专利名称：控制一台用于热机式机动车辆的多相可逆旋转电机的方法
技术领域：
本发明涉及一种可逆旋转电机，例如车辆(尤其是汽车)的交流发电机-起动机。
这种机器在例如文档EP-A-0 260 176(US-A-4 803 376)，FR-A-2745 444，和FR-A-2 745 445(US-A-6 002 219)中被描述，我们将可以参照它们，以获取更多的详情。
该多相可逆的机器以交流发电机(即发电机)的方式运行，尤其为了对车辆的电池充电；并以起动机(即电动机)的方式运行，尤其为了驱动机动车辆的内燃机(又叫热机)，以将其发动。
为此，在交流发电机电枢的输出的整流器桥也被用作该交流发电机的定子的相位控制桥。
背景技术：
根据已知的方式，该旋转机器通过例如与机动车辆的主动飞轮组合而处于一种与后者相关联的实施方式，并且因此以与该机动车辆的热机的曲轴相同的转速旋转，该曲轴驱动该主动飞轮旋转，该主动飞轮有时由两部分构成，以形成一个装备有居于那两部分之间的弹性部件的减震飞轮或者形成一个挠性飞轮。在这两种情况下，机器的转子被这两部分之一所支撑。
作为一种变型，该可逆机器被该曲轴通过一个诸如皮带轮及皮带这样的运动传递设备来驱动旋转。在这种情况下，该机器以高于曲轴速度的速度旋转。
在所有的情况下，该旋转电机包括■一个绕线转子，即装备了至少一个励磁线圈，该绕线转子在该机器以交流发电机方式运行时构成了感应线圈，这个感应线圈通常与导入励磁电流的两个滑环和两个电刷组合在一起。
■一个多相定子，这个定子带有多个线圈或绕组，每相至少一个绕组，它们在该机器以交流发电机方式运行的时候构成了电枢，并被连成星形或者在一个三相结构的最经常的情况下被连成三角形，而且，在交流发电机运行方式下，往整流桥输送被变流的电功率。
该桥被连接在该电枢的不同相上并且被安装在地线与电池的供电端子之间。该桥提供例如多个带有二极管的臂，这些二极管与一些MOSFET类型的三极管或更通常地与一些断路器相关联。
这种机器的电动机运行方式通过如下过程来实现在感应线圈里施加一个直流电流，并同步地往定子的各相上输入相位差120°的信号，最好是正弦的，但有时是梯形的或方形的。
该整流和控制桥被一个电子管理控制模块操纵。该桥和该管理模块属于一个单元，叫做管理控制单元，这个单元最经常被放置在该机器的外面。该桥与定子的各相绕组相组合，并属于一个功率等级，而该模块则属于一个更弱的功率等级。
该单元与该机器相结合，其电子模块包括一个如微控制器这样的计算机。
还有一些用于跟踪(监控)(suivi)转子的角位置的装置，以——在电动机方式下——在最佳时刻将电流注入合适的相中，从而注入定子的相关线圈或绕组中。
根据磁类型——作为一个变型为光学类型——的一个非限制性的方面，这些装置将信息传送到该电子管理控制模块，并且在例如2001年3月9日提交的文件WO 01/69762(US-A-2002/0158523)中被描述。
根据磁类型的一个非限制性的方面，这些装置包括一个固定在该机器的转子或皮带轮上的一同旋转的目标(靶)(cible)，和至少一个霍尔或磁阻效应类型的传感器，该传感器检测该目标的通过。
根据该发明的一个非限制性的方面，至少提供三个传感器，它们被前支架或后支架支撑。该旋转电机包括这些支架以固定地支撑定子和旋转地支撑转子。
在文档EP-A-0 715 979中，我们准备好了让该机器作为辅助电动机工作，用以在车辆停止时启动该机动车辆的空调设备，并驱动该设备的压缩机。
在文档WO 01/45250中，我们还准备好了让该机器——尤其在遇到红灯，该车辆的热机停止时——作为辅助电动机工作。
在所有这些情况下，存在一个包含一个转换开关的管理控制单元。这个转换开关的一方面容许将该机器的绕线转子连接到一个电压调节设备，该电压调节设备在该机器以发电机方式——交流发电机方式——运行时调节在感应线圈内循环的电流强度；这个转换开关另一方面容许将该机器的定子连接到一个控制设备，例如一个换流器，这个控制设备在该机器以电动机方式——尤其是以起动机方式——运行时，在转子角位置传感器的参与下，顺序控制电枢各相。
在文档WO 02/060711(US-A-2003/0038482)中，描述了一种控制该机器的方法，在这个方法中，当以电动机方式运行时，所述的机器根据两种与不同的速度/扭矩特征曲线相应的方式运行。这两种方式的第一种方式——叫起动机方式——容许驱动该车辆的热机，目的是以高扭矩低速度来启动后者；而第二种方式——叫辅助电动机方式——容许驱动单独该机器或至少一个功耗设备，例如一个空调设备的压缩机或一个用于液压助动方向盘的辅助泵，和/或以比起动机方式下更高的速度及更弱的扭矩来驱动热机。所述的电机装备有一个提供各相的定子、一个转子、和一些用于跟踪转子旋转的装置；所述的那些装置包括一些传感器，这些传感器适于发送信号到前述的定子各相的管理控制单元。那些以由传感器传送到所述的单元的电子模块的信号的形式而存在的信息在以下两方面被使用一方面，在原始顺序——叫直接顺序——下，当该电机以起动机方式运行时；另一方面，在更改的顺序——相对于原始顺序而言——下，当该电机以辅助电动机方式运行时。
在辅助电动机方式下，相对于直接顺序而言，我们对由传感器传送到所述的单元的信号实施至少一次排列(permutation)和一次反相(inversion)。当在起动机方式下，该电机的旋转速度达到一个阀值(叫激活速度)——在所述机器的功率在n处(见图1)逐渐消失之前——时，辅助电动机方式被激活。对由传感器传送到所述的单元的信号实施排列和反相，是为了生成一个与所述的直接顺序相比至少为-60°电角度的相位差。
对由传感器传送到所述的单元的信号的反相和排列是通过一些分离元件——例如与各个传感器相连的“与”类型的逻辑门(见图2)——来实现的。在图2中，C’1，C’2，和C’3是由新传感器传送的、为了速度n而反相和排列以后的有源信号。
由于这些措施，该旋转可逆电机在高于起动热机必要速度的速度范围内，以辅助电动机的方式被使用。因此我们可以在红灯时停止机动车辆的热机，并用该电机驱动至少一个附件或一个电负荷，例如空调设备的压缩机。然后我们可以重新起动该热机。作为变型，该附件是一个用于液压助动方向盘的辅助泵，从而使得在热机于红灯时刻而停止时能够使车轮转向。当然，我们可以在辅助电动机方式下驱动多个电负荷，或者，作为变型，在进入交流发电机方式之前，驱动单独该机器。
发明内容
在文档WO 02/060711中，由传感器发送的信号是开关量类型的，以使以电动机方式运行的机器发出的扭矩增加到一个确定的速度。
采用这种信号，难以调整传感器的信号以在该机器以电动机方式(起动机方式和辅助方式)运行时根据机器的旋转速度获得最优扭矩，因为我们并不精确地知道该机器的转子的瞬时位置。
通常，提高以电动机方式运行的机器发送的扭矩是人所希望的。
本发明的目的在于减轻这个弊病，并以简单而经济的方式实现这个希望。
根据本发明，一种控制一个上述类型的、包括一个带有至少一个励磁线圈的、多相可逆旋转电机的方法，其特征在于使用一些在读取了目标之后发送正弦信号的、线性类型的传感器，我们通过给由传感器发送的信号赋予一个系数而在一个处理单元内对这些信号求和，以生成一些与传感器数量相等的异相信号；和在于对于每个异相信号，系数之和为零。
由于本发明，我们在提高了电机以电动机方式运行时该机器发送出的扭矩和/或效率的同时，还获得了对该机器要求的在干扰环境中的精确度。
因此，可以提高机器的性能，以在起动时更好地开动车辆，或者以避免车辆的引擎熄火，该机器在那时会起助推作用，这是用于机动车辆的热机的更低的旋转速度。
通常，与现有技术相比，当该机器以电动机方式运行时，■我们通过实现更微小的传感器信号移相来限制换流器中的电流；■我们提高对于一些旋转速度的该机器的扭矩，这些旋转速度低于现有技术中的速度。
■我们能实现一些在机器的整个旋转速度范围内持续变化的移相，以获得一个最优扭矩，这个扭矩由以电动机方式运行的该机器在整个该范围内发送出。
根据一个非限制性的方面，跟踪转子旋转的装置是磁类型的。
那些传感器在一种实施方式下是线性类型的霍尔效应传感器或者磁阻类型的线性传感器。
该发明的另外一些非限制性的特征和方面还将从随后的描述中显现出来。这个描述是纯粹说明性和非限制性的，应该对照那些附图来阅读。在这些图中■图1显示了根据文档WO 02/060711的那些特征曲线(对应于旋转速度——更精确地说，每分钟转数——的扭矩和功率)，——即与车辆的热机的转速成比例的、该机器的转子的转速；■图2说明了一个馈电线路，它遵循一个根据文档WO02/060711的可能的实施方式。
■图3是一个根据文档WO 02/060711的交流发电机-起动机的轴向剖视图，没有对转子、目标、及目标支架进行轴向剖；■图4绘制了在读取了磁目标之后，一个线性类型的传感器的一个信号的特征曲线(电压，时间)，这个传感器被用于实施本发明；■图5是一张说明本发明的示意图；■图6是一张根据本发明的一个第一实施方式的示意图，该实施方式具有一个按照该机器的转速而持续可变的信号相差；■图7是一张与图6类似的、关于第二实施方式的局部视图；■图8是一张根据该发明的旋转电机的示意图。
具体实施例方式
在那些图中，那个多相类型的可逆旋转电机是一个上述类型的交流发电机-起动机，它在例如前述文档WO 01/69762(US-A-2002/0158523)中被描述。
该机器在此具有一个典型交流发电机的结构，例如在文档EP-A-0 515 259(US-A-5 270 605)——我们将参照它以获得更多详情——中所描述的那种类型的。
该机器(图3)因而是内通风式的(空气冷却)，其抓式转子4至少在其轴之一端带有一个叶片式45风扇43、44。作为变型，该机器用水冷却。
在图3中，该抓式转子包括一些极轮41、42，这些极轮在它们的外圆周带有一些轴向的、总体为梯形的齿。两个极轮上的齿互相指向对方。这些齿分布的方式是使两极轮上的齿互相交错。
当然，正如文档FR-A-2793085(US-A-6 486 585)中的例子所描述的那样，可以在极轮的齿之间插入一些永磁铁以加强磁场。这些齿从各个极轮41、42所包括的横向侧板的外圆周伸出来。
转子4在它的极轮的侧板之间居中带有一个励磁线圈。该线圈可以在例如文档WO 01/69762的图3中看到，并且被从轮41、42的侧板伸出的铁心所支撑，或被一个在所述的侧板之间形成横向连杆的铁心所支撑。
该励磁线圈包括一个被绕成螺线形的导电元件。在被激活时，该励磁线圈磁化转子4，以通过那些齿143生成一些北-南磁极对。该转子的线圈的每一端都被连接在一个滑环6、7上，每个滑环上有一个电刷(未示出)与其滑触。电刷由一个与机器的后支架14连成一体的电刷握16支撑，而该机器的后支架在其中央支撑着一个滚珠轴承(未示出)，该滚珠轴承旋转地支撑着轴3的后端，该轴一体化地支撑着——在此借助滚花——转子4。
轴3的前端被一个滚珠轴承11旋转地支撑，该滚珠轴承被该机器的前支架13支撑。该轴的前端在该机器的外部支撑着一个皮带轮1形式的运动传递部件，该皮带轮属于一个运动传递设备，该运动传递设备包括至少一条与该皮带轮配合的皮带。该运动传递设备在该皮带轮和一个由该车辆的内燃机驱动旋转的部件——例如另一个皮带轮——之间建立一个联接。该轴3的前端被加工上螺纹，以通过一个螺母2(见图1)固定该中空的皮带轮1。轴对称的轴线X-X标明了此处的三相类型的旋转电机的旋转轴线。
当该机器——此处指一个交流发电机-起动机——以交流发电机方式运行，即作为发电机运行时，该皮带轮被该车辆的内燃机通过至少一根前述的皮带驱动旋转。当该机器以起动机方式运行，即作为电动机运行时，该皮带轮通过该皮带驱动该车辆的引擎旋转。
作为变型，该运动传递设备包括至少一条链条、或至少一个轮系、或至少一个小齿轮，以使该皮带轮1能被一个齿轮、一个轮系、一个小齿轮或其它的构成该运动传递部件的部件替换。
正如已知的那样，前支架和后支架13、14为了内部通风而开了孔。前支架和后支架之间被连接起来——例如通过拉杆(见图1)——，而且，前支架和后支架属于该机器的支撑架S，该支撑架是为了被固定在车辆的一个固定部位上的。
这些支架因而提供了空气的入口和出口。
正如已知的那样，作为变型，这些支撑架相互密封，并在它们的外圆周往内开出轴向凹槽，以形成冷却液——例如该车辆的热机的冷却液——的循环通道，从而使机器冷却；这种冷却方式通常被称作水冷。
支撑架S通过支架13、14在内部固定地支撑着该机器的定子8的外圆周，该机器包括一个机体，该机体通常由一大块钢板构成，并带着线圈或更通常地带着绕组，这些线圈或线组的出线被连接到前述的整流和控制桥。
该定子的线圈或绕组由导电线构成，例如为了提供一些星形或三角形绕组，例如象在文档FR A 2 737 063中所描述的那样的，或者导电条形的绕组，例如象在2001年12月21日提交的文档WO 92/06527和WO 02/50976中所描述的那样的；这些导电条可以是矩形截面的。这些线或条绝缘地穿过定子8的机体并相互连接，以形成双方都从定子8的机体伸出来的网，并形成一个第一髻和一个第二髻。
正如已知的那样，更精确地说，该机器包括多相，每一相都包含一个输入端和一个输出端，那些线和那些条都相互连接，以形成所述的那些网，和通过形成每相至少一个绕组来连接相的输入端和相的输出端。该机器因此可以是三相或六相类型的，如文档WO 02/50976(US-A-2003/0011268)的图2至6中所示的一些在定子的机体的每块钢板中形成的凹槽。作为变型，这些线或这些条居中绝缘地穿过该定子的机体，并用树脂固定在该定子的机体上，例如象文档US A 5 097 167中所描述的那样。
定子8在交流发电机方式下构成电枢，并环绕转子4，该转子在交流发电机方式下构成感应线圈。通过电刷握16，电刷被连接到该交流发电机的电压调节设备上，以将该交流发电机的电压保持在一个希望的电压上，这里为大约14伏，用于12伏的电池。
整流和控制桥、臂式整流桥的电子管理控制模块都属于一个管理控制单元，在此被安装在一个电子机箱中，该电子机箱被放置在该机器的外部。在一个电压调节设备的实施形式中也是一样。
作为变型，该机箱被安装在该机器上，例如安装在后面，例如象在文档FR 01 16088(该文档于2001年12月12日提交、并以号码FR A2 835 978公开)中描述的那样，或安装在该机器的外圆周上。
在一种变型中，电压调节设备被安装在该机箱的外面，并被电气连接到该机箱。所有这些组合都是可能的。
这个机箱带有一些切换装置，它在此包括一些功率断路器；一个电子管理控制单元，和一个过励磁电路。
该电模块包括一个计算机，例如一个微控制器；这个计算机接收在此后被描述的传感器52的信息。
那个形成交流发电机-起动机的机器在此提供了定子的线圈或绕组，一个与车辆的电池B并联安装的整流桥，和一个由转子连在一起支撑的、通过一个过励磁电路供电的励磁线圈。
该过励磁电路在起动方式(交流发电机-起动机以电动机方式运行)时被激活，以提供最大的交流发电机-起动机起动扭矩，并且或者在冷起动时或者在例如于红灯时停车以后重新起动时更容易地起动机动车辆的内燃机(又叫热机)；引擎被熄火，以降低燃料消耗及因此实现一个叫做“停止和行驶”的功能。
该过励磁电路在输入端接收到由电池和/或交流发电机输送来的车上网络电压，并往励磁线圈的端子输送一个高于该车上网络电压的电压。
如前所述，该设备还包括一些由电子管理控制模块所控制的切换装置(例如功率断路器)。
该管理控制模块与交流发电机电压调节设备相关联，并例如用一个脉宽调制信号来控制转换开关。
此外，该管理控制单元——所述的模块属于它——可以包括这样一些装置，这些装置在交流发电机-起动机通过与电池断开而将负荷卸给车上网络的情况下(根据业内人士常用的英文术语，叫“甩负荷”(loaddump)情况)，容许立即控制功率转换开关的开启，以实现该交流发电机——尤其是其转子——的快速去磁。
当该机器以交流发电机方式运行时，该过励磁电路也在起作用。
作为变型，我们利用一个塑形工具来使转子4的励磁线圈成形，为了使转子的外圆周具有一个尖形或桶形，以使该线圈最接近抓式转子的轴向齿，例如象2001年5月29日提交的文档WO 01/93406中所描述的那样。这有利于过励磁。
当然，该交流发电机-起动机可以被放置在机动车辆的离合器级，例如象1999年7月28日提交的文档FR-A-2 782 356中所描述的那样。
因此该交流发电机-起动机的转子可以被放置在该机动车辆的内燃机与摩擦离合器的反应圆盘之间。
作为变型，该转子可以被放置在该摩擦离合器的下游。
在这两种情况下，转子都被该机动车辆的主动飞轮驱动旋转，该主动飞轮被旋转连接在该机动车辆的热机的曲轴上。
该转子可以被该主动飞轮支撑，该主动飞轮驱动该摩擦离合器旋转，所述的反应圆盘就构成了该主动飞轮的后端。
如前文所述，该飞轮可以由两部分构成，从而使得转子在这种情况下被第一部分(该第一部分与曲轴连在一起旋转)支撑，或者被第二部分(第二部分与离合器的反应圆盘连在一起，该反应圆盘用于与该离合器的摩擦片的一个摩擦面相配合)支撑。一些弹性部件、以及有时候一个扭矩限制器，介入这两部分之间，以便很好地过滤震动和形成一个双减震飞轮。作为变型，这两部分连成一个整体，其中一个能具有轴向弹性，以形成一个挠性飞轮。
该交流发电机可以没有电刷。作为变型，该交流发电机-起动机包括一个凸极转子，励磁线圈与每一极相关联。作为变型，如在文档WO 02/054566中描述的那样，转子交错地包含励磁线圈和集成在转子中的永久磁铁，励磁线圈缠绕在凸极上(该凸极在转子所包含的那块钢板内呈锯齿状)，而那些永久磁铁则被放置在一些开在转子钢板中的凹槽中，这些凹槽的每个轴向端都被一片支撑件封闭，这个支撑件装备有一个非磁性的部分，以在轴向限制那些磁铁。
有些装置用于跟踪转子的角位置，以便在电动机方式下于合适的时刻将电流输入合适的相中，从而输入定子的相关线圈中。
根据磁类型的一个非限制性的方面，这些装置发送信息到电子管理控制模块，即管理控制单元，并在例如于2001年3月9日提交的文档WO 01/69762中被描述。
因此，在图3中，一个目标50被固定在一个目标支架上，该目标支架是固定在转子4上，并一同旋转的。该目标支架被放置的位置轴向在转子4与后支架14之间，径向在风扇44的叶片45下面。该目标支架在转子4与后支架14的滚珠轴承的内环之间形成了一个支撑，并部分环绕着该滚珠轴承的外环，如文档WO 01/69762的图中所示。在后支架的横向底板固定着一个传感器支架53，它在此带有3个传感器；根据本发明的特征，这些传感器是线性类型的。
这些传感器之间的相差为120°电角度(2π/3)。
目标50在此是连续环形的。该目标50有磁性，并交替地带着一些磁极南和北。传感器52沿径向读取。为此，传感器支架53——例如由塑料制成——带有一些轴向的部分55，这些轴向的部分在此穿过支架14上的一个大尺寸的孔54。每个部分55带有一个放置在该目标50的径向上方的传感器。该目标50是轴向的，被目标支架的外圆周支撑。该传感器支架53带有几个耳朵56，耳朵上有几个长方形的孔，每个孔都由一个固定螺栓57穿过，到支架14的底板。这些部分55被放置在叶片45的径向下方。该传感器支架53因此具有一个相对于支架14在圆周方向可调节的位置。一个开有孔的防护罩17罩住该机器的后部和，尤其是，电刷握16和传感器支架58。该罩17被固定在后侧板14上，该后侧板14和前支架13构成了该同步型机器的定子8的固定支撑架S。
作为变型，那些传感器通过孔54轴向面对该目标放置，读取是轴向的。作为变型，目标支架被放置在前支架13的底板与转子之间，以取代靠在滚珠轴承11的内环上的支撑70。该传感器支架53因而被角度可调节地固定在前支架13上。
作为变型，目标被固定在皮带轮1上，与传感器支架面对面；该传感器支架被前支架13以角度可调节的方式固定，如文档FR 2 807231中所描述；读取是轴向的或者径向的。
作为变型，目标支架与相关风扇连成一个整体，而该风扇又是与转子连在一起的，如文档WO 02/060711中的图12所示。
作为变型，那些传感器被安装在一个支撑件上，该支撑件的外圆周支撑着机器的定子，并容许确定一个精确的与转子的磁隙。所述的主动飞轮带着该机器的转子及离合器的反应圆盘。一些支架装置，例如至少一个滚珠轴承，介于该主动飞轮与该支撑件的内圆周之间，该支撑件包括一个U形的部分，这个U形的部分部分地围绕着转子，该转子带着磁目标。那些传感器与该目标面对面地放置，与2000年12月20日提交的文档FR 2 802 592中的图23至25中的描述相似；该磁目标替代了编码轮。于是该机器就是同步型的了。
根据本发明的一个非限制性的方面，该目标包括多个北-南磁极对，它们与转子4的一样。所述的目标支架是非磁性的或作为变型是非磁性的。该目标可以包含一些铁氧体和/或一些稀土元素。作为变型，该目标通过线圈被磁化，或者包括一些被旋转磁场的磁力线作用过的惰性扇形片。
那些跟踪转子的角位置的装置因而是磁类型的，并且如前所述包括一些线性类型的传感器。这些传感器就是线性类型的霍尔效应传感器——作为变型，磁阻传感器——的一种实施形式。
在所有的情况下，传感器52发送信息——此处以信号的形式——到所述的桥的管理控制单元的电子模块。根据每相一个传感器，此处有三个传感器；该机器是三相类型的，那些传感器的信号——正如已知的那样——有一个120°电角度的相差，以对定子8的各相顺序供电，该定子8容许生成一个旋转电磁场。
我们在图4中看到那些线性类型的传感器的其中一个在读取了磁目标后所发送出的正弦信号。
在这个曲线中，纵坐标V代表电压，横坐标t代表时间。
由于存在磁目标，该信号总体上是正弦的。利用这种类型的信号，我们能够知道该机器的转子4的瞬时位置。
我们在该图4中看到存在一个电压偏移(V偏移)。这个偏移起因于转子4的存在，更精确地说，起因于对转子的磁化，这个磁化又起因于存在至少一个、转子包含的励磁线圈；转子影响了这个由传感器在读取了磁目标之后发送的信号。
传感器的一些饱和和一些噪声也产生了。
所有这些因素影响了传感器发送出的信号，从而使得该信号没有将中心对准图4的零点。
在图5中，我们用块200示意了这一点，块200表明传感器的每一个信号都被增加了尤其是图4中的“偏移”。
本发明利用这些线性类型的传感器来提高该机器在以电动机方式运行时发送出的扭矩。
因此，根据本发明，我们在处理单元300中通过给这些由传感器发送出的信号赋予一个系数而对这些信号求和，以生成一些与传感器数量相等的异相信号。对于每一个异相信号，系数之和为零。
在所描述的实施方式中，该旋转电机是三相型的，从而，根据每相一个传感器，现有了三个传感器。
该单元300因此接收到那些由这三个传感器52发送出的、被传感器饱和、噪声及偏移所影响的信号C1，C2，C3。信号C1，C2，C3因此被块200发送。
图5说明了本发明，输出信号T1_X，T2_X，T3_X对应于图2中的新传感器的信号。
扭矩的提高可以在图1中看到。更精确地说，现有技术的曲线C和曲线D被曲线G连接起来，曲线G是由于本发明而获得的。我们用了一个阴影区来代表扭矩的提高。
正如在文档FR A 2 745 444和FR A 2 7445 444——我们将参照它们以获得更多详情——中所述，在图8中我们绘制了根据本发明包括处理单元300的可逆电机的示意图。
因此，我们看到那些线性类型的传感器52、前述的处理单元及它的输入信号C1至C3和输出信号T1_X至T3_X 300，这些输出信号被电气连接到管理控制单元301的电子管理控制模块301。
在这个图中，编号1、4、8分别标注机器的皮带轮1、转子及其简化表示的励磁线圈、和简化表示的定子，该定子在此处由其连成三角形的绕组或线圈——根据每相一个绕组——来表示。
编号201标注整流和控制桥，该桥与该机器相关联，并在输出端连接到该机器的定子的各相，即定子的各相绕组。
该桥属于管理控制单元，并构成该单元的一个功率级。该桥201被它的电子管理控制模块301所操纵，该模块构成了一个比该桥的功率级更弱的功率级。单元301包括例如一些装备有逻辑电路的激励器(控制器)以操纵该桥，以及一个计算机，例如一个微控制器。
该桥201被安装在地线和该车辆的电池B的正接线端子之间。此处它包括一些MOSFET类型的三极管70，这些三极管通过结构在它们的漏极与源极之间集成了一个二极管60。
在电动机方式下，这些二极管以续流二极管(diode de roue libre)的方式运行，于是所述的桥就成为了带臂的换流器(onduleur)；在发电机方式下，它们以整流桥的方式运行，正如在典型的交流发电机中那样。因而，正如已知的那样，那些三极管70同时发挥着断路器和续流二极管的作用。
在电动机方式(换流器方式)下，所述的桥201的电子管理控制模块301发送信号A、B、C到连接在地线的三极管70的栅极，并发送信号A’、B’、C’到连接在该车辆的电池B的正接线端子上的三极管70的栅极。为此，该模块301提供一些与每个信号T1_X、T2_X、T3_X相关联的激励器，以生成信号A至C’。
编号90代表电压调节器，编号110代表点火开关钥匙及与其相关联的断路器。模块301还控制一个MOSFET类型的、连接在调节器90上的三极管100，以在电方式下将该调节器短路。
由于本发明，我们可以实现在整个速度范围内的连续可变的传感器移相，以获得该范围内的最优扭矩。为此，做到如下这些就足够了有一个关于传感器信号C1、C2、C3(见图4)的幅度的相位设定值，并把它与同一个传感器信号C1、C2、C3相比较，更精确地说，是与这些信号C1、C2、C3中的另外一个、由于绕线转子的存在而没有考虑移相的信号相比较。
一个微控制器在图6的实施方式中实现了这一点。
因此，在该图6中，处理单元包括一个微控制器302，该微控制器由一些电气连线303连接到一个数模转换器304，该数模转换器自己被连接到比较器305至306，这些比较器发送信号T1_X，T2_X，和T3_X，这些信号与生成信号A至C’的模块301的各激励器相关联。所述的转换器304接收信号C1至C3。
根据本发明的一个非限制性的方面，一个线性模拟电路(电容和电阻)也容许按照转子的转速实现至少一个传感器的移相。
图7部分显示了这样一个电路。在该图中，矩形代表电阻，用传统的方式代表电容，M是接地。为了更多的详情，尤其是关于与比较器(此处是比较器305)的+和-输入的电气连接，我们将参照图7，并要知道该图形也代表另外的比较器306和307。
根据本发明的一个非限制性的方面，我们实施这些传感器的线性组合，以使系数的和为零(共同方式的噪声及偏移因而就被消除了)。
信号C1、C2、C3近似正弦波，并具有用虚数表示的值c1＝ejωtc2＝ej(ωt+2π/3)c3＝ej(ωt-2π/3)我们计算系数λ以加入一个相位差θ，从而使ej(ωt+θ)=Σi=13λi.ci]]>且Σi=13λi=0]]>
图5提到了这些系数及E1至E3的值，E1至E3对应于比较器305至307的正输入(非反相)和负输入(反相)之间的电势差。
更精确地说，为了简化电路，对于负系λ，我们使用比较器的反相输入(-)，以限制元件数量。我们不做对零的比较。对正系数λ，我们使用比较器的非反相输入(+)。
作为变型，我们以离散方式实施移相。
因此，在一种实施方式下，我们对低于如图1所述的现有技术的机器的确定的旋转速度的速度简单地实施一个30°的传感器信号相位差(采用开关量类型的传感器，不可以实现800转/分的速度)。
对于负系数λ，我们如前所述使用比较器的反相输入(-)以限制元件数量。
在这种情况下，与信号E1、E2、E3相关联的系数的值分别为1-10，01-1，和-101。
换句话说，我们在比较器305至307中两两比较传感器信号(那些来自块200的)。因而，E1等于C1-C2，E2等于C2-C3，E3等于-C1+C3。
为避免尤其是与偏移相联系的问题，我们可以对所有这些信号求和，然后对它除以3，并将结果与瞬时信号相比。
因此，正如前述的文档WO 02/060711中所述，在第一阶段，我们直接使用信号C1至C3，然后在第二阶段，我们如前所述使用相位差为30°的信号，最后，在第三阶段(相位差60°)，我们对信号实施一次排列和一次反相，如在文档WO 02/060711中所述。正由于这个原因，在图5和8中，我们用了虚线代表信号与模块301之间的连接，模块301因此适于接收6个信息。在第一阶段，信号C1至C3被直接发送到模块301。在第二阶段，模块301接收信息T1_X至T3_X。
当然，我们可以实施其它的排列和反相运算。例如在一个补充的第四阶段，我们实施一个90°的移相。
我们为之实施这些不同相位的该机器的旋转速度是根据该机器而被预先确定的，并被索引后贮存在模块301中。
当然，在关于过励磁和快速去磁方面，我们可以使用在文档WO02/060711中描述的所有解决方案。
因此，在一种实施方式中，当该机器以起动机方式运行，尤其是为了起动机动车辆时，过励磁(过励磁电路发送出的电压和/或电流)比交流发电机方式时的过励磁大，以使该交流发电机-起动机的起动扭矩(因而，功率)最大化。励磁率的提高是通过例如一个转子的励磁线圈的端子上的过电压或者通过一个电子升压器来实现的。
有了本发明，就有可能进行反馈制动。
因此，此时所述的电机以交流发电机方式被连接在车辆的一个车上网络上，我们在机动车辆的制动阶段激活车辆的能量回收制动方式。
在制动阶段，我们提高励磁率，以便从引擎得到一个高扭矩。回收的能量被贮存在一个能量贮存设备里。
该能量贮存设备是，例如，一个超大电容。
贮存在该能量贮存设备中的能量被再存入到车上网络，以用于该交流电动机-起动机的一次新起动，或用于为相连的用电设备供电。
作为变型，贮存在该能量贮存设备中的能量被释放到正以电动机方式或以停止方式运行的交流发电机-起动机。
简言之，在图5的实施方式下，根据本发明，我们得到公式E1＝λ11*C1+λ12*C2+λ13*C3E2＝λ21*C1+λ22*C2+λ23*C3E3＝λ31*C1+λ32*C2+λ33*C3且λ11+λ12+λ13＝0λ21+λ22+λ23＝0λ31+λ32+λ33＝0当然，作为变型，跟踪转子旋转的装置是光学类型的。
作为变型，该机器包括多于三相，从而就有了多于三个的传感器。例如，对于一个五相的机器，例如以星形连接，提供五个传感器。作为变型，对于一个六相类型的机器提供六个传感器。
当然，所有这些组合都是可能的。
权利要求
1.一种用于控制多相可逆旋转电机的方法，该多相可逆旋转电机称作交流发电机-起动机，用于热机式机动车辆，能够以发电机方式也就是交流发电机方式运行，或以电动机方式运行；该多相可逆旋转电机包括一个转子(4)、一个带有多个绕组的多相定子(8)、一个包括一个整流和控制桥(201)的管理控制单元、和多个用于跟踪转子的角位置的装置，该整流和控制桥与该旋转电机相关联并被连接到该旋转电机的定子的绕组上，所述装置装备有一个目标和多个传感器(52)，所述传感器检测该目标的通过并将信息发送到管理控制单元，其特征在于使用多个在读取了目标后发送正弦信号的、线性类型的传感器，在一个处理单元(300)中通过为由传感器发送出的信号赋予一个系数而对所述信号求和，生成数量与传感器数量相等的多个异相信号；其特征还在于对于每一个异相信号，系数之和为零。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于用于跟踪转子的角位置的装置是磁类型的。
3.根据权利要求1的方法，其特征在于处理单元(300)包括一些带有反相输入(-)和正相输入(+)的比较器；还在于对于负系数(λ)，使用比较器的反相输入(-)；而对于正系数(λ)，使用比较器的正相输入(+)。
4.根据权利要求3的方法，其特征在于处理单元包括一个微控制器(302)，该微控制器被电气连线(303)连接到一个数模转换器(304)，该数模转换器被连接到比较器(305-306)上。
5.根据权利要求3的方法，其特征在于在比较器内两两比较传感器的信号。
6.根据权利要求5的方法，其特征在于该旋转电机包括三相；还在于按照每相一个传感器提供三个传感器。
全文摘要
一种控制一台用于热机式机动车辆的多相可逆旋转电机的方法。多相可逆旋转电机(叫做交流发电机－起动机)，能够以发电机方式——交流发电机方式——运行，或以电动机方式运行(尤其为了起动所述的热机)，并且包括一个带有至少一个励磁线圈的转子、一个目标、和一些跟踪转子旋转的传感器。该方法的特征在于使用一些在读取了磁目标之后发送正弦信号的、线性类型的传感器，我们通过给这些由传感器发送出的信号赋予一个系数而对这些信号求和，以生成一些与传感器数量相等的异相信号；和在于对于每一个异相信号，系数之和为零。
文档编号H02P6/00GK1792028SQ200480012136
公开日2006年6月21日 申请日期2004年5月6日 优先权日2003年5月7日
发明者艾图格鲁·拉斯皮纳, 简－玛斯·杜布斯, 胡格斯·杜芬 申请人:瓦莱奥电机设备公司