專利名稱：用于調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)組的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)電機(jī)組的調(diào)節(jié)。
背景技術(shù)：
一個(gè)發(fā)電機(jī)組由一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)以及一個(gè)交流發(fā)電機(jī)的組件構(gòu)成。為了提供一個(gè)額定電壓以及頻率，發(fā)動(dòng)機(jī)和交流發(fā)電機(jī)都裝備有調(diào)節(jié)裝置。發(fā)動(dòng)機(jī)裝備有被整合到該發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料噴射系統(tǒng)中的一個(gè)電子速度調(diào)節(jié)器。除其他之外，發(fā)動(dòng)機(jī)速度的調(diào)節(jié)會(huì)取決于發(fā)動(dòng)機(jī)軸的旋轉(zhuǎn)速度的測(cè)量值，例如通過一個(gè)傳感器對(duì)每時(shí)間單位內(nèi)一個(gè)有齒的環(huán)齒輪在該傳感器前面經(jīng)過的齒數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)。
通過由這個(gè)傳感器發(fā)送的信號(hào)，速度調(diào)節(jié)器的噴射計(jì)算機(jī)確定了噴射的水平從而將速度保持在一個(gè)預(yù)定值上，但是并不具有施加在該發(fā)動(dòng)機(jī)上的負(fù)載水平的直接知識(shí)，因?yàn)檫€不存在經(jīng)濟(jì)的手段來用于將這個(gè)負(fù)載水平告知計(jì)算機(jī)。施加到該發(fā)動(dòng)機(jī)上的負(fù)載的每個(gè)變化，無論它是增加還是減少，均會(huì)導(dǎo)致這個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)(速度調(diào)節(jié)器試圖通過一個(gè)適當(dāng)?shù)膰娚渌絹韺?duì)其進(jìn)行校正)的瞬時(shí)減少或增加。在已知的發(fā)電機(jī)組中，僅僅是通過速度和噴射水平的知識(shí)，該調(diào)速器就確定了施加到發(fā)動(dòng)機(jī)上的這個(gè)負(fù)載水平。對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)所要求的扭矩C是直接與交流發(fā)電機(jī)的輸出處的電流I成比例的。實(shí)際上，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率P的定律為P = C.w,其中，w是發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度。交流發(fā)電機(jī)的功率定律P為
P= U.I.cos(fp)，其中，U是交流發(fā)電機(jī)的輸出電壓，并且φ是電流I與電壓U之間的相移。發(fā)動(dòng)機(jī)和交流發(fā)電機(jī)是機(jī)械式連接的，對(duì)于在偶聯(lián)效率之內(nèi)，它就有可能寫為C.w = U.I.cos((p)。在一個(gè)大的有效負(fù)載的施加過程中，COS(Cp)變得接近于1，并且交流發(fā)電機(jī)的電壓下降。交流發(fā)電機(jī)裝備有一個(gè)電壓調(diào)節(jié)器，該電壓調(diào)節(jié)器通過在磁極輪中增加電流而迅速校正這個(gè)電壓下降。負(fù)載中的這種變化還導(dǎo)致速度的下降，因?yàn)閷?duì)發(fā)動(dòng)機(jī)所要求的扭矩C增大了。發(fā)動(dòng)機(jī)沒有能力立即響應(yīng)這個(gè)要求，其速度w下降，這是因?yàn)榕ぞ谻的一部分是從旋轉(zhuǎn)動(dòng)能的儲(chǔ)備中抽取的。實(shí)質(zhì)上，使發(fā)動(dòng)機(jī)增加速度的方式是以這個(gè)電壓調(diào)節(jié)器如何快速地將幫助應(yīng)用到這個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)上為條件的。渦輪增壓器發(fā)動(dòng)機(jī)正被越來越多地使用在發(fā)電機(jī)組中。這種類型的發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)缺點(diǎn)是如果渦輪增壓不能正確地被啟動(dòng)那么它的性能會(huì)降級(jí)?，F(xiàn)在，負(fù)載的重大變化會(huì)傾向于就發(fā)動(dòng)機(jī)的正確運(yùn)行而言使得發(fā)動(dòng)機(jī)過度減速。在怠速運(yùn)行的過程中，進(jìn)氣口的壓力是接近于大氣壓力的，而一旦負(fù)載的增加被施加到發(fā)電機(jī)組上，該發(fā)動(dòng)機(jī)的速度就下降到這樣一個(gè)點(diǎn)上，即不論速度調(diào)節(jié)器在噴射系統(tǒng)上反應(yīng)，排氣流都不足以將這些渦輪增壓器的這個(gè)或這些渦輪啟動(dòng)到它們的運(yùn)行狀況中。于是它們沒有能力使進(jìn)氣壓力增加，而這種增加是為了使該發(fā)動(dòng)機(jī)有能力加速并且恢復(fù)到其額定速度所要求的。因此，存在一個(gè)不返回的點(diǎn)，在此要求的是避免達(dá)到該點(diǎn)。在一種已知的方式中，這種發(fā)動(dòng)機(jī)幫助是在發(fā)動(dòng)機(jī)的速度已經(jīng)下降并且其速度已經(jīng)下落低于某一數(shù)值時(shí)施加的。從專利US 5703410中已知，基于該交流發(fā)電機(jī)的輸出處的矯正的電壓的知識(shí)來監(jiān)測(cè)交流發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流以及燃料噴射。從申請(qǐng)EP 1938447中也已知，當(dāng)檢測(cè)到一個(gè)負(fù)載變化時(shí)，通過監(jiān)測(cè)裝置發(fā)送一個(gè) 控制信號(hào)(它代替了速度調(diào)節(jié)器的輸出信號(hào))來控制發(fā)電機(jī)組的燃料吸入致動(dòng)器。存在著一種要求來進(jìn)一步改進(jìn)發(fā)電機(jī)組的性能，尤其是在負(fù)載增加的過程中，以便除其他之外協(xié)助渦輪增壓器發(fā)動(dòng)機(jī)的使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是至少部分地應(yīng)對(duì)這種要求并且根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)方面中的一個(gè)，本發(fā)明通過以下方式實(shí)現(xiàn)了這種目的，即一種對(duì)燃料進(jìn)入發(fā)電機(jī)組的發(fā)動(dòng)機(jī)中的噴射進(jìn)行調(diào)節(jié)的方法，該發(fā)電機(jī)組包括由該發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的一個(gè)交流發(fā)電機(jī)，該發(fā)動(dòng)機(jī)包括一個(gè)速度調(diào)節(jié)器，該方法包括以下步驟將與電功率(electrical power)的變化相關(guān)和/或與該電功率水平相關(guān)聯(lián)的一信息項(xiàng)傳輸至該速度調(diào)節(jié)器，并且至少隨著這信息項(xiàng)的變化來對(duì)噴射進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)中的燃料流速進(jìn)行適配。通過本發(fā)明，一旦施加一個(gè)負(fù)載和/或一旦該電功率發(fā)生變化，電功率水平的知識(shí)就使之有可能通過在交流發(fā)電機(jī)與速度調(diào)節(jié)器之間的信息通信來即時(shí)地將一種校正應(yīng)用到這個(gè)發(fā)電機(jī)組上。這個(gè)發(fā)電機(jī)組的性能增加而無需改變其任何其他特性。具體而言，這個(gè)速度調(diào)節(jié)器可以用容納在對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)而言是具體的一個(gè)或多個(gè)殼體中的一個(gè)或多個(gè)電子卡的形式來實(shí)施，并且這個(gè)電壓調(diào)節(jié)器可以用容納在對(duì)于交流發(fā)電機(jī)而言是具體的一個(gè)或多個(gè)殼體中的一個(gè)或多個(gè)電子卡的形式來實(shí)施。一條總線可以允許信息在這些電子卡之間進(jìn)行交換。這個(gè)交流發(fā)電機(jī)包括一個(gè)電壓調(diào)節(jié)器，這個(gè)電壓調(diào)節(jié)器通過這樣一條信息傳送總線可以將與電功率的變化相關(guān)聯(lián)的和/或與該電功率水平相關(guān)聯(lián)的這信息項(xiàng)傳輸至發(fā)動(dòng)機(jī)速度調(diào)節(jié)器。這條總線還可以連接到用于發(fā)電機(jī)組的一個(gè)監(jiān)測(cè)界面上，例如，被安排在這個(gè)機(jī)組的前面的或側(cè)面的一個(gè)柜中。交流發(fā)電機(jī)的電壓調(diào)節(jié)器可以在任何時(shí)刻觀察被施加到發(fā)電機(jī)組上的負(fù)載水平并且非?？焖俚赜?jì)算這個(gè)電功率。在本發(fā)明中，由此可以通過知道被施加到發(fā)電機(jī)組和/或其變體上的負(fù)載的電功率而使調(diào)節(jié)生效。通過觀察電功率來檢測(cè)負(fù)載的變化就允許了預(yù)期發(fā)動(dòng)機(jī)的速度下降，并且然后可以實(shí)施多種措施來以一種有效的方式限制這種下降。
例如，一旦檢測(cè)到交流發(fā)電機(jī)的輸出處的電功率變化，尤其是在發(fā)動(dòng)機(jī)速度傳感器檢測(cè)到速度下降之前，就可以增加噴射進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)中的燃料流速，從而使發(fā)動(dòng)機(jī)加速。交流發(fā)電機(jī)的輸出處的電功率(限定了施加到發(fā)電機(jī)組上的負(fù)載水平)可以是在對(duì)經(jīng)過交流發(fā)電機(jī)的主電樞繞組的電流進(jìn)行測(cè)量的一個(gè)電流傳感器的幫助下以及在交流發(fā)電機(jī)的輸出處的電壓的知識(shí)的幫助下被確定的。這個(gè)功率可以通過電壓調(diào)節(jié)器的通常已知的電學(xué)的量來計(jì)算。電功率的值以及(如果適當(dāng)?shù)脑?其變化、或者對(duì)于噴射的調(diào)節(jié)是有用的任何其他量值可以通過任何適當(dāng)?shù)倪B接(例如，串行的，例如，CAN或者其他的連接)而被這個(gè)交流發(fā)電機(jī)的電壓調(diào)節(jié)器傳輸至這個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)速度調(diào)節(jié)器的噴射計(jì)算機(jī)，這個(gè)噴射計(jì)算機(jī)可以很好地在通過該發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度傳感器的一種間接的方式而獲得這信息項(xiàng)之前來計(jì)算一個(gè)新的噴射劑量。在對(duì)有待應(yīng)用的噴射水平進(jìn)行計(jì)算的過程中，知道發(fā)電機(jī)組的負(fù)載水平是有用的，發(fā)動(dòng)機(jī)在負(fù)載變化前的狀態(tài)會(huì)影響其行為，例如，在負(fù)載變化過程中的進(jìn)氣壓力。 噴射進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)中的燃料流速的這種改變可以通過一種線性的或非線性的方式來取決于交流發(fā)電機(jī)的輸出處的電功率相對(duì)于時(shí)間的導(dǎo)數(shù)，這個(gè)導(dǎo)數(shù)可能是持續(xù)地、以規(guī)律的的間隔計(jì)算出的。噴射進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)中的燃料流速隨著交流發(fā)電機(jī)的輸出處的電功率的變化的這種演進(jìn)可以遵循一個(gè)預(yù)定的控制規(guī)則，例如，在表格中被預(yù)先錄入的、或者被計(jì)算出來。這種計(jì)算可以涉及至少一個(gè)參數(shù)，如在施加這種校正時(shí)的電功率水平。當(dāng)檢測(cè)到交流發(fā)電機(jī)的輸出處的電功率變化時(shí),優(yōu)選地改變這個(gè)磁極輪中電流的值，以便出于減小對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)所要求的扭矩水平的觀點(diǎn)而優(yōu)選地在發(fā)動(dòng)機(jī)速度下降之前暫時(shí)性地使交流發(fā)電機(jī)的輸出電壓達(dá)到一個(gè)值，這個(gè)值低于檢測(cè)到電功率變化之前的值。磁極輪中電流的值的這種改變以及作為結(jié)果而導(dǎo)致的交流發(fā)電機(jī)電壓的下降可以取決于檢測(cè)到這種變化時(shí)已知的電功率水平。這個(gè)磁極輪中電流的值的這種改變可以尤其是以一種線性的或非線性的方式取決于交流發(fā)電機(jī)的輸出處的電功率相對(duì)于時(shí)間的導(dǎo)數(shù)，這個(gè)導(dǎo)數(shù)可能是連續(xù)地、以規(guī)率的間隔被計(jì)算出的。隨著交流發(fā)電機(jī)的輸出處的電功率的變化的這個(gè)磁極輪中電流的值的這種演進(jìn)可以遵循一個(gè)預(yù)定的控制規(guī)則，例如，在一個(gè)表中預(yù)先記錄的、或者根據(jù)有至少一個(gè)參數(shù)(例如，電功率水平)的一個(gè)函數(shù)計(jì)算出。磁極輪中的電流由此甚至在施加低負(fù)載的情況下也被適當(dāng)減小，并且發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩以一種適當(dāng)?shù)姆绞皆诎l(fā)動(dòng)機(jī)的功率增加所要求的時(shí)間過程中被減小。為了對(duì)磁極輪中的電流起作用，有可能的是在交流發(fā)電機(jī)包括一個(gè)勵(lì)磁機(jī)(它具有一個(gè)線圈式定子)時(shí)對(duì)勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁電流起作用。磁極輪中的電流的改變可以例如通過減少勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁電流來實(shí)現(xiàn)。具體地說，在交流發(fā)電機(jī)包括一個(gè)勵(lì)磁機(jī)(其定子包括多個(gè)永磁體)的情況下，有可能的是通過以下方式對(duì)磁極輪中的電流起作用將一個(gè)切換系統(tǒng)安排在該轉(zhuǎn)子上使之有可能調(diào)制該磁極輪中的電流。在這樣一個(gè)變體中，該交流發(fā)電機(jī)在該轉(zhuǎn)子處可以包括用于控制該切換系統(tǒng)的一個(gè)控制器。一個(gè)傳輸系統(tǒng)，例如無線的，可以與位于該交流發(fā)電機(jī)的定子處的電壓調(diào)節(jié)器進(jìn)行通信。該控制器可以控制該切換系統(tǒng)，以便例如通過跨過該磁極輪的這些端子的電壓的一種脈寬調(diào)制而對(duì)該交流發(fā)電機(jī)的輸出電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)。該調(diào)節(jié)器可以隨著搜索到的該交流發(fā)電機(jī)的輸出電壓的變化來改變?cè)撁}寬調(diào)制的占空比。這種改變使之有可能在負(fù)載變化時(shí)改進(jìn)發(fā)電機(jī)組的響應(yīng)時(shí)間。交流發(fā)電機(jī)的輸出可以連接到一個(gè)三相網(wǎng)絡(luò)上，發(fā)動(dòng)機(jī)的額定旋轉(zhuǎn)速度為例如1500rpm，額定頻率為50Hz，并且交流發(fā)電機(jī)的多個(gè)相之間的額定輸出電壓例如為400V。根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)方面中的另一個(gè)，本發(fā)明的主題進(jìn)一步是一種發(fā)電機(jī)組，這種 發(fā)電機(jī)組包括一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)以及由該發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的一個(gè)交流發(fā)電機(jī)，這種發(fā)電機(jī)組適合于實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的方法(如在以上限定的)。這個(gè)機(jī)組可以包括一條總線從而允許在速度調(diào)節(jié)器、電壓調(diào)節(jié)器以及一個(gè)用戶界面之間進(jìn)行信息交換，這條總線可以例如采取一個(gè)監(jiān)測(cè)柜的形式，這個(gè)監(jiān)測(cè)柜被定位在與速度調(diào)節(jié)器以及電壓調(diào)節(jié)器不同的位置處。信息在總線上的交換是例如通過一個(gè)串行傳輸協(xié)議，例如CAN或類似的協(xié)議來實(shí)現(xiàn)的。這個(gè)機(jī)組裝備有一個(gè)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，這個(gè)調(diào)節(jié)系統(tǒng)確保了交流發(fā)電機(jī)的輸出處的電學(xué)的數(shù)據(jù)的變化被最佳地利用以便將該發(fā)動(dòng)機(jī)保持在適合的運(yùn)行范圍中。這個(gè)調(diào)節(jié)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了以上限定的方法，并且某些調(diào)節(jié)功能可以通過發(fā)動(dòng)機(jī)的速度調(diào)節(jié)器來實(shí)現(xiàn)，而其他的功能通過電壓調(diào)節(jié)器來實(shí)現(xiàn)。以上已經(jīng)相對(duì)于該方法列出的本發(fā)明的所有這些特征因此也是相對(duì)于這種發(fā)電機(jī)組而持有的。這個(gè)調(diào)節(jié)系統(tǒng)可以尤其被配置為將與電功率的變化相關(guān)聯(lián)的和/或與該電功率水平相關(guān)聯(lián)的一信息項(xiàng)傳輸至速度調(diào)節(jié)器，并且至少隨著這信息項(xiàng)的變化來對(duì)噴射進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)中的燃料流速進(jìn)行適配。這個(gè)調(diào)節(jié)系統(tǒng)可以在電壓調(diào)節(jié)器的水平處包括一個(gè)計(jì)算機(jī)，這個(gè)計(jì)算機(jī)對(duì)電功率相對(duì)于時(shí)間的導(dǎo)數(shù)進(jìn)行計(jì)算，并且當(dāng)這個(gè)導(dǎo)數(shù)是正的或者大于某一閾值時(shí)，改變這個(gè)磁極輪中電流的值，以便使交流發(fā)電機(jī)的輸出電壓達(dá)到一個(gè)值，這個(gè)值低于檢測(cè)到變化之前的值。這使之有可能優(yōu)選在發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)減速之前減小對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)所要求的扭矩水平。


通過閱讀按照后面的實(shí)現(xiàn)方式的非限制性實(shí)例的詳細(xì)說明并且通過查看附圖可以更好地理解本發(fā)明，在附圖中圖I表示根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的一個(gè)發(fā)電機(jī)組，圖2表示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)發(fā)電機(jī)組，圖3通過分離的方式表示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)交流發(fā)電機(jī)，圖4以一種示意性的方式表示了根據(jù)本發(fā)明的發(fā)電機(jī)組的調(diào)節(jié)鏈，并且圖5和圖6表不根據(jù)本發(fā)明的一種交流發(fā)電機(jī)的變體。
具體實(shí)施方式
如在圖I中展示的，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的一種發(fā)電機(jī)組包括一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)2以及其上施加了一個(gè)負(fù)載的交流發(fā)電機(jī)3。這個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)2包括一個(gè)速度調(diào)節(jié)器4，這個(gè)速度調(diào)節(jié)器包括一個(gè)噴射計(jì)算機(jī)，這個(gè)計(jì)算機(jī)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的噴射量(或者氣體的控制)進(jìn)行計(jì)算，從而盡可能地使旋轉(zhuǎn)速度w可以被保持恒定在一個(gè)額定值處，這個(gè)額定值取決于交流發(fā)電機(jī)的極性以及在輸出處搜索到的電流的頻率，例如，對(duì)于50Hz的頻率為1500rpm。這個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)2包括一個(gè)速度傳感器5，這個(gè)傳感器可以是例如感應(yīng)的、電容的、或者光學(xué)的。傳感器5例如被安排在由這個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)在旋轉(zhuǎn)之中的一個(gè)有齒的環(huán)齒輪的前面，并且以一種與旋轉(zhuǎn)速度w成比例的頻率來發(fā)送脈沖。速度調(diào)節(jié)器4接收來自傳感器5的這種信號(hào)并且計(jì)算出用于保持這個(gè)速度的適當(dāng)?shù)娜剂蠂娚渌健Ｈ鐖D3中展示的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)交流發(fā)電機(jī)3的轉(zhuǎn)子19可以包括由一個(gè)全波 二極管橋構(gòu)成的一個(gè)整流器17,從而在勵(lì)磁機(jī)電樞7的基礎(chǔ)上為一條DC總線23供電。交流發(fā)電機(jī)3在定子20處可以包括一個(gè)勵(lì)磁機(jī)感應(yīng)器28并且主電樞繞組27被連接到一個(gè)負(fù)載30上，示意性地表出。根據(jù)本發(fā)明的交流發(fā)電機(jī)3的輸出例如對(duì)一個(gè)三相網(wǎng)絡(luò)供電，發(fā)動(dòng)機(jī)2的額定旋轉(zhuǎn)速度wn例如是1500rpm，額定頻率Fn是例如等于50Hz，并且在該交流發(fā)電機(jī)的多個(gè)相之間的額定輸出電壓Un例如是400V。發(fā)動(dòng)機(jī)2有利地是一個(gè)渦輪增壓的發(fā)動(dòng)機(jī)，但是本發(fā)明不受限于一種具體的發(fā)動(dòng)機(jī)類型。如圖2展示的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)交流發(fā)電機(jī)3包括一個(gè)電壓調(diào)節(jié)器6，這個(gè)電壓調(diào)節(jié)器包括一個(gè)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，這個(gè)調(diào)節(jié)系統(tǒng)被設(shè)計(jì)為在交流發(fā)電機(jī)的輸出處的電功率P的基礎(chǔ)上檢測(cè)這個(gè)負(fù)載的變化。這個(gè)電壓調(diào)節(jié)器6可以是一種數(shù)字式調(diào)節(jié)器，但本發(fā)明并不限于一種具體的電壓調(diào)節(jié)器類型。這個(gè)發(fā)電機(jī)組I在所描述的實(shí)例中包括一個(gè)用戶界面31，這個(gè)用戶界面與電壓調(diào)節(jié)器6以及速度調(diào)節(jié)器4進(jìn)行通信，例如，通過一條信息交換總線，例如，通過一個(gè)CAN、Mod總線、CAN開路、J1939、專有的、或者其他鏈路協(xié)議。因此，這個(gè)電壓調(diào)節(jié)器6可以將信息傳輸至速度調(diào)節(jié)器4，并且反之亦然。用戶界面31包括一個(gè)監(jiān)視屏，例如，一個(gè)網(wǎng)絡(luò)分析器或者一個(gè)裝置監(jiān)督器。用戶界面31可以例如執(zhí)行讀取和顯示這個(gè)交流發(fā)電機(jī)3的電壓、電流、功率以及溫度的值。這個(gè)界面31可以使之有可能對(duì)電壓、功率因數(shù)、功率單元、手動(dòng)操作點(diǎn)進(jìn)行調(diào)節(jié)，或者對(duì)每個(gè)調(diào)節(jié)循環(huán)的增益進(jìn)行調(diào)節(jié)，并且如果適當(dāng)?shù)脑挘瑢?duì)在瞬時(shí)狀態(tài)中對(duì)用于幫助這些響應(yīng)的最佳化的參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)。用戶界面31還使之有可能調(diào)節(jié)多個(gè)限度參數(shù)、不同的選項(xiàng)、以及取決于所使用的交流發(fā)電機(jī)的類型的多個(gè)參數(shù)。電壓調(diào)節(jié)器6通過與交流發(fā)電機(jī)的輸出處的電量相關(guān)聯(lián)的信息來計(jì)算交流發(fā)電機(jī)的輸出處的電功率P，例如，在交流發(fā)電機(jī)的輸出處的多個(gè)相之間的電壓U以及經(jīng)過定子20的主電樞繞組27的電流的基礎(chǔ)上，這個(gè)電流是通過一個(gè)在圖3中表示的電流傳感器11來確定的。電壓調(diào)節(jié)器6可以由具有多個(gè)永久磁體9的一個(gè)發(fā)電機(jī)或者由任何其他裝置來供電。這個(gè)電壓調(diào)節(jié)器被配置為通過上述總線將這信息項(xiàng)傳輸至這個(gè)速度調(diào)節(jié)器從而將電功率P的變化告知發(fā)動(dòng)機(jī)2的速度調(diào)節(jié)器4。因此，這個(gè)噴射計(jì)算機(jī)可以甚至在發(fā)動(dòng)機(jī)速度傳感器5已檢測(cè)到旋轉(zhuǎn) 速度下降之前來確定噴射進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)中的燃料流速隨著電功率的變化的這種改變。噴射進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)中的燃料流速因此是隨著電功率的導(dǎo)數(shù)dP/dt的變化而改變的。燃料流速隨著功率的導(dǎo)數(shù)dP/dt變化的這種演進(jìn)是遵循一個(gè)預(yù)定的控制規(guī)則的，這個(gè)規(guī)則可以是被列表的或者在每個(gè)瞬時(shí)計(jì)算出的。這個(gè)控制規(guī)則取決于發(fā)動(dòng)機(jī)及其性能。噴射進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)2中的燃料流速的這種改變?nèi)Q于交流發(fā)電機(jī)3的輸出處的電功率的變化，并且優(yōu)選地還取決于這個(gè)電功率水平。在電功率變化的情況下，這個(gè)電壓調(diào)節(jié)器可以改變磁極輪8中電流的值，從而使交流發(fā)電機(jī)3的輸出電壓U達(dá)到一個(gè)值，這個(gè)值低于在檢測(cè)到電功率變化之前的值。這個(gè)電壓調(diào)節(jié)器6包括一個(gè)計(jì)算機(jī)12 (例如基于微處理器的)，這個(gè)計(jì)算機(jī)確定有待施加在磁極輪8中以便將電壓幅值保持在一個(gè)設(shè)定點(diǎn)的值上的電流，這個(gè)設(shè)定點(diǎn)的值默認(rèn)為額定電壓Un0如在圖4中展示的，在步驟110中有功功率Ptn是在每個(gè)瞬時(shí)、處測(cè)量的，在步驟111中記錄下在瞬時(shí)tn_i處測(cè)量的值PtIri。這個(gè)導(dǎo)數(shù)dP/dt是在步驟112中計(jì)算的。在額定運(yùn)行下，在不存在任何有待應(yīng)用的校正的情況下，也就是說如果dP/dt是零或者小于一個(gè)預(yù)定閾值，這個(gè)調(diào)節(jié)鏈?zhǔn)菇涣靼l(fā)電機(jī)3的電壓保持在這個(gè)設(shè)定點(diǎn)的值116，這個(gè)設(shè)定點(diǎn)的值是額定電壓。如果這個(gè)電功率的導(dǎo)數(shù)dP/dt是正的，就在步驟114中確定有待應(yīng)用到這個(gè)設(shè)定點(diǎn)的電壓的一個(gè)校正量K，出于為了減小交流發(fā)電機(jī)的輸出處的電壓并且暫時(shí)性地減小對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)所要求的扭矩的觀點(diǎn)，從而允許發(fā)動(dòng)機(jī)更容易地加速。磁極輪8中電流的值以及交流發(fā)電機(jī)3的輸出電壓的改變是取決于交流發(fā)電機(jī)3的輸出處的有功功率的變化，并且優(yōu)選地還取決于有功功率的水平。由此，這個(gè)校正量K可以隨著有功功率在瞬時(shí)tn_i處的水平115的變化而得到調(diào)制。電壓調(diào)節(jié)器6可以按一種常規(guī)的方式對(duì)定子20處的勵(lì)磁電流起作用，從而改變磁極輪8中的電流并且因此改變電壓U。在圖5和圖6中所表示的變體中，轉(zhuǎn)子19包括一個(gè)內(nèi)置的通信系統(tǒng)，并且該DC總線23被連接到一個(gè)切換系統(tǒng)18上?？梢栽O(shè)想的是一個(gè)濾波電容器21。例如，這個(gè)切換系統(tǒng)18可以，如展示的，由一個(gè)續(xù)流二極管26以及由一個(gè)可切換的電子部件25 (例如一個(gè)IGBT晶體管)形成。一個(gè)控制器13控制著這個(gè)切換系統(tǒng)18，以便通過脈寬調(diào)制來調(diào)節(jié)這個(gè)磁極輪8中的電壓。脈寬調(diào)制的占空比β除其他之外還取決于主要機(jī)器的輸出電壓，以便盡可能地將交流發(fā)電機(jī)3發(fā)出的電壓保持在希望的值上。 轉(zhuǎn)子19包括在該實(shí)例中展示的一個(gè)電流傳感器10，用于對(duì)磁極輪8中的電流進(jìn)行測(cè)量。如此測(cè)量的電流的值被傳輸?shù)娇刂破?3上。在說明的這個(gè)實(shí)例中，定子20處的電壓調(diào)節(jié)器6由一個(gè)電源32來供電，并且這個(gè)勵(lì)磁機(jī)感應(yīng)器28是線圈式的。一個(gè)HF無線通信系統(tǒng)被安排在交流發(fā)電機(jī)3的轉(zhuǎn)子19的控制器13與定子20的電壓調(diào)節(jié)器6之間。這個(gè)無線通信系統(tǒng)是由安排在轉(zhuǎn)子19處的傳輸模塊14、安排在定子20上的傳輸模塊29、以及連接所述這些模塊的無線傳輸通道15形成的。通過轉(zhuǎn)子19的電流傳感器10測(cè)量的磁極輪8中電流的值由無線通信系統(tǒng)14、15、29傳輸?shù)蕉ㄗ?0的電壓調(diào)節(jié)器6上。一旦發(fā)動(dòng)機(jī)的功率已經(jīng)增加并且旋轉(zhuǎn)速度w增加，就可以再次改變這個(gè)磁極輪中 的電流的值，以便使輸出電壓U的值回到功率變化之前的那個(gè)值，回到一個(gè)額定運(yùn)行點(diǎn)。本發(fā)明不限于剛剛描述的這些實(shí)例。這些實(shí)例的特征可以結(jié)合在未展示的變體中。除非另外說明，術(shù)語“包括一個(gè)”應(yīng)理解為是與“包括至少一個(gè)”同義。
權(quán)利要求
1.一種用于對(duì)燃料進(jìn)入發(fā)電機(jī)組(I)的發(fā)動(dòng)機(jī)(2)中的噴射進(jìn)行調(diào)節(jié)的方法，該發(fā)電機(jī)組包括由該發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的交流發(fā)電機(jī)(3)，該發(fā)動(dòng)機(jī)包括速度調(diào)節(jié)器(4)，該方法包括以下步驟 將與電功率(P)的變化相關(guān)聯(lián)的和/或與該電功率水平相關(guān)聯(lián)的信息項(xiàng)傳輸至該速度調(diào)節(jié)器(4)，并且 至少隨著這信息項(xiàng)的變化來對(duì)噴射進(jìn)入該發(fā)動(dòng)機(jī)(2)中的燃料流速進(jìn)行適配。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中該交流發(fā)電機(jī)包括電壓調(diào)節(jié)器￠)，該電壓調(diào)節(jié)器(6)通過例如總線，特別是通過串行連接或者信息模擬項(xiàng)而將與電功率(P)的變化相關(guān)聯(lián)的和/或與該電功率水平相關(guān)聯(lián)的該信息項(xiàng)傳輸至該速度調(diào)節(jié)器(4)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的方法，其中該發(fā)動(dòng)機(jī)(2)包括速度傳感器(5)，在該電壓 調(diào)節(jié)器(6)檢測(cè)到該交流發(fā)電機(jī)(3)的輸出處的電功率(P)變化的情況下，在該速度傳感器(5)已檢測(cè)到發(fā)動(dòng)機(jī)速度下降之前，噴射進(jìn)入該發(fā)動(dòng)機(jī)(2)中的燃料流速被增加。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任一項(xiàng)所述的方法，其中在該交流發(fā)電機(jī)(3)的輸出處的電功率(P)是在對(duì)經(jīng)過該交流發(fā)電機(jī)(3)的主電樞繞組(27)的電流進(jìn)行測(cè)量的電流傳感器(11)的幫助下、以及在該交流發(fā)電機(jī)的輸出處的電壓(U)的知識(shí)的幫助下來確定的。
5.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中該交流發(fā)電機(jī)(3)包括磁極輪(8)，在該方法中，在該電功率(P)變化的情況下，改變?cè)摯艠O輪(8)中電流的值，以便暫時(shí)性地使該交流發(fā)電機(jī)(3)的輸出電壓(U)達(dá)到一個(gè)值，該值低于檢測(cè)到該電功率變化之前的值，以此減小對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)所要求的(2)的扭矩水平。
6.根據(jù)前項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其中該磁極輪(8)中電流的該改變是通過減少勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁電流來實(shí)現(xiàn)的。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中該磁極輪(8)中的電流的該改變是例如通過跨過該磁極輪的這些端子的電壓的脈寬調(diào)制來實(shí)現(xiàn)的。
8.根據(jù)權(quán)利要求5至7中任一項(xiàng)所述的方法，其中該交流發(fā)電機(jī)(3)的輸出電壓的該改變是取決于該電功率水平的。
9.根據(jù)以上權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中該發(fā)動(dòng)機(jī)(2)是一個(gè)渦輪增壓的發(fā)動(dòng)機(jī)。
10.一種發(fā)電機(jī)組(I),包括發(fā)動(dòng)機(jī)(2)以及由該發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的交流發(fā)電機(jī)(3)，該發(fā)電機(jī)組適合于實(shí)施如在以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)中限定的對(duì)燃料噴射進(jìn)行調(diào)節(jié)的方法。
11.一種用于對(duì)燃料進(jìn)入發(fā)電機(jī)組(I)的發(fā)動(dòng)機(jī)(2)中的噴射進(jìn)行調(diào)節(jié)的系統(tǒng)，其中該發(fā)電機(jī)組包括由該發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的交流發(fā)電機(jī)(3)，該交流發(fā)電機(jī)包括轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子具有磁極輪(8)，該發(fā)動(dòng)機(jī)(2)包括速度調(diào)節(jié)器(4)和速度傳感器(5)，該系統(tǒng)被配置為將與該電功率的變化相關(guān)聯(lián)的和/或與該電功率水平相關(guān)聯(lián)的信息項(xiàng)傳輸至該速度調(diào)節(jié)器(4)，特別是通過總線將所述信息項(xiàng)傳輸至所述速度調(diào)節(jié)器(4)，并且至少隨著這信息項(xiàng)的變化來對(duì)噴射進(jìn)入該發(fā)動(dòng)機(jī)(2)中的燃料流速進(jìn)行適配。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中該系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)，該計(jì)算機(jī)對(duì)該電功率相對(duì)于時(shí)間的導(dǎo)數(shù)(dP/dt)進(jìn)行計(jì)算，并且當(dāng)該導(dǎo)數(shù)是正的或者大于某一閾值時(shí)，在該發(fā)動(dòng)機(jī)的速度傳感器(5)已檢測(cè)到發(fā)動(dòng)機(jī)速度下降之前，指示噴射進(jìn)入該發(fā)動(dòng)機(jī)(2)中的燃料流速的增加。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的系統(tǒng)，其中噴射進(jìn)入該發(fā)動(dòng)機(jī)(2)中的燃料流速的該改變?nèi)Q于該電功率水平。
14.根據(jù)權(quán)利要求11至13中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中當(dāng)該電功率(P)對(duì)于時(shí)間的導(dǎo)數(shù)是正的或大于某一閾值時(shí)，指示該磁極輪(8)中的電流的改變。
15.根據(jù)前項(xiàng)權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括與該轉(zhuǎn)子(19)一起旋轉(zhuǎn)的控制器(13)并且使之有可能通過跨過該磁極輪的這些端子的電壓的脈寬調(diào)制來控制該磁極輪(8)中的電流。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種對(duì)燃料進(jìn)入發(fā)電機(jī)組(1)的發(fā)動(dòng)機(jī)(2)中的噴射進(jìn)行調(diào)節(jié)的方法，該發(fā)電機(jī)組包括由該發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的交流發(fā)電機(jī)(3)，該發(fā)動(dòng)機(jī)包括速度調(diào)節(jié)器(4)，該方法包括以下步驟將與電功率的變化相關(guān)聯(lián)的和/或與該電功率水平相關(guān)聯(lián)的一信息項(xiàng)傳輸至該速度調(diào)節(jié)器(4)，并且至少隨著這信息項(xiàng)的變化來對(duì)噴射進(jìn)入該發(fā)動(dòng)機(jī)(2)中的燃料流速進(jìn)行適配。
文檔編號(hào)F02D29/06GK102966447SQ20111040948
公開日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2011年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月1日
發(fā)明者讓-馬里·安德烈亞克, 塞繆爾·莫澤, 帕特里斯·貝特?zé)?申請(qǐng)人:利萊森瑪電機(jī)公司