DE102005025994B4 - Method for operating an electric machine and drive system for this purpose - Google Patents
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Abstract
Ansteuersystem für eine elektrische Maschine (1), mit einer Steuereinheit (3) und einer von dieser unabhängigen Überwachungseinheit (4), wobei eine Datenleitung (12) vorgesehen ist, über welche die Überwachungseinheit (4) den Steuerbefehl für einen Reset an die Steuereinheit (3) weitergeben kann, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (3) mit zwei Datenkommunikationsbausteinen (5, 6) verbunden ist, wobei- der erste Datenkommunikationsbaustein (5) Funktionsbotschaften weiterleitet und durch die Überwachungseinheit (4) deaktivierbar ist, und- der zweite Datenkommunikationsbaustein (6) Daten zum Umprogrammieren der Steuereinheit (3) und/oder der Überwachungseinheit (4) weiterleiten kann.Control system for an electrical machine (1), comprising a control unit (3) and a monitoring unit (4) independent thereof, wherein a data line (12) is provided, via which the monitoring unit (4) sends the control command for a reset to the control unit (4). 3), characterized in that the control unit (3) is connected to two data communication blocks (5, 6), wherein the first data communication block (5) forwards function messages and can be deactivated by the monitoring unit (4), and the second data communication block (6) Forward data for reprogramming the control unit (3) and / or the monitoring unit (4).
Description
Die Erfindung betrifft ein Ansteuersystem für eine elektrische Maschine.The invention relates to a drive system for an electrical machine.
Aus der Offenlegungsschrift
Aus der
Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es demgegenüber, die Verfügbarkeit der elektrischen Maschine zu erhöhen.In contrast, the object of the present invention is to increase the availability of the electrical machine.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst.This object is achieved according to the invention by the features of the independent claims.
Dazu sieht das nicht beanspruchte_Verfahren zum Betreiben einer elektrischen Maschine vor, dass ein gesonderter Notmodus gestartet wird, wenn die Überwachung einen Fehler erkennt, der die Aktivierung eines Notmodus erfordert. To this end, the unclaimed method of operating an electrical machine provides that a separate emergency mode is started when the monitor detects an error requiring the activation of an emergency mode.
Ein Fehler ist hier definiert als eine Nicht-Erfüllung einer Anforderung an eine bestimmte Einheit bzw. von einer bestimmten Einheit. Als Doppelfehler werden zwei Fehler bezeichnet, die innerhalb eines kurzen Zeitfensters beziehungsweise Zeitraums auftreten und in keinem kausalen Zusammenhang zueinander stehen. Zwei Einzelfehler, die außerhalb dieses kurzen Zeitfensters auftreten und ebenso nicht in kausalem Zusammenhang stehen, werden als Zweifachfehler bezeichnet. Vorteilhafterweise können diese Fehlerarten, sofern sie zu Abweichungen in den Sollzuständen führen, durch das erfindungsgemäße Verfahren entdeckt werden.An error is defined here as a non-fulfillment of a request to a particular unit or unit. Double errors are two errors which occur within a short time window or period and are not causally related to each other. Two single errors that occur outside of this short time window and are also not causally related are called double errors. Advantageously, these types of errors, if they lead to deviations in the desired states, can be detected by the method according to the invention.
Ein möglicher Fehler sind unplausible Daten. Daten werden dann als plausibel bezeichnet, wenn sie aktuell und ohne Übertragungsfehler sind.A possible error is implausible data. Data is considered plausible if it is up to date and without transmission errors.
Ein anderer Fehler liegt vor, wenn Zustandsgrößen unzulässig sind. Dazu finden in der Überwachungseinheit Zulässigkeitsprüfungen statt. Dabei werden Istgrößen daraufhin überprüft, ob sie innerhalb der ihnen zugeordneten Zulässigkeitsgrenzen liegen. Die vorliegende Erfindung greift insbesondere dann, wenn der Fehler in einem Ausfall oder fehlerhaften Arbeiten des Datennetzes liegt.Another error occurs when state variables are inadmissible. For this purpose, admissibility checks take place in the monitoring unit. Actual values are then checked to see if they are within the permissible limits assigned to them. The present invention is particularly effective when the fault is a failure or faulty operation of the data network.
Selbstverständlich ist diese Aufzählung der Fehlerarten nicht abschließend, und mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. der erfindungsgemäßen Vorrichtung lassen sich auch weitere Fehlerarten, beispielsweise kausal zusammenhängende Fehler, erkennen.Of course, this enumeration of the types of errors is not conclusive, and with the method according to the invention or the device according to the invention, other types of errors, for example, causally related errors, can be detected.
Ist ein Fehler erkannt, so wird entschieden, ob dieser Fehler den ordnungsgemäßen Betrieb der elektrischen Maschine stört. Typischerweise ist dies der Fall, wenn das Datennetz ausgefallen ist oder fehlerhaft arbeitet, so dass keine oder nur fehlerhafte Daten vom Datennetz dem Verfahren zugeführt werden.If an error is detected, it is decided whether this error disturbs the proper operation of the electrical machine. Typically, this is the case when the data network has failed or is operating incorrectly, so that no or only erroneous data from the data network is fed to the process.
Das Datennetz kann beispielsweise auf einem CAN-Bus (Controller Area Network), auf MOST (Media Oriented System Technology) bzw. einem Lichtleiterbus, oder auf einem Flex-Ray-Kommunikationssystem basieren.The data network can for example be based on a CAN bus (Controller Area Network), on MOST (Media Oriented System Technology) or an optical fiber bus, or on a Flex-Ray communication system.
Kann der ordnungsgemäße Betrieb der elektrischen Maschine in dem aktivierten Betriebsmodus nicht sicher gewährleistet werden, so wird ein Notmodus aktiviert. Der Notmodus ist so ausgelegt, dass kritische Betriebszustände der elektrischen Maschine ausgeschlossen sind. Damit kann die elektrische Maschine auch bei Auftreten eines Fehlers weiter betrieben werden. Dadurch wird die Verfügbarkeit der elektrischen Maschine erhöht. Dies führt auch zu einer erhöhten Verfügbarkeit des der elektrischen Maschine zugeordneten Gesamtsystems.If the proper operation of the electrical machine in the activated operating mode can not be ensured with certainty, an emergency mode is activated. The emergency mode is designed so that critical operating conditions of the electrical machine are excluded. Thus, the electric machine can continue to operate even when a fault occurs. This increases the availability of the electrical machine. This also leads to increased availability of the overall system associated with the electrical machine.
Ein solches Gesamtsystem kann beispielsweise neben der elektrischen Maschine, einen Verbrennungsmotor, eine weitere elektrische Maschine und/oder eine Batterie aufweisen. Ein derartiges Gesamtsystem kann als Hybridantrieb eines Fahrzeuges ausgeführt sein. Auch eine Ölpumpe oder ein sonstiger Aktor kann mit der elektrischen Maschine in einem Gesamtsystem verbunden sein.Such an overall system may include, for example, in addition to the electric machine, an internal combustion engine, another electric machine and / or a battery. Such an overall system can be designed as a hybrid drive of a vehicle. Also, an oil pump or other actuator may be connected to the electric machine in an overall system.
In einer nicht beanspruchten Ausführungsform wird im Notmodus ein Sollmoment mit dem Wert Null vorgegeben. Dadurch wird die Gefahr einer kritischen Fehlsteuerung der elektrischen Maschine vermieden, ohne dass die elektrische Maschine abgeschaltet oder kurzgeschlossen wird.In a non-claimed embodiment, a target torque with the value zero is specified in emergency mode. This avoids the risk of a critical fault control of the electric machine without the electric machine being switched off or short-circuited.
In einer nicht beanspruchten_Ausführungsform ist einem als Lademodus bezeichneten Betriebsmodus ein gesonderter Notmodus zugeordnet, der nur negative Soll-Drehmomente erlaubt. Dieser Notmodus stellt einen sicheren Lademodus dar. Die Ladefunktion bleibt weitestgehend erhalten, das Risiko einer Fehlbelastung der elektrischen Maschine entfällt. Dieser Modus kann auch als Notmodus für den Generatorbetrieb des Momentenmodus eingesetzt werden.In an unclaimed embodiment, an operating mode designated as a charge mode is associated with a separate emergency mode that allows only negative target torques. This emergency mode represents a safe charging mode. The charging function is largely retained, the risk of incorrect loading of the electrical machine is eliminated. This mode can also be used as an emergency mode for the generator mode of the torque mode.
In einer nicht beanspruchten Ausführungsform ist einem als Drehzahlmodus bezeichneten Betriebsmodus ein gesonderter Notmodus zugeordnet. Hier wird intern vom Ansteuersystem eine feste Drehzahl als Solldrehzahl vorgegeben. Damit kann der Motorstart eines Verbrennungsmotors auch dann ausgeführt werden, wenn die Ansteuerung der elektrischen Maschine mit einem normalen Betriebsmodus nicht mehr fehlerfrei möglich ist. Dabei wird der Motorstart des Verbrennungsmotors typischerweise über eine Hardwareleitung veranlasst.In an embodiment not claimed, an operating mode designated as a speed mode is assigned a separate emergency mode. Here, a fixed speed is set as the setpoint speed internally by the control system. Thus, the engine start of an internal combustion engine can also be performed when the control of the electric machine with a normal operating mode is no longer possible without errors. The engine start of the internal combustion engine is typically initiated via a hardware line.
In einer nicht beanspruchten Ausführungsform wird unabhängig von der Momentenanforderung des Fahrers ein zusätzlicher momentenbeeinflussender Eingriff durchgeführt. Damit wird eine Zusammenarbeit des Verfahrens mit anderen Verfahren ermöglicht. Insbesondere ist in diesem Zusammenhang die Zusammenarbeit mit einem Antishudder vorgesehen. Als Shudder werden Schwingungen der elektrischen Maschine bezeichnet, die durch die Torsion von Bauteilen des Antriebsstranges bei der Momentenübertragung entstehen. Die elektrische Maschine verfügt über eine innere Steuerung, die diese Schwingungen erfasst, und entsprechende kompensierende Momente erzeugt. Dieser momentenbeeinflussende Eingriff wird als Antishudder bezeichnet. In a non-claimed embodiment, an additional torque-influencing engagement is performed regardless of the driver's torque demand. This enables cooperation of the procedure with other methods. In particular, cooperation with an anti-Sudder is foreseen in this context. Shudders are vibrations of the electric machine caused by the torsion of components of the drive train during torque transmission. The electric machine has an internal control that detects these vibrations and generates corresponding compensating moments. This torque-influencing intervention is called antishudder.
In einer nicht beanspruchten_Ausführungsform wird zur Überwachung des momentenbeeinflussenden Eingriffs das Zeitintegral vom Sollmoment des momentenbeeinflussenden Eingriffs der elektrischen Maschine mit einer vorgebbaren oberen Grenze und einer vorgebbaren unteren Grenze verglichen und es wird ein Fehler des momentenbeeinflussenden Eingriffs erkannt, wenn das Zeitintegral vom Sollmoment des momentenbeeinflussenden Eingriffs den durch diese Grenzen eingeschlossenen Bereich verlässt.In an embodiment not claimed, the time integral of the nominal torque of the torque-influencing engagement of the electric machine is compared with a predeterminable upper limit and a predeterminable lower limit to monitor the torque-influencing engagement and an error of the torque-influencing engagement is detected when the time integral from the desired torque of the torque-influencing engagement leaves the area enclosed by these boundaries.
Damit wird der zusätzliche momentenbeeinflussende Eingriff auf seine Plausibilität hin überprüft. Das Zeitintegral vom Sollmoment sollte im Mittel Null sein. Dabei kann es durchaus über einen Zeitraum hinweg positiv oder negativ sein. Wenn es aber kontinuierlich ansteigt oder kontinuierlich ins Negative absinkt, so ist die Ursache in einem Fehler zu suchen, der einen dauernden einseitigen Eingriff bewirkt. Ein solcher Fehler wird durch den soeben beschriebenen Verfahrensschritt erkannt. In einer Ausführungsform wird der fehlerhaft arbeitende momentenbeeinflussende Eingriff abgeschaltet.This checks the additional torque-influencing intervention for its plausibility. The time integral of the target torque should be zero on average. It can be positive or negative over a period of time. But if it increases continuously or goes down to negative, the cause must be found in an error that causes a permanent one-sided intervention. Such an error is detected by the method step just described. In one embodiment, the erroneously operating torque-influencing engagement is turned off.
In einer nicht beanspruchten_Ausführungsform wird ein geeigneter Notmodus ausgewählt, wenn ein Fehler erkannt worden ist, der die Aktivierung eines Notmodus erfordert. Anschließend wird die Plausibilität der Anforderung des Notmodus überprüft. Bei Plausibilität der Anforderung erfolgt eine Aktivierung des Notmodus. Bei unplausibler Anforderung des Notmodus wird ein Reset des elektrischen Ansteuersystems durchgeführt. Durch dieses Vorgehen wird verhindert, dass ohne Grund in den Notmodus gewechselt wird. Damit wird der Umfang der Verfügbarkeit der elektrischen Maschine und des ihr zugeordneten Gesamtsystems erhöht.In an unclaimed embodiment, a suitable emergency mode is selected when an error has been detected that requires activation of an emergency mode. Subsequently, the plausibility of the request of the emergency mode is checked. If the request is plausible, the emergency mode is activated. In the case of an implausible request for the emergency mode, a reset of the electrical control system is carried out. This procedure prevents switching to emergency mode for no reason. This increases the extent of the availability of the electrical machine and its associated overall system.
In einer nicht beanspruchten_Ausführungsform erfolgt eine Überwachung des aktivierten Notmodus. Dadurch wird sichergestellt, dass der Notmodus fehlerfrei arbeitet. Außerdem kann überwacht werden, wann eine Rückkehr in einen normalen Betriebsmodus erfolgen kann.In an unclaimed embodiment, the activated emergency mode is monitored. This will ensure that the emergency mode is working properly. In addition, it can be monitored when a return to a normal operating mode can take place.
Die Erfindung betrifft ein Ansteuersystem für eine elektrische Maschine, mit einer Steuereinheit und einer von dieser unabhängigen Überwachungseinheit, wobei eine Datenleitung vorgesehen ist, über welche die Überwachungseinheit den Steuerbefehl für einen Reset an die Steuereinheit weitergeben kann.The invention relates to a drive system for an electrical machine, comprising a control unit and a monitoring unit independent thereof, wherein a data line is provided, via which the monitoring unit can forward the control command for a reset to the control unit.
Erfindungsgemäß ist das Ansteuersystem in einer ersten Ausführungsform dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit mit zwei Datenkommunikationsbausteinen verbunden ist, wobei der erste Datenkommunikationsbaustein Funktionsbotschaften weiterleitet und durch die Überwachungseinheit deaktivierbar ist, und der zweite Datenkommunikationsbaustein Daten zum Umprogrammieren der Steuereinheit und/oder der Überwachungseinheit weiterleiten kann.According to the invention, the drive system in a first embodiment is characterized in that the control unit is connected to two data communication blocks, wherein the first data communication module forwards function messages and can be deactivated by the monitoring unit, and the second data communication module can forward data for reprogramming the control unit and / or the monitoring unit.
Das Ansteuersystem für eine elektrische Maschine weist eine Steuereinheit und eine Überwachungseinheit auf, wobei die Steuereinheit mit zwei Datenkommunikationsbausteinen verbunden ist. Der erste Datenkommunikationsbaustein leitet Funktionsbotschaften weiter und ist durch die Überwachungseinheit deaktivierbar. Der zweite Datenkommunikationsbaustein kann Daten zum Umprogrammieren der Steuereinheit und/oder der Überwachungseinheit weiterleiten. Auch Daten zur Diagnose, für Applikationen oder Sonstiges können über den zweiten Datenkommunikationsbaustein weitergegeben werden.The drive system for an electrical machine has a control unit and a monitoring unit, wherein the control unit is connected to two data communication blocks. The first data communication module forwards function messages and can be deactivated by the monitoring unit. The second data communication module can forward data for reprogramming the control unit and / or the monitoring unit. Also data for diagnosis, for applications or other can be passed on the second data communication block.
Damit ist der Eingang für Funktionsbotschaften getrennt von dem Eingang für Applikationen und für das Überspielen neuer Software. Beim Übertragen neuer Software kann der Eingang für Funktionsbotschaften deaktiviert werden. Das hat den Vorteil, dass in diesem Zeitraum keine falschen oder unsinnigen Daten über diesen Eingang übertragen werden oder Abläufe unsynchron werden können. Dies dient der Fehlervermeidung.This means that the input for function messages is separate from the input for applications and for the transfer of new software. When transferring new software, the input for function messages can be deactivated. This has the advantage that in this period no false or unreasonable data can be transmitted via this input or processes can become unsynchronized. This serves to avoid errors.
Die Überwachung der entsprechenden Komponenten bzw. Signale und ggf. die Einleitung einer Fehlerreaktion bzw. geeigneter Maßnahmen erfolgt autark, d.h. unabhängig von einer Anwenderreaktion bzw., bei einem Einsatz in einem Kraftfahrzeug, unabhängig von einer Reaktion des Fahrers.The monitoring of the corresponding components or signals and, if appropriate, the initiation of an error reaction or suitable measures takes place independently, i. regardless of a user reaction or, when used in a motor vehicle, regardless of a driver's reaction.
Als Reaktion auf einen erkannten Fehler sind unterschiedliche Fehlerreaktionen möglich. Beispielsweise kann die elektrische Maschine außer Betrieb gesetzt werden. Je nach Typus der elektrischen Maschine kann dazu die Endstufe gesperrt werden oder es wird die elektrische Maschine über die Endstufe kurzgeschlossen. Der Anwender kann im Fehlerfall durch optische oder akustische Signale informiert werden. In response to a detected error, different error responses are possible. For example, the electric machine can be put out of operation. Depending on the type of electrical machine, the output stage can be disabled or the electrical machine is short-circuited via the power stage. The user can be informed in the event of a fault by optical or acoustic signals.
Eine besonders günstige Fehlerreaktion ist die Aktivierung eines Notmodus zum Betreiben der elektrischen Maschine.A particularly favorable error response is the activation of an emergency mode for operating the electric machine.
Bei Auftreten eines Fehlers kann ein Reset des Systems durchgeführt werden. Unter einem Reset wird das Überführen eines Systems in einen kontrollierten Zustand verstanden. Dies kann durch einen Software-Funktionsaufruf ausgelöst werden (ROM-, RAM-Test etc.) oder durch Hardwaremaßnahmen wie Watchdog, Power-on-Reset, oder ähnliches. Mit einem Reset kann ein System, dass sich in einem fehlerhaften oder undefinierten Zustand befindet, wieder in einen erlaubten und definierten Zustand gebracht werden. Damit erhöht sich die Verfügbarkeit des Systems.If an error occurs, the system can be reset. A reset is understood to mean the transfer of a system to a controlled state. This can be triggered by a software function call (ROM, RAM test, etc.) or by hardware measures such as watchdog, power-on reset, or the like. With a reset, a system that is in a faulty or undefined state can be restored to a permitted and defined state. This increases the availability of the system.
Tritt ein Fehler nur für eine bedeutungslos kurze Zeit auf oder liegt ein Fehler vor, der das ordnungsgemäße Verfahren nicht beeinträchtigt, so kann eine Fehlerreaktion unterbleiben. Beispielsweise kann für eine gewisse Zeit der letzte fehlerfreie Wert den, wegen des Fehlers nicht vorliegenden, aktuellen Wert ersetzen. Erst wenn der Fehler länger als erlaubt andauert, wird eine Fehlerreaktion ausgelöst(Entprellung).If an error occurs only for a meaningless short time, or if there is an error that does not affect the proper operation, an error response may be omitted. For example, for a certain time, the last error-free value may replace the current value that is not present because of the error. Only when the error lasts longer than allowed, an error reaction is triggered (debouncing).
In einer Ausführungsform des Ansteuersystems ist die Überwachungseinheit über eine Datenleitung mit der Steuereinheit verbunden, über welche die Steuereinheit einen Reset-disable-Steuerbefehl an die Überwachungseinheit weitergeben kann, um die Übertragung eines Reset-Steuerbefehls (von der Überwachungseinheit an die Steuereinheit) zu unterbinden.In one embodiment of the drive system, the monitoring unit is connected via a data line to the control unit, via which the control unit can pass a reset-disable control command to the monitoring unit to prevent the transmission of a reset control command (from the monitoring unit to the control unit).
Wird die Steuereinheit neu geflasht (dies bezeichnet das Überspielen neuer oder aktualisierter Software), so findet in dieser Zeit keine normale Kommunikation mit der Überwachungseinheit statt. Diese Situation könnte die Überwachungseinheit als Fehler in der Steuereinheit interpretieren. Als Reaktion würde die Überwachungseinheit einen Reset der Steuereinheit durchführen. Diese Reaktion ist unerwünscht. Daher ist vorgesehen, dass die Steuereinheit einen Reset unterbinden kann. In der oben beschriebenen Ausführungsform schickt die Steuereinheit dazu einen Reset-disable-Steuerbefehl an die Überwachungseinheit. Eine solche Funktionalität ist unkritisch, da sie nur die durch das Reset neu erworbene Verfügbarkeit des Systems bei Auftreten eines Fehlers einschränkt, nicht aber ihrerseits Fehler erzeugen kann.If the control unit is re-flashed (this refers to the dubbing of new or updated software), there will be no normal communication with the monitoring unit during this time. This situation could interpret the monitoring unit as an error in the control unit. In response, the monitoring unit would perform a reset of the control unit. This reaction is undesirable. Therefore, it is provided that the control unit can prevent a reset. In the embodiment described above, the control unit sends to a reset-disable control command to the monitoring unit. Such functionality is not critical, as it only restricts the availability of the system acquired by the reset when an error occurs, but can not itself generate errors.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:
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1 Einen schematischen Aufbau der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, -
2 ein Beispiel für den zeitlichen Verlauf des Istmoments und der zugehörigen Grenzmomente in Momentenmodus und Lademodus, -
3 eine Darstellung der erlaubten Wertebereiche für das Istmoment mit den zugehörigen Grenzwerten in Momentenmodus, Lademodus und Drehzahlmodus, -
4 eine Darstellung der erlaubten Wertebereiche für das Istmoment mit den zugehörigen Grenzwerten in Moment-0-Notmodus, Lade-Notmodus und VMStart-Notmodus.
-
1 A schematic structure of the device for carrying out the method, -
2 an example of the time profile of the actual torque and the associated torque limits in torque mode and charging mode, -
3 a representation of the permitted value ranges for the actual torque with the associated limit values in torque mode, charging mode and speed mode, -
4 a representation of the permitted value ranges for the actual torque with the associated limit values intorque 0 emergency mode, charge emergency mode and VMStart emergency mode.
Elektrische Maschinen
Die elektrische Maschine
Über die Endstufe
Das Ansteuersystem weist eine Steuereinheit
Die Steuereinheit
In der Steuereinheit
Die Steuereinheit
Die Überwachungseinheit
Weitere Details und Ausführungsformen der Steuereinheit
Wie bereits beschrieben ist die Steuereinheit
Die Datenkommunikationsbausteine
Ebenso können die Datenbausteine
Während der Übertragung neuer Software durch den Datenkommunikationsbaustein
Steuereinheit
Die Steuereinheit
Die Steuereinheit
Sowohl die Steuereinheit
Dem Ansteuersystem kann eine weitere nicht dargestellte Überwachungsebene zugeordnet sein, welche durch ein Frage-/Antwort-Prinzip die ordnungsgemäße Funktionsweise des Ansteuersystems bzw. der Steuereinheit
Zur Energieversorgung des Ansteuersystems und der elektrischen Maschine
Die Ansteuerung der elektrischen Maschine
Zunächst wird der Momentenmodus im dargestellten Beispiel im Motorbetrieb betrieben. Der Sollwert
Die Änderung des Sollwertes Mmax erfolgt übergangslos als Sprungfunktion. Das Istmoment M_ist passt sich dem Sollwert Mmax an, indem es sich asymptotisch an Mmax annähert. Dies führt bei der Änderung von Mmax = 100 Nm auf Mmax = 50 Nm und bei der Änderung von Mmax = 50 Nm auf Mmax = -100 Nm dazu, dass M_ist während der Annäherung an den neuen Sollwert (
Die zulässigen Grenzwerte
Der untere Grenzwert
Aus dem Generatorbetrieb des Momentenmodus wechselt die elektrische Maschine
Im Lademodus wird eine Sollspannung Usoll vorgegeben, die von einer Istspannung Uist umgesetzt werden soll. Dazu muss ein entsprechend geeignetes negatives Moment
Das
Beim Wechsel vom Momentenmodus in den Lademodus wechselt Mmax von einem variablen Vorgabewert zu einer festen oberen Grenze, die im dargestellten Beispiel ungefähr bei 10 Nm liegt. Der Wechsel erfolgt als Sprung. Ebenso springt
Die nachfolgende Tabelle stellt die Steuergrößen der verschiedenen Betriebsmodi dar:
Die Momentenregelung der Betriebsmodi ist in
Im Momentenmodus soll das Moment
Im Motorbetrieb des Momentenmodus soll ein positives Istmoment
Im Generatorbetrieb des Momentenmodus soll durch Abbremsen der elektrischen Maschine Strom generiert werden. Es muss also ein negatives Istmoment
Im Lademodus wird die elektrische Maschine
Im Drehzahlmodus ist die Drehzahl die Größe, welche konstant zu halten oder nach den Wünschen des Verbrauchers variiert werden soll. Die zu steuernde Größe ist die Drehzahl der elektrischen Maschine Nist. Sie wird über die vom Datennetz
Wenn Nsoll größer oder gleich Nist ist, so ist Mmax der der maximal erlaubte Grenzwert für
Wenn Nsoll kleiner als Nist ist, so ist Mmin der minimal erlaubte Grenzwert für M_ist und ein Regler für die Drehzahl sollte einen negativen Momentensollwert Msoll vorgeben. In diesem Fall ist wird ein leicht positiver Wert für die obere Grenze
Bei einem Ausfall des Datennetzes
In
Im Moment-0-Notmodus wird das Moment M_ist auf Null geregelt. Dazu werden die internen Grenzwerte
Im Lade-Notmodus wird die elektrische Maschine
Der Drehzahlmodus wird insbesondere für das Starten eines Verbrennungsmotors benötigt. Um diese Funktion auch bei Ausfall des Datennetzes
Im VMStart-Notmodus ist die Drehzahl der elektrischen Maschine Nist die zu steuernde Größe. Sie wird über die intern vorgegebene Solldrehzahl Nsoll_int gesteuert. Der Sollwert für das Moment
Bevorzugt entspricht der Sollwert für das Moment
Wenn Nist kleiner oder gleich Nsoll_int ist, so ist Mmax der Sollwert für
Wenn Nist größer als Nsoll_int ist, so ist Mmin der Sollwert für
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