用于监控机动车的电气的驱动装置的方法和设备与流程
本发明涉及一种方法和一种相应的设备，其目的在于监控机动车的电气的驱动机的运行。
背景技术：
1、至少部分电气驱动的车辆包括用于驱动车辆的电气的驱动机、例如电流激励的或永久激励的同步电机。所述驱动机可以通过操控布置结构来操控，以便引起，由所述驱动机提供确定的驱动力矩。
2、在所述驱动机运行期间，可能出现驱动机的误差和/或变化，由于所述误差和/或所述变化可能影响驱动机的性能。
技术实现思路
1、本文件涉及如下技术任务，即，提供一种方法和一种相应的设备，通过其能够实现车辆的电气的驱动机的高效且可靠的监控和/或诊断，特别是以便确保驱动机的持久高的性能。
2、通过各独立权利要求中的每个独立权利要求解决所述任务。此外，在从属权利要求中说明有利的实施形式。要指出的是，从属于独立权利要求的权利要求的附加特征在没有独立权利要求的特征的情况下或者仅与独立权利要求的特征的子集相组合地可以形成独立的并且与独立权利要求的所有特征的组合无关的发明，所述发明可以成为独立权利要求、分案申请或在后申请的技术方案。这以相同的方式适用于在说明书中描述的技术教导，所述技术教导能够形成与独立权利要求的特征无关的发明。
3、按照一方面，说明一种用于监控机动车的电气的驱动装置的设备。所述驱动装置包括电气的驱动机和用于操控所述驱动机的操控布置结构。所述操控布置结构(其例如设置在车辆的控制器中)具有预控制和调节。
4、所述操控布置结构可以包括用于算出用于驱动机的定子的调整参量(特别是定子电压)的值的预控制份额的预控制单元。所述预控制单元为了算出预控制份额可以使用所述驱动装置的包括一个或多个模型参数的模型。可以在所述驱动装置的使用运行的准备阶段中(例如在装配机动车的范围内的下线(end-of-line)测试中)已算出并存储所述一个或多个模型参数的参数值。
5、所述一个或多个模型参数可以包括：所述驱动机的转子的角位置传感器的角偏置θoff；由所述转子引起的磁通量ψpm；和/或用于检测所述驱动机的定子电流的实际值的电流传感器的放大因数(其中，所述定子电流构成所述操控布置结构的控制参量)。
6、由所述预控制单元使用的模型可以包括在d-q坐标系中的模型。在此在将一个或多个模型参数和/或一个或多个(电压和/或电流)信号(例如定子电压和/或定子电流)转换到d-q坐标系中时，可以使用所述驱动机的转子的角位置传感器的角偏置θoff。因此有误差的角偏置θoff可以导致有误差的预控制份额。
7、用于算出调整参量(特别是定子电压)的值的预控制份额的示例性的模型是，
8、ud_ff＝rid-ωe·lq·iq
9、uq_ff＝riq+ωe·(ψpm+ld·id)
10、在此
11、·ud_ff和uq_ff是在d-q坐标系中的定子电压(作为调整参量)的预控制份额；
12、·iq和id是在d-q坐标系中的定子电流(作为控制参量)的值；
13、·ωe是转子的角速度；
14、·lq和ld是在d-q坐标系中的定子绕组的电感；并且
15、·r是定子绕组的欧姆电阻。
16、所述操控布置结构此外可以包括调节器(特别是pi调节器)，所述调节器设置用于，基于在控制参量(特别是驱动机的定子的定子电流)的(通过电流传感器测量的)实际值与控制参量(特别是定子电流)的理论值之间的调节误差算出用于驱动机定子的调整参量(特别是定子电压)的值的调节器份额。例如可以由驾驶员或有车辆的自动化的行驶功能来预定所述理论值。
17、所述预控制份额和所述调节器份额可以相加，以便算出调整参量的值。驱动机于是可以以调整参量的所算出的值运行。
18、所述设备设置用于(在车辆的使用运行期间)基于由所述操控布置结构算出的用于操控所述驱动机的调节器份额确定，在操控所述驱动机中(特别是在预控制中)存在预控制误差情况。因此可以在车辆的使用运行期间基于调节器份额识别，在驱动机的预控制中存在误差情况。
19、所述设备可以设置用于确定，所述驱动机在观察时间段期间(连续)在稳定的运行中运行过。所述观察时间段例如可以具有一秒或更多、特别是5秒或更多的持续时间。因此可以识别观察时间段，在所述观察时间段中，驱动机在稳定的运行中运行(从而当由所述预控制使用的模型正确时，调节器份额至少在时间平均上应该为零)。
20、所述设备可以此外设置用于识别，所述调节器份额在所述观察时间段期间在数值上大于预先定义的调节器阈值、特别是在时间平均上在数值上大于预先定义的调节器阈值。于是可以以高效并且可靠的方式基于此确定，在操控所述驱动机中存在预控制误差情况。
21、所述设备此外设置用于，响应于识别出的预控制误差情况，引起关于识别出的预控制误差情况和/或关于所述电气的驱动装置的至少一个措施。作为措施例如可以引起，(通过车辆的用户界面)将提示如下地输出给车辆的用户，即，车辆应该等候。在维修的范围内，然后可以实施一定量的测试，以用于检查电气的驱动装置。
22、备选或补充地，可以作为措施引起，直接(直接由车辆)实施一定量、特别是一序列或一系列的测试，以用于检查电气的驱动装置、特别是用于检查由预控制单元使用的模型。所述一定量的测试可以设计用于，检查并且必要时更新由所述预控制单元使用的模型的一个或多个模型参数的参数值。可以以高效并且舒适的方式在车辆的使用运行期间实施所述一定量的测试。
23、所述设备可以设置用于，通过(车辆的)用户界面通知车辆的用户，(在车辆的使用运行期间)引起所述一定量的测试。必要时可以要求用户，为实施所述一定量的测试将所述车辆转换到定义的状态、例如静止状态中。备选或补充地，可以在车辆的使用运行期间识别，所述车辆处于如下状态中，所述状态适合用于实施所述一定量的测试(不用为此要求用户)。这样可以以特别可靠的方式实施所述一定量的测试。
24、备选或补充地，所述设备可以设置用于，基于所述一定量的测试的结果确定，存在所述车辆的驱动装置的维修情况(例如当识别到，即使通过所述一个或多个模型参数的参数值的更新也无法消除预控制误差情况)。则可以通过用户界面通知车辆的用户，存在所述车辆的驱动装置的维修情况。
25、因此说明一种设备，所述设备构成用于，在所述车辆的使用运行期间识别驱动装置(特别是驱动装置的预控制)的误差情况，并且响应于此实施一定量的用于检查驱动装置的测试，其中，所述一定量的测试必要时能够实现，以自动的方式消除所述误差情况。这样可以允许机动车的电气的驱动装置的特别舒适并且可靠的运行。
26、如已经在上文说明的，所述设备可以设置用于，借助所述一定量的测试检查和/或必要时更新用于所述一个或多个模型参数的参数值。所述预控制单元于是可以随后以所述一个或多个更新的参数值运行。这样可以进一步提高电气的驱动装置的可靠性。
27、所述一定量的测试可以包括一定义的序列的测试。所述一定量的测试例如可以包括高频信号注入(high frequency signal injection、hfsi)测试。备选或补充地，所述一定量的测试可以包括通量测试，特别是(直接)跟随hfsi测试引起所述通量测试。备选或补充地，所述一定量的测试可以包括传感器测试，特别是(直接)跟随通量测试引起所述传感器测试。
28、所述设备可以设置用于，在所述hfsi测试的范围内引起具有(相对高的)测量频率的定子电流，并且基于所注入的定子电流算出(并且必要时更新)所述驱动机的转子的角位置传感器的角偏置θoff的值。可选地可以在车辆的静止状态中实施所述hfsi测试(例如当车辆在红灯前停车时)。测量频率可以以因数2或更多、或者5或更多、或者10或更多处于定子电流的工作频率之上，用于运行所述驱动机使用所述工作频率。定子电流的工作频率在此可以取决于车辆的希望的行驶速度和/或驱动机的希望的转速。
29、所述设备可以设置用于，在所述通量测试的范围内，在所述驱动机具有偏离于零的转速期间，将通过所述驱动机的定子的定子电流设置为零。于是可以检测在所述驱动机的定子上的定子电压的值，并且可以基于所述定子电压的值来算出并且必要时更新由所述驱动机的转子引起的磁通量ψpm的值。
30、所述设备可以设置用于，在所述传感器测试的范围内，将通过所述驱动机的定子的定子电流设置到不等于零的定义的(恒定的)值。可以于是检测在所述驱动机的定子上的定子电压的值。基于所述定子电压的所述值并且基于所述定子电流的所定义的值可以于是算出并且必要时更新用于检测所述定子电流的实际值的电流传感器的放大因数的值。
31、通过以上测试可以以高效并且精确的方式检查并且必要时更新所述驱动装置的模型的一个或多个模型参数的参数值，以便自动消除识别出的预控制误差情况。
32、按照另一方面，说明一种(道路)机动车(特别是载客汽车或载货汽车或公共汽车或摩托车)，其包括在该文件中所述的设备。
33、按照另一方面，说明一种用于监控机动车的电气的驱动装置的方法。所述驱动装置包括电气的驱动机和用于操控所述驱动机的操控布置结构。所述操控布置结构具有预控制和调节(用于调整如电子电压的调整参量)。
34、所述方法包括，基于由所述操控布置结构算出的用于操控所述驱动机的调节器份额确定，在操控所述驱动机中(特别是在预控制中)存在预控制误差情况。所述方法此外包括，响应于识别出的预控制误差情况，引起至少一个措施、特别是一定量的测试，以用于检查所述电气的驱动装置。
35、根据所述一定量的测试的结果，可以于是引起一个或多个措施，特别是以便消除预控制误差情况。例如可以基于所述一定量的测试的结果来更新在所述预控制中使用的模型的一个或多个模型参数的参数值，以便消除预控制误差情况。
36、按照另一方面，说明一种软件(sw)程序。所述sw程序可以设置用于在处理器上(例如在车辆的控制器上)执行并且由此执行在该文件中所述的方法。
37、按照另一方面说明一种存储介质。所述存储介质可以包括sw程序，所述sw程序设置用于在处理器上执行，并且由此执行在该文件中所述的方法。
38、要注意，在该文件中所述的方法、设备和系统可以不仅单独而且结合在该文件中所述的其他方法、设备和系统来使用。此外在该文件中所述的方法、设备和系统的任何方面可以以多样化的方式相互组合。特别是权利要求的特征可以以多样化的方式相互组合。此外在括号中列举的特征应作为可选的特征来理解。
技术特征：
1.用于监控机动车(100)的电气的驱动装置的设备(101)；其中，所述驱动装置包括电气的驱动机(103)和用于操控所述驱动机(200)的操控布置结构(200)；其中，所述操控布置结构(200)具有预控制和调节；其中，所述设备(101)设置用于，
2.按照权利要求1所述的设备(101)，其中，所述设备(101)设置用于，
3.按照上述权利要求之一所述的设备(101)，其中，
4.按照权利要求3所述的设备(101)，其中，所述一个或多个模型参数包括，
5.按照上述权利要求之一所述的设备(101)，其中，所述至少一个措施包括，
6.按照权利要求5所述的设备(101)，其中，
7.按照权利要求5至6之一所述的设备(101)，其中，
8.按照权利要求5至7之一所述的设备(101)，其中，
9.按照权利要求5至8之一所述的设备(101)，其中，
10.按照上述权利要求之一所述的设备(101)，其中，
11.用于监控机动车(100)的电气的驱动装置的方法(300)；其中，所述驱动装置包括电气的驱动机(103)和用于操控所述驱动机(200)的操控布置结构(200)；其中，所述操控布置结构(200)具有预控制和调节；其中，所述方法(300)包括：
技术总结
说明一种用于监控机动车的电气的驱动装置的设备，其中，所述驱动装置包括电气的驱动机和用于操控所述驱动机的操控布置结构，并且所述操控布置结构具有预控制和调节。所述设备设置用于，基于由所述操控布置结构算出的用于操控所述驱动机的调节器份额确定，在操控所述驱动机中存在预控制误差情况。所述设备此外设置用于，响应于识别出的预控制误差情况引起关于识别出的预控制误差情况的至少一个措施。
技术研发人员：J·克内热维奇,R·内斯特林格,N·布尔梅斯特,J·阿尔布雷希特
受保护的技术使用者：宝马股份公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5