DE102022211882A1 - Verfahren zur Steuerung eines Betriebs einer elektrischen Maschine eines Kraftfahrzeugs - Google Patents

Verfahren zur Steuerung eines Betriebs einer elektrischen Maschine eines Kraftfahrzeugs Download PDF

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Abstract

Verfahren zur Steuerung eines Betriebs einer elektrischen Maschine (2) eines Kraftfahrzeugs (1), welcher elektrischen Maschine (2) für den Betrieb in einem Ausgabezustand ein elektrisches Signal zugeführt wird, das ein Grundwellensignal und ein Tonsignal umfasst, wobei das Kraftfahrzeug (1), insbesondere die elektrische Maschine (2), bei Betrieb der elektrischen Maschine (2) in dem Ausgabezustand basierend auf dem Tonsignal ein akustisches Signal (4) an die Umgebung (5) ausgibt, wobei der Ausgabezustand basierend auf einer Aktivierungsbedingung, insbesondere in einem Fahrzustand des Kraftfahrzeugs (1), ausgelöst wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Betriebs einer elektrischen Maschine eines Kraftfahrzeugs.
  • Elektrische Maschinen in der Verwendung in Kraftfahrzeugen sowie Verfahren zur Steuerung des Betriebs derartiger elektrischer Maschinen sind, insbesondere als Traktionsantrieb für das Kraftfahrzeug, grundsätzlich aus dem Stand der Technik bekannt. Dabei wird der elektrischen Maschine ein Grundwellensignal zugeführt, das beispielsweise mittels einer Steuerungseinrichtung erzeugt wird. Basierend auf dem Grundwellensignal erzeugt die elektrische Maschine eine Bewegung bzw. einen Bewegungszustand, insbesondere eine bestimmte Drehzahl und stellt ein bestimmtes Drehmoment, um den Antrieb des Kraftfahrzeugs zu realisieren oder zu unterstützen.
  • Hierbei ist weiter bekannt, dass das Grundwellensignal Oberwellen aufweisen kann, die zu nachteiligen Effekten im Betrieb der elektrischen Maschine führen können. Daher wird im Stand der Technik die Erzeugung von Oberwellen bestmöglich vermieden bzw. werden Verfahren eingesetzt, die Oberwellen auf dem Grundwellensignal möglichst verhindern oder reduzieren, beispielsweise um Ungleichmäßigkeiten in der Erzeugung des Bewegungszustands durch die elektrische Maschine bzw. die Erzeugung von akustischen Auffälligkeiten zu verhindern.
  • Ferner ist im Betrieb elektrischer Maschinen für Kraftfahrzeuge bzw. dem Betrieb von Kraftfahrzeugen, die einen Fahrzustand durch eine elektrische Maschine realisieren, bekannt, dass in bestimmten Fahrzuständen ein Warnsignal an die Umgebung ausgegeben werden soll, insbesondere in rein elektrisch betriebenen Fahrzuständen. Insbesondere Fahrzustände, in denen das Kraftfahrzeug vergleichsweise langsam mittels der elektrischen Maschine bewegt wird, soll das Warnsignal an die Umgebung abgegeben werden, um weitere Verkehrsteilnehmer zu warnen. Für eine solche Ausgabe des Warnsignals sind üblicherweise separate Vorrichtungen nötig, die beispielsweise an ausgewählten Stellen des Kraftfahrzeugs Lautsprecher vorsehen, um ein bestimmtes Warnsignal in die Umgebung abzugeben. Derartige Vorrichtungen sind jedoch in Bezug auf die Herstellung, die Montage, den Betrieb und die Anordnung an dem Kraftfahrzeug aufwendig zu realisieren.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein demgegenüber verbessertes Verfahren zur Steuerung eines Betriebs einer elektrischen Maschine eines Kraftfahrzeugs anzugeben.
  • Die Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Wie beschrieben, betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Steuerung eines Betriebs einer elektrischen Maschine eines Kraftfahrzeugs, welche elektrische Maschine als Traktionsantrieb bzw. Antriebseinrichtung des Kraftfahrzeugs verwendet wird. Die elektrische Maschine kann somit in einem regulären Betriebszustand betrieben werden, in dem der elektrischen Maschine das Grundwellensignal zugeführt wird und die elektrische Maschine basiert auf dem Grundwellensignal einen Bewegungszustand ausgibt bzw. einstellt, insbesondere eine Bewegung mit einer bestimmten Drehzahl und einem bestimmten Drehmoment ausführt.
  • Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass der elektrischen Maschine für den Betrieb in einem Ausgabezustand ein elektrisches Signal zugeführt wird, das ein Grundwellensignal und ein Tonsignal umfasst, wobei das Kraftfahrzeug, insbesondere die elektrische Maschine, bei Betrieb der elektrischen Maschine in dem Ausgabezustand basierend auf dem Tonsignal ein akustisches Signal an die Umgebung ausgibt, wobei der Ausgabezustand basierend auf einer Aktivierungsbedingung, insbesondere einem Fahrzustand des Kraftfahrzeugs, ausgelöst wird.
  • Die Erfindung schlägt somit vor, in dem Ausgabesignal ein definiertes elektrisches Signal an die elektrische Maschine auszugeben bzw. der elektrischen Maschine ein solches elektrisches Signal zuzuführen. Das elektrische Signal umfasst neben dem Grundwellensignal auch ein Tonsignal. Wie eingangs beschrieben, beschreibt das Grundwellensignal die von der elektrischen Maschine auszuführende Bewegung, beispielsweise das in dem konkreten Fahrzustand von der elektrischen Maschine bereitgestellte Drehmoment. Zusätzlich weist das elektrische Signal ein Tonsignal auf, das dem Grundwellensignal zusätzlich aufgeprägt wird. Das Tonsignal erzeugt bei Betrieb der elektrischen Maschine in dem Ausgabezustand ein akustisches Signal, das an die Umgebung ausgegeben wird. Das akustische Signal kann beispielsweise ein Ton sein bzw. eine Kombination mehrerer Töne, die an die Umgebung ausgegeben werden. Wird die elektrische Maschine somit in dem Ausgabezustand betrieben, wird das durch das Tonsignal erzeugte akustische Signal an die Umgebung ausgegeben werden. Das akustische Signal kann von weiteren Verkehrsteilnehmern in der Umgebung wahrgenommen werden, sodass diese über den Betrieb des Kraftfahrzeugs informiert bzw. gewarnt werden, sodass das Kraftfahrzeug nicht unabsichtlich übersehen werden kann.
  • Wie beschrieben, wird der Ausgabezustand basierend auf einer Aktivierungsbedingung ausgelöst. Dadurch wird gewährleistet, dass das Tonsignal nur dann auf das Grundwellensignal aufgeprägt wird, wenn der Ausgabezustand tatsächlich realisiert werden soll. Zum Beispiel ist es nicht erforderlich, das Tonsignal in sämtlichen Betriebszuständen der elektrischen Maschine bzw. des Kraftfahrzeugs zu erzeugen. Stattdessen kann das Tonsignal in ausgewählten Betriebszuständen auf das Grundwellensignal aufgeprägt und der elektrischen Maschine zugeführt werden. Ein solcher Ausgabezustand wird nur dann eingenommen, wenn eine Aktivierungsbedingung vorliegt. Als Aktivierungsbedingung können, wie nachfolgend beschrieben wird, mehrere verschiedene Bedingungen verwendet werden, zum Beispiel kann ein bestimmter Fahrzustand des Kraftfahrzeugs herangezogen werden.
  • Vorteilhafterweise ist es somit nicht nötig, das Grundwellensignal vollständig frei von Oberwellen zu erzeugen, sondern in dem Ausgabezustand wird beabsichtigt ein Tonsignal erzeugt und dem Grundwellensignal aufgeprägt. Ferner ist es nicht erforderlich, eine zusätzliche Ausgabeeinrichtung vorzusehen, zum Beispiel einen Lautsprecher, der zusätzlich zu der elektrischen Maschine an dem Kraftfahrzeug verbaut und separat angesteuert werden muss.
  • In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann vorgesehen sein, dass der Ausgabezustand bei Einleitung einer Rückwärtsfahrt und/oder während einer Rückwärtsfahrt durchgeführt wird. Somit kann als Aktivierungsbedingung der konkret vorliegende Fahrzustand verwendet werden, insbesondere eine Rückwärtsfahrt. Hierbei kann zum Beispiel bei Einleitung einer Rückwärtsfahrt, insbesondere bei Auswahl eines Rückwärtsgangs durch den Benutzer oder eine Steuerungseinrichtung des Kraftfahrzeugs, der Ausgabezustand aktiviert bzw. ausgelöst werden. Der Ausgabezustand kann auch während der Rückwärtsfahrt durchgeführt werden. In beiden Fällen ist sichergestellt, dass wenn das Kraftfahrzeug in einem Rückwärtsfahrtbetrieb betrieben wird, d. h. rückwärts fährt, das akustische Signal an die Umgebung ausgegeben wird, um weitere Verkehrsteilnehmer in der Umgebung zu warnen.
  • In einer Weiterbildung des Verfahrens kann der Ausgabezustand in Abhängigkeit wenigstens eines Zustands eines Assistenzsystems des Kraftfahrzeugs ausgeführt werden. Das Kraftfahrzeug kann eine (zentrale) Steuerungseinrichtung aufweisen, die verschiedene Funktionen des Kraftfahrzeugs, beispielsweise auch den Betrieb der elektrischen Maschine, steuern kann. Einzelne Funktionen können auch auf mehrere verschiedene Steuerungseinrichtungen aufgeteilt werden. Der Steuerungseinrichtung können Daten des Assistenzsystems zugeführt werden. Als Assistenzsysteme können beispielsweise Fahrerassistenzsysteme, wie Geschwindigkeitsregelanlagen, Abstandswarner, toter Winkel-Assistenten und dergleichen verstanden werden.
  • Je nach Zustand des Assistenzsystems, insbesondere wenn dieses in einem Warnzustand vorliegt, kann der Ausgabezustand seitens der elektrischen Maschine ausgeführt werden, in dem vermittels des akustischen Signals eine Warnung an die Umgebung ausgegeben werden kann. Hierzu wird, wie beschrieben, das akustische Signal an die Umgebung basierend auf dem Tonsignal ausgegeben. Befindet sich beispielsweise ein weiterer Verkehrsteilnehmer in einem toten Winkel des Kraftfahrzeugs oder wird ein Verkehrsteilnehmer in der Bewegungstrajektorie des Kraftfahrzeugs erfasst, kann das akustische Signal ausgegeben werden und der Verkehrsteilnehmer kann gewarnt werden. Ebenso ist es möglich, den Benutzer des Ego-Kraftfahrzeugs zu warnen, da dieser ebenfalls das akustische Signal wahrnehmen kann. In der beschriebenen Ausgestaltung kann das Assistenzsystem die Aktivierungsbedingung ausgeben, zum Beispiel bei Ausgabe eines Warnzustands, und der Steuerungseinrichtung zuführen.
  • Bei dem Verfahren kann ferner vorgesehen sein, dass der Ausgabezustand in Abhängigkeit von wenigstens einem mittels eines Sensors, insbesondere eines Abstandssensors und/oder eines Umfeldsensors, des Kraftfahrzeugs erfassten Sensorwerts ausgeführt wird. Nach dieser Ausgestaltung kann der Ausgabezustand ausgelöst werden bzw. durchgeführt werden, wenn ein entsprechender Sensorwert von einem Sensor erfasst wurde. Als Sensor kann zum Beispiel ein Abstandssensor verwendet werden oder ein Umfeldsensor. Wird beispielsweise ein Verkehrsteilnehmer im Umfeld des Kraftfahrzeugs durch einen Umfeldsensor erfasst, kann der Ausgabezustand durchgeführt werden. Ferner kann mittels des Abstandssensors der Abstand wenigstens eines weiteren Verkehrsteilnehmers zu dem Kraftfahrzeug erfasst werden. Wird beispielsweise ein definierter Mindestabstand unterschritten, kann der Ausgabezustand ausgelöst werden. Dies bewirkt zum einen, dass weitere Verkehrsteilnehmer im Umfeld des Kraftfahrzeugs durch die Ausgabe des akustischen Signals gewarnt werden. Ebenso kann der Benutzer des Kraftfahrzeugs gewarnt werden.
  • Hierbei kann insbesondere vorgesehen sein, dass das akustische Signal in die Umgebung des Kraftfahrzeugs und/oder in den Innenraum des Kraftfahrzeugs ausgegeben wird. Bei der Erzeugung des akustischen Signals durch die elektrische Maschine kann sich das akustische Signal beispielsweise über verschiedene Strukturen des Kraftfahrzeugs ausbreiten und bestimmte Abschnitte der Struktur des Kraftfahrzeugs zum Schwingen anregen. Hierbei kann vornehmlich erreicht werden, dass das akustische Signal in der Umgebung des Kraftfahrzeugs, insbesondere von weiteren Verkehrsteilnehmern, wahrnehmbar ist. Alternativ oder zusätzlich ist es ebenso möglich, das akustische Signal in den Innenraum auszugeben, beispielsweise mit einer Ausgabeeinrichtung oder durch Übertragung über Strukturen des Kraftfahrzeugs, insbesondere die Karosserie, sodass ein Benutzer des Kraftfahrzeugs durch das akustische Signal gewarnt wird, beispielsweise über weitere Verkehrsteilnehmer in der Umgebung des Kraftfahrzeugs informiert wird.
  • Das Verfahren kann ferner dahingehend weitergebildet werden, dass das akustische Signal geschwindigkeitsabhängig ausgegeben wird. Zum einen kann ein Geschwindigkeitsgrenzwert oder ein Geschwindigkeitsbereich definiert werden. Liegt die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs zum Beispiel unterhalb des Grenzwerts bzw. innerhalb des Geschwindigkeitsbereichs, wird das akustische Signal an die Umgebung ausgegeben bzw. der Ausgabezustand ausgelöst und durchgeführt. Zum Beispiel kann der Geschwindigkeitsgrenzwert eine Maximalgeschwindigkeit definieren. Wird das Kraftfahrzeug langsamer bewegt als die Maximalgeschwindigkeit wird der Ausgabezustand ausgelöst und durchgeführt. Ferner kann bei einer Bewegung langsamer als eine Minimalgeschwindigkeit der Ausgabezustand beendet werden, zum Beispiel wenn das Kraftfahrzeug nahezu stillsteht.
  • Ebenso kann eine Veränderung des akustischen Signals ausgeführt werden. Beispielsweise wird in Abhängigkeit von der vorliegenden Geschwindigkeit ein anderer Ton ausgegeben bzw. ein akustisches Signal mit anderer Frequenz ausgegeben. Die Frequenz des akustischen Signals kann somit geschwindigkeitsabhängig verändert werden. Ebenso ist es möglich, das akustische Signal lauter oder leiser auszugeben, je nachdem, wie schnell das Kraftfahrzeug bewegt wird. Die Lautstärke des ausgegeben akustischen Signals kann somit ebenfalls geschwindigkeitsabhängig eingestellt werden.
  • Das akustische Signal kann grundsätzlich beliebig ausgegeben werden bzw. mit einer beliebigen Frequenz und einer beliebigen Lautstärke erzeugt und an die Umgebung abgegeben werden. Das akustische Signal, insbesondere eine definierte Resonanzfrequenz des akustischen Signals, kann mittels eines PR-Reglers erzeugt werden. Als PR-Regler wird ein Proportional-Resonanz-Regler verstanden. Bekanntermaßen ist ein PR-Regler dazu ausgebildet, eine bestimmte Resonanzfrequenz einzustellen, wobei nur die eingestellte Resonanzfrequenz verstärkt wird. Dadurch ist es möglich, das akustische Signal isoliert zu verstärken und auszugeben, sodass ein definiertes akustisches Signal ausgegeben werden kann. Der PR-Regler liefert somit das Tonsignal, das auf die Grundwelle aufgeprägt wird und zusammen mit der Grundwelle bzw. dem Grundwellensignal das elektrische Signal definiert, das an die elektrische Maschine ausgegeben wird und bei Ansteuerung der elektrischen Maschine die Ausgabe des akustischen Signals in die Umgebung bewirkt.
  • Das akustische Signal kann, insbesondere bei Erzeugung mittels wenigstens zweier PR-Regler, aus wenigstens zwei Untersignalen zusammengesetzt werden. Werden wenigstens zwei verschiedene PR-Regler verwendet, können unterschiedliche Resonanzfrequenzen eingestellt werden und das akustische Signal, das ausgegeben wird, somit aus den wenigstens zwei Untersignalen kombiniert werden. Dadurch ist es möglich, verschiedene Töne zu kombinieren, sodass das akustische Signal zusammengesetzt bzw. kombiniert werden kann. Hierbei ist das Ausführen gleichzeitiger oder zeitlich abfolgender Kombinationen von Tönen möglich. Für verschiedene Verwendungen des Ausgabezustands können somit verschiedene Töne bzw. Tonkombinationen oder Tonfolgen ausgegeben werden. Durch die Verwendung der PR-Regler wird insbesondere eine vergleichsweise scharfe Verstärkung für nur eine Resonanzfrequenz erreicht. Nebenfrequenzen werden hierbei nicht verstärkt, sodass die einzelnen Untersignale einzeln steuerbar und das akustische Signal aus diesen zusammensetzbar ist. Die beschriebene Erzeugung des akustischen Signals ermöglicht somit ein sogenanntes „Sound Design“, wobei das akustische Signal aus den einzelnen Untersignalen zusammengesetzt werden kann. Das akustische Signal kann wenigstens eine Melodie umfassen.
  • Neben dem Verfahren betrifft die Erfindung eine Steuerungseinrichtung, insbesondere Wechselrichter, zur Steuerung eines Betriebs einer elektrischen Maschine eines Kraftfahrzeugs, wobei die Steuerungseinrichtung dazu ausgebildet ist, der elektrischen Maschine für den Betrieb in einem Ausgabezustand ein elektrisches Signal zuzuführen das ein Grundwellensignal und ein Tonsignal umfasst, wobei das Kraftfahrzeug, insbesondere die elektrische Maschine, dazu ausgebildet ist, bei Betrieb der elektrischen Maschine in dem Ausgabezustand basierend auf dem Tonsignal ein akustisches Signal an die Umgebung auszugeben, wobei die Steuerungseinrichtung dazu ausgebildet ist, den Ausgabezustand basierend auf einer Aktivierungsbedingung, insbesondere in einem Fahrzustand des Kraftfahrzeugs, auszulösen.
  • Weiter betrifft die Erfindung eine elektrische Antriebsanordnung, insbesondere einen Achsantrieb, für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine solche Steuerungseinrichtung. Zudem betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug, das eine beschriebene Steuerungseinrichtung und/oder eine beschriebene elektrische Antriebsanordnung aufweist.
  • Sämtliche Vorteile, Einzelheiten und Merkmale, die in Bezug auf das Verfahren beschrieben wurden, sind vollständig auf die Steuerungseinrichtung, die elektrische Antriebsanordnung und das Kraftfahrzeug übertragbar. Die Steuerungseinrichtung ist insbesondere dazu ausgebildet das Verfahren mit allen Einzelheiten auszuführen.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Fig. erläutert. Die Fig. sind schematische Darstellungen und zeigen:
    • 1 eine Prinzipdarstellung eines Kraftfahrzeugs nach einem Ausführungsbeispiel;
    • 2 ein Kraftfahrzeug in einem ersten Betriebszustand;
    • 3 ein Kraftfahrzeug in einem zweiten Betriebszustand; und
    • 4 ein Kraftfahrzeug in einem dritten Betriebszustand.
  • 1 zeigt eine Prinzipdarstellung eines Kraftfahrzeugs 1, umfassend eine elektrische Maschine 2 und eine Steuerungseinrichtung 3. Die Steuerungseinrichtung 3 ist dazu ausgebildet, die elektrische Maschine 2 zu steuern, insbesondere der elektrischen Maschine ein Grundwellensignal zuzuführen. Die elektrische Maschine 2 kann basierend auf dem Grundwellensignal einen Betriebszustand einstellen, insbesondere eine Drehzahl bzw. ein Drehmoment bereitstellen, um das Kraftfahrzeug 1 anzutreiben. Das Kraftfahrzeug 1 kann mehrere elektrische Maschinen 2 aufweisen, insbesondere in einer Antriebsanordnung, wobei die Antriebsanordnung als Achsantrieb ausgebildet sein kann. Ebenso kann eine Antriebsanordnung mit nur einer elektrischen Maschine 2 ausgebildet sein.
  • Die Steuerungseinrichtung 3 ist ferner dazu ausgebildet, die elektrische Maschine 2 in einem Ausgabezustand zu betreiben. In dem Ausgabezustand wird der elektrischen Maschine 2 von der Steuerungseinrichtung 3 ein elektrisches Signal geführt, das neben der zuvor beschriebenen Grundwelle bzw. dem zuvor beschriebenen Grundwellensignal auch ein Tonsignal umfasst. Bei dem Betrieb in dem Ausgabezustand, d. h., wenn der elektrischen Maschine 2 das elektrische Signal zugeführt wird, erzeugt die elektrische Maschine 2 neben dem Bewegungszustand auch ein akustisches Signal 4, das an eine Umgebung 5 des Kraftfahrzeugs 1 ausgegeben wird.
  • Der Ausgabezustand kann in Abhängigkeit von wenigstens einer Aktivierungsbedingung ausgelöst werden bzw. durchgeführt werden. Das Kraftfahrzeug 1 weist beispielsweise ein Assistenzsystem 6 auf, dem mehrere Sensoren zugeordnet sind. Das Assistenzsystem 6 kann beispielsweise als Umfeldüberwachungssystem, Geschwindigkeitsregelanlage, Abstandsregelanlage, toter Winkel-Assistent, Fußgängererfassungsassistent o. ä. ausgebildet sein. Abhängig davon, in welchem Zustand das Assistenzsystem 6 betrieben wird, kann der Steuerungseinrichtung 3 ein entsprechendes Signal übermittelt werden, beispielsweise ein Warnsignal. Die Steuerungseinrichtung 3 kann dann die elektrische Maschine 2 in dem Ausgabezustand betreiben, wie zuvor beschrieben.
  • In 2 ist eine Betriebssituation des Kraftfahrzeugs 1 dargestellt. In der Betriebssituation in 2 soll eine Rückwärtsfahrt vorgenommen werden. Das Kraftfahrzeug 1 wird somit in einem Rückwärtsfahrtzustand betrieben. Wird die Rückwärtsfahrt eingeleitet, beispielsweise durch Einlegen eines Rückwärtsgangs oder durch entsprechende Ansteuerung der elektrischen Maschine 2 durch die Steuerungseinrichtung 3, kann die Steuerungseinrichtung 3 ferner den Ausgabezustand auslösen, sodass das akustische Signal 4 in die Umgebung 5 ausgegeben wird.
  • Beispielsweise kann die elektrische Maschine 2 ein Achsantrieb sein, oder Bestandteil eines Achsantrieb sein, der der Hinterachse des Kraftfahrzeugs 1 zugeordnet ist. In diesem Fall wird über die elektrische Maschine 2 im Bereich der Hinterachse das akustische Signal 4 erzeugt und an die Umgebung 5 ausgegeben. Es ist ebenso möglich, dass die elektrische Maschine 2 alternativ oder zusätzlich andere Strukturen des Kraftfahrzeugs 1, beispielsweise Getriebeeinrichtungen oder die Karosserie o. ä. anregt, um das akustische Signal 4 auszugeben. Ebenso ist es möglich, dass mehrere elektrische Maschinen 2 verwendet werden, die beispielsweise verschiedenen Rädern, Seitenwellen oder der Vorderachse und der Hinterachse zugeordnet sind. Je nach Fahrzustand können einzelne oder verschiedene elektrische Maschinen 2 in Kombination verwendet werden, um das akustische Signal 4 zu erzeugen.
  • 3 zeigt eine weitere Betriebssituation des Kraftfahrzeugs 1, in der durch das Assistenzsystem 6 ein weiterer Verkehrsteilnehmer erfasst wurde, beispielsweise im Rahmen eines toter Winkel-Sensors. In diesem Fall kann die elektrische Maschine 2 durch die Steuerungseinrichtung 3 in dem Ausgabezustand betrieben werden, sodass der Verkehrsteilnehmer, beispielsweise ein Fahrradfahrer, in der Umgebung 5 gewarnt wird. Hierbei kann ferner der weitere Fahrzustand des Kraftfahrzeugs 1 einbezogen werden, beispielsweise, kann von einem Navigationssystem die Routenführung einbezogen werden. Führt das Kraftfahrzeug 1 einen Abbiegevorgang aus, kann dies ebenfalls als Grundlage für das Auslösen der Durchführung des Ausgabezustands verwendet werden. Die Ausführung des Assistenzsystems 6 als toter Winkel-Assistent ist in diesem Ausführungsbeispiel lediglich beispielhaft. Es können jedwede weiteren Sensorwerte, beispielsweise Geschwindigkeitswerte, Abstandswerte und dergleichen herangezogen werden, um den Betrieb der elektrischen Maschine 2 in dem Ausgabezustand zu steuern bzw. den Ausgabezustand auszulösen.
  • 4 zeigt einen weiteren Betriebszustand des Kraftfahrzeugs 1, bei dem dem Kraftfahrzeug 1 beispielsweise mehrere elektrische Maschine 2 zugeordnet sein können. Die Steuerungseinrichtung 3 kann in diesem Ausführungsbeispiel bzw. in diesem Betriebszustand abhängig von dem Fahrzustand des Kraftfahrzeugs 1, insbesondere abhängig von der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 1 den Ausgabezustand auslösen. Wird das Kraftfahrzeug 1 in einem bestimmten Geschwindigkeitsbereich betrieben, löst die Steuerungseinrichtung 3 den Ausgabezustand aus, sodass das akustische Signal 4 in die Umgebung 5 ausgegeben wird. Hierbei kann in der Steuerungseinrichtung 3 ein gespeicherter Grenzwert hinterlegt sein, sodass unterhalb des Geschwindigkeitsgrenzwerts bzw. innerhalb des Geschwindigkeitsbereichs der Ausgabezustand ausgeführt wird. Ebenso können verschiedene Geschwindigkeitsbereiche definiert werden, in denen der Ausgabezustand ausgeführt wird oder der Ausgabezustand nicht ausgelöst wird.
  • Ferner ist es möglich, insbesondere bei Verwendung von PR-Reglern, das akustische Signal 4 definiert einzustellen, beispielsweise bei Vorgabe einer definierten Resonanzfrequenz. Ebenso können mehrere PR-Regler verwendet werden, um das akustische Signal 4 aus mehreren Tönen zusammenzusetzen bzw. wenigstens eine Tonkombination oder Tonfolge, zum Beispiel eine Melodie, in Form des akustischen Signals 4 auszugeben. Bei der Verwendung mehrerer elektrischer Maschinen 2 ist es ebenso möglich, dass diese unterschiedliche akustische Signale 4 ausgeben. Je nach Betriebszustand des Kraftfahrzeugs 1, beispielsweise Vorwärtsfahrt oder Rückwärtsfahrt, kann es sich anbieten, die entsprechende elektrische Maschine 2 zu verwenden, die an einer geeigneten Stelle im Kraftfahrzeug 1 verbaut ist. Ebenso kann berücksichtigt werden, wo ein Verkehrsteilnehmer in der Umgebung 5 erfasst wurde, und es kann eine Ausgabe des akustischen Signals 4 durch eine geeignete elektrische Maschine 2 ausgelöst werden. Beispielweise kann eine der Ausgaberichtung oder einem angestrebten Ausgabebereich am nächsten gelegene elektrische Maschine 2 verwendet werden.
  • Wie beschrieben, erfolgt die Ausgabe des akustischen Signals 4 bevorzugt in der Umgebung 5, im Speziellen als Warnfunktion für andere Verkehrsteilnehmer. Wie in 1 dargestellt, kann auch eine Ausgabeeinrichtung 7 vorgesehen sein, die zur Ausgabe des akustischen Signals 4 in den Innenraum des Kraftfahrzeugs 1 ausgebildet ist. Dadurch ist es möglich, neben der Warnfunktion in der Umgebung 5 auch eine Ausgabe bzw. eine Warnfunktion an den Benutzer des Kraftfahrzeugs 1 zu realisieren. Anstelle der Ausgabeeinrichtung 7 oder zusätzlich kann die Ausgabe in den Innenraum des Kraftfahrzeugs 1 auch über eine Struktur des Kraftfahrzeugs 1 durchgeführt werden, insbesondere durch Schallübertragung über die Karosserie.
  • Die in den einzelnen Ausführungsbeispielen gezeigten Vorteile, Einzelheiten und Merkmale sind beliebig miteinander kombinierbar, untereinander austauschbar und aufeinander übertragbar. Das hierin beschriebenen Verfahren kann auf dem Kraftfahrzeug 1, insbesondere mittels der Steuerungseinrichtung 3, ausgeführt werden.
  • Bezugszeichen
    • 1
    Kraftfahrzeug
    2
    elektrische Maschine
    3
    Steuerungseinrichtung
    4
    akustisches Signal
    5
    Umgebung
    6
    Assistenzsystem
    7
    Ausgabeeinrichtung

Claims (11)

  1. Verfahren zur Steuerung eines Betriebs einer elektrischen Maschine (2) eines Kraftfahrzeugs (1), welcher elektrischen Maschine (2) für den Betrieb in einem Ausgabezustand ein elektrisches Signal zugeführt wird, das ein Grundwellensignal und ein Tonsignal umfasst, wobei das Kraftfahrzeug (1), insbesondere die elektrische Maschine (2), bei Betrieb der elektrischen Maschine (2) in dem Ausgabezustand basierend auf dem Tonsignal ein akustisches Signal (4) an die Umgebung (5) ausgibt, wobei der Ausgabezustand basierend auf einer Aktivierungsbedingung, insbesondere in einem Fahrzustand des Kraftfahrzeugs (1), ausgelöst wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgabezustand bei Einleitung einer Rückwärtsfahrt und/oder während einer Rückwärtsfahrt durchgeführt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgabezustand in Abhängigkeit wenigstens eines Zustands eines Assistenzsystems (6) des Kraftfahrzeugs (1) ausgeführt wird.
  4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgabezustand in Abhängigkeit wenigstens eines mittels eines Sensors, insbesondere eines Abstandssensors und/oder eines Umfeldsensors, des Kraftfahrzeugs (1) erfassten Sensorwerts ausgeführt wird.
  5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das akustische Signal (4) in die Umgebung (5) des Kraftfahrzeugs (1) und/oder in den Innenraum des Kraftfahrzeugs (1) ausgegeben wird.
  6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das akustische Signal (4) geschwindigkeitsabhängig ausgegeben wird.
  7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das akustische Signal (4), insbesondere eine definierte Resonanzfrequenz des akustischen Signals (4), mittels eines PR-Reglers erzeugt wird.
  8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das akustische Signal (4), insbesondere mittels wenigstens zweier PR-Regler, aus wenigstens zwei Untersignalen zusammengesetzt wird.
  9. Steuerungseinrichtung (3), insbesondere Wechselrichter, zur Steuerung eines Betriebs einer elektrischen Maschine (2) eines Kraftfahrzeugs (1), wobei die Steuerungseinrichtung (3) dazu ausgebildet ist, der elektrischen Maschine (2) für den Betrieb in einem Ausgabezustand ein elektrisches Signal zuzuführen das ein Grundwellensignal und ein Tonsignal umfasst, wobei das Kraftfahrzeug (1), insbesondere die elektrische Maschine (2), dazu ausgebildet ist, bei Betrieb der elektrischen Maschine (2) in dem Ausgabezustand basierend auf dem Tonsignal ein akustisches Signal (4) an die Umgebung (5) auszugeben, wobei die Steuerungseinrichtung (3) dazu ausgebildet ist, den Ausgabezustand basierend auf einer Aktivierungsbedingung, insbesondere in einem Fahrzustand des Kraftfahrzeugs (1), auszulösen.
  10. Elektrische Antriebsanordnung, insbesondere Achsantrieb, für ein Kraftfahrzeug (1), umfassend eine elektrische Maschine (2) und eine Steuerungseinrichtung (3) nach dem vorangehenden Anspruch.
  11. Kraftfahrzeug (1), umfassend eine Steuerungseinrichtung (3) nach Anspruch 9 und/oder eine elektrische Antriebsanordnung nach dem vorangehenden Anspruch.
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