[发明专利]内燃机以及用于内燃机的开环控制和闭环控制机构、方法

说明书

本公开涉及内燃机以及用于内燃机的开环控制和闭环控制机构、方法，具体地，用于开环控制和闭环控制内燃机（BK）、尤其柴油马达或燃气马达的方法，所述内燃机具有发电机（G）和异步机（ASM），所述方法包括：探测所述发电机的至少一个电的特征参量，其中，所述电的特征参量从电流（I）、电压（U）或频率（f）中选出；确定所述发电机的电的特征参量在预先确定的时间间隔内的特征参量变化；将所述特征参量变化与第一边界值进行比较；并且对于所述特征参量变化大于所述第一边界值的情况，从所述内燃机的标准转速调节变换到前馈控制。

技术领域

本发明涉及用于开环控制和闭环控制具有发电机和异步机的内燃机的方法、用于具有发电机和异步机的内燃机的开环控制和闭环控制机构以及具有发电机和异步机的内燃机。

背景技术

在项目中和在具有发电机的内燃机、如内燃马达的运行中，异步机经常用作用于不同的应用的负载马达，例如用作用于风机、泵和起重装置的驱动机。异步马达是大多被制造的电机之一，因为所述异步马达能够简单并且成本适宜地进行生产。由结构决定地，在接通异步机的情况下出现直至额定电流的八倍的高的起动电流。所述高的起动电流造成短时间的功率过高。在此，例如具有同步发电机的内燃马达的转速明显发生扰动（bricht…ein）。那么，内燃马达的转速调节必须对扰动做出反应。在驱动技术的市场上已经存在一些构件，所述构件使高的起动电流的这种问题最小化，如例如要提名星形三角形起动、软启动和频率转换器。最常使用的方法是星形三角形连接。在以星形连接起动的情况下，功率和转矩减少到大约三分之一。在预备时间（Hochlaufzeit）之后，异步马达通过接触器的换向控制（Umsteuerung）来转换到三角形运行。频率转换器能够在相应的配置或编程的情况下平缓地和负载匹配地高速运行（hochfahren）异步马达。但是在安全重要的应用中，一如既往地希望直接启动异步马达，以便通过较少数量的构件实现较小的失效可能性并且尽可能还节省昂贵的功率电子的构件。同时，内燃马达的转速的扰动应该被避免。

发明内容

根据本发明的第一方面，所述任务通过用于开环控制和闭环控制内燃机、尤其柴油马达或燃气马达的方法解决，所述内燃机具有发电机和异步机，所述方法包括

- 探测所述发电机的至少一个电的特征参量，其中，所述电的特征参量从电流、电压或频率中选出，

- 确定所述发电机的电的特征参量在预先确定的时间间隔内的特征参量变化，

- 将所述特征参量变化与第一边界值进行比较，

- 对于所述特征参量变化大于第一边界值的情况，从所述内燃机的标准转速调节变换到前馈控制。

本发明包括如下认知，即通过在异步机起动的情况下探测第一电流脉冲和通过接着从标准化的（standardmäßigen）转速调节变换至前馈控制，异步机的起动过程能够通过内燃机来获取，而没有首先导致内燃机的转速的扰动。借助于前馈控制，附加的功率电子的构件是不用的并且异步机的直接启动是可行的。也就是说，能够预测性地对负载接入（Lastaufschaltung）做出反应并且不必在导入应对措施之前先等候转速扰动。在传统的负载接入的情况下，通过电的负载施加（aufgeprägt）转矩。通过所述转矩，内燃马达被制动并且因此内燃马达在其转速方面发生扰动。现在，负载接入才能够可靠地被识别并且导入应对措施。为此，取决于转速扰动，燃料量被提高并且尝试将马达又加速到预设的理论转速。

由于转速调节的这种状况，在现有技术中必须等待内燃机发电机的总系统的反应。在转速扰动之后才能够导入应对措施。借助于根据本发明的方法，这样的等候是不用的，通过经由在预先确定的时间间隔内的特征参量变化探测第一电流脉冲，负载接入能够被精确地识别并且通过前馈控制导入立即的应对措施。由此，总系统的负载切换能力（Lastschaltfähigkeit）能够被改善。此外，借助于本发明，急剧的转速波动能够被避免。附加地，能够在遵守边界值的情况下接入更大的负载。此外，通过对负载的快速的预测，总成不必再如此严重地超尺寸。这引起成本节省以及较小的结构空间。由于更高的装载，总成也在更好的运行范围内运转。