DE102022001489B3 - Verfahren zum Betrieb eines elektrischen Antriebssystems für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines elektrischen Antriebssystems (110) eines Kraftfahrzeugs, wobei das elektrische Antriebssystem (110) eine erste elektrische Maschine (12) und zumindest ein mit der ersten elektrischen Maschine (12) koppelbares erstes Fahrzeugrad (16) aufweist, wobei bei Überschreiten einer ersten Temperaturschwelle der ersten elektrischen Maschine (12) ein erstes Drehmoment der ersten elektrischen Maschine (12) begrenzt wird. Dabei weist das elektrische Antriebssystem (110) eine zweite elektrische Maschine (14) auf, wobei die zweite elektrische Maschine (14) drehmomentübertragend mit dem ersten Fahrzeugrad (16) oder mit einem zweiten Fahrzeugrad (18) gekoppelt oder koppelbar ist, wobei eine Trennkupplung (22) dazu ausgebildet ist, die erste elektrische Maschine (12) mit dem ersten Fahrzeugrad (16) drehmomentübertragend zu koppeln oder zu entkoppeln. Es ist vorgesehen, dass bei einer Überschreitung einer zweiten Temperaturschwelle der ersten elektrischen Maschine (12) und im Falle einer Funktionsfähigkeit der Trennkupplung (22) die Trennkupplung (22) zum Zwecke der Entkopplung der ersten elektrischen Maschine (12) von dem ersten Fahrzeugrad (16) geöffnet wird, wobei das erste Fahrzeugrad (16) und/oder das zweite Fahrzeugrad (18) von der zweiten elektrischen Maschine (14) angetrieben werden.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines elektrischen Antriebssystems für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
  • Der DE 10 2016 220 536 A1 sowie der DE 10 2020 203 669 A1 sind jeweils Verfahren zum Betreiben einer elektrischen Maschine eines Kraftfahrzeuges als bekannt zu entnehmen, wobei bei einem Überschreiten einer Temperaturschwelle der elektrischen Maschine eine Leistung, beziehungsweise ein Drehmoment, der elektrischen Maschine begrenzt wird, um die elektrische Maschine vor thermischer Schädigung zu schützen.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Betriebsverfahren für ein elektrisches Antriebssystem für ein Kraftfahrzeug bereitzustellen, bei welchem zum einen ein hoher Bauteilschutz und zum anderen und zugleich eine hohe Verkehrssicherheit und ein hoher Komfort erzielt wird.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Betrieb eines elektrischen Antriebssystems eines Kraftfahrzeugs mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
  • Es wird von einem Verfahren zum Betrieb eines elektrischen Antriebssystems eines Kraftfahrzeuges ausgegangen, wobei das elektrische Antriebssystem eine erste elektrische Maschine und zumindest ein mit der ersten elektrischen Maschine koppelbares Fahrzeugrad aufweist.
  • Dabei sind zum Beispiel die erste elektrische Maschine und das Fahrzeugrad Teile einer elektrischen Achse des Kraftfahrzeuges. Typischer Weise ist zum Beispiel die erste elektrische Maschine über ein Einganggetriebe oder über ein Mehrganggetriebe sowie über ein Achsgetriebe mit dem ersten Fahrzeugrad beziehungsweise mit zwei ersten Fahrzeugrädern gekoppelt. Das Einganggetriebe oder das Mehrganggetriebe und/oder das Achsgetriebe können Teile eines ersten Getriebes sein.
  • Auf bekannte Weise wird von einem Betriebsverfahren ausgegangen, bei dem bei Überschreiten einer ersten Temperaturschwelle der ersten elektrischen Maschine ein erstes Drehmoment der ersten elektrischen Maschine begrenzt wird.
  • Erfindungsgemäß ist nun zum einen eine zweite elektrische Maschine vorgesehen, wobei die zweite elektrische Maschine drehmomentübertragend mit dem ersten Fahrzeugrad oder mit einem zweiten Fahrzeugrad gekoppelt oder koppelbar ist.
    Ferner ist erfindungsgemäß eine Trennkupplung vorgesehen, wobei die Trennkupplung dazu ausgebildet ist, die erste elektrische Maschine mit dem ersten Fahrzeugrad drehmomentübertragend zu koppeln oder zu entkoppeln.
    Ferner sieht das erfindungsgemäße Verfahren vor, dass, bei einer Überschreitung einer zweiten Temperaturschwelle der ersten elektrischen Maschine und im Falle einer Funktionsfähigkeit der Trennkupplung, die Trennkupplung zum Zwecke der Entkopplung der ersten elektrischen Maschine von dem ersten Fahrzeugrad geöffnet wird, wobei das erste Fahrzeugrad und/oder das zweite Fahrzeugrad von der zweiten elektrischen Maschine angetrieben werden.
  • Ferner ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass bei Erkennung eines Defekts der Trennkupplung und bei Überschreitung einer dritten Temperaturschwelle der ersten elektrischen Maschine eine Fahrzeuggeschwindigkeit begrenzt wird. Ferner erfindungsgemäß ist dabei die dritte Temperaturschwelle größer als die zweite Temperaturschwelle.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, das elektrische Antriebssystem zum einen derart zu betreiben, dass die erste elektrische Maschine vor thermischen Schäden maximal geschützt ist, zum anderen aber eine Antriebsleistung auch während der Schutzmaßnahme sicher zu stellen, wodurch sowohl eine Verkehrssicherheit als auch ein Komfort weiterhin gegeben ist.
  • Die zweite elektrische Maschine kann dabei beispielsweise mit dem ersten Fahrzeugrad beziehungsweise mit den ersten Fahrzeugrädern gekoppelt oder koppelbar sein. Beispielsweise kann die zweite elektrische Maschine über das zuvor beispielhaft genannte Einganggetriebe oder das Mehrganggetriebe mit dem ersten Fahrzeugrad gekoppelt oder koppelbar sein. Die zweite elektrische Maschine kann somit Teil der gleichen elektrischen Achse sein, zu welcher auch die erste elektrische Maschine gehört.
  • Die zweite elektrische Maschine kann aber auch Teil einer anderen elektrischen Achse, somit einer zweiten elektrischen Achse, des Kraftfahrzeuges sein, wobei die zweite elektrische Achse ein zweites Kraftfahrzeugrad aufweist. Beispielsweise kann die zweite elektrische Maschine über ein zweites Getriebe mit dem zweiten Kraftfahrzeugrad gekoppelt oder koppelbar sein.
  • Die genannte Trennkupplung kann als eine an sich bekannte formschlüssige oder reibschlüssige Kupplung ausgebildet sein.
  • Die Trennkupplung kann an einer beliebigen Stelle eines Drehmomentflusses zwischen der ersten elektrischen Maschine und dem ersten Fahrzeugrad angeordnet sein und ist dazu ausgebildet, diesen Drehmomentfluss zu unterbrechen oder zu ermöglichen.
  • Mit dem Drehmomentfluss ist eine Abfolge einer mechanischen Weiterleitung von Drehmomenten zwischen der ersten elektrischen Maschine und dem ersten Fahrzeugrad gemeint. Beispielsweise sind hinsichtlich des Drehmomentflusses eine Rotorwelle der ersten elektrischen Maschine, das erste Getriebe und das erste Fahrzeugrad in der genannten Reihenfolge nacheinander angeordnet.
  • Beispielsweise kann die Trennkupplung hinsichtlich des Drehmomentflusses zwischen der ersten elektrischen Maschine und dem ersten Getriebe angeordnet sein. Die Trennkupplung kann aber auch im Inneren des ersten Getriebes angeordnet sein. Bei der Trennkupplung kann es sich um eine von mehreren Gangkupplungen des Getriebes handeln, wenn das Getriebe als ein Mehrganggetriebe ausgebildet ist. Bei der Trennkupplung kann es sich auch um eine Gesamtheit mehrerer Schaltelemente handeln. Die Trennkupplung kann hinsichtlich des Drehmomentflusses auch zwischen dem ersten Getriebe und dem ersten Fahrzeugrad angeordnet sein.
  • Mit der ersten Temperaturschwelle der ersten elektrischen Maschine ist ein Schwellwert für eine erste Temperatur der ersten elektrischen Maschine gemeint. Die erste Temperatur der ersten elektrischen Maschine ist dabei eine an irgendeiner Stelle der ersten elektrischen Maschine gemessene Temperatur oder auch eine für die erste elektrische Maschine berechnete Temperatur. Die erste Temperatur kann zum Beispiel eine Rotortemperatur, eine Statortemperatur, eine Invertertemperatur oder eine Temperatur eines Kühlsystems der ersten elektrischen Maschine sein. Die erste Temperatur kann aber auch eine gemäß einem Temperaturmodell berechnete Temperatur sein. Die erste elektrische Maschine umfasst somit zumindest einen Stator, einen Rotor, einen Inverter beziehungsweise eine Leistungselektronik und ein Kühlsystem.
  • Die erste Temperaturschwelle kann dabei ein einzelner fester Wert sein. Es kann sich aber auch um eine Kennlinie oder ein Kennfeld von Temperaturschwellwerten handeln, wobei die erste Temperaturschwelle zum Beispiel in Abhängigkeit von einer Umgebungstemperatur oder in Abhängigkeit von anderen Parametern unterschiedliche Werte annehmen kann.
  • Mit der zweiten Temperaturschwelle der ersten elektrischen Maschine ist ein zweiter Schwellwert für eine weitere Temperatur der ersten elektrischen Maschine gemeint. Erfindungsgemäß ist die zweite Temperaturschwelle größer als die erste Temperaturschwelle.
  • Insgesamt kann im Vergleich zu bekannten Verfahren eine Begrenzung der Fahrzeuggeschwindigkeit und eine damit einhergehende Verringerung von Sicherheit und Komfort zunächst vermieden werden. Erst wenn mehrere Komponentenprobleme detektiert werden, wenn also das Risiko einer Komponentenzerstörung besteht, wird eine Begrenzung der Fahrzeuggeschwindigkeit eingeleitet. Durch die Begrenzung der Fahrzeuggeschwindigkeit kann einer weiteren Erwärmung der ersten elektrischen Maschine entgegengewirkt werden.
  • Eine erste vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass nach dem Öffnen der Trennkupplung die erste elektrische Maschine stromlos geschaltet wird. Nach Überschreiten der zweiten Temperaturschwelle und nach dem Öffnen der Trennkupplung kann die erste elektrische Maschine stillgelegt werden, wodurch eine weitere Temperaturerhöhung vermieden werden kann.
  • Die Begrenzung der Fahrzeuggeschwindigkeit erfolgt vorteilhaft durch eine Setzung einer maximalen Fahrzeuggeschwindigkeit, wobei eine Leistungsabgabe der ersten elektrischen Maschine und/oder der zweiten elektrischen Maschine derart begrenzt wird, dass die maximale Fahrzeuggeschwindigkeit nicht überschritten wird. Zusätzlich kann auch eine Bremsvorrichtung des elektrischen Antriebssystems derart aktiviert werden, dass die maximale Fahrzeuggeschwindigkeit nicht überschritten wird. Zusätzlich kann auch ein generatorischer Betrieb der zweiten elektrischen Maschine derart aktiviert werden, dass die maximale Fahrzeuggeschwindigkeit nicht überschritten wird.
  • Bei der Erkennung des Defekts der Trennkupplung kann es sich insbesondere um eine Detektion einer Blockierung der Trennkupplung im geschlossenen Zustand handeln. Dabei kann es sich um ein mechanisches Verklemmen der Trennkupplung oder um einen Defekt eines Aktuators der Trennkupplung handeln. Ein mechanisches Verklemmen der Trennkupplung kann zum Beispiel anhand eines Sensors für eine Sensierung eines Zustandes der Trennkupplung erkannt werden. Alternativ kann ein mechanisches Verklemmen aber auch durch eine Plausibilisierungs-Diagnose erkannt werden.
  • Vorteilhaft erfolgt bei Überschreitung der dritten Temperaturschwelle in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit eine an sich bekannte Nullmomentenregelung der ersten elektrischen Maschine, wodurch ein Stromfluss in der ersten elektrischen Maschine minimiert und somit eine weitere Temperaturerhöhung minimiert wird.
  • Vorteilhaft ist ein Anzeigeelement zur Anzeige von Meldungen für einen Fahrer des Kraftfahrzeuges vorgesehen, wobei bei Überschreitung der dritten Temperaturschwelle und der damit zusammenhängenden Begrenzung der Fahrzeuggeschwindigkeit eine Anzeige der Begrenzung der Fahrzeuggeschwindigkeit für den Fahrer erfolgt.
  • Vorteilhaft erfolgt bei einer Überschreitung einer vierten Temperaturschwelle der ersten elektrischen Maschine eine Stilllegung des Kraftfahrzeugs durch eine Begrenzung der Fahrzeuggeschwindigkeit auf 0 km/h. Vorteilhaft erfolgt die Begrenzung der Fahrzeuggeschwindigkeit auf 0 km/h nicht plötzlich, sondern im Zuge eines Stilllegungsprozesses, wobei die bevorstehende Begrenzung der Fahrzeuggeschwindigkeit auf 0 km/h dem Fahrer mittels des Anzeigeelementes angezeigt wird. Vorteilhaft ist die vierte Temperaturschwelle größer als die dritte Temperaturschwelle. Die vierte Temperaturschwelle ist so gewählt, dass ein Fahrzeugbrand oder eine ähnlich große Gefahr zu befürchten ist.
  • Vorteilhaft umfasst der Stilllegungsprozess zunächst eine Warnmeldung an den Fahrer. Anschließend wird vorteilhaft sichergestellt, dass die erste elektrische Maschine kein Antriebsdrehmoment mehr stellt. Anschließend erfolgt vorteilhaft ein Eingriff in eine Drehmomentensteuerung der zweiten elektrischen Maschine, wobei vorteilhaft für eine bestimmte Zeit ein Weiterfahren mit der zuvor festgelegten Limitierung der Fahrzeuggeschwindigkeit ermöglicht wird um zum Beispiel einen begonnenen Überholvorgang abschließen zu können.
  • Vorteilhaft wird bei Überschreiten der zweiten Temperaturschwelle der ersten elektrischen Maschine eine erste Fehlermeldung in einem Fehlerspeicher einer Steuer- und Regeleinrichtung gespeichert. Vorteilhaft wird bei Überschreiten der vierten Temperaturschwelle der ersten elektrischen Maschine eine zweite Fehlermeldung in dem Fehlerspeicher gespeichert. Vorteilhaft können die erste Fehlermeldung und die zweite Fehlermeldung zum Beispiel durch Wahl unterschiedlicher Fehler-Codes unterschieden werden.
  • Vorteilhaft wird mittels des Anzeigeelementes nicht nur die Begrenzung der Fahrzeuggeschwindigkeit angezeigt, sondern bereits die nach dem Überschreiten der zweiten Temperaturschwelle der ersten elektrischen Maschine erfolgende Begrenzung des Drehmomentes.
  • Die Erfindung wird anhand der nachfolgend beschriebenen Zeichnung noch detaillierter erläutert, in denen gleiche Bezugszeichen für gleiche Elemente oder Parameter stehen. Die Zeichnung zeigt in:
    • 1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines elektrischen Antriebssystems für ein Kraftfahrzeug;
    • 2 eine schematische Darstellung Kraftfahrzeug mit einer zweiten Ausführungsform eines elektrischen Antriebssystems;
    • 3 ein Flussdiagramm für ein Verfahren zum Betrieb des elektrischen Antriebssystems gemäß der ersten Ausführungsform oder der zweiten Ausführungsform;
    • 4 ein Funktionsdiagramm zur Darstellung von Abhängigkeiten wesentlicher Parameter des Verfahrens.
  • 1 zeigt ein elektrisches Antriebssystem 10 in einer ersten Ausführungsform, wie es für die Verwirklichung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist.
  • Das elektrische Antriebssystem 10 weist eine erste elektrische Maschine 12 sowie eine zweite elektrische Maschine 14 auf. Beide elektrische Maschinen weisen unter anderem und nicht näher dargestellt jeweils einen Rotor, einen Stator und einen Inverter auf. Beide elektrische Maschinen 12, 14 sind dabei über ein Getriebe 20 mit ersten Fahrzeugrädern 16 gekoppelt beziehungsweise koppelbar. Die erste elektrische Maschine 12 ist mittels einer Trennkupplung 22 mit den ersten Fahrzeugrädern 16 koppelbar und entkoppelbar. In dem ersten Ausführungsbeispiel ist die erste Trennkupplung 22 hinsichtlich eines zwischen der ersten elektrischen Maschine 12 und den ersten Fahrzeugrädern 16 fließenden Drehmomentflusses zwischen der ersten elektrischen Maschine 12 und dem Getriebe 20 angeordnet. Die zweite elektrische Maschine 14 ist im ersten Ausführungsbeispiel permanent mit dem Getriebe 20 gekoppelt.
  • Zur Detektion einer Temperatur T der ersten elektrischen Maschine 12 weist das elektrische Antriebssystem 10 einen Temperatursensor 24 auf. Der Temperatursensor 24 steht in der schematischen Darstellung für einen Rotor-Temperatursensor oder einen Stator-Temperatursensor oder einen Inverter-Temperatursensor oder auch für ein Temperatur-Berechnungsmodell.
  • Sowohl der Temperatursensor 24, als auch die elektrischen Maschinen 12, 14, als auch das Getriebe 20, als auch ein nicht näher dargestellter Aktuator der Trennkupplung 22 sind über Verbindungsleitungen 28 mit einer Steuer- und Regeleinrichtung 26 verbunden. Bei den Verbindungsleitungen kann es sich um Sensorleitungen, Datenleitungen oder Ansteuerleitungen für Aktuatoren handeln. Bei der Steuer- und Regeleinrichtung 26 kann es sich um ein einziges elektronisches Steuergerät handeln. Vorteilhaft handelt es sich bei der Steuer- und Regeleinrichtung 26 um einen Verbund von einzelnen Steuergeräten, die untereinander über Datenleitungen kommunizieren.
  • Das Getriebe 20 weist vorteilhaft und nicht im Einzelnen dargestellt zumindest eine Übersetzungsstufe, besonders vorteilhaft mehrere schaltbare Übersetzungsstufen sowie ein Achsgetriebe auf.
  • 2 zeigt ein Kraftfahrzeug 30 mit einem elektrischen Antriebssystem 110 in einer zweiten Ausführungsform, wie es ebenfalls für die Verwirklichung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist.
    Das Kraftfahrzeug 30 weist dabei zwei Antriebsachsen, nämlich eine erste Antriebsachse 32 und eine zweite Antriebsachse 34 auf.
  • Die erste Fahrzeugachse 32 weist erste Fahrzeugräder 16 auf, welche von der ersten elektrischen Maschine 12 über ein Getriebe 120 angetrieben werden. Die zweite Fahrzeugachse 34 weist zweite Fahrzeugräder 18 auf, welche von der zweiten elektrischen Maschine 14 über ein Getriebe 220 angetrieben werden. Die Getriebe 120, 220 der ersten Antriebsachse 32 und der zweiten Antriebsachse 34 können sich im Detail voneinander und auch von dem Getriebe 20 der ersten Ausführungsform unterscheiden, jedoch sind die Unterschiede unerheblich für Erfindung und deren vorteilhafte Weiterbildungen.
  • Für beide Antriebsachsen 32, 34 ist jeweils eine Trennkupplung 22, 36 vorgesehen, nämlich die Trennkupplung 22 zur Kopplung der ersten elektrischen Maschine 12 mit den ersten Fahrzeugrädern 16 und eine zweite Trennkupplung 36 zur Kopplung der zweiten elektrischen Maschine 14 mit den zweiten Fahrzeugrädern 18.
  • 3 zeigt ein Flussdiagramm für ein Verfahren zum Betrieb des elektrischen Antriebssystems gemäß der ersten Ausführungsform oder der zweiten Ausführungsform.
  • Das Verfahren wird zweckmäßig in Form eines Computer-Programms in der für diese Zwecke ausgestatteten Steuer- und Regeleinrichtung 26 durchgeführt.
  • Das Verfahren beginnt mit einem Startschritt START, bei welchem zum Beispiel grundsätzliche Bedingungen geprüft werden, unter den das Verfahren überhaupt ablaufen kann.
  • Sind die grundsätzlichen Bedingungen erfüllt, so erfolgt ein erster Prüfschritt P1, bei welchem überprüft wird, ob die Temperatur T der ersten elektrischen Maschine 12 eine erste Temperaturschwelle T1 übersteigt. Übersteigt die Temperatur T der ersten elektrischen Maschine 12 die erste Temperaturschwelle T1 nicht, so ist das Ergebnis des ersten Prüfschrittes P1 eine Nein-Entscheidung n und es erfolgt anschließend von Neuem der Start-Schritt. Übersteigt die Temperatur T der ersten elektrischen Maschine 12 die erste Temperaturschwelle T1, so ist das Ergebnis des ersten Prüfschrittes P1 eine Ja-Entscheidung y, und es erfolgt anschließend eine erste Maßnahme M1. Die erste Maßnahme M1 umfasst eine Begrenzung des Drehmomentes der ersten elektrischen Maschine 12 auf ein bestimmtes maximales Drehmoment Mmax. Das maximale Drehmoment Mmax kann entweder fest vorgegeben wird oder in Abhängigkeit von einem angeforderten Drehmoment variabel gestaltet werden, wobei es auf jeden Fall kleiner als das angeforderte Drehmoment ist.
  • Im Falle der Ja-Entscheidung des erste Prüfschrittes P1 erfolgt ein zweiter Prüfschritt P2, bei welchem überprüft wird, ob die Temperatur T der ersten elektrischen Maschine 12 eine zweite Temperaturschwelle T2 übersteigt, wobei die zweite Temperaturschwelle T2 höher ist als die erste Temperaturschwelle T1. Übersteigt die Temperatur T der ersten elektrischen Maschine die zweite Temperaturschwelle T2 nicht, so ist das Ergebnis des zweiten Prüfschrittes P2 eine Nein-Entscheidung n und es erfolgt anschließend von Neuem der erste Prüfschritt P1. Übersteigt die Temperatur T der ersten elektrischen Maschine 12 die zweite Temperaturschwelle T2, so wird außerdem geprüft, ob die Trennkupplung 22 funktionsfähig ist, das heißt, ob kein Fehler der Trennkupplung 22 detektiert wurde. Wenn die Temperatur T der ersten elektrischen Maschine 12 die zweite Temperaturschwelle T2 übersteigt und wenn kein Fehler der Trennkupplung 22 vorliegt, so ist das Ergebnis des zweiten Prüfschrittes P2 eine Ja-Entscheidung y, und es erfolgt anschließend eine zweite Maßnahme M2. Die zweite Maßnahme M2 umfasst ein Öffnen der Trennkupplung 22 zum Zwecke der Entkopplung der ersten elektrischen Maschine 12 von der den ersten Fahrzeugrädern 16. Vorteilhaft umfasst die zweite Maßnahme M2 eine Anpassung eines Antriebsverhaltens der zweiten elektrischen Maschine 14, indem - zum Beispiel beim ersten Ausführungsbeispiel - ein Drehmoment der zweiten elektrischen Maschine 14 angepasst wird. Oder indem - zum Beispiel bei dem zweiten Ausführungsbeispiel - die zweite Trennkupplung (falls diese nicht ohnehin geschlossen ist) geschlossen wird und das Drehmoment der zweiten elektrischen Maschine 14 angepasst wird.
  • Die genannte Detektion des Fehlers oder unterschiedlicher Fehler der Trennkupplung 22 kann auf an sich bekannte Weise zum Beispiel durch einen Zustandssensor wie zum Beispiel durch einen Schalter erfolgen, wodurch eine geschlossene oder geöffnete Trennkupplung 22 detektiert werden kann und gegenüber einer Zustandsvorgabe für die Trennkupplung plausibilisiert werden kann. Die Detektion des Fehlers kann aber auch durch Diagnosen für ein Aktuatorsystem der Trennkupplung 22 erfolgen. Das Aktuatorsystem kann einen elektromechanischen Aktuator, einen hydraulischen Aktuator, einen pneumatischen Aktuator oder eine Kombination aus diesen umfassen.
  • Im Falle der Ja-Entscheidung des zweiten Prüfschrittes P2 erfolgt vorteilhaft eine Speicherung einer ersten Fehlermeldung in einem Fehlerspeicher der Steuer- und Regeleinrichtung 26. Die erste Fehlermeldung enthält die Information eines Defektes oder einer Übertemperatur der ersten elektrischen Maschine 12.
  • Im Falle der Ja-Entscheidung des zweiten Prüfschrittes P2 erfolgt ein dritter Prüfschritt P3, bei welchem überprüft wird, ob die Temperatur T der ersten elektrischen Maschine 12 eine dritte Temperaturschwelle T3 übersteigt, wobei die dritte Temperaturschwelle T3 höher ist als die zweite Temperaturschwelle T2.
    Übersteigt die Temperatur T der ersten elektrischen Maschine die dritte Temperaturschwelle T3 nicht, so ist das Ergebnis des dritten Prüfschrittes P3 eine Nein-Entscheidung n, und es erfolgt anschließend von Neuem der zweite Prüfschritt P2.
    Übersteigt die Temperatur T der ersten elektrischen Maschine 12 die dritte Temperaturschwelle T3, so ist das Ergebnis des dritten Prüfschrittes P3 eine Ja-Entscheidung y, und es erfolgt anschließend eine dritte Maßnahme M3. Die dritte Maßnahme M3 umfasst eine Begrenzung einer Fahrzeuggeschwindigkeit v. Die Begrenzung der Fahrzeuggeschwindigkeit v erfolgt vorteilhaft durch Setzen eines Geschwindigkeitsgrenzwertes vmax auf einen bestimmten Wert, der größer als 0 km/h ist, wie zum Beispiel auf den Wert 50 km/h. Der Geschwindigkeitsgrenzwert vmax wird dann in Steuer- und Regelfunktionen für einen Antrieb des elektrischen Antriebssystems 10, 110 derart weiterverarbeitet, dass eine Antriebsleistung des elektrischen Antriebssystems 10, 110 nur so bereitgestellt wird, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit v den Geschwindigkeitsgrenzwert vmax nicht überschreitet.
  • Im Falle der Ja-Entscheidung des dritten Prüfschrittes P3 erfolgt vorteilhaft eine Speicherung einer zweiten Fehlermeldung in dem Fehlerspeicher der Steuer- und Regeleinrichtung 26. Die zweite Fehlermeldung enthält die Information eines Defektes oder einer starken Übertemperatur der ersten elektrischen Maschine 12.
  • Im Falle der Ja-Entscheidung des dritten Prüfschrittes P2 erfolgt ein vierter Prüfschritt P4, bei welchem überprüft wird, ob die Temperatur T der ersten elektrischen Maschine 12 eine vierte Temperaturschwelle T4 übersteigt, wobei die vierte Temperaturschwelle T4 höher ist als die dritte Temperaturschwelle T3.
    Übersteigt die Temperatur T der ersten elektrischen Maschine die vierte Temperaturschwelle T4 nicht, so ist das Ergebnis des vierten Prüfschrittes P4 eine Nein-Entscheidung n, und es erfolgt anschließend von Neuem der dritte Prüfschritt P3.
    Übersteigt die Temperatur T der ersten elektrischen Maschine 12 die vierte Temperaturschwelle T4, so ist das Ergebnis des vierten Prüfschrittes P4 eine Ja-Entscheidung y, und es erfolgt anschließend eine vierte Maßnahme M4. Die vierte Maßnahme M4 umfasst eine Begrenzung der Fahrzeuggeschwindigkeit v auf den Wert 0 km/h. Die Begrenzung der Fahrzeuggeschwindigkeit v erfolgt durch Setzen des Geschwindigkeitsgrenzwertes vmax auf den Wert 0 km/h. Der Geschwindigkeitsgrenzwert vmax wird dann in Steuer- und Regelfunktionen für einen Antrieb des elektrischen Antriebssystems 10, 110 derart weiterverarbeitet, dass, spätestens nach einer Verzögerungszeit, die aus Sicherheitsgründen eingeräumt werden kann, keine Antriebsleistung des elektrischen Antriebssystems 10, 110 mehr bereitgestellt wird und dass das Fahrzeug gegebenenfalls aktiv abgebremst wird.
  • Im Falle der Ja-Entscheidung des vierten Prüfschrittes P4 erfolgt vorteilhaft eine Speicherung einer dritten Fehlermeldung in dem Fehlerspeicher der Steuer- und Regeleinrichtung 26. Die dritte Fehlermeldung enthält die Information eines Defektes oder einer sehr starken Übertemperatur der ersten elektrischen Maschine 12.
  • 4 zeigt ein Funktionsdiagramm zur Darstellung von Abhängigkeiten wesentlicher Parameter des Verfahrens.
  • Bei einem ersten Funktionsgraphen 40 sind auf der Ordinate das maximale Drehmoment Mmax sowie der Geschwindigkeitsgrenzwert vmax aufgetragen. Auf der Abszisse ist die Temperatur T der ersten elektrischen Maschine 12 aufgetragen. Eine Kurve mit durchgezogener Linie zeigt einen Verlauf des maximalen Drehmomentes Mmax, und eine gestrichelte Linie einen Verlauf des Geschwindigkeitsgrenzwertes vmax, jeweils in Abhängigkeit von der Temperatur T der ersten elektrischen Maschine 12.
  • Bei dem zweiten Funktionsgraphen 42 ist auf der Ordinate ein Zustand DCUopen der Trennkupplung 22 aufgetragen. Der Zustand DCUopen der Trennkupplung 22 kann zwei verschiedene Werte annehmen: 0 für eine geschlossene Trennkupplung 22 und 1 für eine offene Trennkupplung 22. Auf der Abszisse des zweiten Funktionsgraphen 42 ist wieder die Temperatur T der ersten elektrischen Maschine 12 aufgetragen, wobei die Skalierung der Abszissen der beiden Funktionsgraphen 40, 42 gleich sein soll.
  • 4 zeigt, dass bei Temperaturen T der ersten elektrischen Maschine 12, die kleiner als die erste Temperaturschwelle T1 sind, bereits ein bestimmter Wert für ein maximales Drehmoment Mmax der ersten elektrischen Maschine 12 vorgegeben ist. Wenn die Temperatur T der ersten elektrischen Maschine 12 die erste Temperaturschwelle T1 überschreitet, wird das maximale Drehmoment Mmax auf geringere Werte gesetzt. Im Verfahrens-Ausführungsbespiel der 4 nimmt das maximale Drehmoment Mmax ab der ersten Temperaturschwelle T1 linear mit weiter steigender Temperatur T der ersten elektrischen Maschine ab, so dass für einen durch das elektrische Antriebssystem 10, 110 geleisteten Vortrieb des Kraftfahrzeuges 30 immer weniger Drehmoment und somit immer weniger Antriebsleistung zur Verfügung steht. Bei einer Überschreitung der zweiten Temperaturschwelle T2 wird die Trennkupplung 22 geöffnet, was sich im Zustand DCUopen der Trennkupplung 22 zeigt.
  • Bei einer Überschreitung der dritten Temperaturschwelle T3 wird der Geschwindigkeitsgrenzwert vmax auf zum Beispiel 50 km/h begrenzt. Bei einer Überschreitung der vierten Temperaturschwelle T4 wird der Geschwindigkeitsgrenzwert vmax auf 0 km/h begrenzt.
  • Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, eine Verfügbarkeit des elektrischen Antriebssystems 10, 110 auch im Falle von technischen Störungen oder Defekten noch möglichst weitgehend zu erhalten, so dass eine größtmögliche Sicherheit für Insassen des Kraftfahrzeugs erzielt werden kann.
  • Bezugszeichenliste
    • 10, 110
    Elektrisches Antriebssystem
    12
    erste elektrische Maschine
    14
    zweite elektrische Maschine
    16
    erstes Fahrzeugrad
    18
    zweites Fahrzeugrad
    20, 120, 220
    Getriebe
    22
    Trennkupplung
    24
    Temperatursensor
    26
    Steuer- und Regeleinrichtung
    28
    Verbindungsleitung
    30
    Kraftfahrzeug
    32
    erste Antriebsachse
    34
    zweite Antriebsachse
    36
    zweite Trennkupplung
    40
    erster Funktionsgraph
    42
    zweiter Funktionsgraph
    DCUopen
    Zustand der Trennkupplung
    M1
    erste Maßnahme
    M2
    zweite Maßnahme
    M3
    dritte Maßnahme
    M4
    vierte Maßnahme
    n
    Nein-Entscheidung
    P1
    erster Prüfschritt
    P2
    zweiter Prüfschritt
    P3
    dritter Prüfschritt
    P4
    vierter Prüfschritt
    START
    Start-Schritt
    T
    Temperatur
    T1
    erste Temperaturschwelle
    T2
    zweite Temperaturschwelle
    T3
    dritte Temperaturschwelle
    T4
    vierte Temperaturschwelle
    y
    Ja-Entscheidung

Claims (7)

  1. Verfahren zum Betrieb eines elektrischen Antriebssystems (10, 110) eines Kraftfahrzeugs, wobei das elektrische Antriebssystem (10, 110) eine erste elektrische Maschine (12) und zumindest ein mit der ersten elektrischen Maschine (12) koppelbares erstes Fahrzeugrad (16) aufweist, wobei bei Überschreiten einer ersten Temperaturschwelle (T1) der ersten elektrischen Maschine (12) ein erstes Drehmoment der ersten elektrischen Maschine (12) begrenzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Antriebssystem (10, 110) eine zweite elektrische Maschine (14) aufweist, wobei die zweite elektrische Maschine (14) drehmomentübertragend mit dem ersten Fahrzeugrad (16) oder mit einem zweiten Fahrzeugrad (18) gekoppelt oder koppelbar ist, wobei eine Trennkupplung (22) dazu ausgebildet ist, die erste elektrische Maschine (12) mit dem ersten Fahrzeugrad (16) drehmomentübertragend zu koppeln oder zu entkoppeln, wobei bei einer Überschreitung einer zweiten Temperaturschwelle (T2) der ersten elektrischen Maschine (12) und im Falle einer Funktionsfähigkeit der Trennkupplung (22) die Trennkupplung (22) zum Zwecke der Entkopplung der ersten elektrischen Maschine (12) von dem ersten Fahrzeugrad (16) geöffnet wird, wobei das erste Fahrzeugrad (16) und/oder das zweite Fahrzeugrad (18) von der zweiten elektrischen Maschine (14) angetrieben werden, wobei die zweite Temperaturschwelle (T2) höher ist als die erste Temperaturschwelle (T1), wobei bei Erkennung eines Defekts der Trennkupplung (22) und bei Überschreitung einer dritten Temperaturschwelle (T3) der ersten elektrischen Maschine (12) eine Fahrzeuggeschwindigkeit (v) begrenzt wird, wobei die dritte Temperaturschwelle (T3) größer als die zweite Temperaturschwelle (T2) ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Öffnen der Trennkupplung (22) die erste elektrische Maschine (12) stromlos geschaltet wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei Überschreitung der dritten Temperaturschwelle (T3) in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit (v) eine Nullmomentenregelung der ersten elektrischen Maschine (12) erfolgt.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Überschreitung einer vierten Temperaturschwelle (T4) der ersten elektrischen Maschine (12) die Fahrzeuggeschwindigkeit (v) auf 0 km/h begrenzt wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die vierte Temperaturschwelle (T4) größer als die dritte Temperaturschwelle (T3) ist.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Überschreiten der zweiten Temperaturschwelle (T2) der ersten elektrischen Maschine (12) eine erste Fehlermeldung gespeichert wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Anzeigeelement zur Anzeige von Meldungen für einen Fahrer des Kraftfahrzeuges vorgesehen ist, wobei nach dem Überschreiten der zweiten Temperaturschwelle (T2) der ersten elektrischen Maschine (12) mittels des Anzeigeelementes die Begrenzung des Drehmomentes angezeigt wird.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016220536A1 (de) 2016-10-19 2018-04-19 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zum Temperatur-Derating von elektrischen Maschinen
DE102020203669A1 (de) 2020-03-23 2021-09-23 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Antriebssystem mit zwei elektrischen Maschinen

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6932738B2 (en) * 2002-12-26 2005-08-23 Honda Motor Co., Ltd. Drive control apparatus for hybrid vehicle
JP5673579B2 (ja) * 2012-02-13 2015-02-18 トヨタ自動車株式会社 車両の制御装置
GB2509934B (en) * 2013-01-17 2016-01-06 Jaguar Land Rover Ltd Control system and method
JP6915501B2 (ja) * 2017-11-08 2021-08-04 トヨタ自動車株式会社 車両の制御装置
GB2594278B (en) * 2020-04-21 2022-09-28 Jaguar Land Rover Ltd Apparatus and method for controlling an electric machine

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016220536A1 (de) 2016-10-19 2018-04-19 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zum Temperatur-Derating von elektrischen Maschinen
DE102020203669A1 (de) 2020-03-23 2021-09-23 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Antriebssystem mit zwei elektrischen Maschinen

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