(57)【要約】  本発明は、自動車（２）、及び内燃機関（６）と少なくとも１つの電気機械（８）とを制御するための関連する電子制御装置（４）に関する。曲線群及びアルゴリズム群を用いて、電気機械（８）のトルク損失が考慮され、また自動車（２）の駆動伝達系（１０）の全体の作動状態とは独立して、トルクが電気機械（８）に加えられる。
2007501000.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と少なくとも１つの電気機械（８）とを制御するための自動車用電子制御装置であって、前記内燃機関及び前記少なくとも１つの電気機械の両方が、駆動目的で自動車（２）の推進力伝達系（１０）に連結されるか該推進力伝達系に連結可能とされ、前記電気機械（８）を少なくとも発電機として作動できるだけでなく、好ましくは電動機としても作動できる自動車用電子制御装置において、
発電機としての前記電気機械（８）の多数の回転速度値と励磁電流値とトルク値との間の各々の関係を表す少なくとも１つの所定の車両電源システム電圧値に関する少なくとも１つのグラフが、前記制御装置（４）に記憶され、
前記制御装置（４）が、それぞれ１つの回転速度値と１つの励磁電流値とに基づくグラフデータから、発電機としての前記電気機械の関連する瞬時引きずりトルク実際値を決定するように設計され、前記制御装置（４）が、前記電気機械（８）の瞬時回転速度実際値と瞬時励磁電流実際値とをそれぞれ使用するように設計されることを特徴とする自動車用電子制御装置。
【請求項２】
多数の前記グラフが記憶され、各グラフが、様々な車両電源システム電圧値に関する前記値を含み、前記制御装置（４）が、他のグラフの前記車両電源システム電圧値よりも瞬時車両電源システム電圧実際値に近い前記車両電源システム電圧値のために作成された前記グラフをその都度選択するように設計されることを特徴とする、請求項１に記載の自動車用制御装置。
【請求項３】
前記瞬時車両電源システム電圧実際値が、作成された前記グラフの前記車両電源システム電圧値のいずれにも一致しない状況において、前記制御装置（４）が、中間値を補間によって算出するように設計されることを特徴とする、請求項２に記載の自動車用制御装置。
【請求項４】
前記回転速度と前記電圧との間の関係を規定する前記電気機械（８）に関するアルゴリズムが、前記制御装置（４）に記憶され、前記瞬時車両電源システム電圧実際値が、作成された前記グラフの前記車両電源システム電圧値のいずれにも一致しない状況において、前記制御装置が、前記アルゴリズムを使用して中間値を算出するように設計されることを特徴とする、請求項１あるいは２に記載の自動車用制御装置。
【請求項５】
前記グラフ値が、所定の値の範囲でのみ記憶され、瞬時励磁電流実際値が前記記憶値の範囲の外側に位置する状況において、前記制御装置が前記記憶値の範囲を越えた前記瞬時励磁電流実際値を算出できるアルゴリズムが、前記制御装置（４）に記憶されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の自動車用制御装置。
【請求項６】
発電機としての前記電気機械（８）のための前記グラフにおいて、前記回転速度値が１つのグラフ軸に記憶され、前記トルク値が他のグラフ軸に記憶され、また前記励磁電流が、前記１つのグラフ軸と前記他のグラフ軸との間の領域の曲線として記憶され、前記回転速度値と前記トルク値とから、それぞれ関連する第３の値をその都度算出できるアルゴリズムが、前記制御装置（４）に記憶されることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の自動車用制御装置。
【請求項７】
前記制御装置（４）が、発電機モードにおいて外部駆動トルク要求（３２、３４、３６）と前記電気機械（８）の前記引きずりトルク実際値の少なくとも一部分とから成る合成トルクを前記内燃機関（６）から要求できるよう、前記自動車（２）に対する前記外部駆動トルク要求（３２、３４、３６）に基づき、前記制御装置によって前記内燃機関を制御することに加えて、前記制御装置（４）が、前記電気機械（８）の前記それぞれ決定される瞬時引きずりトルク実際値に基づき前記内燃機関（６）の開ループ制御又は閉ループ制御を行うように設計されることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の自動車用制御装置。
【請求項８】
内燃機関と少なくとも１つの電気機械（８）とを制御するための自動車用電子制御装置であって、前記内燃機関及び前記少なくとも１つの電気機械の両方が、駆動目的で自動車（２）の推進力伝達系（１０）に連結されるか該推進力伝達系に連結可能とされ、前記電気機械（８）を少なくとも発電機として作動できるだけでなく、好ましくは電動機としても作動できる自動車用電子制御装置において、
発電機としての前記電気機械（８）の多数の回転速度値と励磁電流値とトルク値との間の各々の関係を表す少なくとも１つの所定の車両電源システム電圧値に関する少なくとも１つのグラフが、前記制御装置（４）に記憶され、前記制御装置（４）が、それぞれ１つの回転速度値と１つのトルク値とに基づくグラフデータから、関連する制御電流値を決定するように設計され、このために、前記制御装置（４）が、前記電気機械（８）の前記それぞれの瞬時回転速度実際値に一致する値を使用し、同時に、前記自動車に対する外部トルク要求（３２、３４、３６）に依存するトルク値を使用するように設計され、次に、前記制御装置（４）が、前記電気機械（８）が前記外部トルク要求を少なくとも部分的に満たすために、前記トルク値に一致する励磁電流値を前記電気機械（８）に与えることを特徴とする自動車用電子制御装置。
【請求項９】
多数の前記グラフが記憶され、各グラフが、様々な車両電源システム電圧値に関する前記値を含み、前記制御装置（４）が、他のグラフの前記車両電源システム電圧値よりも瞬時車両電源システム電圧実際値に近い前記車両電源システム電圧値のために作成された前記グラフをその都度選択するように設計されることを特徴とする、請求項８に記載の自動車用制御装置。
【請求項１０】
前記瞬時車両電源システム電圧実際値が、作成された前記グラフの前記車両電源システム電圧値のいずれにも一致しない状況において、前記制御装置（４）が、中間値を補間によって算出するように設計されることを特徴とする、請求項９に記載の自動車用制御装置。
【請求項１１】
前記回転速度と前記電圧との間の関係を規定する前記電気機械（８）に関するアルゴリズムが、前記制御装置（４）に記憶され、前記瞬時車両電源システム電圧実際値が、作成された前記グラフの前記車両電源システム電圧値のいずれにも一致しない状況において、前記制御装置（４）が、前記アルゴリズムを使用して中間値を算出するように設計されることを特徴とする、請求項８あるいは９に記載の自動車用制御装置。
【請求項１２】
前記グラフ値が、所定の値の範囲でのみ記憶され、瞬時励磁電流実際値が前記記憶値の範囲の外側に位置する状況において、前記制御装置（４）が前記記憶値の範囲を越えた前記瞬時励磁電流実際値を算出できるアルゴリズムが、前記制御装置（４）に記憶されることを特徴とする、請求項８〜１１のいずれか１項に記載の自動車用制御装置。
【請求項１３】
発電機としての前記電気機械（８）のための前記グラフにおいて、前記回転速度値が１つのグラフ軸に記憶され、前記トルク値が他のグラフ軸に記憶され、また前記励磁電流が、前記１つのグラフ軸と前記他のグラフ軸との間の領域の曲線として記憶され、前記回転速度値と前記トルク値とから、それぞれ関連する第３の値をその都度算出できるアルゴリズムが、前記制御装置（４）に記憶されることを特徴とする、請求項８〜１２のいずれか１項に記載の自動車用制御装置。
【請求項１４】
発電機としての前記電気機械（８）のための前記グラフにおいて、前記回転速度値が１つのグラフ軸に記憶され、前記励磁電流値が他のグラフ軸に記憶され、また前記トルク値が、前記１つのグラフ軸と前記他のグラフ軸との間の領域の曲線として記憶され、前記回転速度値と前記励磁電流値とから、それぞれ関連する第３の値をその都度算出できるアルゴリズムが、前記制御装置（４）に記憶されることを特徴とする、請求項８〜１２あるいは請求項１〜５のいずれか１項に記載の自動車用制御装置。
【請求項１５】
前記制御装置（４）が、前記自動車（２）の運動エネルギを電力に変換するために、前記電気機械（８）の前記励磁電流値によって、外部トルク要求（３２、３４、３６）に基づく回生制動トルクを設定するように設計されることを特徴とする、請求項８〜１４のいずれか１項に記載の自動車用制御装置。
【請求項１６】
請求項１〜７のいずれか１項に関連する請求項８〜１５のいずれか１項に記載の自動車用制御装置。
【請求項１７】
前記制御装置（４）が、前記値を周期的にチェックして算出するように設計され、このために、タイマを有することを特徴とする、請求項１〜１６のいずれか１項に記載の自動車用制御装置。
【請求項１８】
前記制御装置（４）が、前記内燃機関（６）に関するエンジン制御信号に基づき、また前記推進力伝達系（１０）と前記電気機械（８）との間の駆動連結部（２２）に関する機械的な変速比に基づき、前記電気機械（８）の前記それぞれの瞬時回転速度を決定することを特徴とする、請求項１〜１７のいずれか１項に記載の自動車用制御装置。
【請求項１９】
請求項１〜１８のいずれか１項に記載の電子制御装置（４）を特徴とする自動車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車及びそれに関連する電子制御装置に関する。本発明は、特に、内燃機関と少なくとも１つの電気機械とを制御するための自動車用電子制御装置であって、内燃機関及び少なくとも１つの電気機械の両方が、駆動目的で自動車の推進力伝達系に連結されるか又はそれに連結でき、この場合、電気機械を少なくとも発電機として作動できるだけでなく、好ましくは電動機としても作動できる自動車用電子制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種類の自動車用駆動装置は、消費装置と少なくとも１つのバッテリとを有する車両電源システムに電力を供給する自動車内の発電機を制御するための方法を開示している特許文献１が知られている。回生準備モードでは、発電機出力電圧の定格値は、制動中に又は車両がオーバランモードにあるときに、電力が車両電源システムに送り込まれるように、駆動状態変数に基づき予め決定される。発電機電圧は、バッテリへの電荷流の方向及び大きさを決定し、したがって、充電サイクル及び放電サイクルを生じる。さらに、特許文献２は、内燃機関に対する負荷を低減するために、自動車の加速中に発電機電圧が低減されること、及び制動エネルギの回生によってバッテリを充電するために、発電機がより多くの電力を吸収できるように、自動車の制動中に発電機電圧が増加されることを提案している。
【０００３】
バッテリと発電機と消費装置との間の電力の流れは、発電機電圧の予め設定された定格値を自動車の駆動状態に一致させることによって制御される。
【０００４】
【特許文献１】独国特許出願公開第１００４６６３１Ａ１号明細書
【特許文献２】独国特許出願公開第４３０７９０７Ａ１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の１つの目的は、特に発電機モードで電気機械によって発生させることができるトルクをより優れた効率で利用することを達成することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、この目的は、電子制御装置に記憶され、電子制御装置が信号を算出して生成することを可能にする、少なくとも１つの特性マップを用いて、またアルゴリズムを用いて達成される。
【０００７】
２つの機能（特性マップ及びアルゴリズム）により、発電機のトルク損失が駆動伝達系全体のトルク損失に含まれることが可能になり、また駆動伝達系のトルク制御に関する発電機の可能なトルク値の範囲を考慮することが可能になる。
【０００８】
駆動伝達系全体の作動状態に基づき発電機の定格値として規定されるトルクを予め決定することも、またこれらのトルクを設定することも可能である。
【０００９】
以下の本文で実施形態「Ａ」と称される本発明の一実施形態によれば、上述の目的は、発電機としての電気機械の多数の回転速度値と励磁電流値とトルク値との間の各々の関係を表す少なくとも１つの所定の車両電源システム電圧値に関する少なくとも１つのグラフが、制御装置に記憶されること、及び制御装置が、それぞれ１つの回転速度値と１つの励磁電流値とに基づくグラフデータから、発電機としての電気機械の関連する瞬時引きずりトルク実際値を決定するように設計され、このために、制御装置が、電気機械の瞬時回転速度実際値と瞬時励磁電流実際値とをそれぞれ使用するように設計されることによって達成される。
【００１０】
実施形態Ａの利点
引きずりトルクは、自動車の駆動伝達系において、特に、発電機として作動させられる場合の電気機械によって、また自動車内に存在し得る空調システムによって発生させられる。電気機械の製造業者によって指定されるトルクは極めて不正確であるので、示されたデータによると、同一のトルクが指定されている同一の種類の機械でも、大きなトルク変動を受ける。本発明は、電気機械のトルク、特に引きずりトルクが、それぞれの瞬時作動実際値に基づき正確に算出されるという利点を有する。このことにより、内燃機関のトルク余裕（運転者又は自動速度センサによる自動車に対する外部トルク要求を充足するために内燃機関によって発生させられるトルク）を除去又は低減することが可能になる。
【００１１】
実施形態Ａに関する本発明の別の特徴は、従属請求項２〜７に含まれる。
【００１２】
以下の本文で実施形態「Ｂ」と称される本発明の他の好ましい実施形態によれば、上述の目的は、発電機としての電気機械の多数の回転速度値と励磁電流値とトルク値との間の各々の関係を表す少なくとも１つの所定の車両電源システム電圧値に関する少なくとも１つのグラフが、制御装置に記憶されること、及び制御装置が、それぞれ１つの回転速度値と１つのトルク値とに基づくグラフデータから、関連する励磁電流値を決定するように設計され、このために、制御装置が、電気機械のそれぞれの瞬時回転速度実際値に一致する値を使用するように、同時に、自動車に対する外部トルク要求に依存するトルク値を使用するように設計され、次に、制御装置が、電気機械に対する外部トルク要求を少なくとも部分的に満たすために、当該トルク値に一致する励磁電流値を電気機械に与えることによって達成される。
【００１３】
実施形態Ｂの特別な形態は、従属請求項９〜１６に含まれる。
【００１４】
実施形態Ｂの利点
電気機械が回生モードにある（電気機械が、自動車を制動するための及び自動車の運動エネルギから電力を生成するための発電機として使用される）ときに、また例えば内燃機関の始動直後に又は自動車の加速中に、発電機として作動させられる場合の電気機械の引きずりトルクを低減することによって、又は電気機械を電動機として使用することによって、内燃機関に対する負荷が低減されるときに、トルク要求だけでなく、電圧要求も重要である。電圧値を予め設定することによって、電気機械のトルクが開ループ制御又は閉ループ制御を受ける場合、電気機械のトルク実際値は、電気機械と自動車電源システムとが接続される電池のそれぞれの充電状態に極めて著しくまた予測できないほど依存する。本発明は、トルクを予め設定することによって、電気機械が開ループ制御又は閉ループ制御を受けることができるという利点を有する。このことにより、電気機械は、所定のトルクに応じて、常に同一の、したがって再現可能な挙動を有するようになり、さらに、自動車の挙動は、所定のトルク要求に対する挙動と常に同一であり、この結果、運転者は、自動車の挙動に慣れることができるようになり、予測不可能な車両の反応を受けることはない。
【００１５】
２つの実施形態ＡとＢは、互いに独立して又は互いに組み合わせて使用できる。実施形態Ａが実施形態Ｂと共に使用される場合、このことにより、実施形態Ｂのために、電気機械と内燃機関とを開ループ制御又は閉ループ制御するためのより正確な値が実施形態Ａから利用可能であるというさらなる利点が得られる。
【００１６】
両方の実施形態ＡとＢの制御装置は、関連する値を周期的にチェックして算出するように設計され、このために、電子タイマを含む。
【００１７】
電気機械は、自動車の推進力伝達系に駆動目的で連結されるか又はそれに連結できる。この駆動連結部は、通常、１：１ではなく、電気機械が推進力伝達系よりも高速で、例えば３倍の速さの回転速度で回転するように、変速比を形成する。このことにより、電気機械を推進力伝達系に任意の所望のポイントで、例えば内燃機関と推進力伝達系の可変変速機との間で連結することが可能になる。電気機械のこの駆動連結部の変速比は、対応する伝達係数を用いて電気機械の回転速度を算出する際に制御装置によって考慮される。電気機械が、可変変速機と、駆動される車輪との間の駆動連結部によって推進力伝達系に連結される場合、制御装置は可変変速機の伝達係数も考慮する必要がある。
【００１８】
本発明は、記載されている種類の電子制御装置、それが装備された推進力伝達系、したがって、電子制御装置と推進力伝達系とが装備された自動車に関する。
【００１９】
好ましい実施形態を用いてまた添付図面を参照して、本発明について以下に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１は、自動車２の一部と、内燃機関６と少なくとも１つの電気機械８とを制御するための電子制御装置４を概略的に示している。内燃機関６は、連続可変変速機１２を含むことが好ましい推進力伝達系１０を介して、車輪１６を駆動させるための駆動可能な少なくとも１つの車軸１４に駆動目的で連結されるか又はそれに連結できる。係合及び係合解除できるクラッチ１８は、内燃機関６と変速機１２との間の駆動伝達系セクション２０に設けられることが好ましい。
【００２１】
電気機械８は、駆動連結部２２、例えば変速機ギヤを介して、推進力伝達系１０に、好ましくは、内燃機関６と、係合及び係合解除できるクラッチ１８との間に位置するポイント２４に駆動目的で連結されるか又はそれに連結できる。他の実施形態によれば、このポイント２４はまた、クラッチ１８と変速機１２との間に又は変速機１２と駆動可能な車軸１４との間に位置することが可能である。この場合、内燃機関６のクランクシャフト２６の回転速度に対する電気機械８の回転速度について、駆動連結部２２の変速比だけでなく、変速機入力と変速機出力との間における変速機１２の変速比も考慮しなければならない。図１に示した種類の実施形態では、駆動連結部２２の変速比が好ましくは約１：３であり、この結果、電気機械は、内燃機関６のクランクシャフト２６の約３倍の速さで回転する。好ましい一実施形態によれば、制御装置４は、一連のスパークから又は内燃機関６のクランクシャフトの回転速度から、電気機械８のそれぞれの瞬時回転速度を識別する。
【００２２】
電子制御装置４は、単一の機器の形態又は複数の機器の形態であり得る。単に概略的に図示したように、制御装置は、内燃機関６を制御するためのエンジンコントローラ４−１と、車両電源システム２８を制御する、特にその１つ以上のバッテリ３０の充電状態を制御するための、車両電源システムコントローラ４−２と、一方では車両電源システム２８及び／又はそのバッテリ３０の電気的状態に基づき、他方では車両に対する外部トルク要求に基づき、内燃機関６と電気機械８とを開ループ制御又は閉ループ制御するための調整器４−３とを含む。例えば、運転者は、アクセルペダル３２及びブレーキペダル３４を介して、又は制御線を介して制御装置４に連結されるクルーズ制御装置３６によって外部トルク要求を車両に与えることが可能である。例えば上り坂走行及び下り坂走行時のように、変化する走行抵抗に関係なく、一定の車速を維持するように、クルーズ制御装置を設計し得る。このような１つのクルーズコントロールシステムは「テンポマート（Ｔｅｍｐｏｍａｔ）」という名称で知られている。さらに、車両の前方にある障害物との距離に基づき車両を制動するように、又は障害物がない場合に車両を再び加速できるように、クルーズ制御装置３６を設計することが可能である。しかし、本発明は、オートクルーズ制御装置３６が設けられない場合にも有利に使用することができる。
【００２３】
電気機械８は、単相出力又は多相出力であることが可能でありかつ車両電源システム２８に電気的に接続される発電機出力３８を有する。さらに、電気機械８は、電子制御装置４、好ましくはその調整器４−３に電気的に接続される励磁巻線接続部４０を有する。
【００２４】
車両電源システム２８は、例えば、４２で概略的に示されている内部照明装置及び外部照明装置を含む。さらに、車両電源システム２８は、４４で概略的に示されているような空調システムを有し得る。さらに、電動機４６を例えばパワーウィンドウとして又はスライディングルーフ駆動装置として設けることが可能である。ここに挙げたものは、単に例示的なものであり、他の電力消費装置が自動車内から除外されるということではない。
【００２５】
本発明の実施形態Ａ
発電機としての電気機械８の多数の回転速度値「ｎ」と励磁電流値「ＩＥ」とトルク値「Ｍ」との間の各々の関係を表す少なくとも１つの所定の車両電源システム電圧値に関する少なくとも１つのグラフが、電子制御装置４に記憶される。また、制御装置４は、それぞれ１つの回転速度値「ｎ」と１つの励磁電流値「ＩＥ」とに基づくグラフデータから、発電機としての電気機械８の関連する瞬時引きずりトルク実際値を決定するように設計される。このために、制御装置４は、電気機械８の瞬時回転速度実際値と瞬時励磁電流実際値「ＩＥ」とをそれぞれ使用するように設計される。試験によって、車両電源システム２８の１つのみの所定の車両電源システム電圧のために、グラフがその都度作成され得るが、この理由は、車両電源システム電圧により、グラフ値が変化するからである。
【００２６】
したがって、多数の前記グラフが好ましくは制御装置４に記憶され、各グラフは、様々な車両電源システム電圧値に関する前記グラフ値を含み、また制御装置４は、他のグラフの車両電源システム電圧値よりも瞬時車両電源システム電圧実際値に近い当該車両電源システム電圧値のために作成された当該グラフをその都度選択するように設計される。
【００２７】
好ましい一実施形態によれば、制御装置４は、瞬時車両電源システム電圧実際値が、作成されたグラフの車両電源システム電圧値のいずれにも一致しない状況において、中間値を補間によって算出するように設計される。
【００２８】
本発明の他の好ましい実施形態によれば、回転速度「ｎ」と車両電源システム電圧との間の関係を規定する電気機械８に関するアルゴリズムが、制御装置４に記憶され、また制御装置４は、瞬時車両電源システム電圧実際値が、作成されたグラフの車両電源システム電圧値のいずれにも一致しない状況において、前記アルゴリズムを使用して中間値を算出するように設計される。
【００２９】
電気機械８の製造業者は、限られた範囲の作動値についてだけでなく、例えば２アンペアの励磁電流についてだけでなく、より低い励磁電流についても、したがって小さなトルクについても頻繁にグラフを作成する。したがって、本発明の特定の一実施形態によれば、グラフ値が所定の値の範囲のためにのみ記憶される場合には、瞬時励磁電流実際値が記憶値の範囲の外側に位置する状況において、制御装置が記憶値の範囲を越えた瞬時励磁電流実際値を算出できるアルゴリズムが、制御装置４に記憶される。
【００３０】
図２は、発電機としての電気機械８に関するグラフの好ましい一実施形態を示しており、このグラフにおいて、回転速度値「ｎ」は１つのグラフ軸「ｎ」に記憶され、トルク値「Ｍ」は他のグラフ軸「Ｍ」に記憶され、また励磁電流「ＩＥ」は、グラフ軸の間の領域の任意の所望の数ＩＥｎまで曲線ＩＥ１、ＩＥ２、ＩＥ３として記憶される。２つの異なるこれらの値から、それぞれ関連する第３の値をその都度決定でき、例えば読み取ることができるか又は算出できるアルゴリズムが、制御装置４に記憶される。
【００３１】
制御装置４が、発電機モードにおいて外部駆動トルク要求３２、３４、３６と電気機械８の引きずりトルク実際値の少なくとも一部分とから成る合成トルクを内燃機関から要求するように、自動車２に対する外部駆動トルク要求３２、３４、３６に基づき、制御装置４によって内燃機関６を制御することに加えて、制御装置４は、電気機械８のそれぞれ決定される瞬時引きずりトルク実際値「Ｍ」に基づき内燃機関６の開ループ制御又は閉ループ制御を行うように、上述の別形態の任意の所望の形態のために設計されることが好ましい。
【００３２】
本発明の実施形態Ｂ
本発明の実施形態Ｂでは、発電機としての電気機械８の多数の回転速度値「ｎ」と励磁電流値「ＩＥ」とトルク値「Ｍ」との間の各々の関係を表す少なくとも１つの所定の車両電源システム電圧値に関する少なくとも１つのグラフが、制御装置４に記憶される。制御装置４は、それぞれ１つの回転速度値「ｎ」と１つのトルク値「Ｍ」とに基づくグラフデータから、関連する励磁電流値「ＩＥ」を決定するように設計され、このために、制御装置は、電気機械８のそれぞれの瞬時回転速度実際値「ｎ」に一致する値を使用するように、同時に、車両に対する外部トルク要求３２、３４、３６に依存するトルク値「Ｍ」を使用するように設計される。次に、制御装置４は、電気機械８に対する外部トルク要求３２、３４、３６を少なくとも部分的に満たすために、トルク値「Ｍ」に一致する励磁電流値「ＩＥ」を電気機械８に与える。
【００３３】
試験によって、車両電源システム２８の１つのみの所定の車両電源システム電圧のために、グラフがその都度作成され得るが、この理由は、車両電源システム電圧により、グラフ値が変化するからである。したがって、多数の前記グラフが好ましくは制御装置４に記憶され、各グラフは、様々な車両電源システム電圧値に関する前記グラフ値を含み、また制御装置４は、他のグラフの車両電源システム電圧値よりも瞬時車両電源システム電圧実際値に近い車両電源システム電圧値のために作成された当該グラフをその都度選択するように設計される。
【００３４】
好ましい一実施形態によれば、制御装置４は、瞬時車両電源システム電圧実際値が、作成されたグラフの車両電源システム電圧値のいずれにも一致しない状況において、中間値を補間によって算出するように設計される。
【００３５】
本発明の他の好ましい実施形態によれば、回転速度「ｎ」と車両電源システム電圧との間の関係を規定する電気機械８に関するアルゴリズムが、制御装置４に記憶され、また制御装置４は、瞬時車両電源システム電圧実際値が、作成されたグラフの車両電源システム電圧値のいずれにも一致しない状況において、前記アルゴリズムを使用して中間値を算出するように設計される。
【００３６】
電気機械８の製造業者は、限られた範囲の作動値についてだけでなく、例えば２アンペアの励磁電流についてだけでなく、より低い励磁電流についても、したがって小さなトルクについても頻繁にグラフを作成する。したがって、本発明の特定の一実施形態によれば、グラフ値が所定の値の範囲のためにのみ記憶される場合には、瞬時励磁電流実際値が記憶値の範囲の外側に位置する状況において、制御装置が記憶値の範囲を越えた瞬時励磁電流実際値を算出できるアルゴリズムが、制御装置４に記憶される。
【００３７】
図２は、発電機としての電気機械８に関するグラフの好ましい一実施形態を示しており、このグラフにおいて、回転速度値「ｎ」は１つのグラフ軸「ｎ」に記憶され、トルク値「Ｍ」は他のグラフ軸「Ｍ」に記憶され、また励磁電流「ＩＥ」は、グラフ軸の間の領域の任意の所望の数ＩＥｎまで曲線ＩＥ１、ＩＥ２、ＩＥ３として記憶される。その都度２つの異なるこれらの値から、それぞれ関連する第３の値をその都度決定でき、例えば読み取ることができるか又は算出できるアルゴリズムが、制御装置４に記憶される。
【００３８】
図３は、発電機としての電気機械に関するグラフを示しており、このグラフにおいて、回転速度値「ｎ」は１つのグラフ軸「ｎ」に記憶され、励磁電流値「ＩＥ」は他のグラフ軸「ＩＥ」に記憶され、またトルク値「Ｍ」は、グラフ軸ｎ、Ｍの間の領域の曲線Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、．．．、Ｍｎとして記憶される。その都度２つの異なるこれらの値から、それぞれ関連するこれらの第３の値を算出できるアルゴリズムが、制御装置４に記憶される。
【００３９】
両方の実施形態ＡとＢのために、図２と図３の２種類のグラフの各々を使用できる。しかし、図２のグラフの種類は、実施形態Ａに関する制御装置４による多少の計算作業を生じ、また図３のグラフの種類は、実施形態Ｂに関する制御装置４による多少の計算作業を生じ、したがって、その都度、より短い反応時間を生じる。実施形態ＡとＢは共通のグラフであり得るか又は各々が固有のグラフであり得る。
【００４０】
実施形態Ｂの制御装置４は、自動車の運動エネルギを電力に変換するために、電気機械８の励磁電流値によって、外部トルク要求３２、３４、３６に基づく回生制動トルクを設定するように設計されることが好ましい。
【００４１】
本発明の特定の一実施形態によれば、制御装置４は、実施形態ＡとＢの両方を組み合わせた機能を含む。
【００４２】
本発明の特定の１つの利点は、電気機械のトルクが事前に算出されていることである。このことは、電気機械として従来のスタータ／発電機を使用することが可能であるだけでなく、例えば、電子制御装置４の構成要素であるＬＩＮ（ＬＩＮ：局所的相互接続ネットワーク）インタフェースを介して接続された発電機として、電気機械を使用することも可能であることを意味する。
【００４３】
実施形態ＡとＢにも適用できる特徴を有する本発明の好ましい一実施形態Ｃについて、以下に説明する。
【００４４】
この目的のために、電子制御装置４は、ＬＩＮ発電機（発電機モードの電気機械８）からの出力信号から、制御装置４の調整器に関して不足している入力信号を算出できる機能及びアルゴリズムを含む。他の算出では、調整器に関するトルク変数も事前に算出される（事前のトルク算出）。
【００４５】
機能サイクル時間は例えば５０ｍｓである。すべての出力信号は値０に初期化されることが好ましい。
【００４６】
スタータ／発電機の代わりに、ＬＩＮ発電機が使用される場合、ＬＩＮ発電機は、スタータ／発電機と同一の方法ですべての信号を供給できない。これらの信号は、以下に説明する制御装置４の調整器の機能に必要となるので、不足している信号がＬＩＮ発電機の変数から算出される所定の機能が、制御装置に設けられる。
【００４７】
この機能による出力信号は以下のものである。
ａ）発電機電流。発電機電流の瞬時値は、発電機の回転速度及び励磁電流に関する上述の特性マップの１つから決定される。制御装置４に記憶される発電機識別が使用されて、どの発電機が使用されているかまたどの特性マップを使用すべきであるかを自動的に識別する。車両電源システムの瞬時電圧が特性マップの電圧とは異なる場合、発電機電流は適切に補正される。電気機械８（発電機）が完全に制御された範囲にある場合、補正電流は、回転速度及び電圧に関する特性マップから決定され、また発電機電流を基にして算出される。
ｂ）発電機効率。発電機効率の瞬時値は、発電機の回転速度及び出力に関する特性マップから決定される。発電機識別が使用されて、どの発電機が使用されているかまたどの特性マップを使用すべきであるかを識別する。
ｃ）発電機トルク。発電機トルクの瞬時値は、制御装置４によって、電流、電圧、効率及び回転速度に関する瞬時値から算出される。
ｄ）発電機充電トルク。発電機充電トルクの瞬時値は、制御装置４によって、充電電圧と充電電流と発電機効率と発電機回転速度とを含む車両電源システム変数から算出される。充電モード時（バッテリ充電モード時）、発電機トルクの瞬時値の変更が行われる。
ｅ）最大可能な定常トルク。車両電源システムから引き出すことができる最大出力は、制御装置４によって、回生電圧と回生電流とを含む車両電源システム変数から算出される。ＬＩＮ発電機の最大出力は、グラフの回転速度に関する特性マップから決定される（発電機識別データが使用されて、どの発電機が使用されているかまたどの特性マップを使用すべきであるかを識別する）。２つの車両電源システム変数の内の小さい方の変数が使用され、このことは、システムに対する制限が小さくなることを表している。ＬＩＮ発電機の最大可能な瞬時トルクは、瞬時効率及び回転速度を用いて、上述の小さい方の変数から算出される。
ｆ）最大可能な動的トルクは、最大可能な定常トルクに等しい。
ｇ）最小可能な定常トルク。車両電源システムから発することができる最大出力は、最小電圧と最大電流とを含む車両電源システム変数から算出される。ＬＩＮ発電機の最小引きずり力は、制御装置４によって、発電機回転速度を用いて、適用可能な固定値から算出される（記憶された発電機識別データが使用されて、どの発電機が使用されているかまたどの固定値を使用すべきであるかを識別する）。２つの車両電源システム変数の内の大きい方の変数が使用され、このことは、システムに対する制限が小さくなることを表している。ＬＩＮ発電機の最小可能な瞬時トルクは、瞬時効率及び回転速度を用いて、上述の大きい方の変数から算出される。
ｈ）最小可能な動的トルクは、最小可能な定常トルクに等しい。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明による電子制御装置を有する自動車の概略図である。
【図２】電子制御装置に記憶され、かつアルゴリズムによってグラフとして読み取るか又は算出することができるデータのグラフである。
【図３】電子制御装置に記憶され、かつアルゴリズムによってグラフとして読み取るか又は算出することができるデータの別のグラフである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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