CN114651167A - 确定电机中的温度 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及基于第一温度传感器(1)和第二温度传感器(2)的温度相关输出值(A0，A1)来确定电机(3)中的温度。第一温度传感器(1)具有带有多个特性曲线分支(103，104)的特性曲线，其中，每个特性曲线分支(103，104)与特定温度范围(113，114)相关联。使用第二温度传感器(2)的输出值来选择特性曲线分支(103，104)；使用第一温度传感器(1)的输出值(A0，A1)来根据所选择的特性曲线分支(103，104)确定温度(T0，T1，T2)。

Description

确定电机中的温度
技术领域
本发明涉及用于确定电机中的温度的方法和相应的系统。
背景技术
为了确保各个技术系统的可靠运行，通常需要确定技术系统中的温度或技术系统的某些部件的温度。这例如适用于机动车辆领域，但本发明不限于此。
德国专利申请DE 101 55 459 A1涉及确定机动车辆中的离合器的温度。为此目的，使用机动车辆的驱动马达中的温度，并且根据扭矩和旋转速度计算输入至离合器中的能量。DE 196 02 006 A1中还讨论了将摩擦能引入到离合器中以及确定离合器的温度。
根据德国专利申请DE 101 55 462 A1，使用温度监测来检测驱动单元的过载。
德国专利申请DE 10 2013 201 835 A1涉及使用具有连接导体的温度传感器检测电机的定子绕组中的温度。该申请讨论了连接导体的布线。
德国专利申请DE 10 2014 205 121 A1公开了根据控制装置的停用与重新启动之间的时间确定机动车辆的离合器的温度。
德国专利申请DE 10 2015 214 624 A1公开了用于对机动车辆的离合器系统的温度模型进行初始化的方法。根据机动车辆的怠速时间确定启动温度。可以在DE 10 2018119 248 A1中找到类似的方法。
德国专利申请DE 10 2016 215 590 A1涉及用于确定液压离合器致动器的致动器行程的方法，该致动器行程根据离合器致动器的温度而改变。
德国专利申请DE 10 2018 116 889A1涉及用于用温度传感器检测电机的定子绕组的温度的装置。为了确保温度传感器与定子绕组之间的可靠热连接，温度传感器用两个支柱附接至安装元件。
德国专利申请DE 10 2019 114 235 A1涉及用于对机动车辆的混合动力传动系的摩擦离合器的温度模型进行初始化的方法，该机动车辆具有带有定子和转子的电机以及径向地布置在所述电机内部的摩擦离合器，其中取决于电机的温度的摩擦离合器的初始值在重新启动之后被确定并且被用作温度模型的基础。
除了基于模型的确定温度的方法(其因此受到相应模型的质量的限制)之外，当然还存在直接测量温度的可能性，以上提及的现有技术中也包含其示例。
热敏电阻、特别是NTC热敏电阻通常用来测量温度。这些NTC热敏电阻的特性曲线随着温度升高而下降，并且特性曲线的梯度的大小也随着温度升高而减小，该特性曲线指示根据温度的输出值、通常是电压。然而，这意味着根据这种NTC热敏电阻的输出值的温度确定的精度随着温度升高而降低，因为与输出值的给定变化相关联的温度变化随着温度的升高而增加。因此，在较高的温度下，解决微小的温度变化变得更加困难。为了解决这个问题，已知的是在某些温度值处进行切换的电路中使用NTC热敏电阻，因此可再次得到更陡的特性曲线。换言之，这种已知的电路具有如下效果：将NTC热敏电阻的简单特性曲线修改为具有多个特性曲线分支的特性曲线。在这种情况下，每个特性曲线分支被分配给特定的温度范围，因此在每个温度范围中可得到具有用于确定温度的足够梯度的特性曲线，即相应的特性曲线分支。在每种情况下什么样的梯度被认为是足够的取决于温度测量的相应精度要求。
然而，所描述的方法的问题在于，多于一个的温度值可以与具有刚刚提及的类型的电路的温度传感器的输出值相关联。在所讨论的输出值作为多于一个的特性曲线分支中的输出值出现的情况下，总是会出现这种情况。然后可以以足够的精度检测温度变化，但无法说出温度传感器处于什么温度。
发明内容
因此，本发明的目的是指定用于温度测量的方法和相关联的系统，其中避免了如刚刚说明的温度传感器的输出值中的模糊性问题。
该目的通过根据权利要求1的方法以及相应地通过根据权利要求4的系统来实现。
根据本发明的方法涉及确定电机中的温度，例如机动车辆的电机中的温度。根据该方法，确定第一温度传感器的温度相关输出值。第一温度传感器被分配给电机并且具有带有多个特性曲线分支的特性曲线，每个特性曲线分支被分配给特定的温度范围。每个特性曲线分支使温度值与第一温度传感器的输出值相联系。将第一温度传感器分配给电机意味着第一温度传感器与电机热接触，以便最终测量电机的温度。
还确定分配给电机的第二温度传感器的温度相关输出值。将第二温度传感器分配给电机意味着第二温度传感器与电机热接触，以便最终测量电机的温度。第二温度传感器的输出值用来确定针对第一温度传感器的特性曲线分支的温度范围中的温度范围，其中存在与第二温度传感器的输出值对应的温度。该温度范围的确定意味着与该温度范围对应的特性曲线分支的选择。然后根据所确定的第一温度传感器的输出值和以这种方式选择的特性曲线分支来唯一地确定电机的温度。
通过包括第二温度传感器的输出值以及所得到的对温度范围及特性曲线分支的选择来消除根据现有技术存在的第一温度传感器的输出值的模糊性。应当注意，对于用第二温度传感器进行的用以选择温度范围的温度确定，比用第一温度传感器进行的温度测量所寻求的精度水平更低的精度水平是足够的。
该方法通常与温度测量相关，但特别是对于例如在启动技术系统时的“初始”温度测量，因为没有诸如来自先前温度分布的信息可用于消除模糊性。
该方法尤其可以用于如下温度传感器，在该温度传感器中，每个特性曲线分支的梯度的大小随着温度升高而减小。因此，该方法可以用于基于NTC热敏电阻的温度传感器，该温度传感器包括开头提到的电路，该电路将NTC热敏电阻的简单特性曲线转换为具有温度传感器的多个特性曲线分支的特性曲线。这样的温度传感器将是本申请意义内的第一温度传感器。
根据本发明的系统包括电机、分配给电机的第一温度传感器和第二温度传感器。第一温度传感器具有带有多个特性曲线分支的特性曲线，每个特性曲线分支被分配给特定的温度范围。每个特性曲线分支使温度值与第一温度传感器的输出值相联系。
该系统还包括被配置成执行上述方法的评估单元。为此目的，评估单元具有例如一个或更多个处理器和存储器，用于执行该方法的处理器的指令以程序指令和该方法的参数的形式被存储在存储器中。评估单元可以被实现为用于电机的更全面的控制装置的部件，并且还可以使用这个控制装置的一个或更多个处理器和存储器，并且还可以被完全实现为这种控制装置中的软件。
附图说明
下面参照附图更详细地说明本发明及其优点。
图1示出了具有两个特性曲线分支的特性曲线。
图2示出了根据本发明的系统。
附图仅示出了本发明的示例性实施方式，并且因此绝不应被解释为将本发明限于所示的示例性实施方式。
具体实施方式
图1示出了示意图表100。温度T显示在x轴101上，并且第一温度传感器的输出值A显示在y轴102上。图表100示出了第一特性曲线分支103和第二特性曲线分支104。在特定温度U下，在特性曲线分支103与104之间进行切换；特性曲线分支103在大于U的温度下的进一步的进展以虚线示出；这种进一步的进展不用于确定温度。因此，特性曲线分支103属于温度低于U的温度范围113，以及特性曲线分支104属于温度高于U的温度范围114。
从图表中可以看出，唯一的温度值T0属于输出值A0，因为输出值A0仅出现在特性曲线分支103上。另一方面，输出值A1与两个温度值T1和T2相关联，因为输出值A1出现在特性曲线分支103和特性曲线分支104二者上。不知道要使用特性曲线分支103和104中的哪一个，意味着不知道温度范围113和114中的哪一个是当前有效的，无法确定温度值T1和T2中的哪一个对于第一温度传感器的输出值A1是正确的温度值。根据依据本发明的方法，使用来自第二温度传感器的输出值，即独立的第二温度测量结果，以便在温度范围113与114之间作出决定。一旦确定了温度范围，也就确定了特性曲线分支103和104中的哪一个是有效的。因此，可以针对输出值A1在两个选项T1与T2之间做出决定，从而可以唯一地确定待测量的温度。
仅作为具体的但绝非限制性的示例，温度范围113和114一起可以覆盖从-50℃至250℃的范围，而切换可以发生在80℃。
还应当注意，本发明不限于第一温度传感器的特性曲线分支的数量为两个。本发明还包括具有第一温度传感器的多于两个的特性曲线分支的实施方式，每个特性曲线分支具有相关联的温度范围。通过用第二温度传感器对温度进行测量来确定每种情况下存在的温度范围以及因此在每种情况下有效的特性曲线分支。
图2示出了根据本发明的具有电机3、第一温度传感器1和第二温度传感器2的系统10的示例性实施方式。第一温度传感器1具有带有多个特性曲线分支的特性曲线，如关于图1和在本发明的总体描述中所说明的。第一温度传感器1和第二温度传感器2与电机3相关联，以便测量电机3的温度，更具体地，以便在每种情况下生成温度相关输出值。温度传感器1和2的输出值被传送至评估单元4。评估单元4具有处理器41和存储器42。程序指令存储在存储器42中，程序指令在被执行时使处理器41执行本文中根据本发明在其至少一个实施方式中描述的方法，并相应地控制温度传感器1和2，例如以检索温度传感器1和2的输出值。另外，存储器42还包含用于执行该方法的参数，例如第一温度传感器1的特性曲线分支的进展和相关联的温度范围。
附图标记列表
1第一温度传感器 2第二温度传感器 3电机 4评估单元 10系统 41处理器 42存储器 100图表 101X轴 102Y轴 103特性曲线分支 104特性曲线分支 113温度范围 114温度范围 A0,A1输出值 T0,T1,T2温度值 U切换温度。

Claims (4)

1.一种用于确定电机(3)中的温度的方法，所述方法包括至少以下步骤：
确定分配给所述电机(3)的第一温度传感器(1)的温度相关输出值(A0，A1)，所述第一温度传感器(1)具有带有多个特性曲线分支(103，104)的特性曲线，每个特性曲线分支(103，104)被分配给特定的温度范围(113，114)，并且每个特性曲线分支(103，104)使温度值(T0，T1，T2)与所述第一温度传感器(1)的输出值(A0，A1)相联系；
确定分配给所述电机(3)的第二温度传感器(2)的温度相关输出值；
确定针对所述第一温度传感器(1)的特性曲线分支(103，104)的所述温度范围(113，114)中的一个温度范围，其中，存在与所述第二温度传感器(2)的输出值对应的温度；以及
根据所确定的所述第一温度传感器的输出值(A0，A1)和与在上一步骤中确定的所述温度范围(113，114)对应的所述特性曲线分支(103，104)来确定所述电机(3)中的温度(T0，T1，T2)。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，每个特性曲线分支(103，104)中的梯度的大小随着温度升高而减小。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述第一温度传感器(1)包括NTC热敏电阻和电路，所述电路被配置成根据所述NTC热敏电阻的电阻的温度相关性来生成所述多个特性曲线分支(103，104)。
4.一种系统(10)，包括：
电机(3)；
第一温度传感器(1)，所述第一温度传感器被分配给所述电机(3)并且具有带有多个特性曲线分支(103，104)的特性曲线，每个特性曲线分支(103，104)被分配给特定的温度范围(113，114)，并且每个特性分支(103，104)使温度值(T0，T1，T2)与所述第一温度传感器(1)的输出值(A0，A1)相联系；
第二温度传感器(2)，所述第二温度传感器被分配给所述电机(3)；
其特征在于
评估单元(4)，所述评估单元被配置成执行根据权利要求1至3中任一项所述的方法。
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