用于操控设置在车辆中的同步电机的设备和方法技术

本发明专利技术涉及一种用于操控设置在车辆(10)中的同步电机(14)的设备(58)，车辆(10)具有变速器(16)以及与该变速器作用连接的驱动车轮(18)。同步电机(14)设置用于，经由变速器(16)对驱动车轮(18)进行驱动。在车辆(10)中还存在设置用于借助润滑剂润滑变速器(16)的润滑装置(44)，润滑剂为此流过变速器(16)和同步电机(14)的至少一部分。该设备(58)设置用于，在存在定义的加热开始条件时，使同步电机(14)在不同于一般行驶运行状态的加热运行状态下运行，在加热运行状态下有针对性地调节同步电机(14)的至少一个运行参量，使得在同步电机(14)中相比于一般行驶运行状态产生更大的电流热损耗，以便由此在加热运行状态期间加热润滑剂。本发明专利技术以相应的方式还涉及一种相关的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于操控设置在车辆中的同步电机的设备和方法
本专利技术涉及用于操控设置在车辆中的同步电机的设备和方法。
技术介绍
如今具有电驱动系统的车辆越来越多地出现在市场上。在此可以涉及混合动力车辆或电动车辆。混合动力车辆或电动车辆具有电机作为驱动器，该驱动器从高压供电单元被供应电能。在混合动力车辆中，除了电机之外使用另外的机组用于驱动，通常为内燃机。而电动车辆仅通过电机来驱动。所使用的电机通常构成为内转子电机，在所述内转子电机中，可转动地支承的转子由位置固定的定子所包围。可以使用同步电机作为驱动器，所述同步电机要么构造为永磁激励的，要么构造为电流激励的。在汽车领域所使用的高压供电单元可以具有250伏特至420伏特、有时甚至高达1000伏特的电压水平。为了达到该电压水平，高压供电单元由大量的能量储存单体电池构成。在此通常使用锂离子储存单体电池。这样构成的高压供电单元也称为高压储存器或动力电池。在本专利技术的框架内所考虑的混合动力车辆或电动车辆具有与驱动车轮作用连接的变速器。同步电机设置用于，经由变速器对驱动车轮进行驱动。此外存在润滑装置，该润滑装置设置用于，借助润滑剂来润滑变速器，其中，润滑剂为此流过变速器。为了在这样的车辆中使润滑剂置于其理想运行温度上，规定润滑剂附加地流过同步电机的至少一部分。由此，能够通过在同步电机中所产生的损耗热量(尤其是取决于电流热损耗)实现润滑剂的加热。但如今在这样的车辆中迄今为止所使用的设计使得同步电机始终尽可能高效地、优选能量高效地运行。在该最优运行中，在同步电机中必然仅产生非常少的损耗热量(尤其是取决于电流热损耗)，这导致润滑剂仅非常缓慢地被加热或者说润滑剂仅非常缓慢地被置于其理想运行温度上。然而，在车辆的特定运行状态下该方式不是最优的，例如在冷起动的情况下或在紧接着该冷起动的起动阶段的情况下，尤其是当环境温度低或变速器上存在的温度低的时候。在这些运行状态下，由于在变速器内的润滑剂的运行温度非最优，摩擦损耗增加并且机械磨损因此也增加。这不利地影响各个部件和变速器本身的寿命以及不利地影响润滑剂的持久性。这甚至可能达到由此不利地影响车辆总续驶里程的程度。
技术实现思路
因此，本专利技术的任务是提出一种设备，借助该设备，对于装备有同步电机的车辆(通过所述同步电机能在该车辆的驱动车轮上产生驱动力矩)，能够实现持久的运行，尤其是对于变速器(同步电机经由该变速器与驱动车轮作用连接)应获得较高的寿命和/或对于设置用于润滑变速器的润滑剂应获得较大的持久性和/或对于车辆应获得较大的总续驶里程。本专利技术的另一任务在于实现一种相应的方法。所述任务在车辆方面通过一种用于操控同步电机的设备得以解决，所述车辆具有设置用于经由变速器来驱动车辆的驱动车轮的同步电机，并且在所述车辆中还存在润滑装置，该润滑装置设置用于借助润滑剂来润滑所述变速器，其中，润滑剂为此流过变速器和同步电机的至少一部分，所述设备设置用于，在存在定义的加热开始条件时使同步电机在不同于一般行驶运行状态的加热运行状态下运行，其中，在该加热运行状态下有针对性地调节同步电机的至少一个运行参量，使得在同步电机中相比于一般行驶运行状态产生更大的电流热损耗，以便由此在该加热运行状态期间加热润滑剂。所述任务对于上述车辆而言还通过一种用于操控设置在该车辆中的同步电机的方法得以实现，在该方法中进行下列步骤：确定定义的加热开始条件，以及在存在所述定义的加热开始条件时使同步电机在不同于一般行驶运行状态的加热运行状态下运行，其中，为此有针对性地调节同步电机的至少一个运行参量，使得在同步电机中相比于一般行驶运行状态产生更大的电流热损耗，以便由此在该加热运行状态期间加热润滑剂。在存在定义的加热开始条件时，使同步电机在不同于一般行驶运行状态的加热运行状态下运行。所述一般行驶运行状态也可以称为正常运行状态。在两种运行状态下，通过同步电机都能够在车辆的驱动车轮上产生驱动力矩。然而，这两种运行状态就在同步电机中所产生的电流热损耗而言是不同的。在一般行驶运行状态下，同步电机被操控，使得其尽可能高效地、尤其是能量高效地运行，由此在同步电机中产生最小的电流热损耗并且因此产生少的损耗热量。而在所述加热运行状态下有针对性地调节同步电机的运行参量，使得在同步电机中产生比在一般行驶运行状态下所产生的电流热损耗更大的电流热损耗。因此，在所述加热运行状态期间，有意地接受同步电机以降低的总效率并且因此带有附加损耗地运行，因为借此能够实现快速地将润滑剂加热或升温至其最优运行温度。同步电机的总效率降低不仅在经济上、而且在生态上都是可以接受的。在经济上，在短时间段内变差的总效率是有利的，因为由此实现更快速地达到润滑剂的最优运行温度，并且因此对于变速器而言能够获得较高的寿命和/或对于设置用于润滑变速器的润滑剂而言能够获得较大的持久性和/或对于车辆而言能够获得较大的总续驶里程。从生态角度看，同步电机以变差的总效率运行是合理的，因此这仅仅在短时间段内是这样的情况。通过所提出的措施，变速器的机械磨损减少。同样地，在被认为有问题的运行状态下，尤其是当在环境温度低或变速器上存在的温度低时的冷起动的情况下能够获得有利的整体能量平衡。总体上，对于为了产生驱动力矩而配备有同步电机的车辆而言能够实现持久的运行。另一优点在于，所述措施能够在没有附加硬件耗费的情况下并且因此以非常低的成本实现。此外，所述措施有利于变速器的质量提高和耐用性，这对于车辆用户而言是积极有利的。所述措施的突出之处还在于驾驶员在驾驶特性方面丝毫不会由于这些措施而遭受损失。上面提及的任务因此完全得以解决。所考虑的同步电机可以涉及具有定子和转子的内转子电机。已经证明特别有利的是，使用电流激励式同步电机作为同步电机。与永磁激励式同步电机相比，在电流激励式同步电机中，为了在转子中产生转子磁场，不是设有永磁体，而是转子为此具有转子绕组。因此，转子磁场基于流过转子绕组的转子电流而产生。该转子电流在同步电机运行时构成附加的自由度，该自由度能够实现：在没有对车辆驾驶员来说可注意到的对其车辆的驾驶特性的妨碍的情况下，在同步电机运行时并且因此在车辆运行时能够获得或调节出期望的副作用。因此，所述运行参量是流过转子绕组的转子电流。按照本专利技术，所述自由度即转子电流被用于，使同步电机在加热运行状态期间不高效地运行，即：在同步电机中、更确切地说在其转子中，比在同步电机的一般行驶运行状态的情况下，产生更大的电流热损耗，但在此不会不利地影响力矩形成，也就是说不会不利地影响由同步电机在驱动车轮上产生的驱动力矩。这意味着，驾驶员不由于按照本专利技术的通过在加热运行状态期间有意地引入的效率低的同步电机运行而更快速地加热润滑剂的措施而察觉到任何东西。他不会发觉到任何对其车辆的驾驶特性的异常影响。通过所述措施有针对性地产生转子铜损耗。有利地，所述转子电流在加热运行状态下相对于一般行驶运行状态增加。由此，在同步电机的转子中电流热损耗增加，由此能够实现更快速地加热润滑油。通过该措施，在同步电机中总地产生的损耗由定子朝向转子转移。特别有利的是，此外，流过定子的定子电流在加热运行状态下相对于一般行驶运行状态减少。通过定子电流产生定子磁场，其中，在此涉及旋转磁场，通过该旋转磁场，转子基于其转子磁场而实施转动运动。该措本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于操控设置在车辆(10)中的同步电机(14)的设备(58)，其中，所述车辆(10)具有变速器(16)以及与该变速器作用连接的驱动车轮(18)，所述同步电机(14)设置用于，经由所述变速器(16)对所述驱动车轮(18)进行驱动，在所述车辆(10)中还存在润滑装置(44)，所述润滑装置设置用于，借助润滑剂对所述变速器(16)进行润滑，所述润滑剂为此流过所述变速器(16)并且流过所述同步电机(14)的至少一部分，其中，所述设备(58)设置用于，在存在定义的加热开始条件时，使所述同步电机(14)在不同于一般行驶运行状态的加热运行状态下运行，在所述加热运行状态下有针对性地调节所述同步电机(14)的至少一个运行参量，使得在所述同步电机(14)中相比于所述一般行驶运行状态产生更大的电流热损耗，以便由此在所述加热运行状态期间加热润滑剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.04.21 DE 102016206765.61.一种用于操控设置在车辆(10)中的同步电机(14)的设备(58)，其中，所述车辆(10)具有变速器(16)以及与该变速器作用连接的驱动车轮(18)，所述同步电机(14)设置用于，经由所述变速器(16)对所述驱动车轮(18)进行驱动，在所述车辆(10)中还存在润滑装置(44)，所述润滑装置设置用于，借助润滑剂对所述变速器(16)进行润滑，所述润滑剂为此流过所述变速器(16)并且流过所述同步电机(14)的至少一部分，其中，所述设备(58)设置用于，在存在定义的加热开始条件时，使所述同步电机(14)在不同于一般行驶运行状态的加热运行状态下运行，在所述加热运行状态下有针对性地调节所述同步电机(14)的至少一个运行参量，使得在所述同步电机(14)中相比于所述一般行驶运行状态产生更大的电流热损耗，以便由此在所述加热运行状态期间加热润滑剂。2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述同步电机(14)是电流激励式同步电机，该电流激励式同步电机具有定子(24)和带有转子绕组(30)的转子(26)。3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述运行参量是流过所述转子绕组(30)的转子电流。4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述转子电流在所述加热运行状态下相对于所述一般行驶运行状态提高。5.根据权利要求2至4中任一项所述的设备，其特征在于，流过所述定子(24)的定子电流此外在所述加热运行状态下相对于所述一般行驶运行状态降低。6.根据权利要求2至5中任一项所述的设备，其特征在于，所述转...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·拉施，
申请(专利权)人：宝马股份公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE