DE102021100325A1

DE102021100325A1 - Systeme und verfahren zum bestimmen und validieren des drehmoments einer elektrischen maschine

Info

Publication number: DE102021100325A1
Application number: DE102021100325.3A
Authority: DE
Inventors: John Proietty; Susan Rebecca Cikanek; Bader M. Badreddine; William Reynolds; Matthew Allan Herrmann
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2020-01-14
Filing date: 2021-01-11
Publication date: 2021-07-15
Also published as: CN113119748A; US20210213837A1; US11465511B2

Abstract

Diese Offenbarung stellt Systeme und Verfahren zum Bestimmen und Validieren des Drehmoments einer elektrischen Maschine bereit. Ein Fahrzeug beinhaltet einen Mehrkernprozessor, der einen ersten, einen zweiten und einen dritten Kern und einen ersten und einen zweiten Analog-Digital-Wandler (ADC) aufweist, die dem ersten bzw. dem zweiten Kern zugeordnet sind. Der erste und der zweite ADC sind dazu konfiguriert, analoge Phasenströme in erste bzw. zweite digitale Phasenstromwerte umzuwandeln. Der Mehrkernprozessor ist dazu konfiguriert, erste und zweite Rotorwinkeldaten aus digitalen Signalen zu erzeugen, die eine Position der elektrischen Maschine darstellen. Der Prozessor ist dazu programmiert, ein erstes Ausgangsdrehmoment der elektrischen Maschine auf Grundlage der ersten Rotorwinkeldaten und der ersten digitalen Phasenstromwerte über den ersten Kern zu schätzen, ein zweites Ausgangsdrehmoment auf Grundlage der zweiten Rotorwinkeldaten und der zweiten digitalen Phasenstromwerte über den zweiten Kern zu schätzen, und als Reaktion darauf, dass eine Differenz zwischen dem ersten und dem zweiten Ausgangsdrehmoment einen Schwellenwert überschreitet, eine Deaktivierung der elektrischen Maschine über den dritten Kern zu befehlen.

Description

GEBIET DER TECHNIK
Diese Offenbarung betrifft elektrifizierte Fahrzeuge und insbesondere Bestimmen und Validieren des Drehmoments einer elektrischen Maschine.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Fahrzeuge können elektrische Antriebsstränge beinhalten, um die Kraftstoffeffizienz zu verbessern und die Emissionen zu reduzieren. Elektrische Antriebsstränge nutzen einen Traktionsmotor, um angetriebene Räder des Fahrzeugs mit Leistung zu versorgen. Der Traktionsmotor wird durch eine Traktionsbatterie, Brennstoffzelle oder andere Stromquelle mit Leistung versorgt. Der Traktionsmotor kann in einem Hybridfahrzeug in Verbindung mit einer Brennkraftmaschine oder in einem Elektrofahrzeug als alleinige Leistungsquelle verwendet werden.
KURZDARSTELLUNG
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet ein Fahrzeug eine elektrische Maschine und einen Mehrkernprozessor, der einen ersten, einen zweiten und einen dritten Kern aufweist. Der erste und der zweite Kern weisen einen ersten und einen zweiten Analog-Digital-Wandler (analogto-digital converter - ADC) auf, die dem ersten bzw. dem zweiten Kern zugeordnet sind. Der erste und der zweite ADC sind dazu konfiguriert, analoge Phasenströme der elektrischen Maschine in erste bzw. zweite digitale Phasenstromwerte umzuwandeln. Der Mehrkernprozessor ist dazu konfiguriert, unabhängig erste und zweite Rotorwinkeldaten aus digitalen Signalen zu erzeugen, die eine Position der elektrischen Maschine darstellen. Der Mehrkernprozessor ist dazu programmiert, ein erstes Ausgangsdrehmoment der elektrischen Maschine auf Grundlage der ersten Rotorwinkeldaten und der ersten digitalen Phasenstromwerte über den ersten Kern zu schätzen, ein zweites Ausgangsdrehmoment der elektrischen Maschine auf Grundlage der zweiten Rotorwinkeldaten und der zweiten digitalen Phasenstromwerte über den zweiten Kern zu schätzen, und als Reaktion darauf, dass eine Differenz zwischen dem ersten und dem zweiten Ausgangsdrehmoment einen Schwellenwert überschreitet, eine Deaktivierung der elektrischen Maschine über den dritten Kern zu befehlen.
Gemäß einer anderen Ausführungsform ein Verfahren zum Validieren des Ausgangsdrehmoments einer elektrischen Maschine mit einem Mehrkernprozessor, der einen ersten und zweiten Kern und einen ersten und zweiten Analog-Digital-Wandler (ADC) aufweist, die dem ersten bzw. zweiten Kern zugeordnet sind. Das Verfahren beinhaltet Folgendes: Umwandeln von analogen Phasenströmen der elektrischen Maschine in erste und zweite digitale Phasenstromwerte über den ersten und zweiten ADC; unabhängiges Erzeugen von ersten und zweiten Rotorwinkeldaten aus digitalen Signalen, die eine Position der elektrischen Maschine darstellen; Schätzen eines ersten Ausgangsdrehmoments der elektrischen Maschine über den ersten Kern auf Grundlage der ersten Rotorwinkeldaten und der ersten digitalen Phasenstromwerte; Schätzen eines zweiten Ausgangsdrehmoments der elektrischen Maschine über den zweiten Kern auf Grundlage der zweiten Rotorwinkeldaten und der zweiten digitalen Phasenstromwerte; Senden eines Fehlersignals von dem zweiten Kern an den dritten Kern als Reaktion darauf, dass eine Differenz zwischen dem ersten und dem zweiten Ausgangsdrehmoment einen Schwellenwert überschreitet; und Befehlen einer Deaktivierung der elektrischen Maschine über den dritten Kern als Reaktion auf Empfangen des Fehlersignals.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform beinhaltet ein Fahrzeug eine elektrische Maschine und einen Mehrkernprozessor, der einen ersten, einen zweiten und einen dritten Kern aufweist. Der erste und der zweite Kern weisen einen ersten und einen zweiten Analog-Digital-Wandler (ADC) auf, die dem ersten bzw. dem zweiten Kern zugeordnet sind. Der erste und der zweite ADC sind dazu konfiguriert, analoge Phasenströme der elektrischen Maschine in erste bzw. zweite digitale Phasenstromwerte umzuwandeln, wobei der Mehrkernprozessor dazu konfiguriert ist, unabhängig erste und zweite Rotorwinkeldaten aus digitalen Signalen zu erzeugen, die eine Position der elektrischen Maschine darstellen. Der Mehrkernprozessor ist dazu programmiert, ein erstes Ausgangsdrehmoment der elektrischen Maschine auf Grundlage der ersten Rotorwinkeldaten und der ersten digitalen Phasenstromwerte über den ersten Kern zu schätzen, ein zweites Ausgangsdrehmoment der elektrischen Maschine auf Grundlage der zweiten Rotorwinkeldaten und der zweiten digitalen Phasenstromwerte über den zweiten Kern zu schätzen, das erste Ausgangsdrehmoment mit dem zweiten Ausgangsdrehmoment über den zweiten Kern zu vergleichen, um eine Differenz zu bestimmen, und als Reaktion darauf, dass die Differenz einen Schwellenwert überschreitet, eine Deaktivierung der elektrischen Maschine über den dritten Kern zu befehlen.
Figurenliste

1 ist eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs, das mindestens eine elektrische Antriebsachse aufweist.
2 ist ein schematische Darstellung von Steuerungen zum Betreiben einer elektrischen Maschine.
3 ist ein Ablaufdiagramm eines Algorithmus zum Validieren des Ausgangsdrehmoments der elektrischen Maschine.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
In dieser Schrift sind Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich Beispiele sind und andere Ausführungsformen verschiedene und alternative Formen annehmen können. Die Figuren sind nicht unbedingt maßstabsgetreu; einige Merkmale könnten vergrößert oder verkleinert dargestellt sein, um Details bestimmter Komponenten zu zeigen. Deshalb sind in dieser Schrift offenbarte konkrete strukturelle und funktionelle Details nicht als einschränkend zu interpretieren, sondern lediglich als repräsentative Grundlage, um Fachleuten den vielfältigen Einsatz der vorliegenden Erfindung zu lehren. Für den Durchschnittsfachmann versteht es sich, dass verschiedene Merkmale, die in Bezug auf eine beliebige der Figuren veranschaulicht und beschrieben sind, mit Merkmalen kombiniert werden können, die in einer oder mehreren anderen Figuren veranschaulicht sind, um Ausführungsformen zu erzeugen, die nicht ausdrücklich veranschaulicht oder beschrieben sind. Die veranschaulichten Kombinationen von Merkmalen stellen repräsentative Ausführungsformen für typische Anwendungen bereit. Verschiedene Kombinationen und Modifikationen der Merkmale, die mit den Lehren dieser Offenbarung vereinbar sind, könnten jedoch für bestimmte Anwendungen oder Umsetzungen gewünscht sein.
Unter Bezugnahme auf 1 beinhaltet ein elektrifiziertes Fahrzeug 18 mindestens einen elektrischen Antriebsstrang 20. Der elektrische Antriebsstrang 20 kann verwendet werden, um angetriebene Räder eines elektrifizierten Fahrzeugs, wie etwa ein Personenkraftwagen, ein Lastwagen, ein Geländewagen oder ein Crossover-Fahrzeug, mit Leistung zu versorgen. In der veranschaulichten Ausführungsform ist der elektrische Antriebsstrang 20 als elektrische Antriebsachse (eAxle) verbaut, die als vordere und/oder hintere Antriebsachse des elektrifizierten Fahrzeugs verwendet werden kann. Wenngleich dies nicht gezeigt ist, kann das Fahrzeug 18 auch einen herkömmlichen Antriebsstrang beinhalten, z. B. eine Brennkraftmaschine, ein Getriebe usw., wenn es als Hybridfahrzeug ausgeführt ist. Das Fahrzeug 18 kann auch einen zweiten elektrischen Antriebsstrang zum Versorgen der anderen Achse des Fahrzeugs mit Leistung beinhalten, z. B. ein Elektrofahrzeug mit Vierradantrieb.
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform beinhaltet der Antriebsstrang 20 eine elektrische Maschine 22, die typischerweise Traktionsmotor genannt wird und ein Antriebsdrehmoment erzeugt. Der Traktionsmotor 22 kann auch als Generator wirken, wie etwa während regenerativen Bremsens. Der Motor 22 kann eine Dreiphasen-Wechselstrom(alternating current - AC)-Maschine sein. Der Traktionsmotor 22 kann durch eine Traktionsbatterie (nicht gezeigt) mit Leistung versorgt werden. Der Traktionsmotor 22 beinhaltet einen Stator 24 und einen Rotor 26, der zur Drehung innerhalb des Stators 24 gelagert ist. Eine Ausgangswelle 28 des Traktionsmotors 22 ist drehfest am Rotor 26 angebracht. Ein Endabschnitt der Ausgangswelle 28 ist an einen Drehzahlminderer 30 (auch als Getriebe oder Getriebekasten bekannt) gekoppelt, der dazu konfiguriert ist, eine Drehzahl der Ausgangswelle 28 zu reduzieren, wodurch eine Drehmomentvervielfachung erzeugt wird. Der Drehzahlminderer 30 kann ein einzelnes festes Drehzahlverhältnis (manchmal als ein Ein-Gang-Verhältnis bezeichnet) aufweisen oder kann mehrere Gänge beinhalten, wie etwa ein Zwei-Gang-Getriebekasten. Ein Ausgangselement des Drehzahlminderers 30 ist an ein Differential 32 gekoppelt, das dazu konfiguriert ist, die Motorleistung zwischen dem ersten Rad 34 und dem zweiten Rad 36 zu verteilen. Das Differential 32 ist zudem dazu konfiguriert, Drehzahlunterschiede zwischen dem ersten und dem zweiten Rad 34, 36 zu ermöglichen, um ein Kurvenfahren des Fahrzeugs zu erleichtern. Das Differential und das Getriebe können in einer einzigen Baugruppe integriert sein. Eine erste Halbwelle 38 verbindet das Differential 32 mit dem ersten Rad 34 und eine zweite Halbwelle 40 verbindet das Differential 32 mit dem zweiten Rad 36. Im in dieser Schrift verwendeten Sinne bezeichnet „Halbwelle“ eine beliebige Welle, die Leistung von einem Differential auf ein angetriebenes Rad überträgt.
Das Fahrzeug 18 beinhaltet eine oder mehrere Steuerungen, wie etwa eine Antriebsstrangsteuereinheit (powertrain control unit - PCU), eine Motorsteuereinheit (motor control unit - MCU) und eine Hochspannungsbatteriesteuerung, manchmal elektrisches Batteriesteuermodul (battery electric control module - BECM) genannt. Wenngleich sie als eine Steuerung veranschaulicht ist, kann die Steuerung 50 Teil eines größeren Steuersystems sein und durch verschiedene andere Steuerungen im gesamten Fahrzeug 18, wie etwa eine Fahrzeugsystemsteuerung (vehicle system controller - VSC), gesteuert werden. Es versteht sich daher, dass die Steuerung 50 und eine oder mehrere andere Steuerungen gemeinsam als eine „Steuerung“ bezeichnet werden können, die verschiedene Aktoren als Reaktion auf Signale/Daten von verschiedenen Sensoren steuert, um Funktionen zu steuern. Die Steuerung 50 kann einen Mikroprozessor oder eine zentrale Verarbeitungseinheit (central processing unit - CPU) beinhalten, der/die mit verschiedenen Arten von computerlesbaren Speichervorrichtungen oder -medien in Kommunikation steht. Der Mikroprozessor kann mehrere Kerne beinhalten, wie etwa einen Doppelkernprozessor. Computerlesbare Speichervorrichtungen oder -medien können flüchtige und nichtflüchtige Speicher zum Beispiel in Festwertspeicher (read-only memory - ROM), Direktzugriffsspeicher (randomaccess memory - RAM) und Keep-Alive-Speicher (keep-alive memory - KAM) beinhalten. Der KAM ist ein dauerhafter oder nichtflüchtiger Speicher, der zum Speichern unterschiedlicher Betriebsvariablen verwendet werden kann, während die CPU heruntergefahren ist. Computerlesbare Speichervorrichtungen oder -medien können unter Verwendung beliebiger einer Reihe von bekannten Speichervorrichtungen umgesetzt sein, wie etwa PROMs (programmable read-only memory - programmierbarer Festwertspeicher), EPROMs (elektrischer PROM), EEPROMs (electrically erasable PROM - elektrisch löschbarer PROM), Flash-Speicher oder beliebigen anderen elektrischen, magnetischen, optischen oder Kombinationsspeichervorrichtungen, die zum Speichern von Daten in der Lage sind, von denen einige ausführbare Anweisungen darstellen, welche von der Steuerung beim Steuern des Fahrzeugs verwendet werden.
Die Steuerung 50 kommuniziert mit unterschiedlichen Fahrzeugsensoren und -aktoren über eine Eingabe-/Ausgabeschnittstelle (E/A), die als eine einzelne integrierte Schnittstelle umgesetzt sein kann, welche unterschiedliche Rohdaten oder eine Signalaufbereitung, - verarbeitung und/oder -umwandlung, einen Kurzschlussschutz und dergleichen bereitstellt. Alternativ können ein oder mehrere dedizierte Hardware- oder Firmware-Chips verwendet werden, um bestimmte Signale aufzubereiten und zu verarbeiten, bevor diese der CPU zugeführt werden. Wenngleich sie nicht ausdrücklich veranschaulicht sind, wird der Durchschnittsfachmann verschiedene Funktionen oder Komponenten erkennen, die jeweils innerhalb der vorangehend identifizierten Teilsysteme durch die Steuerung 50 gesteuert werden können.
Ein Gaspedal 44 wird durch den Fahrer des Fahrzeugs verwendet, um ein gefordertes Drehmoment, eine geforderte Leistung oder einen geforderten Antriebsbefehl bereitzustellen, um das Fahrzeug anzutreiben. Dies wird üblicherweise als vom Fahrer gefordertes Drehmoment bezeichnet. Das Pedal 44 kann einen Pedalpositionssensor beinhalten. Im Allgemeinen bewirkt ein Herunterdrücken und Freigeben des Pedals 44, dass der Pedalsensor Gaspedalpositionsdaten erzeugt, die durch die Steuerung 50 als Forderung nach erhöhter bzw. verringerter Leistung interpretiert werden können. Mindestens auf Grundlage einer Eingabe von dem Pedal befiehlt die Steuerung 50 Drehmoment von den Fahrzeugaktoren, z. B. dem Motor 22. Das vom Fahrer geforderte Drehmoment kann durch eine Lookup-Tabelle bestimmt werden, welche die Gaspedalposition und mögliche andere Fahrzeugbedingungen, wie etwa eine Pumpenraddrehzahl (sofern bereitgestellt), korreliert. Sobald das vom Fahrer geforderte Drehmoment bestimmt ist, bestimmen die Steuerungen die Drehmomentaufteilung zwischen unterschiedlichen Aktoren (Arbitrierung) und ergreifen geeignete Maßnahmen, um das gewünschte Drehmoment von den Aktoren zu erzeugen. Im Falle eines einzelnen Aktors, z. B. eines Fahrzeugs 18 mit nur einem Antriebsstrang 21, wird das gesamte vom Fahrer geforderte Drehmoment dem Motor 22 befohlen.
Der ordnungsgemäße Betrieb des Fahrzeugs 18 erfordert, dass der Motor 22 das befohlene Drehmoment tatsächlich erzeugt (innerhalb eines akzeptablen Bereichs). Wenn der Motor 22 wesentlich mehr Drehmoment als befohlen erzeugt, beschleunigt das Fahrzeug stärker, als der Fahrer anfordert. Gleichermaßen wird das Fahrzeug, wenn der Motor 22 wesentlich weniger Drehmoment als befohlen erzeugt, träge relativ zu den Fahrererwartungen. Um einen ordnungsgemäßen Betrieb sicherzustellen, überwacht und validiert das Fahrzeug 18 das durch den Motor 22 erzeugte Drehmoment, um sicherzustellen, dass es das befohlene Drehmoment eng widerspiegelt. Rückkopplungsregelungen mit geschlossenem Regelkreis können verwendet werden, um den Fehler (die Differenz) zwischen dem erzeugten Drehmoment und dem befohlenen Drehmoment zu reduzieren.
Unter Bezugnahme auf 2 kann die Steuerung 50 ein Mehrkernprozessor 52 sein, der einen ersten Kern 54 und einen zweiten Kern 56 aufweist. Die Steuerung 50 kann mit Hauptsteuerungen und Überwachungssteuerungen für den Motor 22 programmiert sein. Im Allgemeinen werden die Hauptsteuerungen durch den ersten Kern durchgeführt, und der zweite Kern führt die Überwachungssteuerungen sowie einige Hauptsteuerungen durch. Sowohl die Hauptsteuerungen als auch die Überwachungssteuerungen schätzen das erzeugte Drehmoment des Motors 22, das als das geschätzte Ausgangsmotordrehmoment bezeichnet werden kann. Im Allgemeinen sind die Hauptsteuerungen für das Betreiben des Motors 22 auf Grundlage von Eingaben, wie etwa eines Motordrehmomentbefehls, der auf dem vom Fahrer geforderten Drehmoment basiert, zuständig, wohingegen die Überwachungssteuerungen eine Überprüfung bereitstellen, um sicherzustellen, dass die Hauptsteuerungen Parameter, wie etwa das erzeugte Motordrehmoment und den erzeugten Motorstrom, genau schätzen. Die Hauptsteuerungen und die Überwachungssteuerungen können zumindest einige unabhängige Hardware und Software (wie in 2 gezeigt) aufweisen, um robust gegenüber Systemfehlern zu sein. Zum Beispiel werden Motor- und/oder Generatorsteuerungen in dem ersten Kern 54 durchgeführt, aufgrund einer höheren Aufgabenrate für die Berechnungen, die für die Motor- und Generatordrehmomentsteuerung erforderlich sind. Überwachungssteuerungen können in dem zweiten Kern 56 durchgeführt werden, der eine langsamere Aufgabenrate aufweisen kann. Die Überwachungssteuerungen in dem Kern 56 validieren unter anderem die Drehmomentberechnungen des Kerns 54. Dies kann mit einer langsameren Aufgabenrate erfolgen, da nicht direkt mit einem der Aktoren interagiert wird.
Die elektrische Maschine 22 beinhaltet einen Drehmelder 58, der sich innerhalb des Gehäuses der elektrischen Maschine befindet. Der Drehmelder 58 erfasst die Drehung des Rotors 26 und wird verwendet, um die Rotordrehzahl und -position zu bestimmen. Der Motor 22 beinhaltet zudem Stromsensoren 60, 62, 64, die jeweils einer der Phasen des Motors 22 zugeordnet sind.
Der Drehmelder 58 gibt hohe und niedrige Sinussignale und hohe und niedrige Kosinussignale an einen Drehmelder-zu-Digital-Wandler (resolver-to-digital converter - RDC) 66 aus, der die Sinus- und Kosinussignale in digitale Impulse 68, 70, 72 umwandelt, die durch den Mehrkernprozessor 52 lesbar sind. Der RDC kann als Teil der integrierten Schaltung beinhaltet sein und ist in der Lage, Drehmelderfehlerzustände auf Grundlage der Sinus- und Kosinussignalfehler des Drehmelders zu bestimmen. Zusätzlich kann der RDC 66 Diagnoseprüfungen durchführen, wie etwa eine Bereichsprüfung der Sinus- und Kosinussignale von dem Drehmelder 58 sowie eine Schaltkreisunterbrechungsprüfung für jeden Drehmeldereingang. Wenn die Diagnose ein Problem bestimmt, werden Fehlerdaten 74 erzeugt. Sowohl die Haupt- als auch die Überwachungssteuerung können die Drehmelderdiagnosen direkt lesen. Der Drehmelderfehler 74 kann eine beliebige Anomalie des Drehmeldersignals oder eine beliebige Anomalie der integrierten RDC-Schaltung angeben.
Der Mehrkernprozessor 52 beinhaltet mehrere Register (Zeitgebermodule), welche die digitalen Impulse 68, 70, 72 in einen Drehmelderwinkel umwandeln. Zum Beispiel kann ein Paar von Zeitgebermodulen, das Zeitgebermodul 76 und das Zeitgebermodul 78, verwendet werden. In Abhängigkeit von der Struktur des Mehrkernprozessors kann eine beliebige Art von Prozessorzeitgebermodul verwendet werden. Das Zeitgebermodul 78 kann für die Hauptsteuerungen verwendet werden, und das Zeitgebermodul 76 kann für die Überwachungssteuerungen verwendet werden. Das Zeitgebermodul 78 empfängt die Impulssignale 68, 70, 72 und gibt Rotorwinkeldaten 80 aus. Das Zeitgebermodul 76 empfängt die Impulssignale 68, 70, 72 und gibt Rotorwinkeldaten 82 aus.
Die Haupt- und Überwachungssteuerung beinhalten jeweils ihren eigenen Analog-Digital-Wandler (ADC) und ein Register für die Stromsignale 60, 62, 64. Den Hauptsteuerungen sind der ADC 84 und das Register 86 zugeordnet. Der ADC 84 empfängt Signale von den Stromsensoren 60, 62, 64 und gibt Stromdaten an das Register 86 aus. Den Hauptsteuerungen sind der ADC 90 und das Register 92 zugeordnet. Das Register 86 hält die Stromdaten zur Ausgabe an den Kern 54. Der ADC 90 empfängt Signale von den Stromsensoren 60, 62, 64 und gibt Stromdaten an das Register 92 aus. Das Register 92 hält die Motorstromdaten zur Ausgabe an den Kern 56.
Die Hauptsteuerungen bei Box 108 empfangen die Rotorwinkeldaten 80, die Drehmelderfehlerdaten 74, die Stromdaten 94, 96, 98 und die Sinus- und Kosinusdaten 100, 102. Unter Verwendung dieser Daten berechnen die Hauptsteuerungen, die auf dem Kern 54 laufen, das geschätzte Ausgangsmotordrehmoment 104, welches das an der Rotorwelle erzeugte Drehmoment ist. Das Ausgangsmotordrehmoment 104 basiert auf dem Rotorwinkel und den Motorströmen. Eine feldorientierte Steuerung der Dreiphasenmaschine kann verwendet werden. Die Hauptsteuerungen können Werte jedes Ausgangsmotordrehmoments auf getrennte geschützte Speicherstellen innerhalb einer lokalen Speichereinheit (local memory unit - LMU) 106 schreiben. Die LMU 106 wird verwendet, um Variablen zwischen dem ersten Kern 54 und dem zweiten Kern 56 des Mehrkernprozessors 52 weiterzuleiten, d. h., die LMU ist ein Gateway.
Die Überwachungssteuerungen bei Box 116 empfangen die Rotorwinkeldaten 82, die Drehmelderfehlerdaten 74, die Stromdaten 110, 112, 114 und die Sinus- und Kosinusdaten 100, 102. Unter Verwendung dieser Daten berechnen die Überwachungssteuerungen, die auf dem Kern 56 laufen, das Ausgangsmotordrehmoment 118. Das Ausgangsmotordrehmoment 118 basiert auf dem Rotorwinkel und den Motorströmen, wie vorstehend erörtert.
Der Mehrkernprozessor 52 kann zudem einen dritten Kern 120 beinhalten, der Hauptsteuerungen 121 und Überwachungssteuerungen 122 beinhaltet. Die LMU ist zudem ein Gateway zwischen den Speichern der Kerne 54, 56 und dem Kern 120. Box 120 kann das vom Fahrer geforderte Drehmoment auf Grundlage von Pedalpositionsdaten 126 von dem Pedal 44 empfangen. Steuerungen innerhalb von Box 121 können die Komponente des vom Fahrer geforderten Drehmoments bestimmen, das dem Elektromotor 22 befohlen werden soll (befohlenes Motordrehmoment 124). Das befohlene Motordrehmoment 124 wird über die LMU 106 sowohl an den ersten Kern als auch den zweiten Kern 54, 56 gesendet. Box 120 empfängt zudem das Ausgangsdrehmoment 104 von der LMU 106. Die Überwachungssteuerungen bei Box 122 können zudem den vom Fahrer geforderten Drehmomentbefehl empfangen. Die Überwachungssteuerungen bei Box 122 können bestimmen, ob das an die Räder abgegebene Drehmoment das vom Fahrer geforderte Drehmoment um einen vorbestimmten (kalibrierbaren) übermäßigen Betrag überschreitet. Die Überwachungssteuerungen bei Box 122 können bestimmen, ob das Drehmoment, das dem Motor 124 oder jedem Aktor an dem Fahrzeug befohlen wird, einen anderen vorbestimmten übermäßigen Betrag überschreitet.
Das Ausgangsdrehmoment 104 und das befohlene Motordrehmoment 124 werden an Box 116 weitergeleitet. Steuerungen innerhalb von Box 116 vergleichen die Drehmomente miteinander, um zu bestimmen, ob die Ausgangsdrehmomente 104, 118 im Wesentlichen übereinstimmen, und um zu bestimmen, ob der Motor 22 tatsächlich das befohlene Drehmoment 124 erzeugt. Dies wird nachfolgend ausführlicher beschrieben.
Steuerlogik oder Funktionen, die durch die Steuerung 50 durchgeführt werden, können durch Ablaufdiagramme oder ähnliche Diagramme in einer oder mehreren Figuren dargestellt sein. Diese Figuren stellen repräsentative Steuerstrategien und/oder eine repräsentative Steuerlogik bereit, die unter Verwendung einer oder mehrerer Verarbeitungsstrategien, wie etwa ereignisgesteuert, unterbrechungsgesteuert, Multi-Tasking, Multi-Threading und dergleichen, umgesetzt sein können/kann. Demnach können verschiedene veranschaulichte Schritte oder Funktionen in der veranschaulichten Abfolge oder parallel durchgeführt oder in einigen Fällen weggelassen werden. Wenngleich dies nicht immer ausdrücklich veranschaulicht ist, wird der Durchschnittsfachmann erkennen, dass eine(r) oder mehrere der veranschaulichten Schritte oder Funktionen wiederholt durchgeführt werden kann/können, je nach konkret eingesetzter Verarbeitungsstrategie. Gleichermaßen ist die Verarbeitungsreihenfolge nicht zwingend erforderlich, um die in dieser Schrift beschriebenen Merkmale und Vorteile zu erzielen, sondern ist vielmehr zur Vereinfachung der Veranschaulichung und Beschreibung bereitgestellt. Die Steuerlogik kann primär in Software umgesetzt sein, die durch eine mikroprozessorbasierte Fahrzeug-, Verbrennungsmotor- und/oder Antriebsstrangsteuerung, wie etwa die Steuerung 50, ausgeführt wird. Selbstverständlich kann die Steuerlogik in Abhängigkeit von der konkreten Anwendung in Software, Hardware oder einer Kombination aus Software und Hardware in einer oder mehreren Steuerungen umgesetzt sein. Bei einer Umsetzung als Software kann die Steuerlogik in einer/einem oder mehreren computerlesbaren Speichervorrichtungen oder -medien bereitgestellt sein, auf denen Daten gespeichert sind, welche Code oder Anweisungen darstellen, der/die durch einen Computer zum Steuern des Fahrzeugs oder von dessen Teilsystemen ausgeführt wird/werden. Die computerlesbaren Speichervorrichtungen oder -medien können eine oder mehrere einer Reihe bekannter physischer Vorrichtungen einschließen, die elektrischen, magnetischen und/oder optischen Speicher nutzen, um ausführbare Anweisungen und zugeordnete Kalibrierungsinformationen, Betriebsvariablen und dergleichen aufzubewahren.
3 ist ein Ablaufdiagramm 150 eines Algorithmus zum Bestimmen des Motordrehmoments, Validieren des Motordrehmoments und Steuern des Motors, wenn ein Fehler erkannt wird. Zur Vereinfachung der Beschreibung wird das Ablaufdiagramm 150 unter Bezugnahme auf die Ausführungsform aus 2 erörtert, ist jedoch nicht darauf beschränkt. Die Steuerungen beginnen bei Vorgang 152, bei dem die Steuerung bestimmt, ob ein Drehmelderfehler, z. B. Fehler 74, vorliegt. Wenn ja, wird der Motor bei Vorgang 154 deaktiviert. Der Motor kann entweder durch die Hauptsteuerungen des Kerns 54 oder die Überwachungssteuerungen des Kerns 56 deaktiviert werden, da beide Steuerungen den Drehmelderfehler 74 empfangen. Im in dieser Schrift verwendeten Sinne bedeutet Deaktivierung des Motors nicht notwendigerweise, dass der Motor vollständig deaktiviert wird, d. h. kein Drehmoment erzeugt, und kann auch einen Sicherheitsmodus (Notlaufmodus) bezeichnen, in dem der Motor mit reduziertem Drehmoment betrieben wird. In einigen Ausführungsformen kann Deaktivierung eine vollständige Deaktivierung des Motors sein.
Wenn bei Vorgang 150 Nein vorliegt, geht die Steuerung zu Vorgang 156 über und es wird eine Prüfsumme für die Stromsensoren durchgeführt. Die Summe der Strommesswerte von den drei Stromsensoren sollte entweder null oder 360 betragen. Wenn die Summierung der Ströme nicht gleich null oder 360 ist (oder nicht innerhalb eines Schwellenwerts davon liegt), liegt ein Fehler vor. Die Prüfsumme wird sowohl durch die Hauptsteuerungen als auch durch die Überwachungssteuerungen durchgeführt. Dies stellt dem System Robustheit bereit, da jede der Haupt- und Überwachungssteuerungen ihren eigenen ADC und ihr eigenes Register aufweist. Wenn die Prüfsumme in einer der Hauptsteuerungen oder der Überwachungssteuerungen falsch ist, geht die Steuerung zu Vorgang 158 über und der Motor wird deaktiviert. Der dritte Kern 120 kann dazu programmiert sein, einen Deaktivierungsbefehl 128 zu befehlen.
Bei Vorgang 160 wird das geschätzte Ausgangsmotordrehmoment sowohl für die Hauptsteuerungen als auch für die Überwachungssteuerungen, z. B. Drehmoment 104 und Drehmoment 118, mit dem Nennbereich von Drehmomenten für den Motor verglichen. Elektromotoren weisen einen Nennbereich von Ausgangsdrehmomenten auf. Wenn ein geschätztes Drehmoment außerhalb dieses Bereichs liegt, ist das geschätzte Drehmoment wahrscheinlich ungenau. Wenn die Steuerung bei Vorgang 162 bestimmt, dass ein beliebiges der geschätzten Drehmomente die Bereichsprüfung nicht besteht, geht die Steuerung zu Vorgang 164 über und wird der Motor zum Beispiel durch den dritten Kern deaktiviert.
Wenn bei Vorgang 162 Ja vorliegt, geht die Steuerung zu Vorgang 166 über und es werden Plausibilitätsprüfungen des erzeugten Motordrehmoments durchgeführt. Die Steuerungen 150 können vier Plausibilitätsprüfungen durchführen. Der Plausibilitätstest kann in Box 116 der Überwachungssteuerungen des Kerns 56 durchgeführt werden. Die Plausibilitätstests können Absolutwerte der verglichenen Parameter verwenden. Die erste Test vergleicht das Ausgangsdrehmoment 104 mit dem Ausgangsdrehmoment 118. Zum Beispiel kann das Ausgangsdrehmoment 104 von dem Ausgangsdrehmoment 118 subtrahiert werden, um eine Differenz zu bestimmen. Wenn die Differenz einen ersten Schwellenwert überschreitet, gilt der Test als nicht bestanden und es wird ein Fehler erzeugt.
Der zweite Test vergleicht das befohlene Drehmoment der Hauptsteuerungen, z. B. ein befohlenes Drehmoment 124, mit dem Ausgangsdrehmoment 104 der Hauptsteuerungen. Zum Beispiel kann das Ausgangsdrehmoment 104 von dem befohlenen Drehmoment 124 subtrahiert werden, um eine Differenz zu bestimmen. Wenn die Differenz einen zweiten Schwellenwert überschreitet, gilt der Test als nicht bestanden und es wird ein Fehler erzeugt.
Der dritte Test vergleicht das befohlene Drehmoment 124 mit dem Ausgangsdrehmoment 118 der Überwachungssteuerungen. Zum Beispiel kann das Ausgangsdrehmoment 118 von dem befohlenen Drehmoment 124 subtrahiert werden, um eine Differenz zu bestimmen. Wenn die Differenz einen dritten Schwellenwert überschreitet, gilt der Test als nicht bestanden und es wird ein Fehler erzeugt.
Der vierte Test vergleicht das befohlene Motordrehmoment 124, das durch die Hauptsteuerungen 121 berechnet wird, mit dem befohlenen Motordrehmoment 130 der Überwachungssteuerungen 122. Wenn eine Differenz zwischen diesen Drehmomenten einen vierten Schwellenwert überschreitet, gilt der Test als nicht bestanden und es wird ein Fehler erzeugt.
Die Steuerung geht zu Vorgang 168 über, nachdem die vier Plausibilitätsprüfungen durchgeführt wurden. Wenn ein beliebiger der Tests nicht bestanden wird, wird ein Fehlersignal 132 von dem Kern 56 an die Überwachungssteuerungen 122 des Kerns 120 gesendet. Bei Vorgang 170 wird der Motor durch den dritten Kern deaktiviert, indem ein Deaktivierungsbefehl 128 erteilt wird. Wenn alle Tests bestanden werden, wird keine Maßnahme ergriffen, d. h., der normale Betrieb wird fortgesetzt und die Steuerung kehrt zum Anfang zurück.
Wenngleich sie für einen einzelnen Motor gezeigt und beschrieben sind, können die Steuerungen auch für mehrere Motoren verwendet werden. Der Mehrkernprozessor 52 kann verwendet werden, um die zweite elektrische Maschine mit etwas zusätzlicher Hardware und Software zu steuern. Der zweite Motor beinhaltet seinen eigenen Drehmelder und seine eigenen Stromsensoren. Das Modul wurde um einen zusätzlichen RDC, der dem zweiten Motor zugeordnet ist, ergänzt. Der Mehrkernprozessor beinhaltet ferner zwei zusätzliche Zeitgebermodule, die dem zusätzlichen RDC zugeordnet sind. Der Mehrkernprozessor beinhaltet ferner zudem zwei ADCs und zwei Register, die dem zweiten Motor zugeordnet sind. Die Kerne 54 und 56 beinhalten ferner Haupt- und Überwachungssteuerungen für den zweiten Motor, die von den Steuerungen für den ersten Motor 22 getrennt sind. Die Haupt- und Überwachungssteuerungen für den zweiten Motor können wie vorstehend beschrieben betrieben werden.
Wenngleich vorstehend beispielhafte Ausführungsformen beschrieben sind, sollen diese Ausführungsformen nicht alle möglichen Formen beschreiben, die durch die Patentansprüche eingeschlossen sind. Die in der Beschreibung verwendeten Ausdrücke sind beschreibende und nicht einschränkende Ausdrücke, und es versteht sich, dass unterschiedliche Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Geist und Schutzumfang der Offenbarung abzuweichen. Wie zuvor beschrieben, können die Merkmale unterschiedlicher Ausführungsformen miteinander kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen der Erfindung zu bilden, die möglicherweise nicht ausdrücklich beschrieben oder veranschaulicht sind. Wenngleich verschiedene Ausführungsformen gegenüber anderen Ausführungsformen oder Umsetzungen nach dem Stand der Technik hinsichtlich einer oder mehrerer gewünschter Eigenschaften als Vorteile bereitstellend oder bevorzugt beschrieben worden sein könnten, erkennt der Durchschnittsfachmann, dass bei einem bzw. einer oder mehreren Merkmalen oder Eigenschaften Kompromisse eingegangen werden können, um die gewünschten Gesamtattribute des Systems zu erzielen, die von der konkreten Anwendung und Umsetzung abhängen. Diese Attribute können unter anderem Folgendes beinhalten: Kosten, Festigkeit, Lebensdauer, Lebenszykluskosten, Marktfähigkeit, Erscheinungsbild, Verpackung, Größe, Betriebsfähigkeit, Gewicht, Herstellbarkeit, Einfachheit der Montage usw. Somit liegen Ausführungsformen, welche in Bezug auf eine oder mehrere Eigenschaften als weniger wünschenswert als andere Ausführungsformen oder Umsetzungen nach dem Stand der Technik beschrieben sind, nicht außerhalb des Umfangs der Offenbarung und können für bestimmte Anwendungen wünschenswert sein.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Fahrzeug bereitgestellt, das Folgendes aufweist: eine elektrische Maschine; einen Mehrkernprozessor, der einen ersten, einen zweiten und einen dritten Kern aufweist, wobei der erste und der zweite Kern einen ersten und einen zweiten Analog-Digital-Wandler (ADC) aufweisen, die dem ersten bzw. dem zweiten Kern zugeordnet sind, wobei der erste und der zweite ADC dazu konfiguriert sind, analoge Phasenströme der elektrischen Maschine in erste bzw. zweite digitale Phasenstromwerte umzuwandeln, wobei der Mehrkernprozessor dazu konfiguriert ist, unabhängig erste und zweite Rotorwinkeldaten aus digitalen Signalen zu erzeugen, die eine Position der elektrischen Maschine darstellen, und wobei der Mehrkernprozessor zu Folgendem programmiert ist: Schätzen eines ersten Ausgangsdrehmoments der elektrischen Maschine über den ersten Kern auf Grundlage der ersten Rotorwinkeldaten und der ersten digitalen Phasenstromwerte, Schätzen eines zweiten Ausgangsdrehmoments der elektrischen Maschine über den zweiten Kern auf Grundlage der zweiten Rotorwinkeldaten und der zweiten digitalen Phasenstromwerte, und Befehlen einer Deaktivierung der elektrischen Maschine über den dritten Kern als Reaktion darauf, dass eine Differenz zwischen dem ersten und dem zweiten Ausgangsdrehmoment einen Schwellenwert überschreitet.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet der Prozessor ferner eine lokale Speichereinheit, die eine Schnittstelle zwischen dem ersten und dem zweiten Kern und dem dritten Kern bildet.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Mehrkernprozessor ferner zu Folgendem programmiert: Erzeugen eines befohlenen Drehmoments für die elektrische Maschine über den dritten Kern auf Grundlage eines vom Fahrer geforderten Drehmoments, und Befehlen einer Deaktivierung der elektrischen Maschine über den dritten Kern als Reaktion darauf, dass eine zweite Differenz zwischen dem ersten Ausgangsdrehmoment und dem befohlenen Drehmoment einen zweiten Schwellenwert überschreitet.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Mehrkernprozessor ferner zu Folgendem programmiert: Befehlen einer Deaktivierung der elektrischen Maschine über den dritten Kern als Reaktion darauf, dass eine dritte Differenz zwischen dem zweiten Ausgangsdrehmoment und dem befohlenen Drehmoment einen dritten Schwellenwert überschreitet.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Mehrkernprozessor ferner zu Folgendem programmiert: Erzeugen eines zweiten befohlenen Drehmoments für die elektrische Maschine über den dritten Kern auf Grundlage des vom Fahrer geforderten Drehmoments, und Befehlen einer Deaktivierung der elektrischen Maschine über den dritten Kern als Reaktion darauf, dass eine vierte Differenz zwischen dem befohlenen Drehmoment und dem zweiten befohlenen Drehmoment einen vierten Schwellenwert überschreitet.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet jeder der ADC ein zugeordnetes Register.
Gemäß einer Ausführungsform setzt der Mehrkernprozessor ferner ein erstes und ein zweites Zeitgebermodul um, die dem ersten bzw. dem zweiten Kern zugeordnet sind, und wobei die ersten und die zweiten Rotorwinkeldaten über das erste bzw. das zweite Zeitgebermodul erzeugt werden.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet der Mehrkernprozessor ferner eine lokale Speichereinheit, die dazu konfiguriert ist, das zweite Ausgangsdrehmoment von dem zweiten Kern zu empfangen und das zweite Ausgangsdrehmoment an den ersten Kern auszugeben.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner durch Folgendes gekennzeichnet: einen Drehmelder, der dazu konfiguriert ist, eine Position der elektrischen Maschine zu erfassen und analoge Signale auszugeben, die eine Position der elektrischen Maschine darstellen; und einen Drehmelder-Analog-Digital-Wandler, der die analogen Signale in die digitalen Signale umwandelt.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Mehrkernprozessor ferner dazu programmiert, als Reaktion darauf, dass der erste Kern Fehlerdaten von dem Drehmelder-Analog-Digital-Wandler empfängt, eine Deaktivierung der elektrischen Maschine über den dritten Kern zu befehlen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Validieren des Ausgangsdrehmoments einer elektrischen Maschine mit einem Mehrkernprozessor, der einen ersten, einen zweiten und einen dritten Kern und einen ersten und einen zweiten Analog-Digital-Wandler (ADC) aufweist, die dem ersten bzw. zweiten Kern zugeordnet sind, wobei das Verfahren Folgendes aufweisend bereitgestellt wird: Umwandeln von analogen Phasenströmen der elektrischen Maschine in erste und zweite digitale Phasenstromwerte über den ersten und zweiten ADC; unabhängiges Erzeugen von ersten und zweiten Rotorwinkeldaten aus digitalen Signalen, die eine Position der elektrischen Maschine darstellen; Schätzen eines ersten Ausgangsdrehmoments der elektrischen Maschine über den ersten Kern auf Grundlage der ersten Rotorwinkeldaten und der ersten digitalen Phasenstromwerte; Schätzen eines zweiten Ausgangsdrehmoments der elektrischen Maschine über den zweiten Kern auf Grundlage der zweiten Rotorwinkeldaten und der zweiten digitalen Phasenstromwerte; Senden eines Fehlersignals von dem zweiten Kern an den dritten Kern als Reaktion darauf, dass eine Differenz zwischen dem ersten und dem zweiten Ausgangsdrehmoment einen Schwellenwert überschreitet; und Befehlen einer Deaktivierung der elektrischen Maschine über den dritten Kern als Reaktion auf Empfangen des Fehlersignals.
In einem Aspekt der Erfindung beinhaltet das Verfahren Folgendes: Erzeugen eines befohlenen Drehmoments für die elektrische Maschine über den dritten Kern auf Grundlage eines vom Fahrer geforderten Drehmoments; und Befehlen einer Deaktivierung der elektrischen Maschine über den dritten Kern als Reaktion darauf, dass eine zweite Differenz zwischen dem ersten Ausgangsdrehmoment und dem befohlenen Drehmoment einen zweiten Schwellenwert überschreitet.
In einem Aspekt der Erfindung beinhaltet das Verfahren Befehlen einer Deaktivierung der elektrischen Maschine über den dritten Kern als Reaktion darauf, dass eine dritte Differenz zwischen dem zweiten Ausgangsdrehmoment und dem befohlenen Drehmoment einen dritten Schwellenwert überschreitet.
In einem Aspekt der Erfindung beinhaltet das Verfahren über den dritten Kern Befehlen einer Deaktivierung der elektrischen Maschine über den zweiten Kern als Reaktion darauf, dass der erste Kern Drehmelderfehlerdaten empfängt.
In einem Aspekt der Erfindung beinhaltet das Verfahren Folgendes: Erzeugen eines befohlenen Drehmoments für die elektrische Maschine über den dritten Kern auf Grundlage eines vom Fahrer geforderten Drehmoments; Vergleichen des befohlenen Drehmoments mit dem zweiten Ausgangsdrehmoment über den zweiten Kern, um eine zweite Differenz zu bestimmen; und Befehlen einer Deaktivierung der elektrischen Maschine über den dritten Kern als Reaktion darauf, dass die zweite Differenz einen zweiten Schwellenwert überschreitet.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Fahrzeug bereitgestellt, das Folgendes aufweist: eine elektrische Maschine; einen Mehrkernprozessor, der einen ersten, einen zweiten und einen dritten Kern aufweist, wobei der erste und der zweite Kern einen ersten und einen zweiten Analog-Digital-Wandler (ADC) aufweisen, die dem ersten bzw. dem zweiten Kern zugeordnet sind, wobei der erste und der zweite ADC dazu konfiguriert sind, analoge Phasenströme der elektrischen Maschine in erste bzw. zweite digitale Phasenstromwerte umzuwandeln, wobei der Mehrkernprozessor dazu konfiguriert ist, unabhängig erste und zweite Rotorwinkeldaten aus digitalen Signalen zu erzeugen, die eine Position der elektrischen Maschine darstellen, und wobei der Mehrkernprozessor zu Folgendem programmiert ist: Schätzen eines ersten Ausgangsdrehmoments der elektrischen Maschine über den ersten Kern auf Grundlage der ersten Rotorwinkeldaten und der ersten digitalen Phasenstromwerte, Schätzen eines zweiten Ausgangsdrehmoments der elektrischen Maschine über den zweiten Kern auf Grundlage der zweiten Rotorwinkeldaten und der zweiten digitalen Phasenstromwerte, Vergleichen des ersten Ausgangsdrehmoments mit dem zweiten Ausgangsdrehmoment über den zweiten Kern, um eine Differenz zu bestimmen, und Befehlen einer Deaktivierung der elektrischen Maschine über den dritten Kern als Reaktion darauf, dass die Differenz einen Schwellenwert überschreitet.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet der Prozessor ferner eine lokale Speichereinheit, die eine Schnittstelle zwischen dem ersten und dem zweiten Kern und dem dritten Kern bildet.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Mehrkernprozessor ferner zu Folgendem programmiert: Erzeugen eines befohlenen Drehmoments für die elektrische Maschine über den dritten Kern auf Grundlage eines vom Fahrer geforderten Drehmoments, und Befehlen einer Deaktivierung der elektrischen Maschine über den dritten Kern als Reaktion darauf, dass eine zweite Differenz zwischen dem ersten Ausgangsdrehmoment und dem befohlenen Drehmoment einen zweiten Schwellenwert überschreitet.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Mehrkernprozessor ferner zu Folgendem programmiert: Befehlen einer Deaktivierung der elektrischen Maschine über den dritten Kern als Reaktion darauf, dass eine dritte Differenz zwischen dem zweiten Ausgangsdrehmoment und dem befohlenen Drehmoment einen dritten Schwellenwert überschreitet.
Gemäß einer Ausführungsform setzt der Mehrkernprozessor ferner ein erstes und ein zweites Zeitgebermodul um, die dem ersten bzw. dem zweiten Kern zugeordnet sind, und wobei die ersten und die zweiten Rotorwinkeldaten über das erste bzw. das zweite Zeitgebermodul erzeugt werden.

Claims

Fahrzeug, Folgendes umfassend: eine elektrische Maschine; einen Mehrkernprozessor, der einen ersten, einen zweiten und einen dritten Kern aufweist, wobei der erste und der zweite Kern einen ersten und einen zweiten Analog-Digital-Wandler (ADC) aufweisen, die dem ersten bzw. dem zweiten Kern zugeordnet sind, wobei der erste und der zweite ADC dazu konfiguriert sind, analoge Phasenströme der elektrischen Maschine in erste bzw. zweite digitale Phasenstromwerte umzuwandeln, wobei der Mehrkernprozessor dazu konfiguriert ist, unabhängig erste und zweite Rotorwinkeldaten aus digitalen Signalen zu erzeugen, die eine Position der elektrischen Maschine darstellen, und wobei der Mehrkernprozessor zu Folgendem programmiert ist: Schätzen eines ersten Ausgangsdrehmoments der elektrischen Maschine über den ersten Kern auf Grundlage der ersten Rotorwinkeldaten und der ersten digitalen Phasenstromwerte, Schätzen eines zweiten Ausgangsdrehmoments der elektrischen Maschine über den zweiten Kern auf Grundlage der zweiten Rotorwinkeldaten und der zweiten digitalen Phasenstromwerte, und Befehlen einer Deaktivierung der elektrischen Maschine über den dritten Kern als Reaktion darauf, dass eine Differenz zwischen dem ersten und dem zweiten Ausgangsdrehmoment einen Schwellenwert überschreitet.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei der Prozessor ferner eine lokale Speichereinheit beinhaltet, die eine Schnittstelle zwischen dem ersten und zweiten Kern und dem dritten Kern bildet.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei der Mehrkernprozessor ferner zu Folgendem programmiert ist: Erzeugen eines befohlenen Drehmoments für die elektrische Maschine über den dritten Kern auf Grundlage eines vom Fahrer geforderten Drehmoments, und Befehlen einer Deaktivierung der elektrischen Maschine über den dritten Kern als Reaktion darauf, dass eine zweite Differenz zwischen dem ersten Ausgangsdrehmoment und dem befohlenen Drehmoment einen zweiten Schwellenwert überschreitet.
Fahrzeug nach Anspruch 3, wobei der Mehrkernprozessor ferner zu Folgendem programmiert ist: Befehlen einer Deaktivierung der elektrischen Maschine über den dritten Kern als Reaktion darauf, dass eine dritte Differenz zwischen dem zweiten Ausgangsdrehmoment und dem befohlenen Drehmoment einen dritten Schwellenwert überschreitet.
Fahrzeug nach Anspruch 4, wobei der Mehrkernprozessor ferner zu Folgendem programmiert ist: Erzeugen eines zweiten befohlenen Drehmoments für die elektrische Maschine über den dritten Kern auf Grundlage des vom Fahrer geforderten Drehmoments, und Befehlen einer Deaktivierung der elektrischen Maschine über den dritten Kern als Reaktion darauf, dass eine vierte Differenz zwischen dem befohlenen Drehmoment und dem zweiten befohlenen Drehmoment einen vierten Schwellenwert überschreitet.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei jeder der ADC ein zugeordnetes Register beinhaltet.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei der Mehrkernprozessor ferner ein erstes und ein zweites Zeitgebermodul umsetzt, die dem ersten bzw. dem zweiten Kern zugeordnet sind, und wobei die ersten und die zweiten Rotorwinkeldaten über das erste bzw. das zweite Zeitgebermodul erzeugt werden.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei der Mehrkernprozessor ferner eine lokale Speichereinheit beinhaltet, die dazu konfiguriert ist, das zweite Ausgangsdrehmoment von dem zweiten Kern zu empfangen und das zweite Ausgangsdrehmoment an den ersten Kern auszugeben.
Fahrzeug nach Anspruch 1, ferner umfassend: einen Drehmelder, der dazu konfiguriert ist, eine Position der elektrischen Maschine zu erfassen und analoge Signale auszugeben, die eine Position der elektrischen Maschine darstellen; und einen Drehmelder-Analog-Digital-Wandler, der die analogen Signale in die digitalen Signale umwandelt.
Fahrzeug nach Anspruch 9, wobei der Mehrkernprozessor ferner dazu programmiert ist, als Reaktion darauf, dass der erste Kern Fehlerdaten von dem Drehmelder-Analog-Digital-Wandler empfängt, eine Deaktivierung der elektrischen Maschine über den dritten Kern zu befehlen.
Verfahren zum Validieren des Ausgangsdrehmoments einer elektrischen Maschine mit einem Mehrkernprozessor, der einen ersten, einen zweiten und einen dritten Kern und einen ersten und einen zweiten Analog-Digital-Wandler (ADC) aufweist, die dem ersten bzw. dem zweiten Kern zugeordnet sind, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Umwandeln von analogen Phasenströmen der elektrischen Maschine in erste und zweite digitale Phasenstromwerte über den ersten und zweiten ADC; unabhängiges Erzeugen von ersten und zweiten Rotorwinkeldaten aus digitalen Signalen, die eine Position der elektrischen Maschine darstellen; Schätzen eines ersten Ausgangsdrehmoments der elektrischen Maschine über den ersten Kern auf Grundlage der ersten Rotorwinkeldaten und der ersten digitalen Phasenstromwerte; Schätzen eines zweiten Ausgangsdrehmoments der elektrischen Maschine über den zweiten Kern auf Grundlage der zweiten Rotorwinkeldaten und der zweiten digitalen Phasenstromwerte; Senden eines Fehlersignals von dem zweiten Kern an den dritten Kern als Reaktion darauf, dass eine Differenz zwischen dem ersten und dem zweiten Ausgangsdrehmoment einen Schwellenwert überschreitet; und Befehlen einer Deaktivierung der elektrischen Maschine über den dritten Kern als Reaktion auf Empfangen des Fehlersignals.
Verfahren nach Anspruch 11, ferner Folgendes umfassend: Erzeugen eines befohlenen Drehmoments für die elektrische Maschine über den dritten Kern auf Grundlage eines vom Fahrer geforderten Drehmoments; und Befehlen einer Deaktivierung der elektrischen Maschine über den dritten Kern als Reaktion darauf, dass eine zweite Differenz zwischen dem ersten Ausgangsdrehmoment und dem befohlenen Drehmoment einen zweiten Schwellenwert überschreitet.
Verfahren nach Anspruch 12, ferner umfassend Befehlen einer Deaktivierung der elektrischen Maschine über den dritten Kern als Reaktion darauf, dass eine dritte Differenz zwischen dem zweiten Ausgangsdrehmoment und dem befohlenen Drehmoment einen dritten Schwellenwert überschreitet.
Verfahren nach Anspruch 11, ferner umfassend über den dritten Kern Befehlen einer Deaktivierung der elektrischen Maschine über den zweiten Kern als Reaktion darauf, dass der erste Kern Drehmelderfehlerdaten empfängt.
Verfahren nach Anspruch 11, ferner Folgendes umfassend: Erzeugen eines befohlenen Drehmoments für die elektrische Maschine über den dritten Kern auf Grundlage eines vom Fahrer geforderten Drehmoments; Vergleichen des befohlenen Drehmoments mit dem zweiten Ausgangsdrehmoment über den zweiten Kern, um eine zweite Differenz zu bestimmen; und Befehlen einer Deaktivierung der elektrischen Maschine über den dritten Kern als Reaktion darauf, dass die zweite Differenz einen zweiten Schwellenwert überschreitet.