[发明专利]用于在汽车中由内燃机驱动的电机的运行方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于在汽车中由内燃机驱动的电机的运行方法，以及一种供电单元。

背景技术

现代内燃机通常装配有所谓的起动/停自动装置。在这样一种起动/停自动装置中规定根据一定的条件自动地断开内燃机，通常是通过结束喷燃料（也就是中断供燃料）。通常当汽车停车时完成这种结束喷燃料。一旦驾驶员想继续行驶，并且这例如通过操作操作部件，例如燃料门踏板或者离合器踏板表现出来，则内燃机自动启动。这在这个发明的框架内叫作再起动。

可采用不同的方法实现这种再起动。

一方面使用这样一些方法，在这些方法中借助所谓的起动器或者起动装置再次起动内燃机。为此，通常使用一种成本有利的小齿轮起动器。因为在这种情况中通常在转动的内燃机中不可能有啮合，所以它以内燃机停车为前提。因此人们希望从停止喷燃料到内燃机完全停止运行的时间间隔能尽可能地短，为的是不必使驾驶员的再次起动的愿望滞延。

另一方面也公开了所谓的直接起动方法，在所述直接起动方法中，已在内燃机的惯性运行期间就在汽缸中为再次起动提供了有利的混合气，这样就可在不使用起动器的情况下直接通过点火起动。其中，在惯性运行期间经常实际进行的步骤就是冲掉剩余气体，为此，特别是在内燃机惯性运行阶段通过打开节流阀来提高进气管压力。然而在气缸中提高空气量会导致内燃机惯性运行的不稳定，且伴随有振动，摇动等。当内燃机惯性运行时曲轴的转速超过驱动系统的共振范围时这一问题特别难以解决，因为在此在工作节拍中（无燃烧，也就是说只发生膨胀）曲轴的加速起着特别强烈的作用。特别是由于舒适性的原因内燃机的这种不安静的运行人们是不希望的。

因此人们希望改进惯性运行期间内燃机的特性，特别是克服所描述的缺陷。

发明内容

根据本发明建议一种具有独立权利要求特征的用于在汽车中由内燃机驱动的电机的运行方法以及一种供电单元。一些有利的方案是从属权利要求和下述说明的主题。

本发明的优点

本发明克服了所述的缺陷，其做法是由内燃机驱动的发电机（通常叫作照明发电机(Lichtmaschine)）在惯性运行期间有针对性地在输出端短路。发电机甚至在低转速时，特别是也在怠转速以下，直到停止时，只要至少两个相短路就可从曲轴转动中得到可观的力矩。通过这一措施它可克服曲轴加速，其结果是发动机的惯性运行既更加快速也更加安静。

在一种优选的方案中根据曲轴的转速和/或位置完成发电机的短路。

当发电机在转速上阈值以下短路时可达到特别短的发动机惯性运行。发电机方面提高的力矩接收如同附加的牵引力矩一样作用到曲轴上，通过这一措施停车提早出现。通过发电机的主动影响大大地缩短了内燃机的惯性运行。

当根据曲轴转角使发电机短路则可达到直接起动系统中特别平静的发动机惯性运行。其中优选地为一个或者多个一定的曲轴转角间隔激活发电机相的短路，在所述的曲轴转角间隔中发生不希望的通过汽缸中的压缩空气的膨胀而引起的加速。特别是在内燃机的工作行程期间出现至少暂时地使发电机短路的情况。现在在惯性运行阶段，例如可使节气阀保持打开，这样就可吹除掉气缸的剩余气体。这样才能为紧接着的直接起动制造有利的起始条件。在膨胀时（在相应的上死点之后）由于气缸中的负荷更高周期性的曲轴加速（感觉为提高的振动）通过发电机方面提高的力矩而得到平衡。

在相短路之前合适地在电激励的发电机中将励磁电流提升到最大值。然后在PWM-控制的励磁电流中基本上通以永久的电流。然而，为了通过发电机产生所希望的制动力矩而改变励磁电流，或者有针对性地规定励磁电流也是合适的。

本发明有利地可用在这样一些发电机中，即它们的输出电压通过具有可触发的转换元件的整流器进行整流。这样一种整流器可作为同步整流器、调高调节器（Hochsetzsteller）、调低调节器（Tielsetzsteller）、脉冲逆变器（Pulswechselrichter）等运行。然后通过对转换元件的相应触发使其中至少两个相短路。本发明在此可特别简单地实现，甚至可在现有的系统中实现。甚至在具有二极管整流器的发电机中通过设置较少转换元件，例如IGBT，或者MOSFET就可实现本发明。

根据本发明的供电单元具有带有用于电机输出端短路的开关装置的电机以及计算单元，例如汽车的控制器，所述计算单元特别是在程序技术上设计成执行根据本发明的方法。