DE102019205471A1 - Method for checking measured values of current intensities of currents which are provided by a six-phase converter to at least one electrical machine - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überprüfen von Messwerten von Stromstärken von Strömen, die von einem sechsphasigen Stromrichter an wenigstens eine elektrische Maschine (E1, E2) bereitgestellt werden, wobei jede der sechs Phasen (u, v, w, x, y, z) der wenigstens einen elektrischen Maschine (E1, E2) jeweils mit einem Highside-Schalter (M1, M3, M5, M7, M9, M11) und mit einem Lowside-Schalter (M2, M4, M6, M8, M10, M12) des Stromrichters verbunden ist, wobei die Highside-Schalter (M1, M3, M5, M7, M9, M11) des Stromrichters mit einem ersten Stromrichter-Anschluss (B+) verbunden sind und wobei die Lowside-Schalter (M2, M4, M6, M8, M10, M12) des Stromrichters mit einem zweiten Stromrichter-Anschluss (B-) verbunden sind, wobei im Zuge wenigstens einer Strommessung für jede der sechs Phasen (u, v, w, x, y, z) jeweils eine Stromstärke des entsprechenden Phasenstroms und eine Stromstärke eines Summenstroms zwischen den Highside-Schaltern (M1, M3, M5, M7, M9, M11) und dem ersten Stromrichter-Anschluss (B+) erfasst werden, wobei in Abhängigkeit von den erfassten Stromstärken eine Überprüfung durchgeführt wird, ob die Summe der erfassten Stromstärken der Phasenströme der Phasen (u, v, w, x, y, z) der wenigstens einen elektrischen Maschine (E1, E2) den Wert Null oder zumindest im Wesentlichen den Wert Null ergibt und/oder ob die Summe der erfassten Stromstärken der Phasenströme derjenigen Phasen, deren Highside-Schalter (M1, M3, M5, M7, M9, M11) geschlossen sind, der erfassten Stromstärke des Summenstroms entspricht oder zumindest im Wesentlichen entspricht und/oder ob die Summe der erfassten Stromstärken der Phasenströme derjenigen Phasen, deren Lowside-Schalter (M2, M4, M6, M8, M10, M12) geschlossen sind, dem negativen Wert der erfassten Stromstärke des Summenstroms entspricht oder zumindest im Wesentlichen entspricht und wobei in Abhängigkeit von einem Ergebnis der Überprüfung bestimmt wird, ob alle erfassten Stromstärken korrekt sind oder ob wenigstens eine der erfassten Stromstärken fehlerhaft ist.The invention relates to a method for checking measured values of current strengths of currents which are provided by a six-phase converter to at least one electrical machine (E1, E2), with each of the six phases (u, v, w, x, y, z) the at least one electrical machine (E1, E2) each with a high-side switch (M1, M3, M5, M7, M9, M11) and a low-side switch (M2, M4, M6, M8, M10, M12) of the converter is connected, the high-side switches (M1, M3, M5, M7, M9, M11) of the converter being connected to a first converter connection (B +) and the low-side switches (M2, M4, M6, M8, M10 , M12) of the converter are connected to a second converter connection (B-), in the course of at least one current measurement for each of the six phases (u, v, w, x, y, z) one current intensity of the corresponding phase current and one Amperage of a total current between the highside switches (M1, M3, M5, M7, M9, M11) and the first current line ter connection (B +) are detected, with a check being carried out as a function of the detected current levels as to whether the sum of the detected current levels of the phase currents of the phases (u, v, w, x, y, z) of the at least one electrical machine ( E1, E2) results in the value zero or at least essentially the value zero and / or whether the sum of the recorded currents of the phase currents of those phases whose highside switches (M1, M3, M5, M7, M9, M11) are closed, the detected current intensity of the total current corresponds or at least substantially corresponds to and / or whether the sum of the recorded currents of the phase currents of those phases whose low-side switches (M2, M4, M6, M8, M10, M12) are closed, the negative value of the recorded current intensity corresponds to or at least substantially corresponds to the total current and, depending on a result of the check, it is determined whether all the recorded current intensities are correct or whether at least one of the recorded th currents is incorrect.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überprüfen von Messwerten von Stromstärken von Strömen, die von einem sechsphasigen Stromrichter an wenigstens eine elektrische Maschine bereitgestellt werden, sowie eine Recheneinheit und ein Computerprogramm zu dessen Durchführung.The present invention relates to a method for checking measured values of current strengths of currents which are provided by a six-phase converter to at least one electrical machine, as well as a computing unit and a computer program for its implementation.
Stand der TechnikState of the art
Zum Steuern bzw. Regeln von elektrischen Maschinen, wie beispielsweise motorisch oder generatorisch betreibbaren elektrischen Maschinen in Kraftfahrzeugen, ist es von Bedeutung, Phasenströme der einzelnen Phasen der elektrischen Maschine messtechnisch zu erfassen. Fehlerhafte Messungen der Phasenströme können die Steuerung der elektrischen Maschine negativ beeinflussen und beispielsweise zu Fehlern in der Momentenstellung führen. Es ist daher von Bedeutung erkennen zu können, ob Stromstärken von Phasenströmen fehlerhaft erfasst wurden.To control or regulate electrical machines, such as electrical machines in motor vehicles that can be operated as a motor or generator, for example, it is important to measure the phase currents of the individual phases of the electrical machine. Incorrect measurements of the phase currents can negatively affect the control of the electrical machine and, for example, lead to errors in the torque position. It is therefore important to be able to recognize whether the strengths of phase currents were incorrectly recorded.
Die
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Erfindungsgemäß werden ein Verfahren zum Überprüfen von Messwerten von Stromstärken von Strömen, die von einem sechsphasigen Stromrichter an wenigstens eine elektrische Maschine bereitgestellt werden, sowie eine Recheneinheit und ein Computerprogramm zu dessen Durchführung mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung.According to the invention, a method for checking measured values of current strengths of currents that are provided by a six-phase converter to at least one electrical machine, as well as a computing unit and a computer program for its implementation with the features of the independent claims are proposed. Advantageous configurations are the subject of the subclaims and the description below.
Die Erfindung stellt eine Möglichkeit bereit, von einem sechsphasigen Stromrichter an wenigstens eine elektrische Maschine bereitgestellte Ströme mit möglichst wenigen Sensoren zu überprüfen.The invention provides a possibility of checking currents provided by a six-phase converter to at least one electrical machine with as few sensors as possible.
Beispielsweise kann der sechsphasige Stromrichter mit einer sechsphasigen elektrischen Maschine verbunden sein, welche z.B. sechs Wicklungen aufweist, oder beispielsweise auch mit zwei jeweils dreiphasigen elektrischen Maschinen. Solche Ausführungen kommen insbesondere zum Einsatz, wenn mehrere Maschinen mittels nur einer Elektronik betrieben werden sollen, beispielsweise bei elektrischen Fahrantrieben. Die wenigstens eine elektrische Maschine weist somit insgesamt sechs Phasen bzw. sechs Phasenanschlüsse auf. Jede der sechs Phasen der wenigstens einen elektrischen Maschine ist jeweils mit einem Highside-Schalter und mit einem Lowside-Schalter des Stromrichters verbunden. Zu diesem Zweck ist insbesondere jeweils ein Phasenanschluss der jeweiligen Phase mit einem Mittelabgriff einer Halbbrücke des Stromrichters verbunden. Die Highside-Schalter sind mit einem ersten Stromrichter-Anschluss verbunden, insbesondere über eine gemeinsame elektrische Verbindung bzw. eine gemeinsame Summenleitung bzw. Busleitung. Bei diesem ersten Stromrichter-Anschluss kann es sich insbesondere um einen positiven Potentialanschluss, einen ersten Verbraucheranschluss oder einen ersten Bordnetzanschluss handeln, mit welchem ferner ein zu versorgender Verbraucher und/oder eine Energiequelle angeschlossen werden können, beispielsweise ein Bordnetz eines Kraftfahrzeugs. Entsprechend sind die Lowside-Schalter des Stromrichters mit einem zweiten Stromrichter-Anschluss verbunden, insbesondere ebenfalls über eine zweite gemeinsame elektrische Verbindung wie eine zweite Summen- bzw. Busleitung. Der zweite Anschluss ist insbesondere ein negativer Potentialanschluss, ein zweiter Verbraucheranschluss oder ein zweiter Bordnetzanschluss zur weiteren Verbindung mit dem zu versorgenden Verbraucher bzw. der Energiequelle, etwa dem Bordnetz. Zweckmäßigerweise kann der zweite Anschluss ein Masseanschluss sein.For example, the six-phase converter can be connected to a six-phase electrical machine, which e.g. has six windings, or, for example, with two each three-phase electrical machines. Such designs are used in particular when several machines are to be operated using just one electronics unit, for example in the case of electric travel drives. The at least one electrical machine thus has a total of six phases or six phase connections. Each of the six phases of the at least one electrical machine is connected to a high-side switch and to a low-side switch of the converter. For this purpose, one phase connection of the respective phase is in particular connected to a center tap of a half-bridge of the converter. The highside switches are connected to a first converter connection, in particular via a common electrical connection or a common sum line or bus line. This first converter connection can in particular be a positive potential connection, a first consumer connection or a first on-board network connection, with which a consumer to be supplied and / or an energy source can also be connected, for example an on-board network of a motor vehicle. Correspondingly, the low-side switches of the converter are connected to a second converter connection, in particular also via a second common electrical connection such as a second sum or bus line. The second connection is in particular a negative potential connection, a second consumer connection or a second vehicle electrical system connection for further connection to the consumer to be supplied or the energy source, for example the vehicle electrical system. The second connection can expediently be a ground connection.
Im Rahmen des vorliegenden Verfahrens wird im Zuge einer Strommessung für jede der sechs Phasen jeweils eine Stromstärke des entsprechenden Phasenstroms und eine Stromstärke eines Summenstroms zwischen den Highside-Schaltern und dem ersten Stromrichter-Anschluss erfasst. Jede Strommessung umfasst somit das Ermitteln von sieben Messwerten. Die Stromstärken des Phasenstroms werden jeweils insbesondere zwischen dem jeweiligen Phasenanschluss der entsprechenden Phase der wenigstens einen elektrischen Maschine und dem jeweiligen Mittelabgriff zwischen den entsprechenden Highside- und Lowside-Schaltern des Stromrichters erfasst. Die Stromstärke des Summenstroms bzw. Busstroms wird insbesondere in der gemeinsamen Verbindungsleitung bzw. der Busleitung erfasst. Sofern ein Zwischenkreiskondensator parallel zwischen den ersten und zweiten Stromrichter-Anschluss geschaltet ist, wird die Stromstärke des Summenstroms zweckmäßigerweise stromrichterseitig vor diesem Zwischenkreiskondensator erfasst. Die einzelnen Stromstärken können jeweils insbesondere mittels eines zweckmäßigen Stromsensors erfasst werden, beispielsweise jeweils mittels eines Hallsensors.In the context of the present method, in the course of a current measurement, a current strength of the corresponding phase current and a current strength of a total current between the highside switches and the first converter connection are recorded for each of the six phases. Each current measurement thus includes the determination of seven measured values. The current strengths of the phase current are in each case detected in particular between the respective phase connection of the corresponding phase of the at least one electrical machine and the respective center tap between the corresponding high-side and low-side switches of the converter. The current strength of the total current or bus current is recorded in particular in the common connecting line or the bus line. If an intermediate circuit capacitor is connected in parallel between the first and second converter connection, the current intensity of the total current is expediently detected on the converter side in front of this intermediate circuit capacitor. The single ones Current strengths can in each case be detected in particular by means of an appropriate current sensor, for example in each case by means of a Hall sensor.
In Abhängigkeit von den im Zuge der wenigstens einen Strommessung erfassten Stromstärken wird eine Überprüfung durchgeführt, insbesondere eine Überprüfung, ob die erfassten Stromstärken vorbestimmte bzw. erwartete Beziehungen zueinander erfüllen. In Abhängigkeit von einem Ergebnis dieser Überprüfung wird bestimmt, ob alle erfassten Stromstärken korrekt sind oder ob wenigstens eine der erfassten Stromstärken fehlerhaft ist.Depending on the current intensities detected in the course of the at least one current measurement, a check is carried out, in particular a check as to whether the detected current intensities fulfill predetermined or expected relationships to one another. As a function of a result of this check, it is determined whether all the recorded current levels are correct or whether at least one of the recorded current levels is faulty.
Als eine vorbestimmte Beziehung wird dabei überprüft, ob die Summe der erfassten Stromstärken der Phasenströme der Phasen der wenigstens einen elektrischen Maschine, insbesondere der Summenstrom aller einer elektrischen Maschine zugehörigen Phasen, Null oder zumindest im Wesentlichen den Wert Null ergibt. Insbesondere wird zu diesem Zweck überprüft, ob der Betrag dieser Summe unterhalb eines vorgegebenen Schwellwerts liegt. Dieser Schwellwert kann beispielsweise höchstens 20% eines Phasennennstroms betragen und beispielsweise den Wert 70 A (bei Phasenströmen bis 400 A) haben. Ohne Beschränkung der Allgemeinheit soll diese vorbestimmte Beziehung im Folgenden als erste Beziehung bezeichnet werden.As a predetermined relationship, it is checked whether the sum of the recorded current intensities of the phase currents of the phases of the at least one electrical machine, in particular the total current of all phases belonging to an electrical machine, results in zero or at least essentially the value zero. In particular, for this purpose it is checked whether the amount of this sum is below a predetermined threshold value. This threshold value can, for example, be at most 20% of a nominal phase current and, for example, have the value 70 A (for phase currents up to 400 A). Without restricting the generality, this predetermined relationship will be referred to below as the first relationship.
Wenn die wenigstens eine elektrische Maschine zwei Gruppen von je drei Phasen aufweist, z.B. wenn der Stromrichter mit zwei dreiphasigen elektrischen Maschinen verbunden ist, kann insbesondere als erste vorbestimmte Bezeigung überprüft werden, ob die Summe der erfassten Stromstärken der Phasenströme der ersten Gruppe von Phasen Null oder zumindest im Wesentlichen Null ergibt, und als eine zweite vorbestimmte Beziehung kann insbesondere überprüft werden, ob die Summe der Stromstärken der Phasenströme der zweiten Gruppe von Phasen Null oder zumindest im Wesentlichen Null ergibt.If the at least one electrical machine has two groups of three phases each, e.g. If the converter is connected to two three-phase electrical machines, it can be checked in particular as a first predetermined indicator whether the sum of the detected currents of the phase currents of the first group of phases results in zero or at least essentially zero, and in particular checked as a second predetermined relationship whether the sum of the current intensities of the phase currents of the second group of phases results in zero or at least essentially zero.
Alternativ oder zusätzlich wird als vorbestimmte Beziehung überprüft, ob die Summe der erfassten Stromstärken der Phasenströme derjenigen Phasen der wenigstens einen elektrischen Maschine, deren Highside-Schalter geschlossen sind, der erfassten Stromstärke des Summenstroms entspricht oder zumindest im Wesentlichen entspricht. Diese Beziehung wird im Folgenden ohne Beschränkung der Allgemeinheit als dritte vorbestimmte Beziehung bezeichnet. Insbesondere wird somit überprüft, ob die Summe der Phasenströme, deren Highside-Schalter geschlossen sind, dem erfassten Summen- bzw. Busstrom zumindest im Wesentlichen entspricht. Zweckmäßigerweise kann überprüft werden, ob diese Summe abzüglich der Stromstärke des Summenstroms betragsmäßig unterhalb eines vorgegebenen Schwellwerts von beispielsweise höchstens 20% eines Phasennennstroms liegt.Alternatively or additionally, it is checked as a predetermined relationship whether the sum of the recorded currents of the phase currents of those phases of the at least one electrical machine whose high-side switches are closed corresponds to or at least substantially corresponds to the recorded current of the total current. This relationship is referred to below as the third predetermined relationship without loss of generality. In particular, it is thus checked whether the sum of the phase currents whose high-side switches are closed corresponds at least essentially to the recorded sum or bus current. It can expediently be checked whether this sum minus the current intensity of the total current is below a predetermined threshold value of, for example, at most 20% of a nominal phase current.
Alternativ oder zusätzlich wird als vorbestimmte Beziehung überprüft, ob die Summe der erfassten Stromstärken der Phasenströme derjenigen Phasen der wenigstens einen elektrischen Maschine, deren Lowside-Schalter geschlossen sind, dem negativen Wert der erfassten Stromstärke des Summenstroms entspricht oder zumindest im Wesentlichen entspricht. Zweckmäßigerweise wird diese Beziehung im Folgenden ohne Beschränkung der Allgemeinheit als vierte vorbestimmte Beziehung bezeichnet. Im Gegensatz zu der dritten vorbestimmten Beziehung wird im Zuge dieser vierten vorbestimmten Beziehung somit überprüft, ob die Summe der Phasenströme, deren Lowside-Schalter geschlossen sind, dem negativen Wert des erfassten Summen- bzw. Busstroms zumindest im Wesentlichen entspricht. Insbesondere kann zu diesem Zweck überprüft werden, ob diese Summe zuzüglich der Stromstärke des Summenstroms betragsmäßig unterhalb eines vorgegebenen Schwellwerts von beispielsweise höchstens 20% eines Phasennennstroms liegt.Alternatively or additionally, it is checked as a predetermined relationship whether the sum of the recorded currents of the phase currents of those phases of the at least one electrical machine whose low-side switches are closed corresponds or at least substantially corresponds to the negative value of the recorded amperage of the total current. This relationship is expediently referred to below as the fourth predetermined relationship without restricting the generality. In contrast to the third predetermined relationship, in the course of this fourth predetermined relationship it is checked whether the sum of the phase currents whose low-side switches are closed corresponds at least essentially to the negative value of the recorded sum or bus current. In particular, for this purpose it can be checked whether this sum plus the current strength of the total current is below a predetermined threshold value of, for example, at most 20% of a nominal phase current.
Insbesondere kann als vorbestimmte Beziehung auch überprüft werden, ob die Summe der erfassten Stromstärken der Phasenströme derjenigen Phasen, deren Highside-Schalter geschlossen sind, dem negativen Wert der Summe der erfassten Stromstärken der Phasenströme derjenigen Phasen, deren Lowside-Schalter geschlossen sind, entspricht oder zumindest im Wesentlichen entspricht.In particular, it can also be checked as a predetermined relationship whether the sum of the recorded currents of the phase currents of those phases whose high-side switches are closed corresponds or at least to the negative value of the sum of the recorded currents of the phase currents of those phases whose low-side switches are closed essentially corresponds.
Das vorliegende Verfahren stellt somit eine Möglichkeit bereit, um bei einem sechsphasigen Stromrichter zusätzlich zu den sechs Stromstärken der sechs Phasenströme lediglich eine weitere Stromstärke eines weiteren Stroms zu erfassen und mittels vorbestimmter Beziehungen erkennen zu können, ob eine oder mehrere dieser sieben Stromstärken fehlerhaft erfasst wurden.The present method thus provides a possibility for a six-phase converter in addition to the six current intensities of the six phase currents to detect only one further current intensity of a further current and to be able to recognize by means of predetermined relationships whether one or more of these seven current intensities were detected incorrectly.
Zum Steuern bzw. Regeln der elektrischen Maschinen ist es von Bedeutung, dass die Stromstärken der Phasenströme der einzelnen Phasen korrekt erfasst werden, da fehlerhaft erfasste Stromstärken der Phasenströme die Steuerung der elektrischen Maschine negativ beeinflussen und beispielsweise zu Fehlern in der Momentenstellung führen können. Im Rahmen des vorliegenden Verfahrens kann auf aufwandsarme und effektive Weise erkannt werden, ob Stromstärken von Phasenströmen fehlerhaft erfasst wurden und, wenn dies der Fall ist, kann im Zug der Steuerung der elektrischen Maschine entsprechend auf diese fehlerhafte Erfassung reagiert werden.To control or regulate the electrical machines, it is important that the current strengths of the phase currents of the individual phases are correctly recorded, since incorrectly recorded current strengths of the phase currents have a negative impact on the control of the electrical machine and can lead to errors in the torque position, for example. In the context of the present method, it can be recognized in a cost-effective and effective manner whether current strengths of phase currents were incorrectly recorded and, if so If this is the case, the control of the electrical machine can react accordingly to this incorrect detection.
Vorteilhafterweise wird die wenigstens eine Strommessung zu wenigstens einem Zeitpunkt durchgeführt, nachdem sich ein Schaltzustand von einem der Highside-Schalter und von einem der Lowside-Schalter geändert haben, die mit derselben Phase verbunden sind. Ein derartiger Zeitpunkt, zu welchem eine Strommessung durchgeführt wird, liegt insbesondere in einem Zeitintervall zwischen einem ersten Schaltzeitpunkt, zu welchem sich der Schaltzustand des jeweiligen Highside- und Lowside-Schalters ändert, und einem zweiten Schaltzeitpunkt, zu welchem sich zum nächsten Mal ein Schaltzustand eines Highside-Schalters und/oder eines Lowside-Schalters ändert.The at least one current measurement is advantageously carried out at least at one point in time after a switching state of one of the high-side switches and one of the low-side switches that are connected to the same phase has changed. Such a point in time at which a current measurement is carried out lies in particular in a time interval between a first switching point in time, at which the switching state of the respective high-side and low-side switch changes, and a second switching point in time, at which a switching state of one changes the next time Highside switch and / or a low side switch changes.
Insbesondere werden die Strommessungen somit jeweils durchgeführt, nachdem sich die Schaltzustände beider Schalter einer Halbbrücke des Stromrichters geändert haben, die mit derselben Phase der wenigstens einen elektrischen Maschine verbunden sind. Unter der Änderung des Schaltzustands sei in diesem Zusammenhang insbesondere zu verstehen, dass der entsprechende Schalter zuvor geschlossen war und dann geöffnet wurde oder vice versa zuvor geöffnet war und dann geschlossen wurde.In particular, the current measurements are thus carried out after the switching states of both switches of a half-bridge of the converter that are connected to the same phase of the at least one electrical machine have changed. In this context, the change in the switching state is to be understood in particular as meaning that the corresponding switch was previously closed and then opened or, vice versa, was previously opened and then closed.
Insbesondere werden die jeweils aktuellen Schaltzustände der Halbbrücken bzw. der einzelnen Highside- und Lowside-Schalter zu dem Zeitpunkt der Strommessung als Parameter bzw. Randbedingungen in der Überprüfung der vorbestimmten Beziehungen berücksichtigt. Das Durchführen und Auswerten der Strommessungen zu Zeitpunkten, nachdem sich jeweils der Schaltzustand genau einer Halbbrücke geändert hat, stellt eine besonders effektive Möglichkeit dar, um anhand der vorbestimmten Beziehungen präzise auf fehlerhafte Messungen rückschließen zu können.In particular, the current switching states of the half-bridges or the individual high-side and low-side switches at the time of the current measurement are taken into account as parameters or boundary conditions in the checking of the predetermined relationships. Carrying out and evaluating the current measurements at times after the switching state of exactly one half-bridge has changed in each case is a particularly effective way of being able to draw precise conclusions about incorrect measurements based on the predetermined relationships.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform wird eine erste Strommessung zu einem ersten Zeitpunkt durchgeführt, nachdem sich ein Schaltzustand eines ersten Highside-Schalters und eines ersten Lowside-Schalters geändert hat, welche mit einer ersten Phase der sechs Phasen der wenigstens einen elektrischen Maschine verbunden sind. Die Bezeichnung des „ersten“ Highside-Schalters, des „ersten“ Lowside-Schalters, der „ersten“ Phase usw. sei im Rahmen der vorliegenden Beschreibung insbesondere ohne Beschränkung der Allgemeinheit zu verstehen und soll keine Relevanz oder Wertung dieser einzelnen Elemente zum Ausdruck bringen. Vielmehr soll die Nomenklatur dieser „ersten“ Elemente lediglich zur Unterscheidung von den übrigen Elementen dienen. Insbesondere können dabei jeder dieser Schalter, Phasen usw. zweckmäßig als diese „ersten“ Elemente ausgewählt werden. Ebenso sollen im Nachfolgenden, wenn von „zweiten“, „dritten“, „vierten“ usw. Elementen die Rede ist, auch diese Bezeichnungen ohne Beschränkung der Allgemeinheit zu verstehen sein.According to an advantageous embodiment, a first current measurement is carried out at a first point in time after a switching state of a first high-side switch and a first low-side switch, which are connected to a first phase of the six phases of the at least one electrical machine, have changed. The designation of the “first” high-side switch, the “first” low-side switch, the “first” phase, etc. should be understood in the context of the present description without restricting the generality and should not express any relevance or evaluation of these individual elements . Rather, the nomenclature of these “first” elements should only serve to distinguish them from the other elements. In particular, each of these switches, phases, etc. can expediently be selected as these “first” elements. Likewise, in the following, when "second", "third", "fourth" etc. elements are mentioned, these terms should also be understood without restricting the generality.
In Abhängigkeit von den im Zuge der ersten Strommessung erfassten Stromstärken kann im Zuge der Überprüfung vorteilhafterweise einer der folgenden vier Fälle erkannt werden:
- Entweder wird vorzugsweise bestimmt, dass alle im Zuge der ersten Strommessung erfassten Stromstärken korrekt sind. Sofern alle sieben Strommessungen korrekt sind, kann dies im Rahmen des vorliegenden Verfahrens mit nur einer einzigen Strommessung zu einem einzigen Zeitpunkt bereits erkannt werden. Insbesondere wird dies bestimmt, wenn die Summe der erfassten Stromstärken der Phasenströme der wenigstens einen elektrischen Maschine Null oder zumindest im Wesentlichen den Wert Null ergibt, wenn also die erste Beziehung bzw. die erste und die zweite Beziehung erfüllt sind.
- Either it is preferably determined that all current intensities detected in the course of the first current measurement are correct. If all seven current measurements are correct, this can already be recognized within the scope of the present method with just a single current measurement at a single point in time. In particular, this is determined when the sum of the recorded current intensities of the phase currents of the at least one electrical machine results in zero or at least essentially the value zero, that is to say when the first relationship or the first and second relationships are fulfilled.
Auch kann vorteilhafterweise erkannt werden, ob die im Zuge der ersten Strommessung erfasste Stromstärke des Summenstroms fehlerhaft ist. Ein fehlerhaft erfasster Summenstrom bzw. Busstrom kann somit auch bereits mit einer einzigen Strommessung zu einem einzigen Zeitpunkt erkannt werden. Dies ist insbesondere der Fall, wenn bei der ersten Strommessung die obig erläuterte erste Beziehung erfüllt ist und die dritte Beziehung nicht erfüllt ist.It can also advantageously be recognized whether the amperage of the total current detected in the course of the first current measurement is incorrect. An incorrectly detected total current or bus current can thus also be recognized with a single current measurement at a single point in time. This is the case in particular if the first relationship explained above is fulfilled during the first current measurement and the third relationship is not fulfilled.
Vorzugsweise kann auch bestimmt werden, ob die im Zuge der ersten Strommessung erfasste Stromstärke des Phasenstroms der ersten Phase fehlerhaft ist. Dies ist insbesondere der Fall, wenn die erste Beziehung nicht erfüllt ist und wenn die dritte Beziehung ebenfalls nicht erfüllt ist, oder wenn die erste Beziehung nicht erfüllt ist und wenn die vierte Beziehung hingegen erfüllt ist. Somit kann insbesondere erkannt werden, ob die Stromstärke des Phasenstroms derjenigen Phase fehlerhaft erfasst wurde, deren Highside- und Lowside-Schalter ihren Schaltzustand geändert haben.It can preferably also be determined whether the amperage of the phase current of the first phase detected in the course of the first current measurement is incorrect. This is especially the case when the first Relationship is not fulfilled and if the third relationship is also not fulfilled, or if the first relationship is not fulfilled and if the fourth relationship is on the other hand fulfilled. It can thus be recognized in particular whether the amperage of the phase current of that phase was incorrectly detected whose high-side and low-side switches have changed their switching state.
Alternativ wird vorzugsweise bestimmt, ob eine der im Zuge der ersten Strommessung erfassten Stromstärken der Phasenströme der übrigen fünf Phasen fehlerhaft ist. Dies ist insbesondere der Fall, wenn die erste Beziehung nicht erfüllt ist und wenn die dritte Beziehung hingegen erfüllt ist, oder wenn die erste Beziehung und die dritte Beziehung jeweils nicht erfüllt sind. Für eine genaue Unterscheidung, welche Stromstärke fehlerhaft ist, bedarf es insbesondere wenigstens einer weiteren Strommessung.Alternatively, it is preferably determined whether one of the current strengths of the phase currents of the remaining five phases detected in the course of the first current measurement is faulty. This is particularly the case if the first relationship is not fulfilled and if, on the other hand, the third relationship is fulfilled, or if the first relationship and the third relationship are each not fulfilled. In particular, at least one further current measurement is required for a precise differentiation as to which current intensity is faulty.
In letzterem Fall, wenn bestimmt wird, dass eine der im Zuge der ersten Strommessung erfassten Stromstärken der Phasenströme der übrigen fünf Phasen fehlerhaft ist, wird vorteilhafterweise wenigstens eine weitere Strommessung zu wenigstens einem weiteren Zeitpunkt durchgeführt, nachdem sich jeweils ein Schaltzustand eines Highside-Schalters und eines Lowside-Schalters geändert hat, welche mit derselben der übrigen fünf Phasen verbunden sind. In Abhängigkeit von den im Zuge der wenigstens einen weiteren Strommessung erfassten Stromstärken wird im Zuge der Überprüfung vorteilhafterweise bestimmt, welche Stromstärke der Phasenströme der übrigen fünf Phasen fehlerhaft ist.In the latter case, if it is determined that one of the current strengths of the phase currents of the remaining five phases detected in the course of the first current measurement is faulty, at least one further current measurement is advantageously carried out at at least one further point in time after a switching state of a highside switch and of a low-side switch, which are connected to the same of the remaining five phases. Depending on the current strengths detected in the course of the at least one further current measurement, it is advantageously determined in the course of the check which current strength of the phase currents of the remaining five phases is faulty.
Vorzugsweise weisen die sechs Phasen der wenigstens einen elektrischen Maschine eine erste Gruppe von drei Phasen und eine zweite Gruppe von drei Phasen auf. Beispielsweise kann jede der beiden Gruppen von Phasen eine dreiphasige elektrische Maschine repräsentieren.The six phases of the at least one electrical machine preferably have a first group of three phases and a second group of three phases. For example, each of the two groups of phases can represent a three-phase electrical machine.
Die erste Phase ist vorzugsweise eine Phase der ersten Gruppe. Im Zuge der Überprüfung wird in diesem Fall vorteilhafterweise bestimmt, ob eine der im Zuge der ersten Strommessung erfassten Stromstärken der Phasenströme einer zweiten Phase und einer dritten Phase der ersten Gruppe von drei Phasen fehlerhaft ist. Dies wird insbesondere bestimmt, wenn die erste Beziehung nicht erfüllt ist und wenn die dritte Beziehung hingegen erfüllt ist, oder wenn die erste Beziehung und die vierte Beziehung jeweils nicht erfüllt sind. Für eine genaue Unterscheidung, welche Stromstärke dieser zweiten und dritten Phase fehlerhaft ist, bedarf es insbesondere einer zweiten Strommessung zu einem zweiten Zeitpunkt, nachdem sich die Schaltzustände des Highside- und Lowside-Schalters einer dieser beiden Phasen geändert haben.The first phase is preferably a phase of the first group. In the course of the check, it is advantageously determined in this case whether one of the current intensities of the phase currents of a second phase and a third phase of the first group of three phases detected in the course of the first current measurement is faulty. This is determined in particular when the first relationship is not fulfilled and when the third relationship, on the other hand, is fulfilled, or when the first relationship and the fourth relationship are each not fulfilled. For a precise distinction as to which current intensity of this second and third phase is faulty, a second current measurement is required in particular at a second point in time after the switching states of the high-side and low-side switch of one of these two phases have changed.
Alternativ kann vorzugsweise erkannt werden, ob wenigstens eine der im Zuge der ersten Strommessung erfassten Stromstärken der Phasenströme der Phasen der zweiten Gruppe von drei Phasen fehlerhaft ist. Für eine genaue Unterscheidung, welcher Phasenstrom dieser drei Phasen der zweiten Gruppe fehlerhaft erfasst wurde, bedarf es zweckmäßigerweise einer weiteren Strommessung zu einem weiteren Zeitpunkt, nachdem sich Schaltzustände der Schalter dieser Phasen geändert haben.Alternatively, it can preferably be recognized whether at least one of the current strengths of the phase currents of the phases of the second group of three phases detected in the course of the first current measurement is faulty. For a precise differentiation which phase current of these three phases of the second group was detected incorrectly, a further current measurement is expediently required at a further point in time after the switching states of the switches of these phases have changed.
Wenn bestimmt wird, dass eine der erfassten Stromstärken der Phasenströme der zweiten Phase und der dritten Phase der ersten Gruppe von drei Phasen fehlerhaft ist, wird gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform zu einem zweiten Zeitpunkt eine zweite Strommessung durchgeführt. Zu diesem zweiten Zeitpunkt hat sich ein Schaltzustand eines zweiten Highside-Schalters und eines zweiten Lowside-Schalters geändert, welche mit der zweiten Phase der ersten Gruppe verbunden sind. Der zweite Zeitpunkt liegt zeitlich vorteilhafterweise nach dem ersten Zeitpunkt. Wie obig erläutert, sei die Nomenklatur des „zweiten“ Highside-Schalters, des „zweiten“ Lowside-Schalters, der „zweiten“ Phase usw. ohne Beschränkung der Allgemeinheit zu verstehen.If it is determined that one of the detected current intensities of the phase currents of the second phase and the third phase of the first group of three phases is faulty, according to an advantageous embodiment, a second current measurement is carried out at a second point in time. At this second point in time, a switching state of a second high-side switch and a second low-side switch, which are connected to the second phase of the first group, has changed. The second point in time is advantageously after the first point in time. As explained above, the nomenclature of the “second” high-side switch, the “second” low-side switch, the “second” phase, etc. should be understood without restricting the generality.
In Abhängigkeit von den im Zuge der zweiten Strommessung erfassten Stromstärken wird vorteilhafterweise im Zuge der Überprüfung bestimmt, ob die im Zuge der zweiten Strommessung erfasste Stromstärke des Phasenstroms der zweiten Phase der ersten Gruppe fehlerhaft ist oder ob die im Zuge der zweiten Strommessung erfasste Stromstärke des Phasenstroms der dritten Phase der ersten Gruppe fehlerhaft ist. Dass die Stromstärke der zweiten Phase fehlerhaft ist, wird insbesondere bestimmt, wenn die dritte Beziehung nicht erfüllt ist bzw. wenn die vierte Beziehung erfüllt ist. Wenn hingegen die dritte Beziehung erfüllt ist bzw. wenn die vierte Beziehung nicht erfüllt ist, wird insbesondere bestimmt, dass die Stromstärke der dritten Phase fehlerhaft ist. Sofern ein Phasenstrom einer Phase der ersten Gruppe fehlerhaft erfasst wird, kann spätestens mit zwei Strommessungen zu zwei verschiedenen Zeitpunkten festgestellt werden, welcher Phasenstrom nicht korrekt erfasst wird.Depending on the amperages detected in the course of the second current measurement, it is advantageously determined in the course of the check whether the amperage of the phase current of the second phase of the first group detected in the course of the second current measurement is incorrect or whether the amperage of the phase current detected in the course of the second current measurement the third phase of the first group is faulty. In particular, it is determined that the current intensity of the second phase is incorrect when the third relationship is not met or when the fourth relationship is met. On the other hand, when the third relationship is satisfied or when the fourth relationship is not satisfied, it is specifically determined that the current of the third phase is faulty. If a phase current of a phase of the first group is detected incorrectly, it can be determined at the latest with two current measurements at two different points in time which phase current is incorrectly detected.
Wenn bestimmt wird, dass wenigstens eine der im Zuge der ersten Strommessung erfassten Stromstärken der Phasenströme der Phasen der zweiten Gruppe von drei Phasen fehlerhaft ist, wird vorteilhafterweise eine dritte Strommessung zu einem dritten Zeitpunkt durchgeführt. Dieser dritte Zeitpunkt liegt zeitlich vorteilhafterweise nach dem ersten Zeitpunkt. Ferner liegt der dritte Zeitpunkt insbesondere nach dem zweiten Zeitpunkt. Sofern zu dem ersten Zeitpunkt nicht bestimmt wird, dass die Stromstärken der zweiten oder dritten Phase der ersten Gruppe fehlerhaft erfasst wurden, kann die obig erläuterte zweite Strommessung insbesondere auch entfallen und es kann zweckmäßigerweise erst zu dem dritten Zeitpunkt eine weitere Strommessung durchgeführt werden.If it is determined that at least one of the current intensities of the phase currents of the phases of the second group of three phases detected in the course of the first current measurement is faulty, a third current measurement is advantageously carried out at a third point in time. This third point in time is advantageously after the first point in time. Furthermore, the third point in time is in particular after the second point in time. If it is not determined at the first point in time that the current intensities of the second or third phase of the first group were recorded incorrectly, the above-explained second current measurement can in particular also be omitted and a further current measurement can expediently only be carried out at the third point in time.
Zu dem dritten Zeitpunkt hat sich vorteilhafterweise ein Schaltzustand eines dritten Highside-Schalters und eines dritten Lowside-Schalters geändert, welche mit einer ersten Phase der zweiten Gruppe (insgesamt die vierte Phase) verbunden sind. Somit werden also zu dem dritten Zeitpunkt Schaltzustände von Schaltern der zweiten Gruppe von Phasen verändert, um festzustellen, welcher Phasenstrom dieser zweiten Gruppe fehlerhaft erfasst wird. In Abhängigkeit von den im Zuge der dritten Strommessung erfassten Stromstärken wird im Zuge der Überprüfung vorteilhafterweise einer der folgenden beiden Fälle erkannt.At the third point in time, a switching state of a third high-side switch and a third low-side switch, which are connected to a first phase of the second group (overall the fourth phase), has advantageously changed. Thus, at the third point in time, switching states of switches of the second group of phases are changed in order to determine which phase current of this second group is incorrectly detected. Depending on the current strengths detected in the course of the third current measurement, one of the following two cases is advantageously recognized in the course of the check.
Entweder wird bestimmt, dass die im Zuge der dritten Strommessung erfasste Stromstärke des Phasenstroms der ersten Phase der zweiten Gruppe fehlerhaft ist. Somit kann insbesondere sofort nach der dritten Strommessung erkannt werden, ob die Stromstärke des Phasenstroms derjenigen Phase fehlerhaft erfasst wurde, deren Highside- und Lowside-Schalter zu dem dritten Zeitpunkt ihren Schaltzustand geändert haben.It is either determined that the amperage of the phase current of the first phase of the second group detected in the course of the third current measurement is incorrect. Thus, in particular, immediately after the third current measurement, it can be recognized whether the amperage of the phase current was incorrectly detected in that phase whose high-side and low-side switches changed their switching state at the third point in time.
Alternativ wird bestimmt, dass eine der im Zuge der dritten Strommessung erfassten Stromstärken der Phasenströme einer zweiten Phase der zweiten Gruppe (fünfte Phase) und einer dritten Phase der zweiten Gruppe (sechste Phase) fehlerhaft ist. Um präzise festzustellen, ob die zweite oder die dritte Phase der zweiten Gruppe fehlerhaft erfasst wurde, bedarf es zweckmäßigerweise einer weiteren Strommessung.Alternatively, it is determined that one of the current intensities of the phase currents of a second phase of the second group (fifth phase) and a third phase of the second group (sixth phase) detected in the course of the third current measurement is faulty. In order to determine precisely whether the second or the third phase of the second group was detected incorrectly, a further current measurement is expediently required.
In letzterem Fall, wenn also bestimmt wird, dass eine der im Zuge der dritten Strommessung erfassten Stromstärken der Phasenströme der zweiten Phase und der dritten Phase der zweiten Gruppe fehlerhaft ist, wird vorteilhafterweise eine vierte Strommessung zu einem vierten Zeitpunkt durchgeführt. Dieser vierte Zeitpunkt liegt bevorzugt zeitlich nach dem dritten Zeitpunkt. Zu dem vierten Zeitpunkt hat sich ein Schaltzustand eines vierten Highside-Schalters und eines vierten Lowside-Schalters geändert, welche mit der zweiten Phase der zweiten Gruppe verbunden sind. In Abhängigkeit von den im Zuge der vierten Strommessung erfassten Stromstärken wird im Zuge der Überprüfung bestimmt, ob die im Zuge der vierten Strommessung erfasste Stromstärke des Phasenstroms der zweiten Phase der zweiten Gruppe fehlerhaft ist oder ob die im Zuge der vierten Strommessung erfasste Stromstärke des Phasenstroms der dritten Phase der zweiten Gruppe fehlerhaft ist. Sofern einer der sechs Phasenströme nicht korrekt erfasst wird, kann im Rahmen des vorliegenden Verfahrens somit insbesondere spätestens nach vier Strommessungen zu vier verschiedenen Zeitpunkten präzise festgestellt werden, welcher der sechs Phasenströme nicht korrekt erfasst werden kann.In the latter case, if it is determined that one of the current intensities of the phase currents of the second phase and the third phase of the second group detected in the course of the third current measurement is faulty, a fourth current measurement is advantageously carried out at a fourth point in time. This fourth point in time is preferably after the third point in time. At the fourth point in time, a switching state of a fourth high-side switch and a fourth low-side switch, which are connected to the second phase of the second group, have changed. Depending on the amperages detected in the course of the fourth current measurement, it is determined in the course of the check whether the amperage of the phase current of the second phase of the second group detected in the course of the fourth current measurement is incorrect or whether the amperage of the phase current detected in the course of the fourth current measurement third phase of the second group is faulty. If one of the six phase currents is not correctly detected, in the context of the present method it can thus be determined precisely after four current measurements at four different times at the latest which of the six phase currents cannot be correctly detected.
Bevorzugt wird wenigstens eine der Stromstärken der Phasenströme und des Summenstroms im Zuge der wenigstens einen Strommessung mit Hilfe eines Hallsensors erfasst. Vorzugsweise werden all diese Stromstärken jeweils mit Hilfe eines Hallsensors erfasst. Aufgrund von Streufeldern können Hallsensoren anfällig für fehlerhafte Strommessungen sein. Das vorliegende Verfahren bietet sich daher besonders vorteilhaft an, um mit Hilfe von Hallsensoren erfasste Stromstärken in einer sechsphasigen elektrischen Maschine auf Fehler hin zu überprüfen.At least one of the current intensities of the phase currents and the total current is preferably detected in the course of the at least one current measurement with the aid of a Hall sensor. All of these current intensities are preferably recorded with the aid of a Hall sensor. Due to stray fields, Hall sensors can be susceptible to incorrect current measurements. The present method is therefore particularly advantageous for checking current strengths detected in a six-phase electrical machine for errors with the aid of Hall sensors.
Vorzugsweise wird in Abhängigkeit von der im Zuge der wenigstens einen Strommessung erfassten Stromstärke des Summenstroms ein Rippelstrom bzw. eine Stromrippelbelastung eines parallel zwischen den ersten und zweiten Stromrichter-Anschluss geschalteten Kondensatorelements bzw. Zwischenkreiskondensators bestimmt. Als Rippelstrom oder sog. überlagerter Wechselstrom sei insbesondere ein Wechselstrom zu verstehen, der einem Gleichstrom überlagert ist. Ein derartiger Rippelstrom kann insbesondere durch den von dem Stromrichter erzeugten pulsierenden Gleichstrom in dem parallel geschalteten Kondensatorelement bzw. Zwischenkreiskondensator erzeugt werden.A ripple current or a current ripple load of a capacitor element or intermediate circuit capacitor connected in parallel between the first and second converter connection is preferably determined as a function of the amperage of the total current detected in the course of the at least one current measurement. A ripple current or so-called superimposed alternating current is to be understood in particular as an alternating current that is superimposed on a direct current. Such a ripple current can in particular be generated by the pulsating direct current generated by the converter in the capacitor element or intermediate circuit capacitor connected in parallel.
Bevorzugt werden die wenigstens eine Strommessung und die Plausibilisierung im Zuge einer Testphase durchgeführt, im Zuge derer Schaltzustände der einzelnen Highside-Schalter und der einzelnen Lowside-Schalter verändert werden. Insbesondere werden diese Schaltzustände dabei kontinuierlich verändert, d.h. zweckmäßigerweise werden kontinuierlich die Schaltzustände der verschiedenen Highside- und Lowside-Schalter der einzelnen Halbbrücken verändert. Wenn der Stromrichter mit zwei jeweils dreiphasigen elektrischen Maschinen verbunden ist, kann für die Testphase zweckmäßigerweise eine dieser elektrischen Maschinen deaktiviert bzw. abgeschaltet werden.The at least one current measurement and the plausibility check are preferably carried out in the course of a test phase, in the course of which the switching states of the individual high-side switches and the individual low-side switches are changed. In particular, these switching states are continuously changed, i.e. The switching states of the various high-side and low-side switches of the individual half-bridges are expediently changed continuously. If the converter is connected to two three-phase electrical machines, one of these electrical machines can expediently be deactivated or switched off for the test phase.
Eine erfindungsgemäße Recheneinheit, z.B. ein Steuergerät eines Kraftfahrzeugs, ist, insbesondere programmtechnisch, dazu eingerichtet, ein erfindungsgemäßes Verfahren durchzuführen.A computing unit according to the invention, e.g. a control unit of a motor vehicle is set up, in particular in terms of programming, to carry out a method according to the invention.
Auch die Implementierung eines erfindungsgemäßen Verfahrens in Form eines Computerprogramms oder Computerprogrammprodukts mit Programmcode zur Durchführung aller Verfahrensschritte ist vorteilhaft, da dies besonders geringe Kosten verursacht, insbesondere wenn ein ausführendes Steuergerät noch für weitere Aufgaben genutzt wird und daher ohnehin vorhanden ist. Geeignete Datenträger zur Bereitstellung des Computerprogramms sind insbesondere magnetische, optische und elektrische Speicher, wie z.B. Festplatten, Flash-Speicher, EEPROMs, DVDs u.a.m. Auch ein Download eines Programms über Computernetze (Internet, Intranet usw.) ist möglich.The implementation of a method according to the invention in the form of a computer program or computer program product with program code for performing all method steps is advantageous, since this causes particularly low costs, in particular if an executing control device is also used for other tasks and is therefore available anyway. Suitable data carriers for providing the Computer programs are, in particular, magnetic, optical and electrical memories, such as hard drives, flash memories, EEPROMs, DVDs, etc. It is also possible to download a program via computer networks (Internet, intranet, etc.).
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.Further advantages and configurations of the invention emerge from the description and the accompanying drawing.
Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.The invention is illustrated schematically in the drawing using exemplary embodiments and is described below with reference to the drawing.
FigurenlisteFigure list
-
1 zeigt schematisch eine bevorzugte Ausgestaltung einer Anordnung mit einem Stromrichter und zwei elektrischen Maschinen, welche einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens zugrunde liegen kann.1 shows schematically a preferred embodiment of an arrangement with a converter and two electrical machines, which can be the basis of a preferred embodiment of a method according to the invention. -
2 zeigt schematisch eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens als ein Blockdiagramm.2 shows schematically a preferred embodiment of a method according to the invention as a block diagram.
Ausführungsform(en) der ErfindungEmbodiment (s) of the invention
In
Die Anordnung weist sechs Phasen bzw. Phasenanschlüsse auf. Im Beispiel von
Eine erste elektrische Maschine E1 weist dabei eine erste Gruppe
Für die erste Maschine E1 bzw. die erste Gruppe
Jede der sechs Phasen
Die Highside-Schalter M1, M3, M5 bzw. M7, M9, M11 sind ferner gemeinsam mit einem ersten Stromrichter-Anschluss bzw. Bordnetzanschluss B+ verbunden. Die Lowside-Schalter M2, M4, M6 bzw. M8, M10 und M12 sind gemeinsam mit einem zweiten Stromrichter-Anschluss bzw. Bordnetzanschluss B- verbunden. An diese Anschlüsse B+ und B- können ferner elektrische Verbraucher und Energiequellen in einem Kraftfahrzeugbordnetz angeschossen sein. In
Ein Steuergerät
Ferner ist in der gemeinsamen Verbindungs- bzw. Busleitung zwischen den Highside-Schaltern M1, M3, M5 bzw. M7, M9, M11 und dem ersten Stromrichter-Anschluss B+ ein Stromsensor
Aufgrund von Streufeldern können derartige Hallsensoren jedoch anfällig für fehlerhafte Strommessungen sein. Fehlerhafte Messungen der Phasenströme können die Steuerung der elektrischen Maschine
Um erkennen zu können, ob die einzelnen Stromstärken mit Hilfe der Hallsensoren
Im Rahmen einer bevorzugten Ausführungsform des vorliegenden Verfahrens wird nun zu wenigstens einem Zeitpunkt wenigstens eine Strommessung durchgeführt, nachdem sich ein Schaltzustand von einem der Highside-Schalter und von einem der Lowside-Schalter ändern, die mit derselben Phase verbunden sind.Within the scope of a preferred embodiment of the present method, at least one current measurement is carried out at least at one point in time after a switching state of one of the high-side switches and one of the low-side switches that are connected to the same phase change.
Im Zuge einer derartigen Strommessung wird mit Hilfe der Hallsensoren
In Abhängigkeit von den erfassten Stromstärken und von vorbestimmten Beziehungen der Stromstärken zueinander wird eine Überprüfung bzw. Plausibilisierung durchgeführt, ob alle erfassten Stromstärken IU, IV, IW, IX, IY, IZ und IG korrekt sind oder ob wenigstens eine der erfassten Stromstärken fehlerhaft ist.As a function of the recorded currents and of predetermined relationships between the currents, a check or plausibility check is carried out to determine whether all recorded currents I U , I V , I W , I X , I Y , I Z and I G are correct or at least one of the recorded currents is incorrect.
Für diese vorbestimmten Beziehungen wird für jede Phase bzw. für jedes Paar aus Highside-Schalter und Lowside-Schalter beispielsweise jeweils eine digitale Funktion definiert, welche jeweils entweder den Wert und 0 oder 1 annehmen kann, wodurch die Schaltzustände der beiden jeweiligen Schalter der Phase charakterisiert werden.For these predetermined relationships, a digital function is defined for each phase or for each pair of high-side switches and low-side switches, for example, which can take either the value and 0 or 1, which characterizes the switching states of the two respective switches of the phase will.
So ist beispielsweise eine Digitalfunktion U für den Highside-Schalter M5 und den Lowside-Schalter M6 der Phase
Entsprechend ist auch für die restlichen Phasen
Die nachfolgende Tabelle stellt ein beispielhaftes Ansteuerschema zur kontinuierlichen Änderung der Schaltzustände der einzelnen Highside- und Lowside-Schalter dar, wobei sich jeweils zu nacheinander folgenden Zeitpunkten t1 bis t6 jeweils der Schaltzustand eines Schalterpaares geändert hat.
Im Folgenden wird nun anhand von
In Schritt
In Schritt
Um eine gewisse Messungenauigkeit zuzulassen, kann als eine alternative erste vorbestimmte Beziehung (1') insbesondere auch überprüft werden, ob diese Summe zumindest im Wesentlichen den Wert Null ergibt bzw. ob der Betrag dieser Summe unterhalb eines vorgegebenen Schwellwerts Ith von beispielsweise höchstens 20% eines Phasennennstroms, z.B. 70 A (im Fall von Phasenströmen von 400 A) liegt:
Insbesondere kann in Schritt
Um auch in diesem Fall eine gewisse Messungenauigkeit zuzulassen, kann als alternative zweite vorbestimmte Beziehung (2') überprüft werden, ob diese Summe zumindest im Wesentlichen den Wert Null ergibt bzw. ob der Betrag dieser Summe unterhalb des vorgegebenen Schwellwerts Ith liegt:
Wenn die erste vorbestimmte Beziehung (1) bzw. (1') erfüllt ist, wird in Schritt
Ist die zweite Beziehung (2) bzw. (2') hingen nicht erfüllt, deutet dies darauf hin, dass wenigstens eine der Stromstärken IX, IY, IZ der Phasen
Zunächst sei jedoch der Fall betrachtet, dass die in Schritt
Zur Berücksichtigung einer Ungenauigkeit kann als alternative dritte vorbestimmte Beziehung (3') überprüft werden, ob diese Summe zumindest im Wesentlichen der Summenstromstärke IG entspricht:
Wenn die Überprüfung in Schritt
Wenn die Überprüfung in Schritt
Wenn die dritte vorbestimmte Beziehung (3) bzw. (3') in diesem Fall nicht erfüllt ist, wird in Schritt
Ist die dritte Beziehung (3) bzw. (3') hingegen erfüllt, wird in Schritt
Alternativ oder zusätzlich zu der Überprüfung der dritten vorbestimmten Beziehung (3), (3') in Schritt
Wenn diese vierte vorbestimmte Beziehung (4) bzw. (4') erfüllt, wird ebenfalls in Schritt
In dem Fall von Schritt
Ohne Beschränkung der Allgemeinheit hat sich vor diesem zweiten Zeitpunkt t2 beispielsweise der Schaltzustand des Highside-Schalters M5 und des Lowside-Schalters M6 der Phase
In Schritt
Alternativ oder zusätzlich zu Schritt
Sofern in der Überprüfung in Schritt
In diesem Fall wird in Schritt
In Schritt
Wenn diese vorbestimmte Beziehung (3) bzw. (3') nicht erfüllt ist, wird in Schritt
Alternativ oder zusätzlich kann gemäß Schritt
In dem Fall von Schritt
In Schritt
Alternativ oder zusätzlich kann in Schritt
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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