DE102022213330A1 - Method for controlling an operation of an electrical machine - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Steuerung eines Betriebs einer elektrischen Maschine, insbesondere einer elektrischen Maschine eines Kraftfahrzeugs, wobei eine Betriebsgröße der elektrischen Maschine in Abhängigkeit wenigstens eines gemessenen Führungsparameters, insbesondere der Temperatur und/oder dem Strom, in einem Überlastungsbereich begrenzt wird, wobei in Abhängigkeit von dem wenigstens einen gemessenen Führungsparameter ein erster Begrenzungsfaktor (1) bestimmt wird und ein zweiter Begrenzungsfaktor (2) basierend auf einem Modell der elektrischen Maschine bestimmt wird und die Betriebsgröße der elektrischen Maschine basierend auf dem ersten Begrenzungsfaktor (1) und dem zweiten Begrenzungsfaktor (2) eingestellt wird.Method for controlling an operation of an electrical machine, in particular an electrical machine of a motor vehicle, wherein an operating variable of the electrical machine is limited in an overload range as a function of at least one measured control parameter, in particular the temperature and/or the current, wherein a first limiting factor (1) is determined as a function of the at least one measured control parameter and a second limiting factor (2) is determined based on a model of the electrical machine and the operating variable of the electrical machine is set based on the first limiting factor (1) and the second limiting factor (2).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Betriebs einer elektrischen Maschine, insbesondere einer elektrischen Maschine eines Kraftfahrzeugs, wobei eine Betriebsgröße der elektrischen Maschine in Abhängigkeit wenigstens eines gemessenen Führungsparameters, insbesondere der Temperatur und/oder dem Strom, in einem Überlastungsbereich begrenzt wird.The invention relates to a method for controlling an operation of an electrical machine, in particular an electrical machine of a motor vehicle, wherein an operating variable of the electrical machine is limited in an overload range depending on at least one measured control parameter, in particular the temperature and/or the current.

Verfahren zur Steuerung des Betriebs elektrischer Maschinen in Überlastbereichen, bei denen eine Betriebsgröße der elektrischen Maschine in Abhängigkeit eines gemessenen Führungsparameters begrenzt wird, sind grundsätzlich aus dem Stand der Technik bekannt. Ein solches Begrenzen der Betriebsgröße, insbesondere der Leistung der elektrischen Maschine, wird im Stand der Technik auch als „Derating“ bezeichnet. Beispielsweise kann die Temperatur der elektrischen Maschine als Führungsparameter gemessen werden und bei Überschreiten bzw. ab Überschreiten einer bestimmten Grenztemperatur die Leistung der elektrischen Maschine begrenzt werden, um eine weitergehende Temperierung zu reduzieren und ein Überhitzen der elektrischen Maschine zu vermeiden.Methods for controlling the operation of electrical machines in overload ranges, in which an operating variable of the electrical machine is limited depending on a measured control parameter, are generally known from the prior art. Such a limitation of the operating variable, in particular the power of the electrical machine, is also referred to in the prior art as "derating". For example, the temperature of the electrical machine can be measured as a control parameter and, if a certain limit temperature is exceeded or exceeded, the power of the electrical machine can be limited in order to reduce further temperature control and prevent the electrical machine from overheating.

Hierbei ist ferner bekannt, dass der sich daraus ergebende Regelkreis stabil genug ausgelegt werden muss, um das Auftreten von Instabilitäten zu verhindern. Hierbei ist insbesondere zu berücksichtigen, dass gerade bei der Temperatur als Führungsgröße bzw. Führungsparameter, eine Verzögerung zwischen der eingestellten Betriebsgröße und der gemessenen Temperatur vorliegt. Zum einen wird die Verzögerung durch den Temperatureintrag bewirkt und zum anderen durch die Wärmeleitung, d.h. die Zeitverzögerung, bis durch den Temperatursensor die Temperaturänderung tatsächlich gemessen werden kann. Ebenso liegt eine Verzögerung im umgekehrten Fall vor, d.h., dass die Betriebsgröße der elektrischen Maschine bereits reduziert sein kann, d.h. kein weiterer thermischer Eintrag über die Grenztemperatur zu erwarten ist, während die gemessene Temperatur dennoch, aufgrund der verlangsamt eintretenden Abkühlung, ein Derating notwendig erscheinen lässt.It is also known that the resulting control loop must be designed to be stable enough to prevent instabilities from occurring. It is particularly important to take into account that, especially when temperature is used as a control variable or control parameter, there is a delay between the set operating variable and the measured temperature. The delay is caused on the one hand by the temperature input and on the other by heat conduction, i.e. the time delay until the temperature change can actually be measured by the temperature sensor. There is also a delay in the opposite case, i.e. the operating variable of the electrical machine may already be reduced, i.e. no further thermal input above the limit temperature is to be expected, while the measured temperature nevertheless makes derating seem necessary due to the slower cooling.

Im Stand der Technik sind dazu Ansätze bekannt, die den Proportionalfaktor beeinflussen. Mit anderen Worten kann der Verlauf des Deratings bzw. eines Derating-Faktors, der auch als Begrenzungsfaktor bezeichnet werden kann, über die Führungsgröße bzw. den Führungsparameter verschieden ausgelegt werden. Hierbei ist stets ein Kompromiss zu finden, da bei einer zu flach eingestellten Derating-Kurve bzw. einem zu flach verlaufenden Derating-Faktor die Begrenzung der Betriebsgröße der elektrischen Maschine bereits in Bereichen des Führungsparameters erfolgt, die keiner Begrenzung bedürfen, d.h. dass das Derating bereits unterhalb der eigentlichen Grenztemperatur einsetzen würde.In the state of the art, approaches are known that influence the proportional factor. In other words, the course of the derating or a derating factor, which can also be referred to as a limiting factor, can be designed differently using the reference variable or the reference parameter. A compromise must always be found here, since if the derating curve or the derating factor is set too flat, the operating variable of the electrical machine is already limited in areas of the reference parameter that do not require any limitation, i.e. the derating would already start below the actual limit temperature.

Wird der Proportionalfaktor zu steil ausgelegt, d.h., dass die Veränderung des Begrenzungsfaktors über einen zu geringen Veränderungsbereich des Führungsparameters erfolgt, kann der Regelkreis instabil werden. Der beschriebene Kompromiss führt somit in ausgewählten Betriebszuständen dazu, dass eine Begrenzung der Betriebsgröße vorgenommen wird, obwohl dies nicht nötig wäre, beispielsweise wird die Leistung der elektrischen Maschine begrenzt, obwohl in dem Betriebszustand keine Begrenzung erforderlich ist, da der Temperatureintrag in die elektrische Maschine bereits reduziert ist, dies aufgrund von Verzögerungen in der Messkette von dem zugeordneten Temperatursensor jedoch noch nicht erfasst werden kann.If the proportional factor is set too steeply, i.e. the change in the limiting factor occurs over too small a range of change in the control parameter, the control loop can become unstable. The compromise described therefore leads to a limitation of the operating variable in selected operating states, although this is not necessary. For example, the power of the electrical machine is limited, although no limitation is required in the operating state, since the temperature input into the electrical machine is already reduced, but this cannot yet be detected by the assigned temperature sensor due to delays in the measuring chain.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein demgegenüber verbessertes Verfahren zur Steuerung eines Betriebs einer elektrischen Maschine anzugeben.The invention is based on the object of specifying an improved method for controlling the operation of an electrical machine.

Die Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.The object is achieved by a method having the features of claim 1. Advantageous embodiments are the subject of the subclaims.

Wie beschrieben, betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Steuerung eines Betriebs einer elektrischen Maschine, im Speziellen eine elektrische Maschine eines Kraftfahrzeugs, welche elektrische Maschine einen Traktionsantrieb des Kraftfahrzeugs oder einen Teil davon darstellen kann. Das Verfahren kann auf einer Steuerungseinrichtung des Kraftfahrzeugs ausgeführt werden, die dazu ausgebildet ist, die Betriebsgröße der elektrischen Maschine vorzugeben bzw. diese zu begrenzen. Die Betriebsgröße der elektrischen Maschine kann insbesondere mit dem Begrenzungsfaktor verrechnet, beispielsweise multipliziert, werden, sodass die Betriebsgröße entsprechend des aktuellen Betriebszustands der elektrischen Maschine angepasst werden kann, um eine Überlastung der elektrischen Maschine, zum Beispiel einen zu hohen Strom oder eine zu hohe Temperatur, zu verhindern. Erreicht die elektrische Maschine in dem Betrieb der elektrischen Maschine einen Überlastungsbereich, zum Beispiel einen zu hohen Strom oder eine zu hohe Temperatur, wird die Betriebsgröße entsprechend begrenzt. Als Betriebsgröße kann beispielsweise ein elektrischer Parameter der elektrischen Maschine, zum Beispiel der Strom oder ein Leistungsparameter der elektrischen Maschine, zum Beispiel ein Solldrehmoment, verstanden werden.As described, the invention relates to a method for controlling the operation of an electrical machine, in particular an electrical machine of a motor vehicle, which electrical machine can represent a traction drive of the motor vehicle or a part thereof. The method can be carried out on a control device of the motor vehicle, which is designed to specify the operating variable of the electrical machine or to limit it. The operating variable of the electrical machine can in particular be calculated with the limiting factor, for example multiplied, so that the operating variable can be adjusted according to the current operating state of the electrical machine in order to prevent an overload of the electrical machine, for example too high a current or too high a temperature. If the electrical machine reaches an overload range during operation of the electrical machine, for example too high a current or too high a temperature, the operating variable is limited accordingly. An operating variable can be understood to be, for example, an electrical parameter of the electrical machine, for example the current, or a performance parameter of the electrical machine, for example a target torque.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass in Abhängigkeit von dem wenigstens einen gemessenen Führungsparameter ein erster Begrenzungsfaktor bestimmt wird und ein zweiter Begrenzungsfaktor basierend auf einem Modell der elektrischen Maschine bestimmt wird und die Betriebsgröße der elektrischen Maschine basierend auf dem ersten Begrenzungsfaktor und dem zweiten Begrenzungsfaktor eingestellt wird. Mit anderen Worten wird anstelle einer reinen Messung eines Führungsparameters und einer entsprechenden Auswahl eines Begrenzungsfaktors, wie dies im Stand der Technik üblich ist, zusätzlich zu dem ersten Begrenzungsfaktor, der basierend auf dem gemessenen Führungsparameter bestimmt wird, noch ein zweiter Begrenzungsfaktor bestimmt.The invention is based on the finding that depending on the at least one measured control parameter, a first limiting factor is determined and a second limiting factor is determined based on a model of the electrical machine and the operating variable of the electrical machine is set based on the first limiting factor and the second limiting factor. In other words, instead of a pure measurement of a control parameter and a corresponding selection of a limiting factor, as is usual in the prior art, a second limiting factor is determined in addition to the first limiting factor, which is determined based on the measured control parameter.

Der zweite Begrenzungsfaktor wird basierend auf einem Modell der elektrischen Maschine bestimmt. Das Modell der elektrischen Maschine modelliert das Verhalten der realen elektrischen Maschine in dem jeweiligen Betriebspunkt bzw. wird ausgehend von dem aktuellen Betriebspunkt ein Verhalten der elektrischen Maschine in der Zukunft modelliert bzw. simuliert. Somit können entsprechende Betriebsparameter der elektrischen Maschine bzw. des aktuellen Betriebszustands dem Modell zugeführt werden und das Verhalten der elektrischen Maschine unter diesen Betriebsbedingungen simuliert werden. Entsprechend kann das Modell das Verhalten der elektrischen Maschine, insbesondere eine Veränderung des Führungsparameters, prognostizieren. Der erste Begrenzungsfaktor wird somit anhand des gemessenen Führungsparameters bestimmt und gibt dabei den Zustand der elektrischen Maschine basierend auf Sensorwerten, beispielsweise basierend auf Werten eines Stromsensors oder eines Temperatursensors, wieder. Der zweite Begrenzungsfaktor, der basierend auf dem Modell bestimmt wird, bezieht das weitere Verhalten der elektrischen Maschine in der Zukunft bzw. im aktuellen Betriebszustand mit ein, sodass dies verbessert berücksichtigt werden kann.The second limiting factor is determined based on a model of the electrical machine. The model of the electrical machine models the behavior of the real electrical machine at the respective operating point or, based on the current operating point, the behavior of the electrical machine in the future is modeled or simulated. In this way, corresponding operating parameters of the electrical machine or the current operating state can be fed into the model and the behavior of the electrical machine under these operating conditions can be simulated. Accordingly, the model can predict the behavior of the electrical machine, in particular a change in the control parameter. The first limiting factor is thus determined based on the measured control parameter and reflects the state of the electrical machine based on sensor values, for example based on values from a current sensor or a temperature sensor. The second limiting factor, which is determined based on the model, takes into account the further behavior of the electrical machine in the future or in the current operating state, so that this can be taken into account in an improved manner.

Die Betriebsgröße wird anschließend unter Berücksichtigung des ersten Begrenzungsfaktors und des zweiten Begrenzungsfaktors eingestellt. D.h., dass sowohl der erste Begrenzungsfaktor als auch der zweite Begrenzungsfaktor, gegebenenfalls unterschiedlich stark gewichtet, in die Einstellung der Betriebsgröße und somit in die Begrenzung der Leistungsfähigkeit der elektrischen Maschine, eingehen können. Vorteilhafterweise kann der zweite Begrenzungsfaktor in die Steuerung des Betriebs der elektrischen Maschine, losgelöst von Verzögerungen, eine Veränderung der Begrenzung der Betriebsgröße einbringen. Da der zweite Begrenzungsfaktor basierend auf dem Modell der elektrischen Maschine bestimmt wird, kann beispielsweise berücksichtigt werden, ob der aktuelle Betrieb der elektrischen Maschine überhaupt zu einer weiteren Erhöhung der Temperatur bzw. des Stroms führt, oder ob dieser bereits eine Reduzierung der Temperatur bewirkt, sodass eine weitere Begrenzung der Betriebsgröße gegebenenfalls nicht mehr erforderlich ist. Dadurch können Randbedingungen des aktuellen Betriebszustands gegenüber einer reinen Messung eines Führungsparameters verbessert berücksichtigt werden.The operating variable is then set taking into account the first limiting factor and the second limiting factor. This means that both the first limiting factor and the second limiting factor, possibly weighted differently, can be included in the setting of the operating variable and thus in the limitation of the performance of the electrical machine. The second limiting factor can advantageously introduce a change in the limitation of the operating variable into the control of the operation of the electrical machine, independent of delays. Since the second limiting factor is determined based on the model of the electrical machine, it can be taken into account, for example, whether the current operation of the electrical machine leads to a further increase in the temperature or current at all, or whether this already causes a reduction in the temperature, so that a further limitation of the operating variable may no longer be necessary. This allows boundary conditions of the current operating state to be taken into account better than a pure measurement of a control parameter.

Wie bereits beschrieben, wird der zweite Begrenzungsfaktor basierend auf dem Modell der elektrischen Maschine bestimmt. Nach einer Ausgestaltung des Verfahrens kann vorgesehen sein, dass der zweite Begrenzungsfaktor basierend auf einer modellierten Veränderung des Führungsparameters innerhalb einer Vorausschauzeit bestimmt wird. Das Modell der elektrischen Maschine modelliert somit das reale System der elektrischen Maschine. Dem Modell kann wenigstens ein Betriebsparameter der elektrischen Maschine als Eingangsgröße zugeführt werden, wobei das Modell als Ausgangsgröße wenigstens die Veränderung des Führungsparameters ausgeben kann. Mit anderen Worten kann dem Modell eine oder mehrere Eingangsgrößen zugeführt werden, sodass das Modell die Veränderung des Betriebszustands der elektrischen Maschine modellieren und somit die Veränderung des Führungsparameters ausgeben kann.As already described, the second limiting factor is determined based on the model of the electrical machine. According to one embodiment of the method, it can be provided that the second limiting factor is determined based on a modeled change in the control parameter within a look-ahead time. The model of the electrical machine thus models the real system of the electrical machine. At least one operating parameter of the electrical machine can be fed to the model as an input variable, wherein the model can output at least the change in the control parameter as an output variable. In other words, one or more input variables can be fed to the model so that the model can model the change in the operating state of the electrical machine and thus output the change in the control parameter.

Der zweite Begrenzungsfaktor kann dabei insbesondere innerhalb einer Vorausschauzeit bestimmt werden, d.h., für eine Veränderung des Führungsparameters, die innerhalb der bestimmten Vorausschauzeit eintreten wird. Dadurch wird nicht, wie im Stand der Technik üblich, rein ein Bestimmen des Begrenzungsfaktors basierend auf Messwerten des Führungsparameters vorgenommen, sondern eine aktuelle Veränderung des Führungsparameters bzw. eine innerhalb der Vorausschauzeit auftretende Veränderung des Führungsparameters wird ebenso berücksichtigt. Da sowohl der erste Begrenzungsfaktor als auch der zweite Begrenzungsfaktor für das Einstellen der Betriebsgröße der elektrischen Maschine herangezogen wird, basiert der hier beschriebene Ansatz sowohl auf der Messung als auch auf der Modellierung des Führungsparameters.The second limiting factor can be determined in particular within a look-ahead time, i.e. for a change in the control parameter that will occur within the specific look-ahead time. This means that the limiting factor is not determined purely based on measured values of the control parameter, as is usual in the prior art, but a current change in the control parameter or a change in the control parameter that occurs within the look-ahead time is also taken into account. Since both the first limiting factor and the second limiting factor are used to set the operating variable of the electrical machine, the approach described here is based on both the measurement and the modeling of the control parameter.

Das gemeinsame Verwenden des Modells und des gemessenen Führungsparameters bietet gegenüber einer reinen Modellierung den Vorteil, dass Abweichungen des Modells und des realen Systems nicht vollständig für die Begrenzung der Betriebsgröße herangezogen werden, sondern diese nur anteilig eingehen und somit gegebenenfalls durch den ersten Begrenzungsfaktor, der auf Grundlage des gemessenen Führungsparameters bestimmt wird, korrigiert werden kann. Das Modell kann beispielsweise auf der Annahme betrieben werden, dass die aktuelle Ansteuerung, zum Beispiel das Motormoment, über die Vorausschauzeit beibehalten wird. Die definierte Vorausschauzeit kann grundsätzlich beliebig gewählt werden. Diese kann insbesondere davon abhängig gewählt werden, welcher Parameter als Führungsparameter verwendet wird.The joint use of the model and the measured control parameter offers the advantage over pure modelling that deviations of the model and the real system are not used in full to limit the operating variable, but are only taken into account proportionally and can therefore be corrected if necessary by the first limiting factor, which is determined on the basis of the measured control parameter. The model can, for example, be operated on the assumption that the current control, for example the engine torque, is maintained over the look-ahead time. The defined look-ahead time can can basically be chosen arbitrarily. This can be selected depending on which parameter is used as the control parameter.

Die zuvor beschriebene Vorausschauzeit kann grundsätzlich in Abhängigkeit konkreter Randbedingungen des Systems, beispielsweise des Kraftfahrzeugs bzw. der elektrischen Maschine bestimmt werden. Zum Beispiel kann die Vorausschauzeit in Abhängigkeit von einer Totzeit des Führungsparameters festgelegt werden. Als Totzeit wird diejenige Zeit verstanden, die aufgewendet werden muss, um eine Veränderung des Führungsparameters zu registrieren bzw. die vergeht, bis eine Veränderung der Betriebsgröße zu einer erfassbaren Veränderung des Führungsparameters führt. Die Totzeit kann somit auch als Verzugszeit bezeichnet werden.The look-ahead time described above can generally be determined depending on the specific boundary conditions of the system, for example the motor vehicle or the electrical machine. For example, the look-ahead time can be determined depending on a dead time of the control parameter. Dead time is the time that must be spent to register a change in the control parameter or the time that passes until a change in the operating variable leads to a detectable change in the control parameter. The dead time can therefore also be referred to as delay time.

Indem die Vorausschauzeit in Abhängigkeit der Totzeit des Führungsparameters festgelegt wird, kann beispielsweise berücksichtigt werden, wie eine Veränderung der Betriebsgröße eine Veränderung der Temperatur bzw. des Stroms, die als Führungsparameter verwendet werden können, beeinflusst. Liegt bei der Temperatur als Führungsparameter beispielsweise eine vergleichsweise lange Totzeit vor, führt dies dazu, dass eine Veränderung der Betriebsgröße erst vergleichsweise spät anhand des Führungsparameters gemessen werden kann. In diesem Fall bietet es sich an, die Vorausschauzeit möglichst groß zu wählen, sodass bereits längerfristige Veränderungen des Führungsparameters aufgrund von Veränderungen der Betriebsgröße modelliert und bei der Bestimmung des zweiten Begrenzungsfaktor berücksichtigt werden können. Die Vorausschauzeit kann definiert werden, beispielsweise für ein konkret vorgesehenes System und kann für einen Führungsparameter vorgegeben werden. Ebenso ist es möglich, die Vorausschauzeit basierend auf einer Messung der Totzeit festzulegen, beispielsweise zu messen, nach welcher Totzeit ab einer Veränderung der Betriebsgröße eine Veränderung des Führungsparameters messbar ist.By setting the look-ahead time as a function of the dead time of the control parameter, it is possible, for example, to take into account how a change in the operating variable influences a change in the temperature or current, which can be used as a control parameter. If, for example, the temperature as the control parameter has a comparatively long dead time, this means that a change in the operating variable can only be measured comparatively late using the control parameter. In this case, it is advisable to choose the look-ahead time as long as possible so that longer-term changes in the control parameter due to changes in the operating variable can be modeled and taken into account when determining the second limiting factor. The look-ahead time can be defined, for example for a specifically intended system, and can be specified for a control parameter. It is also possible to set the look-ahead time based on a measurement of the dead time, for example to measure after which dead time from a change in the operating variable a change in the control parameter can be measured.

Wie bereits beschrieben, ist die Vorausschauzeit grundsätzlich abhängig davon, welche Zeit vergehen kann, bis eine Veränderung der Betriebsgröße eine messbare bzw. erfassbare Veränderung des Führungsparameters bewirkt. Bei unterschiedlichen Führungsparametern können sich daher unterschiedliche Vorausschauzeiten ergeben. Die Vorausschauzeit kann daher nach einer Ausgestaltung des Verfahrens parameterabhängig festgelegt werden. Beispielsweise kann für einen ersten Führungsparameter eine erste Vorausschauzeit und für einen zweiten Führungsparameter eine zweite Vorausschauzeit festgelegt werden. Für die jeweiligen Parameter können zum Beispiel in dem System definierte Verzögerungen bzw. modellierte Verzögerer verwendet werden. Zum Beispiel können bei der Temperatur als Führungsparameter verschiedene Verzögerer berücksichtigt werden, die den Wärmeeintrag oder den Wärmetransfer oder den Wärmespeicher und dergleichen berücksichtigen. Ebenso kann bei einem Strom als Führungsparameter die Stromleitung, der elektrische Widerstand und dergleichen berücksichtigt werden.As already described, the look-ahead time is fundamentally dependent on how long it can take for a change in the operating variable to cause a measurable or detectable change in the control parameter. Different control parameters can therefore result in different look-ahead times. The look-ahead time can therefore be set depending on the parameter according to one design of the method. For example, a first look-ahead time can be set for a first control parameter and a second look-ahead time for a second control parameter. For the respective parameters, for example, delays or modeled retarders defined in the system can be used. For example, with temperature as a control parameter, various retarders can be taken into account that take into account the heat input or heat transfer or heat storage and the like. Likewise, with current as a control parameter, the current conduction, the electrical resistance and the like can be taken into account.

Wie bereits eingangs erläutert, wird die Betriebsgröße basierend auf dem ersten Begrenzungsfaktor und dem zweiten Begrenzungsfaktor eingestellt. Nach einer Ausgestaltung des Verfahrens kann die Betriebsgröße der elektrischen Maschine basierend auf einem Mischfaktor eingestellt werden, der aus einem gewichteten ersten Begrenzungsfaktor und einem gewichteten zweiten Begrenzungsfaktor gebildet wird, insbesondere basierend auf D = a d m e s s + ( 1 a ) d m o d e l l .

Figure DE102022213330A1_0001
As already explained at the beginning, the operating variable is set based on the first limiting factor and the second limiting factor. According to one embodiment of the method, the operating variable of the electric machine can be set based on a mixed factor which is formed from a weighted first limiting factor and a weighted second limiting factor, in particular based on D = a d m e s s + ( 1 a ) d m O d e l l .
Figure DE102022213330A1_0001

Dabei gibt „D“ den Mischfaktor an, der sich letztlich aus den beiden Begrenzungsfaktoren, die unterschiedlich gewichtet sein können, zusammensetzen kann. Der Faktor „a“ betrifft einen Gewichtungsfaktor, der für unterschiedliche Betriebszustände der elektrischen Maschine bzw. für unterschiedliche Führungsparameter unterschiedlich gewählt sein kann. Der Parameter „dmess“ bezeichnet den ersten Begrenzungsfaktor, der, wie zuvor beschrieben, basierend auf dem gemessenen Führungsparameter bestimmt wird. Der Parameter „dmodell“ bezeichnet den zweiten Begrenzungsfaktor, der, wie ebenfalls zuvor beschrieben, basierend auf dem Modell der elektrischen Maschine bestimmt wird. Je nach aktuellen Betriebszustand und je nach aktuell verwendetem Führungsparameter kann somit über den Gewichtungsfaktor bestimmt werden, ob der erste Begrenzungsfaktor oder der zweite Begrenzungsfaktor stärker in die Bestimmung des Mischfaktors eingeht. Der Mischfaktor wird anschließend dazu verwendet, beispielsweise durch Multiplikation mit der Betriebsgröße der elektrischen Maschine, die Betriebsgröße der elektrischen Maschine einzustellen bzw. diese zu begrenzen.Here, “D” indicates the mixing factor, which can ultimately be made up of the two limiting factors, which can be weighted differently. The factor “a” refers to a weighting factor that can be selected differently for different operating states of the electrical machine or for different control parameters. The parameter “d mess ” refers to the first limiting factor, which, as described above, is determined based on the measured control parameter. The parameter “d model ” refers to the second limiting factor, which, as also described above, is determined based on the model of the electrical machine. Depending on the current operating state and the control parameter currently being used, the weighting factor can be used to determine whether the first limiting factor or the second limiting factor plays a greater role in determining the mixing factor. The mixing factor is then used to set or limit the operating size of the electrical machine, for example by multiplying it by the operating size of the electrical machine.

Nach einer Weiterbildung des Verfahrens kann vorgesehen sein, dass ein Gewichtungsfaktor basierend auf einer Volatilität des Führungsparameters festgelegt wird. Je nachdem, wie stark der Führungsparameter über den Betrieb der elektrischen Maschine schwanken bzw. wie schnell sich dieser verändern kann, kann der Gewichtungsfaktor unterschiedlich gewählt werden, um derartige volatile Veränderungen des Führungsparameters zu berücksichtigen. Dies gewährleistet zum einen, dass der Regelkreis der Begrenzung der Betriebsgröße der elektrischen Maschine nicht instabil wird und zum anderen unnötige Begrenzungen der Betriebsgröße vermieden werden können.According to a further development of the method, it can be provided that a weighting factor is determined based on a volatility of the control parameter. Depending on how much the control parameter fluctuates over the operation of the electrical machine or how quickly it can change, the weighting factor can be selected differently in order to take such volatile changes in the control parameter into account. This ensures, on the one hand, that the control loop for limiting the operating size of the electrical machine does not become unstable and, on the other hand, other unnecessary limitations on the size of the company can be avoided.

Nach einer Ausgestaltung des Verfahrens kann der Gewichtungsfaktor, insbesondere bei einem Strom als Führungsparameter, basierend auf einem vergangenen Ansteuerungswert, insbesondere einem Zielmoment, ermittelt werden. Der Ansteuerungswert kann insbesondere die zu begrenzende Betriebsgröße betreffen bzw. mit dieser identisch sein. Je nachdem, welchen Wert der vergangene Ansteuerungswert, d.h. der Ansteuerungswert in der letzten Periode des Verfahrens, angenommen hat, kann der Gewichtungsfaktor ermittelt werden. Die beschriebene Variante ist insbesondere geeignet für ein Stromderating. Der Gewichtungsfaktor kann im Speziellen dadurch bestimmt werden, dass der vergangene Ansteuerungswert aus dem vorigen Zeitintervall durch den aktuellen Ansteuerungswert dividiert wird. Der Ansteuerungswert kann beispielsweise das Zielmoment bzw. das Wunschmoment der elektrischen Maschine sein. Durch Einstellen bzw. Begrenzen des Zielmoments wird indirekt auch der der elektrischen Maschine zur Verfügung gestellte Strom begrenzt.According to one embodiment of the method, the weighting factor, in particular when a current is used as a control parameter, can be determined based on a past control value, in particular a target torque. The control value can in particular relate to the operating variable to be limited or be identical to it. The weighting factor can be determined depending on the value of the past control value, i.e. the control value in the last period of the method. The variant described is particularly suitable for current derating. The weighting factor can be determined in particular by dividing the past control value from the previous time interval by the current control value. The control value can, for example, be the target torque or the desired torque of the electrical machine. By setting or limiting the target torque, the current made available to the electrical machine is also indirectly limited.

Nach einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens kann der Gewichtungsfaktor, insbesondere bei einer Temperatur als Führungsparameter, basierend auf einem Mittelwert eines vergangenen Ansteuerungswert, insbesondere des Stroms, ermittelt werden. Dazu kann der Mittelwert bzw. der gleitende Mittelwert des Ansteuerungswert, zum Beispiel des Stroms in der vorhergehenden Periode des Verfahrens gebildet werden und dieser durch den aktuellen Ansteuerungswert dividiert werden. Der Ansteuerungswert kann hierbei zum Beispiel der Strom sein, der der elektrischen Maschine für den Betrieb bereitgestellt wird.According to a further embodiment of the method, the weighting factor, in particular with a temperature as a control parameter, can be determined based on an average value of a past control value, in particular the current. For this purpose, the average value or the moving average value of the control value, for example the current in the previous period of the method, can be formed and this can be divided by the current control value. The control value can here be, for example, the current that is provided to the electrical machine for operation.

Neben dem Verfahren betrifft die Erfindung eine Steuerungseinrichtung für die Steuerung eines Betriebs einer elektrischen Maschine, insbesondere einer elektrischen Maschine eines Kraftfahrzeugs, wobei die Steuerungseinrichtung dazu ausgebildet ist, eine Betriebsgröße der elektrischen Maschine in Abhängigkeit eines Führungsparameters, insbesondere der Temperatur und/oder dem Strom, in einem Überlastungsbereich zu begrenzen, wobei die Steuerungseinrichtung dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit von wenigstens einem gemessenen Führungsparameter einen ersten Begrenzungsfaktor zu bestimmen und einen zweiter Begrenzungsfaktor basierend auf einem Modell der elektrischen Maschine zu bestimmen und die Betriebsgröße der elektrischen Maschine basierend auf dem ersten Begrenzungsfaktor und dem zweiten Begrenzungsfaktor einzustellen. Ferner betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug, umfassend eine solche Steuerungseinrichtung. Die Steuerungseinrichtung ist insbesondere dazu ausgebildet, das zuvor beschriebene Verfahren auszuführen.In addition to the method, the invention relates to a control device for controlling the operation of an electrical machine, in particular an electrical machine of a motor vehicle, wherein the control device is designed to limit an operating variable of the electrical machine in an overload range as a function of a control parameter, in particular the temperature and/or the current, wherein the control device is designed to determine a first limiting factor as a function of at least one measured control parameter and to determine a second limiting factor based on a model of the electrical machine and to set the operating variable of the electrical machine based on the first limiting factor and the second limiting factor. The invention further relates to a motor vehicle comprising such a control device. The control device is designed in particular to carry out the method described above.

Sämtliche Vorteile, Einzelheiten und Merkmale, die in Bezug auf das Verfahren beschrieben wurden, sind vollständig auf die Steuerungseinrichtung und das Kraftfahrzeug übertragbar.All advantages, details and features described with regard to the method are fully transferable to the control device and the motor vehicle.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Fig. erläutert. Die Fig. sind schematische Darstellungen und zeigen:

  • 1 ein beispielhaftes Diagramm einer Bestimmung eines Begrenzungsfaktor; und
  • 2 ein Beispiel des Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Steuerung eines Betriebs einer elektrischen Maschine.
The invention is explained below using embodiments with reference to the figures. The figures are schematic representations and show:
  • 1 an exemplary diagram of a determination of a limiting factor; and
  • 2 an example of a flow chart of a method for controlling an operation of an electrical machine.

1 zeigt ein schematisches Diagramm, bei dem lediglich beispielhaft der Verlauf eines Begrenzungsfaktors, beispielsweise eines ersten Begrenzungsfaktors 1 oder eines zweiten Begrenzungsfaktors 2 über einem Führungsparameter, beispielsweise einem Strom oder einer Temperatur, aufgetragen ist. Lediglich beispielhaft ist der Verlauf zwischen einem Wert des Begrenzungsfaktors 1, 2 von „1“ in einem regulären Betriebszustand der elektrischen Maschine bis auf einen Wert des Begrenzungsfaktors 1, 2 von „0“ dargestellt. Die Form des Verlaufs des Begrenzungsfaktors 1, 2 ist dabei lediglich beispielhaft zu verstehen und kann beliebig anderweitig gewählt werden, beispielsweise mit einem anderen als einem linearen Verlauf. 1 shows a schematic diagram in which the course of a limiting factor, for example a first limiting factor 1 or a second limiting factor 2, is plotted against a control parameter, for example a current or a temperature, by way of example only. The course between a value of the limiting factor 1, 2 of "1" in a regular operating state of the electrical machine to a value of the limiting factor 1, 2 of "0" is shown by way of example only. The shape of the course of the limiting factor 1, 2 is to be understood as an example only and can be selected differently as desired, for example with a course other than a linear one.

In dem Diagramm ist ferner ein Grenzwert 3 des Führungsparameters eingezeichnet, der den Übergang aus einem normalen Betriebszustand in einen Überlastungsbereich der elektrischen Maschine darstellt. Mit anderen Worten erreicht die elektrische Maschine einen Überlastungsbereich, wenn der Führungsparameter über den Grenzwert steigt. Wird als Führungsparameter beispielsweise eine Temperatur betrachtet, kann der Grenzwert eine Grenztemperatur darstellen. Wird die elektrische Maschine unterhalb der Grenztemperatur betrieben, kann diese mit ihrer maximalen Leistungsfähigkeit betrieben werden, d.h., dass ein Begrenzungsfaktor 1, 2 von 1 gewählt wird, sodass die Leistung der elektrischen Maschine nicht begrenzt wird, d.h. auch, dass kein „Derating“ durchgeführt wird.The diagram also shows a limit value 3 of the control parameter, which represents the transition from a normal operating state to an overload range of the electrical machine. In other words, the electrical machine reaches an overload range when the control parameter rises above the limit value. If, for example, a temperature is considered as the control parameter, the limit value can represent a limit temperature. If the electrical machine is operated below the limit temperature, it can be operated at its maximum performance, i.e. a limiting factor of 1.2 of 1 is selected so that the performance of the electrical machine is not limited, i.e. no "derating" is carried out.

Übersteigt der Führungsparameter jedoch den Grenzwert, wird die elektrische Maschine beispielsweise oberhalb der Grenztemperatur betrieben, führt, je nachdem wie weit der Grenzwert überstiegen wurde, dies zu einem entsprechenden Begrenzungsfaktor 1, 2. Der Begrenzungsfaktor 1, 2 kann anschließend mit einer Betriebsgröße der elektrischen Maschine verrechnet werden, beispielsweise mit dieser multipliziert werden. Daraus ergibt sich, dass bei einem Überlastungsbereich die Betriebsgröße reduziert wird, beispielsweise ein Sollmoment oder ein Strom der elektrischen Maschine entsprechend begrenzt wird.However, if the control parameter exceeds the limit value, for example if the electrical machine is operated above the limit temperature, this leads to a corresponding limiting factor of 1.2, depending on how far the limit value was exceeded. The limiting factor of 1.2 can then be offset against an operating variable of the electrical machine, for example This means that in an overload range the operating size is reduced, for example a target torque or a current of the electrical machine is limited accordingly.

2 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Steuerung des Betriebs einer elektrischen Maschine. Die elektrische Maschine bzw. das durch das Verfahren gesteuerte bzw. geregelte System ist abstrakt in einem Block 4 dargestellt. Block 4 steht in Verbindung mit einem Block 5, der einen Regler einer Steuerungseinrichtung für die Steuerung der elektrischen Maschine darstellen kann. Der Regler bekommt, wie durch einen Pfeil 6 angedeutet, einen Ansteuerungswert zugeführt, der beispielsweise die Betriebsgröße sein kann oder mit dieser in Verbindung steht. Als Ansteuerungswert kann beispielsweise ein Zielmoment eingestellt werden, das von einem Benutzer des Kraftfahrzeugs gefordert wird und von der elektrischen Maschine bereitgestellt werden soll. Ebenso ist es möglich, als Ansteuerungswert einen Strom, der der elektrischen Maschine zugeführt werden soll, zu betrachten. 2 shows a schematic flow diagram of a method for controlling the operation of an electrical machine. The electrical machine or the system controlled or regulated by the method is shown abstractly in a block 4. Block 4 is connected to a block 5, which can represent a controller of a control device for controlling the electrical machine. The controller is supplied with a control value, as indicated by an arrow 6, which can be the operating variable, for example, or is connected to it. For example, a target torque can be set as the control value, which is required by a user of the motor vehicle and is to be provided by the electrical machine. It is also possible to consider a current that is to be supplied to the electrical machine as the control value.

2 zeigt ferner einen Block 7, der in Verbindung mit dem Block 4 steht. In Block 7 kann in dem Verfahren ein Führungsparameter des geregelten Systems in Block 4 erfasst, d.h. insbesondere gemessen, werden und basierend auf dem gemessenen Führungsparameter ein erster Begrenzungsfaktor 1, wie beispielsweise in 1 dargestellt, bestimmt werden. Zum Beispiel wird als Führungsparameter eine Temperatur oder ein Strom des Systems gemessen und somit von Block 4 an Block 7 übergeben, in dem ein zu dem Führungsparameter passender erster Begrenzungsfaktor 1 bestimmt wird. Der aus Block 7 ermittelte bzw. bestimmte erste Begrenzungsfaktor 1 kann anschließend einem Block 8 zugeführt werden. 2 further shows a block 7 which is connected to the block 4. In block 7, in the method, a control parameter of the controlled system in block 4 can be detected, ie in particular measured, and based on the measured control parameter, a first limiting factor 1, such as in 1 For example, a temperature or a current of the system is measured as a control parameter and thus passed from block 4 to block 7, in which a first limiting factor 1 matching the control parameter is determined. The first limiting factor 1 determined or determined in block 7 can then be fed to block 8.

Wie weiter in 2 dargestellt ist, kann die Betriebsgröße nicht nur dem in Block 4 dargestellten geregelten System zugeführt werden, sondern ebenso einem Block 9 zugeführt werden, in dem ein Modell des in Block 4 abstrakt dargestellten geregelten Systems betrieben wird. Block 9 kann beispielsweise ein Modell der elektrischen Maschine darstellen. Durch Zuführung der Betriebsgröße und gegebenenfalls in Kenntnis weiterer Parameter des geregelten Systems aus Block 4, kann in Block 9 die Veränderung des Führungsparameters modelliert werden. Mit anderen Worten wird Block 9 nicht ein aktuell gemessener Führungsparameter zugeführt, sondern die Veränderung, die der Führungsparameter durchführen wird, wird in Abhängigkeit von den Betriebsparametern der elektrischen Maschine bestimmt, d.h. modelliert bzw. simuliert.How to continue in 2 As shown, the operating variable can not only be fed to the controlled system shown in block 4, but also to a block 9 in which a model of the controlled system shown abstractly in block 4 is operated. Block 9 can, for example, represent a model of the electrical machine. By feeding the operating variable and, if necessary, knowing other parameters of the controlled system from block 4, the change in the control parameter can be modeled in block 9. In other words, block 9 is not fed with a currently measured control parameter, but the change that the control parameter will make is determined, i.e. modeled or simulated, depending on the operating parameters of the electrical machine.

Block 9 kann somit ein Verhalten der elektrischen Maschine modellieren und einen zu erwartenden Führungsparameter an einen Block 10 übergeben oder eine zu erwartende Veränderung des Führungsparameters an den Block 10 übergeben. Analog zu Block 7 wird in Block 10, wie beispielsweise in Bezug auf 1 erläutert wurde, basierend auf dem von Block 9 übermittelten zu erwartenden Führungsparameter einen zweiter Begrenzungsfaktor 2 bestimmt, der ebenfalls Block 8 zugeführt werden kann. Zum Beispiel kann aus dem Modell in Block 9 basierend auf den von Block 5 erhaltenen Betriebsgrößen und/oder Betriebsparametern der elektrischen Maschine ermittelt werden, wie sich der Führungsparameter, zum Beispiel die Temperatur, verändern wird. Dieser in Zukunft zu erwartende Führungsparameter wird anschließend Block 10 zur Verfügung gestellt, in dem für diesen Führungsparameter ein geeigneter zweiter Begrenzungsfaktor 2 bestimmt wird.Block 9 can thus model a behavior of the electrical machine and pass an expected control parameter to a block 10 or pass an expected change in the control parameter to block 10. Analogous to block 7, in block 10, as for example with regard to 1 explained, based on the expected control parameter transmitted by block 9, a second limiting factor 2 is determined, which can also be fed to block 8. For example, based on the operating variables and/or operating parameters of the electrical machine received from block 5, the model in block 9 can be used to determine how the control parameter, for example the temperature, will change. This control parameter expected in the future is then made available to block 10, in which a suitable second limiting factor 2 is determined for this control parameter.

In Block 8 wird ein Mischfaktor gebildet, nämlich aus dem ersten Begrenzungsfaktor 1 von Block 7 und dem zweiten Begrenzungsfaktor 2 von Block 10. Der Mischfaktor wird anschließend an Block 5 übertragen, in dem der Ansteuerungswert nach Pfeil 6 mit dem Mischfaktor verrechnet wird, um die Betriebsgröße, die anschließend von Block 5 an Block 4 übergeben wird, einzustellen. Insbesondere kann, falls nötig, die Betriebsgröße begrenzt werden. Zum Beispiel wird der Mischfaktor „D“ gemäß folgender Formel berechnet: D = a d m e s s + ( 1 a ) d m o d e l l .

Figure DE102022213330A1_0002
In block 8, a mixing factor is formed, namely from the first limiting factor 1 from block 7 and the second limiting factor 2 from block 10. The mixing factor is then transferred to block 5, in which the control value according to arrow 6 is offset against the mixing factor in order to set the operating variable, which is then transferred from block 5 to block 4. In particular, the operating variable can be limited if necessary. For example, the mixing factor "D" is calculated according to the following formula: D = a d m e s s + ( 1 a ) d m O d e l l .
Figure DE102022213330A1_0002

Dabei bezeichnet „a“ einen Gewichtungsfaktor, „dmess“ den ersten Begrenzungsfaktor 1, der basierend auf dem gemessenen Führungsparameter bestimmt wird und „dmodell“ den zweiten Begrenzungsfaktor 2, der basierend auf dem in Block 9 aus dem Modell ermittelten zu erwartenden Führungsparameter bestimmt wird. Der Mischfaktor kann anschließend mit dem Ansteuerungswert verrechnet werden, beispielsweise mit diesem multipliziert werden. Wird die elektrische Maschine somit in einem Überlastungsbereich betrieben bzw. ist zu erwarten, dass der aktuelle Betriebszustand der elektrischen Maschine aus dem Modell 9 einen Führungsparameter erwarten lässt, der ein Derating erforderlich macht, wird der Mischfaktor einen entsprechenden Wert annehmen und somit den Ansteuerungswert bzw. die Betriebsgröße reduzieren, beispielsweise ein von dem Fahrer eingestelltes Zielmoment reduzieren, sodass ein korrespondierender reduzierter Strom im Block 5 erzeugt und an Block 4 übergeben wird.Here, “a” denotes a weighting factor, “d meas “ the first limiting factor 1, which is determined based on the measured control parameter, and “d model “ the second limiting factor 2, which is determined based on the expected control parameter determined from the model in block 9. The mixing factor can then be offset against the control value, for example multiplied by it. If the electrical machine is therefore operated in an overload range or if it is expected that the current operating state of the electrical machine from model 9 will result in a control parameter that requires derating, the mixing factor will assume a corresponding value and thus reduce the control value or operating variable, for example reduce a target torque set by the driver so that a corresponding reduced current is generated in block 5 and passed on to block 4.

Der zuvor beschriebene Gewichtungsfaktor kann in Abhängigkeit der Art des Führungsparameters, zum Beispiel ob der Führungsparameter ein Strom der elektrischen Maschine oder eine Temperatur der elektrischen Maschine ist, ausgewählt oder festgelegt werden. Dementsprechend kann der Gewichtungsfaktor unterschiedlich bestimmt werden, zum Beispiel in Abhängigkeit eines vorausgegangenen Ansteuerungswerts. Insbesondere der Wert eines vorausgegangenen Ansteuerungswerts geteilt durch den aktuellen Ansteuerungswert. Eine solche Bestimmung des Gewichtungsfaktors eignet sich insbesondere, falls als Führungsparameter der Strom der elektrischen Maschine betrachtet wird. Wird als Führungsparameter die Temperatur betrachtet, kann beispielsweise der Gewichtungsfaktor in Abhängigkeit eines Mittelwerts eines vorausgegangenen Ansteuerungswerts dividiert durch den aktuellen Ansteuerungswert bestimmt werden.The weighting factor described above can be adjusted depending on the type of control parameter, for example whether the control parameter is a current of the electrical machine or a temperature of the electrical machine. Accordingly, the weighting factor can be determined differently, for example depending on a previous control value. In particular, the value of a previous control value divided by the current control value. Such a determination of the weighting factor is particularly suitable if the current of the electrical machine is considered as the control parameter. If the temperature is considered as the control parameter, the weighting factor can, for example, be determined depending on an average value of a previous control value divided by the current control value.

BezugszeichenReference symbols

11
erster Begrenzungsfaktorfirst limiting factor
22
zweiter Begrenzungsfaktorsecond limiting factor
33
Grenzwertlimit
4, 54, 5
Blockblock
66
PfeilArrow
7-107-10
Blockblock

Claims (10)

Verfahren zur Steuerung eines Betriebs einer elektrischen Maschine, insbesondere einer elektrischen Maschine eines Kraftfahrzeugs, wobei eine Betriebsgröße der elektrischen Maschine in Abhängigkeit wenigstens eines gemessenen Führungsparameters, insbesondere der Temperatur und/oder dem Strom, in einem Überlastungsbereich begrenzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit von dem wenigstens einen gemessenen Führungsparameter ein erster Begrenzungsfaktor (1) bestimmt wird und ein zweiter Begrenzungsfaktor (2) basierend auf einem Modell der elektrischen Maschine bestimmt wird und die Betriebsgröße der elektrischen Maschine basierend auf dem ersten Begrenzungsfaktor (1) und dem zweiten Begrenzungsfaktor (2) eingestellt wird.Method for controlling an operation of an electrical machine, in particular an electrical machine of a motor vehicle, wherein an operating variable of the electrical machine is limited in an overload range as a function of at least one measured control parameter, in particular the temperature and/or the current, characterized in that a first limiting factor (1) is determined as a function of the at least one measured control parameter and a second limiting factor (2) is determined based on a model of the electrical machine and the operating variable of the electrical machine is set based on the first limiting factor (1) and the second limiting factor (2). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Begrenzungsfaktor (2) basierend auf einer modellierten Veränderung des Führungsparameters innerhalb einer Vorausschauzeit bestimmt wird.Procedure according to Claim 1 , characterized in that the second limiting factor (2) is determined based on a modelled change in the control parameter within a look-ahead time. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorausschauzeit in Abhängigkeit von einer Totzeit des Führungsparameters festgelegt wird.Procedure according to Claim 2 , characterized in that the look-ahead time is determined as a function of a dead time of the control parameter. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorausschauzeit parameterabhängig festgelegt wird.Procedure according to Claim 3 , characterized in that the look-ahead time is determined depending on the parameters. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebsgröße der elektrischen Maschine basierend auf einem Mischfaktor eingestellt wird, der aus einem gewichteten ersten Begrenzungsfaktor (1) und einem gewichteten zweiten Begrenzungsfaktor (2) gebildet wird, insbesondere basierend auf D = a ∗ dmess + (1 - a) ∗ dmodell.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the operating variable of the electrical machine is set based on a mixing factor which is formed from a weighted first limiting factor (1) and a weighted second limiting factor (2), in particular based on D = a ∗ d mess + (1 - a) ∗ d model . Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gewichtungsfaktor basierend auf einer Volatilität des Führungsparameters festgelegt wird.Procedure according to Claim 5 , characterized in that a weighting factor is determined based on a volatility of the control parameter. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewichtungsfaktor, insbesondere bei einem Strom als Führungsparameter, basierend auf einem vergangenen Ansteuerungswert, insbesondere einem Zielmoment, ermittelt wird.Procedure according to Claim 5 or 6 , characterized in that the weighting factor, in particular in the case of a current as a control parameter, is determined based on a past control value, in particular a target torque. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewichtungsfaktor, insbesondere bei einer Temperatur als Führungsparameter, basierend auf einem Mittelwert eines vergangenen Ansteuerungswerts, insbesondere des Stroms, ermittelt wird.Procedure according to Claim 5 or 6 , characterized in that the weighting factor, in particular with a temperature as a control parameter, is determined based on an average value of a past control value, in particular the current. Steuerungseinrichtung für die Steuerung eines Betriebs einer elektrischen Maschine, insbesondere einer elektrischen Maschine eines Kraftfahrzeugs, wobei die Steuerungseinrichtung dazu ausgebildet ist, eine Betriebsgröße der elektrischen Maschine in Abhängigkeit eines Führungsparameters, insbesondere der Temperatur und/oder dem Strom, in einem Überlastungsbereich zu begrenzen, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit von wenigstens einem gemessenen Führungsparameter einen ersten Begrenzungsfaktor (1) zu bestimmen und einen zweiter Begrenzungsfaktor (2) basierend auf einem Modell der elektrischen Maschine zu bestimmen und die Betriebsgröße der elektrischen Maschine basierend auf dem ersten Begrenzungsfaktor (1) und dem zweiten Begrenzungsfaktor (2) einzustellen.Control device for controlling the operation of an electrical machine, in particular an electrical machine of a motor vehicle, wherein the control device is designed to limit an operating variable of the electrical machine as a function of a control parameter, in particular the temperature and/or the current, in an overload range, characterized in that the control device is designed to determine a first limiting factor (1) as a function of at least one measured control parameter and to determine a second limiting factor (2) based on a model of the electrical machine and to set the operating variable of the electrical machine based on the first limiting factor (1) and the second limiting factor (2). Kraftfahrzeug, umfassend eine Steuerungseinrichtung nach dem vorangehenden Anspruch.Motor vehicle comprising a control device according to the preceding claim.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE102020215124A1 (en) 2020-12-01 2022-06-02 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Method for operating an electrical machine

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