[发明专利]用于电机的控制装置和用于控制装置的运行方法

说明书

现有技术

本发明涉及一种用于机动车中的内燃机的电机、尤其是起动器发电机或起动器的电子控制装置，包括控制机构和具有脉冲逆变器的电路装置。

本发明还涉及一种用于电子控制装置的运行方法，尤其是前面所述的用于机动车中的内燃机的电机、尤其是起动器发电机或起动器的电子控制装置，其包括控制机构和具有脉冲逆变器的电路装置。

在起动机动车中的内燃机时，起动器电机需要高的功率和尤其是高的电流，该电流可以达1000安培或更高。这种电流在常规的车载电网拓扑结构中由电池供给。在此情况下，高的尖峰电流引起起动器马达的高的脉冲形式的起动力矩，因此也引起高的机械负荷和对车载电网中的电压的干扰。

已知将起动器发电机用于内燃机，并且除其他情况下以外也用于在起动－停止系统中的热起动，其中，这种起动器发电机设计用于14V车载电网。起动器发电机不仅用作起动器马达而且用作机动车中的发电机。在一定的情况下，对于冷起动要设置附加的常规起动机。在起动器发电机的以发电机模式通过内燃机驱动的运行情况下，车载电网由起动器发电机供给电能并且尤其是也对电池充电。

为了运行机动车中的起动器发电机，需要电子装置，例如具有功开关、大多数是半导体元器件的脉冲逆变器，其中，脉冲逆变器，尤其是功率开关，通过控制机构进行控制。

DE10330703A1描述一种发电机，它除了包括一个电机以外还包括调节器和脉冲逆变器，并且在它的输出端上附加地连接有DC/DC转换器，以便产生用于运行车载电网上的负载的希望的额定电压，例如14V。此外在车载电网上还连接有用于控制脉冲逆变器的控制器。

本发明的任务是改进开头所述类型的电子控制装置和运行方法，以减少材料、部件和安装费用。

本发明的公开

按照本发明，该任务通过权利要求1和6的内容解决。从属权利要求限定本发明的优选的改进方案。

本发明发一个构思是，控制装置在一个结构单元中包括脉冲逆变器、所属的控制机构和DC/DC转换器。因此可以在有利的电路拓扑结构中将不同的功能组组合成结构单元。此外，该任务通过一种用于一种最好前述的控制装置的运行方法解决，在该方法中，不仅脉冲逆变器而且DC/DC转换器都由控制机构控制，从而只需要一个惟一的控制机构来控制至少两个功能组，即脉冲逆变器和DC/DC转换器。不仅通过该控制装置而且通过该运行方法可以减少材料、部件和/或安装费用以及控制装置的重量。

尤其是可以通过该结构单元将脉冲逆变器，所属的控制机构和DC/DC转换器构造成一个模块l，尤其是在一个公共的外壳中。由此降低材料和制造费用并且控制装置本身可以简单地安装。

优选地，脉冲逆变器和DC/DC转换器通过一个公共的电路装置实现，例如在一个实施方式中，通过相互连接的、具有电子元器件电路板，或最好通过一种电路板，其分别至少部分地包括所述脉冲逆变器和DC/DC转换器，来实现。因此降低材料和制造费用和控制装置的重量。

电子控制装置尤其是被用于运行起动器、发电机和/或，以特别优选的方式，用于运行机动车中的内燃机的起动器发电机。特别是在机动车中，具有紧凑的结构形式的控制装置是有利的，其在一个结构单元中包括不同的功能组，以便通过降低材料和部件费用来节省重量或者也在安装中或在机动车的维护工作中降低安装费用。此外形成结构空间的减小。

以下说明DC/DC转换器的各种转换方式和方向，它们分别单独地或以任意的组合优选作为实施方式，其中，在后面指出另外的优点，尤其是结合蓄能器。

通过DC/DC转换器可以将机动车的车载电网直流电压转换成另一个直流电压。因此，脉冲逆变器在高于一个车载电网电压的电压下运行，例如为了提高效率或也同时经DC/DC转换器向车载电网供给电功率，并且是在一个相对于脉冲逆变器减小的车载电网电压下，例如在大约14V下。

借助于DC/DC转换器可以将车载电网的一个直流电压转换成另一个直流电压，以便由车载电网电压产生一个与车载电网电压不同的电压，该电压也可以用于向控制装置的另外的部件，尤其是电路装置，供给电能或也向机动车供给电能，即被用在控制装置外部。因此一个附加的功能被集成到该电子控制装置中并且在此情况下减少了材料、部件或安装的费用。

此外可以借助于DC/DC转换器将一个直流电压转换成车载电网的一个直流电压。因此可以由一个直流电压源对车载电网进行供给，该直流电压源提供与车载电网电压不同的电压，由此将另一个功能集成到电子控制装置的结构单元中。