DE102004003101B4

DE102004003101B4 - Drehmoment-Berechnungseinheit für einen Fahrzeuggenerator

Info

Publication number: DE102004003101B4
Application number: DE102004003101.0A
Authority: DE
Inventors: Makoto Taniguchi
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2003-01-29
Filing date: 2004-01-21
Publication date: 2019-10-24
Anticipated expiration: 2024-01-22
Also published as: KR100608924B1; US7071656B2; CN1522887A; US20040145355A1; DE102004003101A1; KR20040070030A; CN1310419C; JP2004236408A; JP4103608B2

Abstract

Drehmoment-Berechnungseinheit (54) eines Fahrzeuggenerators, der einen Rotor, eine Ankerwicklung (2), eine Feldwicklung (4) und ein Feldstromschalterelement (51) enthält, wobei die Drehmoment-Berechnungseinheit folgendes aufweist:eine Feldstrom-Detektoreinrichtung (55) zum Detektieren eines Feldstromwertes, der den Feldstrom betrifft, welcher der Feldwicklung (4) zugeführt wird;eine Ausgangsstrom-Detektoreinrichtung (57) zum Detektieren eines Ausgangsstromwertes, der den Ausgangsstrom der Ankerwicklung (2) betrifft; undeine Drehzahl-Detektoreinrichtung (56) zum Detektieren einer Drehzahl des Rotors, undeine Drehmoment-Berechnungseinrichtung (58) zum Berechnen des Antriebsdrehmoments des Generators anhand des Feldstromwertes, des Ausgangsstromwertes und der Drehzahl.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Drehmoment-Berechnungseinheit, die das Antriebsdrehmoment eines Fahrzeuggenerators berechnet.
Kürzlich wurde eine so genannte drehmoment-gestützte Steuereinrichtung entwickelt, um eine Fahrzeugmaschine zur Verbesserung der Brennstoffwirtschaftlichkeit zu steuern. Zu diesem Zweck wurde es als notwendig befunden, das Riemenantriebsdrehmoment zu steuern, um verschiedene Zubehöreinrichtungen zusätzlich zu dem Fahrzeugantriebsdrehmoment zu betreiben. Da ein Fahrzeuggenerator, der eine der Zubehöreinrichtungen darstellt, ein hohes Drehzahlerhöhungsverhältnis erforderlich macht, um einen Antrieb zu erzeugen, wird der Antriebsdrehmomentsteuereinrichtung des Fahrzeuggenerators eine Priorität über den anderen Zubehöreinrichtungen erteilt.
Im allgemeinen wird ein Fahrzeuggenerator in einem weiten Bereich einer Drehzahl und Umgebungstemperatur betrieben. Es wird daher das Antriebsdrehmoment unter Verwendung einer Drehmomentliste berechnet, die Daten und Tastverhältnisse des Feldstroms liefert, welcher Feldwicklung des Fahrzeuggenerators zugeführt wird, und zwar relativ zu den verschiedenen Temperaturen, wie in der JP S62 - 254 699 A , der JP H08 - 240 134 A und der JP H10 - 4 698 A offenbart ist. Das Antriebsdrehmoment kann auch durch die Verwendung einer Wirkungsgradmappe berechnet werden, die Daten hinsichtlich der Wirkungsgrade relativ zu Ausgangsleistungswerten eines Fahrzeuggenerators liefert. In diesem Fall kann das Antriebsdrehmoment anhand eines Wirkungsgrades berechnet werden, der einem detektierten Leistungswert des Fahrzeuggenerators entspricht, wie in der JP H10 - 210 679 A und JP 2001 - 292 501 A offenbart ist.
Es ist somit erforderlich, eine große Speicherkapazität vorzusehen, um das Antriebsdrehmoment bei dem oben erläuterten Stand der Technik zu berechnen. Es ist ferner erforderlich, unterschiedliche Speicher für unterschiedliche Fahrzeuge vorzusehen. Dies ist nicht praktisch oder wirtschaftlich, und zwar unter Berücksichtigung der Produktionskosten und der Produktivität.
Die JP 2 855 714 B2 offenbart einen anderen Stand der Technik, bei dem eine Steuerkarte oder -plan verwendet wird, in welchem ein Steuersignal aus Daten ausgewählt wird, die in dem Steuerplan oder Steuerkarte abgespeichert sind, entsprechend einer Maschinendrehzahl. Es ist jedoch schwierig, exakt das Antriebsdrehmoment zu berechnen.
Die DE 100 40 112 A1 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung eines Drehmoments einer elektrischen Maschine, insbesondere eines Generators in einem Kraftfahrzeug. Das Verfahren und die Vorrichtung sind dadurch gekennzeichnet, dass von einer Einheit das Drehmoment der elektrischen Maschine als Funktion aus einer aktuellen elektrischen Leistung des Generators, eine aktuelle Generatordrehzahl und einem aktuellen Generatorwirkungsgrad ermittelt wird.
Die FR 2 823 028 A1 offenbart ein Verfahren, das darin besteht, a) den Strom zu berechnen, der im Rotor des Generators unter Berücksichtigung der aktuellen Rotortemperatur zirkuliert; b) die Drehzahl des Generators aufzuzeichnen; und c) den Antriebsdrehmomentwert unter Verwendung einer vorbestimmten, für den Generator spezifischen Beziehung zu bestimmen und das Antriebsdrehmoment mit den Werten für den Rotorstrom und die während der Schritte a) und b) berechnete Drehzahl zu verbinden.
Die DE 100 00 920 A1 offenbart eine Einrichtung zur Erfassung des Drehmoments eines vom Motor eines Kraftfahrzeugs angetriebenen Generators vorgeschlagen, wobei ein im Generator angeordneter Prozessor die im Generator vorhandenen Generatorparameter zur Ermittlung der Generatorleistung oder des Drehmoments (M) berücksichtigt. Vom Prozessor wird die Generatorleistung oder das ermittelte Drehmoment zum Motorsteuergerät des Kraftfahrzeugs übertragen, so daß die vom Generator ausgehende Momentanforderung zur Steuerung des Motors berücksichtigt werden kann. Durch die bereits im Prozessor des Generators stattfindende Datenverarbeitung ist nur noch ein geringer Datenfluß zwischen Generator und Motorsteuergerät erforderlich.
Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die oben beschriebenen Probleme entwickelt und es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Drehmoment-Berechnungseinheit für einen Fahrzeuggenerator zu schaffen, die exakt das Antriebsdrehmoment berechnen kann, und zwar mit Hilfe eines vergleichsweise klein bemessenen Speichers.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen dieses Gegenstands sind Gegenstand der weiteren abhängigen Ansprüche.
Gemäß einem Hauptmerkmal der Erfindung enthält die Drehmoment-Berechnungseinheit eines Fahrzeuggenerators eine Feldstrom-Detektoreinrichtung zum Detektieren eines Feldstromwertes, der den Strom betrifft, welcher der Feldwicklung zugeführt wird, eine Ausgangsstrom-Detektoreinrichtung zum Detektieren eines Ausgangsstromwertes, der den Ausgangsstrom der Ankerwicklung betrifft, eine Drehzahl-Detektoreinrichtung zum Detektieren einer Drehzahl des Rotors, und eine Drehmoment-Berechnungseinrichtung zum Berechnen des Antriebsdrehmoments des Generators anhand des Feldstromwertes, des Ausgangsstromwertes und der Drehzahl. Es ist zu bevorzugen, daß die Feldstrom-Detektoreinrichtung den Feldstromwert aus der Spannung berechnet, die an die Feldwicklung angelegt wird und anhand eines Ein-Aus-Verhältnisses des Feldstromschalterelements. Das Feldstromschalterelement kann aus einem MOSFET bestehen, der die Funktion hat, den hindurchfließenden Strom zu detektieren. Es kann ein Solenoid um ein Ende der Ankerwicklung herum angeordnet sein, wobei die Ausgangsstrom-Detektoreinrichtung den Ausgangsstromwert anhand der Spannung berechnet, die an den Solenoid angelegt wird.
Die oben erläuterte Drehmoment-Berechnungseinheit ist auch dadurch gekennzeichnet, daß sie einen C-gestalteten Magnetkern aufweist mit einem Schlitz und mit einem Magnetsensor, der in den Schlitz eingeführt ist, so daß die Ausgangsstrom-Detektoreinrichtung den Ausgangsstrom anhand eines Ausgangssignals des Magnetsensors berechnet. Die Drehzahl-Detektoreinrichtung kann die Drehzahl anhand der Grundfrequenz der Spannung berechnen, die in der Ankerwicklung induziert wird.
Die oben erläuterte Drehmoment-Berechnungseinheit ist auch dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Speicher umfaßt, der Daten des Trägheitsmoments des Rotors speichert, und eine Einrichtung enthält, um eine Beschleunigungsgeschwindigkeit der Drehzahl (Grad der Änderung der Drehgeschwindigkeit) anhand der Spannung zu berechnen, die in der Ankerwicklung induziert wird, so daß die Drehmoment-Berechnungseinrichtung das Trägheitsmoment des Generators anhand der Beschleunigungsgeschwindigkeit und anhand des Trägheitsmomentes des Rotors berechnet.
Andere Ziele, Merkmale und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung als auch Funktionen von miteinander in Beziehung stehenden Teilen der vorliegenden Erfindung ergeben sich klarer aus einem Studium der folgenden detaillierten Beschreibung, der anhängenden Ansprüche und der Zeichnungen. In den Zeichnungen zeigen:

1 ein Blockschaltbild, welches einen Fahrzeug-Wechselstromgenerator veranschaulicht, der eine Drehmoment-Berechnungseinheit gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung enthält;
2 einen Graphen, der eine Spannungswelle einer Spannung an einem Verbindungspunkt eines Leistungstransistors und einer Feldwicklung des Wechselstromgenerators wiedergibt;
3 einen Graphen, der eine Beziehung zwischen Tastverhältnissen der Spannung an dem Verbindungspunkt und feldstromproportionalen Werten des Feldstromes darstellt, welcher der Feldwicklung zugeführt wird;
4 einen Graphen, der eine Beziehung zwischen Impulsfrequenzen der Phasenspannung anzeigt, die in einer Phasenwicklung des Wechselstromgenerators erzeugt wird, und die Drehzahlen des Wechselstromgenerators darstellt,
5 eine perspektivische Ansicht eines Abschnitts des Wechselstromgenerators um einen B-Anschluß herum;
6 eine perspektivische Ansicht eines Stromsensors, der um den B-Anschluß herum angeordnet ist; und
7 ein Schaltungsdiagramm einer abgewandelten Stromdetektorschaltung.

Ein Fahrzeug-Wechselstromgenerator mit einer Drehmoment-Berechnungseinheit gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung wird nun unter Hinweis auf die 1 bis 7 beschrieben.
Wie in 1 gezeigt ist, enthält ein Fahrzeug-Wechselstromgenerator 1 eine Ankerwicklung 2, eine Gleichrichtereinheit 3, eine Feldwicklung 4, eine Generator-Steuervorrichtung 5 und einen Stromsensor 6. Die Ankerwicklung 2 besteht aus einer Dreiphasenwicklung, die Ausgangsspannungen erzeugt, die mit Hilfe der Gleichrichtereinheit 3 gleichgerichtet werden. Die Feldwicklung 4 erzeugt ein Magnetfeld, wenn der Feldstrom dieser zugeführt wird. Die Generator-Steuervorrichtung 5 reguliert die Ausgangsspannung des Wechselstromgenerators 1 auf eine vorbestimmte Regulierspannung Vreg. Die Generator-Steuervorrichtung 5 berechnet das Antriebsdrehmoment des Wechselstromgenerators anhand des Feldstromes, der Generatordrehzahl und des Generatorausgangsstromes. Der Stromsensor 6 detektiert den Ausgangsstrom des Wechselstromgenerators 1. Der Wechselstromgenerator 1 besitzt einen B-Anschluß, der mit der Fahrzeugbatterie 9 verbunden ist.
Die Generator-Steuervorrichtung 5 enthält einen Leistungstransistor 51, eine Schwungraddiode 52, eine Spannungsreguliereinheit 53 und eine Drehmoment-Berechnungseinheit 54. Der Leistungstransistor 51 ist in Reihe mit der Feldwicklung geschaltet, um den Feldstrom ein- und auszuschalten, welcher der Feldwicklung 4 zugeführt wird. Die Schwungraddiode (fly wheel diode) 52 ist parallel zu der Feldwicklung 4 geschaltet, um den Feldstrom durch diese hindurch zirkulieren zu lassen, und zwar von der Feldwicklung, wenn der Leistungstransistor 51 ausgeschaltet ist. Die Spannungsreguliereinheit 53 detektiert die Spannung des B-Anschlusses und steuert den Leistungstransistor 51, um diesen ein- und auszuschalten, so daß die Spannung des B-Anschlusses auf eine vorbestimmte Regulierspannung Vreg reguliert werden kann. Wenn die Spannung des B-Anschlusses höher liegt als die Regulierspannung Vreg, schaltet die Spannungsreguliereinheit 53 den Leistungstransistor 51 aus, um die Ausgangsspannung des Generators abzusenken. Auf der anderen Seite schaltet die Spannungsreguliereinheit den Leistungstransistor 51 ein, um die Ausgangsspannung des Generators zu erhöhen, wenn die Spannung des B-Anschlusses niedriger liegt als die Regulierspannung Vreg.
Die Drehmoment-Berechnungseinheit 54 enthält eine Feldstrom-Berechnungsschaltung 55 zum Berechnen des Feldstromes, eine Drehzahl-Berechnungsschaltung 56 zum Berechnen der Maschinendrehzahl, eine Ausgangsstrom-Berechnungsschaltung 57 und eine Drehmoment-Berechnungsschaltung 58.
Es wird nun als nächstes der Betrieb der Drehmoment-Berechnungseinheit 54 beschrieben.
Feldstromberechnung
Während die Generator-Steuervorrichtung 5 den Leistungstransistor 51 steuert, um auf diese Weise den Feldstrom ein- und auszuschalten, besitzt eine Spannungswelle ein Tastverhältnis t/T, wie in 2 gezeigt ist, und wird an der Verbindungsstelle zwischen dem Leistungstransistor 51 und der Feldwicklung 4 detektiert. Wie in dem Graphen in 3 gezeigt ist, ist das Tastverhältnis proportional zu einem Feldstrom-Proportionalwert F des Feldstromes, welcher der Feldwicklung 4 zugeführt wird. Es läßt sich daher der folgende Ausdruck in Verbindung mit dem Feldstromwert Ir angeben: $Ir = F \cdot Vr/Rf$
worin Vr die Spannung ist, die an die Feldwicklung angelegt wird, und Rf der Widerstand der Feldwicklung 4 ist.
Nebenbei bemerkt, ist Vr angenähert gleich oder geringfügig kleiner als (um einen Spannungsabfall zwischen dem Sourceanschluß und dem Drainanschluß des Leistungstransistors 51) als die Ausgangsspannung des Wechselstromgenerators. Obwohl der Widerstand Rf sich mit der Umgebungstemperatur des Wechselstromgenerators ändert, kann ein exakter Wert des Feldstromes anhand des folgenden Ausdruckes berechnet werden: $Rf = (kr + T1) / (Kr + To) \cdot Ro$
worin Kr ein konstanter Wert ist, der eine Beziehung zwischen der Temperatur und dem Widerstand anzeigt, T1 eine momentane Umgebungstemperatur angibt, To eine Grundtemperatur ist und Ro der Widerstand der Feldwicklung 4 bei der Grundtemperatur ist.
Die Feldstrom-Berechnungsschaltung 55 berechnet gemäß dem Graphen, der in 3 gezeigt ist, einen Feldstrom-Proportionalwert, der einem Tastverhältnis eines Spannungssignals entspricht, welches an dem Verbindungspunkt des Leistungstransistors 51 und der Feldwicklung 4 detektiert wird. Danach berechnet die Feldstrom-Berechnungsschaltung 55 den Wert Ir des Feldstromes durch Verwendung der Ausdrücke (1) und (2).
Drehzahlberechnung
Die Drehzahlberechnung des Wechselstromgenerators 1 wird aus der Frequenz der Phasenspannung Vp berechnet, die in einer Phasenwicklung der Ankerwicklung 2 induziert wird. Die Phasenspannung Vp besitzt ein Tastverhältnis von 50% und eine Frequenz, die proportional ist zur Drehzahl des Wechselstromgenerators. Die Drehzahl-Berechnungsschaltung 56 setzt die Phasenspannung Vp in ein Impulssignal um, welches eine Folgefrequenz proportional der Drehzahl des Wechselstromgenerators besitzt, wie in 4 gezeigt ist. Nebenbei bemerkt, veranschaulicht 4 ein Impulssignal eines Wechselstromgenerators, der 12 Magnetpole aufweist (oder 6 Paare von NS-Polen).
Ausgangsstromberechnung
Wie in den 5 und 6 gezeigt ist, ist der B-Anschluß durch eine Isolierbuchse 7 von dem Rahmen des Wechselstromgenerators 1 und anderen Abschnitten desselben isoliert. Die Isolierbuchse 7 enthält einen einsatz-geformten, C-gestalteten Magnetkern 61 mit einem Schlitz 62 und einem Magnetsensor 63, der in den Schlitz 62 eingeschoben ist. Der C-gestaltete Magnetkern 61 besteht aus einem weichmagnetischen Material, wie beispielsweise einer 78-Legierung, um dadurch den magnetischen Fluß zu sammeln oder zu konzentrieren, wenn der Ausgangsstrom durch den B-Anschluß fließt. Der Magnetsensor 63 besteht aus einem Hall-Element, einem magnetoresistiven Element oder einem Magneto-Impedanzelement und liefert ein elektrisches Signal, wenn dieser einen Magnetfluß detektiert. Es ist somit sehr einfach, den Magnetsensor in dem Wechselstromgenerator zu installieren.
Die Ausgangsstrom-Berechnungsschaltung 57 empfängt das elektrische Signal von dem Magnetsensor 53 und berechnet den Ausgangsstrom Io des Wechselstromgenerators 1.
Generatorantriebsdrehmomentberechnung
Nachdem der Wert Ir des Feldstromes berechnet worden ist, werden die Drehzahl N und ein Wert Io des Ausgangsstromes berechnet, es wird das Antriebsdrehmoment T unter Verwendung des folgenden Ausdruckes berechnet: $T = (k1 \cdot {Ir}^{2} + M \cdot Ir \cdot Io + k2 \cdot {Io}^{2}) / N$

worin k1 eine Konstante ist, welche die Selbstinduktivität der Ankerwicklung 2 betrifft, M eine Konstante ist, welche die wechselseitige Induktivität zwischen der Feldwicklung 4 und der Ankerwicklung 2 betrifft, und k2 eine Konstante ist, welche die Eigen-Induktivität der Ankerwicklung 2 betrifft.
Da die Drehzahl N, der Wert Ir des Feldstromes, der Wert Io des Ausgangsstromes auf einer Realzeitbasis berechnet werden, ist es lediglich erforderlich, daß der Speicher für die Drehmoment-Berechnungseinheit 53 die Daten gemäß k1, k2 und M speichert.
Die Drehmoment-Berechnungsschaltung 58 berechnet das Antriebsdrehmoment aus dem Wert If des Feldstromes, der Drehzahl N, dem Wert Io des Ausgangsstromes, die jeweils durch die Feldstrom-Berechnungsschaltung 55, der Drehzahl-Berechnungsschaltung 56 und der Ausgangsstrom-Berechnungsschaltung 57 und aus den drei Konstanten k1, k2 und M geliefert, die aus dem Speicher der Drehmoment-Berechnungseinheit 54 ausgelesen werden, wobei der Ausdruck (3) verwendet wird.
Es kann somit die Speichergröße für den Plan oder die Karte stark reduziert werden. Die oben erläuterte Berechnung muß nicht durch die Gleichstrom-Magnetsättigung des Magnetkreises beeinflußt werden.
Die Größe Ir des Feldstromes kann auf unterschiedliche Art detektiert werden.
Beispielsweise kann ein Stromdetektorwiderstand in Reihe mit der Feldwicklung geschaltet werden, um auf diese Weise einen Spannungsabfall über dem Stromdetektorwiderstand zu detektieren, wie in 7 gezeigt ist. In diesem Fall wird der Leistungstransistor 51 durch einen MOSFET 51A ersetzt, der einen in Reihe geschalteten inneren Widerstand aufweist. Der Spannungsabfall über dem inneren Widerstand wird durch einen Verstärker 59 verstärkt. Die Drehmoment-Berechnungsschaltung 58 empfängt das Ausgangssignal des Verstärkers 59 und berechnet den Wert Ir des Feldstromes.
Der Magnetsolenoid, der um einen zylinderförmigen Magnetkern gewickelt ist, kann auch so ausgelegt sein, um eine Größe Io des Ausgangsstromes zu detektieren. In diesem Fall wird ein Abschnitt des Leiters zwischen der Ankerwicklung 2 und der Gleichrichtereinheit 3 in den zylinderförmigen Magnetkern eingeführt, um den Magnetfluß zu detektieren, der durch den Ausgangsstrom erzeugt wird. Der zylinderförmige Magnetkern sollte einen ausreichenden Querschnittsbereich bzw. Querschnittsfläche haben, um den maximalen Magnetfluß hindurch zu lassen, ohne gesättigt zu werden.
In einem Fall, bei dem die Ankerwicklung eine symmetrische Drei-PhasenWicklung ist, kann die Beziehung zwischen dem Wert Idc des Ausgangsstromes (dc) und der Amplitude Ip des Phasenstromes wie folgt ausgedrückt werden. $Idc = 0,955 \cdot Ip$
Die oben dargelegte Art der Detektion kann einen Fehler reduzieren, der durch eine Temperaturänderung bewirkt wird.
Das Trägheitsdrehmoment T2 des Wechselstromgenerators 1 kann anhand der Beschleunigungsgeschwindigkeit N' der Drehung berechnet werden, und zwar unter Verwendung der folgenden Gleichung, wenn die Daten des Trägheitsmoments J in einem Speicher gespeichert werden. $T2 = J \cdot N'$
Es kann daher das Gesamtdrehmoment Ttot des Wechselstromgenerators durch Aufsummieren des Antriebsdrehmoments T und des Trägheitsdrehmoments erhalten werden. Die Maschinensteuerung unter Verwendung des Gesamtträgheitsmoments Ttot ist effektiv darin, um die Maschinendrehzahl zu stabilisieren.
Es ist möglich, die Maschinensteuereinheit zu veranlassen, eine Gesamtdrehmomentsteuerung durchzuführen. In diesem Fall werden die Daten des Feldstromes, des Ausgangsstromes und der Drehzahl zu der Maschinensteuereinheit über ein serielles Kommunikationsprotokoll (z.B. Controller Area Network) übertragen. Dieses System kann Kommunikationsfehler und auch eine Kommunikationsverzögerung reduzieren.
Bei der vorangegangenen Beschreibung der vorliegenden Erfindung ist die Erfindung unter Hinweis auf spezifische Ausführungsformen derselben offenbart. Es ist jedoch offensichtlich, daß vielfältige Abwandlungen und Änderungen bei den spezifischen Ausführungsformen der Erfindung vorgenommen werden können, ohne dadurch den Rahmen der Erfindung zu verlassen, wie er durch die anhängenden Ansprüche festgehalten ist.

Claims

Drehmoment-Berechnungseinheit (54) eines Fahrzeuggenerators, der einen Rotor, eine Ankerwicklung (2), eine Feldwicklung (4) und ein Feldstromschalterelement (51) enthält, wobei die Drehmoment-Berechnungseinheit folgendes aufweist: eine Feldstrom-Detektoreinrichtung (55) zum Detektieren eines Feldstromwertes, der den Feldstrom betrifft, welcher der Feldwicklung (4) zugeführt wird; eine Ausgangsstrom-Detektoreinrichtung (57) zum Detektieren eines Ausgangsstromwertes, der den Ausgangsstrom der Ankerwicklung (2) betrifft; und eine Drehzahl-Detektoreinrichtung (56) zum Detektieren einer Drehzahl des Rotors, und eine Drehmoment-Berechnungseinrichtung (58) zum Berechnen des Antriebsdrehmoments des Generators anhand des Feldstromwertes, des Ausgangsstromwertes und der Drehzahl.
Drehmoment-Berechnungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feldstrom-Detektoreinrichtung (55) den Feldstromwert aus der Spannung berechnet, die an die Feldwicklung (4) angelegt wird, und aus einem Einschalt-Ausschalt-Verhältnis des Feldstromschalterelements (51).
Drehmoment-Berechnungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Feldstromschalterelement (51) aus einem MOSFET besteht, der die Funktion hat den durch dieses hindurchfließenden Strom zu detektieren.
Drehmoment-Berechnungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese einen Solenoid enthält, der um ein Ende der Ankerwicklung herum angeordnet ist, wobei die Ausgangsstrom-Detektoreinrichtung den Ausgangsstromwert anhand der Spannung berechnet, die an den Solenoid angelegt wird.
Drehmoment-Berechnungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen C-gestalteten Magnetkern (61) mit einem Schlitz (62) aufweist, und einen Magnetsensor (63), der in den Schlitz eingeführt ist, wobei die Ausgangsstrom-Detektoreinrichtung den Ausgangsstromwert aus dem Ausgangssignal des Magnetsensors (63) berechnet.
Drehmoment-Berechnungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl-Detektoreinrichtung die Drehzahl aus der Grundfrequenz der Spannung berechnet, die in der Ankerwicklung (2) induziert wird.
Drehmoment-Berechnungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Speicher aufweist, der Daten hinsichtlich des Trägheitsmoments des Rotors speichert, und eine Einrichtung zum Berechnen eines Grads der Änderung der Drehzahl aus der Spannung, die in der Ankerwicklung induziert wird, wobei die Drehmoment-Berechnungseinrichtung das Trägheitsmoment des Generators aus dem Grad der Änderung der Drehzahl und dem Trägheitsmoment des Rotors berechnet.
Drehmoment-Berechnungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feldstrom-Detektoreinrichtung ferner eine Einrichtung zum Detektieren der Temperatur der Feldwicklung enthält, wobei die Feldstrom-Detektoreinrichtung den Feldstromwert aus der Spannung, welche an die Feldwicklung angelegt wird, einem Einschalt-Ausschalt-Verhältnis des Feldstromschalterelements und aus der Temperatur der Feldstromwicklung berechnet.