (z.B. sogenannter Kurbelwellen-Starter-Generator) betreibbare Maschine ausgebildet ist. Der Generator 2 wird über die Schnittstelle SS 1 von der insbesondere in eine Motorsteuerung integrierten Vorrichtung 1 (im Folgenden Steuervorrichtung genannt) angesteuert. Die einzelnen Komponenten bzw. Funktionalitäten der Steuervorrichtung 1 können auch in mehreren verschiedenen Steuergeräten verteilt angeordnet sein. Die Steuervorrichtung 1 umfasst bevorzugt verschiedene Anforderungseinheiten AE, AM, ASW. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind drei Anforderungseinheiten AE, AW, ASW vorhanden. Über eine erste Anforderungseinheit AE werden Anforderungen an den Generator 2 generiert, die elektrischer Art sind. Dies sind z.B. elektrische Anforderungen des Bordnetzes , wie Anforderungen zur Batterieladung oder Anforderungen elektrischer Verbraucher (z.B. Spannungsanforderungen in Form von Minimalspannungen und/oder Maximalspannungen für Heckscheibenheizung, Sitzheizung, elektrische Fensterheber, Radio, oder dergleichen). Über eine zweite Anforderungseinheit AM werden Anforderungen an den Generator 2 generiert, die mechanischer Art sind, beispielsweise Drehmomentanforderungen aufgrund einer Leerlaufregelung, durch die Ausgleichung von Anfahrschwächen mittels Reduzierung des Generatormomentes oder durch die Aktivierung von mit dem Antriebsstrang gekoppelten Nebenaggregaten (wie Klimaanlage, Ölpumpen, Lichtmaschine und dergleichen). Schließlich ist eine dritte Anforderungseinheit ASW in Form eines Spannungswächters vorhanden, wobei der Spannungswächter durch Vergleich der Istspannung Uist (Generatorausgang) mit einer Spannungsgrenze in Form einer nicht zu unterschreitenden Mindestspannung Umin(Generatorausgang) den Generatorausgang im Hinblick auf seine Ausgangsspannung überwacht. Über die unterschiedlichen Anforderungseinheiten AE, AM, ASW werden einer Koordinationseinheit eine oder ggf. zeitgleich mehrere Anforderungen AF1 , ..., AFn übermittelt. Die Koordinierungseinheit umfasst vorzugsweise einen Spannungskoordinator SK sowie einen Drehmomentkoordinator DK. Sowohl der Spannungskoordinator SK als auch der Drehmomentkoordinator DK beinhalten Priorisierungsmittel P mittels denen den Anforderungen AF1 , ..., AFn an den Generator 2 unterschiedliche Prioritäten zuordenbar sind als auch Koordinierungsmittel K mittels denen sichergestellt wird, dass bei zeitgleichem Auftreten mehrerer Anforderungen AF1 , ..., AFn jeweils die Anforderung mit der höheren Priorität vorrangig behandelt bzw. abgearbeitet oder an den Generator 2 weitergeleitet wird. Alternativ können die Priorisierungsmittel P auch in den jeweiligen Anforderungseinheiten AE, ASW, AM enthalten sein und über die Koordinierungseinheit ausschließlich die tatsächliche Koordinierung der bereits priorisierten Anforderungen erfolgen. Der Spannungskoordinator SK beinhaltet in jedem Fall eine Art Vorkoordinierung der Generatorsollspannung Uson, während der Drehmomentenkoordinater DK eine Vorkoordinierung für die Erregerstrombegrenzung beinhaltet. Beide Vorkoordinierungen werden miteinander prioritätsmäßig abgeglichen, so dass stets die höchste Priorität des Gesamtsystems vorrangig behandelt wird bzw. an den Generator zur Einstellung der Generatorsollspannung weitergeleitet wird.
Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird im Folgenden durch ein Beispiel näher erläutert. Werden dem Spannungskoordinator SK beispielsweise durch die Anforderungen AF1.1 , AF1.2, AF1.3 die von einem Teilnehmer gewünschte Generator-Sollspannung USOιι, \, die Generator- Mindestspannung Umin, i eines Teilnehmers i und die Generator- Maximalspannung Umax, i eines Teilnehmers i übermittelt (Figur 2), werden die Anforderungen im Spannungskoordinator SK zunächst mit Hilfe der Priorisierungsmittel P priorisiert (ihnen wird eine Priorität zugeordnet). Hierbei wird der Anforderung AF1.1 beispielsweise die Priorität 50, der Anforderung AF1.2 die Priorität 60 und der Anforderung AF1.3 die Priorität 70 zugeordnet. Ferner ist eine weitere Anforderung AF1.x mit der Priorität 30 vorhanden (siehe auch Figur 3).
Anschließend wird mit Hilfe der Koordinierungsmittel K die Anforderung mit der höchsten Priorität bestimmt und jeweils vorrangig bearbeitet, indem die Generatorsollspannung Uson mit der höchsten Priorität über eine Schnittstelle SS1 an den Generatorregler R weitergeleitet wird und dieser die geforderte Generatorsollspannung
Figure imgf000008_0001
an dem Generatorausgang einregelt. In Figur 3 ist dieser Vorgang anhand von Zahlenwerten weiter veranschaulicht. Die Anforderung AF1.1 mit der Sollspannung Uson eines Teilnehmers ist beispielsweise mit der Priorität 50 priorisiert. Die Sollspannung gemäß Anforderung AF1.1 kann je nach Vorgabe ansteigen oder abfallen und dabei Spannungsgrenzen mit niedrigerer Priorität ignorieren, während die Sollspannung durch Spannungsgrenzen höherer Priorität begrenzt würde. In Figur 3 wird im Zeitpunkt t1 durch USOιι beispielsweise eine Anforderung AF1.x (hier: Spannungsgrenze) mit der Priorität 30 ignoriert, während im Zeitpunkt t2 die wiederum ansteigende Sollspannung USOιι durch eine andere Anforderung AF1.3 (weitere Spannungsgrenze) höherer Priorität (Priorität 70) auf die hierdurch vorgegebene Spannungsgrenze Umax begrenzt wird. Schließlich wird in einem Zeitpunkt t3 die abfallende Sollspannung Uson auch nach unten durch eine andere Anforderung AF1.2 begrenzt.
Darüber hinaus kann durch den Drehmomentkoordinator DK eine äquivalente Priorisierung und Koordination erfolgen.
Treten Anforderungen sowohl beim Spannungskoordinator SK als auch beim Drehmomentkoordinator DK auf, werden die jeweiligen Anforderungen jeweils vorkoordiniert und abschließend miteinander abgeglichen, so dass wiederum lediglich die Anforderung mit der insgesamt höchsten Priorität vorrangig behandelt wird. Wird beispielsweise von der Motorsteuerung eine Erhöhung des Antriebsdrehmoments gefordert (AF3.1 ) und soll diese durch Reduzierung des auf den Antriebsstrang wirkenden Generator-Drehmoments erfolgen, kann durch die Anforderungseinheit AM eine entsprechende Anforderung an den Drehmomentkoordinator DK übergeben werden, hier entsprechend hoch priorisiert werden, so dass durch die Koordinierungsmittel K des Drehmomentkoordinators DK eine entsprechende Momentenanforderung Mmax generiert wird.
In einer ersten Ausführung wird dieser Momentenanforderung M013x über eine Logik L ein maximaler Erregerstrom lerr, max zugeordnet und dieser zur Begrenzung des Generator-Erregerstroms dem Generatorregler R weitergeleitet, wodurch der Generator 2 (bei weiterhin unveränderter Sollspannungsvorgabe für den Generator) entsprechend heruntergefahren und so ein reduziertes Generatormoment auf den Antriebsstrang übertragen wird. Für diesen Fall besteht die Gefahr, dass das Bordnetz aufgrund der reduzierten Generator-Istspannung für eine unerwünscht lange Zeitdauer mit einer zu geringen Spannung versorgt wird. Um dies zu vermeiden wird über die Anforderungseinheit Spannungswächter ASW die Bordnetz-Istspannung Uist mit einer Bordnetz-Mindestspannung Umin, ι verglichen und bei Erreichen der vorgegeben unteren Spannungsgrenze (UmIn1 O ein Signal mit einer im Vergleich zu der der Momentenanforderung Mmax, \ zugeordneten Priorität erhöhten Priorität erzeugt und an den Drehmomentkoordinator DK übermittelt. Hierdurch wird die Begrenzung des Generatorerregerstroms aufgehoben und das Bordnetz wieder mit einer den Anforderungen entsprechenden Generatorspannung versorgt.
In einer zweiten Ausführungsform zur Erfüllung einer Momentenanforderung die eine Reduzierung des Generatordrehmoments zur Folge hat, kann auch eine unmittelbare Vorgabe der Generatorsollspannung durch eine separate Spannungsvorgabe (ohne Begrenzung des aufgrund der Reglerhardware im Vergleich zur Spannungsvorgabe priorisierten Erregerstromvorgabe) mit entsprechender zugeordneter Priorität erfolgen (Sollspannungsvorgabe vom Drehmomentkoordinator DK aufgrund einer Momentenanforderung Mmaχ, \ an den Spannungskoordinator SK - siehe gestrichelte Linie Uson, (Prio)). In Figur 3 ist dieser Vorgang veranschaulicht, wobei angenommen wird, dass die Anforderung AF3.1 (Sollspannungsvorgabe aufgrund einer Momentenanforderung mit Ziel Momenten red uzierung des Generators auf den Antriebsstrang) mit der Priorität 80 im Zeitpunkt t4 auftritt. Aufgrund der Anforderung AF3.1 mit höchster Priorität wird im Zeitpunkt t4 die Generatorsollspannung und damit das den Antriebsstrang belastende Generatormoment gemäß der Momentenanforderung reduziert und eine der Anforderung AF3.1 entsprechende Generator-Sollspannung USOιι (Mm3x) eingeregelt.
Mit Vorteil sind die Priorisierungsmittel P in Form einer in einem Speicherbereich hinterlegten Tabelle (Prioritätentabelle) ausgebildet, wobei jeder Anforderung des Gesamtsystems eine Priorität zugeordnet ist. Bevorzugt ist dabei jede Priorität unterschiedlich und auch nur einmal vorhanden, so dass eine eineindeutige Reihenfolge der auftretenden Anforderungen AF1 , ..., AFn gewährleistet ist. Alternativ hierzu können die Priorisierungsmittel auch in Form von Softwaremitteln ausgebildet sein, durch die anhand vorbestimmter Regeln online jeder auftretenden Anforderung eine Priorität zugeordnet wird.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Zuordnung der Prioritäten veränderbar. Die Zuordnung in einer Tabelle oder die Regeln zur online-Priorisierung sind also von einem autorisierten Benutzer veränderbar.
Die vorstehend beschriebene Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung richtete sich auf eine Ausführung, bei der die Priorisierung der Anforderungen in der jeweiligen Koordinationseinheit SK, DK erfolgt. In einer gleichwertigen Ausführung können die Anforderungen auch bereits in den vorgelagerten Anforderungseinheiten priorisiert worden sein. Für diesen Fall erfolgt in der Koordinationseinheit lediglich noch die Koordination der Anforderungen. Separate Prioritätsanforderungen von den Anforderungseinheiten sind aus diesem Grund in der Figur 2 mit Klammern versehen und zugehörige Wirkungspfeile strichpunktiert dargestellt.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung (1 ) zur Steuerung und/oder Regelung einer elektrischen Maschine (2) eines Kraftfahrzeugs, gekennzeichnet durch
- Priorisierungsmittel (P) mittels denen den Anforderungen (AF) an die elektrische Maschine (2) unterschiedliche Prioritäten zuordenbar sind, sowie
- Koordinierungsmittel (K) zur Koordinierung der priorisierten Anforderungen (AF), wobei beim zeitgleichen Auftreten mehrerer Anforderungen (AF) jeweils die Anforderung (AF) mit der höheren Priorität vorrangig behandelt wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Priorisierungsmittel (P) in Form einer hinterlegten Tabelle ausgebildet sind, in der jeder möglichen Anforderung (AF) eine Priorität zugeordnet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Priorisierungsmittel (P) in Form von Softwaremitten zur online-Bestimmung der Priorität ausgebildet sind.
4. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Anforderung (AF) genau eine Priorität zugeordnet ist und jede Priorität nur einmal vorhanden ist.
5. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuordnung der Prioritäten veränderbar ist.
6. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Koordinierungsmittel (K) einen Drehmomentkoordinator (DK) zur Koordinierung unterschiedlicher Momentenanforderungen und/oder einen Spannungskoordinator (SK) zur Koordinierung unterschiedlicher Spannungsanforderungen umfassen.
PCT/EP2005/011328 2004-11-20 2005-10-21 Vorrichtung zur steuerung und/oder regelung einer elektrischen maschine eines kraftfahrzeugs WO2006053622A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/802,076 US7426427B2 (en) 2004-11-20 2007-05-18 System for controlling and/or regulating an electric machine of a motor vehicle

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102004056187.7 2004-11-20
DE102004056187.7A DE102004056187B4 (de) 2004-11-20 2004-11-20 Vorrichtung zur Steuerung und/oder Regelung einer elektrischen Maschine eines Kraftfahrzeugs

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US11/802,076 Continuation US7426427B2 (en) 2004-11-20 2007-05-18 System for controlling and/or regulating an electric machine of a motor vehicle

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2006053622A1 true WO2006053622A1 (de) 2006-05-26

Family

ID=35594974

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2005/011328 WO2006053622A1 (de) 2004-11-20 2005-10-21 Vorrichtung zur steuerung und/oder regelung einer elektrischen maschine eines kraftfahrzeugs

Country Status (3)

Country Link
US (1) US7426427B2 (de)
DE (1) DE102004056187B4 (de)
WO (1) WO2006053622A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009046673A1 (fr) * 2007-09-30 2009-04-16 Chery Automobile Co., Ltd. Procédé de gestion de couple pour moteur électrique hybride

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1935712A1 (de) * 2006-12-22 2008-06-25 Nederlandse Organisatie voor Toegepast-Natuuurwetenschappelijk Onderzoek TNO Fahrzeugsystem und -verfahren
US7876061B2 (en) * 2007-06-01 2011-01-25 Progress Rail Services Corp. Power system with multiple generator units
US7952306B2 (en) 2007-06-01 2011-05-31 Progress Rail Services Corp Power system with multiple generator units
JP4483907B2 (ja) * 2007-08-21 2010-06-16 トヨタ自動車株式会社 車両制御方法および車両制御装置
DE102009013908A1 (de) 2009-03-19 2010-09-23 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zur Ansteuerung eines Starter-Generators
FR2953077B1 (fr) 2009-11-26 2013-07-05 Michelin Soc Tech Onduleur de pilotage d'un moteur electrique synchrone comportant un regulateur integre.
FR2974949A1 (fr) * 2011-05-06 2012-11-09 Peugeot Citroen Automobiles Sa Dispositif et procede de determination des tensions pouvant etre appliquees a un reseau electrique par recherche de contradictions
FR2974950B1 (fr) * 2011-05-06 2013-06-14 Peugeot Citroen Automobiles Sa Dispositif et procede de determination des tensions pouvant etre appliquees a un reseau electrique pour la gestion de differentes contraintes de tension specifiques.
US8981685B2 (en) * 2011-12-23 2015-03-17 Caterpillar Inc. Controlling retarding torque in an electric drive system
DE102012205120A1 (de) * 2012-03-29 2013-10-02 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zur Regelung eines Energiewandlers in einem Kraftfahrzeug

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0943481A2 (de) * 1998-03-16 1999-09-22 Lockheed Martin Corporation Zweidimensionaler, proportionaler interner Regler mit variablen Grenzwerten zur Stromregelung im synchronen Koordinatensystem
US6672085B1 (en) * 2002-10-24 2004-01-06 Delphi Technologies, Inc. Hierarchical control method for a motor vehicle HVAC system
DE10301531A1 (de) * 2003-01-17 2004-08-05 Daimlerchrysler Ag Einrichtung und Verfahren zum Betrieb einer elektrischen Maschine eines Kraftfahrzeuges

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19709317B4 (de) * 1997-03-07 2008-04-30 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines Fahrzeugs
DE19745849A1 (de) * 1997-10-16 1999-04-22 Bosch Gmbh Robert Einrichtung zur Energieverteilung in einem Kraftfahrzeug
DE19829150A1 (de) * 1998-06-30 2000-01-13 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zur Energieverteilung in einem Kraftfahrzeug
DE59908887D1 (de) * 1998-12-15 2004-04-22 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur ein- bzw. abschaltung von verbrauchern
DE19906378A1 (de) * 1999-02-16 2000-08-17 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb einer Brennkraftmaschine
US6332107B1 (en) * 1999-04-14 2001-12-18 San Francisco Bay Area Rapid Transit District Efficient high density train operations
US6725134B2 (en) * 2002-03-28 2004-04-20 General Electric Company Control strategy for diesel engine auxiliary loads to reduce emissions during engine power level changes

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0943481A2 (de) * 1998-03-16 1999-09-22 Lockheed Martin Corporation Zweidimensionaler, proportionaler interner Regler mit variablen Grenzwerten zur Stromregelung im synchronen Koordinatensystem
US6672085B1 (en) * 2002-10-24 2004-01-06 Delphi Technologies, Inc. Hierarchical control method for a motor vehicle HVAC system
DE10301531A1 (de) * 2003-01-17 2004-08-05 Daimlerchrysler Ag Einrichtung und Verfahren zum Betrieb einer elektrischen Maschine eines Kraftfahrzeuges

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009046673A1 (fr) * 2007-09-30 2009-04-16 Chery Automobile Co., Ltd. Procédé de gestion de couple pour moteur électrique hybride
US8515606B2 (en) 2007-09-30 2013-08-20 Chery Automobile Co., Ltd Torque management method for hybrid electric motor

Also Published As

Publication number Publication date
DE102004056187B4 (de) 2016-02-04
DE102004056187A1 (de) 2006-06-01
US7426427B2 (en) 2008-09-16
US20070257627A1 (en) 2007-11-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2006053622A1 (de) Vorrichtung zur steuerung und/oder regelung einer elektrischen maschine eines kraftfahrzeugs
DE102012216729A1 (de) System und Verfahren zur Verwaltung von elektrischen Lasten in einem Fahrzeug
DE102006012788A1 (de) Verfahren zur Drehmomentverteilung und Ansteuerung eines Hybridantriebs
DE102005055001A1 (de) Verfahren zur Ermittlung eines Antriebsmoment-Korrekturfaktors zum Abgleich von zusammenwirkenden Antriebsmomenten verschiedener Antriebseinrichtungen
DE10336758A1 (de) Leerlaufdrehzahl-Regelungssystem für ein Hybridfahrzeug
DE10232875B4 (de) Verfahren und Steuereinheit zur Steuerung der Antriebseinheit eines Fahrzeugs
DE102019116268A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Dimensionierung eines Bordnetzes für ein Fahrzeug
WO2017118500A1 (de) Bordnetz
DE102014213080A1 (de) Verfahren zum Abstellen einer Brennkraftmaschine
DE102014214457A1 (de) Station und Verfahren zur seriellen Datenübertragung unter dynamischer Repriorisierung von Datenrahmen (data frames)
DE102005049440A1 (de) Verfahren zur Verbraucherregelung im Kraftfahrzeug
DE112012003761T5 (de) Energieversorgungssteuervorrichtung
DE102017123033A1 (de) System und verfahren zum steuern von elektrofahrzeugen
DE102023119421A1 (de) Batterieladevorrichtung
DE102017212129A1 (de) Steuervorrichtung für ein Hybridfahrzeug
WO2020119989A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur unterstützung von fahrzeugnutzern beim bedienen eines fahrzeugs
DE19956935A1 (de) Verfahren zur Leistungsverteilung
EP1386789B1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Regelung einer Bordnetzspannung für ein Kraftfahrzeug
DE19953373B4 (de) Vorrichtung zur Spannungsversorgung in einem Kraftfahrzeug
EP1396361B1 (de) Elektrische Heizung für Kraftfahrzeuge sowie Regelungsverfahren
DE102015212623A1 (de) Verfahren zum Betrieb parallel geschalteter Generatoreinheiten
DE102011080598A1 (de) Verfahren zur Anpassung der Leistungsentnahme einer Mehrzahl von elektrischen Verbrauchern in einem Energiebordnetz eines Kraftfahrzeugs
DE102020216207A1 (de) Verfahren zum Steuern eines Lufteinlasses in einen Motorraum eines Fahrzeugs sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
EP1542883B1 (de) Verfahren zur regelung und/oder steuerung einer motor-getriebeeinheit in einem kraftfahrzeug
DE102010023823B4 (de) Verfahren und Systeme zum Steuern der Lautstärke von Infotainment-Einheiten von Fahrzeugen

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BW BY BZ CA CH CN CO CR CU CZ DK DM DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS JP KE KG KM KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV LY MA MD MG MK MN MW MX MZ NA NG NI NO NZ OM PG PH PL PT RO RU SC SD SE SG SK SL SM SY TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN YU ZA ZM ZW

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): GM KE LS MW MZ NA SD SL SZ TZ UG ZM ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LT LU LV MC NL PL PT RO SE SI SK TR BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW ML MR NE SN TD TG

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 11802076

Country of ref document: US

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 11802076

Country of ref document: US

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 05798780

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1