[发明专利]利用自由轮与内燃机耦连的电机的减速扭矩的确定

说明书

本发明涉及一种用于确定利用自由轮(111)与内燃机(112)耦连的电机(114)的减速扭矩(M)的方法，包括以下步骤：检测电机(114)的转速(n_Gen)的时间曲线；确定电机(114)的具有空载阶段(Ph_Fl)的运行状态；通过评估在空载状态(Ph_Fl)下电机(114)的转速(n_Gen)的时间变化来确定电机的减速扭矩(M_Gen)。此外，本发明还涉及一种相应的适于执行该方法的运算单元(118)以及一种相应的计算机程序。

技术领域

本发明涉及一种用于确定利用自由轮与内燃机耦连的电机的减速扭矩的方法，以及一种优选为电机调节器的运算单元和一种用于执行该方法的计算机程序。

背景技术

为了调节车辆中的车载电网电压，可使用电机，特别是他励电机。该电机具有根据车载电网电压控制电机励磁电流的调节器。

对由电机吸收的扭矩的尽可能确切的认知基本上一般是有利的，特别是以便相应地调节驱动电机的内燃机的调节器。然而，对电机的这种扭矩吸收的认知也是特别有利的，特别是当内燃机处于从控制技术上来看的临界运行状态时，例如怠速状态。在怠速状态中，电机吸收的扭矩在峰值时可具有很高的值，其中内燃机的功率输出或与此相关联的扭矩相当低或者是波动的，这可能导致内燃机有明显的转速不稳定性。在极端情况下，这甚至可能导致发电机以其扭矩使内燃机“停止”，也就是说使内燃机停止旋转。这是由于内燃机仅以脉冲方式输出其扭矩，即在每个做功冲程中输出其扭矩。在中间阶段，内燃机不能控制其扭矩。

为了避免这种情况，必须尽可能准确地确定与内燃机耦连的电机的减速扭矩。

为此，从现有技术中已知扭矩测定方法，其通过检测电机的励磁电流及其速度来估计扭矩的存在。然而，该方法相当繁琐且对于某些应用来说不够精确，因为除了励磁电流和转速之外，该方法中还包含附加的电机功率损耗部件，其必须被估算或者借助于模型复杂地被计算。例如在DE 100 401 112 A1中说明了这种方法。

如果下文中一般性地提到电机，则其在此也可以是可作为发电机和/或电动机运行的电机，例如可以是所谓的起动发电机。

因此，有利的是，进一步研发从现有技术中已知的用于确定电机扭矩的方法，以使得可更省力且更精确地确定电机的减速扭矩。

发明内容

本发明提出了一种用于确定利用自由轮与内燃机耦连的电机的减速扭矩的方法，以及一种运算单元和用于执行该方法的计算机程序，其具有独立权利要求所述的特征。有利的设计方案是从属权利要求和以下说明的内容。

该方法用于确定利用自由轮与内燃机耦连的电机的减速扭矩。电机可由内燃机驱动，其中电机通常可与内燃机固定连接并且例如可借助于带传动与内燃机的曲轴耦连。通过在电机和内燃机之间的耦连，可根据电机的运行状态将扭矩从内燃机传递到电机上。在电机侧，内燃机的扭矩受到减速力矩的反作用，该减速力矩特别是在空载状态下应被克服，以便不影响内燃机的运行。

为了确定电机的相应的减速扭矩，检测电机转速的时间曲线。电机转速的检测原则上例如可通过转速传感器在电机的轴处或者基于电机的相信号来确定，但也可借助于由发动机控制单元获取的数据来确定。

随后，确定具有空载阶段的电机运行状态。这种运行状态同样可通过从发电机获得的数据或者由发动机控制单元的数据来确定。空载阶段为其中用以使电机与内燃机耦连的自由轮生效的状态。当电机的转速超过内燃机的曲轴转速时，则自由轮生效。这种空载阶段同样可利用前述措施来检测。

在此之后，通过评估在空载阶段中电机转速的时间变化来确定电机的减速扭矩。