DE102016221459A1

DE102016221459A1 - Verfahren zur Bestimmung einer Drehwinkelposition einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE102016221459A1
Application number: DE102016221459.4A
Authority: DE
Inventors: Bastian Reineke; Jonathan Mueller; Wolfgang Fischer; Stefan Grodde
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2016-11-02
Filing date: 2016-11-02
Publication date: 2018-05-03
Also published as: WO2018082902A1; CN109891072A; CN109891072B

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung einer Drehwinkelposition (α,α) einer Welle (17), insbesondere einer Kurbelwelle (17') einer Brennkraftmaschine (112), welche mit einer elektrischen Maschine (30), umfassend einen Rotor (32) und einen Stator (33), mit zumindest einer Phasenwicklung (U, V, W), direkt oder übersetzt gekoppelt ist, wobei zumindest ein Phasensignal (U, U, U, I, I, I) der elektrischen Maschine (30) zumindest einen Wert (W, W, W, W, W, W) aufweist, der jeweils wenigstens einmal pro Umdrehung des Rotors (32) auftritt, wobei ein Auftrittszeitpunkt zumindest eines Werts (W, W, W, W, W, W), zur Bestimmung einer Drehwinkellage (α) des Rotors (32) genutzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehwinkelposition (α,α) der Welle aus der Drehwinkellage (α) des Rotors (32) und einem Winkelversatz (ϑ) berechnet wird. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine entsprechende Recheneinheit, die zur Durchführung des Verfahrens eingerichtet ist, sowie ein Computerprogramm zur Durchführung des Verfahrens.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung einer Drehwinkelposition einer Kurbelwelle, welche mit einer elektrischen Maschine, umfassend einen Rotor und einen Stator mit zumindest einer Phasenwicklung, direkt oder übersetzt gekoppelt ist.
Stand der Technik
Die Drehwinkelposition und die Drehzahl der Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine sind wesentliche Eingangsgrößen für viele Funktionen der elektronischen Motorsteuerung. Zu ihrer Ermittlung, können auf einem mit der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine rotierenden Körper in gleichen Winkelabständen Markierungen vorgesehen sein. Das Vorbeistreichen einer Markierung infolge der Kurbelwellendrehung, kann durch einen Sensor erfasst und als elektrisches Signal an eine Auswertelektronik weitergegeben werden.
Diese Elektronik bestimmt für die jeweilige Drehwinkelposition der Kurbelwelle, das jeweils hierfür hinterlegte Signal für die Markierung bzw. misst eine Zeitdifferenz zwischen zwei Markierungen und kann aufgrund des bekannten Winkelabstands zweier Markierungen zueinander, die Winkelgeschwindigkeit und daraus die Drehzahl ermitteln. Bei Kraftfahrzeugen, insbesondere Motorrädern, Mopeds oder Krafträdern, können die Markierungen beispielweise durch Zähne eines metallischen Zahnrads, eines sogenannten Geberrads, bereitgestellt werden, welche durch ihre Bewegung in dem Sensor eine Änderung des Magnetfelds bewirken. Eine Lücke von einigen Zähnen kann als Bezugsmarke zur Erkennung der absoluten Position dienen.
Während bei Pkws zumeist 60-2 Zähne verwendet werden (gleichmäßige Verteilung von 60 Zähnen, wobei zwei ausgespart bleiben), kommt bei Motor- bzw. Krafträdern beispielweise auch 36-2, 24-2 oder 12-3 Zähne zum Einsatz. Bei diesem indirekten Prinzip der Drehgeschwindigkeitsbestimmung bzw. Drehwinkelpositionsbestimmung der Kurbelwelle, wird die Auflösung des Drehzahlsignals bzw. die absolute Erfassung der Drehwinkelposition durch die Anzahl der Zähne und durch eine sichere Erkennung der Bezugsmarke bestimmt.
Bei jedem modernen Fahrzeug mit Brennkraftmaschine, ist ein Generator verbaut, der durch die Drehung der Kurbelwelle angetrieben wird und elektrische Signale liefert, die zur Versorgung des Fahrzeugs mit elektrischer Energie und dem Aufladen der Fahrzeugbatterie dienen. Der vorgesehene Betrieb eines Fahrzeugs ohne diesen Generator, ist nicht oder nur für kurze Zeit möglich.
Eine Nutzung der elektrischen Ausgangsgrößen einer über die Kurbelwelle angetriebenen elektrischen Maschine (Generator), wird beispielweise in der EP 0 664 887 B1 zur Drehzahlbestimmung verwendet. Hierzu wird eine Phase des Generators als Referenz zur Verfügung gestellt, an welcher eine pulsierende Gleichspannung anliegt. Eine derartige Anordnung kann zudem dafür herangezogen werden, anhand der jeweiligen Phasensignale auch eine Abschätzung der Drehwinkelposition des Rotors der elektrischen Maschine und dadurch auch eine Drehwinkelposition der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine zu ermitteln, die jeweils direkt oder übersetzt miteinander gekoppelt sind. Eine hochaufgelöste Drehzahlbestimmung bzw. eine hochaufgelöste Bestimmung der Drehwinkelposition der Kurbelwelle bzw. des Rotors der elektrischen Maschine, ist hierbei jedoch nicht realisiert.
Es wäre daher wünschenswert, eine Möglichkeit anzugeben, auch ohne den Einsatz zusätzlicher Bauteile eine hochaufgelöste Drehwinkelposition des Rotors der elektrischen Maschine bzw. der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine, die zur Steuerung einer Brennkraftmaschine verwendbar ist, zu erhalten.
Offenbarung der Erfindung
Erfindungsgemäß wird ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung.
Vorteile der Erfindung
Bei einem Verfahren zur Bestimmung einer Drehwinkelposition einer Welle, vorzugsweise einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine, insbesondere einer Brennkraftmaschine eines Kraftrades, welche mit einer elektrischen Maschine, umfassend einen Rotor und einen Stator mit zumindest einer Phasenwicklung direkt oder übersetzt, jedoch mit fester Winkelrelation zwischen dem Rotor der elektrischen Maschine und der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine, gekoppelt ist, wird aus zumindest einem Phasensignal der elektrischen Maschine, das zumindest einen Wert aufweist, der jeweils wenigstens einmal pro Umdrehung des Rotors der elektrischen Maschine auftritt, zur Bestimmung der Drehwinkellage des Rotors genutzt, wobei die Drehwinkelposition der Kurbelwelle aus der Drehwinkellage des Rotors und einem weiteren Winkelversatz berechnet wird. Grundsätzlich kann die Welle auch die Welle des Rotors sein, die mit dem Rotor drehfest gekoppelt ist.
Aufgrund der festen Kopplung der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine und des Rotors der elektrischen Maschine, kann bei Kenntnis der Drehwinkellage des Rotors auf die Drehwinkelposition der Kurbelwelle rückgeschlossen werden. Die exakte Drehwinkellage des Rotors ist aus einer unbelasteten elektrischen Maschine direkt aus der Leerlaufspannung der elektrischen Maschine ablesbar, da die relative Phasenlage der Leerlaufspannung mit der Drehwinkellage des Rotors übereinstimmt.
Diese Relation gilt jedoch für eine belastete elektrische Maschine nicht, da es aufgrund des Stromflusses zu einer Verschiebung der Phasenlage kommt und entsprechend die Ausgangsspannung der elektrischen Maschine, die der Phasenspannung zumindest einer Phase der elektrischen Maschine entspricht, nicht mehr mit der der Drehwinkellage des Rotors übereinstimmt. Dieser Versatz der Winkellage zwischen der Ausgangsspannung der elektrischen Maschine und der tatsächlichen Winkellage des Rotors der elektrischen Maschine, wird gemeinhin als Polradwinkel bezeichnet.
Somit kann durch eine Bestimmung der Drehwinkellage des Rotors und durch eine entsprechende Korrektur der Drehwinkellage durch den Winkelversatz des Polradwinkels eine Bestimmung der Drehwinkelposition der Kurbelwelle mit verbesserter Genauigkeit und somit höherer Güte bereitgestellt werden.
Folglich lässt sich direkt aus den internen Signalen der elektrischen Maschine, eine hochaufgelöste Bestimmung der Drehwinkelposition der Kurbelwelle bereitstellen, wodurch auf ein entsprechendes Geberrad zur Ermittlung der Drehwinkelposition bzw. der Drehzahl und der hiermit verbundenen Sensorik verzichtet werden kann. Hierdurch können Kosten eingespart werden, was insbesondere in Bezug auf günstigere Mopeds bzw. Leichtkrafträder von Vorteil ist. Zudem können die Steuerfunktionen, wie z. B. die Positionsberechnung der Einspritzung, Momentenberechnung bzw. Lernfunktionen zum genauen Bestimmen der OT-Lage und dergleichen, deutlich verbessert werden.
Die Phasensignale können auf verschiedene Weise gewonnen werden. Möglich ist beispielsweise eine Betrachtung der Phasenspannungen gegeneinander, eine Betrachtung der Phasenspannungen über die Dioden eines angeschlossenen Gleichrichters gegen dessen Potential der Ausgangsklemmen, sofern der Stator der elektrischen Maschine in Sternschaltung mit abgreifbarem Sternpunkt ist, eine Betrachtung der Ausgangsspannung der Stränge gegen den Sternpunkt oder eine vergleichbare Auswertung der Phasenströme.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung, weisen die Werte aufsteigende Flanken des Phasensignals und abfallende Flanken des Phasensignals auf, bzw. sind entsprechend mit den aufsteigenden Flanken des Phasensignals und den abfallenden Flanken des Phasensignals korreliert, wobei die aufsteigenden Flanken des Phasensignals und/oder die abfallenden Flanken des Phasensignals zur Bestimmung der Drehwinkellage des Rotors herangezogen werden. Derartige Flanken des Phasensignals können grundsätzlich für eine besonders einfache Ermittlung des Auftretens eines charakteristischen Werts bzw. einer Schwelle des Phasensignals herangezogen werden, da diese besonders einfach im Verlauf eines Phasensignals mittels einer entsprechenden Schaltung erkennbar sind. Eine derartige Schaltung kann insbesondere in Form eines sogenannten Schmitt-Triggers ermittelt werden. Somit begrenzen eine aufsteigende Flanke und eine absteigende Flanke eines der Phasensignale einen Winkelbereich des Rotors, der von diesem innerhalb eines Zeitbereichs überstrichen wird. Dieser Winkelbereich bzw. dieses Winkelinkrement kann daher beim Erkennen einer aufsteigenden und/oder einer abfallenden Flanke des Phasensignals erkannt werden. Durch ein Heranziehen sowohl einer aufsteigenden Flanke und einer abfallenden Flanke desselben Phasensignals und/oder von aufsteigenden Flanken und/oder abfallenden Flanken unterschiedlicher Phasensignale, insbesondere direkt zeitlich benachbarter Phasensignale, kann die Genauigkeit einer Drehwinkelpositionsbestimmung der Kurbelwelle entsprechend erhöht werden. Es ist weiter bevorzugt, dass für eine Ermittlung der Drehwinkelposition sowohl zumindest eines der Phasenspannungssignale der statorseitigen Phasen bzw. zumindest ein Phasenstromsignal herangezogen werden können.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der Polradwinkel bedingte Winkelversatz anhand einer Relation ermittelt, die eine Konstante und eine inverse Proportionalität zur Drehzahl der elektrischen Maschine aufweist. Hierbei ist es besonders bevorzugt, dass die elektrische Maschine einen Regler zur Regelung der Bordnetzspannung, insbesondere der Batteriespannung, aufweist, wobei der Regler derart betrieben wird, dass der Winkelversatz stets invers proportional zur Drehzahl der elektrischen Maschine ist. Ein derartiger Regler, insbesondere ein Spannungsregler für eine Batterie, der zur Batterie parallel geschaltet sein kann, wird hierbei insbesondere im linearen Arbeitsbereich geregelt. Hierfür kann beispielsweise ein Stellglied, insbesondere ein Leistungstransistor verwendet werden, der im Triodenbereich arbeitet.
Durch eine derartige Regelung kann eine Ausgangsspannung (gleichgerichtete Phasenspannungen) bereitgestellt werden, die nahezu konstant in Bezug auf die Batteriespannung bzw. die Spannung des Bordnetzes eingeregelt wird. Der Winkelversatz zwischen Ausgangsspannung und Ausgangsstrom am Gleichrichter verschwindet in erster Näherung, da der den Phasen nachgeordnete Gleichrichter in Kombination mit einem größeren Energiespeicher im Bordnetz, z.B. einer Kfz-Batterie, näherungsweise als ohmsche Last wirkt. Somit kann gewährleistet werden, dass der Winkelversatz bzw. der Polradwinkel durch eine Konstante und einen Term, der invers proportional zur Drehzahl der elektrischen Maschine ist, angenähert werden kann. Hierdurch ergibt sich eine deutlich vereinfachte Ermittlung des Winkelversatzes bzw. des Polradwinkels, was eine noch genauere Ermittlung der Drehwinkelposition der Kurbelwelle zulässt.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens, wird die Drehzahl der elektrischen Maschine aus einer Zeitdifferenz zwischen zumindest zwei der Auftrittszeitpunkte der Werte des Phasensignals bestimmt.
Auf diese Weise kann auf besonders einfache Art und Weise ohne die Verwendung zusätzlicher Sensoren und eines Geberrads, die Drehzahl direkt aus den Phasensignalen der elektrischen Maschine bestimmt werden, die ohnehin vorhanden sind.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens, wird die Drehwinkelposition der Kurbelwelle durch Addition der Drehwinkellage des Rotors und des Winkelversatzes berechnet.
Auf diese Weise kann besonders einfach die tatsächliche Drehwinkelposition der Kurbelwelle, durch eine einfache Ermittlung der Drehwinkellage des Rotors aus den Phasensignalen und dem auf die zuvor beschriebene Weise ermittelten Winkelversatz bzw. den Polradwinkel, berechnet werden, ohne das hierfür die Verwendung weiterer Sensoren bzw. die Verwendung eines Geberrads erforderlich ist.
Dies ist insbesondere bei Verfahren für Krafträder, insbesondere kostengünstigen Klein-und/oder Leichtkrafträdern, von Vorteil, da dort zum Teil kein Geberrad vorhanden ist oder ein Geberrad grundsätzlich eine unzureichende Genauigkeit aufweist. Zum anderen kann mit Hilfe der Erfindung auch auf ein Geberrad verzichtet werden, was einen entsprechenden Kostenvorteil mit sich bringt.
Alternativ kann jedoch auch eine vorhandene Drehwinkelpositionsmessung mittels eines Geberrads und eines Sensors unterstützt werden und die Auflösung entsprechend verbessert werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens, wird das Phasensignal (U_U, U_V, U_W, I_U, I_V, I_W) durch mehrere magnetische Erreger der elektrischen Maschine (30) erzeugt, wobei einer der magnetischen Erreger derart von den restlichen Erregern abweichend betrieben wird, dass das von diesem einen Erreger erzeugte Phasensignal (U_U, U_V, U_W, I_U, I_V, I_W) einen von den sonstigen Phasensignalen der sonstigen Erregen abweichenden Wert annimmt. Dies ist besonders vorteilhaft, da hierdurch eine feste Referenzposition festlegbar ist, um die Drehwinkellage des Rotors und daraus die Drehwinkelposition der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine zu bestimmen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, werden die Phasensignale der elektrischen Maschine mittels einer elektronischen Schaltung, insbesondere einem Motorsteuergerät verarbeitet. Dies ist besonders vorteilhaft, da für die exakte Drehwinkelpositionsbestimmung der Kurbelwelle kein weiteres Steuergerät implementiert werden muss, wobei auf Ressourcen zurückgegriffen werden kann, die ohnehin bereits vorhanden sind.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird die Drehwinkelposition der Kurbelwelle zur Steuerung der Brennkraftmaschine verwendet. Eine Erfassung und Verarbeitung der Phasensignale der elektrischen Maschine durch das Motorsteuergerät, und eine entsprechende Ermittlung der Drehwinkelposition der Kurbelwelle aus der Drehwinkellage des Rotors und dem Winkelversatz, kann entsprechend zur Steuerung der Zündzeitpunkte bzw. des Moments der Brennkraftmaschine im Steuergerät der Brennkraftmaschine herangezogen werden, das die Brennkraftmaschine ohnehin steuert. Somit kann sowohl die Steuerung der Brennkraftmaschine, als auch eine verbesserte Ermittlung der Drehwinkellage der Kurbelwelle im Motorsteuergerät zusammengefasst werden, wodurch sich weitere Synergieeffekte ergeben. Hierfür weist die verwendete Recheneinheit, die vorzugsweise als Motorsteuergerät für die Brennkraftmaschine ausgebildet ist, eine entsprechende integrierte Schaltung und/oder einen auf einem Speicher gespeichertes Computerprogramm auf, die zur Durchführung der zuvor beschriebenen Verfahrensschritte eingerichtet sind.
Die Implementierung des Verfahrens in Form eines Computerprogramms, das vorzugsweise auf einem Datenträger, insbesondere einem Speicher in Form von Software gespeichert ist, und in der Recheneinheit zur Ausführung des Verfahrens zur Verfügung steht bzw. das Vorsehen einer integrierten Schaltung, insbesondere eines ASIC, ist vorteilhaft, da dies besonders geringe Kosten verursacht, insbesondre dann, wenn ein ausführendes Steuergerät noch für weitere Aufgaben genutzt wird, und daher ohnehin vorhanden ist. Geeignete Datenträger zur Bereitstellung des Computerprogramms sind insbesondere magnetische, optische und elektrische Speicher, wie sie vielfach aus dem Stand der Technik bekannt sind.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnungen.
Figurenliste

1 zeigt schematisch ein Geberrad mit Sensor, insbesondere zur Drehzahlbestimmung gemäß dem Stand der Technik;
2a bis c zeigen eine schematische Darstellung einer an eine Brennkraftmaschine gekoppelten elektrischen Maschine (a, b), und die dazugehörigen Signalverläufe (c);
3 zeigt schematisch eine elektrische Maschine, mit den entsprechenden zugehörigen Phasensignalen;
4a und 4b zeigen mögliche Spannungsverläufe der Phasen einer dreiphasigen elektrischen Maschine;
5a und 5b zeigen ein einphasiges vereinfachtes Ersatzschaltbild einer elektrischen Maschine (a), sowie das dazugehörige Zeigerdiagramm der Phasenspannungsvektoren (b);
6 zeigt eine Reglerschaltung, die einem Gleichrichter einer elektrischen Maschine nachgelagert ist und zur Regelung der Batteriespannung eingerichtet ist, und
7 und 8 zeigen den Verlauf des Winkelversatzes bzw. des Polradwinkels über der Drehzahl der elektrischen Maschine (7) und den Winkelversatz bzw. den Polradwinkel über der Flankenzeit zwischen den Flanken eines Phasensignals (8).

Ausführungsform(en) der Erfindung
In 1 sind schematisch ein Geberrad 20 und ein zugehöriger induktiver Sensor 10 dargestellt, wie sie im Stand der Technik zur Drehzahlbestimmung bzw. zur näherungsweisen Ermittlung der Drehwinkelposition der Kurbelwelle benutzt werden. Das Geberrad 20 ist dabei fest mit einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine verbunden und der Sensor 10 ist ortsfest an einer geeigneten Stelle angebracht.
Das Geberrad 20, üblicherweise aus einem ferromagnetischen Material, weist Zähne 22 auf, die an der Außenseite mit einem Abstand 21 zwischen zwei Zähnen 22 angeordnet sind. An einer Stelle auf der Außenseite weist das Geberrad 20 eine Lücke 23 in der Länge einer vorbestimmten Anzahl von Zähnen auf. Diese Lücke 23 dient als Bezugsmarke zur Erkennung einer absoluten Position des Geberrads 20.
Der Sensor 10 weist einen Stabmagnet auf, an welchem ein weichmagnetischer Polstift angebracht ist. Der Polstift wiederum ist von einer Induktionsspule 13 umgeben. Bei Rotation des Geberrads laufen abwechselnd Zähne 22 und zwischen jeweils zwei Zähnen liegende Leerräume an der Induktionsspule 13 des Sensors 10 vorbei. Da das Geberrad und somit auch die Zähne 22 aus einem ferromagnetischen Material sind, wird bei der Rotation in der Spule ein Signal induziert, womit zwischen einem Zahn 22 und einem Luftspalt unterschieden werden kann.
Durch Korrelation einer Zeitdifferenz zwischen zwei Zähnen mit einem Winkel, den diese zwei Zähne einschließen, können die Winkelgeschwindigkeit bzw. die Drehzahl und darüber hinaus auch die entsprechende Winkelposition der Kurbelwelle näherungsweise berechnet werden.
An der Lücke 23 weist das induzierte Signal in der Induktionsspule einen anderen Verlauf auf, als bei den ansonsten sich mit Leerräumen abwechselnden Zähnen 22. Auf diese Art ist eine absolute Positionsmarke, jedoch nur in Bezug auf eine volle Kurbelwellenumdrehung, möglich.
In 2a ist eine Brennkraftmaschine 112 abgebildet, an die direkt oder übersetzt gekoppelt eine elektrische Maschine 30 angebunden ist, wobei die elektrische Maschine 30 durch die Kurbelwelle 17' der Brennkraftmaschine 112 angetrieben wird. Somit weist die Drehzahl n_Gen der elektrischen Maschine 130 und die Drehzahl n_BKM der Kurbelwelle 17' sowie die Winkelposition α₁ des Rotors der elektrischen Maschine 30 und die Drehwinkelposition α der Kurbelwelle 17' ein festes Verhältnis zueinander auf. Der elektrischen Maschine 30 ist zudem ein Laderegler LR zugeordnet, der die Batterie B innerhalb des Bordnetzes 110, entsprechend der noch verbleibenden Kapazität der Batterie B, mit Energie versorgt. Des Weiteren ist eine Recheneinheit, insbesondere ein Motorsteuergerät 122 vorgesehen, das Daten über eine Kommunikationsverbindung 124 mit der elektrischen Maschine 30 bzw. mit der Brennkraftmaschine 112 austauscht und dazu eingerichtet ist, die Brennkraftmaschine 112 und die elektrische Maschine 30 entsprechend anzusteuern.
In 2b ist die elektrische Maschine 30 nochmals in vergrößerter Form schematisch dargestellt. Die elektrische Maschine 30 weist einen eine Welle 17 aufweisenden Rotor 32 mit einer Erregerwicklung und einem Stator 33 mit Ständerwicklung auf. Es handelt sich daher um eine fremderregte Maschine, wie sie insbesondere bei Kraftfahrzeugen üblich ist. Insbesondere für Krafträder, insbesondere bei Klein- und Leichtkrafträdern, werden jedoch meist Motoren mit Permanentmagneten, d. h. permanenterregte elektrische Maschine eingesetzt. Im Rahmen der Erfindung können grundsätzlich beide Arten von elektrischen Maschinen verwendet werden, wobei insbesondere das erfindungsgemäße Verfahren nicht von der Verwendung der jeweiligen Art der elektrischen Maschine - permanenterregte elektrische Maschine oder fremderregte elektrische Maschine - abhängt.
Beispielhaft ist die elektrische Maschine 30 als Drehstromgenerator ausgebildet, in welcher drei zueinander um 120° phasenverschobenen Phasenspannungssignale induziert werden. Derartige Drehstromlichtmaschinen werden üblicherweise als Generatoren in modernen Kraftfahrzeugen verwendet und sind für die Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet. Im Rahmen der Erfindung können grundsätzlich alle elektrischen Maschinen unabhängig von der Anzahl ihrer Phasen verwendet werden, wobei insbesondere das erfindungsgemäße Verfahren nicht von der Verwendung der jeweiligen Art der elektrischen Maschine abhängt.
Die drei Phasen des Drehstromgenerators 30 sind mit U, V, W bezeichnet. Über das als Plusdioden 34 und Minusdioden 35 ausgebildete Gleichrichtelement, werden die an den Phasen abfallenden Spannungen gleichgerichtet. Zwischen den Polen B+ und B- liegt somit eine Generatorspannung U_G, bei welcher der Minuspol auf Masse liegt, an. Von einem derartigen Drehstromgenerator 30 werden beispielsweise eine Batterie B bzw. andere Verbraucher innerhalb des Bordnetzes 110 versorgt.
In 2c sind drei Diagramme dargestellt, die die zugehörigen Spannungsverläufe gegenüber dem Drehwinkel des Rotors 32 der elektrischen Maschine 30 zeigen. Im oberen Diagramm sind die Spannungsverläufe an den Phasen U, V, W und die zugehörige Phasenspannung U_P eingetragen. Allgemein versteht sich, dass die in diesem Diagramm und in den nachfolgenden Diagrammen angegebenen Zahlen und Wertebereiche lediglich exemplarisch sind, und daher die Erfindung im Grundsatz nicht beschränken.
Im mittleren Diagramm ist die Generatorspannung U_G, die durch die Hüllkurven der positiven und negativen Halbwellen der Spannungsverläufe U, V, W gebildet wird, gezeigt.
Im unteren Diagramm ist schließlich die gleichgerichtete Generatorspannung U_G- (vgl. 2a), zusammen mit dem Effektivwert U_Geff dieser Generatorspannung U_G-, die zwischen B+ und B- anliegen, gezeigt.
In 3 ist schematisch der Stator 33 mit den Phasen U, V, W, sowie den Plusdioden 34 und Minusdioden 35 aus 2a gezeigt. Grundsätzlich versteht sich, dass die hier abgebildeten Gleichrichterelemente in Form von Plusdioden 34 und Minusdioden 35 im Falle eines aktiven Gleichrichters auch als Transistoren, insbesondere MOSFETs (Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor), ausgebildet sein können (nicht dargestellt). Zudem ist die im Folgenden benutzte Nomenklatur der auftretenden Spannungen und Ströme dargestellt.
U_U, U_V, U_W bezeichnen die Phasenspannungen der zugehörigen Phasen U, V, W, wie sie zwischen einem Außenleiter und dem Sternpunkt des Stators 33 abfallen. U_UV, U_VW, U_WU, bezeichnen die Spannungen zwischen zwei Phasen bzw. deren zugehörigen Außenleitern.
I_U, I_V, I_W bezeichnen die Phasenströme vom jeweiligen Außenleiter einer Phase U, V, W zum Sternpunkt. I bezeichnet den Gesamtstrom aller Phasen nach der Gleichrichtung.
In 4a sind nun drei Phasenspannungen U_U, U_V, U_W mit Potentialbezug auf B- in drei Diagrammen gegenüber der Zeit dargestellt, wie sie in einem Generator mit einem Außenpolläufer mit sechs Permanentmagneten auftreten. Diese Darstellung einer elektrischen Maschine 30, mit einer dreiphasigen Statorwicklung 33 ist lediglich beispielhaft zu sehen, wobei grundsätzlich, ohne Beschränkung der Allgemeinheit, das erfindungsgemäße Verfahren auch auf einem Generator mit einer entsprechend bedarfsgerechten Anzahl an Phasen oder Permanentmagneten oder Erreger-Spulen ausführbar ist. Ebenfalls können statt einer Stern-Verschaltung der Stator-Spulen auch eine Dreiecks-Verschaltung oder weitere Verschaltungsweisen gewählt werden.
Bei einer elektrischen Maschine 30 mit Stromabgabe, ist der Verlauf der Phasenspannungen U_U, U_V, U_W in erster Näherung rechteckförmig. Dies erklärt sich insbesondere dadurch, dass durch die Generatorspannung entweder die Plus- oder die Minusdioden in Flussrichtung leiten, und daher entweder in etwa 15-16 Volt (Batterieladespannung bei 12V Bleisäure-Akkumulator und Spannung an Plusdioden), oder Minus 0,7-1 Volt (Spannung an Minusdioden), gemessen wird. Bezugspotential der Messung ist jeweils Masse. Es können auch andere Bezugspotentiale wie zum Beispiel der Sternpunkt des Stators gewählt werden. Diese ergeben abweichende Signalverläufe ändern jedoch nicht die auswertbaren Informationen, deren Gewinnung und Auswertung.
Grundsätzlich können die Phasensignale (U_U, U_V, U_W, I_U, I_V, I_W) auf verschiedene Weise gewonnen werden. Möglich ist beispielsweise eine Ermittlung der Phasenspannungen gegeneinander (U_UV, U_UW, U_WU), eine Ermittlung der Phasenspannungen über die Dioden eines angeschlossenen Gleichrichters gegen dessen Ausgangsklemmen (B+, B-), sofern der Stator der elektrischen Maschine in Sternschaltung mit abgreifbarem Sternpunkt ist, eine Betrachtung der Ausgangsspannung der Stränge gegen den Sternpunkt (U_U, U_V, U_W) oder eine vergleichbare Auswertung der Phasenströme.
In 4b sind die Phasenspannungen U_U, U_V, U_W aus 4a in einem Diagramm zusammen aufgetragen. Hierbei ist deutlich der gleichmäßige Phasenversatz zu erkennen.
Während einer vollen Umdrehung des Rotors 32 der elektrischen Maschine 30, werden die Spannungssignale durch sechs Magnete (insbesondere Permanentmagnete), die sogenannten Polpaare, sechs Mal wiederholt. Dementsprechend treten pro Phase, d. h. pro Phasenspannung U_U, U_V, U_W pro Umdrehung des Rotors 32 sechs fallende Flanken FL_D und sechs steigende Flanken FLu (für die jeweiligen Phasen FL_UU, FL_VU, FL_WU und FL_UD, FL_VD, FL_WD) auf.
Diese Flanken legen einen Winkelabschnitt fest, nämlich genau den Winkelabschnitt, der durch die Magnete entlang des radialen Umfangs des Stators abgedeckt ist. Demnach lässt sich bei Erkennen der jeweiligen Flanken FL_U, bzw. FL_D, bei Kenntnis eines absoluten Bezugspunkts pro Umlauf, der beispielsweise anhand eines Referenzmagneten mit von den sonstigen Magneten abweichender Charakteristik der Phasenspannung U_U, U_V, U_Wgekennzeichnet ist, ermittelt werden.
Mit geeigneten Mitteln können nun sowohl die fallenden Flanken FL_D als auch die steigenden Flanken FLu erkannt werden. Beispielsweise kann für jede Phasenspannung mittels eines sogenannten Schmitt-Triggers ein TTL-Signal generiert und an ein Steuergerät übermittelt werden. Die benötigten Schmitt-Trigger können entweder im Steuergerät oder in der Steuerelektronik, beispielsweise einem Steuergerät, einem Regler für die Batteriespannung und/oder im Fall eines aktiven Gleichrichters, im jeweiligen Generatorregler integriert oder diesen auch extern zugeordnet sein. Die einzelnen TTL-Signale können insbesondere für den Fall der Verwendung eines Steuergerät, insbesondere eines Motorsteuergeräts 122 (vgl. 2a), über je eine Leitung, oder durch eine vorgelagerte Kombinationselektronik oder anderes geeignet zusammengefasst, über nur eine Datenleitung 124 (vgl. 2a) übermittelt werden.
In 4b sind den Enden der jeweiligen fallenden Flanken der Phasenspannung U_U, U_V, U_W jeweils Werte W_U, W_V, W_W zugeordnet, die auch als W_Ud, W_Vd, W_Wd bezeichnet werden. Gleichermaßen können auch den steigenden Flanken FLu entsprechende Werte W_Uu, W_Vu, W_Wu zugeordnet werden. Diese Werte können der Erkennung einer Drehwinkellage α₁ des Rotors 32 bzw. einem durch die Polpaare des Stators 33 festgelegten Winkelinkrements dienen. Auch eine Erkennung der Drehwinkellage α₁ des Rotors 32 anhand der Plateaubereiche der Phasensignale oder anderen Bereichen dazwischen ist möglich. Gleichermaßen können die Werte auch dazu genutzt werden, anhand von Zeitdifferenzen Δt₁, Δt₂, Δt₃, die Drehzahl des Generators zu ermitteln.
Hierbei treten bei einer gleichmäßigen Anordnung der sechs Permanentmagnete in der elektrischen Maschine 30, insgesamt 18 fallende Flanken FLd und somit 18 zugehörige Werte pro Umdrehung in jeweils gleichen Abständen zueinander auf. Während eine Zeitdifferenz Δt₁, Δt₂, oder Δt₃ wird somit ein Winkel 360°/18 = 20° überstrichen. Wie bereits eingangs erwähnt, kann dies auch zur Erkennung der Drehwinkellage α₁ des Rotors 32 herangezogen werden, wobei die beispielhaft ermittelten 20° das detektierbare Winkelinkrement darstellt. Zudem lässt sich hieraus auch die Winkelgeschwindigkeit ω_i ermitteln. Diese ergibt sich aus ω_i = 20°/Δt_i und die dazugehörige Drehzahl n_i aus n_i = (ω_i/360°·60s/min in Umdrehungen pro Minute.
Es versteht sich grundsätzlich, dass alternativ zu den fallenden Flanken FL_D auch die steigenden Flanken zur Ermittlung der Drehwinkellage α₁ des Rotors 32 als auch zur Ermittlung der Momentandrehzahl n_Gen der elektrischen Maschine 30 verwendbar sind. Durch die doppelte Anzahl an Werten pro Umdrehung, ergibt sich dementsprechend eine höhere Auflösung, sowohl der Drehwinkellage α₁ des Rotors 32, als auch der Drehzahl n_Gen. Zudem können die Flanken der Phasen auf vielfältige weitere Art und Weise ausgewertet werden, beispielsweise durch die zeitlichen Abstände der steigenden Flanken FL_U und fallenden Flanken FL_D jeweils der gleichen Phasen oder von den jeweiligen Phasen zueinander oder durch den zeitlichen Abstand von steigenden Flanken FL_U bzw. fallenden Flanken FL_D der gleich Phase, oder aller Phasen zusammen.
Neben den aufsteigenden Flanken FL_U und abfallenden Flanken FL_D können für eine verbesserte Auflösung der Ermittlung der Drehwinkellage α₁ des Rotors 32 bzw. einer Drehzahlerkennung n_Gen, auch die Nulldurchgänge der Phasensignale U_U, U_V, U_W herangezogen werden.
Die tatsächliche Drehwinkellage α₁ des Rotors 32 und dessen Welle 17 und damit die Drehwinkelposition α der Kurbelwelle 17', lassen sich aus den elektrischen Signalen der elektrischen Maschine 30, insbesondere den Phasensignalen U_U, U_V, U_W, bzw. den dazugehörigen Phasenströmen I_U, I_V, I_W lediglich mit unzureichender Genauigkeit bestimmen, da im Falle einer belasteten elektrischen Maschine 30 infolge des Stromflusses, es zu einem systematischen Fehler in Form eines Winkelversatzes zwischen der Phasenlage der Phasensignale U_U, U_V, U_W, bzw. I_U, I_V, I_W und der tatsächlichen Drehwinkellage α₁ des Rotors 32 kommt. Dies wird in den nachfolgenden Abbildungen näher erläutert.
In 5a ist eine schematische Darstellung eines einphasigen vereinfachten Ersatzschaltbilds einer elektrischen Maschine gezeigt, und in 5b ist entsprechend die Beziehung zwischen den einzelnen Spannungen bzw. Strömen und deren relativer Phasenversatz zueinander in einem Zeigerdiagramm dargestellt. Die aus diesem Einphasenersatzschaltbild ermittelten Erkenntnisse lassen sich grundsätzlich auch auf eine mehrphasige elektrische Maschine, wie sie beispielsweise in der vorangegangenen Beschreibung gezeigt ist, übertragen. Aus dem einphasigen Ersatzschaltbild der elektrischen Maschine aus 5 a) und dem zugehörigen, in 5 b) gezeigten Zeigerdiagramm, lässt sich eine Spannungsgleichung für eine belastete elektrische Maschine herleiten, diese lautet wie folgt: $U_{P} = jX * I + U,$
wobei U der Ausgangsspannung der elektrischen Maschine 30, U_P der Leerlaufspannung der elektrischen Maschine ohne Belastung und l * jX dem Spannungsabfall U_X, der aufgrund des Stromflusses durch die elektrische Maschine und aufgrund der Reaktanz X der elektrischen Maschine im Generator abfällt, entspricht.
Hierbei entspricht die Leerlaufspannung U_P der elektrischen Maschine 30, der idealen induzierten Spannung, die mit der Drehwinkellage α₁ des Rotors 32 bezüglich der Phase übereinstimmt. Hierbei ist entsprechend der Winkelversatz ϑ, der dem Polradwinkel entspricht, gleich null. Somit spiegelt die Phasenbeziehung der Leerlaufspannung U_P exakt der geometrischen Bewegung des Rotors 32 wieder und gibt somit dessen exakte Winkellage - im unbelasteten Zustand der elektrischen Maschine 30 - an.
Aufgrund der Belastung der elektrischen Maschine 30 und des daraus resultierenden Stromflusses I, eilt die Ausgangsspannung U des belasteten Generators 30 in Bezug auf deren Phase der induzierten Leerlaufspannung U_P hinterher, wobei sich der Winkelversatz zwischen U und U_P durch den Winkelversatz ϑ, dem sogenannten Polradwinkel ergibt. Dieser ist grundsätzlich abhängig vom Spulenstrom I und ohne Kenntnis des Spulenstroms I nicht ohne weiteres berechenbar.
Zudem ergibt sich der Winkel zwischen Ausgangsspannung U und Strom I durch die angeschlossene Last und beträgt für einen rein ohmschen Verbraucher φ = 0°. Die ideale induzierte Spannung (Leerlaufspannung) U_P der elektrischen Maschine, ergibt sich als Produkt aus Maschinenkonstanten, der Erregung, und der Winkelgeschwindigkeit. Im Falle einer permanenterregten Maschine ergibt sich eine konstante Erregung durch die verwendeten Permanentmagnete und damit eine zur Winkelgeschwindigkeit proportionale ideale induzierte Spannung. Aus dem Zeigerdiagramm aus 5 b) ergibt sich somit für den Winkelversatz ϑ: $(cos (ϑ) = (U + sin (φ) *X*I) {/U}_{p} .$
Bei Verwendung eines linear arbeitenden Spannungsreglers 40 bzw. einer Ansteuerung eines Stellgliedes 42 für einen Spannungsreglers 40 , das beispielsweise in Form eines Leistungstransistors ausgebildet ist und im linearen Bereich (Triodenbereich) arbeitet, lässt sich die Ausgangsspannung U der elektrischen Maschine 30 nahezu konstant (in Bezug auf die Batteriespannung) einregeln. Weiterhin führt die Verwendung eines Gleichrichters (34, 35) mit einer nachgeschalteten Batterie (B) am Ausgang des Generators 30 näherungsweise zu einer rein ohmschen Last, auch wenn im Bordnetz kleinere Kapazitäten auftreten können. Hiermit geht entsprechend der Winkelversatz zwischen Ausgangsspannung U und Strom I, φ, gegen 0, wobei der Summand aus der zuvor genannten Formel (sin (φ) * X * I) ebenfalls gegen 0 geht und damit verschwindet.
Die Leerlaufspannung U_P ist grundsätzlich proportional zur Drehzahl n_Gen der elektrischen Maschine 30. Somit vereinfacht sich die zuvor genannte Formel, unter der Annahme einer im Wesentlichen konstanten Amplitude der Ausgangsspannung U und der Annahme, dass φ gegen Null geht und somit der zweite Summand verschwindet, auf die Relation: $ϑ_{a p r o x} = {cos}^{- 1} (const {./n}_{Gen}),$
wobei sich die Konstante const. im Wesentlichen aus der konstanten Ausgangsspannung U und dem konstanten und damit nicht von der Drehzahl n_Gen abhängigen Anteil der Leerlaufspannung U_P ergibt.
Wählt man eine Darstellung der Formel für ϑ_aprox in Abhängigkeit der Flankenzeit t_Gen statt der Drehzahl n_Gen, ergibt sich folgender Zusammenhang von ϑ_prox und t_Gen: $ϑ_{aprox} = {cos}^{- 1} (const {.' * t}_{Gen}),$
wobei const.‘ neben den konstanten Faktoren von oben noch den konstanten Faktor zur Berechnung der Flankenzeit t_Gen in Sekunden aus der Drehzahl n_Gen in Umdrehungen pro Minute (rpm) enthält.
Im relevanten Zeitbereich für typische Verbrennungsmotoren von Leerlauf bis ca. 15000 rpm lässt sich diese Beziehung näherungsweise durch eine Geradengleichung mit negativer Steigung beschreiben und ermöglicht damit eine hohe Recheneffizienz in der Anwendung. Wie bereits eingangs dargestellt, haben die angegebenen Wertebereiche lediglich erläuternden Charakter und sollen die Erfindung nicht beschränken.
Bei einer derartigen Ausgestaltung der Batterieregelung bzw. einer entsprechenden Regelung der Batteriespannung derart, dass das jeweilige Stellglied 42 im linearen Bereich betrieben wird, kann der Winkelversatz ϑ in erster Näherung auch ohne Kenntnis des Stromflusses I hinreichend genau abgeschätzt werden, was eine sehr verlässliche Ermittlung des Winkelversatzes ϑ zwischen der Phasenlage der Phasenspannungen Uu, Uv, Uw und der tatsächlichen Drehwinkellage α₁ des Rotors 32 zulässt. Demnach kann eine aus den Phasenspannungen U_U, U_V, U_W ermittelte Drehwinkellage α_phase des Rotors 32 entsprechend durch den Winkelversatz ϑ, der von der jeweiligen Drehzahl n_Gen abhängt, korrigiert werden. Hieraus kann entsprechend die tatsächliche Drehwinkelposition α der Kurbelwelle 17 der Brennkraftmaschine bzw. der Drehwinkellage α₁ des Rotors 32, ermittelt werden. Diese stehen im Falle einer festen Kopplung zwischen der Welle des Rotors 32 und der Kurbelwelle 17 in einem festen Verhältnis zueinander. Es gilt daher ohne Beschränkung der Allgemeinheit α = α₁, aber α₁ ist in den Phasensignalen U_U, U_V, U_W, I_U, I_V, I_W nicht mehr sichtbar, sobald ein Strom fließt.
Durch entsprechende Ermittlung der unkorrigierten Drehwinkelposition α_phase aus zumindest einem der Phasensignalen U_U, U_V, U_W, I_U, I_V, I_W und die zuvor beschriebene Ermittlung des Polradwinkels ϑ, kann die tatsächliche Winkelposition α₁ durch: $α_{1} \approx α_{Phase} + ϑ$
in besonders guter Näherung ermittelt werden.
In 7 ist die zuvor bezeichnete Relation zwischen dem Winkel 9 und der Drehzahl n_Gen aufgetragen. Diese Daten können beispielsweise in Form eines Kennfeldes in einem jeweiligen Steuergerät 122 hinterlegt werden und die tatsächliche Drehwinkelposition α₁ des Rotors 32 und damit Drehwinkelposition α der Kurbellwelle 17' der Brennkraftmaschine 112 mit deutlich verbesserter Genauigkeit ermittelt werden.
In 8 ist der Winkelversatz ϑ, bzw. der Polradwinkel über der Flankenzeit angegeben, wobei die Flankenzeit die charakteristischen Zeitbereiche der aufsteigenden und abfallenden Flanken FLu und FL_Dder Phasenspannungen U_U, U_V, U_W (vgl. beispielsweise 4a) bezeichnen. Hierbei kann entsprechend der obigen Beschreibung der Verlauf des Winkelversatzes ϑ bzw. des Polradwinkels entsprechend durch eine Gerade mit negativer Steigung angenähert werden. Wie bereits eingangs dargestellt, haben die angegebenen Wertebereiche lediglich erläuternden Charakter und sollen die Erfindung nicht beschränken.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 0664887 B1 [0006]

Claims

Verfahren zur Bestimmung einer Drehwinkelposition (α,α₁) einer Welle (17), insbesondere einer Kurbelwelle (17') einer Brennkraftmaschine (112), welche mit einer elektrischen Maschine (30), umfassend einen Rotor (32) und einen Stator (33) mit zumindest einer Phasenwicklung (U, V, W), direkt oder übersetzt gekoppelt ist, wobei zumindest ein Phasensignal (U_U, U_V, U_W, I_U, I_V, I_W) der elektrischen Maschine (30) zumindest einen Wert (W_Uu, W_Ud, W_Vu, W_Vd, W_Wu, W_Wd) aufweist, der jeweils wenigstens einmal pro Umdrehung des Rotors (32) auftritt, wobei ein Auftrittszeitpunkt zumindest eines Werts (W_Uu, W_Ud, W_Vu, W_Vd, W_Wu, W_Wd) zur Bestimmung einer Drehwinkellage (α_Phase) des Rotors (32) genutzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehwinkelposition (α,α₁) der Welle aus der Drehwinkellage (α_Phase) des Rotors (32) und einem Winkelversatz (ϑ) berechnet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Werte (W_Uu, W_Ud, W_Vu, W_Vd, W_Wu, W_Wd) aufsteigende Flanken (Fl_Uu, Fl_Vu, Fl_Wu) des Phasensignals (U_U, U_V, U_W, I_U, I_V, I_W) und abfallende Flanken (Fl_Ud, Fl_Vd, Fl_Wd) des Phasensignals (U_U, U_V, U_W, I_U, I_V, I_W) aufweisen, wobei die aufsteigenden Flanken (Fl_Uu, Fl_Vu, Fl_Wu) des Phasensignals (U_U, U_V, U_W, I_U, I_V, I_W) und/oder die abfallenden Flanken (Fl_Ud, Fl_Vd, Fl_Wd) des Phasensignals (U_U, U_V, U_W, I_U, I_V, I_W) zur Bestimmung der Drehwinkellage (α_Phase) des Rotors (32) herangezogen werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die ein oder mehrere Phasensignale (U_U, U_V, U_W, I_U, I_V, I_W) wenigstens ein Phasenspannungssignal (Uu, Uv, Uw) und/oder wenigstens ein Phasenstromsignal (I_U, I_V, I_W) umfassen.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Winkelversatz (ϑ) anhand einer Relation (ϑ_aprox) ermittelt wird, die eine Konstante (const) und eine inverse Proportionalität zur Drehzahl (n) der elektrischen Maschine (30) aufweist.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei die elektrische Maschine (30) einen Regler (40) zur Regelung der Bordnetzspannung aufweist, wobei der Regler (40) derart betrieben wird, dass der Cosinus des Winkelversatzes (ϑ) stets invers proportional zur Drehzahl (n) der elektrischen Maschine (30) ist.
Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, wobei die Drehzahl (n) aus einer Zeitdifferenz (Δt₁, Δt₂, Δt₃) zumindest zweier Auftrittszeitpunkte der Werte (W_Uu, W_Ud, W_Vu, W_Vd, W_Wu, W_Wd) bestimmt wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Drehwinkelposition (α) der Welle durch Addition der Drehwinkellage (α_Phase) des Rotors (32), die vorzugsweise aus wenigstens einem Phasensignale (U_U, U_V, U_W, I_U, I_V, I_W) ermittelt wird, und dem Winkelversatz (ϑ) berechnet wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Phasensignal (U_U, U_V, U_W, I_U, I_V, I_W) durch mehrere magnetische Erreger der elektrischen Maschine (30) erzeugt wird, wobei einer der magnetischen Erreger derart von den restlichen Erregern abweichend betrieben wird, dass das von diesem einen Erreger erzeugte Phasensignal (U_U, U_V, U_W, I_U, I_V, I_W) einen von den sonstigen Phasensignalen der sonstigen Erregen abweichenden Wert annimmt.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die ein oder mehreren Phasensignale (U_U, U_V, U_W, I_U, I_V, I_W) der elektrischen Maschine (30) mittels einer elektronischen Schaltung, insbesondere einem Motorsteuergerät (122) verarbeitet werden.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Drehwinkelposition (α, α₁) der Welle (17) zur Steuerung der Brennkraftmaschine (112) verwendet wird.
Recheneinheit, vorzugsweise ein Motorsteuergerät (122) für eine Brennkraftmaschine (12), die durch eine entsprechende integrierte Schaltung und/oder durch ein auf einem Speicher gespeichertes Computerprogramm dazu eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche durchzuführen.
Computerprogramm, das eine Recheneinheit dazu veranlasst, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10 durchzuführen, wenn es auf der Recheneinheit ausgeführt wird.
Maschinenlesbares Speichermedium mit einem darauf gespeicherten Computerprogramm nach Anspruch 12.