專(zhuān)利名稱(chēng)：馬達(dá)系統(tǒng)以及用于運(yùn)行馬達(dá)系統(tǒng)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般而言涉及一種具有電動(dòng)馬達(dá)的馬達(dá)系統(tǒng)，所述電動(dòng)馬達(dá)通過(guò)大功率電子的觸發(fā)線(xiàn)路來(lái)觸發(fā)并且由直流電源來(lái)供電。
背景技術(shù)：
在機(jī)動(dòng)車(chē)中越來(lái)越多地使用能夠可變觸發(fā)的電動(dòng)馬達(dá)。為此這樣的電動(dòng)馬達(dá)通常通過(guò)觸發(fā)裝置來(lái)觸發(fā)，所述觸發(fā)裝置擁有大功率電子的觸發(fā)線(xiàn)路比如B6電橋、H電橋和類(lèi)似的具有半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)的觸發(fā)線(xiàn)路。所述觸發(fā)線(xiàn)路通常通過(guò)以導(dǎo)電或者不導(dǎo)電的方式來(lái)切換半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)的控制單元來(lái)控制。
此外，所述觸發(fā)裝置在所述觸發(fā)線(xiàn)路的輸入側(cè)具有無(wú)源的布線(xiàn)結(jié)構(gòu)，所述布線(xiàn)結(jié)構(gòu)一般具有至少一種通常稱(chēng)為中間線(xiàn)路電容的電容。根據(jù)通過(guò)控制單元引起的觸發(fā)線(xiàn)路的觸發(fā)情況并且根據(jù)寄生電阻，所述中間線(xiàn)路電容上面的電壓發(fā)生變化并且產(chǎn)生電壓及電流波痕(Spannungs- und Mromrippel )，這使得所述中間線(xiàn)路電容的相應(yīng)的尺度設(shè)計(jì)成為必要。根據(jù)由于所出現(xiàn)的電壓波痕引起的中間線(xiàn)路電容的巨大負(fù)荷以及由此而必要的尺度設(shè)計(jì)，通過(guò)所述中間線(xiàn)路電容的大小來(lái)確定所述用于電動(dòng)馬達(dá)的觸發(fā)裝置的總結(jié)構(gòu)體積的很大的部分。在將來(lái)，中間線(xiàn)路中的分散的結(jié)構(gòu)元件的結(jié)構(gòu)體積將繼續(xù)主宰所述控制單元及觸發(fā)線(xiàn)路的結(jié)構(gòu)體積，因?yàn)樗隹刂茊卧陀|發(fā)線(xiàn)路越來(lái)越小型化并且根據(jù)增加的EMV(電磁兼容性)要求必須將更多的結(jié)構(gòu)元件布置在中間線(xiàn)路中。
此外知道通過(guò)直流變壓器來(lái)觸發(fā)馬達(dá)系統(tǒng)中的電動(dòng)馬達(dá)，所述直變壓器從車(chē)用電網(wǎng)的供應(yīng)電壓中產(chǎn)生其它的和/或穩(wěn)定化的中間線(xiàn)路電壓，用于以所期望的電壓來(lái)觸發(fā)電動(dòng)馬達(dá)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)是，設(shè)置一種用于電動(dòng)馬達(dá)的觸發(fā)裝置，對(duì)于所述電動(dòng)馬達(dá)來(lái)說(shuō)可以設(shè)置具有盡可能小的電容值的中間線(xiàn)路電容，從而可以縮小所述中間線(xiàn)路電容的結(jié)構(gòu)大小。
該任務(wù)通過(guò)一種按權(quán)利要求1所述的用于觸發(fā)馬達(dá)系統(tǒng)的方法并且通過(guò)按并列權(quán)利要求所述的一種裝置、一種觸發(fā)系統(tǒng)和一種馬達(dá)系統(tǒng)得到解決。
本發(fā)明的其它設(shè)計(jì)方案在從屬權(quán)利要求中得到說(shuō)明。
按照第一方面，設(shè)置了用于運(yùn)行用于電動(dòng)馬達(dá)的觸發(fā)單元的方法，其中所述觸發(fā)單元具有用于觸發(fā)電動(dòng)馬達(dá)的觸發(fā)線(xiàn)路以及布置在該觸發(fā)線(xiàn)路前面的尤其具有中間線(xiàn)路電容的中間線(xiàn)路。該方法包括以下步驟
-提供用于觸發(fā)所述電動(dòng)馬達(dá)的調(diào)節(jié)量；
-調(diào)節(jié)可變的輸入電壓并且通過(guò)所述中間線(xiàn)路將所調(diào)節(jié)的輸入電壓提供給所述觸發(fā)單元；
-根據(jù)可供使用的依賴(lài)于所調(diào)節(jié)的輸入電壓的中間線(xiàn)路電壓并且根據(jù)所述調(diào)節(jié)量來(lái)運(yùn)行所述觸發(fā)線(xiàn)路，用于相應(yīng)于所述調(diào)節(jié)量來(lái)觸發(fā)所述電動(dòng)馬達(dá)。
上述方法的構(gòu)思在于，將所述中間線(xiàn)路的結(jié)構(gòu)體積尤其布置在其中的中間線(xiàn)路電容的結(jié)構(gòu)體積降低到最低限度，方法是設(shè)置所述中間線(xiàn)路電容的較小的負(fù)荷。這通過(guò)以下方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，即降低所述中間線(xiàn)路電容的交流負(fù)荷。流過(guò)所述中間線(xiàn)路的對(duì)中間線(xiàn)路電容的交流負(fù)荷來(lái)說(shuō)決定性的有效電流依賴(lài)于輸入電流并且依賴(lài)于被所述觸發(fā)線(xiàn)路所接收的電流，也就是說(shuō)依賴(lài)于輸入電壓和/或所述觸發(fā)線(xiàn)路的觸發(fā)。流入到所述觸發(fā)線(xiàn)路中的電流可以通過(guò)所加載的依賴(lài)于輸入電壓的中間線(xiàn)路電壓來(lái)受到影響。由此流過(guò)所述中間線(xiàn)路電容的有效電流可以根據(jù)所述觸發(fā)線(xiàn)路的輸入側(cè)上的電壓來(lái)調(diào)節(jié)，該電壓也相應(yīng)于所述中間線(xiàn)路電容上面的電壓。出于這個(gè)原因，上述方法可以設(shè)置用于不僅如此調(diào)節(jié)輸入電壓而且如此觸發(fā)所述控制單元，從而根據(jù)流過(guò)所述中間線(xiàn)路電容的有效電流來(lái)調(diào)節(jié)所述中間線(xiàn)路電容上面的電壓，用于盡可能將所述中間線(xiàn)路電容的交流負(fù)荷降低到最低限度。
此外，可以根據(jù)所述調(diào)節(jié)量并且/或者根據(jù)馬達(dá)狀態(tài)參量尤其轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、馬達(dá)電流、一種或者多種相電壓并且/或者根據(jù)所述觸發(fā)線(xiàn)路的狀態(tài)參量尤其其損耗功率并且/ 或者根據(jù)所述中間線(xiàn)路的狀態(tài)參量尤其中間線(xiàn)路電壓或者流過(guò)所述中間線(xiàn)路電容的電流來(lái)調(diào)節(jié)所述可變的輸入電壓。尤其所述調(diào)節(jié)量可以相應(yīng)于電功率、機(jī)械功率、所期望的轉(zhuǎn)速、所期望的轉(zhuǎn)矩、馬達(dá)電流、馬達(dá)電壓、角度位置或者相電壓。
按照一種實(shí)施方式，所述輸入電壓的調(diào)節(jié)和所述觸發(fā)線(xiàn)路的運(yùn)行按照一函數(shù)來(lái)實(shí)施，對(duì)于該函數(shù)來(lái)說(shuō)將流過(guò)所述中間線(xiàn)路的電容的有效電流降低到最低限度。
在此可以規(guī)定，所述輸入電壓的調(diào)節(jié)和所述觸發(fā)線(xiàn)路的運(yùn)行按照一函數(shù)來(lái)實(shí)施， 對(duì)于該函數(shù)來(lái)說(shuō)將DC-/DC轉(zhuǎn)換器中的損耗降低到最低限度，而沒(méi)有超過(guò)預(yù)先給定的流過(guò)所述中間線(xiàn)路的電容的有效電流。
此外，可以在運(yùn)行過(guò)程中或者在明確的學(xué)習(xí)階段中通過(guò)電動(dòng)馬達(dá)的輸入電壓和觸發(fā)方式的變化通過(guò)所述觸發(fā)線(xiàn)路來(lái)學(xué)習(xí)所述函數(shù)以用于調(diào)節(jié)輸入電壓。
尤其可以將所述至少一個(gè)預(yù)先給定的調(diào)節(jié)量的一個(gè)或者多個(gè)工作點(diǎn)保存在組合特性曲線(xiàn)中。
此外，所述輸入電壓的調(diào)節(jié)和所述觸發(fā)線(xiàn)路的運(yùn)行可以借助于梯度下降法來(lái)實(shí)施。
按照另一個(gè)方面，設(shè)置了用于運(yùn)行電動(dòng)馬達(dá)的裝置，該裝置包括 -用于觸發(fā)所述電動(dòng)馬達(dá)的觸發(fā)線(xiàn)路，
-中間線(xiàn)路，該中間線(xiàn)路在輸入側(cè)布置在所述觸發(fā)線(xiàn)路上并且尤其具有中間線(xiàn)路電容；
-控制單元，該控制單元構(gòu)造用于 -接收調(diào)節(jié)量；
-用于輸出調(diào)節(jié)參量(Einstellgdfie)，該調(diào)節(jié)參量使得可變的輸入電壓通過(guò)所述中間線(xiàn)路輸送給所述觸發(fā)線(xiàn)路；
-用于運(yùn)行所述觸發(fā)線(xiàn)路，從而根據(jù)可供使用的依賴(lài)于所調(diào)節(jié)的輸入電壓的中間線(xiàn)路電壓并且根據(jù)所述調(diào)節(jié)量來(lái)觸發(fā)所述電動(dòng)馬達(dá)。
按照另一個(gè)方面，設(shè)置了用于運(yùn)行電動(dòng)馬達(dá)的觸發(fā)系統(tǒng)，該觸發(fā)系統(tǒng)包括 -上述裝置；
5-用于接收所述調(diào)節(jié)參量的變壓器，用于根據(jù)所述調(diào)節(jié)參量來(lái)提供可變的輸入電壓。
按照另一個(gè)方面，設(shè)置了具有電動(dòng)馬達(dá)和上述觸發(fā)系統(tǒng)的馬達(dá)系統(tǒng)。


下面借助于附圖對(duì)一些實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)解釋。附圖示出
圖1是具有觸發(fā)裝置的馬達(dá)系統(tǒng)的示意圖，該觸發(fā)裝置則具有中間線(xiàn)路電容；并且圖2是用于示出流過(guò)所述中間線(xiàn)路電容的標(biāo)準(zhǔn)化到電動(dòng)馬達(dá)中的有效電流的有效電流與調(diào)制程度之間的依賴(lài)關(guān)系的圖表。
具體實(shí)施例方式圖1示出了具有電動(dòng)馬達(dá)2的馬達(dá)系統(tǒng)1的示意圖，該電動(dòng)馬達(dá)2比如可以構(gòu)造為同步電機(jī)的形式。該電動(dòng)馬達(dá)可以構(gòu)造為多相結(jié)構(gòu)。在這里的情況中，該電動(dòng)馬達(dá)2具有三個(gè)相。
所述電動(dòng)馬達(dá)2通過(guò)大功率電子的觸發(fā)線(xiàn)路3來(lái)觸發(fā)。在圖1的實(shí)施方式中， 所述觸發(fā)線(xiàn)路3構(gòu)造為B6橋式線(xiàn)路，該橋式線(xiàn)路具有一定數(shù)目的倒相器分支，這個(gè)數(shù)目相當(dāng)于所述電動(dòng)馬達(dá)2的相的數(shù)目。每個(gè)倒相器分支具有半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)4，也就是拉高開(kāi)關(guān) (Pull-High-Schalter)和拉低開(kāi)關(guān)(Pull-Low-khalter)。所述拉高開(kāi)關(guān)中的一個(gè)和所述拉低開(kāi)關(guān)中的一個(gè)相應(yīng)地串聯(lián)布置在較高的中間線(xiàn)路電位Vh與較低的中間線(xiàn)路電位\之間。在每條倒相器分支的拉高開(kāi)關(guān)與拉低開(kāi)關(guān)4之間截取相應(yīng)的相，用于提供給所述電動(dòng)馬達(dá)2。所述拉高開(kāi)關(guān)因而將所述倒相器分支的能夠截取的相拉向所述較高的中間線(xiàn)路電位Vh并且所述拉低開(kāi)關(guān)因而將能夠截取的相拉向所述較低的中間線(xiàn)路電位\。所述拉高開(kāi)關(guān)或者說(shuō)拉低開(kāi)關(guān)4的每一個(gè)都可以構(gòu)造為大功率晶體管，比如構(gòu)造為場(chǎng)效應(yīng)晶體管， 構(gòu)造為晶閘管或者構(gòu)造為類(lèi)似晶體管，并且由控制單元5通過(guò)合適的控制信號(hào)來(lái)觸發(fā)，所述控制信號(hào)則通過(guò)控制線(xiàn)路6比如輸送給相應(yīng)的柵極接頭(Gate-Anschluss)。
也可以取代所示出的具有B6橋式線(xiàn)路的觸發(fā)線(xiàn)路3來(lái)使用其它切換的大功率電子的觸發(fā)線(xiàn)路比如H電橋和類(lèi)似觸發(fā)線(xiàn)路。
在輸入側(cè)，所述觸發(fā)線(xiàn)路3與包含中間線(xiàn)路電容7的中間線(xiàn)路相連接。所述中間線(xiàn)路可以具有無(wú)源的結(jié)構(gòu)元件尤其扼流圈。所述中間線(xiàn)路電容7用一個(gè)接頭與所述較高的中間線(xiàn)路電位Vh相連接并且用另一個(gè)接頭與所述較低的中間線(xiàn)路電位\相連接。所述中間線(xiàn)路電容7用于在所述觸發(fā)線(xiàn)路3的輸入側(cè)上降低通過(guò)所述半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)4的切換在所述觸發(fā)線(xiàn)路3中出現(xiàn)的躍變負(fù)荷(Sprimgbelastimgen)，用于使電力供應(yīng)源經(jīng)受較少的負(fù)荷。
所述較高的和較低的中間線(xiàn)路電位VH、Vl由變壓器8尤其直流變壓器來(lái)提供，所述直流變壓器在輸入側(cè)與機(jī)動(dòng)車(chē)的車(chē)用電網(wǎng)或者通常與能源相連接。對(duì)于機(jī)動(dòng)車(chē)來(lái)說(shuō)，所述直流變壓器8在輸入側(cè)與機(jī)動(dòng)車(chē)的蓄電池(未示出)相連接，該蓄電池提供電池電壓UBat。 所述直流變壓器8能夠可變觸發(fā)，也就是說(shuō)按照直流變壓器-調(diào)節(jié)值V可以可變調(diào)節(jié)所述直流變壓器8的輸出電壓Udc,在此將所述直流變壓器-調(diào)節(jié)值V比如作為電信號(hào)或者作為數(shù)字的或者模擬的參量通過(guò)調(diào)節(jié)線(xiàn)路9提供給所述直流變壓器8。
此外，設(shè)置了控制單元5，該控制單元5不僅與所述直流變壓器8而且與所述觸發(fā)線(xiàn)路3相連接。從外部將調(diào)節(jié)量SG作為設(shè)定值提供給所述控制單元5，所述調(diào)節(jié)量SG表明馬達(dá)參量，在此應(yīng)該以該馬達(dá)參量來(lái)觸發(fā)所述電動(dòng)馬達(dá)2。所述調(diào)節(jié)量比如可以相應(yīng)于電功率、機(jī)械功率、所期望的轉(zhuǎn)速、所期望的轉(zhuǎn)矩、馬達(dá)電流、馬達(dá)電壓、角度位置或者相電壓。 從所述調(diào)節(jié)量SG中得出這一點(diǎn)，應(yīng)該以何種方式來(lái)觸發(fā)所述電動(dòng)馬達(dá)2，以便該電動(dòng)馬達(dá)2 具有相應(yīng)于預(yù)先給定的調(diào)節(jié)量SG的性能。所述控制單元5而后可以如此觸發(fā)所述直流變壓器8和觸發(fā)線(xiàn)路3，從而提供相應(yīng)于所述調(diào)節(jié)量SG的馬達(dá)參量。
為減小所述中間線(xiàn)路電容7的結(jié)構(gòu)大小，有意義的是降低其電負(fù)荷。所述中間線(xiàn)路電容7的交流負(fù)荷通常用以下公式來(lái)計(jì)算
其中Ie rff相應(yīng)于流過(guò)所述中間線(xiàn)路電容的有效電流，iDCDC(t)相應(yīng)于由所述直流變壓器8提供的電流并且ireu(t)相應(yīng)于由所述觸發(fā)線(xiàn)路3所接收的(輸入側(cè)的)電流?？梢钥闯?，通過(guò)所述變壓器電流iDTO(t)和流過(guò)控制線(xiàn)路的電流ireu(t)的接近可以降低流過(guò)所述中間線(xiàn)路電容7的有效電流Ic rff。流過(guò)所述觸發(fā)線(xiàn)路3的電流的平均值和有效值可以通過(guò)加載在所述中間線(xiàn)路電容7上面的中間線(xiàn)路電壓Uc的大小來(lái)受到影響。
這也可以從圖2的圖表中看出來(lái)。在圖2的圖表中關(guān)于調(diào)制程度M示出了流過(guò)所述中間線(xiàn)路電容I“ff的標(biāo)準(zhǔn)化到電動(dòng)馬達(dá)2中的有效電流的有效電流I“ff。所述調(diào)制程度M與中間線(xiàn)路電壓Uc成反比例，并且由此能夠通過(guò)所述直流變壓器8來(lái)影響。在圖2中示出的特性曲線(xiàn)的參數(shù)是功率因數(shù)cos ( Φ )，該功率因數(shù)通常能夠通過(guò)電動(dòng)馬達(dá)的有效功率除以其表觀(guān)功率得到的商數(shù)來(lái)求得。Φ相應(yīng)于電流與電壓之間的相位角。
為了將流過(guò)所述中間線(xiàn)路電容7的有效電流Ie rff盡可能降低到最低限度，所述控制單元5以合適的方式觸發(fā)所述直流變壓器8。通過(guò)內(nèi)電壓Udc和預(yù)先給定的調(diào)節(jié)量SG獲得所述觸發(fā)線(xiàn)路3的相應(yīng)的觸發(fā)結(jié)果。在此，所述控制單元5只應(yīng)該如此觸發(fā)所述直流變壓器8，從而在相應(yīng)的電壓范圍之內(nèi)調(diào)節(jié)輸出電壓。該電壓范圍限制到一些電壓，對(duì)于這些電壓來(lái)說(shuō)可以維持通過(guò)所述調(diào)節(jié)量SG預(yù)先給定的對(duì)電動(dòng)馬達(dá)2的要求，所述觸發(fā)線(xiàn)路3未陷入到欠壓模式中或者沒(méi)有超過(guò)所述觸發(fā)線(xiàn)路3中的提供中間線(xiàn)路電容的電容器以及半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)的耐電強(qiáng)度。
所述觸發(fā)線(xiàn)路3比如可以通過(guò)脈寬調(diào)制的觸發(fā)的占空比的變化或者說(shuō)通過(guò)空間矢量調(diào)制(Raumzeigermodulation)的占空比的變化來(lái)向所述電動(dòng)馬達(dá)2提供不同的功率。 也可以通過(guò)所述控制單元5來(lái)預(yù)先給定所述空間矢量調(diào)制的調(diào)制周期持續(xù)時(shí)間。所述控制單元5因此在選擇所述直流變壓器8和觸發(fā)線(xiàn)路3的觸發(fā)方式方面擁有自由度，用于調(diào)節(jié)通過(guò)所述調(diào)節(jié)量SG預(yù)先給定的馬達(dá)參量。
比如可以規(guī)定，為了將流過(guò)所述中間線(xiàn)路電容7的有效電流Ic rff降低到最低限度而將所述直流變壓器8的輸出電壓保持在盡可能小的程度上。也就是說(shuō)，應(yīng)該如此選擇所述直流變壓器8的輸出電壓，從而還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于所述電動(dòng)馬達(dá)2來(lái)說(shuō)所要求的功率并且可以運(yùn)行所述觸發(fā)線(xiàn)路3，也就是說(shuō)所述觸發(fā)線(xiàn)路3沒(méi)有進(jìn)入欠壓模式中。
所述控制單元5為此比如具有組合特性曲線(xiàn)-結(jié)構(gòu)塊10，在此將從外部提供的調(diào)節(jié)量SG作為輸入?yún)⒘刻峁┙o組合特性曲線(xiàn)-結(jié)構(gòu)塊10并且該組合特性曲線(xiàn)-結(jié)構(gòu)塊10 根據(jù)所述調(diào)節(jié)量SG將所述直流變壓器調(diào)節(jié)值V提供給所述直流變壓器8并且將觸發(fā)線(xiàn)路調(diào)節(jié)值S提供給脈沖形成單元11。所述組合特性曲線(xiàn)-結(jié)構(gòu)塊10可以具有一種組合特性
7曲線(xiàn)，在該組合特性曲線(xiàn)中作為在所述中間線(xiàn)路電容7上面加載的電壓U。的函數(shù)比如考慮到有效電流rff。所述組合特性曲線(xiàn)-結(jié)構(gòu)塊10的其它輸入?yún)⒘靠梢允菧y(cè)量變量，比如電動(dòng)馬達(dá)2的馬達(dá)轉(zhuǎn)速和/或轉(zhuǎn)子的角度位置、相電流、相電壓以及所述直流變壓器8的同樣可以測(cè)量的輸出電流^oC。同樣可以在不依賴(lài)于所提供的調(diào)節(jié)量SG的情況下也就是說(shuō)僅僅在所述測(cè)量變量的基礎(chǔ)上確定所述直流變壓器調(diào)節(jié)值V。作為替代方案，也可以取代所提供的調(diào)節(jié)量SG或者作為所提供的調(diào)節(jié)量SG的補(bǔ)充來(lái)將這個(gè)參量的當(dāng)前的實(shí)際值用作用于所述組合特性曲線(xiàn)的輸入?yún)⒘?。作為組合特性曲線(xiàn)的替代方案，也可以借助于保存在處理器中的算法或者公式從所表明的輸入?yún)⒘恐写_定V。
可以以靜態(tài)的方式預(yù)先給定所述組合特性曲線(xiàn)。同樣可以在運(yùn)行中或者在學(xué)習(xí)模式中產(chǎn)生或者說(shuō)修改所述組合特性曲線(xiàn)，方法是為具有不同的調(diào)節(jié)量SG的不同的工作點(diǎn)求得所述直流變壓器8和觸發(fā)線(xiàn)路3的最佳的工作點(diǎn)并且將相應(yīng)的數(shù)據(jù)組保存在所述組合特性曲線(xiàn)中以便后來(lái)加以調(diào)用。
優(yōu)化目標(biāo)-在不依賴(lài)在運(yùn)行中是用靜態(tài)的組合特性曲線(xiàn)還是用優(yōu)化處理來(lái)工作的情況下-可能不僅僅是所述中間線(xiàn)路電容器7中的有效電流L。rff的簡(jiǎn)單的最小化。比如也有利的是，將電容器電流并且由此將所述中間線(xiàn)路電容的加熱保持在規(guī)定的極限值之下。所述極限值比如也可能依賴(lài)于所述中間線(xiàn)路電容的溫度和/或電流負(fù)荷的長(zhǎng)度。如果超過(guò)所述極限值，那就可以立即通過(guò)所述脈沖形成單元11 -以馬達(dá)功率為代價(jià)，也就是說(shuō)在忽視預(yù)先給定的調(diào)節(jié)量SG的情況下-降低馬達(dá)電流。一旦找到/調(diào)節(jié)了“更好的”直流變壓器調(diào)節(jié)值V，那么而后所述脈沖形成單元11又可以如此控制所述開(kāi)關(guān)4，從而提供更高的馬達(dá)電流并且由此重視所述調(diào)節(jié)量SG0 除了所述中間線(xiàn)路電流的降低的優(yōu)化目標(biāo)之外，也可能有其它的優(yōu)化目標(biāo)，比如降低變壓器8中的損耗。
所述脈沖形成單元11根據(jù)比如預(yù)先給定空間矢量調(diào)制的占空比的觸發(fā)線(xiàn)路調(diào)節(jié)值S來(lái)產(chǎn)生用于所述觸發(fā)線(xiàn)路3的拉高開(kāi)關(guān)和拉低開(kāi)關(guān)4的觸發(fā)脈沖，用于按照所述觸發(fā)線(xiàn)路調(diào)節(jié)值S來(lái)觸發(fā)這些開(kāi)關(guān)。
所述直流變壓器8的輸出電壓和所述觸發(fā)線(xiàn)路3的觸發(fā)方式的調(diào)整可以適應(yīng)的方式來(lái)進(jìn)行，方法是流過(guò)所述中間線(xiàn)路電容7的有效電流比如借助于電流測(cè)量轉(zhuǎn)換器或者電流測(cè)量電阻來(lái)檢測(cè)并且比如借助于優(yōu)化方法比如梯度下降法通過(guò)由所述直流變壓器8輸出的變壓器電壓或者占空比的變化或者通常通過(guò)所述觸發(fā)線(xiàn)路調(diào)節(jié)值S和直流變壓器調(diào)節(jié)值V的變化來(lái)將流過(guò)所述中間線(xiàn)路電容7的有效電流降低到最低限度。通過(guò)這種方式可以學(xué)習(xí)用于馬達(dá)系統(tǒng)的組合特性曲線(xiàn)并且比如將其保存在所述組合特性曲線(xiàn)-結(jié)構(gòu)塊10 中的合適的存儲(chǔ)單元中(未示出)。用這種方式也可以在所述調(diào)節(jié)量緩慢變化時(shí)進(jìn)行聯(lián)機(jī)適應(yīng)(Adaption on-the-fly)。
此外可以規(guī)定，借助于直流變壓器調(diào)節(jié)值V將所述直流變壓器8的輸出電壓調(diào)節(jié)到特定的電壓。在此直接測(cè)量或者從馬達(dá)狀態(tài)參量中估算出所述流過(guò)中間線(xiàn)路電容7的有效電流I。ff。如果有效電流I。ff太大，那就一直修改所述直流變壓器8的輸出電壓，直到所述有效電流I“ff又變小，也就是說(shuō)低于特定的電流閾值。
所述控制單元5、觸發(fā)線(xiàn)路3和中間線(xiàn)路電容7—般作為一個(gè)單元設(shè)置在用于電動(dòng)馬達(dá)2的控制儀中。因此，在實(shí)現(xiàn)上述馬達(dá)系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)該從所述控制單元5設(shè)置一條用于將直流變壓器調(diào)節(jié)值V傳輸給與所述控制儀分開(kāi)地并且遠(yuǎn)離地布置的直流變壓器8的調(diào)節(jié)線(xiàn)路9，用于可變觸發(fā)所述直流變壓器8以便將所述中間線(xiàn)路電容7的交流負(fù)荷降低到最低限度。
權(quán)利要求
1.用于運(yùn)行用于電動(dòng)馬達(dá)(2)的觸發(fā)單元的方法，其中所述觸發(fā)單元具有用于觸發(fā)所述電動(dòng)馬達(dá)(2)的觸發(fā)線(xiàn)路(3)以及布置在所述觸發(fā)線(xiàn)路(3)前面的尤其具有中間線(xiàn)路電容(7)的中間線(xiàn)路，該方法具有以下步驟-提供用于觸發(fā)所述電動(dòng)馬達(dá)(2)的調(diào)節(jié)量(SG)；-調(diào)節(jié)可變的輸入電壓(Udc)并且通過(guò)所述中間線(xiàn)路將所調(diào)節(jié)的輸入電壓(Udc)提供給所述觸發(fā)單元(3);-根據(jù)可供使用的依賴(lài)于所調(diào)節(jié)的輸入電壓(Udc)的中間線(xiàn)路電壓(Uc)并且根據(jù)所述調(diào)節(jié)量(SG)來(lái)運(yùn)行所述觸發(fā)線(xiàn)路(3)，用于相應(yīng)于所述調(diào)節(jié)量(SG)來(lái)觸發(fā)所述電動(dòng)馬達(dá) (2)。
2.按權(quán)利要求1所述的方法，其中根據(jù)所述調(diào)節(jié)量(SG)并且/或者根據(jù)馬達(dá)狀態(tài)參量尤其轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、馬達(dá)電流、一種或者多種相電壓并且/或者根據(jù)所述觸發(fā)線(xiàn)路(3)的狀態(tài)參量尤其其損耗功率并且/或者根據(jù)所述中間線(xiàn)路的狀態(tài)參量(U。)尤其中間線(xiàn)路電壓或者流過(guò)所述中間線(xiàn)路電容(7)的電流(Ic eff)來(lái)調(diào)節(jié)所述可變的輸入電壓(Udc)。
3.按權(quán)利要求1或2所述的方法，其中所述調(diào)節(jié)量相應(yīng)于電功率、機(jī)械功率、所期望的轉(zhuǎn)速、所期望的轉(zhuǎn)矩、馬達(dá)電流、馬達(dá)電壓、角度位置或者相電壓。
4.按權(quán)利要求1到3中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述輸入電壓(UD。)的調(diào)節(jié)和所述觸發(fā)線(xiàn)路(3)的運(yùn)行按照一函數(shù)來(lái)實(shí)施，對(duì)于該函數(shù)來(lái)說(shuō)將流過(guò)所述中間線(xiàn)路的電容的有效電流(I。ff)降低到最低限度。
5.按權(quán)利要求1到4中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述輸入電壓(UD。)的調(diào)節(jié)和所述觸發(fā)線(xiàn)路(3)的運(yùn)行按照一函數(shù)來(lái)實(shí)施，對(duì)于該函數(shù)來(lái)說(shuō)將變壓器(8)中的損耗降低到最低限度，而沒(méi)有超過(guò)預(yù)先給定的流過(guò)所述中間線(xiàn)路的電容的有效電流(I。ff)。
6.按權(quán)利要求4或5所述的方法，其中在運(yùn)行過(guò)程中或者在明確的學(xué)習(xí)階段中通過(guò)電動(dòng)馬達(dá)(2)的輸入電壓(Udc)和觸發(fā)方式的變化來(lái)通過(guò)所述觸發(fā)線(xiàn)路(3)學(xué)習(xí)所述函數(shù)以用于調(diào)節(jié)輸入電壓(‘)。
7.按權(quán)利要求4、5或6所述的方法，其中至少一個(gè)預(yù)先給定的調(diào)節(jié)量(SG)的一個(gè)或者多個(gè)工作點(diǎn)保存在組合特性曲線(xiàn)中。
8.按權(quán)利要求4到7中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述輸入電壓的調(diào)節(jié)和所述觸發(fā)線(xiàn)路的運(yùn)行借助于梯度下降法來(lái)實(shí)施。
9.用于運(yùn)行電動(dòng)馬達(dá)(2)的裝置，包括-用于觸發(fā)所述電動(dòng)馬達(dá)(2)的觸發(fā)線(xiàn)路；-中間線(xiàn)路，該中間線(xiàn)路在輸入側(cè)布置在所述觸發(fā)線(xiàn)路上并且尤其具有中間線(xiàn)路電容(7)；-控制單元(5 )，該控制單元被構(gòu)造-用于接收調(diào)節(jié)量(SG);-用于輸出調(diào)節(jié)參量(V)，該調(diào)節(jié)參量(V)使可變的輸入電壓(Udc)通過(guò)所述中間線(xiàn)路輸出給所述觸發(fā)線(xiàn)路(3);-用于運(yùn)行所述觸發(fā)線(xiàn)路，從而根據(jù)可供使用的依賴(lài)于所調(diào)節(jié)的輸入電壓(Udc)的中間線(xiàn)路電壓(Uc)并且根據(jù)所述調(diào)節(jié)量(SG)來(lái)觸發(fā)所述電動(dòng)馬達(dá)(2)。
10.用于運(yùn)行電動(dòng)馬達(dá)(2)的觸發(fā)系統(tǒng)，包括-按權(quán)利要求9所述的裝置；-用于接收所述調(diào)節(jié)參量(V)的變壓器，以便根據(jù)所述調(diào)節(jié)參量(V)來(lái)提供所述可變的輸入電壓(Udc)。
11.馬達(dá)系統(tǒng)，具有電動(dòng)馬達(dá)(2)并且具有按權(quán)利要求10所述的觸發(fā)系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于運(yùn)行用于電動(dòng)馬達(dá)的觸發(fā)單元的方法，其中所述觸發(fā)單元具有用于觸發(fā)所述電動(dòng)馬達(dá)的觸發(fā)線(xiàn)路以及布置在所述觸發(fā)線(xiàn)路前面的尤其具有中間線(xiàn)路電容的中間線(xiàn)路，該方法具有以下步驟提供用于觸發(fā)所述電動(dòng)馬達(dá)(2)的調(diào)節(jié)量(SG)；調(diào)節(jié)可變的輸入電壓(UDC)并且通過(guò)所述中間線(xiàn)路將所調(diào)節(jié)的輸入電壓(UDC)提供給所述觸發(fā)單元(3)；根據(jù)可供使用的依賴(lài)于所調(diào)節(jié)的輸入電壓(UDC)的中間線(xiàn)路電壓(UC)并且根據(jù)所述調(diào)節(jié)量(SG)來(lái)運(yùn)行所述觸發(fā)線(xiàn)路(3)，用于相應(yīng)于所述調(diào)節(jié)量(SG)來(lái)觸發(fā)所述電動(dòng)馬達(dá)(2)。
文檔編號(hào)H02P27/08GK102187564SQ200980140628
公開(kāi)日2011年9月14日 申請(qǐng)日期2009年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月14日
發(fā)明者T·珀茨爾, M·斯普勞爾 申請(qǐng)人:羅伯特·博世有限公司