DE102018130568A1 - Verfahren und vorrichtung zum überwacheneines fahrzeugeigenen fluidischen subsystems - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum überwacheneines fahrzeugeigenen fluidischen subsystems Download PDF

Info

Publication number
DE102018130568A1
DE102018130568A1 DE102018130568.0A DE102018130568A DE102018130568A1 DE 102018130568 A1 DE102018130568 A1 DE 102018130568A1 DE 102018130568 A DE102018130568 A DE 102018130568A DE 102018130568 A1 DE102018130568 A1 DE 102018130568A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
efficiency
determining
fluidic subsystem
parameters
electrical
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102018130568.0A
Other languages
English (en)
Inventor
Shiming Duan
Yao Hu
Christopher H. Knieper
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GM Global Technology Operations LLC
Original Assignee
GM Global Technology Operations LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GM Global Technology Operations LLC filed Critical GM Global Technology Operations LLC
Publication of DE102018130568A1 publication Critical patent/DE102018130568A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G07CHECKING-DEVICES
    • G07CTIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • G07C5/00Registering or indicating the working of vehicles
    • G07C5/08Registering or indicating performance data other than driving, working, idle, or waiting time, with or without registering driving, working, idle or waiting time
    • G07C5/0808Diagnosing performance data
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H59/00Control inputs to control units of change-speed-, or reversing-gearings for conveying rotary motion
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/12Detecting malfunction or potential malfunction, e.g. fail safe; Circumventing or fixing failures
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/53Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/537Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters
    • H02M7/5387Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a bridge configuration
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/0021Generation or control of line pressure
    • F16H2061/0037Generation or control of line pressure characterised by controlled fluid supply to lubrication circuits of the gearing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/12Detecting malfunction or potential malfunction, e.g. fail safe; Circumventing or fixing failures
    • F16H2061/1208Detecting malfunction or potential malfunction, e.g. fail safe; Circumventing or fixing failures with diagnostic check cycles; Monitoring of failures
    • GPHYSICS
    • G07CHECKING-DEVICES
    • G07CTIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • G07C5/00Registering or indicating the working of vehicles
    • G07C5/008Registering or indicating the working of vehicles communicating information to a remotely located station

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (AREA)
  • Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)

Abstract

Ein Fahrzeug mit einem fluidischen Subsystem, das aus einem Elektromotor, einem Motortreiber und einer Strömungspumpe besteht, die in einem Strömungskreislauf des Fahrzeugs angeordnet ist, wird beschrieben. Eine Steuerung beinhaltet einen Anweisungssatz, der ausführbar ist, um Betriebsparameter zu bestimmen, die dem fluidischen Subsystem zugeordnet sind, und um eine Vielzahl von Wirkungsgradparametern für das fluidische Subsystem basierend auf den Betriebsparametern zu bestimmen. Die Wirkungsgradparameter beinhalten einen hydraulischen Wirkungsgrad, einen elektromechanischen Wirkungsgrad und einen elektrischen Wirkungsgrad. Die Steuerung kann basierend auf den Wirkungsgradparametern einen Gesundheitszustand für das fluidische Subsystem bestimmen und erkennt einen Fehler im fluidischen Subsystem, wenn der Gesundheitszustand kleiner als ein Schwellenwert-Gesundheitszustand ist. Der Fehler kann einem Fahrzeugführer mitgeteilt werden.

Description

  • EINLEITUNG
  • Fahrzeuge können von bordeigenen Überwachungssystemen profitieren, die zum Erkennen des Auftretens eines Fehlers oder eines anderen Hinweises auf die Notwendigkeit eines Service und/oder einer Fahrzeugwartung ausgelegt sind.
  • KURZDARSTELLUNG
  • Ein Fahrzeug beinhaltet ein fluidisches Subsystem, das einen Elektromotor beinhaltet, der elektrisch mit einem Motortreiber verbunden und drehbar mit einer Fluidpumpe verbunden ist, die in einem Fluidkreislauf des Fahrzeugs angeordnet ist, und eine Steuerung, die mit dem Elektromotor, dem Motortreiber und dem Fluidkreislauf in Verbindung steht. Die Steuerung beinhaltet einen Anweisungssatz, der ausführbar ist, um Betriebsparameter zu bestimmen, die dem fluidischen Subsystem zugeordnet sind, und um eine Vielzahl von Wirkungsgradparametern für das fluidische Subsystem basierend auf den Betriebsparametern zu bestimmen. Die Wirkungsgradparameter beinhalten einen hydraulischen Wirkungsgrad, einen elektromechanischen Wirkungsgrad und einen elektrischen Wirkungsgrad. Die Steuerung bestimmt basierend auf den Wirkungsgradparametern einen Gesundheitszustand für das fluidische Subsystem und erkennt einen Fehler im fluidischen Subsystem, wenn der Gesundheitszustand kleiner als ein Schwellenwert-Gesundheitszustand ist. Der Fehler wird einem Fahrzeugführer mitgeteilt.
  • Ein Aspekt der Offenbarung beinhaltet das Fahrzeug einschließlich einer Telematikvorrichtung, wobei die Steuerung konfiguriert ist, um den Fehler über die Telematikvorrichtung an eine externe Steuerung zu übermitteln.
  • Ein weiterer Aspekt der Offenbarung beinhaltet das Bestimmen des elektrischen Wirkungsgrads, was das Bestimmen der elektrischen Gleichstromleistung einschließlich eines Gleichstroms und einer dem Motortreiber zugeführten Gleichspannung, das Bestimmen der elektrischen Wechselstromleistung einschließlich eines Wechselstroms und einer Wechselspannung, die vom Motortreiber an den Elektromotor abgegeben wird, und das Bestimmen des elektrischen Wirkungsgrads basierend auf einem Verhältnis der elektrischen Gleichstromleistung und der elektrischen Wechselstromleistung beinhaltet.
  • Ein weiterer Aspekt der Offenbarung beinhaltet das Bestimmen der elektromechanischen Wirkungsgrads, was das Bestimmen der elektrischen Wechselstromleistung einschließlich eines Wechselstroms und einer Wechselspannung, die vom Motortreiber an den Elektromotor abgegeben wird, das Bestimmen der vom Elektromotor erzeugten mechanischen Leistung, einschließlich einer Drehmomentabgabe und einer Drehzahl des Elektromotors, und das Bestimmen des elektromechanischen Wirkungsgrads basierend auf einem Verhältnis der elektrischen Wechselstromleistung und der mechanischen Leistung beinhaltet.
  • Ein weiterer Aspekt der Offenbarung beinhaltet das Bestimmen des hydraulischen Wirkungsgrads, der das Bestimmen der mechanischen Leistung, die vom Elektromotor auf die Pumpe übertragen wird, einschließlich einer Drehmomentabgabe und einer Drehzahl des Elektromotors, das Bestimmen der von der Pumpe abgegebenen hydraulischen Leistungsabgabe, einschließlich eines Druckunterschieds und eines Massendurchsatzes im Fluidkreislauf, und das Bestimmen des hydraulischen Wirkungsgrads basierend auf einem Verhältnis der mechanischen Leistung und der hydraulischen Leistung beinhaltet.
  • Ein weiterer Aspekt der Offenbarung beinhaltet das Bestimmen des Gesundheitszustandes (SOH) für das fluidische Subsystem basierend auf den Wirkungsgradparametern, was das Bestimmen eines ersten SOH-Parameters basierend auf dem hydraulischen Wirkungsgrad und einem nominalen hydraulischen Wirkungsgrad, das Bestimmen eines zweiten SOH-Parameters basierend auf dem elektromechanischen Wirkungsgrad und einem nominalen elektromechanischen Wirkungsgrad, das Bestimmen eines dritten SOH-Parameters basierend auf dem elektrischen Wirkungsgrad und einem nominalen elektrischen Wirkungsgrad und das Bestimmen des SOH für das fluidische Subsystem basierend auf dem ersten SOH-Parameter, dem zweiten SOH-Parameter und dem dritten SOH-Parameter beinhaltet.
  • Ein weiterer Aspekt der Offenbarung beinhaltet das Bestimmen eines Fehlers in einem Element des fluidischen Teilsystems basierend auf den Wirkungsgradparametern.
  • Ein weiterer Aspekt der Offenbarung beinhaltet das Isolieren des Fehlers im fluidischen Subsystem gegenüber eines aus dem Elektromotor, dem Motortreiber oder der Fluidpumpe basierend auf der Vielzahl von Wirkungsgradparametern.
  • Ein weiterer Aspekt der Offenbarung beinhaltet das Bestimmen eines mit dem Motortreiber verbundenen Fehlers, wenn der elektrische Wirkungsgrad unter einem zugeordneten Schwellenwirkungsgradniveau liegt.
  • Ein weiterer Aspekt der Offenbarung beinhaltet das Bestimmen eines mit dem Elektromotor verbundenen Fehlers, wenn der elektromechanische Wirkungsgrad unter einem zugeordneten Schwellenwirkungsgradniveau liegt.
  • Ein weiterer Aspekt der Offenbarung beinhaltet das Bestimmen eines mit der Pumpe verbundenen Fehlers, wenn der hydraulische Wirkungsgrad unter einem zugeordneten Schwellenwirkungsgradniveau liegt.
  • Ein weiterer Aspekt der Offenbarung beinhaltet die Kommunikation des Fehlers an eine Mensch-Maschine-Schnittstellenvorrichtung in Verbindung mit der bordeigenen Steuerung.
  • Die genannten Merkmale und Vorteile sowie weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Lehren, gehen aus der folgenden ausführlichen Beschreibung von einigen der besten Arten und anderen Ausführungsformen zur Ausführung der vorliegenden Lehren, wie sie in den beigefügten Ansprüchen definiert sind, unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen deutlich hervor.
  • Figurenliste
  • Im Folgenden werden exemplarisch eine oder mehrere Ausführungsformen mit Bezug auf die zugehörigen Zeichnungen beschrieben, in welchen:
    • 1 zeigt schematisch ein an einem Fahrzeug angeordnetes fluidisches Subsystem, das einen Elektromotor beinhaltet, der mit einer Fluidpumpe gekoppelt ist, wobei die Fluidpumpe gemäß der Offenbarung zum Pumpen von Fluid in einem Fluidkreislauf angeordnet ist;
    • 2 zeigt grafisch die Spannung, die gemäß der Offenbarung von der Motorsteuerung auf die elektrische Maschine übertragen wird, den Strom, der von der Motorsteuerung auf die elektrische Maschine übertragen wird, und den gesamten elektrischen Strom, der von der Motorsteuerung auf die elektrische Maschine in Bezug auf die Zeit auf der horizontale Achse übertragen wird;
    • 3 zeigt schematisch ein analytisches Schema zum Bewerten des Stromflusses und der Effizienz im fluidischen Subsystem gemäß der Offenbarung, das mit Bezug auf 1 beschrieben wird; und
    • 4 zeigt schematisch eine Routine, die ausgeführt wird, um eine Ausführungsform des fluidischen Subsystems zu überwachen, die mit Bezug auf 1 beschrieben wird, einschließlich eines Prozesses zum Erkennen und Isolieren eines Fehlers im fluidischen Subsystem während des Fahrzeugbetriebs gemäß der Offenbarung.
  • Die beigefügten Zeichnungen sind nicht unbedingt maßstabsgetreu und stellen eine etwas vereinfachte Darstellung verschiedener bevorzugter Merkmale der vorliegenden Offenbarung dar, wie sie hierin offenbart sind, einschließlich beispielsweise spezifischer Abmessungen, Ausrichtungen, Positionen und Formen. Details, die solchen Merkmalen zugeordnet werden, werden teilweise durch die bestimmte beabsichtigte Anwendungs- und Verwendungsumgebung bestimmt.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • Die Komponenten der offenbarten Ausführungsformen, die hierin beschrieben und veranschaulicht sind, können in einer Vielfalt von verschiedenen Konfigurationen angeordnet und konstruiert sein. Daher ist die folgende ausführliche Beschreibung der Ausführungsformen nicht dazu gedacht, den Umfang der Offenbarung, wie beansprucht, einzuschränken, sondern sie ist lediglich repräsentativ für mögliche Ausführungsformen davon. Obwohl zahlreiche spezielle Einzelheiten in der folgenden Beschreibung dargelegt werden, um ein gründliches Verständnis der hierin offenbarten Ausführungsformen bereitzustellen, können zudem einige Ausführungsformen ohne einige dieser Details in die Praxis umgesetzt werden. Darüber hinaus wurde zum Zwecke der Klarheit technisches Material, das im entsprechenden Stand der Technik verstanden wird, nicht ausführlich beschrieben, um ein unnötiges Verschleiern der Offenbarung zu vermeiden. Darüber hinaus kann die Offenbarung, wie hierin veranschaulicht und beschrieben, in Abwesenheit eines Elements ausgeführt werden, das hierin nicht ausdrücklich offenbart ist.
  • Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, wobei gleiche Bezugszeichen gleichen oder ähnlichen Komponenten in den verschiedenen Figuren entsprechen, veranschaulicht 1 in Übereinstimmung mit den hierin offenbarten Ausführungsformen, schematisch ein fluidisches Subsystem 10, das an einem Fahrzeug angeordnet ist. Das fluidische Subsystem 10 beinhaltet eine Pumpvorrichtung 20, die aus einem Elektromotor 26 besteht, der mit einer Fluidpumpe 28 gekoppelt ist, wobei die Fluidpumpe 28 ein Gehäuse und ein Laufrad beinhaltet, die zum Pumpen von Fluid in einem Fluidkreislauf 30 des Fahrzeugs angeordnet sind (nicht dargestellt). Das Fahrzeug kann, mittels nicht beschränkender Beispiele, als ein Personenkraftwagen, ein leichtes oder schweres Nutzfahrzeug, ein Mehrzweckfahrzeug, ein landwirtschaftliches Fahrzeug, ein Industriefahrzeug/ Lagerhaus-Fahrzeug oder ein Freizeit-Geländefahrzeug ausgelegt sein. Andere Fahrzeuge können Luftfahrzeuge und Wasserfahrzeuge beinhalten.
  • Der Fluidkreislauf 30 kann ein fahrzeugeigener Fluidkreislauf sein, der z. B. ein Servolenkungsfluidsystem, ein Motorkühlungssystem, ein Getriebekühlungssystem usw. beinhaltet. Die Fluidpumpe 28 beinhaltet ein drehbares Laufrad, das mit einer Abtriebswelle einer elektrischen Maschine 26 gekoppelt ist und als eine positive Verdrängungsvorrichtung, eine Zentrifugalvorrichtung oder ein anderes Pumpenelement konfiguriert werden kann. In einer Ausführungsform ist die elektrische Maschine 26 ein dreiphasiger bürstenloser Gleichstromelektromotor. Elektrischer Strom, der von einer Gleichstromquelle 22 stammt, wird der elektrischen Maschine 26 über einen Motortreiber 24 und die zugeordnete Motorsteuerung 34 zugeführt. In einer Ausführungsform ist der Motortreiber 24 ein Wechselrichter, der eine Vielzahl von steuerbaren Schaltern, z. B. IGBTs, beinhaltet, und die Motorsteuerung 34 ist konfiguriert, um die Schalter des Motortreibers 24 zu steuern, der den Gleichstrom von der Gleichstromquelle 22 in Wechselstrom umwandelt, der der elektrischen Maschine 26 zugeführt wird. Stromsensoren 36 können an elektrischen Stromverbindungen angebracht werden, die zwischen dem Motortreiber 24 und der elektrischen Maschine 26 angeordnet sind und der Motorsteuerung 34 eine Wechselstromrückkopplung bereitstellen. Die Motorsteuerung 34 ist mit einer Systemsteuerung 12 verbunden, die den Betrieb verschiedener anderer fahrzeugeigener Systeme überwacht und Befehle zum Betreiben der Motorsteuerung 34 zum Steuern der elektrischen Maschine 26 zum Betreiben der Pumpe 28 zum Pumpen von Fluid durch den Fluidkreislauf 30 basierend auf Betreiberfehlern und anderen Betriebsbedingungen erzeugt. Die Systemsteuerung 12 kommuniziert mit anderen fahrzeugeigenen Steuerungen, z. B. einer Telematikvorrichtung 70, über die Kommunikationsverbindung 14.
  • Diese Anordnung der Elemente des fluidischen Subsystems 10 ist veranschaulichend. In einer Ausführungsform sind die Fluidpumpe 28 und die elektrische Maschine 26 eine eigenständige Vorrichtung, und der Motortreiber 24 und die Motorsteuerung 34 sind physikalisch in die Systemsteuerung 12 integriert, wobei die elektrische Verbindung dazwischen über elektrische Kabel erfolgt. Alternativ können der Motortreiber 24 und die Motorsteuerung 34 physikalisch in die elektrische Maschine 26 integriert werden, die mit der Fluidpumpe 28 gekoppelt ist, und die Motorsteuerung 34 kommuniziert über die Kommunikationsverbindung 14 mit der Systemsteuerung 12.
  • Der Begriff „Steuerung“ und verwandte Begriffe wie Steuermodul, Modul, Steuerung, Steuereinheit, Prozessor und ähnliche Begriffe beziehen sich auf eine oder verschiedene Kombinationen von anwendungsspezifischen integrierten Schaltungen (ASIC), elektronische Schaltung(en), Zentralrechnereinheit(en), z. B. Mikroprozessor(en) und zugehörige nichttransitorische Speicherkomponente(n) in Form von Speicher und Speichergeräten (Lesespeicher, programmierbarer Lesespeicher, Direktzugriff, Festplatte usw.). Die nichttransitorische Speicherkomponente ist in der Lage, maschinenlesbare Befehle in der Form einer oder mehrerer Software- oder Firmware-Programme oder -Routinen, kombinatorischen Logikschaltung(en), Eingabe-/Ausgabeschaltung(en) und -vorrichtungen, Signalaufbereitungs- und Pufferschaltungen und anderen Komponenten zu speichern, auf die durch einen oder mehrere Prozessoren zugegriffen werden kann, um eine beschriebene Funktionalität bereitzustellen. Eingangs-/Ausgangsschaltung(en) und Vorrichtungen beinhalten Analog-/Digitalwandler und verwandte Geräte, die Sensoreingaben mit einer vorgegebenen Abruffrequenz oder in Reaktion auf ein Auslöseereignis überwachen. Software, Firmware, Programme, Befehle, Steuerroutinen, Code, Algorithmen und ähnliche Begriffe beziehen sich auf von einer Steuereinheit ausführbare Befehlssätze, wie z. B. Kalibrierungen und Wertetabellen. Jede Steuerung führt eine oder mehrere Steuerroutinen aus, um gewünschte Funktionen bereitzustellen. Die Routinen können in regelmäßigen Intervallen, wie z. B. während des laufenden Betriebs alle 100 Mikrosekunden, ausgeführt werden. Alternativ dazu können Routinen auch als Reaktion auf das Auftreten eines Auslöseereignisses ausgeführt werden. Der Begriff ,Modell‘ bezeichnet einen prozessorbasierten oder einen über einen Prozessor ausführbaren Code und die zugehörige Kalibrierung, die die physische Existenz einer Vorrichtung oder eines physischen Prozesses simuliert. Die Begriffe ,dynamisch‘ und ,in dynamischer Weise‘ beschreiben Schritte oder Prozesse, die in Echtzeit ausgeführt werden und gekennzeichnet sind durch das Überwachen oder sonstiges Bestimmen der Parameterzustände und dem regelmäßigen oder periodischen Aktualisieren von Parameterzuständen beim Ausführen einer Routine oder zwischen Iterationen beim Ausführen der Routine. Die Begriffe „Kalibrierung“, „Kalibrieren“ und verwandte Begriffe beziehen sich auf ein Ergebnis oder ein Verfahren, das eine tatsächliche oder Standardmessung, die mit einer Vorrichtung verbunden ist, mit einer wahrgenommenen oder beobachteten Messung oder einer befohlenen Position vergleicht. Eine hierin beschriebene Kalibrierung kann auf eine speicherbare parametrische Tabelle, mehrere ausführbare Gleichungen oder eine andere geeignete Form reduziert werden.
  • Die Kommunikation zwischen den Steuerungen und zwischen Steuerungen, Stellgliedern und/oder Sensoren kann über eine Punkt-zu-Punkt-Direktverkabelung, eine Netzwerkkommunikations-Busverbindung, eine drahtlose Verbindung oder eine geeignete Kommunikationsverbindung bewerkstelligt werden und ist durch die Leitung 14 gekennzeichnet. Die Kommunikation beinhaltet den Austausch von Datensignalen auf eine geeignete Art, darunter auch z. B. elektrische Signale über ein leitfähiges Medium, elektromagnetische Signale durch die Luft, optische Signale über Lichtwellenleiter und dergleichen. Datensignale können diskrete, analoge oder digitalisierte analoge Signale beinhalten, die Eingaben von Sensoren und Stellgliedbefehle sowie Kommunikationssignale zwischen Steuereinheiten darstellen. Der Begriff „Signal“ bezieht sich auf eine physisch wahrnehmbare Anzeige, die Informationen übermittelt und kann eine geeignete Wellenform (z. B. elektrische, optische, magnetische, mechanische oder elektromagnetische) umfassen, wie beispielsweise Gleichstrom, Wechselspannung, Sinuswellen, Dreieckswelle, Rechteckwelle, Vibration und dergleichen, die durch ein Medium laufen können. Ein Parameter ist definiert als eine messbare Größe, die eine physikalische Eigenschaft einer Vorrichtung oder eines anderen Elements darstellt, die durch einen oder mehrere Sensoren und/oder ein physikalisches Modell erkennbar ist. Ein Parameter kann einen diskreten Wert aufweisen, z. B. „1“ oder „0“, oder kann stufenlos eingestellt werden.
  • Die Telematikvorrichtung 70 beinhaltet ein drahtloses Telematikkommunikationssystem, das eine externe Fahrzeugkommunikation ermöglicht, einschließlich einer Kommunikation mit einem Kommunikationsnetzwerksystem 90 mit drahtlosen und verdrahteten Kommunikationsfähigkeiten. Die Telematikvorrichtung 70 ist zur zusätzlichen Fahrzeugkommunikation in der Lage, einschließlich einer Kurzbereichs-Fahrzeug-zu-Fahrzeug(V2V - Vehicle-to-Vehicle)-Kommunikation. Alternativ oder zusätzlich weist die Telematiksteuerung 70 ein drahtloses Telematikkommunikationssystem auf, das zu einer drahtlosen Kommunikation mit kurzer Reichweite mit einer tragbaren Vorrichtung fähig ist, beispielsweise einem Mobiltelefon, einem Satellitentelefon oder einer anderen Telefonvorrichtung. In einer Ausführungsform wird das Handheld-Gerät mit einer Softwareanwendung geladen, die ein drahtloses Protokoll zur Kommunikation mit der Telematikvorrichtung 70 beinhaltet. Das Handheld-Gerät ist so angeordnet, dass es eine Kommunikation mit anderen Fahrzeugen durchführt, einschließlich der Kommunikation mit einem externen Server 95 über das Kommunikationsnetzwerk 90. Alternativ oder zusätzlich führt die Telematikvorrichtung 70 die externe Fahrzeugkommunikation direkt durch, indem diese über ein Kommunikationsnetz 90 mit dem externen Server 95 kommuniziert.
  • Die Begriffe „Prognose“, „Prognostik“ und verwandte Begriffe sind mit Datenüberwachung und Algorithmen und Auswertungen verbunden, die einen vorausgehenden Hinweis auf ein wahrscheinliches zukünftiges Ereignis geben, das mit einer Komponente, einem Untersystem oder einem System verbunden ist. Prognostik kann Klassifizierungen beinhalten, die einen ersten Zustand enthalten, der angibt, dass die Komponente, das Untersystem oder das System gemäß ihrer Spezifikation („Grün“ oder „G“) arbeitet, ein zweiter Zustand, der eine Verschlechterung des Betriebs der Komponente, des Untersystems, oder Systems, („Gelb“ oder „G“) anzeigt, und ein dritter Zustand, der einen Fehler im Betrieb der Komponente, des Untersystems oder Systems („Rot“ oder „R“) anzeigt. Die Begriffe „Diagnostik“, „Diagnose“ und verwandte Begriffe sind mit Datenüberwachung und Algorithmen und Auswertungen verbunden, die einen Hinweis auf das Vorhandensein oder Fehlen eines bestimmten Fehlers bei einer Komponente, einem Untersystem oder System geben. Der Begriff „Mitigation“ und verwandte Begriffe sind mit Operationen, Aktionen oder Steuerroutinen verbunden, die dazu dienen, die Auswirkung eines Fehlers in einer Komponente, einem Untersystem oder System zu verringern.
  • Das Überwachen der elektrischen Maschine 26 kann Herausforderungen mit sich bringen, wenn die Motorsteuerung 34 bei hoher Frequenz betrieben wird z. B. bei 50 kHz, aufgrund der Auswirkungen der Dynamik der Strom- und Spannungspegel während des Betriebs und der periodischen Abtastraten der Strom- und Spannungspegel. Der obere Abschnitt von 2 zeigt grafisch die Spannung 210, die von der Motorsteuerung 34 auf die elektrische Maschine 26 übertragen wird, einschließlich der Größenordnungen der Phasenspannungen 212, 214 und 216 in Bezug auf die Zeit auf der horizontalen Achse. Der mittlere Abschnitt von 2 zeigt grafisch den Strom 220, der von der Motorsteuerung 34 auf die elektrische Maschine 26 übertragen wird, einschließlich der Größenordnungen der Phasenströme 222, 224 und 226 in Bezug auf die Zeit und entsprechend der Zeit der Spannung 210. Die Phasenspannungen 212, 214 und 216 und die Phasenströme 222, 224 und 226 sind Beispiele für elektrische Energie, die vom Motortreiber 24 an die elektrische Maschine 26 geliefert werden kann, die mit Bezug auf 1 beschrieben wird. Der untere Abschnitt von 2 zeigt grafisch der gesamten elektrischen Strom 230, der von der Motorsteuerung 34 auf die elektrische Maschine 26 übertragen wird, was zeitlich der Spannung 210 und dem Strom 220 entspricht. Wie dargestellt, können Abtastzeiträume und -zeiten aufgrund einer unvollständigen Messung der Betriebsparameter Abtastfehler in Größenordnungen der Phasenspannung und des Phasenstroms einführen, während der entsprechende gesamte elektrische Strom weniger von Abtastfehlern beeinflusst wird. Diese Ergebnisse sind ein Hinweis darauf, dass elektrische Stromsignale weniger Schwankungen aufweisen als Phasenstrom- und Spannungssignale an die elektrische Maschine 26, und somit robuster und präziser sind und für die Kommunikation mit einer entfernten Steuerung über einen Kommunikationsbus mit niedriger Rate zum Bewerten der betrieblichen Effizienz des fluidischen Subsystems 10 besser geeignet sind.
  • 3 zeigt schematisch ein analytisches Schema zum Bewerten des Stromflusses und der Effizienz im fluidischen Subsystem 10, das von der Gleichstromquelle 22 stammt und zu Arbeit führt, d. h. dem fluidische Strömung 31 im Fluidkreislauf 30. Der Stromfluss beinhaltet Gleichstrom 23 aus der Gleichstromquelle 22 mit zugeordnetem elektrischem Wirkungsgrad 33; Wechselstrom 25 aus dem Motortreiber 24 mit zugeordnetem Treiberwirkungsgrad 35; Drehleistung (Drehmoment) aus der elektrischen Maschine 26 mit zugeordnetem mechanischem oder motorischen Wirkungsgrad 37; Pumpendurchfluss 29 aus der Pumpe 28 mit zugeordnetem Pumpenwirkungsgrad 39; und dem Fluiddurchfluss 31 im Fluidkreislauf 30 mit zugeordnetem Wirkungsgrad 41. Der Batteriewirkungsgrad 33 weist einen Anfangswert auf, der im Betrieb durch Oxidation an den Anschlüssen der Gleichstromquelle 22 und/oder durch Auftreten eines offenen Schaltkreises oder eines Kurzschlusses abnehmen kann. Der Treiberwirkungsgrad 35 weist einen Anfangswert auf, der im Betrieb durch elektromagnetische Störungen, elektromagnetische Entladung, einem Reglerfehler, einem Verstärkerfehler oder einem Softwarefehler abnehmen kann. Der Motorwirkungsgrad 37 weist einen Anfangswert auf, der im Betrieb durch Steckerfehler, Motorentmagnetisierung, Anschluss- oder Spulenoxidation oder Verschleiß abnehmen kann. Der Pumpenwirkungsgrad 39 weist einen Anfangswert auf, der im Betrieb durch Rotorverschleiß oder -fehler, einen Lagerfehler, oder eine Form von physischer Beschädigung des Laufrades abnehmen kann. Der Wirkungsgrad des Schaltkreises 41 weist einen Anfangswert auf, der im Betrieb durch Leckagen, Verunreinigungen, festsitzende Ventile oder Verstopfungen abnehmen kann. Die vorhergehenden Wirkungsgradkategorien lassen sich in elektrischem Wirkungsgrad, elektromechanischem Wirkungsgrad, und hydraulischem Wirkungsgrad unterteilen.
  • Der Wirkungsgrad im fluidischen Subsystem 10 kann in Bezug auf elektrische Leistungsverluste und den daraus resultierenden elektrischen Wirkungsgrad, elektromechanische Leistungsverluste und den daraus resultierenden elektromechanischen Wirkungsgrad, sowie hydraulische Leistungsverluste und den daraus resultierenden hydraulischen Wirkungsgrad bewertet werden.
  • Der elektrische Wirkungsgrad kann wie folgt bestimmt werden: η E C U = P A C P D C = V A c I A C V D C I D C
    Figure DE102018130568A1_0001
    wobei das Folgende gilt:
    • PAC stellt die vom Motortreiber 24 auf den Elektromotor 26 übertragene Wechselstromleistung dar und beinhaltet VAC, das die Wechselspannung darstellt, und IAC, das den Wechselstrom darstellt,
    • PDC stellt die von der Gleichstromquelle 22 an den Motortreiber 24 übertragene Gleichstromleistung dar und beinhaltet VDC, das die Gleichspannung darstellt, und IDC, das den Gleichstrom darstellt.
  • Der elektrische Wirkungsgrad kann als ein Nennwert, d. h. η E C U N o m ,
    Figure DE102018130568A1_0002
    und als ein Istwert, d. h. η E C U A c t ,
    Figure DE102018130568A1_0003
    ausgedrückt werden. Der Nennwirkungsgradwert stellt einen Idealwert für den Wirkungsgrad unter einer vorgegebenen Reihe von Umgebungsbedingungen dar, z. B. Temperatur, Druck usw., wenn die Gleichstromquelle 22 und der Motortreiber 24 unter bestimmten Lastbedingungen betrieben werden und gemäß Herstellungs- und Konstruktionsvorgaben funktionieren. Der tatsächliche Wirkungsgradwert stellt einen Istwert für den Wirkungsgrad unter Echtzeit-Betriebsbedingungen und Echtzeit-Umgebungsbedingungen mit damit verbundenem Verschleiß oder Verschlechterung dar.
  • Ein Echtzeit-Gesundheitszustands-(SOH)-Wert HECU kann für den elektrischen Wirkungsgrad wie folgt bestimmt werden: H E C U = f E C U ( η E C U A c t η E C U N o m )
    Figure DE102018130568A1_0004
    wobei fECU einen kalibrierten skalaren Term darstellt, der basierend auf den vorliegenden Betriebsbedingungen bestimmt wird.
  • Der elektromagnetische Wirkungsgrad kann wie folgt bestimmt werden: η m o t o r = P m e c h P A C = T ω V A C I A C
    Figure DE102018130568A1_0005
    wobei:
    • Pmech die mechanische Leistung darstellt, die basierend auf Drehmoment, T und Drehzahl und ω des Elektromotors 26 bestimmt werden kann; und
    • PAC die elektrische Leistung darstellt, die basierend auf der Eingangsspannung VAC und dem Eingangsstrom IAC zum Elektromotor 26 bestimmt werden kann.
  • Der elektromechanische Wirkungsgrad kann als ein Nennwert, d. h. η M o t o r N o m ,
    Figure DE102018130568A1_0006
    und als ein Istwert, d. h. η M o t o r A c t ,
    Figure DE102018130568A1_0007
    ausgedrückt werden. Der Nennwirkungsgradwert stellt einen Idealwert unter einer vorgegebenen Reihe von Umgebungsbedingungen dar, z. B. Temperatur, Druck usw., wenn die elektrische Maschine 26 und die Pumpe 28 unter bestimmten Lastbedingungen betrieben werden und gemäß Herstellungs- und Konstruktionsvorgaben funktionieren. Der tatsächliche Wirkungsgradwert stellt einen Istwert für den Wirkungsgrad unter Echtzeit-Betriebsbedingungen und Echtzeit-Umgebungsbedingungen mit damit verbundenem Verschleiß oder Verschlechterung dar.
  • Ein Echtzeit-Gesundheitszustand-(SOH)-Wert HMotor kann für den elektromechanischen Wirkungsgrad wie folgt bestimmt werden: H M o t o r = f M o t o r ( η M o t o r A c t η M o t o r N o m )
    Figure DE102018130568A1_0008
    wobei fMotor einen kalibrierten skalaren Term darstellt, der basierend auf den vorliegenden Betriebsbedingungen bestimmt wird.
  • Der hydraulische Wirkungsgrad kann wie folgt bestimmt werden: η p u m p = P h y d r P w o r k = Δ P α f l o w T ω
    Figure DE102018130568A1_0009
    wobei:
    • Phydr eine hydraulische Leistung darstellt, die basierend auf einem Druckunterschied ΔP und einem Massendurchsatz αflow im Fluidkreislauf 30 bestimmt werden kann, und
    • Pwork die mechanische Leistung darstellt, die basierend auf Drehmoment, T und Drehzahl und ω der Pumpe 28 bestimmt werden kann; und
  • Der hydraulische Wirkungsgrad kann als ein Nennwert, d. h. η P u m p N o m ,
    Figure DE102018130568A1_0010
    , und als ein Istwert, d. h. η P u m p A c t ,
    Figure DE102018130568A1_0011
    ausgedrückt werden. Der Nennwirkungsgradwert stellt einen Idealwert unter einer vorgegebenen Reihe von Umgebungsbedingungen dar, z. B. Temperatur, Druck usw., wenn die Pumpe 28 unter bestimmten Lastbedingungen im Fluidkreislauf 30 arbeitet und beide nach Herstellungs- und Konstruktionsspezifikationen funktionieren. Der tatsächliche Wirkungsgradwert stellt einen Istwert für den Wirkungsgrad unter Echtzeit-Betriebsbedingungen und Echtzeit-Umgebungsbedingungen mit damit verbundenem Verschleiß oder Verschlechterung dar.
  • Ein Echtzeit-Gesundheitszustands-(SOH)-Wert HPump kann für den hydraulischen Wirkungsgrad wie folgt bestimmt werden: H P u m p = f P u m p ( η P u m p A c t η P u m p N o m )
    Figure DE102018130568A1_0012
    wobei fPump einen kalibrierten skalaren Term darstellt, der basierend auf den vorliegenden Betriebsbedingungen bestimmt wird.
  • Ein SOH-Term für das fluidische Subsystem 10 kann wie folgt in Bezug auf den elektrischen Wirkungsgrad, den elektromechanischen Wirkungsgrad und den hydraulischen Wirkungsgrad bestimmt werden: H s y s = H E C U × H M o t o r × H P u m p
    Figure DE102018130568A1_0013
  • Der SOH-Term für das fluidische Subsystem 10 kann bei jedem einer Vielzahl von Betriebsbedingungen bestimmt werden, die einen Bereich von Durchflussraten, Drücken, Umgebungsbedingungen und anderen Faktoren umfassen, und einer Filterung unterzogen werden.
  • Die Istwerte für den elektrischen Wirkungsgrad ηECU, den elektromechanischen Wirkungsgrad ηMotor und den hydraulischen Wirkungsgrad ηPump können ausgewertet werden, um einen Fehler im fluidischen Subsystem 10 zu isolieren, wenn der SOH, d. h. Hsys, über EQ bestimmt wird. 7, gibt das Auftreten eines Fehlers im fluidischen Subsystem 10 an. Tabelle 1 zeigt eine wahrscheinliche Stelle einer Vielzahl von Fehlern im fluidischen Subsystem 10 in Bezug auf die Wirkungsgrade. In Tabelle 1 wird das „X“ verwendet, um eine Stelle und die Wahrscheinlichkeit eines Fehlers anzuzeigen, wenn der entsprechende Wirkungsgrad unter einen Schwellenwert fällt. Diese Informationen können verwendet werden, um einen Fehler zum Zwecke der Wartung des fluidischen Subsystems 10 zu isolieren. Tabelle 1
    Fehlerort ηECU ηMotor ηPump
    Motortreiber/ Motorsteuerung X
    Motor - kurz X
    Motor - Widerstandserhöhung X
    Motor - Entmagnetisierung X
    Pumpe - Lager X X
    Pumpe - Laufrad X
    Schaltkreis - Leckage X
    Schaltkreis - Ventil X
  • Die Schwere eines Fehlers kann anhand der Größe der Abweichung von den Nennwirkungsgradwerten geschätzt werden. Die Datenaufzeichnung kann eine periodische und/oder ereignisbezogene Aufzeichnung von Betriebsparametern, die Einzelzeitpunkteaufzeichnung von Betriebsparametern und/oder die fortlaufende Zeitpunkteaufzeichnung von Betriebsparametern für eine bestimmte Zeitdauer, wie beispielsweise vor und/oder nach dem Auslösen eines Ereignisses, beinhalten. Eine derartige Datenaufzeichnung kann unter Verwendung von kreisförmigen Speicherpuffern oder einer anderen geeigneten Speichervorrichtung erreicht werden.
  • 4 stellt schematisch eine Routine 400 dar, die ausgeführt wird, um eine Ausführungsform des fluidischen Subsystems 10 zu überwachen, die mit Bezug auf 1 an einem Fahrzeug beschrieben wird. Die Routine 400 beinhaltet einen Prozess zum Erkennen und Isolieren eines Fehlers im fluidischen Subsystem 10 während des Fahrzeugbetriebs. Tabelle 2 enthält eine Aufschlüsselung, in der die numerisch gekennzeichneten Blocks und die entsprechenden Funktionen wie folgt und entsprechend der Routine 400 aufgeführt sind. Die Lehren hierin in Bezug auf die funktionalen bzw. logischen Blockkomponenten bzw. verschiedene Verarbeitungsschritte beschrieben sein. Es ist zu beachten, dass derartige Blockkomponenten aus Hardware, Software- und/oder Firmware-Komponenten aufgebaut sein können, die konfiguriert wurden, um die spezifizierten Funktionen auszuführen. Tabelle 2
    BLOCK BLOCKINHALTE
    401 Start
    402 Fehler mit Gleichstromquellenfehler?
    404 Fehler an elektrischer Maschine, Motortreiber, Sensoren?
    406 Begrenzung der mechanischen Leistung?
    408 Wurde der Betriebspunkt kürzlich aktualisiert?
    410 Berechnung der momentanen Energieeffizienz
    412 Aktualisierung der Effizienzkurven
    414 Abschätzung SOH
    416 Reise beendet?
    418 Wirkungsgradwerte und SOH speichern
    420 Kommunizieren von SOH, Wirkungsgrad
    422 Fehlerisolierung durchführen
    423 Ende
  • Die Schritte der Routine 400 können in einer geeigneten Reihenfolge ausgeführt werden und sind nicht auf die Reihenfolge, die mit Bezug auf 4 beschrieben ist, beschränkt. Die Bezeichnung „1“ gibt an, dass die zugeordnete Bedingung erfüllt ist, und die Bezeichnung „0“ gibt an, dass die zugeordnete Bedingung nicht erfüllt ist. Die Routine 400 leitet das Ausführen während des Fahrzeugbetriebs (401) ein und beinhaltet das Bestimmen des Auftretens eines Fehlers im Rahmen der Gleichstromquelle 22 (402) und das Bestimmen des Auftretens eines Fehlers im Rahmen des Motortreibers 24 und der elektrischen Maschine 26 (404), wobei das Auftreten solcher Fehler unter Verwendung von Sensoren, Simulationen und Fehlerüberwachungsroutinen bestimmt werden kann, die periodisch, z. B. als Elemente von bordeigenen Diagnoseroutinen, ausgeführt werden.
  • Ein erkanntes Auftreten eines Fehlers im Rahmen der Gleichstromquelle 22 (402)(1) oder im Rahmen des Motortreibers 24 oder der elektrischen Maschine 26 (404)(1) führt zu einem Ende der vorliegenden Iteration der Routine 400. Wenn kein Fehler im Rahmen der Gleichstromquelle 22 (402)(0), des Motortreibers 24 und der elektrischen Maschine 26 (404)(0) erkannt wird, bestimmt die Routine 400, ob dem fluidischen Subsystem 10 eine Betriebsbegrenzung, wie beispielsweise eine obere Leistungsbegrenzung, eine vorgegebene Begrenzung eines Betriebsmittels usw, (406) auferlegt wurde. Wenn es eine vorgegebene Betriebsbegrenzung (406)(1) gibt, endet die gegenwärtige Iteration der Routine. Wenn es keine vorgeschriebene Betriebsbegrenzung (406)(0) gibt, überprüft die Routine, ob der Betriebspunkt kürzlich aktualisiert wurde (408), und wenn ja (408)(1), endet die aktuelle Iteration der Routine. Wenn der Betriebspunkt kürzlich nicht aktualisiert wurde (408)(0), bestimmt die Routine mit Hilfe von EQS Werte für den elektrischen Wirkungsgrad ηECU, den elektromechanischen Wirkungsgrad ηMotor und den hydraulischen Wirkungsgrad ηPump.1, 3 und 5 und Betriebsparameter, die während des Betriebs (410) erfasst wurden. Die den jeweiligen Systemen zugeordneten Effizienzkurven können auch basierend auf den erfassten Daten, einschließlich der Betriebsparameter (412), aktualisiert werden. Die Routine schätzt dann den SOH des fluidischen Subsystems 10 unter Verwendung von EQS. 2, 4, 6 und 7 (414). Die Routine 400 wird iterativ ausgeführt, bis die aktuelle Fahrt endet (416)(0). Wenn die aktuelle Fahrt endet (416)(1), werden die SOH und die Effizienzwerte erfasst und in einer nichtflüchtigen Speichervorrichtung im Fahrzeug (418) gespeichert und über die Telematikvorrichtung 70 (420) an einen Server außerhalb des Fahrzeugs übermittelt. Die Routine 400 wertet die SOH und die Effizienzwerte im Zusammenhang mit den Informationen über den Standort und die Wahrscheinlichkeit eines Fehlers im Rahmen des fluidischen Subsystems 10 aus, in Tabelle 1 (422) dargestellt sind. Dazu gehört eine Synthese von Mustern auf Systemebene, die mit den hierin beschriebenen Wirkungsgradparameter verbunden sind, einschließlich Tabelle 1. Die Routine 400 übermittelt die Ergebnisse über die Telematikvorrichtung 70 an den Server 95 außerhalb des Fahrzeugs, und diese Iteration endet (423).
  • Durch die Verwendung der mit Bezug auf die 2-1, 2-2 und 2-3 beschriebenen Stromsignale sind die von der Routine 400 verwendeten Daten im Vergleich zu Phasenstrom-/Spannungsmessungen in einem bürstenlosen Motor stabiler, robuster und präziser. Darüber hinaus eignen sich die Daten für die Kommunikationsbus mit niedriger Rate zur Ferndiagnose und Prognoseroutine.
  • Das Flussdiagramm und die Blockdiagramme in den Flussdiagrammen veranschaulichen die Architektur, die Funktionalität und den Betrieb möglicher Implementierungen von Systemen, Verfahren und Computerprogrammprodukten gemäß verschiedener Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. In dieser Hinsicht kann jeder Block in den Flussdiagrammen oder Blockdiagrammen ein Modul, ein Segment oder einen Abschnitt eines Codes darstellen, der zum Implementieren der spezifizierten logischen Funktion(en) einen oder mehrere ausführbare Befehle umfasst. Es wird auch darauf hingewiesen, dass jeder Block der Blockdiagramme und/oder Flussdiagrammdarstellungen und Kombinationen von Blöcken in den Blockdiagrammen und/oder Flussdiagrammdarstellungen durch Spezialzweck-Hardware-basierte Systeme, die die spezifizierten Funktionen oder Vorgänge durchführen, oder Kombinationen von Spezialzweck-Hardware und Computerbefehlen implementiert werden können. Diese Computerprogrammanweisungen können auch in einem computerlesbaren Medium gespeichert sein, das eine Steuerung oder eine andere programmierbare Datenverarbeitungsvorrichtung steuern kann, um in einer bestimmten Art und Weise zu funktionieren, sodass die im computerlesbaren Medium gespeicherten Befehle einen Herstellungsartikel erzeugen, einschließlich Anweisungen, die die Funktion/den Vorgang, die/der in dem Flussdiagramm und/oder Blockdiagrammblock oder Blöcken angegeben ist, implementieren.
  • Während die ausführliche Beschreibung und die Zeichnungen oder Figuren die vorliegenden Lehren unterstützen und beschreiben, wird der Umfang der vorliegenden Lehren jedoch einzig und allein durch die Ansprüche definiert. Während einige der besten Ausführungsformen und anderen Arten zur Ausführung der vorliegenden Lehren ausführlich beschrieben wurden, sind verschiedene alternative Konstruktionen und Ausführungsformen zur Umsetzung der vorliegenden Lehren, die in den hinzugefügten Ansprüchen definiert sind, möglich.

Claims (10)

  1. Verfahren zum Überwachen eines in einem Fahrzeug angeordneten fluidischen Subsystems, wobei das fluidische Subsystem einen Elektromotor beinhaltet, der elektrisch mit einem Motortreiber verbunden ist und drehbar mit einer Fluidpumpe verbunden ist, die in einem Fluidkreislauf angeordnet ist, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Bestimmen von Betriebsparametern, die dem fluidischen Subsystem zugeordnet sind; Bestimmen einer Vielzahl von Wirkungsgradparametern für das fluidische Subsystem basierend auf den Betriebsparametern, wobei die Wirkungsgradparameter einen hydraulischen Wirkungsgrad, einen elektromechanischen Wirkungsgrad und einen elektrischen Wirkungsgrad beinhalten; Bestimmen eines Gesundheitszustandes für das fluidische Subsystem basierend auf den Wirkungsgradparametern; Erfassen eines Fehlers im fluidischen Subsystem, wenn der Gesundheitszustand kleiner als ein Schwellenwert des Gesundheitszustandes ist; und Übermitteln des Fehlers an eine bordeigene Steuerung.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Bestimmen des elektrischen Wirkungsgrads das Folgende umfasst: Bestimmen der elektrischen Gleichspannung einschließlich eines Gleichstroms und einer Gleichspannung, die dem Motortreiber zugeführt werden; Bestimmen der elektrischen Wechselstromleistung, einschließlich eines Wechselstroms und einer Wechselspannung, die dem Elektromotor vom Motortreiber zugeführt werden; und Bestimmen des elektrischen Wirkungsgrads basierend auf einem Verhältnis zwischen der elektrischen Gleichstromleistung und der elektrischen Wechselstromleistung.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei Bestimmen des elektromechanischen Wirkungsgrads das Folgende umfasst: Bestimmen der elektrischen Wechselstromleistung, einschließlich eines Wechselstroms und einer Wechselspannung, die dem Elektromotor vom Motortreiber zugeführt werden; Bestimmen der vom Elektromotor erzeugten mechanischen Leistung, einschließlich einer Drehmomentabgabe und einer Drehzahl des Elektromotors; und Bestimmen des elektromechanischen Wirkungsgrads basierend auf einem Verhältnis zwischen elektrischer Wechselstromleistung und mechanischer Leistung.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei Bestimmen des hydraulischen Wirkungsgrads das Folgende umfasst: Bestimmen der mechanischen Leistung, die vom Elektromotor auf die Fluidpumpe übertragen wird, einschließlich einer Drehmomentabgabe und einer Drehzahl des Elektromotors; Bestimmen der hydraulische Leistungsabgabe der Strömungspumpe, einschließlich eines Druckunterschieds und eines Massendurchsatzes im Fluidkreislauf; und Bestimmen des hydraulischen Wirkungsgrads basierend auf einem Verhältnis der mechanischen Leistung zur hydraulischen Leistung.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei Bestimmen des Gesundheitszustandes (SOH) für das fluidische Subsystem basierend auf den Wirkungsgradparametern Bestimmen eines ersten SOH-Parameters basierend auf dem hydraulischen Leistungswirkungsgrad und einem nominalen hydraulischen Leistungswirkungsgrad umfasst; Bestimmen eines zweiten SOH-Parameters basierend auf dem elektromechanischen Wirkungsgrad und einem elektromechanischen Nennleistungswirkungs grad; Bestimmen eines dritten SOH-Parameters basierend auf dem elektrischen Wirkungsgrad und einem elektrischen Nennleistungswirkungsgrad; und Bestimmen des SOH für das fluidische Subsystem basierend auf dem ersten SOH-Parameter, dem zweiten SOH-Parameter und dem dritten SOH-Parameter.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend Bestimmen eines Fehlers in einem Element des fluidischen Subsystems basierend auf den Wirkungsgradparametern.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, umfassend Bestimmen eines mit dem Motortreiber verbundenen Fehlers, wenn der elektrische Wirkungsgrad unter einem zugeordneten Schwellenwirkungsgradniveau liegt.
  8. Verfahren nach Anspruch 6, umfassend Bestimmen eines mit dem Elektromotor verbundenen Fehlers, wenn der elektromechanische Wirkungsgrad unter einem zugeordneten Schwellenwirkungsgradniveau liegt.
  9. Verfahren nach Anspruch 6, umfassend Bestimmen eines mit der Fluidpumpe verbundenen Fehlers, wenn der hydraulische Wirkungsgrad unter einem zugeordneten Schwellenwirkungsgradniveau liegt.
  10. Verfahren zum Überwachen eines auf einem Fahrzeug angeordneten fluidischen Subsystems, wobei das fluidische Subsystem einen Elektromotor beinhaltet, der elektrisch mit einem Motortreiber verbunden und drehbar mit einer Fluidpumpe verbunden ist, die in einem Fluidkreislauf angeordnet ist, und das Fahrzeug eine Telematikvorrichtung beinhaltet, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Überwachen von Betriebsparametern, die dem fluidischen Subsystem zugeordnet sind; Kommunizieren der dem Betrieb des fluidischen Subsystems zugeordneten Parameter, über die Telematikvorrichtung an einen entfernten Server; und Bestimmen einer Vielzahl von Wirkungsgradparametern für das fluidische Subsystem über den entfernten Server basierend auf den Betriebsparametern, wobei die Wirkungsgradparameter einen hydraulischen Wirkungsgrad, einen elektromechanischen Wirkungsgrad und einen elektrischen Wirkungsgrad beinhalten; Bestimmen eines Gesundheitszustands des fluidischen Subsystems über den entfernten Server basierend auf den Wirkungsgradparametern; Erfassen eines Fehlers im fluidischen Subsystem über den entfernten Server, wenn der Gesundheitszustand kleiner als ein Schwellenwert des Gesundheitszustandes ist; Isolieren des Fehlers im fluidischen Subsystem zu einem aus dem Elektromotor, dem Motortreiber oder der Fluidpumpe basierend auf der Vielzahl von Wirkungsgradparametern; und Übermitteln des isolierten Fehlers an eine bordeigene Steuerung.
DE102018130568.0A 2017-12-04 2018-11-30 Verfahren und vorrichtung zum überwacheneines fahrzeugeigenen fluidischen subsystems Pending DE102018130568A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/830,262 US10672205B2 (en) 2017-12-04 2017-12-04 Method and apparatus to monitor an on-vehicle fluidic subsystem
US15/830,262 2017-12-04

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102018130568A1 true DE102018130568A1 (de) 2019-07-25

Family

ID=66659377

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102018130568.0A Pending DE102018130568A1 (de) 2017-12-04 2018-11-30 Verfahren und vorrichtung zum überwacheneines fahrzeugeigenen fluidischen subsystems

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10672205B2 (de)
CN (1) CN109870965B (de)
DE (1) DE102018130568A1 (de)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6805453B1 (ja) * 2019-11-26 2020-12-23 株式会社安川電機 電力変換装置、制御装置、データ蓄積装置及びデータ蓄積方法
US11875621B2 (en) * 2021-05-17 2024-01-16 Marat Kushnir Lock and switch controller system, lock and switch device with offline responsiveness, lock and switch controller system with flexible commands

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8540493B2 (en) * 2003-12-08 2013-09-24 Sta-Rite Industries, Llc Pump control system and method
US7254514B2 (en) * 2005-05-12 2007-08-07 General Electric Company Method and system for predicting remaining life for motors featuring on-line insulation condition monitor
US8055401B2 (en) * 2009-01-27 2011-11-08 GM Global Technology Operations LLC Transmission auxiliary pump diagnosis method and apparatus
CA2765159A1 (en) * 2009-06-11 2010-12-16 Eaton Corporation Fault detection and mitigation in hybrid drive system
US8359131B2 (en) * 2010-03-25 2013-01-22 GM Global Technology Operations LLC Method and system for operating an electric motor
CN202420062U (zh) * 2011-12-23 2012-09-05 浙江陆特能源科技有限公司 基于健康评估的大型地源热泵高效运行群控系统
US10060982B2 (en) * 2013-04-04 2018-08-28 Hamilton Sundstrand Corporation Detecting faults in motors and drives
EP2881582A1 (de) * 2013-12-04 2015-06-10 Parker Hannifin Corporation Pumpenzustandsüberwachung und Aufzeichnung
JP6112063B2 (ja) * 2014-05-13 2017-04-12 トヨタ自動車株式会社 車両用油圧回路の異常判定装置
US9638194B2 (en) * 2015-01-02 2017-05-02 General Electric Company System and method for power management of pumping system
US9777723B2 (en) * 2015-01-02 2017-10-03 General Electric Company System and method for health management of pumping system
CN105785275A (zh) * 2016-03-08 2016-07-20 西安特锐德智能充电科技有限公司 一种基于充电机的电池soh检测装置和检测电池soh的方法
KR101936476B1 (ko) * 2016-12-14 2019-01-08 현대자동차주식회사 전동식 워터펌프의 bldc 모터 구동 제어 방법

Also Published As

Publication number Publication date
US10672205B2 (en) 2020-06-02
US20190172274A1 (en) 2019-06-06
CN109870965A (zh) 2019-06-11
CN109870965B (zh) 2021-12-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10235525B4 (de) Verfahren und System zur Überwachung des Zustands eines Fahrzeugs
DE102017118537A1 (de) Verwaltung von Störungszuständen autonomer Fahrzeuge
EP2631878A1 (de) Diagnoseverfahren und Diagnosevorrichtung für eine Fahrzeugkomponente eines Fahrzeugs
DE102017203437A1 (de) Verfahren und System zur Fehlerisolierung in einem elektrischen Servolenkungssystem
DE102018104423A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum überwachen einer fahrzeugseitigen steuerung
DE102019108446A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Isolieren eines fahrzeugseitigen Fehlers
DE112010001970T5 (de) System und Verfahren zur Überwachung und Steuerung eines Energiesystems
DE102013225563A1 (de) Verfahren zur Überwachung eines Sensors eines Fahrzeugs
DE102017111505A1 (de) Systeme und Verfahren zur Datengewinnung von einem entfernten System
DE102008036968A1 (de) Diagnoseverfahren eines Prozessautomatisierungssystem
DE102018108050A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur bestimmung der verbleibenden lebensdauer eines reifens basierend auf daten der strassenschwingungen und reifenprofiltiefe
DE102018206440A1 (de) Abnormalitätenbeurteilungssystem, Datensende- und Empfangsvorrichtung, Motorsteuervorrichtung und Abnormalitätenbeurteilungsverfahren
DE102018100102B4 (de) Verfahren und vorrichtung zum isolieren der grundursache eines niedrigen ladezustands einer gleichspannungsquelle
DE102019115237A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum überwachen eines fahrzeugseitigen maschinenlagers
DE102017124822A1 (de) Stromanschluss-prognosesysteme und -verfahren für elektromotoren
DE102018130568A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum überwacheneines fahrzeugeigenen fluidischen subsystems
DE102014110183A1 (de) Druckempfindliche Folie, Reifendruck-Sensormodul, Reifen, Verfahren und Computerprogramm zum Erhalten von auf die Deformationen eines Reifens bezogenen Informationen
EP3907707A1 (de) Verfahren und diagnosevorrichtung zum durchführen einer fahrzeugdiagnose
DE102020212277A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen einer Restnutzungsdauer basierend auf einer prädiktiven Diagnose von Komponenten eines elektrischen Antriebssystems mithilfe Verfahren künstlicher Intelligenz
DE102021110802A1 (de) Systeme und verfahren zur fehlererkennung bei einer katalytischen reduktion (scr)
WO2018178196A1 (de) Verfahren zur bestimmung einer schädigungsmassunsicherheit eines kraftfahrzeugs
WO2021032385A1 (de) Verfahren zum abgleichen von daten einer ersten steuereinheit mit einer zweiten steuereinheit zur bestimmung präziser vorhersagewerte
EP3151072B1 (de) Verfahren und system zur fehlererkennung und überwachung bei einem elektronisch geregelten oder gesteuerten maschinenteil
DE102012016269A1 (de) Elektrische Maschine mit einer Überwachungseinrichtung
DE102021131083A1 (de) Diagnose eines zustands einer eingangsenergie für eine elektrische servolenkung

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R082 Change of representative

Representative=s name: MANITZ FINSTERWALD PATENT- UND RECHTSANWALTSPA, DE

R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: G07C0005080000

Ipc: G07C0011000000