專(zhuān)利名稱(chēng):控制一臺(tái)用于熱機(jī)式機(jī)動(dòng)車(chē)輛的多相可逆旋轉(zhuǎn)電機(jī)的方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種可逆旋轉(zhuǎn)電機(jī),例如車(chē)輛(尤其是汽車(chē))的交流發(fā)電機(jī)-起動(dòng)機(jī)。
這種機(jī)器在例如文檔EP-A-0 260 176(US-A-4 803 376),F(xiàn)R-A-2745 444,和FR-A-2 745 445(US-A-6 002 219)中被描述,我們將可以參照它們,以獲取更多的詳情。
該多相可逆的機(jī)器以交流發(fā)電機(jī)(即發(fā)電機(jī))的方式運(yùn)行,尤其為了對(duì)車(chē)輛的電池充電;并以起動(dòng)機(jī)(即電動(dòng)機(jī))的方式運(yùn)行,尤其為了驅(qū)動(dòng)機(jī)動(dòng)車(chē)輛的內(nèi)燃機(jī)(又叫熱機(jī)),以將其發(fā)動(dòng)。
為此,在交流發(fā)電機(jī)電樞的輸出的整流器橋也被用作該交流發(fā)電機(jī)的定子的相位控制橋。
背景技術(shù):
根據(jù)已知的方式,該旋轉(zhuǎn)機(jī)器通過(guò)例如與機(jī)動(dòng)車(chē)輛的主動(dòng)飛輪組合而處于一種與后者相關(guān)聯(lián)的實(shí)施方式,并且因此以與該機(jī)動(dòng)車(chē)輛的熱機(jī)的曲軸相同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn),該曲軸驅(qū)動(dòng)該主動(dòng)飛輪旋轉(zhuǎn),該主動(dòng)飛輪有時(shí)由兩部分構(gòu)成,以形成一個(gè)裝備有居于那兩部分之間的彈性部件的減震飛輪或者形成一個(gè)撓性飛輪。在這兩種情況下,機(jī)器的轉(zhuǎn)子被這兩部分之一所支撐。
作為一種變型,該可逆機(jī)器被該曲軸通過(guò)一個(gè)諸如皮帶輪及皮帶這樣的運(yùn)動(dòng)傳遞設(shè)備來(lái)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)。在這種情況下,該機(jī)器以高于曲軸速度的速度旋轉(zhuǎn)。
在所有的情況下,該旋轉(zhuǎn)電機(jī)包括■一個(gè)繞線(xiàn)轉(zhuǎn)子,即裝備了至少一個(gè)勵(lì)磁線(xiàn)圈,該繞線(xiàn)轉(zhuǎn)子在該機(jī)器以交流發(fā)電機(jī)方式運(yùn)行時(shí)構(gòu)成了感應(yīng)線(xiàn)圈,這個(gè)感應(yīng)線(xiàn)圈通常與導(dǎo)入勵(lì)磁電流的兩個(gè)滑環(huán)和兩個(gè)電刷組合在一起。
■一個(gè)多相定子,這個(gè)定子帶有多個(gè)線(xiàn)圈或繞組,每相至少一個(gè)繞組,它們?cè)谠摍C(jī)器以交流發(fā)電機(jī)方式運(yùn)行的時(shí)候構(gòu)成了電樞,并被連成星形或者在一個(gè)三相結(jié)構(gòu)的最經(jīng)常的情況下被連成三角形,而且,在交流發(fā)電機(jī)運(yùn)行方式下,往整流橋輸送被變流的電功率。
該橋被連接在該電樞的不同相上并且被安裝在地線(xiàn)與電池的供電端子之間。該橋提供例如多個(gè)帶有二極管的臂,這些二極管與一些MOSFET類(lèi)型的三極管或更通常地與一些斷路器相關(guān)聯(lián)。
這種機(jī)器的電動(dòng)機(jī)運(yùn)行方式通過(guò)如下過(guò)程來(lái)實(shí)現(xiàn)在感應(yīng)線(xiàn)圈里施加一個(gè)直流電流,并同步地往定子的各相上輸入相位差120°的信號(hào),最好是正弦的,但有時(shí)是梯形的或方形的。
該整流和控制橋被一個(gè)電子管理控制模塊操縱。該橋和該管理模塊屬于一個(gè)單元,叫做管理控制單元,這個(gè)單元最經(jīng)常被放置在該機(jī)器的外面。該橋與定子的各相繞組相組合,并屬于一個(gè)功率等級(jí),而該模塊則屬于一個(gè)更弱的功率等級(jí)。
該單元與該機(jī)器相結(jié)合,其電子模塊包括一個(gè)如微控制器這樣的計(jì)算機(jī)。
還有一些用于跟蹤(監(jiān)控)(suivi)轉(zhuǎn)子的角位置的裝置,以——在電動(dòng)機(jī)方式下——在最佳時(shí)刻將電流注入合適的相中,從而注入定子的相關(guān)線(xiàn)圈或繞組中。
根據(jù)磁類(lèi)型——作為一個(gè)變型為光學(xué)類(lèi)型——的一個(gè)非限制性的方面,這些裝置將信息傳送到該電子管理控制模塊,并且在例如2001年3月9日提交的文件WO 01/69762(US-A-2002/0158523)中被描述。
根據(jù)磁類(lèi)型的一個(gè)非限制性的方面,這些裝置包括一個(gè)固定在該機(jī)器的轉(zhuǎn)子或皮帶輪上的一同旋轉(zhuǎn)的目標(biāo)(靶)(cible),和至少一個(gè)霍爾或磁阻效應(yīng)類(lèi)型的傳感器,該傳感器檢測(cè)該目標(biāo)的通過(guò)。
根據(jù)該發(fā)明的一個(gè)非限制性的方面,至少提供三個(gè)傳感器,它們被前支架或后支架支撐。該旋轉(zhuǎn)電機(jī)包括這些支架以固定地支撐定子和旋轉(zhuǎn)地支撐轉(zhuǎn)子。
在文檔EP-A-0 715 979中,我們準(zhǔn)備好了讓該機(jī)器作為輔助電動(dòng)機(jī)工作,用以在車(chē)輛停止時(shí)啟動(dòng)該機(jī)動(dòng)車(chē)輛的空調(diào)設(shè)備,并驅(qū)動(dòng)該設(shè)備的壓縮機(jī)。
在文檔WO 01/45250中,我們還準(zhǔn)備好了讓該機(jī)器——尤其在遇到紅燈,該車(chē)輛的熱機(jī)停止時(shí)——作為輔助電動(dòng)機(jī)工作。
在所有這些情況下,存在一個(gè)包含一個(gè)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的管理控制單元。這個(gè)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的一方面容許將該機(jī)器的繞線(xiàn)轉(zhuǎn)子連接到一個(gè)電壓調(diào)節(jié)設(shè)備,該電壓調(diào)節(jié)設(shè)備在該機(jī)器以發(fā)電機(jī)方式——交流發(fā)電機(jī)方式——運(yùn)行時(shí)調(diào)節(jié)在感應(yīng)線(xiàn)圈內(nèi)循環(huán)的電流強(qiáng)度;這個(gè)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)另一方面容許將該機(jī)器的定子連接到一個(gè)控制設(shè)備,例如一個(gè)換流器,這個(gè)控制設(shè)備在該機(jī)器以電動(dòng)機(jī)方式——尤其是以起動(dòng)機(jī)方式——運(yùn)行時(shí),在轉(zhuǎn)子角位置傳感器的參與下,順序控制電樞各相。
在文檔WO 02/060711(US-A-2003/0038482)中,描述了一種控制該機(jī)器的方法,在這個(gè)方法中,當(dāng)以電動(dòng)機(jī)方式運(yùn)行時(shí),所述的機(jī)器根據(jù)兩種與不同的速度/扭矩特征曲線(xiàn)相應(yīng)的方式運(yùn)行。這兩種方式的第一種方式——叫起動(dòng)機(jī)方式——容許驅(qū)動(dòng)該車(chē)輛的熱機(jī),目的是以高扭矩低速度來(lái)啟動(dòng)后者;而第二種方式——叫輔助電動(dòng)機(jī)方式——容許驅(qū)動(dòng)單獨(dú)該機(jī)器或至少一個(gè)功耗設(shè)備,例如一個(gè)空調(diào)設(shè)備的壓縮機(jī)或一個(gè)用于液壓助動(dòng)方向盤(pán)的輔助泵,和/或以比起動(dòng)機(jī)方式下更高的速度及更弱的扭矩來(lái)驅(qū)動(dòng)熱機(jī)。所述的電機(jī)裝備有一個(gè)提供各相的定子、一個(gè)轉(zhuǎn)子、和一些用于跟蹤轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的裝置;所述的那些裝置包括一些傳感器,這些傳感器適于發(fā)送信號(hào)到前述的定子各相的管理控制單元。那些以由傳感器傳送到所述的單元的電子模塊的信號(hào)的形式而存在的信息在以下兩方面被使用一方面,在原始順序——叫直接順序——下,當(dāng)該電機(jī)以起動(dòng)機(jī)方式運(yùn)行時(shí);另一方面,在更改的順序——相對(duì)于原始順序而言——下,當(dāng)該電機(jī)以輔助電動(dòng)機(jī)方式運(yùn)行時(shí)。
在輔助電動(dòng)機(jī)方式下,相對(duì)于直接順序而言,我們對(duì)由傳感器傳送到所述的單元的信號(hào)實(shí)施至少一次排列(permutation)和一次反相(inversion)。當(dāng)在起動(dòng)機(jī)方式下,該電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度達(dá)到一個(gè)閥值(叫激活速度)——在所述機(jī)器的功率在n處(見(jiàn)圖1)逐漸消失之前——時(shí),輔助電動(dòng)機(jī)方式被激活。對(duì)由傳感器傳送到所述的單元的信號(hào)實(shí)施排列和反相,是為了生成一個(gè)與所述的直接順序相比至少為-60°電角度的相位差。
對(duì)由傳感器傳送到所述的單元的信號(hào)的反相和排列是通過(guò)一些分離元件——例如與各個(gè)傳感器相連的“與”類(lèi)型的邏輯門(mén)(見(jiàn)圖2)——來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在圖2中,C’1,C’2,和C’3是由新傳感器傳送的、為了速度n而反相和排列以后的有源信號(hào)。
由于這些措施,該旋轉(zhuǎn)可逆電機(jī)在高于起動(dòng)熱機(jī)必要速度的速度范圍內(nèi),以輔助電動(dòng)機(jī)的方式被使用。因此我們可以在紅燈時(shí)停止機(jī)動(dòng)車(chē)輛的熱機(jī),并用該電機(jī)驅(qū)動(dòng)至少一個(gè)附件或一個(gè)電負(fù)荷,例如空調(diào)設(shè)備的壓縮機(jī)。然后我們可以重新起動(dòng)該熱機(jī)。作為變型,該附件是一個(gè)用于液壓助動(dòng)方向盤(pán)的輔助泵,從而使得在熱機(jī)于紅燈時(shí)刻而停止時(shí)能夠使車(chē)輪轉(zhuǎn)向。當(dāng)然,我們可以在輔助電動(dòng)機(jī)方式下驅(qū)動(dòng)多個(gè)電負(fù)荷,或者,作為變型,在進(jìn)入交流發(fā)電機(jī)方式之前,驅(qū)動(dòng)單獨(dú)該機(jī)器。
發(fā)明內(nèi)容
在文檔WO 02/060711中,由傳感器發(fā)送的信號(hào)是開(kāi)關(guān)量類(lèi)型的,以使以電動(dòng)機(jī)方式運(yùn)行的機(jī)器發(fā)出的扭矩增加到一個(gè)確定的速度。
采用這種信號(hào),難以調(diào)整傳感器的信號(hào)以在該機(jī)器以電動(dòng)機(jī)方式(起動(dòng)機(jī)方式和輔助方式)運(yùn)行時(shí)根據(jù)機(jī)器的旋轉(zhuǎn)速度獲得最優(yōu)扭矩,因?yàn)槲覀儾⒉痪_地知道該機(jī)器的轉(zhuǎn)子的瞬時(shí)位置。
通常,提高以電動(dòng)機(jī)方式運(yùn)行的機(jī)器發(fā)送的扭矩是人所希望的。
本發(fā)明的目的在于減輕這個(gè)弊病,并以簡(jiǎn)單而經(jīng)濟(jì)的方式實(shí)現(xiàn)這個(gè)希望。
根據(jù)本發(fā)明,一種控制一個(gè)上述類(lèi)型的、包括一個(gè)帶有至少一個(gè)勵(lì)磁線(xiàn)圈的、多相可逆旋轉(zhuǎn)電機(jī)的方法,其特征在于使用一些在讀取了目標(biāo)之后發(fā)送正弦信號(hào)的、線(xiàn)性類(lèi)型的傳感器,我們通過(guò)給由傳感器發(fā)送的信號(hào)賦予一個(gè)系數(shù)而在一個(gè)處理單元內(nèi)對(duì)這些信號(hào)求和,以生成一些與傳感器數(shù)量相等的異相信號(hào);和在于對(duì)于每個(gè)異相信號(hào),系數(shù)之和為零。
由于本發(fā)明,我們?cè)谔岣吡穗姍C(jī)以電動(dòng)機(jī)方式運(yùn)行時(shí)該機(jī)器發(fā)送出的扭矩和/或效率的同時(shí),還獲得了對(duì)該機(jī)器要求的在干擾環(huán)境中的精確度。
因此,可以提高機(jī)器的性能,以在起動(dòng)時(shí)更好地開(kāi)動(dòng)車(chē)輛,或者以避免車(chē)輛的引擎熄火,該機(jī)器在那時(shí)會(huì)起助推作用,這是用于機(jī)動(dòng)車(chē)輛的熱機(jī)的更低的旋轉(zhuǎn)速度。
通常,與現(xiàn)有技術(shù)相比,當(dāng)該機(jī)器以電動(dòng)機(jī)方式運(yùn)行時(shí),■我們通過(guò)實(shí)現(xiàn)更微小的傳感器信號(hào)移相來(lái)限制換流器中的電流;■我們提高對(duì)于一些旋轉(zhuǎn)速度的該機(jī)器的扭矩,這些旋轉(zhuǎn)速度低于現(xiàn)有技術(shù)中的速度。
■我們能實(shí)現(xiàn)一些在機(jī)器的整個(gè)旋轉(zhuǎn)速度范圍內(nèi)持續(xù)變化的移相,以獲得一個(gè)最優(yōu)扭矩,這個(gè)扭矩由以電動(dòng)機(jī)方式運(yùn)行的該機(jī)器在整個(gè)該范圍內(nèi)發(fā)送出。
根據(jù)一個(gè)非限制性的方面,跟蹤轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的裝置是磁類(lèi)型的。
那些傳感器在一種實(shí)施方式下是線(xiàn)性類(lèi)型的霍爾效應(yīng)傳感器或者磁阻類(lèi)型的線(xiàn)性傳感器。
該發(fā)明的另外一些非限制性的特征和方面還將從隨后的描述中顯現(xiàn)出來(lái)。這個(gè)描述是純粹說(shuō)明性和非限制性的,應(yīng)該對(duì)照那些附圖來(lái)閱讀。在這些圖中■圖1顯示了根據(jù)文檔WO 02/060711的那些特征曲線(xiàn)(對(duì)應(yīng)于旋轉(zhuǎn)速度——更精確地說(shuō),每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)——的扭矩和功率),——即與車(chē)輛的熱機(jī)的轉(zhuǎn)速成比例的、該機(jī)器的轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速;■圖2說(shuō)明了一個(gè)饋電線(xiàn)路,它遵循一個(gè)根據(jù)文檔WO02/060711的可能的實(shí)施方式。
■圖3是一個(gè)根據(jù)文檔WO 02/060711的交流發(fā)電機(jī)-起動(dòng)機(jī)的軸向剖視圖,沒(méi)有對(duì)轉(zhuǎn)子、目標(biāo)、及目標(biāo)支架進(jìn)行軸向剖;■圖4繪制了在讀取了磁目標(biāo)之后,一個(gè)線(xiàn)性類(lèi)型的傳感器的一個(gè)信號(hào)的特征曲線(xiàn)(電壓,時(shí)間),這個(gè)傳感器被用于實(shí)施本發(fā)明;■圖5是一張說(shuō)明本發(fā)明的示意圖;■圖6是一張根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)第一實(shí)施方式的示意圖,該實(shí)施方式具有一個(gè)按照該機(jī)器的轉(zhuǎn)速而持續(xù)可變的信號(hào)相差;■圖7是一張與圖6類(lèi)似的、關(guān)于第二實(shí)施方式的局部視圖;■圖8是一張根據(jù)該發(fā)明的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的示意圖。
具體實(shí)施例方式
在那些圖中,那個(gè)多相類(lèi)型的可逆旋轉(zhuǎn)電機(jī)是一個(gè)上述類(lèi)型的交流發(fā)電機(jī)-起動(dòng)機(jī),它在例如前述文檔WO 01/69762(US-A-2002/0158523)中被描述。
該機(jī)器在此具有一個(gè)典型交流發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu),例如在文檔EP-A-0 515 259(US-A-5 270 605)——我們將參照它以獲得更多詳情——中所描述的那種類(lèi)型的。
該機(jī)器(圖3)因而是內(nèi)通風(fēng)式的(空氣冷卻),其抓式轉(zhuǎn)子4至少在其軸之一端帶有一個(gè)葉片式45風(fēng)扇43、44。作為變型,該機(jī)器用水冷卻。
在圖3中,該抓式轉(zhuǎn)子包括一些極輪41、42,這些極輪在它們的外圓周帶有一些軸向的、總體為梯形的齒。兩個(gè)極輪上的齒互相指向?qū)Ψ?。這些齒分布的方式是使兩極輪上的齒互相交錯(cuò)。
當(dāng)然,正如文檔FR-A-2793085(US-A-6 486 585)中的例子所描述的那樣,可以在極輪的齒之間插入一些永磁鐵以加強(qiáng)磁場(chǎng)。這些齒從各個(gè)極輪41、42所包括的橫向側(cè)板的外圓周伸出來(lái)。
轉(zhuǎn)子4在它的極輪的側(cè)板之間居中帶有一個(gè)勵(lì)磁線(xiàn)圈。該線(xiàn)圈可以在例如文檔WO 01/69762的圖3中看到,并且被從輪41、42的側(cè)板伸出的鐵心所支撐,或被一個(gè)在所述的側(cè)板之間形成橫向連桿的鐵心所支撐。
該勵(lì)磁線(xiàn)圈包括一個(gè)被繞成螺線(xiàn)形的導(dǎo)電元件。在被激活時(shí),該勵(lì)磁線(xiàn)圈磁化轉(zhuǎn)子4,以通過(guò)那些齒143生成一些北-南磁極對(duì)。該轉(zhuǎn)子的線(xiàn)圈的每一端都被連接在一個(gè)滑環(huán)6、7上,每個(gè)滑環(huán)上有一個(gè)電刷(未示出)與其滑觸。電刷由一個(gè)與機(jī)器的后支架14連成一體的電刷握16支撐,而該機(jī)器的后支架在其中央支撐著一個(gè)滾珠軸承(未示出),該滾珠軸承旋轉(zhuǎn)地支撐著軸3的后端,該軸一體化地支撐著——在此借助滾花——轉(zhuǎn)子4。
軸3的前端被一個(gè)滾珠軸承11旋轉(zhuǎn)地支撐,該滾珠軸承被該機(jī)器的前支架13支撐。該軸的前端在該機(jī)器的外部支撐著一個(gè)皮帶輪1形式的運(yùn)動(dòng)傳遞部件,該皮帶輪屬于一個(gè)運(yùn)動(dòng)傳遞設(shè)備,該運(yùn)動(dòng)傳遞設(shè)備包括至少一條與該皮帶輪配合的皮帶。該運(yùn)動(dòng)傳遞設(shè)備在該皮帶輪和一個(gè)由該車(chē)輛的內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的部件——例如另一個(gè)皮帶輪——之間建立一個(gè)聯(lián)接。該軸3的前端被加工上螺紋,以通過(guò)一個(gè)螺母2(見(jiàn)圖1)固定該中空的皮帶輪1。軸對(duì)稱(chēng)的軸線(xiàn)X-X標(biāo)明了此處的三相類(lèi)型的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)。
當(dāng)該機(jī)器——此處指一個(gè)交流發(fā)電機(jī)-起動(dòng)機(jī)——以交流發(fā)電機(jī)方式運(yùn)行,即作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí),該皮帶輪被該車(chē)輛的內(nèi)燃機(jī)通過(guò)至少一根前述的皮帶驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)。當(dāng)該機(jī)器以起動(dòng)機(jī)方式運(yùn)行,即作為電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí),該皮帶輪通過(guò)該皮帶驅(qū)動(dòng)該車(chē)輛的引擎旋轉(zhuǎn)。
作為變型,該運(yùn)動(dòng)傳遞設(shè)備包括至少一條鏈條、或至少一個(gè)輪系、或至少一個(gè)小齒輪,以使該皮帶輪1能被一個(gè)齒輪、一個(gè)輪系、一個(gè)小齒輪或其它的構(gòu)成該運(yùn)動(dòng)傳遞部件的部件替換。
正如已知的那樣,前支架和后支架13、14為了內(nèi)部通風(fēng)而開(kāi)了孔。前支架和后支架之間被連接起來(lái)——例如通過(guò)拉桿(見(jiàn)圖1)——,而且,前支架和后支架屬于該機(jī)器的支撐架S,該支撐架是為了被固定在車(chē)輛的一個(gè)固定部位上的。
這些支架因而提供了空氣的入口和出口。
正如已知的那樣,作為變型,這些支撐架相互密封,并在它們的外圓周往內(nèi)開(kāi)出軸向凹槽,以形成冷卻液——例如該車(chē)輛的熱機(jī)的冷卻液——的循環(huán)通道,從而使機(jī)器冷卻;這種冷卻方式通常被稱(chēng)作水冷。
支撐架S通過(guò)支架13、14在內(nèi)部固定地支撐著該機(jī)器的定子8的外圓周,該機(jī)器包括一個(gè)機(jī)體,該機(jī)體通常由一大塊鋼板構(gòu)成,并帶著線(xiàn)圈或更通常地帶著繞組,這些線(xiàn)圈或線(xiàn)組的出線(xiàn)被連接到前述的整流和控制橋。
該定子的線(xiàn)圈或繞組由導(dǎo)電線(xiàn)構(gòu)成,例如為了提供一些星形或三角形繞組,例如象在文檔FR A 2 737 063中所描述的那樣的,或者導(dǎo)電條形的繞組,例如象在2001年12月21日提交的文檔WO 92/06527和WO 02/50976中所描述的那樣的;這些導(dǎo)電條可以是矩形截面的。這些線(xiàn)或條絕緣地穿過(guò)定子8的機(jī)體并相互連接,以形成雙方都從定子8的機(jī)體伸出來(lái)的網(wǎng),并形成一個(gè)第一髻和一個(gè)第二髻。
正如已知的那樣,更精確地說(shuō),該機(jī)器包括多相,每一相都包含一個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端,那些線(xiàn)和那些條都相互連接,以形成所述的那些網(wǎng),和通過(guò)形成每相至少一個(gè)繞組來(lái)連接相的輸入端和相的輸出端。該機(jī)器因此可以是三相或六相類(lèi)型的,如文檔WO 02/50976(US-A-2003/0011268)的圖2至6中所示的一些在定子的機(jī)體的每塊鋼板中形成的凹槽。作為變型,這些線(xiàn)或這些條居中絕緣地穿過(guò)該定子的機(jī)體,并用樹(shù)脂固定在該定子的機(jī)體上,例如象文檔US A 5 097 167中所描述的那樣。
定子8在交流發(fā)電機(jī)方式下構(gòu)成電樞,并環(huán)繞轉(zhuǎn)子4,該轉(zhuǎn)子在交流發(fā)電機(jī)方式下構(gòu)成感應(yīng)線(xiàn)圈。通過(guò)電刷握16,電刷被連接到該交流發(fā)電機(jī)的電壓調(diào)節(jié)設(shè)備上,以將該交流發(fā)電機(jī)的電壓保持在一個(gè)希望的電壓上,這里為大約14伏,用于12伏的電池。
整流和控制橋、臂式整流橋的電子管理控制模塊都屬于一個(gè)管理控制單元,在此被安裝在一個(gè)電子機(jī)箱中,該電子機(jī)箱被放置在該機(jī)器的外部。在一個(gè)電壓調(diào)節(jié)設(shè)備的實(shí)施形式中也是一樣。
作為變型,該機(jī)箱被安裝在該機(jī)器上,例如安裝在后面,例如象在文檔FR 01 16088(該文檔于2001年12月12日提交、并以號(hào)碼FR A2 835 978公開(kāi))中描述的那樣,或安裝在該機(jī)器的外圓周上。
在一種變型中,電壓調(diào)節(jié)設(shè)備被安裝在該機(jī)箱的外面,并被電氣連接到該機(jī)箱。所有這些組合都是可能的。
這個(gè)機(jī)箱帶有一些切換裝置,它在此包括一些功率斷路器;一個(gè)電子管理控制單元,和一個(gè)過(guò)勵(lì)磁電路。
該電模塊包括一個(gè)計(jì)算機(jī),例如一個(gè)微控制器;這個(gè)計(jì)算機(jī)接收在此后被描述的傳感器52的信息。
那個(gè)形成交流發(fā)電機(jī)-起動(dòng)機(jī)的機(jī)器在此提供了定子的線(xiàn)圈或繞組,一個(gè)與車(chē)輛的電池B并聯(lián)安裝的整流橋,和一個(gè)由轉(zhuǎn)子連在一起支撐的、通過(guò)一個(gè)過(guò)勵(lì)磁電路供電的勵(lì)磁線(xiàn)圈。
該過(guò)勵(lì)磁電路在起動(dòng)方式(交流發(fā)電機(jī)-起動(dòng)機(jī)以電動(dòng)機(jī)方式運(yùn)行)時(shí)被激活,以提供最大的交流發(fā)電機(jī)-起動(dòng)機(jī)起動(dòng)扭矩,并且或者在冷起動(dòng)時(shí)或者在例如于紅燈時(shí)停車(chē)以后重新起動(dòng)時(shí)更容易地起動(dòng)機(jī)動(dòng)車(chē)輛的內(nèi)燃機(jī)(又叫熱機(jī));引擎被熄火,以降低燃料消耗及因此實(shí)現(xiàn)一個(gè)叫做“停止和行駛”的功能。
該過(guò)勵(lì)磁電路在輸入端接收到由電池和/或交流發(fā)電機(jī)輸送來(lái)的車(chē)上網(wǎng)絡(luò)電壓,并往勵(lì)磁線(xiàn)圈的端子輸送一個(gè)高于該車(chē)上網(wǎng)絡(luò)電壓的電壓。
如前所述,該設(shè)備還包括一些由電子管理控制模塊所控制的切換裝置(例如功率斷路器)。
該管理控制模塊與交流發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)設(shè)備相關(guān)聯(lián),并例如用一個(gè)脈寬調(diào)制信號(hào)來(lái)控制轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)。
此外,該管理控制單元——所述的模塊屬于它——可以包括這樣一些裝置,這些裝置在交流發(fā)電機(jī)-起動(dòng)機(jī)通過(guò)與電池?cái)嚅_(kāi)而將負(fù)荷卸給車(chē)上網(wǎng)絡(luò)的情況下(根據(jù)業(yè)內(nèi)人士常用的英文術(shù)語(yǔ),叫“甩負(fù)荷”(loaddump)情況),容許立即控制功率轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟,以實(shí)現(xiàn)該交流發(fā)電機(jī)——尤其是其轉(zhuǎn)子——的快速去磁。
當(dāng)該機(jī)器以交流發(fā)電機(jī)方式運(yùn)行時(shí),該過(guò)勵(lì)磁電路也在起作用。
作為變型,我們利用一個(gè)塑形工具來(lái)使轉(zhuǎn)子4的勵(lì)磁線(xiàn)圈成形,為了使轉(zhuǎn)子的外圓周具有一個(gè)尖形或桶形,以使該線(xiàn)圈最接近抓式轉(zhuǎn)子的軸向齒,例如象2001年5月29日提交的文檔WO 01/93406中所描述的那樣。這有利于過(guò)勵(lì)磁。
當(dāng)然,該交流發(fā)電機(jī)-起動(dòng)機(jī)可以被放置在機(jī)動(dòng)車(chē)輛的離合器級(jí),例如象1999年7月28日提交的文檔FR-A-2 782 356中所描述的那樣。
因此該交流發(fā)電機(jī)-起動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子可以被放置在該機(jī)動(dòng)車(chē)輛的內(nèi)燃機(jī)與摩擦離合器的反應(yīng)圓盤(pán)之間。
作為變型,該轉(zhuǎn)子可以被放置在該摩擦離合器的下游。
在這兩種情況下,轉(zhuǎn)子都被該機(jī)動(dòng)車(chē)輛的主動(dòng)飛輪驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn),該主動(dòng)飛輪被旋轉(zhuǎn)連接在該機(jī)動(dòng)車(chē)輛的熱機(jī)的曲軸上。
該轉(zhuǎn)子可以被該主動(dòng)飛輪支撐,該主動(dòng)飛輪驅(qū)動(dòng)該摩擦離合器旋轉(zhuǎn),所述的反應(yīng)圓盤(pán)就構(gòu)成了該主動(dòng)飛輪的后端。
如前文所述,該飛輪可以由兩部分構(gòu)成,從而使得轉(zhuǎn)子在這種情況下被第一部分(該第一部分與曲軸連在一起旋轉(zhuǎn))支撐,或者被第二部分(第二部分與離合器的反應(yīng)圓盤(pán)連在一起,該反應(yīng)圓盤(pán)用于與該離合器的摩擦片的一個(gè)摩擦面相配合)支撐。一些彈性部件、以及有時(shí)候一個(gè)扭矩限制器,介入這兩部分之間,以便很好地過(guò)濾震動(dòng)和形成一個(gè)雙減震飛輪。作為變型,這兩部分連成一個(gè)整體,其中一個(gè)能具有軸向彈性,以形成一個(gè)撓性飛輪。
該交流發(fā)電機(jī)可以沒(méi)有電刷。作為變型,該交流發(fā)電機(jī)-起動(dòng)機(jī)包括一個(gè)凸極轉(zhuǎn)子,勵(lì)磁線(xiàn)圈與每一極相關(guān)聯(lián)。作為變型,如在文檔WO 02/054566中描述的那樣,轉(zhuǎn)子交錯(cuò)地包含勵(lì)磁線(xiàn)圈和集成在轉(zhuǎn)子中的永久磁鐵,勵(lì)磁線(xiàn)圈纏繞在凸極上(該凸極在轉(zhuǎn)子所包含的那塊鋼板內(nèi)呈鋸齒狀),而那些永久磁鐵則被放置在一些開(kāi)在轉(zhuǎn)子鋼板中的凹槽中,這些凹槽的每個(gè)軸向端都被一片支撐件封閉,這個(gè)支撐件裝備有一個(gè)非磁性的部分,以在軸向限制那些磁鐵。
有些裝置用于跟蹤轉(zhuǎn)子的角位置,以便在電動(dòng)機(jī)方式下于合適的時(shí)刻將電流輸入合適的相中,從而輸入定子的相關(guān)線(xiàn)圈中。
根據(jù)磁類(lèi)型的一個(gè)非限制性的方面,這些裝置發(fā)送信息到電子管理控制模塊,即管理控制單元,并在例如于2001年3月9日提交的文檔WO 01/69762中被描述。
因此,在圖3中,一個(gè)目標(biāo)50被固定在一個(gè)目標(biāo)支架上,該目標(biāo)支架是固定在轉(zhuǎn)子4上,并一同旋轉(zhuǎn)的。該目標(biāo)支架被放置的位置軸向在轉(zhuǎn)子4與后支架14之間,徑向在風(fēng)扇44的葉片45下面。該目標(biāo)支架在轉(zhuǎn)子4與后支架14的滾珠軸承的內(nèi)環(huán)之間形成了一個(gè)支撐,并部分環(huán)繞著該滾珠軸承的外環(huán),如文檔WO 01/69762的圖中所示。在后支架的橫向底板固定著一個(gè)傳感器支架53,它在此帶有3個(gè)傳感器;根據(jù)本發(fā)明的特征,這些傳感器是線(xiàn)性類(lèi)型的。
這些傳感器之間的相差為120°電角度(2π/3)。
目標(biāo)50在此是連續(xù)環(huán)形的。該目標(biāo)50有磁性,并交替地帶著一些磁極南和北。傳感器52沿徑向讀取。為此,傳感器支架53——例如由塑料制成——帶有一些軸向的部分55,這些軸向的部分在此穿過(guò)支架14上的一個(gè)大尺寸的孔54。每個(gè)部分55帶有一個(gè)放置在該目標(biāo)50的徑向上方的傳感器。該目標(biāo)50是軸向的,被目標(biāo)支架的外圓周支撐。該傳感器支架53帶有幾個(gè)耳朵56,耳朵上有幾個(gè)長(zhǎng)方形的孔,每個(gè)孔都由一個(gè)固定螺栓57穿過(guò),到支架14的底板。這些部分55被放置在葉片45的徑向下方。該傳感器支架53因此具有一個(gè)相對(duì)于支架14在圓周方向可調(diào)節(jié)的位置。一個(gè)開(kāi)有孔的防護(hù)罩17罩住該機(jī)器的后部和,尤其是,電刷握16和傳感器支架58。該罩17被固定在后側(cè)板14上,該后側(cè)板14和前支架13構(gòu)成了該同步型機(jī)器的定子8的固定支撐架S。
作為變型,那些傳感器通過(guò)孔54軸向面對(duì)該目標(biāo)放置,讀取是軸向的。作為變型,目標(biāo)支架被放置在前支架13的底板與轉(zhuǎn)子之間,以取代靠在滾珠軸承11的內(nèi)環(huán)上的支撐70。該傳感器支架53因而被角度可調(diào)節(jié)地固定在前支架13上。
作為變型,目標(biāo)被固定在皮帶輪1上,與傳感器支架面對(duì)面;該傳感器支架被前支架13以角度可調(diào)節(jié)的方式固定,如文檔FR 2 807231中所描述;讀取是軸向的或者徑向的。
作為變型,目標(biāo)支架與相關(guān)風(fēng)扇連成一個(gè)整體,而該風(fēng)扇又是與轉(zhuǎn)子連在一起的,如文檔WO 02/060711中的圖12所示。
作為變型,那些傳感器被安裝在一個(gè)支撐件上,該支撐件的外圓周支撐著機(jī)器的定子,并容許確定一個(gè)精確的與轉(zhuǎn)子的磁隙。所述的主動(dòng)飛輪帶著該機(jī)器的轉(zhuǎn)子及離合器的反應(yīng)圓盤(pán)。一些支架裝置,例如至少一個(gè)滾珠軸承,介于該主動(dòng)飛輪與該支撐件的內(nèi)圓周之間,該支撐件包括一個(gè)U形的部分,這個(gè)U形的部分部分地圍繞著轉(zhuǎn)子,該轉(zhuǎn)子帶著磁目標(biāo)。那些傳感器與該目標(biāo)面對(duì)面地放置,與2000年12月20日提交的文檔FR 2 802 592中的圖23至25中的描述相似;該磁目標(biāo)替代了編碼輪。于是該機(jī)器就是同步型的了。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)非限制性的方面,該目標(biāo)包括多個(gè)北-南磁極對(duì),它們與轉(zhuǎn)子4的一樣。所述的目標(biāo)支架是非磁性的或作為變型是非磁性的。該目標(biāo)可以包含一些鐵氧體和/或一些稀土元素。作為變型,該目標(biāo)通過(guò)線(xiàn)圈被磁化,或者包括一些被旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的磁力線(xiàn)作用過(guò)的惰性扇形片。
那些跟蹤轉(zhuǎn)子的角位置的裝置因而是磁類(lèi)型的,并且如前所述包括一些線(xiàn)性類(lèi)型的傳感器。這些傳感器就是線(xiàn)性類(lèi)型的霍爾效應(yīng)傳感器——作為變型,磁阻傳感器——的一種實(shí)施形式。
在所有的情況下,傳感器52發(fā)送信息——此處以信號(hào)的形式——到所述的橋的管理控制單元的電子模塊。根據(jù)每相一個(gè)傳感器,此處有三個(gè)傳感器;該機(jī)器是三相類(lèi)型的,那些傳感器的信號(hào)——正如已知的那樣——有一個(gè)120°電角度的相差,以對(duì)定子8的各相順序供電,該定子8容許生成一個(gè)旋轉(zhuǎn)電磁場(chǎng)。
我們?cè)趫D4中看到那些線(xiàn)性類(lèi)型的傳感器的其中一個(gè)在讀取了磁目標(biāo)后所發(fā)送出的正弦信號(hào)。
在這個(gè)曲線(xiàn)中,縱坐標(biāo)V代表電壓,橫坐標(biāo)t代表時(shí)間。
由于存在磁目標(biāo),該信號(hào)總體上是正弦的。利用這種類(lèi)型的信號(hào),我們能夠知道該機(jī)器的轉(zhuǎn)子4的瞬時(shí)位置。
我們?cè)谠搱D4中看到存在一個(gè)電壓偏移(V偏移)。這個(gè)偏移起因于轉(zhuǎn)子4的存在,更精確地說(shuō),起因于對(duì)轉(zhuǎn)子的磁化,這個(gè)磁化又起因于存在至少一個(gè)、轉(zhuǎn)子包含的勵(lì)磁線(xiàn)圈;轉(zhuǎn)子影響了這個(gè)由傳感器在讀取了磁目標(biāo)之后發(fā)送的信號(hào)。
傳感器的一些飽和和一些噪聲也產(chǎn)生了。
所有這些因素影響了傳感器發(fā)送出的信號(hào),從而使得該信號(hào)沒(méi)有將中心對(duì)準(zhǔn)圖4的零點(diǎn)。
在圖5中,我們用塊200示意了這一點(diǎn),塊200表明傳感器的每一個(gè)信號(hào)都被增加了尤其是圖4中的“偏移”。
本發(fā)明利用這些線(xiàn)性類(lèi)型的傳感器來(lái)提高該機(jī)器在以電動(dòng)機(jī)方式運(yùn)行時(shí)發(fā)送出的扭矩。
因此,根據(jù)本發(fā)明,我們?cè)谔幚韱卧?00中通過(guò)給這些由傳感器發(fā)送出的信號(hào)賦予一個(gè)系數(shù)而對(duì)這些信號(hào)求和,以生成一些與傳感器數(shù)量相等的異相信號(hào)。對(duì)于每一個(gè)異相信號(hào),系數(shù)之和為零。
在所描述的實(shí)施方式中,該旋轉(zhuǎn)電機(jī)是三相型的,從而,根據(jù)每相一個(gè)傳感器,現(xiàn)有了三個(gè)傳感器。
該單元300因此接收到那些由這三個(gè)傳感器52發(fā)送出的、被傳感器飽和、噪聲及偏移所影響的信號(hào)C1,C2,C3。信號(hào)C1,C2,C3因此被塊200發(fā)送。
圖5說(shuō)明了本發(fā)明,輸出信號(hào)T1_X,T2_X,T3_X對(duì)應(yīng)于圖2中的新傳感器的信號(hào)。
扭矩的提高可以在圖1中看到。更精確地說(shuō),現(xiàn)有技術(shù)的曲線(xiàn)C和曲線(xiàn)D被曲線(xiàn)G連接起來(lái),曲線(xiàn)G是由于本發(fā)明而獲得的。我們用了一個(gè)陰影區(qū)來(lái)代表扭矩的提高。
正如在文檔FR A 2 745 444和FR A 2 7445 444——我們將參照它們以獲得更多詳情——中所述,在圖8中我們繪制了根據(jù)本發(fā)明包括處理單元300的可逆電機(jī)的示意圖。
因此,我們看到那些線(xiàn)性類(lèi)型的傳感器52、前述的處理單元及它的輸入信號(hào)C1至C3和輸出信號(hào)T1_X至T3_X 300,這些輸出信號(hào)被電氣連接到管理控制單元301的電子管理控制模塊301。
在這個(gè)圖中,編號(hào)1、4、8分別標(biāo)注機(jī)器的皮帶輪1、轉(zhuǎn)子及其簡(jiǎn)化表示的勵(lì)磁線(xiàn)圈、和簡(jiǎn)化表示的定子,該定子在此處由其連成三角形的繞組或線(xiàn)圈——根據(jù)每相一個(gè)繞組——來(lái)表示。
編號(hào)201標(biāo)注整流和控制橋,該橋與該機(jī)器相關(guān)聯(lián),并在輸出端連接到該機(jī)器的定子的各相,即定子的各相繞組。
該橋?qū)儆诠芾砜刂茊卧?gòu)成該單元的一個(gè)功率級(jí)。該橋201被它的電子管理控制模塊301所操縱,該模塊構(gòu)成了一個(gè)比該橋的功率級(jí)更弱的功率級(jí)。單元301包括例如一些裝備有邏輯電路的激勵(lì)器(控制器)以操縱該橋,以及一個(gè)計(jì)算機(jī),例如一個(gè)微控制器。
該橋201被安裝在地線(xiàn)和該車(chē)輛的電池B的正接線(xiàn)端子之間。此處它包括一些MOSFET類(lèi)型的三極管70,這些三極管通過(guò)結(jié)構(gòu)在它們的漏極與源極之間集成了一個(gè)二極管60。
在電動(dòng)機(jī)方式下,這些二極管以續(xù)流二極管(diode de roue libre)的方式運(yùn)行,于是所述的橋就成為了帶臂的換流器(onduleur);在發(fā)電機(jī)方式下,它們以整流橋的方式運(yùn)行,正如在典型的交流發(fā)電機(jī)中那樣。因而,正如已知的那樣,那些三極管70同時(shí)發(fā)揮著斷路器和續(xù)流二極管的作用。
在電動(dòng)機(jī)方式(換流器方式)下,所述的橋201的電子管理控制模塊301發(fā)送信號(hào)A、B、C到連接在地線(xiàn)的三極管70的柵極,并發(fā)送信號(hào)A’、B’、C’到連接在該車(chē)輛的電池B的正接線(xiàn)端子上的三極管70的柵極。為此,該模塊301提供一些與每個(gè)信號(hào)T1_X、T2_X、T3_X相關(guān)聯(lián)的激勵(lì)器,以生成信號(hào)A至C’。
編號(hào)90代表電壓調(diào)節(jié)器,編號(hào)110代表點(diǎn)火開(kāi)關(guān)鑰匙及與其相關(guān)聯(lián)的斷路器。模塊301還控制一個(gè)MOSFET類(lèi)型的、連接在調(diào)節(jié)器90上的三極管100,以在電方式下將該調(diào)節(jié)器短路。
由于本發(fā)明,我們可以實(shí)現(xiàn)在整個(gè)速度范圍內(nèi)的連續(xù)可變的傳感器移相,以獲得該范圍內(nèi)的最優(yōu)扭矩。為此,做到如下這些就足夠了有一個(gè)關(guān)于傳感器信號(hào)C1、C2、C3(見(jiàn)圖4)的幅度的相位設(shè)定值,并把它與同一個(gè)傳感器信號(hào)C1、C2、C3相比較,更精確地說(shuō),是與這些信號(hào)C1、C2、C3中的另外一個(gè)、由于繞線(xiàn)轉(zhuǎn)子的存在而沒(méi)有考慮移相的信號(hào)相比較。
一個(gè)微控制器在圖6的實(shí)施方式中實(shí)現(xiàn)了這一點(diǎn)。
因此,在該圖6中,處理單元包括一個(gè)微控制器302,該微控制器由一些電氣連線(xiàn)303連接到一個(gè)數(shù)模轉(zhuǎn)換器304,該數(shù)模轉(zhuǎn)換器自己被連接到比較器305至306,這些比較器發(fā)送信號(hào)T1_X,T2_X,和T3_X,這些信號(hào)與生成信號(hào)A至C’的模塊301的各激勵(lì)器相關(guān)聯(lián)。所述的轉(zhuǎn)換器304接收信號(hào)C1至C3。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)非限制性的方面,一個(gè)線(xiàn)性模擬電路(電容和電阻)也容許按照轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)至少一個(gè)傳感器的移相。
圖7部分顯示了這樣一個(gè)電路。在該圖中,矩形代表電阻,用傳統(tǒng)的方式代表電容,M是接地。為了更多的詳情,尤其是關(guān)于與比較器(此處是比較器305)的+和-輸入的電氣連接,我們將參照?qǐng)D7,并要知道該圖形也代表另外的比較器306和307。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)非限制性的方面,我們實(shí)施這些傳感器的線(xiàn)性組合,以使系數(shù)的和為零(共同方式的噪聲及偏移因而就被消除了)。
信號(hào)C1、C2、C3近似正弦波,并具有用虛數(shù)表示的值c1=ejωtc2=ej(ωt+2π/3)c3=ej(ωt-2π/3)我們計(jì)算系數(shù)λ以加入一個(gè)相位差θ,從而使ej(ωt+θ)=Σi=13λi.ci]]>且Σi=13λi=0]]>
圖5提到了這些系數(shù)及E1至E3的值,E1至E3對(duì)應(yīng)于比較器305至307的正輸入(非反相)和負(fù)輸入(反相)之間的電勢(shì)差。
更精確地說(shuō),為了簡(jiǎn)化電路,對(duì)于負(fù)系λ,我們使用比較器的反相輸入(-),以限制元件數(shù)量。我們不做對(duì)零的比較。對(duì)正系數(shù)λ,我們使用比較器的非反相輸入(+)。
作為變型,我們以離散方式實(shí)施移相。
因此,在一種實(shí)施方式下,我們對(duì)低于如圖1所述的現(xiàn)有技術(shù)的機(jī)器的確定的旋轉(zhuǎn)速度的速度簡(jiǎn)單地實(shí)施一個(gè)30°的傳感器信號(hào)相位差(采用開(kāi)關(guān)量類(lèi)型的傳感器,不可以實(shí)現(xiàn)800轉(zhuǎn)/分的速度)。
對(duì)于負(fù)系數(shù)λ,我們?nèi)缜八鍪褂帽容^器的反相輸入(-)以限制元件數(shù)量。
在這種情況下,與信號(hào)E1、E2、E3相關(guān)聯(lián)的系數(shù)的值分別為1-10,01-1,和-101。
換句話(huà)說(shuō),我們?cè)诒容^器305至307中兩兩比較傳感器信號(hào)(那些來(lái)自塊200的)。因而,E1等于C1-C2,E2等于C2-C3,E3等于-C1+C3。
為避免尤其是與偏移相聯(lián)系的問(wèn)題,我們可以對(duì)所有這些信號(hào)求和,然后對(duì)它除以3,并將結(jié)果與瞬時(shí)信號(hào)相比。
因此,正如前述的文檔WO 02/060711中所述,在第一階段,我們直接使用信號(hào)C1至C3,然后在第二階段,我們?nèi)缜八鍪褂孟辔徊顬?0°的信號(hào),最后,在第三階段(相位差60°),我們對(duì)信號(hào)實(shí)施一次排列和一次反相,如在文檔WO 02/060711中所述。正由于這個(gè)原因,在圖5和8中,我們用了虛線(xiàn)代表信號(hào)與模塊301之間的連接,模塊301因此適于接收6個(gè)信息。在第一階段,信號(hào)C1至C3被直接發(fā)送到模塊301。在第二階段,模塊301接收信息T1_X至T3_X。
當(dāng)然,我們可以實(shí)施其它的排列和反相運(yùn)算。例如在一個(gè)補(bǔ)充的第四階段,我們實(shí)施一個(gè)90°的移相。
我們?yōu)橹畬?shí)施這些不同相位的該機(jī)器的旋轉(zhuǎn)速度是根據(jù)該機(jī)器而被預(yù)先確定的,并被索引后貯存在模塊301中。
當(dāng)然,在關(guān)于過(guò)勵(lì)磁和快速去磁方面,我們可以使用在文檔WO02/060711中描述的所有解決方案。
因此,在一種實(shí)施方式中,當(dāng)該機(jī)器以起動(dòng)機(jī)方式運(yùn)行,尤其是為了起動(dòng)機(jī)動(dòng)車(chē)輛時(shí),過(guò)勵(lì)磁(過(guò)勵(lì)磁電路發(fā)送出的電壓和/或電流)比交流發(fā)電機(jī)方式時(shí)的過(guò)勵(lì)磁大,以使該交流發(fā)電機(jī)-起動(dòng)機(jī)的起動(dòng)扭矩(因而,功率)最大化。勵(lì)磁率的提高是通過(guò)例如一個(gè)轉(zhuǎn)子的勵(lì)磁線(xiàn)圈的端子上的過(guò)電壓或者通過(guò)一個(gè)電子升壓器來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
有了本發(fā)明,就有可能進(jìn)行反饋制動(dòng)。
因此,此時(shí)所述的電機(jī)以交流發(fā)電機(jī)方式被連接在車(chē)輛的一個(gè)車(chē)上網(wǎng)絡(luò)上,我們?cè)跈C(jī)動(dòng)車(chē)輛的制動(dòng)階段激活車(chē)輛的能量回收制動(dòng)方式。
在制動(dòng)階段,我們提高勵(lì)磁率,以便從引擎得到一個(gè)高扭矩。回收的能量被貯存在一個(gè)能量貯存設(shè)備里。
該能量貯存設(shè)備是,例如,一個(gè)超大電容。
貯存在該能量貯存設(shè)備中的能量被再存入到車(chē)上網(wǎng)絡(luò),以用于該交流電動(dòng)機(jī)-起動(dòng)機(jī)的一次新起動(dòng),或用于為相連的用電設(shè)備供電。
作為變型,貯存在該能量貯存設(shè)備中的能量被釋放到正以電動(dòng)機(jī)方式或以停止方式運(yùn)行的交流發(fā)電機(jī)-起動(dòng)機(jī)。
簡(jiǎn)言之,在圖5的實(shí)施方式下,根據(jù)本發(fā)明,我們得到公式E1=λ11*C1+λ12*C2+λ13*C3E2=λ21*C1+λ22*C2+λ23*C3E3=λ31*C1+λ32*C2+λ33*C3且λ11+λ12+λ13=0λ21+λ22+λ23=0λ31+λ32+λ33=0當(dāng)然,作為變型,跟蹤轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的裝置是光學(xué)類(lèi)型的。
作為變型,該機(jī)器包括多于三相,從而就有了多于三個(gè)的傳感器。例如,對(duì)于一個(gè)五相的機(jī)器,例如以星形連接,提供五個(gè)傳感器。作為變型,對(duì)于一個(gè)六相類(lèi)型的機(jī)器提供六個(gè)傳感器。
當(dāng)然,所有這些組合都是可能的。
權(quán)利要求
1.一種用于控制多相可逆旋轉(zhuǎn)電機(jī)的方法,該多相可逆旋轉(zhuǎn)電機(jī)稱(chēng)作交流發(fā)電機(jī)-起動(dòng)機(jī),用于熱機(jī)式機(jī)動(dòng)車(chē)輛,能夠以發(fā)電機(jī)方式也就是交流發(fā)電機(jī)方式運(yùn)行,或以電動(dòng)機(jī)方式運(yùn)行;該多相可逆旋轉(zhuǎn)電機(jī)包括一個(gè)轉(zhuǎn)子(4)、一個(gè)帶有多個(gè)繞組的多相定子(8)、一個(gè)包括一個(gè)整流和控制橋(201)的管理控制單元、和多個(gè)用于跟蹤轉(zhuǎn)子的角位置的裝置,該整流和控制橋與該旋轉(zhuǎn)電機(jī)相關(guān)聯(lián)并被連接到該旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子的繞組上,所述裝置裝備有一個(gè)目標(biāo)和多個(gè)傳感器(52),所述傳感器檢測(cè)該目標(biāo)的通過(guò)并將信息發(fā)送到管理控制單元,其特征在于使用多個(gè)在讀取了目標(biāo)后發(fā)送正弦信號(hào)的、線(xiàn)性類(lèi)型的傳感器,在一個(gè)處理單元(300)中通過(guò)為由傳感器發(fā)送出的信號(hào)賦予一個(gè)系數(shù)而對(duì)所述信號(hào)求和,生成數(shù)量與傳感器數(shù)量相等的多個(gè)異相信號(hào);其特征還在于對(duì)于每一個(gè)異相信號(hào),系數(shù)之和為零。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其特征在于用于跟蹤轉(zhuǎn)子的角位置的裝置是磁類(lèi)型的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其特征在于處理單元(300)包括一些帶有反相輸入(-)和正相輸入(+)的比較器;還在于對(duì)于負(fù)系數(shù)(λ),使用比較器的反相輸入(-);而對(duì)于正系數(shù)(λ),使用比較器的正相輸入(+)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的方法,其特征在于處理單元包括一個(gè)微控制器(302),該微控制器被電氣連線(xiàn)(303)連接到一個(gè)數(shù)模轉(zhuǎn)換器(304),該數(shù)模轉(zhuǎn)換器被連接到比較器(305-306)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求3的方法,其特征在于在比較器內(nèi)兩兩比較傳感器的信號(hào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的方法,其特征在于該旋轉(zhuǎn)電機(jī)包括三相;還在于按照每相一個(gè)傳感器提供三個(gè)傳感器。
全文摘要
一種控制一臺(tái)用于熱機(jī)式機(jī)動(dòng)車(chē)輛的多相可逆旋轉(zhuǎn)電機(jī)的方法。多相可逆旋轉(zhuǎn)電機(jī)(叫做交流發(fā)電機(jī)-起動(dòng)機(jī)),能夠以發(fā)電機(jī)方式——交流發(fā)電機(jī)方式——運(yùn)行,或以電動(dòng)機(jī)方式運(yùn)行(尤其為了起動(dòng)所述的熱機(jī)),并且包括一個(gè)帶有至少一個(gè)勵(lì)磁線(xiàn)圈的轉(zhuǎn)子、一個(gè)目標(biāo)、和一些跟蹤轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的傳感器。該方法的特征在于使用一些在讀取了磁目標(biāo)之后發(fā)送正弦信號(hào)的、線(xiàn)性類(lèi)型的傳感器,我們通過(guò)給這些由傳感器發(fā)送出的信號(hào)賦予一個(gè)系數(shù)而對(duì)這些信號(hào)求和,以生成一些與傳感器數(shù)量相等的異相信號(hào);和在于對(duì)于每一個(gè)異相信號(hào),系數(shù)之和為零。
文檔編號(hào)H02P6/00GK1792028SQ200480012136
公開(kāi)日2006年6月21日 申請(qǐng)日期2004年5月6日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月7日
發(fā)明者艾圖格魯·拉斯皮納, 簡(jiǎn)-瑪斯·杜布斯, 胡格斯·杜芬 申請(qǐng)人:瓦萊奧電機(jī)設(shè)備公司