DE102019129404A1

DE102019129404A1 - Vorsteuerung eines permanentmagnet-synchronmotorantriebs bei strommessfehler

Info

Publication number: DE102019129404A1
Application number: DE102019129404.5A
Authority: DE
Inventors: Prerit Pramod; Varsha Govindu; Zhe Zhang; Krishna Mohan Pavan Kumar Namburi
Original assignee: Steering Solutions IP Holding Corp
Current assignee: Steering Solutions IP Holding Corp
Priority date: 2018-10-31
Filing date: 2019-10-31
Publication date: 2020-04-30
Also published as: CN111200384A; CN111200384B; US10717463B2; US20200130732A1

Abstract

Gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen beinhaltet ein Beispielsystem einen Motor und ein Motorsteuerungssystem, das ein Teilsystem zur Messung von Strömen an der niedrigen Seite beinhaltet. Das System beinhaltet ferner einen Prozessor, der das Motorsteuerungssystem so umschaltet, dass es eine Stromsteuerung mit Vorsteuerung als Reaktion auf das Erkennen eines Fehlers bei der Strommessung im Teilsystem zur Messung von Strömen an der niedrigen Seite verwendet. Der Prozessor identifiziert ferner eine erste Phase, die eine fehlerhafte Strommessung aufweist. Der Prozessor berechnet auch eine Strommessung für die erste Phase, die den Fehler in der Strommessung aufweist. Der Prozessor verwendet weiterhin die berechnete Strommessung, um eine Parameterschätzung zu berechnen.

Description

HINTERGRUND
Typischerweise steuert ein Motorsteuerungssystem, wie beispielsweise bei einem elektrischen Servolenkungssystem (EPS-System), einen Elektromotor, indem es Spannung an den Elektromotor anlegt. So verwendet beispielsweise ein EPS-System den Elektromotor, um einem Bediener eines Lenkrads eines Fahrzeugs mit einem Verfahren zur Drehmomentregelung eine Lenkhilfe zur Verfügung zu stellen. Bei der Verwendung einer Permanentmagnet-Synchronmaschine (PMSM) wird eine feldorientierte Regelung (FOC) verwendet, um zu ermöglichen, dass die dreiphasigen Wechselstrom-Motorspannungs- und -stromsignale in einen synchron rotierenden Bezugsrahmen, der allgemein als d/q-Achsen-Bezugsrahmen bezeichnet wird, umgewandelt werden. In einem d/q-Achsen-Bezugsrahmen werden die Motorspannungen und -ströme zu Gleichstromgrößen. Die FOC-Drehmomentregelungstechnik wird häufig entweder mit Steuerungsverfahren mit Vorsteuerung oder mit einer Regelung mit Stromrückführung mit geschlossenem Regelkreis eingesetzt.
Wenn die FOC-Drehmomentregelung durch eine Stromregelung mit geschlossenem Regelkreis implementiert wird, verwendet die Implementierung Hochleistungsstromregler, die den Fehler zwischen Soll- und Messströmen minimieren, um eine perfekte Stromnachführung zu erreichen. Die Stromregelung erfordert somit die Messung der Motorströme, was typischerweise durch die Messung der Phasenströme der elektrischen Maschine erreicht wird, die dann mit Hilfe der Parktransformation in den Synchronrahmen umgewandelt werden, um die Regelung im synchronen Bezugsrahmen durchzuführen.
Dementsprechend ist es wünschenswert, dass Motorsteuerungssysteme mit fehlertoleranten Strommessstrategien bei einem Fehler/Ausfall eines oder mehrerer Strommesssensoren oder anderer Geräte zur Messung der Stromwerte ausgestattet sind. Die Stromsteuerung mit Vorsteuerung, die die Betriebsart von Motorsteuerungssystemen mit Strommessfehlern ist, ist jedoch nicht so konsistent und genau wie die Stromregelung mit Rückführung, insbesondere aufgrund ihrer Empfindlichkeit gegenüber Schätzungen von Motorsteuerungsparametern. Daher ist es wünschenswert, im Rahmen des Steuerungsbetriebs mit Vorsteuerung Steuerungstechniken zu implementieren, die eine höhere Genauigkeit und Konsistenz des Steuerungsverhaltens mit Vorsteuerung bieten.
ZUSAMMENFASSUNG
Gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen beinhaltet ein Beispielsystem einen Motor und ein Motorsteuerungssystem, das ein Teilsystem zur Messung von Strömen an der niedrigen Seite beinhaltet. Das System beinhaltet ferner einen Prozessor, der das Motorsteuerungssystem so umschaltet, dass es die Stromsteuerung mit Vorsteuerung als Reaktion auf das Erkennen eines Fehlers bei der Strommessung im Teilsystem zur Messung von Strömen an der niedrigen Seite verwendet. Der Prozessor identifiziert ferner eine erste Phase, die eine fehlerhafte Strommessung aufweist. Der Prozessor berechnet auch eine Strommessung für die erste Phase, die den Fehler bei der Strommessung aufweist. Der Prozessor verwendet weiterhin die berechnete Strommessung, um eine Parameterschätzung zu berechnen.
Gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen beinhaltet ein exemplarisches computerimplementiertes Verfahren das Umschalten eines Stromreglers auf die Verwendung einer Stromsteuerung mit Vorsteuerung als Reaktion auf das Erkennen eines Strommessfehlers in einem Teilsystem zur Messung von Strömen an der niedrigen Seite eines Motorsteuerungssystems. Das Verfahren beinhaltet ferner das Identifizieren einer ersten Phase, die den Strommessfehler aufweist. Das Verfahren beinhaltet ferner das Berechnen einer Strommessung für die erste Phase, die den Strommessfehler aufweist. Das Verfahren beinhaltet ferner das Berechnen einer Parameterschätzung des Motorsteuerungssystems unter Verwendung der berechneten Strommessung.
Gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen beinhaltet ein exemplarisches Lenksystem ein Motorsteuerungssystem, das ein Teilsystem zur Messung von Strömen an der niedrigen Seite beinhaltet. Das Lenksystem beinhaltet ferner einen Prozessor, der das Motorsteuerungssystem so umschaltet, dass es eine Stromsteuerung mit Vorsteuerung als Reaktion auf das Erkennen eines Fehlers bei der Strommessung im Teilsystem zur Messung von Strömen an der niedrigen Seite verwendet. Der Prozessor identifiziert ferner eine erste Phase, die eine fehlerhafte Strommessung aufweist. Der Prozessor berechnet auch eine Strommessung für die erste Phase, die den Strommessfehler aufweist. Der Prozessor verwendet weiterhin die berechnete Strommessung, um eine Parameterschätzung zu berechnen.
Diese und andere Vorteile und Merkmale werden aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen besser ersichtlich.
Figurenliste
Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung wird speziell offengelegt und in den Ansprüchen am Ende der Beschreibung separat beansprucht. Das Vorstehende und andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung ergeben sich aus der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den dazugehörigen Zeichnungen, in denen:

1 eine exemplarische Ausführungsform eines EPS-Systems gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen ist;
2 ein Beispiel für eine Inline-Strommessung für eine Motorsteuerung zeigt;
3 ein Beispiel für eine Messung von Strömen an der niedrigen Seite für Motorsteuerungssysteme gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen zeigt;
4 ein Blockdiagramm eines Motorsteuerungssystems darstellt, das verwendet wird, um das von einer mehrphasigen Permanentmagnet-Synchronmaschine (PMSM) erzeugte Drehmoment gemäß einigen Ausführungsformen zu steuern;
5 ein Blockdiagramm eines Beispiels dafür darstellt, wie das Parameterlernen nach der Fehlererkennung bei einem Stromsensor und der Identifikation des fehlerhaften Sensors in einem Motorsteuerungssystem zur Messung von Strömen an der niedrigen Seite gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen implementiert wird; und
6 ein Flussdiagramm für die Funktionsweise des Motorsteuerungssystems im Hinblick auf den Ausfall eines Stromsensors darstellt, wobei das Motorsteuerungssystem Sensoren zur Messung von Strömen an der niedrigen Seite gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen verwendet.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Wie hierin verwendet, beziehen sich die Begriffe Modul und Teilmodul auf eine oder mehrere Verarbeitungsschaltungen, wie beispielsweise eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), eine elektronische Schaltung, einen Prozessor (gemeinsam genutzt, dediziert, oder Gruppe) mit Speicher, der ein oder mehrere Software- oder Firmwareprogramme ausführt, eine kombinatorische Logikschaltung und/oder andere geeignete Komponenten, die die beschriebene Funktionalität bereitstellen. Wie zu erkennen ist, können die nachfolgend beschriebenen Teilmodule kombiniert und/oder weiter unterteilt werden.
Es ist zu beachten, dass hierin technische Lösungen unter Bezugnahme auf spezielle Ausführungsformen mit Bezugnahme auf eine oder mehrere Figuren beschrieben werden, ohne diese einzuschränken, und es ist zu verstehen, dass die offenbarten Ausführungsformen nur ein Beispiel für die technischen Lösungen sind, die in verschiedenen und alternativen Formen ausgeführt werden können. Die Figuren sind nicht unbedingt maßstabsgetreu; einige Merkmale können hervorgehoben oder minimiert sein, um Details zu bestimmten Komponenten anzuzeigen. Spezielle strukturelle und funktionale Details, die hier offenbart werden, sind daher nicht als einschränkend zu interpretieren, sondern lediglich als repräsentative Grundlage für die Unterrichtung des Fachmanns darüber, wie die vorliegende Offenbarung auf unterschiedliche Weise angewendet werden kann.
Nun unter Bezugnahme auf die Figuren, in denen die technischen Lösungen in Bezug auf spezielle Ausführungsformen beschrieben werden, ohne diese einzuschränken, ist 1 eine exemplarische Ausführungsform eines elektrischen Servolenkungssystems (EPS-Systems) 40, das für die Umsetzung der offenbarten Ausführungsformen geeignet ist. Der Lenkmechanismus 36 ist ein Zahnstangensystem und beinhaltet eine Zahnstange (nicht dargestellt) in einem Gehäuse 50 und ein Ritzel (auch nicht dargestellt) unter einem Getriebegehäuse 52. Wenn die Bedienereingabe, im Folgenden als Lenkrad 26 (z.B. ein Handrad o.ä.) bezeichnet, gedreht wird, dreht sich die obere Lenkwelle 29, und die untere Lenkwelle 51, die über ein Kreuzgelenk 34 mit der oberen Lenkwelle 29 verbunden ist, dreht das Ritzel. Die Drehung des Ritzels bewegt die Zahnstange, welche Spurstangen 38 (nur eine davon ist dargestellt) bewegt, die wiederum Lenkungsachsschenkel 39 (nur einer ist dargestellt) bewegen, die ein oder mehrere lenkbare Räder 44 (nur eines ist dargestellt) drehen bzw. einschlagen.
Unterstützung durch eine elektrische Servolenkung wird durch die Steuervorrichtung bereitgestellt, die im Allgemeinen durch das Bezugszeichen 24 gekennzeichnet ist und die die Steuerung 16 und eine elektrische Maschine 46 beinhaltet, die ein Permanentmagnet-Synchronmotor, ein Permanentmagnet-Gleichstrommotor, ein Motor mit geschalteter Reluktanz oder ein anderer Motortyp sein könnte, und im Folgenden als Motor 46 bezeichnet wird. Die Steuerung 16 wird von der Fahrzeugstromversorgung 10 über eine Leitung 12 mit Strom versorgt. Die Steuerung 16 empfängt ein für die Fahrzeuggeschwindigkeit repräsentatives Fahrzeuggeschwindigkeitssignal 14 von einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 17. Der Lenkwinkel wird durch einen Positionssensor 32 gemessen, der ein Sensor mit optischer Codierung, ein Sensor mit variablem Widerstand oder ein anderer geeigneter Typ von Positionssensor sein kann und der Steuerung 16 ein Positionssignal 20 liefert. Die Motordrehzahl kann mit einem Drehzahlmesser oder einer anderen Vorrichtung gemessen und als Motordrehzahlsignal 21 an die Steuerung 16 übertragen werden. Eine Motordrehzahl mit der Bezeichnung ω_m kann gemessen, berechnet oder durch eine Kombination daraus bestimmt werden. So kann beispielsweise die Motordrehzahl ω_m berechnet werden als die Änderung der Motorposition θ, gemessen von einem Positionssensor 32 über ein vorgegebenes Zeitintervall. So kann beispielsweise die Motordrehzahl ω_m als Ableitung der Motorposition θ aus der Gleichung ω_m=Δθ/Δt bestimmt werden, wobei Δt die Abtastzeit und Δθ die Positionsänderung während des Abtastintervalls ist. Alternativ kann die Motordrehzahl aus der Motorposition als Zeitrate der Positionsänderung abgeleitet werden. Es ist festzustellen, dass es zahlreiche bekannte Methoden gibt, um die Funktion einer Ableitung auszuführen.
Wenn das Lenkrad 26 gedreht wird, erfasst ein Drehmomentsensor 28 das vom Fahrzeugführer auf das Lenkrad 26 aufgebrachte Drehmoment. Der Drehmomentsensor 28 kann einen Torsionsstab (nicht dargestellt) und einen variablen Widerstandssensor (auch nicht dargestellt) beinhalten, der ein variables Drehmomentsignal 18 an die Steuerung 16 in Abhängigkeit von der Verdrehung des Torsionsstabes ausgibt. Obwohl es sich hierbei um eine Art von Drehmomentsensor handelt, genügt jede andere geeignete Drehmomentsensorvorrichtung, die mit bekannten Signalverarbeitungstechniken verwendet wird. Als Reaktion auf die verschiedenen Eingaben sendet die Steuerung einen Befehl 22 an den Elektromotor 46, der über eine Schnecke 47 und ein Schneckenrad 48 die Drehmomentunterstützung für das Lenksystem bereitstellt, wodurch Drehmomentunterstützung für die Fahrzeuglenkung bereitgestellt wird.
Es ist zu beachten, dass die offenbarten Ausführungsformen zwar mit Bezugnahme auf eine Motorsteuerung für elektrische Lenkanwendungen beschrieben werden, es jedoch festzustellen ist, dass diese Bezugnahmen nur veranschaulichend sind und die offenbarten Ausführungsformen auf jede Motorsteuerungsanwendung angewendet werden können, die einen Elektromotor verwendet, z.B. Lenkung, Ventilsteuerung und dergleichen. Darüber hinaus können die hierin enthaltenen Referenzen und Beschreibungen für viele Formen von Parametersensoren gelten, einschließlich, aber nicht beschränkt auf Drehmoment, Position, Drehzahl und dergleichen. Es sei auch darauf hingewiesen, dass, wenn hierin auf elektrische Maschinen Bezug genommen wird, die ohne Einschränkung Motoren umfassen, im Folgenden aus Gründen der Kürze und Einfachheit nur auf Motoren Bezug genommen wird.
In dem dargestellten Steuerungssystem 24 verwendet die Steuerung 16 das Drehmoment, die Position, die Drehzahl und dergleichen, um einen oder mehrere Befehle zu berechnen, um die erforderliche Ausgangsleistung zu liefern. Die Steuerung 16 ist in Verbindung mit den verschiedenen Systemen und Sensoren des Motorsteuerungssystems angeordnet. Die Steuerung 16 empfängt Signale von jedem der Systemsensoren, quantifiziert die empfangenen Informationen und stellt daraufhin ein oder mehrere Ausgangsbefehlssignale bereit, in diesem Fall beispielsweise an den Motor 46. Die Steuerung 16 ist konfiguriert, um die erforderliche(n) Spannung(en) aus einem Wechselrichter (nicht dargestellt) zu entwickeln, der optional in die Steuerung 16 integriert sein kann und hierin als Steuerung 16 bezeichnet wird, so dass beim Anlegen an den Motor 46 das gewünschte Drehmoment oder die gewünschte Position erzeugt wird. Da sich diese Spannungen auf die Position und Drehzahl des Motors 46 und das gewünschte Drehmoment beziehen, werden die Position und/oder Drehzahl des Rotors und das von einem Bediener aufgebrachte Drehmoment bestimmt. Ein Positionsgeber ist mit der Lenkwelle 51 verbunden, um die Winkelposition θ zu erfassen. Der Geber kann die Drehposition basierend auf optischer Erkennung, Magnetfeldänderungen oder anderen Methoden erfassen. Typische Positionssensoren beinhalten Potentiometer, Resolver, Synchros, Geber und dergleichen sowie Kombinationen, die mindestens eines der vorgenannten umfassen. Der Positionsgeber gibt ein Positionssignal 20 aus, das die Winkelposition der Lenkwelle 51 und damit die des Motors 46 anzeigt.
Das gewünschte Drehmoment kann durch einen oder mehrere Drehmomentsensoren 28 bestimmt werden, die Drehmomentsignale 18 übertragen, die ein aufgebrachtes Drehmoment anzeigen. Eine oder mehrere exemplarische Ausführungsformen beinhalten einen solchen Drehmomentsensor 28 und das/die Drehmomentsignal(e) 18 davon, die auf eine nachgiebige Drehstab-, T-Stab-, Feder- oder ähnliche Vorrichtung (nicht dargestellt) reagieren können, die konfiguriert ist, um eine Reaktion bereitzustellen, die das aufgebrachte Drehmoment anzeigt.
In einem oder mehreren Beispielen sind ein oder mehrere Temperatursensoren 23 an der elektrischen Maschine 46 angeordnet. Vorzugsweise ist der Temperatursensor 23 konfiguriert, um die Temperatur des Sensorabschnitts des Motors 46 direkt zu messen. Der Temperatursensor 23 sendet ein Temperatursignal 25 an die Steuerung 16, um die hierin beschriebene Verarbeitung und Kompensation zu ermöglichen. Typische Temperatursensoren beinhalten Thermoelemente, Thermistoren, Thermostate und dergleichen sowie Kombinationen aus mindestens einem der vorgenannten Sensoren, die bei geeigneter Platzierung ein kalibrierbares Signal proportional zur jeweiligen Temperatur liefern.
Das Positionssignal 20, das Drehzahlsignal 21 und unter anderem ein oder mehrere Drehmomentsignale 18 werden an die Steuerung 16 angelegt. Die Steuerung 16 verarbeitet alle Eingangssignale, um Werte zu erzeugen, die jedem der Signale entsprechen, was zu einem Rotorpositionswert, einem Motordrehzahlwert und einem Drehmomentwert führt, der für die Verarbeitung in den hierin beschriebenen Algorithmen zur Verfügung stehen. Messsignale, wie die oben genannten, werden ebenfalls im Allgemeinen linearisiert, kompensiert und nach Belieben gefiltert, um die Eigenschaften zu verbessern oder unerwünschte Eigenschaften des erfassten Signals zu beseitigen. So können beispielsweise die Signale linearisiert werden, um die Verarbeitungsgeschwindigkeit zu verbessern oder um einen großen Dynamikbereich des Signals zu erreichen. Darüber hinaus kann eine frequenz- oder zeitabhängige Kompensation und Filterung eingesetzt werden, um Rauschen zu eliminieren oder unerwünschte spektrale Eigenschaften zu vermeiden.
Um die beschriebenen Funktionen und die gewünschte Verarbeitung sowie die damit verbundenen Berechnungen (z.B. die Identifizierung von Maschinenparametern, Steuerungsalgorithmen, und dergleichen) durchzuführen, kann die Steuerung 16 ohne Einschränkung einen oder mehrere Prozessoren, Computer, DSP(s), Arbeitsspeicher, Massenspeicher, Register, Zeitgeber, Interrupt(s), Kommunikationsschnittstelle(n), Ein-/Ausgabesignalschnittstellen und dergleichen sowie Kombinationen aus mindestens einer der vorgenannten Komponenten beinhalten. So kann beispielsweise die Steuerung 16 eine Eingangssignalverarbeitung und - filterung beinhalten, um eine genaue Abtastung und Umwandlung oder Erfassung solcher Signale von Kommunikationsschnittstellen zu ermöglichen. Zusätzliche Merkmale der Steuerung 16 und bestimmte Prozesse darin werden zu einem späteren Zeitpunkt hierin ausführlich erläutert.
2 zeigt ein Beispiel für eine Inline-Strommessung für ein Motorsteuerungssystem. Hier beinhaltet das Motorsteuerungssystem 100 ein Wechselrichtermodul oder eine Stromversorgung 10, Schalter 102, Strommessmodule 108 und einen dreiphasigen Motor 19. Bei der Inline-Strommessung messen die Strommessmodule 108 die Phasenströme des Motors 19 direkt, wie in 2 dargestellt. Es ist zu beachten, dass zur Messung der 3 Phasenströme eines Motors mit Y-Schaltung oder eines symmetrischen Motors zwei Inline-Strommessungen verwendet werden können und der dritte Phasenstrom berechnet werden kann.
3 zeigt ein Beispiel für eine Messung von Strömen an der niedrigen Seite für Motorsteuerungssysteme gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen. Hier messen die Strommessmodule 108 im Vergleich zum Inline-Messsystem von 2 die Stromwerte in jedem Phasenschenkel des Wechselrichters auf der niedrigen Seite des Schaltkreises, der die Schalter 102 beinhaltet.
4 stellt ein Blockdiagramm eines Motorsteuerungssystems 100 dar, das zur Regelung des Drehmoments verwendet wird, das mit einer mehrphasigen Permanentmagnet-Synchronmaschine (PMSM) unter Verwendung der Stromsteuerung mit Vorsteuerung gemäß einigen Ausführungsformen erzeugt wird. Wie dargestellt, beinhaltet das Motorsteuerungssystem 100 einen Referenzstromgenerator 402, einen Stromregler 404 mit Vorsteuerung und einen Wechselrichter 110. 4 stellt auch einen Motor 19 und ein Strommessmodul 108, das den Strom vom Motor 19 misst, sowie ein Stromdiagnose- und Berechnungsmodul 406 dar.
Der Motorreferenzstromgenerator 402 erzeugt einen Strombefehl 122 basierend auf Eingangssignalen. Die Eingangssignale können einen Motordrehmomentbefehl 114, eine Motordrehzahl 116, ein Quellspannungssignal 118 und Maschinenparameter 112 beinhalten. Der Motordrehmomentbefehl 114 stellt einen Solldrehmomentwert (T_c ) dar und kann von einem anderen Drehmomentsteuermodul (nicht dargestellt), wie beispielsweise einer EPS, einer Steuerungseinheit zum autonomen oder teilautonomen Lenken, abgeleitet werden oder einem von einem Bediener erzeugten Drehmomentwert entsprechen. Die Motordrehzahl (ω_m ) 116 ist eine von einem Drehzahlsensor (nicht dargestellt) gemessene Winkelgeschwindigkeit des Motors 19. Der Drehzahlsensor kann beispielsweise einen Geber und eine Drehzahlberechnungsschaltung zum Berechnen der Winkelgeschwindigkeit eines Rotors des Motors 19 basierend auf einem vom Geber empfangenen Signal beinhalten. In einigen Ausführungsformen kann die Motordrehzahl aus der Motorposition geschätzt werden. Das Quellspannungssignal (V_DC ) 118 stellt eine Brückenspannung von einer Gleichstromquelle (nicht dargestellt) dar, wie beispielsweise der Stromversorgung 10.
Die Maschinenparameter 112 sind Schätzwerte für die Parameter des Motors 19 und des Wechselrichters 110, die beispielsweise eine Motorkonstante K_e (Volt/rad/s), einen Motorschaltungswiderstand R (Ohm), eine Direktachseninduktivität L_d (Henry) und eine Quadraturachseninduktivität L_q (Henry) beinhalten. Der Motorschaltungswiderstand bezeichnet den Gesamtwiderstand (z.B. pro Phase) der Kombination aus Motor und Wechselrichter. Es ist zu beachten, dass Schätzwerte hierin mit einer Tilde „∼“ dargestellt werden. In einem oder mehreren Beispielen beinhaltet das Motorsteuerungssystem 100 ein Maschinenparameter-Lernmodul 408, das die Maschinenparameter 112 schätzt. Die geschätzten Maschinenparameter 112 werden in den Motorreferenzstromgenerator 402 eingespeist, um wie hier beschrieben kontinuierlich zu arbeiten. In einem oder mehreren Beispielen ist das Maschinenparameter-Lernmodul 408 Teil der Steuerung 16.
In einigen Ausführungsformen beinhaltet der vom Motorreferenzstromgenerator 402 erzeugte Strombefehl 122 einen d-Achsen-Referenzstrombefehl (I_d ) und einen q-Achsen-Referenzstrombefehl (I_q ), die basierend auf dem Motordrehmomentbefehl 114, dem Quellspannungssignal 118 und der Winkelgeschwindigkeit erzeugt werden. Der Strombefehl 122 genügt dem Motordrehmomentbefehl 114 und dem Quellspannungssignal 118.
Der Stromregler 404 bestimmt einen endgültigen Spannungsbefehl (V*) 126 basierend auf dem Vorsteuerspannungsbefehl, dem Strombefehl 122 und gemessenen Motorströmen 124. Die gemessenen Motorströme 124 beinhalten einen gemessenen d-Achsenstrom und einen gemessenen q-Achsenstrom, die in einigen Ausführungsformen aus den Strommesssignalen im Statorbezugsrahmen umgewandelt werden.
Der Stromregler 404 sendet den endgültigen Spannungsbefehl 126 zur Steuerung des Motors 19. In einigen Ausführungsformen empfängt eine Polarumwandlungssteuerung (nicht dargestellt) als Eingänge den d-Achsenspannungsbefehl und den q-Achsenspannungsbefehl. Basierend auf den Eingängen bestimmt die Polarumwandlungssteuerung einen Spannungsbefehl und einen Phasenvorschubwinkel. Ein PWM-Erzeugungsmodul (Impulsbreitenmodulations-Erzeugungsmodul) (nicht dargestellt) empfängt dann als Eingangssignale den Spannungsbefehl und den Phasenvorschubwinkel von der Polarumwandlungssteuerung. Das PWM-Erzeugungsmodul empfängt auch einen Motorpositions- oder Rotorwinkelwert des Motors 19, der von einem Motorpositionssensor (nicht dargestellt) gemessen wird, und erzeugt mehrphasige Tastverhältniswerte. In einigen Ausführungsformen kann das PWM-Erzeugungsmodul eine Raumvektormodulations-PWM-Einheit beinhalten, die drei entsprechende Tastverhältniswerte erzeugt. Die Tastverhältniswerte werden verwendet, um eine Gatetreibereinheit anzusteuern, die die Schalter des Wechselrichters 110 betätigt, um die Phasen des Motors 19 zu erregen.
Das Strommessmodul 108 misst die tatsächlichen Motorströme 128 und sendet Werte der gemessenen Motorströme 124 an das Strommessberechnungs- und Diagnosemodul 406. In einigen Ausführungsformen beinhaltet das Strommessmodul 108 Strommesssensoren, die die gemessenen Motorströme 124 aus den Istströmen 128 des Motors 19 erzeugen. Die gemessenen Motorströme 124 stellen somit die Werte der vom Strommessmodul 108 gemessenen Phasenströme (I_phm ) (z.B. zweiphasig, dreiphasig) dar.
In einem oder mehreren Beispielen identifiziert das Strommessberechnungs- und Diagnosemodul 406 ein bestimmtes ausgefallenes Strommessmodul 108 basierend auf Größen- und Phasenwerten und gibt geeignete Benachrichtigungsmerker an die Steuerung 16 aus, um einzustellen oder zu steuern, wie der gemessene Motorstrom 124 als Reaktion auf das Erkennen eines ausgefallenen Strommessmoduls 108 bestimmt wird. Es ist zu beachten, dass ein ausgefallenes Strommessmodul 108 jedes der Strommessmodule 108 in der Phase a, b oder c beinhalten kann. Basierend auf den Eingängen von dem Strommess- und Diagnosemodul 406 bestimmt der Stromregler 404, ob eine Vorsteuerung oder Regelung mit Rückführung verwendet werden soll, um Spannungsbefehle für den Motor 19 zu erzeugen.
Typischerweise führen Stromsensorausfälle in 3-Phasen-Strommeßsystemen entweder zum Übergang zum Verlust des Hilfsminderungsmodus oder zur Abschaltung. Wenn beispielsweise bei einer Phasenstrommessung ein großer Versatzfehler auftritt, passt die im synchronen Bezugsrahmen arbeitende Stromregelung die Motorspannung so an, dass die Messung des Motorstroms dem Befehl entspricht, aber weil die Messung falsch ist, werden die tatsächlichen Motorströme falsch. Der Ausfallmodus führt zu motorlagenabhängigen Motordrehmoment- und Stromfehlern, die als große Drehmomentwelligkeit an der Motorwelle und potenziell größer als Motornennströme (für das Hardware-Design) wahrgenommen werden können. Wenn die durch den Versatzfehler der Phasenstrommessung verursachte Drehmomentwelligkeit groß genug wird (über einen Schwellenwert hinaus), kann sie ein Motordrehmoment in die entgegengesetzte Richtung zum Motordrehmomentbefehl erzeugen. Bei der Verwendung in einem EPS-System 12 können Ausfälle, die ein Drehmoment in eine dem gewünschten Motordrehmomentbefehl entgegengesetzte Richtung erzeugen, zu einer Verletzung der Systemsicherheitsziele oder der Anforderungen des Fehlermanagements führen. Es gibt technische Lösungen zur Erkennung der Versatzfehler durch Transformation der Motorspannungsbefehle zurück in den Statorbezugsrahmen. Darüber hinaus gibt es auch technische Lösungen, die das Erkennungsschema für Fehler in Maschinenparameterschätzungen desensibilisieren und gleichzeitig die Erkennungszeit verbessern.
Wenn das Strommess-Teilsystem im Motorsteuerungssystem 100 ein Inline-Typ ist, bei dem die Motorphasenströme direkt gemessen werden (2), ermöglichen bestehende technische Lösungen, sobald Ein- oder Mehrpunktfehler im Strommess-Teilsystem erkannt werden, das Halten des Motorsteuerungssystems 100 in der Stromregelung mit Rückführung zur Fortsetzung des Betriebs. Dies ist in einem Motorsteuerungssystem möglich, bei dem Inline-Strommessungen verwendet werden (2), da zwei gesunde Messungen verwendet werden können, um den dritten Phasenstrom zu rekonstruieren (unter der Annahme, dass die Summe der Ströme für einen Sternenwickelmotor ohne Nullleiter Null ist) und dann die d/q-Transformation unter allen Betriebsbedingungen durchzuführen.
In dem Motorsteuerungssystem 100, das Messungen von Strömen an der niedrigen Seite verwendet (3), ist ein solcher Übergang zur Stromregelung mit Rückführung jedoch nicht möglich, da der dritte Strom nicht unter allen Bedingungen aus den beiden gesunden Werten rekonstruiert werden kann. Bei hohen Tastverhältnissen (Spannungsbefehlen), die zu hohen Einschaltzeiten der oberen Schalter und geringen Einschaltzeiten der unteren Schalter in den Phasenschenkeln des Wechselrichters führen, ist die für die Abtastung der Messung von Strömen an der niedrigen Seite erforderliche Zeit nicht ausreichend. Hohe Tastverhältnisse treten bei hohen Modulationsindizes auf. In diesem Fall können zwei Messungen nach einem Einzelpunktfehler und einer Identifikation des fehlerhaften Sensors nicht verwendet werden, um das System in einem Modus mit Stromregelung mit Rückführung zu betreiben. Dementsprechend muss in solchen Fällen das System 12, das das Motorsteuerungssystem 100 beinhaltet, entweder abgeschaltet oder in einen Verlust des Hilfsminderungsmodus überführt werden, der in diesem Fall die Vorsteuerung ist (die Strommessungen nicht direkt verwendet). Da die Stromsteuerung mit Vorsteuerung ein Steuerungsverfahren mit offenem Regelkreis ist, das eine Umkehrung des mathematischen Modells des Motors (der Anlage) verwendet, ist sie empfindlich gegenüber Fehlern bei der Schätzung der Parameter des Motorsteuerungssystems. Es ist zu beachten, dass die Anlage neben dem Motor auch den Wechselrichter beinhaltet.
Die hierin beschriebenen technischen Lösungen adressieren diese technischen Herausforderungen, indem sie die Verwendung gesunder Strommessungen nach einer Fehlererkennung bei einem Stromsensor in einem Motorsteuerungssystem 100 ermöglichen, das eine Messung von Strömen an der niedrigen Seite verwendet, um die Eigenschaften des Steuerungsbetriebs mit Vorsteuerung durch das Lernen von rückgeführten Maschinenparametern zu verbessern. Neben der Verwendung von Strommessungen zum Lernen von Parametern (408) ermöglichen die hierin beschriebenen technischen Lösungen die Identifizierung und Verwendung gesunder Stromsensoren nach einem Fehler, indem sie eine oder mehrere Bedingungen für eine gültige Strommessung festlegen, um Maschinenparameter zu lernen. Die hierin beschriebenen technischen Lösungen verbessern damit die Regelungsleistung (dynamisch und stationär) der Stromsteuerung mit Vorsteuerung. Die hierin beschriebenen technischen Lösungen führen zu einem relativ transparenten Übergang in den Verlust des Hilfsminderungsmodus aus Sicht der Regelungsleistung nach einem Ausfall des Strommessmoduls 108 in dem Motorsteuerungssystem 100. Dementsprechend verbessern die hierin beschriebenen technischen Lösungen die Leistung eines Motorsteuerungssystems 100 und damit einer elektrischen Maschine, wie beispielsweise der EPS 12, die das Motorsteuerungssystem verwendet.
In der Beschreibung der hierin enthaltenen Ausführungsformen wird eine Technik zur Verbesserung der Stromsteuerung mit Vorsteuerung nach einem Stromsensorausfall vorgestellt. Dementsprechend wird davon ausgegangen, dass das Motorstrom-Regelungssystem in den Steuerungsmodus mit Vorsteuerung übergeht, sobald ein Ausfall eines Stromsensors erkannt wird. Während es im dreiphasigen Inline-Strommeßsystem (2) möglich ist, nach einer speziellen Identifikation des Fehlers wieder in den Regelungsmodus mit Rückführung zu wechseln, ist dies bei Systemen mit Messung von Strömen an der niedrigen Seite nicht möglich (3). Denn mit nur zwei gesunden Messungen von Strömen an der niedrigen Seite ist die Rekonstruktion von Phasenströmen nicht unter allen Betriebsbedingungen möglich. Die hierin beschriebenen technischen Lösungen adressieren diese technischen Herausforderungen bei der Messung von Strömen an der niedrigen Seite und ermöglichen die Verbesserung der Gesamtleistung (sowohl dynamisch als auch stationär) des Stromsteuerungssystems mit Vorsteuerung, indem sie die verbleibenden Strommessungen nutzen, um Maschinenparameter zu lernen (408) und damit die Maschinenparameterschätzung (408) zu verbessern. Es ist jedoch zu beachten, dass eine oder mehrere der hierin beschriebenen Ausführungsformen auf Systeme mit Inline-Strom-Messungen anwendbar sind, bei denen das System nach einem ersten Ausfall einer Strommessung im Stromsteuerungsmodus mit Vorsteuerung arbeitet. Die Vorsteuerung verwendet ein umgekehrtes (dynamisches) Modell des Motors 19 mit geschätzten Parametern, um die Spannungsbefehle zu berechnen, die an den Motor 19 angelegt werden, um die gewünschten Ströme zu erzeugen und wiederum das gewünschte Drehmoment aus dem Motor 19 zu erzeugen.
Das Lernen 408 von Maschinenparametern (Parameterschätztechniken mit Rückführung) unter Verwendung von Strommessungen empfängt die Strommessung und wandelt die Stromwerte in den synchronen Rahmen (d/q-Rahmen) um. Das Lernen 408 von Maschinenparametern beinhaltet ferner das Minimieren des Fehlers zwischen dem Sollstrom und dem gemessenen Strom, um die Parameterfehler zu bestimmen, die dann zur Korrektur der Basisparameterschätzungen verwendet werden (erhalten unter Verwendung der sogenannten Vorsteuerungs-Parameterschätztechniken). Da die Strommessungen für das Motorsteuerungssystem 100, das eine Messung von Strömen an der niedrigen Seite (3) verwendet, jedoch nur in bestimmten Betriebsbereichen gültig sind, wird beim Lernen der Maschinenparameter auch eine zusätzliche Prüfung zur Bestimmung der Gültigkeit von Strommessungen wie hierin beschrieben durchgeführt.
Es ist zu beachten, dass die Fehlererkennung und -identifikation von Strommessmodulen mit allen bekannten oder noch unbekannten Techniken durchgeführt werden kann.
5 stellt ein Blockdiagramm eines Beispiels dar, wie das Parameterlernen nach der Fehlererkennung bei einem Stromsensor und der Identifikation des fehlerhaften Sensors in einem Motorsteuerungssystem zur Messung von Strömen an der niedrigen Seite gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen implementiert ist. Im dargestellten Blockdiagramm sind I_am und Ibm jeweils die Strommessungen der Phasen a und b, m ist ein Modulationsindex, der das Verhältnis der Größe des endgültigen Motorspannungsbefehls in Bezug auf die Zwischenkreisspannung ist, F_v ist ein Merker für die Gültigkeit der Strommessung und -berechnung, I_qm und $I_{q}^{*}$
sind die gemessenen bzw. befohlenen q-Achsenströme, $I_{d}^{*}$
ist der befohlene d-Achsenstrom, ω_m ist die Motordrehzahl, ΔR̃ ist die Widerstandsschätzung mit Rückführung, R_f ist die Widerstandsschätzung mit Vorsteuerung (modellbasierte Widerstandsschätzung) und R̃ ist die endgültige Widerstandsschätzung. In einem oder mehreren Beispielen ist der Modulationsindex eine Zahl zwischen 0 und 1, um die Größe des Spannungsbefehls in Bezug auf die Zwischenkreisspannung darzustellen. In solchen Fällen wird, sobald die Vorsteuerungsspannungen in Größe und Phase umgewandelt sind, das Verhältnis der gesamten (Vorsteuerungs-) Spannungsgröße zur Brückenspannung durch den Modulationsindex dargestellt.
Die Parameterschätzung beinhaltet bei 510 die Berechnung einer q-Achsen-Strommessung I_qm im Synchronrahmen. Diese Berechnung veranschaulicht einen Strommessfehler in Phase c, die wie folgt durchgeführt werden kann: $I_{q m} = I_{a m} sin θ + I_{b m} sin (θ - \frac{2 π}{3}) + (- I_{a m} - I_{b m}) sin (θ + \frac{2 π}{3})$
Es ist zu beachten, dass, obwohl die vorliegende Beschreibung exemplarisch einen Stromsensorfehler in Phase c verwendet, die hierin beschriebenen technischen Lösungen für Stromfehler in der Phase a oder der Phase b des Motorsteuerungssystems verwendet werden können.
Da bei Messungen von Strömen an der niedrigen Seite die Annahme, dass I_cm = -I_ich - Ibm ist, wie oben beschrieben nur für bestimmte Betriebsbereiche gültig ist, wird ein Merker F_v für die Gültigkeit der Strommessung und -berechnung ebenfalls berechnet. Ein Beispiel dafür, wie die Berechnung des Gültigkeitsmerkers F_v durchgeführt wird, ist wie folgt. $F_{v} = {\begin{array}{r} G \ddot{U} LTIG, & m < m_{t} \\ UNG \ddot{U} LTIG, & m \geq m_{t} \end{array}$
wobei m_t der Schwellenwert des Modulationsindex ist, unterhalb dessen die Stromberechnung gültig ist. Der Schwellenwert ist ein vorgegebener Wert, der konfigurierbar ist.
Abhängig von der durch den Gültigkeitsmerker angegebenen Gültigkeit wird eine bedingte Integration zur Schätzung der Maschinenparameter, wie z.B. des Widerstands R̃ durchgeführt. Hier wird der berechnete Wert I_qm vom befohlenen q-Achsenstrom $I_{q}^{*}$
subtrahiert, um den Fehler im berechneten Wert (bei 520) zu berechnen. Der Fehler wird integriert (530), um die Schätzungen der Rückführungsparameter zu berechnen, z.B. die Schätzung ΔR̃ des Rückführungs-Widerstands. Die berechnete Parameterschätzung mit Rückführung wird zu der Parameterschätzung mit Vorsteuerung addiert (540), zum Beispiel zu dem Vorsteuerungs-Widerstand R_f . Die berechnete Summe wird als endgültige Maschinenparameterschätzung für weitere Iterationen verwendet, z.B. die endgültige Widerstandsabschätzung R̃ = R_f + ΔR̃.
Es ist zu beachten, dass andere Maschinenparameter in ähnlicher Weise berechnet werden, wobei die Parameterschätzung mit Rückführung zu der Parameterschätzung mit Vorsteuerung basierend auf dem Gültigkeitsmerker addiert wird, der die gültige Bedingung für die Durchführung solcher Berechnungen anzeigt.
Wenn der Gültigkeitsmerker GÜLTIG ist, werden die Messungen von Strömen an der niedrigen Seite in den Phasen a und b verwendet, um den Strom für die Phase c als I_cm = -I_am - I_bm zu berechnen. Der berechnete Strom wird dann vom Maschinenparameter-Lernmodul 408 verwendet. Wenn der Gültigkeitsmerker UNGÜLTIG ist, stoppt das Maschinenparametermodul den Lernprozess, da der berechnete Strom nicht gültig ist.
Wenn der Gültigkeitsmerker UNGÜLTIG ist, wird der Parameter nicht auf diese Weise gelernt und der alte gelernte Wert bleibt erhalten. Die „bedingte“ Integration 530 führt dementsprechend ein „Lernen“ durch und basiert darauf, dass, wenn der berechnete Fehler selbst nicht gültig ist, das Lernen (oder in diesem Fall die Integration) nicht gültig sein wird, da der gemessene Strom nicht gültig ist, und der Parameterwert in solchen Fällen nicht aktualisiert wird.
Dementsprechend kann das Strommesssystem auch dann noch verwendet werden, wenn das Strommesssystem basierend auf der Berechnung des Gültigkeitsmerkers für die Durchführung einer Steuerung mit Rückführung nicht gültig ist, und gezwungen ist, zur Stromsteuerung mit Vorsteuerung zu wechseln, um andere Operationen auszuführen, wobei eine davon das Parameterlernen ist, da dies die Leistung der Stromsteuerung mit Vorsteuerung verbessert. Die Parameterschätzung kann auf verschiedene Weise durchgeführt werden, wobei eine davon in 5 dargestellt ist. In der exemplarischen Technik von 5 wird zunächst bestimmt, wann es sinnvoll/gültig ist, die „gesunden Messungen“ zur Berechnung des q-Achsenstroms (der sich im synchronen Rahmen befindet) zu verwenden. Danach sind der q-Achsen-Strombefehl und die gemessene q-Achse (und unter den gegebenen Bedingungen gültig) nur dann ungleich, wenn die Parameter falsch sind. Anschließend wird eine Fehlerursache im q-Achsenstrom ermittelt, z.B. welcher Parameter den Fehler verursacht. Wenn beispielsweise der q-Achsenstrom hoch, aber die Drehzahl niedrig ist, wird die Differenz oder der Fehler im q-Achsenstrom als Folge von Widerstandsschätzfehlern angesehen. Die bedingte Integration 530 ist, in einem oder mehreren Beispielen, für diese Berechnungen und Bestimmungen verantwortlich. In einem oder mehreren Beispielen führt die bedingte Integration dieses „Lernen“ mit einer von vielen verschiedenen Techniken/Logiken/Reglern durch. So kann beispielsweise die bedingte Integration 530 einen PI-Regler verwenden, dessen Eingang der Stromfehler und dessen Ausgang die Parameterschätzung ist.
Die oben genannten Techniken verbessern die Leistung des Stromsteuerungssystems mit Vorsteuerung und tragen somit dazu bei, bei einem Einzelpunkt-Ausfall eines Stromsensors näher an die Transparenz des ersten Fehlers heranzurücken, insbesondere bei Motorsteuerungssystemen, die eine Messung von Strömen an der niedrigen Seite verwenden.
6 stellt ein Flussdiagramm für die Funktionsweise des Motorsteuerungssystems im Hinblick auf den Ausfall eines Stromsensors dar, wobei das Motorsteuerungssystem Sensoren zur Messung von Strömen an der niedrigen Seite gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen verwendet. Das Verfahren beinhaltet den Betrieb des Motorsteuerungssystems 100 unter Verwendung des Steuerungsmodus mit Rückführung, wie bei 601 dargestellt. Der Betrieb des Motorsteuerungssystems 100 wird fortgesetzt, bis das Modul 406 zur Berechnung und Diagnose einen Strommessfehler erkennt, wie bei 605 dargestellt. Der Strommessfehler wird basierend auf den gemessenen Stromwerten 124 erkannt. Wird ein Strommessfehler erkannt, wird das Motorsteuerungssystem 100 in den Betriebsmodus mit Vorsteuerung umgeschaltet, wie bei 610 dargestellt. In einem oder mehreren Beispielen zeigt das Modul 406 zur Berechnung und Diagnose von Strommessungen das Umschalten über einen Diagnosemerker oder eine andere Anzeige für den Stromregler 404 an, um das Umschalten bei den Betriebsarten durchzuführen. Das Verfahren beinhaltet ferner das Bestimmen der ausgefallenen Komponente beim Betrieb im Modus mit Vorsteuerung, um zu bestimmen, welche Phase (a, b, c oder eine andere Phase) die ausgefallene Komponente aufweist. In einem oder mehreren Beispielen beinhaltet das Verfahren das Einstellen einer Arbitrierung, um nur gesunde Signale zu verwenden und keine Strommessungen von der ausgefallenen Komponente für das Lernen der Maschinenparameter 408 zu verwenden.
Das Verfahren beinhaltet bei 610 ferner das Berechnen der q-Achsen-Strommessung (Iqm) im synchronen Rahmen unter Verwendung der Strommessungen von den gesunden Phasen (ohne Ausfall). Die Berechnung ist hierin beschrieben. Zusätzlich wird der Gültigkeitsmerker (Fv) bei 612 bestimmt. Wenn der Gültigkeitsmerker bei 615 auf UNGÜLTIG gesetzt ist, wird das Erlernen der Maschinenparameter 408 durch Parameterschätzung mit Rückführung nicht durchgeführt. In einem solchen Fall werden bei 630 die Motorparameterschätzung(en) unter Verwendung von Parameterschätzungen mit Vorsteuerung berechnet. Die geschätzten Motorparameter beinhalten die Motor- und Wechselrichterparameter. So ist beispielsweise die Widerstandsabschätzung der Gesamtwiderstand von Wechselrichter und Motor zusammen. Unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm fährt das Maschinenparameterlernen 408, wenn der Gültigkeitsmerker auf GÜLTIG gesetzt ist, bei 620 mit dem Berechnen der Parameterschätzung mit Rückführung unter Verwendung der q-Achsen-Strommessung im synchronen Rahmen fort. Weiterhin wird die Parameterschätzung mit Rückführung mit einer entsprechenden Parameterschätzung mit Vorsteuerung vermischt, um bei 625 die endgültige Maschinenparameterschätzung zu berechnen.
Dementsprechend ermöglichen die hierin beschriebenen technischen Lösungen das Berechnen von Maschinenparameterschätzungen unter Verwendung von Parameterschätzungen mit Rückführung, wenn das Motorsteuerungssystem 100 aufgrund eines Stromsensorausfalls im Modus mit Vorsteuerung arbeitet, und insbesondere wenn das Motorsteuerungssystem 100 eine Messung von Strömen an der niedrigen Seite verwendet. Dementsprechend verbessern die technischen Lösungen die Leistung des Stromsteuerungssystems mit Vorsteuerung und tragen so dazu bei, bei einem Einzelpunkt-Ausfall eines Stromsensors näher an die Transparenz des ersten Fehlers heranzurücken.
Obwohl die vorliegende Offenbarung nur im Zusammenhang mit einer begrenzten Anzahl von Ausführungsformen ausführlich beschrieben wurde, sollte leicht verständlich sein, dass die vorliegende Offenbarung nicht auf diese offenbarten Ausführungsformen beschränkt ist. Vielmehr kann die vorliegende Offenbarung dahingehend geändert werden, dass sie eine beliebige Anzahl von Variationen, Änderungen, Substitutionen oder gleichwertigen Anordnungen beinhaltet, die bisher nicht beschrieben wurden, die aber im Umfang mit der vorliegenden Offenbarung übereinstimmen. Auch wenn verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beschrieben wurden, ist zu verstehen, dass Aspekte der vorliegenden Offenbarung nur einige der beschriebenen Ausführungsformen oder Kombinationen der verschiedenen Ausführungsformen beinhalten können. Dementsprechend ist die vorliegende Offenbarung nicht als durch die vorstehende Beschreibung eingeschränkt anzusehen.

Claims

System, umfassend: einen Motor; und ein Motorsteuerungssystem, das ein Teilsystem zur Messung von Strömen an der niedrigen Seite und einen Prozessor umfasst, der konfiguriert ist, um: das Motorsteuerungssystem auf die Verwendung einer Stromsteuerung mit Vorsteuerung als Reaktion auf das Erkennen eines Fehlers bei der Strommessung im Teilsystem zur Messung von Strömen an der niedrigen Seite umzuschalten; eine erste Phase zu identifizieren, die eine fehlerhafte Strommessung aufweist; eine Strommessung für die erste Phase, die die fehlerhafte Strommessung aufweist, zu berechnen; und eine Parameterschätzung unter Verwendung der berechneten Strommessung zu berechnen.
System nach Anspruch 1, wobei der Prozessor die Stromsteuerung mit Vorsteuerung verwendet, um einen Eingangsspannungsbefehl für den Motor zu erzeugen.
System nach Anspruch 1, wobei die Strommessung für die erste Phase unter Verwendung der restlichen Phasen in dem Motorsteuerungssystem berechnet wird.
System nach Anspruch 1, wobei die Parameterschätzung zu einer Maschinenparameterschätzung mit Vorsteuerung addiert wird, um eine Maschinenparameterschätzung zu berechnen.
System nach Anspruch 1, wobei die Parameterschätzung als Reaktion auf einen Gültigkeitsmerker berechnet wird, der auf GÜLTIG gesetzt ist.
System nach Anspruch 5, wobei der Gültigkeitsmerker basierend auf einem Modulationsindex gesetzt wird.
System nach Anspruch 6, wobei der Gültigkeitsmerker basierend auf dem Vergleich des Modulationsindex mit einem vorbestimmten Schwellenwert gesetzt wird als: $F_{v} = {\begin{array}{r} G \ddot{U} LTIG, & m < m_{t} \\ UNG \ddot{U} LTIG, & m \geq m_{t} \end{array}$
wobei F_v der Gültigkeitsmerker ist, m der Modulationsindex ist und m_t der vorgegebene Schwellenwert ist.
Computerimplementiertes Verfahren, umfassend: Umschalten eines Stromreglers zur Verwendung einer Stromsteuerung mit Vorsteuerung als Reaktion auf das Erkennen eines Strommessfehlers in einem Teilsystem zur Messung von Strömen an der niedrigen Seite eines Motorsteuerungssystems; Identifizieren einer ersten Phase, die den Strommessfehler aufweist; Berechnen einer Strommessung für die erste Phase, die den Strommessfehler aufweist; und Berechnen einer Parameterschätzung des Motorsteuerungssystems unter Verwendung der berechneten Strommessung.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei die Stromsteuerung mit Vorsteuerung verwendet wird, um einen Eingangsspannungsbefehl für den Motor zu erzeugen.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei die Strommessung für die erste Phase unter Verwendung der restlichen Phasen in dem Motorsteuerungssystem berechnet wird.
Verfahren nach Anspruch 8, ferner umfassend: Berechnen einer Maschinenparameterschätzung durch Addieren der Parameterschätzung zu einer Maschinenparameterschätzung mit Vorsteuerung.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei die Parameterschätzung als Reaktion auf einen Gültigkeitsmerker berechnet wird, das auf GÜLTIG gesetzt ist.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei der Gültigkeitsmerker basierend auf einem Modulationsindex gesetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei der Gültigkeitsmerker basierend auf dem Vergleich des Modulationsindex mit einem vorbestimmten Schwellenwert gesetzt wird als: $F_{v} = {\begin{array}{r} G \ddot{U} LTIG, & m < m_{t} \\ UNG \ddot{U} LTIG, & m \geq m_{t} \end{array}$
wobei F_v der Gültigkeitsmerker ist, m der Modulationsindex ist und m_t der vorgegebene Schwellenwert ist.
Lenksystem, umfassend: ein Motorsteuerungssystem, das ein Teilsystem zur Messung von Strömen an der niedrigen Seite und einen Prozessor umfasst, der konfiguriert ist, um: das Motorsteuerungssystem umzuschalten, um eine Stromsteuerung mit Vorsteuerung als Reaktion auf das Erkennen eines Fehlers bei der Strommessung im Teilsystem zur Messung von Strömen an der niedrigen Seite zu verwenden; eine erste Phase zu identifizieren, die eine fehlerhafte Strommessung aufweist; eine Strommessung für die erste Phase zu berechnen, die die fehlerhafte Strommessung aufweist; und eine Parameterschätzung unter Verwendung der berechneten Strommessung zu berechnen.
Lenksystem nach Anspruch 15, wobei die Strommessung für die erste Phase unter Verwendung der restlichen Phasen in dem Motorsteuerungssystem berechnet wird.
Lenksystem nach Anspruch 15, wobei die Parameterschätzung zu einer Maschinenparameterschätzung mit Vorsteuerung addiert wird, um eine Maschinenparameterschätzung zu berechnen.
Lenksystem nach Anspruch 15, wobei die Parameterschätzung als Reaktion auf einen Gültigkeitsmerker berechnet wird, der auf GÜLTIG gesetzt ist.
Lenksystem nach Anspruch 18, wobei der Gültigkeitsmerker basierend auf einem Modulationsindex gesetzt wird.
Lenksystem nach Anspruch 19, wobei der Gültigkeitsmerker basierend auf dem Vergleich des Modulationsindex mit einem vorbestimmten Schwellenwert gesetzt wird als: $F_{v} = {\begin{array}{r} G \ddot{U} LTIG, & m < m_{t} \\ UNG \ddot{U} LTIG, & m \geq m_{t} \end{array}$
wobei F_v der Gültigkeitsmerker ist, m der Modulationsindex ist und mt der vorgegebene Schwellenwert ist.