[发明专利]用于起动同步电机的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据独立权利要求的前序部分所述的方法。

背景技术

例如从US 2007/0170880A1已知用于调节电机、例如永久励磁的同步电机的各种不同的方法。电机的调节需要尽可能精确地了解电机的转子位置，该转子位置例如可以通过使用数字传感器装置来测定。

在使用数字传感器装置时的缺点是，在静止状态下仅能估计转子的大约位置。在转速非常小的情况下根据两个数字传感器信号之间的时间间隔并不足以为精确的电流调节和转矩调节估计转子位置，特别是在动态的加速过程期间。这导致了：仅在具有在车辆的车轮和电机之间的液压变矩器或者滑动离合器的传动系中才能实现舒适地—可接受地使用数字传感器装置来确定转子位置。特别是在具有电机与车轮的低传动比的传动系的情况下，当今存在的形式为瞬时冲击和噪声产生的控制问题可以非常明显地被察觉。

发明内容

根据本发明的具有权利要求1的特征的方法具有下述优点：它表示一种用于同步电机从静止状态舒适地、平稳地和可靠地起动的策略，并且因此展示了数字传感器装置在混合车辆和电动车辆中的应用领域扩展到直接作用到车轮上的应用情况下。这根据本发明如此实现，使得通过下述方式预先给定预设转矩M_V1并且在起动后调节该同步电机的转速：在第一步骤中预先给定比预设转矩M_V1高的转矩M_H1，并且在第二步骤中将转矩M_H1减小到预设转矩M_V1。根据在第一方法步骤中预先给定的较高的转矩M_H1首先更快地实现转速升高，以便克服传动系中的间隙和松动，并且尽可能快地补偿传动装置和车轴中的传动系部件的弹性，并且将转矩传递给车轮。特别是在第二方法步骤中将较高的转矩M_H1如此减小到预设转矩M_V1，使得在传动系中张紧期间没有激励机械振荡。在将较高的转矩M_H1减小到预设转矩M_V1期间，传动系保持张紧，由此将转矩传递到车轮上并且转速持续升高。

根据本发明的具有权利要求2的特征的方法具有下述优点：它表示一种用于同步电机从静止状态舒适地、平稳地和可靠地起动的策略，并且因此展示了数字传感器装置在混合车辆和电动车辆中的应用领域扩展在直接作用到车轮上的应用情况下。这根据本发明如此实现，即通过下述方式预先给定预设转矩M_V1并且在起动后调节该同步电机的转速：在第一步骤中预先给定比预设转矩M_V1高的转矩M_H1，并且在第二步骤中将转矩M_H1减小到低于预设转矩M_V1的正值M_H1a，并且在第三步骤中将转矩M_H1a升高到预设转矩M_V1。根据在第一方法步骤中预先给定的较高的转矩M_H1首先更快地实现转速升高，以便克服传动系中的间隙和松动，并且尽可能快地补偿传动装置和车轴中的传动系部件的弹性，并且将转矩传递给车轮。特别是在第二方法步骤中将较高的转矩M_H1减小到低于预设转矩M_V1的正值M_H1a，使得在传动系中张紧期间没有激励机械振荡。在第二方法步骤中描述的将较高的转矩M_H1减小到低于预设转矩M_V1的正值M_H1a期间，传动系的张紧短时间取消，由此没有转矩传递到车轮上，并且转速保持恒定。在第三方法步骤中描述的将转矩M_H1a升高到预设转矩M_V1导致传动系的张力增加，由此重新将转矩传递到车轮上并且转速持续升高。

通过在从属权利要求中说明的措施能够实现在从属权利要求中给出的方法的有利的改进方案。

在独立权利要求中描述的用于起动同步电机的方法不仅能够有利地应用到处于静止状态的同步电机上而且也能够有利地应用到具有低于阈值的转速的同步电机上，其中所述阈值与各相应的同步电机的极偶数相关。如果同步电机已经起动并且接着制动，则可以执行制动过程直至该同步电机的静止状态。但是还可以实现：在达到静止状态之前不久必须重新起动同步电机，从而不达到静止状态。

转子的位置在静止状态下仅以较小的精确度获知。有利地，在同步电机起动前给转子一规定的输出位置，以便避免在不稳定的范围内运行。因此在执行第一方法步骤之前暂时使定子电流升高到一最大值。转子由于电流升高能够对准由定子电流产生的磁场。

在执行独立权利要求1和2中最后提到的方法步骤后，转速曲线走向有利地与预设转矩M_V1成比例上升，因为传动系通过上述方法步骤被充分张紧，因此不会出现瞬时冲击或者激励机械振荡。