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課題・解決手段

本発明は、内燃機関(1)と;内燃機関(1)の回転むらが減少されるように、内燃機関(1)に変化するトルクを供給する電気的機械(4)を有し、その場合にアイドリング時に電気的機械(4)によってもたらされるトルクの変化の振幅が、内燃機関(1)の冷たい状態においては暖かい状態におけるよりも大きく、かつアイドリング制御を有し、そのアイドリング制御が冷たい状態における内燃機関(1)のアイドリング回転数を暖かい状態におけるそれに対して高くしない、特に自動車のための、駆動システムに関する。本発明はまた、それに応じた方法に関する。

概要

背景

概要

本発明は、内燃機関(1)と;内燃機関(1)の回転むらが減少されるように、内燃機関(1)に変化するトルクを供給する電気的機械(4)を有し、その場合にアイドリング時に電気的機械(4)によってもたらされるトルクの変化の振幅が、内燃機関(1)の冷たい状態においては暖かい状態におけるよりも大きく、かつアイドリング制御を有し、そのアイドリング制御が冷たい状態における内燃機関(1)のアイドリング回転数を暖かい状態におけるそれに対して高くしない、特に自動車のための、駆動システムに関する。本発明はまた、それに応じた方法に関する。

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請求項1

内燃機関(1)と;内燃機関(1)の回転むらが減少されるように、内燃機関(1)に変化するトルクを供給する、少なくとも1つの電気的機械(4)と;を有し、アイドリング時に電気的機械(4)によって生じるトルクの変化の振幅が、内燃機関(1)の冷たい状態においては暖かい状態におけるよりも大きく;かつ冷たい状態における内燃機関(1)のアイドリング回転数を、暖かい状態におけるそれに比べて上昇させないアイドリング制御と;を有する、特に自動車用の駆動システム

請求項2

内燃機関(1)の平均のアイドリング回転数が、通常必要な安全間隔に関して、内燃機関(1)の臨界的回転数の方向へ低下されている請求項2に記載の駆動システム。

請求項3

電気的機械(4)が付加的に一定のトルクを生じ、回転むらを減少させるために、そのトルクが変化するトルクに重畳される請求項1または2に記載の駆動システム。

請求項4

電気的機械(4)による回転むら減少の温度依存性が、開ループ制御閉ループ制御および/またはその混合型により得られる請求項1から3のいずれか1項に記載の駆動システム。

請求項5

特に請求項1から4のいずれか1項に記載の駆動システムにおける、内燃機関のアイドリング回転数を制御する方法であって、内燃機関(1)と結合された少なくとも1つの電気的機械(4)が、内燃機関(1)のトルク変動拮抗作用する、変化するトルクを生じる制御され、変化するトルクの大きさが、内燃機関(1)の温度に依存するので、残留するトルク変動がほぼ温度に無関係であって、温度が低い場合の内燃機関(1)のアイドリング回転数が、温度が高い場合のそれに対して高くされないようにする内燃機関のアイドリング回転数を制御する方法。

0001

特に自動車の駆動システム並びに内燃機
関のアイドリング回転数を制御する方法
本発明は、特に自動車の駆動システム及び内燃機関のアイドリング回転数を制
御する方法に関するものである。

0002

たとえば自動車の駆動装置として機能する内燃機関は、アイドリング時には車
両を駆動しない。内燃機関は固有の回転だけを行い、その他に、必要に応じてポ
ンプ、サーボ駆動装置およびジェネレータのような機械的または電気的な補助
置を駆動するだけである。

0003

燃料消費有害物質放出および騒音発生を低く抑えるために、アイドリング回
転数は一般にできるだけ低く選択される。しかし快適さの理由から、所定の回転
数までしか低下させることはできない。一般にアイドリング回転数制御が行われ
ており、そのアイドリング回転数制御はアイドリング回転数をこの最低回転数
の少し上の値にできるだけ一定に維持させている。

0004

最低の回転数は温度に依存する。内燃機関が冷たい状態においては、最低の回
転数ではたとえば駆動中の温度よりも高い。このことは特に、低いマイナス温度
の場合に明白である(たとえばマイナス20℃)。すべての温度において機能し
得るアイドリングを保証する最も簡単な方法は、アイドリング目標回転数を全体
的に(たとえばすべての温度について)、それが生じ得る最も低い温度での最低
の回転数の上ぎりぎりにあるように、少し上げることである。これはもちろん、
アイドリング回転数が、最も低い温度における短い始動モード中は別にして、不
必要に高くなってしまうという欠点を有する。従って従来技術においては、アイ
ドリング回転数目標値は、温度に従って案内され、特に低い温度へ向かって上げ
られる。これは最初は、手動制御によって行われ、かなり以前からは、温度に従
って案内される回転数目標値を有するアイドリング回転数制御が一般的である(
たとえば「自動車技術ハンドブック(Kraftfahrtechnische
s Taschenbuch)/Bosch」、第21版、1991、第435
ページを参照)。

0005

すでに何十年も前から一般に広まっているこの解決策は、原則的に機能し、そ
して、アイドリング回転数目標値をすべての実際に生じる温度における最低の回
転数の近くに設定させているので、燃料消費、有害物放出および騒音発生に関し
て最適な解決であるとされている。

0006

本発明の目的は、アイドリング特性に関して改良された駆動システムとそれに
応じたアイドリング方法を提供することである。

0007

この課題は、装置的には請求項1に示すように、特に自動車のための駆動シス
テムが次の特徴を有することによって解決される。

0008

内燃機関、

0009

内燃機関の回転むらが減少するように、内燃機関に変化するトルクを供給する
電気的機械を有し、

0010

アイドリング時に電気的機械によって与えられるトルクの変化の振幅が、内燃
機関の冷たい状態においては、暖かい状態におけるよりも大きく、

0011

内燃機関の冷たい状態におけるアイドリング回転数を、暖かい状態におけるよ
りも増大させない。

0012

なお、本テキスト全体における「制御」という概念は、上位概念的に「狭い意
味における制御」(すなわち開放した作用チェーンにおける変量の調節)と「(
閉ループ)制御」(すなわち他の予め定められた変量との比較に基づく変量の調
節)という概念を含む、広い意味に解釈される。同様なことが、「制御する」、
制御装置」のような、派生した概念についても当てはまる

0013

本発明は次のような認識に基づいている。すなわち、レシプロエンジンにおい
ては、燃焼によってもたらされるガス力と往復移動する質量によってもたらされ
慣性力トルク変動を生じ、それが平均のアイドリング回転数を中心とする回
むらとして現れる。この回転むらは、クランク軸回転に対する高調波振動とし
大体において周期的に発生する。たとえば4気筒直列エンジンの場合にはガス
力と慣性力は、その基礎振動回転周波数二倍に相当する回転むらを生じさせ
る(すなわち基礎振動はアイドリング回転数が600min-1である場合に、2
0Hzの周波数を有する)。エンジンが冷たい場合には、特にエンジンオイル
粘性が高くなるので、克服すべき摩擦抵抗が大きくなる。この大きい摩擦抵抗を
克服するために、エンジンは余分に働かなければならず、そのためにたとえばよ
り高い混合気を得る。それによっても、ガス力が大きくなる(回転数のみに依存
する慣性力は、回転数が変化しない間は、それに影響されないままである)。

0014

内燃機関においては特に、エンジンが止まったり、回転むらを生じたりしない
ことを保証するために、短期間でも下回ってはならない回転数がある(上述の最
低の回転数と混同してはならない)。この回転数を、以下においては臨界的回転
数と称する。平均の(すなわち回転むらにわたって平均された)アイドリング回
転数は、回転むらの推移において生じる最小の回転数値が所定安全間隔だけ臨界
的回転数の上にあるように選択される(すなわち、このようにして選択された平
均的な回転数が、上述の最低の回転数に相当する)。冷たい状態においては回転
むらが大きくなるので、従来も行われていたように、臨界的回転数プラス安全間
隔を下回らないために、平均のアイドリング回転数を回転むら振幅の増大に応じ
て上げなければならない。

0015

本発明は他の方法を採る。特に本発明では、積極的な介入によって、エンジン
が冷たい場合に暖かい場合よりも回転むらが大きくなることを防止する。それに
よって、冷たい場合でも平均の回転数を上げないことが可能になり、従ってより
低い全体的なアイドリング回転数が可能になる。

0016

電気的機械が、時間的な推移において内燃機関のトルク変動に似ているが、そ
れに対してほぼ逆相の変化するトルクを生じることによって、回転むら振幅の減
少が行われる。原則的には、電気的機械の回転むら減少機能を冷たいときのアイ
ドリングの場合にのみ行わせて、それによってそこで回転むら振幅を暖機運転
振幅に合わせるようにすることも可能である。しかし好ましくは電気的機械は、
暖機運転の場合にも回転むらを減少するように作用する。その場合には電気的機
械の回転むらを減少させる作用は、冷間アイドリングの場合における方が暖間ア
イドリングにおけるよりも大きい。機械によってもたらされるトルク変動の振幅
は、冷たい状態においては暖かい状態におけるよりも大きい、という請求項1に
記載の表現は、上述した2つの方法を含んでいる。

0017

温度が低くなると大きくなるガス力は、特に全回転むら全体の振幅を増大させ
るだけでなく、位相角度もわずかにシフトさせる(というのはガス力と慣性力の
位相は異なっており、ガス力の割合が増加するからである)。これは好ましくは
、温度が低い場合に電気的機械によってもたらされる逆トルクの振幅が増大され
るだけでなく、位相も、逆トルクの逆位相性がほぼ維持されるようにシフトされ
ることによって、考慮される。

0018

電気的機械としては、必要とされるトルクの急速な変化を発生させることので
きるあらゆる回転機械が適している。それについて特に好ましいのは、回転磁界
機械である。回転磁場機械というのは、整流子機械とは異なり、特に整流子をも
たない機械であって、その中でたとえばステータ磁気的な回転磁界を発生し、
それが360°回転して、ロータ連動させるものである。電気的機械は特に、
たとえばカゴ型ロータを有する非同期機械として、あるいはたとえば明白な磁極
を有するロータを備えた同期機械として形成することができる。非同期機械の場
合のカゴ型ロータは、たとえば軸方向に短絡バーを有するカゴ型ロータとするこ
とができる。非同期機械の他の構成においては、ロータは巻線を有し、その巻線
スリップリングを介して外部で短絡させることができる。同期機械の場合のロ
ータの明白な磁極は、たとえば永久磁石によって、あるいはスリップリングを介
して励磁電流を供給することのできる電磁石によって得られる。トルク変化は、
回転磁界を適切に変化させることによってもたらされる。たとえば電気的機械は
、ジェネレータおよびモータとして急速に交代して駆動される。そのために必要
な変化する電流電圧は、たとえばインバータによって発生させることができ、
そのインバータはジェネレータ駆動とモータ駆動とを行わせることができ、かつ
2種類の駆動の間で迅速に切換えを行う。電気的な機械、ここではセクター機械
、を用いて回転むらを積極的に減衰させるための例が、DE4423577A1
から知られている。

0019

電気的機械は、間接的に、たとえばピニオンVベルトなどを介して、内燃機
関軸と結合することができる。しかし好ましくは機械の一部、特にロータが直接
機械軸上に取り付けられて、場合によってはその機械軸と相対回動しないように
結合される。ロータは、たとえばトランスミッションへ通じる軸上に取り付ける
ことができ、あるいは内燃機関の他方の側のそこで行き止まりになって終わって
いる軸端部上に取り付けることができる。他の機械部分、特にステータは、回転
できない部分、たとえばエンジンハウジングまたはトランスミッションハウジ
グに相対回動しないように、あるいは取り外し可能に結合することができる。

0020

アイドリング制御の枠内の、本発明に基づく機能の他に、電気的機械は好まし
くは1つまたは複数の付加機能を有することができ、たとえば回転数が高い場合
でも回転むらを減少させる積極減衰器として、内燃機関のスタータとして、車両
電気系統給電用のジェネレータとして、付加的な車両駆動モータとして、かつ/
または付加的な車両ブレーキとして用いることができる。

0021

従来のアイドリング回転数制御に比べて、本発明は、冷間アイドリングにおい
てアイドリング回転数を上昇させないので、

0022

より少ない燃料消費、

0023

より少ない排ガス放出、および

0024

より少ない騒音負荷
を可能にすることにより、著しい利点を有する。従って本発明は、環境保護並び
に少ないリソースを有効に使用することに寄与する。

0025

回転むらを積極的に減衰させることは、従来の高い冷間アイドリング回転数を
暖機アイドリング回転数の値に減少させるだけでなく、さらにそのようにして発
生する全体的なアイドリング回転数を従来の暖機アイドリング回転数の下方の値
に減少させるこども可能にする。すなわち好ましくは電気的機械は、暖機アイド
リングにおけるのと同様に冷間アイドリングにおいても、内燃機関の回転むらを
ほとんどの部分、あるいは実際に完全に補償するように制御される。好ましくは
その場合に内燃機関の平均のアイドリング回転数は、大体において臨界的回転数
プラスそれぞれの内燃機関において通常必要とされる安全間隔の方向に低減され
る(請求項2)。好ましくは平均のアイドリング回転数の低減は、減衰されない
同じエンジンの暖機アイドリング回転数に対して低減されることを意味し、それ
は暖機アイドリングにおける減衰されない同じエンジンの回転数変動振幅の好ま
しくは50%、特に好ましくは75%である。

0026

これを具体的に示すのが、次の数値例である。内燃機関において臨界的回転数
がたとえば600min-1で安全間隔が50min-1である。回転数変動振幅が
暖機アイドリングにおいて100min-1、冷間アイドリングにおいては250
min-1である。従来の場合にはこれらの数によって次のものが生じる。すなわ
ち、暖かい状態においては、平均のアイドリング回転数は750min-1である
(すなわち臨界的回転数、安全間隔および回転むら振幅の合計)。その場合には
実際の回転数は650min-1(臨界的回転数と安全間隔との合計)と850m
in-1(すなわち臨界的回転数、安全間隔および2倍の変動振幅の合計)との間
で変動する。冷たい状態においては、平均のアイドリング回転数は900min
-1であり、その実際のトルクは650min-1と1150min-1との間で変動
する。請求項2に示す構成においては、(今では全体的となる)平均アイドリン
グ回転数は、減衰されないエンジンの暖機アイドリング回転数に比較してたとえ
ば暖かい状態の減衰されない回転数変動振幅の半分の値だけ、従って50min
-1だけ低減されて、700min-1となる。極端な場合には、低減は回転数変動
振幅全体に相当し、従って低減は100min-1であって、650min-1とな
る。

0027

以下で説明するように、電気的機械の種々の駆動状態が可能である。最も簡単
な場合には、電気的機械は平均して駆動する負荷機能あるいは制動する負荷機能
を持たず、ただ回転むらを減少させるためだけに用いられる。電気的機械はその
ために、交流トルクを生じ、特にトルク実際値が平均の内燃機関トルクの下方に
ある場合には、駆動するように作用し、トルク実際値がその上にある場合には制
動するように作用する。従ってこの機械は、モータ/ジェネレータとして急速に
交代して作用する。その場合に損失がわずかであることは別にして、駆動する相
の場合に必要とされるエネルギ量が、制動する相の際に得られるエネルギ量に等
しい。それぞれ駆動相と制動相に属するこのエネルギ量は、高速蓄積装置、たと
えばコンデンサ内に一時的に蓄積される。従って回転むら減少は、トルク平滑化
であって、わずかな損失は別にして、エネルギ消費しない。

0028

しかし、電気的機械がアイドリングにおいて、変化するトルクに加えて一定ト
ルクを生じる他の駆動方法も効果的である(請求項3)。ここで「一定」という
のは、「比較的低速で変化する」(回転むら減少のための高速の変化に関して)
ことも含む。一定のトルクは、制動するトルクとしてもよく、たとえばすでに上
で述べたジェネレータ機能に用いることができる。駆動するトルクの重畳の例は
、電気的機械がアイドリング制御の枠内で、機械的な負荷の突然の負荷接続によ
り平均的なアイドリング回転数が低下するのを、それに応じた駆動するトルクを
生じることによって避けるように支援する、機能方法である。

0029

これらの場合には、電気的機械のエネルギ収支は、純粋な回転むら減少の場合
のようにはもはや補償されない。たとえば電気的機械は、制動相において制動す
るトルクが重畳される場合に、それぞれ続く駆動相において必要とされるよりも
多くのエネルギを供給する(この余剰エネルギは、たとえば車両電気系統給電
するように定められている)。重畳されるトルクの大きさが、トルク変動振幅よ
りも大きい場合には、電気的機械で生じるトルクはその符号をもはや変化させな
い。その場合には電気的機械は単に制動するように作用し(あるいは駆動するよ
うに)、その場合に制動トルク(ないし駆動トルク)を変化させる。

0030

回転むら減少の温度依存性を得るための電気的機械の制御は、好ましくは開ル
ープ制御(狭い意味において)、閉ループ制御および/またはそれらの混合型
よって行うことができる(請求項4)。特に簡単なのは開ループ制御(狭い意味
で)である。たとえばマップに、内燃機関のトルク変化の振幅と場合によっては
位相の予測される値を、内燃機関温度と場合によっては空気温度に対応させて格
納することができる。1つまたは複数の適当な温度センサによって温度を求めた
後に、該当する振幅値と、場合によっては位相値とをマップから読み出すことが
できる。それに基づいて電気的機械の反対方向のトルク「振動」の振幅と場合に
よっては位相が定められる。始動直後の内燃機関の温度も、たとえば始動に必要
なトルクを測定することによって、間接的に求めることができ、また、始動に必
要な電気的出力推移によって間接的にそれを推定することもできる。もちろん、
マップ内で始めから電気的機械によってもたらすべきトルク振動を、1つまたは
複数の温度に従って特徴付けることも可能である。この開ループ制御方法は、も
ちろん、マップに入力されない外乱量(たとえばエンジン摩耗)を考慮すること
はできない。

0031

それに対して純粋な閉ループ制御の場合には、温度測定も、むら振幅の温度や
他の外乱量に依存する依存性を前以て知っておく必要もない。それぞれ実際に存
在する回転むらを、たとえばクランク軸回転数センサの信号を評価することによ
って測定して、電気的機械を、測定値に従って回転むらに拮抗作用するように制
御すれば十分である。内燃機関のトルク変動は、回転むらよりも遅延してしか現
れないので(たとえばサイン形状のむらの場合に、0°から90°の位相シフト
で)、閉ループ制御は特に、測定された平均回転数上方超過または下方超過
次の作業サイクルにおいて始めて、電気的機械のそれに応じた反対方向の介入に
おいて作用するように形成されている。回転むらは特に、比較的大きい時間的一
貫性を有し、すなわち多数の連続するサイクルにわたって著しく相関するので、
遅延された閉ループ制御介入だけで比較的強い回転むら抑圧を得ることができる
°

0032

開ループ制御(狭い意味における)と閉ループ制御の混合型も効果的である。
たとえば外乱量供給される閉ループ制御も可能であって、その場合にはたとえば
温度信号制御器入力または出力に影響を与えるので、存在する温度において予
測される回転むらに関するおおよその値が、すでに電気的機械の最初の介入の基
礎となる。それによって最初の制御差がより小さくなり、ずっと高速で除去する
ことができる。他の好ましい方法は、適応制御(狭い意味において)である。そ
の場合に制御された減少において望まれずに残留する回転むらが求められて、平
均後に、この望ましくない偏差消滅するように、制御値をゆっくりと調節する
適応)のに使用される。それによって、たとえば摩耗のような外乱量が、マッ
プ内で考慮される。

0033

本発明はまた、内燃機関のアイドリング制御方法に関する。本発明に基づく方
法の特徴、構成および利点に関しては、請求項5並びに駆動システムとその構成
についての上述と後述の説明を参照することができる。

0034

次に、実施形態と添付の概略的な図面を用いて、本発明を詳細に説明する。図
面において、

0035

図1は、駆動温度並びに低い温度におけるアイドリングのためのトルク−時間
並びに回転数−時間グラフを示し、

0036

図2は、図1に相当するグラフであるが、付加的なアイドリング回転数低下が
記載されており、

0037

図3は、駆動システムの最も重要な機能ユニットを概略的に示すものであり、

0038

図4は、アイドリング制御方法のフローチャートであり、

0039

図5は、従来のアイドリング制御を有するシステムにおける、図1に相当する
グラフである。

0040

わかり易く説明するために、まず従来技術における一般的なアイドリング制御
について説明する。レシプロ内燃機関は、図5に示すように、駆動温度において
平均のアイドリング回転数ωwarmを中心に回転数変動を示す。これは特に時間の
関数として複雑な推移を示す。その推移は主として周期的であって、ここでは無
視されている小さい非周期的な成分も有する。簡単にするために、以下において
は、サイン形状のカーブと見なす。回転数変動の振幅は、駆動温度においては値
Δωwarmを有する。回転むらの原因は、内燃機関のトルク変動ΔMであって、そ
の相は0°と90°の間で先行する(破線で示す)。図においては、はっきりと
図示するために、90°の先行が記載されている。内燃機関は、いわゆる臨界的
回転数ωkritを有し、それを短期間でも下回ってはならない。発生する最も小
さい回転数が、臨界的な回転数ωkritの上方にSの安全間隔を保つように、平均
のアイドリング回転数ωwarmが次の値に調節される:ωwarm=ωkrit+δωwarm
。それらについての代表的な数値は:ωkrit=600min-1、S=50min
-1、Δωwarm=100min-1であって、そこからωwarm=750min-1
となる。温度が低い場合、たとえば−20℃の場合に、回転数変動振幅は値Δω
kaltに増大される。生じる最小の回転数が相変わらず臨界的な回転数の上方Sの
安全間隔を保つようにするために、従来技術においては、平均のアイドリング回
転数が回転数変動振幅の増大された量だけ、従ってΔωkalt−Δωwarmだけ増大
させる。それに関する代表的な値は:Δωkait=250min-1、Δωkalt−Δ
ωwarm=150min-1であり、そこからΔωkalt=900min-1となる。

0041

図1の基礎となる本発明の実施形態においては、回転むらが積極的に減衰され
る。温度が低い場合には、そこで大きくなる回転数変動振幅に従って減衰も増大
されるので、その結果駆動温度においては低い温度におけるのと同様に、大きさ
の変わらない回転数変動となる。図示の例においては、その振幅Δωgedampftは
、駆動温度における減衰されない回転数変動の振幅Δωwarmの半分である。他の
(図示されていない)実施形態においては、減衰はもっと強い。ここでは減衰さ
れない振幅Δωwarmの25%以下が残る(たとえば20%より少ない;15%、
10%)。振幅の減少によって、平均のアイドリング回転数が変わらない場合、
(ここではωglobalと称する)増大された安全間隔S*が存在する。たとえば振
幅の減衰は50%であり、従って残っている振幅Δωgedampftは50min-1で
ある。それに応じて安全間隔がS*=100min-1に増大する。

0042

図2の基礎となる実施形態においては、安全間隔は、特に平均の回転数を減少
された値ωredに全体的に低下させることによって、再び最低必要とされる値
Sに戻される。平均のアイドリング回転数の低減量は、積極的な減衰に基づく振
幅減少の量に相当する。たとえば回転数変動振幅が、上述の例におけるのと同様
に、100min-1から50min-1へ50%減少された場合に、平均のアイド
リング回転数はそれに応じて750min-1から700min-1へ低下する。

0043

他の(専用の図によっては示されない)実施形態においては、積極的な回転む
ら減衰は、温度が低い場合にだけ行われる。従って駆動温度においては、図5
「暖(warm)」で示される部分に相当するイメージが得られる。それに対し
て温度が低い場合には、回転数均一性は、駆動温度において存在する値に積極的
に減衰されるので、それについても図5の「暖(warm)」で示した部分に相
当するイメージが得られる。

0044

図3に示す車両、たとえば乗用車の、駆動システムは、内燃機関1を有し、そ
の内燃機関がトルクを駆動軸(たとえば内燃機関1のクランク軸)、クラッチ
並びにドライブトレーンの他の(図示されていない)部分を介して車両の駆動輪
へ出力する。ここで興味の対象となるアイドリング駆動においては、クラッチ3
は開放している。駆動軸2上には、同心に電気的機械4、ここでは非同期多相
流機械が取り付けられている。電気的機械は、直接駆動軸2に取り付けられて、
その駆動軸と相対回動しないように結合されたロータ5と、たとえば内燃機関1
ハウジングに支持されたステータ6とを有する。(図示されていない)ステー
タ巻線には、インバータ7によって実際に自由に調節可能な振幅、位相および周
波数の電流と電圧が供給される。インバータは、たとえば直流電圧中間回路イン
バータであって、一定に維持される中間回路直流電圧から電子的なスイッチ(た
とえば電界効果トランジスタまたはIGBT’s)によって幅が変えられたたパ
ルスを切り出し、そのパルスが電気的機械4のインダクタンスによって平均され
て、所望の周波数、振幅および位相のほぼサイン形状の電流となる。インバータ
7は、高速エネルギ蓄積装置8、たとえばコンデンサ蓄積装置並びに車両電気系
バッテリ10を有する車両電気系統9と結合されている。電気的機械4がジェ
レータとして機能して、エネルギを供給する場合には、インバータ7はこのエ
ネルギを整流後に、それぞれそのエネルギが短期間蓄積すべきか、かつ/または
バッテリ10を有する車両電気系統9へ供給すべきかに従って、高速蓄積装置8
および/またはバッテリ10を有する車両電気系統9へ出力する。電気的機械4
がモータとして機能する場合には、電気的機械は必要な電気的エネルギインバ
ータ7を介して高速蓄積装置8および/またはバッテリ10から得る。制御装置
11は、インバータ7と、さらに電気的機械4を制御する。制御装置は、回転数
センサ12と温度センサ13から入力信号を受信する。制御装置は回転角度セン
サの入力信号に基づいて駆動軸2の現在の回転数を求める。温度センサはたとえ
ば内燃機関1の冷却剤温度に関する情報を有する。本実施形態においては、制御
装置11は内燃機関1のアイドリング回転数制御も行い、そのために操作装置
介して、たとえば内燃機関1の絞り弁14により燃料供給と、場合によっては点
火装置、特に点火時点を制御する。

0045

次に、図3の駆動システムの機能方法を、図4に示すフローチャートを用いて
説明する。ステップS1においてまず、内燃機関1がアイドリングで回転してい
るかどうかが調べられる。その場合にのみ、次のステップが実施される。(しか
し、図示されていない他の実施形態においては、電気的な機械4を、より高い回
転数と負荷の元でも積極的な回転むら減衰に用いることができる)。次のステッ
プS2においては、内燃機関1の温度が、たとえば温度センサ13によって測定
される。次のステップS3において、制御装置9は、制御装置の一部とすること
のできるメモリ(たとえばマップ)から、測定された温度において予測される回
転むらないしはトルク変動の振幅と位相の予測値を読み出す。ステップS4にお
いては、(図示されていない)エネルギ供給制御装置との情報交換によって、電
気的な機械4が車両電気系統9のためにエネルギを供給すべきか、並びにその量
が定められる。ステップS5においては、制御装置は、回転角度センサ12によ
って測定された駆動軸2の現在の角度位置並びにメモリから読み出した予測値を
用いて、電気的な機械4が内燃機関1のトルク変動に対してほぼ逆相の、適当な
振幅の交流トルクを発生するように、インバータ7とそれに伴って電気的な機械
4を制御する。それぞれ所望のジェネレータ機能に従って、この交流トルクに制
動する定トルクが重畳される。トルクの交流成分によって短期間制動相内に発生
し、それぞれ後続の駆動相において再び消費されるエネルギ量は、高速蓄積装置
7内にそれぞれたとえば半周期長さの間一時的に蓄積される(ステップS6)。
それに対して重畳された定トルクを原因とする一定のエネルギフローは、車両電
気系統9へ逃がされる。ステップS7において、積極的な減衰にもかかわらず残
留する回転むらがどのくらいの大きさであるかが定められる。それが予め定めら
れた上限を上回った場合には、それに基づいて予測された値から実際の回転むら
値がずれていると推定されて、制御装置11に格納されステップS3で使用され
予測情報が変更されて、特に実際の値に近づけられる。ステップS5とS6は
、連続的な繰り返しにおいて、順次通過される。ステップS1からS4の通過は
、外的な条件(たとえば内燃機関1の温度、車両電気系統9のエネルギ需要また
はアイドリング条件)に何か変化があった場合にのみ、必要とされる。これらの
ステップは、変化があった場合の要請に応じて(たとえば中断によって)、ある
いはそれぞれステップS5とS6を多数回処理した後に処理すれば十分である。
メモリ適応のためのステップS7も、時々実施するだけでよい。図4に示す方法
遂行は、たとえばそれに応じてプログラミングされた、制御装置11の一部と
してのマイクロコントローラによって行われる。

0046

温度に依存する回転むら減衰は、すべての温度において残留の回転数変動が等
しく、たとえば駆動温度における減衰された値の半分に相当するように、構成さ
れている。制御装置11は、アイドリング回転数を、図2の図示に従って、温度
に依存しない低下された値に制御する。

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