DE10040112A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung eines Drehmoments einer elektrischen Maschine - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung eines Drehmoments einer elektrischen MaschineInfo
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Abstract
Es wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung eines Drehmoments (M¶GL¶) einer elektrischen Maschine (19), insbesondere eines Generators (19) in einem Kraftfahrzeug, vorgeschlagen. Das Verfahren und die Vorrichtung sind dadurch gekennzeichnet, dass von einer Einheit (43) das Drehmoment (M¶GL¶) der elektrischen Maschine (19) als Funktion aus einer aktuellen elektrischen Leistung (P¶G¶) des Generators (19), eine aktuelle Generatordrehzahl (N¶G¶) und einem aktuellen Generatorwirkungsgrad (eta¶G¶) ermittelt wird.
Description
Aus dem Stand der Technik ist bekannt, den Momentenbedarf
des Generators über die elektrische Leistungsabgabe zu
ermitteln. Die elektrische Leistungsabgabe des Generators
wird dabei aus der erzeugten Ausgangsspannung und dem
Ausgangsstrom des Generators ermittelt.
Eine solche direkte Bestimmung der elektrischen
Generatorleistung ist die Ausnahme, da eine direkte
Strommessung bei Generatoren aufgrund der damit verbundenen
hohen Kosten die Ausnahme ist. Wegen der hohen effizienten
Stromstärke, die ein Generator heutzutage liefert, sind
verhältnismäßig teure Strommessgeräte notwendig. Eine
Berücksichtigung des Momentenbedarfs des Generators findet
in der Momentenbilanz der Motorsteuerung daher nur selten
statt.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der
erfindungsgemäßen Vorrichtung mit den Merkmalen des
unabhängigen Anspruches ist es möglich, die Leistung und
damit das Lastmoment des Generators zu ermitteln, ohne dass
eine Ausgangsstrommessung erfolgt.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen
ergeben sich vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen
der im unabhängigen Anspruch angegebenen Merkmale.
Die Bestimmung des Drehmoments einer elektrischen Maschine
setzt voraus, dass der aktuelle Generator- bzw.
Maschinenwirkungsgrad bekannt ist. Auf mathematische Weise
formulierte Zusammenhänge zwischen momentaner elektrischer
Leistung des Generators und aktueller Generatordrehzahl mit
dem Generatorwirkungsgrad sind sehr kompliziert, weshalb der
Zusammenhang zwischen den genannten drei Größen in einem
Kennfeld vorteilhafterweise gespeichert ist. Von dort wird
in Abhängigkeit von der Leistung des Generators und der
Generatordrehzahl der jeweils aktuelle Generatorwirkungsgrad
durch eine Steuereinheit entnommen. Ein solches Kennfeld
wird dazu vorab ermittelt und in einem Speichermedium
gespeichert. Die kennfeldabhängige Speicherung des
Wirkungsgrads ist insofern von Vorteil, da ein Ermitteln des
aktuellen Wirkungsgrads so besonders schnell vor sich geht.
Die Drehzahl einer Antriebswelle eines Generators,
üblicherweise eine Kurbelwelle, ist bei modernen
Motorsteuerungen bekannt. Um ohne zusätzlichen
Geräteaufwand, z. B. ohne Drehzahlsensor eine Drehzahl des
Generators zu ermitteln, ist eine einfache Berechnung mit
Hilfe eines bekannten Übersetzungsverhältnisses zwischen
einer Antriebswelle des Generators und der Generatorwelle
möglich.
Die Bestimmung der aktuellen Generatorleistung ist auf
verschiedenen Wegen möglich. Ist, wie bei modernen
Fahrzeugen üblich ein Informationsnetzwerk wie z. B. ein CAN-
Bussystem vorhanden, so ist der Einschaltzustand der
elektrischen Verbraucher und damit der Leistungsbedarf
dieser elektrischen Verbraucher im wesentlichen bekannt.
Wird ein mit diesem Informationsnetzwerk ausgetauschter Code
ausgewertet, ist es möglich, über den Vergleich des
Einschaltzustandes mit einer Tabelle oder einem Kennfeld den
Leistungsbedarf in einfacher Weise zu ermitteln. Sind die
Zustände beziehungsweise die Leistungsanforderungen von
elektrischen Verbrauchern unbekannt, können diese mittels
eines pauschal angenommenen Leistungsbedarfs berücksichtigt
werden. Die Auswertung eines Informationscodes ist von
Vorteil, da die benötigten Informationen im wesentlichen
bereits vorhanden sind und nur noch ein Abgleich mit einer
Tabelle bzw. einem Kennfeld zu erfolgen hat.
Alternativ ist die Bestimmung der Generatorleistung in
Abhängigkeit vom Erregerstrom der Erregerspule und der
Drehzahl des Generators möglich. Dies ist in verhältnismäßig
einfacher Weise wiederum dadurch möglich, dass die vom
Generator abgegebene Leistung in Abhängigkeit vom
Erregerstrom und der Generatordrehzahl aus einem Kennfeld
entnommen wird. Der ansonsten komplizierte Zusammenhang
zwischen Generatorleistung, Erregerstrom und Drehzahl ist
dadurch vereinfacht, da das Kennfeld durch vorheriges
Ausmessen von Generatoren gewonnen wird.
Die Generatordrehzahl kann auch dadurch gewonnen werden,
dass beispielsweise die Frequenz der Ausgangsspannung
ausgewertet wird. Eine weitere Möglichkeit ist die
Verwendung eines Drehzahlsensors. Dieser hätte ebenso wie
die Ermittlung der Generatordrehzahl über die Frequenz der
Ausgangsspannung den Vorteil, dass die Generatordrehzahl
unabhängig vom Schlupf zwischen der Drehzahl der
Antriebswelle und der Generatorwelle ist. Der bei den
letztgenannten Verfahrensschritten ermittelte Drehzahlwert
ist somit genauer.
Der Erregerstrom lässt sich mittels mehrerer Verfahren
einfach ermitteln. In einer ersten Variante wird der
Erregerstrom in Abhängigkeit von der Spannung und dem
Widerstand der Erregerspule ermittelt. In einer zweiten
Variante wird der Erregerstrom in Abhängigkeit von der
Ausgangsspannung, dem Widerstand der Erregerspule und einem
sogenannten Taktverhältnis des Generatorreglers ermittelt.
Die Ausgangsspannung der Ständerspule wird dabei als Summe
der Batteriespannung und der Spannung, die über die
Ladeleitung abfällt, ermittelt. Die Ermittlung des
Erregerstroms in Abhängigkeit von der Ausgangsspannung der
Ständerspulenwicklung ist von Vorteil, wenn bei einem
Fahrzeug auf eine sogenannte Batteriezustandserkennung
zurückgegriffen werden kann, durch die die Batteriespannung
bereits bekannt ist. In einer dritten Variante wird der
Erregerstrom durch den Zusammenhang von Taktverhältnis des
Reglers, dem elektrischen Widerstand der Erregerspule und
lediglich der Batteriespannung ermittelt. Im Gegensatz der
zweiten Variante ist dieses Verfahren von Vorteil, da
hierbei auf die Ermittlung des Spannungsabfalls über die
Ladeleitung verzichtet wird.
Um eine genauere Ermittlung des Erregerstroms zu erhalten,
ist es von Vorteil, den elektrischen Widerstand der
Erregerspule in Abhängigkeit von der Temperatur der
Erregerspule zu ermitteln. Die Temperaturabhängigkeit des
Widerstands der Erregerspule kann berücksichtigt werden,
indem beispielsweise bei flüssiggekühlten Generatoren die
Kühlmitteltemperatur als Temperatur der Erregerspule
angenommen wird. Schließlich ergibt sich in einer einfachen
Variante die Möglichkeit, einen zuvor ermittelten festen
Wert für die Betriebstemperatur der Erregerspule anzunehmen
und diesen in der Vorrichtung abzuspeichern.
Die Erfindung wird nachstehend in mehreren
Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen und
einem Verfahrensablaufsdiagramm näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Ansicht auf eine Antriebsmaschine, die über ein
Zugmittel mit einem Generator gekoppelt ist,
Fig. 2 ein Schema eines Bordnetzes,
Fig. 3, 4, 5, 6 und 7 ein Verfahrensablaufdiagramm für die
Ausführungsbeispiele.
Identische bzw. gleichwirkende Bauteile sind mit gleichen
Bezugszahlen bezeichnet.
In Fig. 1 ist eine Antriebsmaschine 10 dargestellt, die
über eine Antriebswelle 13 und eine Antriebsriemenscheibe
16 einen Generator 19 antreibt. Dazu ist die
Antriebsriemenscheibe 16 über einen Riemen 22 mit einer
Generatorriemenscheibe 25 verbunden. Die
Generatorriemenscheibe 25 treibt eine Läuferwelle 28 an, die
mit einem elektromagnetisch erregten Läufer 31 in einer
Ständerwicklung 34 eine Ausgangsspannung US induziert, durch
die ein Bordnetz 37 mit elektrischer Energie versorgt wird.
Ein an der Generatorriemenscheibe 25 wirkendes
Lastdrehmoment MGL wird im wesentlichen durch das
elektrische System, d. h. durch die dort wirkenden
elektromagnetischen Widerstände und damit durch eine vom
Generator 19 abgegebene elektrische Leistung PG
hervorgerufen.
Das Lastdrehmoment MGL ist abhängig von der momentan
abgegebenen elektrischen Leistung PG, der Generatordrehzahl
NG und dem Wirkungsgrad ηG des Generators 19. Um das vom
Generator 19 über die Generatorriemenscheibe 25 und den
Riemen 22 sowie die Antriebsriemenscheibe 16 an der
Antriebswelle 13 wirkende Drehmoment MGA zu ermitteln, ist
eine Berechnung mittels eines Übersetzungsverhältnisses u
zwischen Antriebswelle 13 und Läuferwelle 28 notwendig.
Das an der Generatorriemenscheibe 25 des Generators 19
wirkende Drehmoment MGL ergibt sich nach Gleichung 1 als
Quotient aus der elektrischen Leistung PG des Generators 19
und dem Produkt aus der Zahl 2, der Kreiszahl π, der
Drehzahl NG des Generators 19 und dem Wirkungsgrad ηG.
(Gleichung 1) MGL = PG /(2.π.NG.ηG).
Die verschiedenen Möglichkeiten zur Bestimmung des
Drehmoments MGL ergeben sich aus verschiedenen Möglichkeiten
zur Bestimmung der Leistung PG des Generators 13.
Im ersten Ausführungsbeispiel wird zur Bestimmung der
Leistung PG des Generators 19 in einem Fahrzeug, das über
ein sogenanntes Informationsnetzwerk verfügt, in diesem
Beispiel über ein CAN-Bussystem 40, in einer Einheit 43
mittels einer Rechen- und Speichereinheit 46 ein Code C
ausgewertet, der den Einschaltzustand verschiedener
elektrischer Verbraucher R1, R2, R3 und R4 verschlüsselt
beinhaltet. Die Rechen- und Speichereinheit 46 ist zur
Übermittlung des Codes C über einen CAN-Treiber 49 mit dem
CAN-Bussystem 40 verbunden.
Fig. 2 zeigt schematisch den Generator 19, der das Bordnetz
37 mit elektrischer Energie versorgt. Teil des Bordnetzes 37
sind eine Batterie 52 sowie mehrere Verbraucher R1, R2, R3
und R4, die in diesem Fall paarweise sogenannten Signal-
Leistungsverteilern SLV1 und SLV2 nachgeschaltet sind.
Aus diesem Einschaltzustand ergibt sich der gesamte
Leistungsbedarf PRges für verschiedene elektrische
Verbraucher, wie zum Beispiel für einen Antrieb für eine
Klimaanlage, für einen Antrieb einer Sitzverstellung oder
beispielsweise einen Wischerantrieb. PRi ist der
Leistungsbedarf eines allgemeinen Verbrauchers Ri, wobei i
zur Bezeichnung eines Verbrauchers dient und im allgemeinen
einer ganzen Zahl entspricht.
Gemäß dem Verfahrensdiagramm nach Fig. 3 werden in einem
ersten Schritt S11 die einzelnen Leistungsanteile, die der
Generator aufzubringen hat, ermittelt.
Die Leistung PRi eines einzelnen Verbrauchers Ri ist gemäß
Gleichung 2 eine Funktion f1, die vom Code C abhängig ist.
In der Rechen- und Speichereinheit 46 werden die einem oder
mehreren Einschaltzuständen entsprechenden Leistungswerte
durch Entschlüsselung des Codes C ermittelt. Dazu ist die
entsprechende Funktion f1 in Form eines Kennfeldes K1
abgespeichert. Durch eine eindeutige Zuordnung des
Einschaltzustands aus dem Code C zu einem Leistungswert
ergibt sich die Leistung PRi eines einzelnen Verbrauchers
Ri.
(Gleichung 2) PRi(C) = f1(C).
Aus diesen einzelnen Leistungsanforderungen PRi ergibt sich
durch Summenbildung in der Rechen- und Speichereinheit 46
die vom Generator 19 aufzubringende elektrische Leistung PG,
siehe auch Gleichung 3 beziehungsweise Schritt S12 in Fig.
3.
Der Index n gibt die Höchstzahl der Verbraucher an, deren
Leistung PRi sich aus dem Code C ermitteln lässt. Hier im
Beispiel nach Fig. 2 bedeutet dies, dass sich PG als Summe
nach Gleichung 4 ergibt.
(Gleichung 4) PG = PR1(C) + PR2 (C) + PR3 (C) + PR4 (C).
Zusätzlich zur Auswertung dieses Codes C ist es möglich, den
Leistungsbedarf elektrischer Verbraucher RP, deren Zustand
nicht aus dem Code C bekannt ist, beispielsweise als
zusätzlichen Pauschalwert PRP bei der Leistungsbilanz zu
berücksichtigen, Gleichung 5. Dies gilt insbesondere für
Kleinverbraucher, die nicht über einen CAN-Anschluß
verfügen, Fig. 2.
Darüber hinaus kann die von einer Batterie 43 verbrauchte
oder abgegebene, durch eine Batteriezustandserkennung
bekannte Leistung PBAT zur Ermittlung der Generatorleistung
PG berücksichtigt werden, Gleichung 6.
Die Batteriezustandserkennung umfasst ein Spannungsmessgerät
55 und ein Strommessgerät 58. Die ermittelten Strom- und
Spannungswerte werden der Rechen- und Speichereinheit 46
zugeführt und gemäß Gleichung 6 addiert.
Hat man mit Hilfe der Rechen- und Speichereinheit 46 die
Generatorleistung PG ermittelt, so lässt sich unter
Zuhilfenahme der bekannten Generatordrehzahl NG über ein
Kennfeld K2 der Wirkungsgrad ηG des Generators 19 bestimmen,
siehe auch Gleichung 7, beziehungsweise Schritt S13, Fig.
3. Das Kennfeld K2 ist in der Rechen- und Speichereinheit 46
gespeichert und hat in Abhängigkeit von bestimmten
Generatorleistungen PG und Generatordrehzahlen NG den
Wirkungsgrad ηG abgespeichert.
ηG ergibt sich nach Gleichung 7 als Funktion f2, die von der
Generatorleistung PG und der Generatordrehzahl NG abhängig
ist.
(Gleichung 7) ηG = f2(PG, NG).
Die Generatordrehzahl NG ist indirekt von einer Steuerung 61
der Antriebsmaschine 10 bekannt. Über das CAN-Bussystem wird
die Drehzahl NA an die Einheit 43 übertragen. Aus einer
bekannten Drehzahl NA der Antriebsmaschine 10 wird die
Generatordrehzahl NG mittels des Übersetzungsverhältnisses u
zwischen der Läuferwelle 28 und der Antriebswelle 13
ermittelt.
Über die Gleichung 1 und die nunmehr bekannten Größen
elektrische Leistung PG des Generators 19, die Kreiszahl π,
die Drehzahl NG des Generators 19 sowie den Wirkungsgrad ηG
ist das Drehmoment MGL des Generators 19 ermittelbar, Fig.
3, Schritt S14.
Das an der Antriebswelle 13 wirkende beziehungsweise
aufzubringende Drehmoment MGA des Generators 19 lässt sich
bestimmen mit dem formelmäßigen Zusammenhang nach Gleichung
8, Fig. 3, Schritt S15.
(Gleichung 8) MGA = MGL.u,
wobei sich das Übersetzungsverhältnis u in diesem Beispiel
aus dem Verhältnis der Riemenscheibendurchmesser der
Antriebsriemenscheibe 16 und der Generatorriemenscheibe 25
ergibt.
In einem zweiten Ausführungsbeispiel zur Bestimmung der
elektrischen Leistung PG des Generators 19 wird die Leistung
PG aus einem Kennfeld K3, das in der Rechen- und
Speichereinheit 46 abgespeichert ist, in Abhängigkeit eines
Erregerstroms IERR und der Generatordrehzahl NG ermittelt.
Die Leistung PG des Generators 19 ergibt sich damit gemäß
Gleichung 9 zu
(Gleichung 9) PG = f3(IERR, NG).
Damit ist Leistung PG eine Funktion f3 des Erregerstroms
IERR und der Drehzahl NG des Generators 13.
Der Erregerstrom IERR wird nach dem ohmschen Gesetz in
Abhängigkeit einer Spannung UERR einer Erregerspule und
deren ohmschen Widerstand RERR ermittelt, siehe auch
Gleichung 10 und Fig. 4, Schritte S21, S22 und S23.
(Gleichung 10) IERR = UERR/RERR.
Die Spannung UERR der Erregerspule wird im Generator 19
gemessen, der Widerstand RERR wird als unveränderlich
angenommen. Im Beispiel wird für den Widerstand RERR ein bei
einer Betriebstemperatur TERR von 160°C konstanter
Widerstand angenommen. Dies ist eine Näherung für eine
mittlere Temperatur TERR im Fahrbetrieb.
Nach der Bestimmung der Generatorleistung PG wird mit dem
Schritt S13 aus dem ersten Ausführungsbeispiel fortgefahren.
In einer Variante des zweiten Ausführungsbeispiels wird für
den Fall, dass der Generator 19 voll ausgelastet ist und
damit ein Signal DF eines Generatorreglers 64 gleich Null
ist, zunächst die Ständerspulenspannung US als die Summe von
Batteriespannung UBAT und eines Spannungsabfalls UL über
eine Ladeleitung 67 ermittelt, siehe auch Schritte S31 und
S32, Fig. 5 und Gleichung 11.
(Gleichung 11) US = UBAT + UL.
Wird der Spannungsabfall UL über die Ladeleitung 67 nicht
gemessen, so ergibt sich dieser Spannungsabfall UL nach
Gleichung 12
(Gleichung 12) UL = RL.(IBAT + IBi)
als Produkt des Widerstands der Ladeleitung RL und der Summe
eines Stroms IBAT, der von oder zur Batterie fließt und den
Strömen IBi zu den einzelnen Verbrauchern Ri.
DF ist der Quotient aus einer Zeit TA und einer Summe aus
der Zeit TE und einer Zeit TA, siehe auch Gleichung 13. DF
charakterisiert damit das Taktverhältnis des
Generatorreglers 64. TE ist die Zeit, in der der
Generatorregler 64 die Erregerspule bestromt, TA ist die
Zeit, in der der Generatorregler 64 die Erregerspule nicht
bestromt. Das bedeutet, dass für einen Wert DF = 0 die
Erregerspule ohne Unterbrechung bestromt ist.
(Gleichung 13) DF = TA/(TE + TA).
Die Erregerspulenspannung UERR wird dann gemäß Gleichung 14
in Abhängigkeit von der Ständerspulenspannung US und dem
Signal DF ermittelt.
(Gleichung 14) UERR = US.(1-DF).
Ist der Erregerspulenwiderstand RERR wie im zweiten
Ausführungsbeispiel bestimmt beziehungsweise bekannt, fährt
das Verfahren mit dem Schritt S22 aus Fig. 4 fort.
In einer zweiten Variante des zweiten Ausführungsbeispiels
wird für den Fall, dass der Generator 19 nicht voll
ausgelastet ist und damit das Signal DF des Generatorreglers
64 ungleich Null ist, als Ständerspulenspannung US die über
die Generatorschnittstelle vorgegebene Sollspannung US soll
angenommen, siehe auch Fig. 6, Schritt 41. Das Verfahren
fährt in dieser zweiten Variante des zweiten
Ausführungsbeispiels mit dem Schritt S33 und wie dort
beschrieben weiter fort.
In einer dritten Variante, die von der zweiten Variante des
zweiten Ausführungsbeispiels ausgeht, wird vereinfachend
davon ausgegangen, dass der Spannungsabfall UL über die
Ladeleitung 67 gleich Null ist, so dass als
Ständerspulenspannung US die Batteriespannung angenommen
wird, siehe auch Fig. 7, Schritt S1. Die dritte Variante
fährt mit dem Schritt S33 aus Fig. 6 fort.
Im zweiten Ausführungsbeispiel ist der Widerstand RERR der
Erregerspule als konstant angenommen. Um einen
realistischeren Wert für den Widerstand RERR zu erhalten
sind verschiedene Ansätze möglich.
Geht man von einem bekannten Widerstand der Erregerspule bei
einer Raumtemperatur von 20°C aus, beispielsweise RERR = 2,6 Ω,
so kann der Widerstand der Erregerspule bei angenommener
Betriebstemperatur gemäß Gleichung 15 ermittelt werden.
(Gleichung 15) RERR = RERR,20°C.[1+αERR.(TERR-20°C)].
αERR ist der Temperaturkoeffizient des Leitermaterials der
Erregerspule. Mittels einer gemessenen
Erregerspulentemperatur TERR erhält man einen genaueren
Widerstandswert RERR. Bei flüssiggekühlten Generatoren 19
kann die Kühlmitteltemperatur gemessen werden. Da
flüssiggekühlte Generatoren 19 oft den gleichen
Kühlkreislauf haben wie die Antriebsmaschine 10, ist die
Temperatur bereits durch eine Messung der
Kühlmitteltemperatur der Antriebsmaschine 10 bekannt und
kann von der Steuerung 61 über CAN an die Einheit 43
gesendet werden.
Die Generatordrehzahl NG kann alternativ zu allen
Ausführungsbeispielen und Varianten auf andere Weise
erhalten werden. Zum einen ist dies möglich über die
Bestimmungen der Frequenz der Ausgangsspannung US, zum
anderen durch Messen der Drehzahl NG der Läuferwelle 28 oder
der Generatorriemenscheibe 25.
Eine weitere Möglichkeit zur Bestimmung der
Generatordrehzahl NG besteht über eine Drehzahl der den
Generator 19 antreibenden Antriebsmaschine 10, bzw. deren
Antriebswelle 13. Die Bestimmung der Generatordrehzahl NG
über ein Übersetzungsverhältnis u ist ungenau, da durch den
in der Regel vorhandenen und von den Betriebsbedingungen
abhängigen unterschiedlich hohen Schlupf zwischen einer
Antriebsriemenscheibe 16 und der Generatorriemenscheibe 25
das Übersetzungsverhältnis u nicht konstant ist. Diese
Ungenauigkeit kann beispielsweise pauschal berücksichtigt
werden, indem das theoretische, sich an Geometrien von
Übertragungsteilen zwischen Antriebswelle 13 und Läuferwelle
28 orientierende Übersetzungsverhältnis u um einen festen
Schlupfwert verringert wird.
Claims (15)
1. Verfahren zum Bestimmen eines Drehmoments (MGL) einer
elektrischen Maschine, insbesondere eines Generators (19) in
einem Kraftfahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass von einer
Einheit (43) das Drehmoment (MGL) der elektrischen Maschine (19)
als Funktion aus einer aktuellen elektrischen Leistung (PG) des
Generators (19), einer aktuellen Generatordrehzahl (NG) und
einem aktuellen Generatorwirkungsgrad (ηG) ermittelt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
der Generatorwirkungsgrad (ηG) in Abhängigkeit von der
elektrischen Leistung (PG) des Generators (19) und der
Generatordrehzahl (NG) in einem Kennfeld (K2) gespeichert ist
und von dort durch die Einheit (43) entnommen oder dieser
zugeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
dass die aktuelle Generatordrehzahl (NG) unter Berücksichtigung
eines Übersetzungsverhältnisses (u) zwischen Generator (19) und
einer den Generator antreibenden Antriebswelle (13) von der
aktuellen Drehzahl (NA) der Antriebswelle (13) abgeleitet wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, dass die vom Generator (19) abgegebene
elektrische Leistung (PG) als Summe der bekannten
Leistungsbedarfe (PRi) von einzelnen mit dem Generator
verbundenen elektrischen Verbrauchern (Ri) ermittelt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass
von der Einheit (43) der Leistungsbedarf (PRi) zumindest eines
Verbrauchers (Ri) durch Auswertung eines Codes (C) ermittelt
wird, der über ein Informationsnetzwerk (40) ausgetauscht wird,
wobei der Code (C) Informationen über den Betriebszustand (ZB)
des zumindest einen Verbrauchers (Ri) enthält.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass
der Leistungsbedarf (PRi) des zumindest einen Verbrauchers (Ri)
über den Betriebszustand (ZB) aus einem Kennfeld (K1) ermittelt
wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, dass die vom Generator (19) abgegebene
elektrische Leistung (PG) in Abhängigkeit vom Erregerstrom
(IERR) und der Generatordrehzahl (NG) ermittelt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass
die vom Generator (19) abgegebene Leistung (PG) in Abhängigkeit
vom Erregerstrom (IERR) und der Generatordrehzahl (NG) aus
einem Kennfeld (K3) entnommen wird.
9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass
der Erregerstrom (IERR) entweder in Abhängigkeit von einer
elektrischen Spannung (UERR) und einem elektrischen Widerstand
(RERR) der Erregerspule oder der elektrischen Spannung (US)
einer Ständerspule, einem Taktverhältnis (TA/(TA+TE)) eines
Generatorreglers (64) und dem elektrischen Widerstand (RERR) der
Erregerspule ermittelt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass
von der Einheit (43) als Wert für die elektrische Spannung (US)
der Ständerwicklung näherungsweise die Batteriespannung (UBAT)
eingesetzt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass
die elektrische Spannung (US) der Ständerspule als Summe der
Batteriespannung (UBAT) und des Spannungsabfalls (UL) über eine
Ladeleitung (67) zwischen dem Generator (19) und einer Batterie
(52) bestimmt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass
der elektrische Widerstand (RERR) der Erregerwicklung
temperaturabhängig bestimmt wird.
13. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass ein an einer Antriebswelle (13) wirkendes
Drehmoment (MGA) durch Multiplizieren des Drehmoments (MGL) der
elektrischen Maschine (19) mit einem Übersetzungsverhältnis (u)
zwischen dem Generator (19) und der Antriebswelle (13) ermittelt
wird.
14. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Welle (13) eine Ausgangswelle einer
Antriebsmaschine (10), insbesondere eine Kurbelwelle ist.
15. Vorrichtung, insbesondere Steuerung der Antriebsmaschine
(10), zur Bestimmung des an der Kurbelwelle der Antriebsmaschine
(10) wirkenden Drehmoments (MGA) der elektrischen Maschine (19),
insbesondere des Generators (19) in einem Kraftfahrzeug, nach
einem der vorhergehenden Ansprüche, mit Mitteln zur Bestimmung
der elektrischen Leistung des Generators, mit einem Mittel zur
Bestimmung des aktuellen Generatorwirkungsgrads (ηG), mit einem
Mittel zur Bestimmung des Drehmoments (MGL) und einem Mittel zur
Bestimmung des an der Welle wirkenden Drehmoments (MGA).
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