用于調節(jié)馬達轉速的方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明設及一種用于調節(jié)馬達轉速的方法。 現有技術
[0002] 為了調節(jié)馬達的轉速，例如內燃機的電動機，使用PI調節(jié)器，它們具有用于不同 的運行狀態(tài)的不同的參數組，該參數組具有用于PI調節(jié)器的參數（比例和積分系數)。此外， PI調節(jié)器可-個微分分量擴展成PID調節(jié)器。
[0003] 轉速調節(jié)回路中的最大的干擾參數是禪合在的馬達上的負荷。它可W在運行中在 短時間內在一個大的值域上變化，例如由于接入機動車的負載，如空調設備或伺服轉向器 或者由于在空載行駛中交變的行駛阻力。
[0004] 為了避免留下的調節(jié)偏差，轉速調節(jié)器具有積分I-分量，它補償在負荷中的偏 差。積分I-分量此時依據調節(jié)偏差確定。但是該導致通過積分的較大的相位延遲，它需要 轉速調節(jié)器的一個相位增益的微分D-分量。
[0005] 因此需要揭示出如何能夠比利用至今為止的PUD)調節(jié)器實現更好的調節(jié)質量 的途徑。

【發(fā)明內容】

[0006] 按照本發(fā)明建議具有獨立權利要求的特征的一種用于調節(jié)馬達的轉速的方法和 一種實施該方法的計算單元。有利的實施例是從屬權利要求和下面的說明的內容。
[0007] 本發(fā)明的一個主要方面在于，在一種用于調節(jié)馬達的轉子的轉速或角速度的方法 中，基于實際角加速度值和理論角加速度值的比較確定調節(jié)器輸出力矩的積分I-分量。在 此，該馬達可W是機動車的內燃機或(例如混合動力驅動裝置的）電動機。轉速調節(jié)器例如 可W設計成驅動裝置的滑轉調節(jié)裝置。
[000引馬達通常具有I-環(huán)節(jié)（積分元件）的積分特性。由于使用加速度值而不是速度 值，減小了由此產生的相位移。因此可W取消附加的微分D-分量。此外，理論角速度(亦即 理論轉速）僅僅取決于轉速調節(jié)器的比例P-分量的已知的放大系數和馬達（即轉子）的只 緩慢改變的并且容易適配的質量慣性矩。因此，該方法相對于參數偏差對干擾特別不敏感 (高抗干擾性)。此外，按照本發(fā)明的轉速調節(jié)器補償作為干擾參數的負荷的速度快于常規(guī) 的PI(D)調節(jié)器，因為該負荷在加速度的基礎上被補償。最后，該轉速調節(jié)器可W簡單地 應用。因為，如上所述，理論角速度最好僅僅通過轉速調節(jié)器的比例P-分量的放大系數和 通過馬達的質量慣性矩來確定，而負荷的補償借助于積分I-分量的積分系數來確定。
[0009] 按照一個實施方式，在使用一個特征線下由實際角速度和理論角速度之間的偏差 (W下也稱為調節(jié)偏差）確定理論角加速度值。由此實現，轉速調節(jié)器也可W用于具有非線 性特性的馬達。
[0010] 按照另一個實施方式，通過調節(jié)偏差與一個常數相乘確定理論角加速度值。由此 實現，具有簡單結構的轉速調節(jié)器可W用于具有線性特性的馬達的轉速調節(jié)。
[0011] 按照另一個實施方式，確定轉速調節(jié)器的一個比例P-分量的調節(jié)器輸出力矩，它 然后與積分I-分量的調節(jié)器輸出力矩相加形成轉速調節(jié)器的總調節(jié)器輸出力矩。比例 P-分量的調節(jié)器輸出力矩有利地由調節(jié)偏差，即角速度差，確定。由此實現調節(jié)的進一步改 善，因為除了角加速度外還考慮角速度。
[0012] 按照另一個實施方式，所述常數是由一個調節(jié)器系數和馬達的質量慣性矩形成的 商。在此處，調節(jié)器系數是轉速調節(jié)器的一個比例P-分量的放大系數。由此實現，能夠特 別簡單地測定理論角加速度值，不需要附加的微分環(huán)節(jié)(微分元件）和不需要附加的加速度 傳感器。
[0013] 按照另一個實施方式，W-個掃描步寬(采樣步距）調節(jié)偏差，W便由兩個測定的 調節(jié)偏差值和掃描步寬形成一個微分值。為此，由兩個調節(jié)偏差值和該掃描步寬形成所述 商。因此，通過該微分值提供對應于模擬的實際角加速度值的、時間上離散的參數，因此該 方法也可W通過掃描調節(jié)器實施。
[0014] 按照另一個實施方式，實施微分值（A?Da))的低通濾波。由此實現，能夠補償 形成微分值的微分環(huán)節(jié)的干擾敏感性。由此降低微分值的干擾敏感性。
[0015] 一種按照本發(fā)明的計算單元，例如用于馬達的轉速調節(jié)器，尤其在程序技術上，被 設置用于實施按照本發(fā)明的方法。
[0016] 該方法W軟件形式進行實施也是有利的，因為該產生的費用極低，尤其是在執(zhí)行 的計算單元還被用于其它的任務并且因此本來就存在時。用于提供計算機程序的合適的數 據載體尤其是軟盤、硬盤、閃存、EEPROM、CD-ROM、DVD等等。也可W通過計算機網絡(互聯 網、局域網等等）下載程序。
[0017] 本發(fā)明的其它的優(yōu)點和實施例由說明書和附圖給出。
[001引不言而喻，上述的和下面還要解釋的特征不僅能夠在相應給出的組合中，而且能 夠在另外的組合中或者單獨地應用，而不脫離本發(fā)明的范圍。
[0019] 本發(fā)明借助于實施例在附圖中示意示出并且在下面參照附圖進行詳細描述。
【附圖說明】
[0020] 圖1顯示了按照本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式的調節(jié)回路的示意圖，和 圖2顯示了圖1中的轉速調節(jié)器。
【具體實施方式】
[0021] 圖1中示出按照本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式的調節(jié)回路，具有馬達2和轉速調節(jié) 器4。
[0022] 本實施例中，馬達2是用于驅動機動車的混合動力驅動裝置的內燃機或電動機。 轉速調節(jié)器4可W設計成用于馬達2的空轉轉速和最終轉速調節(jié)或者轉速調節(jié)器4是防打 滑調節(jié)裝置的一個部件。轉速調節(jié)器4可W是一個計算單元的一部分，例如機動車的發(fā)動 機控制器的一部分。
[002引馬達2具有轉子吸有示出，例如電動機的轉子或者內燃機的曲軸)，其具有質量胺 性矩J，轉子在運行中W實際角速度值旋轉，其中，在馬達2上施加有負載力矩轉 速調節(jié)器4為此被設置用于將實際角速度調節(jié)到理論角速度《SD11。
[0024] 只要轉速調節(jié)器4的調節(jié)器輸出力矩Mk正好對應于施加的負載力矩Mu就不會產 生角加速度并且馬達2的轉子W恒定的實際角速度值=?SDii旋轉。
[0025] 因此角速度的改變由調節(jié)器輸出力矩1^和負載力矩1^之間的差引起。按照角動 量原理，該適用于在實際角速度和理論角速度之間的調節(jié)偏差（A? = 的時間 導數，它對應于一個角加速度：
(1) 因此馬達2具有一個積分特性，也就是說，它如積分器或者如調節(jié)回路中的I-環(huán)節(jié)一 樣運行。
[0026] 轉速調節(jié)器4的調節(jié)器輸出力矩Mk由一個積分I-分量MI和一個其它的、通常的 比例P-分量Mp組成：
(2) 為了確定積分I-分量Ml,轉速調節(jié)器4具有I-轉速調節(jié)器4a，和為了確定比例P-分 量Mp，轉速調節(jié)器4具有P-轉速調節(jié)器4b。
[0027] 在該種調節(jié)中，（持續(xù)的或靜態(tài)的）負載力矩ML理想地由I-分量MI精確地補償。 相應地由等式（1)得到：
(3) 相應地，該^ ^理想地是一個理論角加速度值。
[002引如果負載力矩1^是恒定的，那么其它的干擾可^通過P-分量調整。
[0029] 如果P-轉速調節(jié)器4b設計成線性調節(jié)器，那么由確定單元6通過角速度調節(jié)偏 差A?與一個常數相乘來確定理論角加速度a,。11作為P-轉速調節(jié)器4b的輸入參數，所 述常數由轉速調節(jié)器4的比例的分量Mp的調節(jié)器系數KP和馬達2的質量