DE10243219A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Fehlererkennung bei Entmagnetisierung für einen Elektromotor - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Fehlererkennung bei Entmagnetisierung für einen Elektromotor

Info

Publication number
DE10243219A1
DE10243219A1 DE10243219A DE10243219A DE10243219A1 DE 10243219 A1 DE10243219 A1 DE 10243219A1 DE 10243219 A DE10243219 A DE 10243219A DE 10243219 A DE10243219 A DE 10243219A DE 10243219 A1 DE10243219 A1 DE 10243219A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
motor
permanent magnet
voltage
signal
permanent
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE10243219A
Other languages
English (en)
Other versions
DE10243219B4 (de
Inventor
Abbas Raftari
Patrick J Curran
Vijay K Garg
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ford Motor Co
Original Assignee
Ford Motor Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ford Motor Co filed Critical Ford Motor Co
Publication of DE10243219A1 publication Critical patent/DE10243219A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE10243219B4 publication Critical patent/DE10243219B4/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/26—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the motors or the generators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/44—Series-parallel type
    • B60K6/445—Differential gearing distribution type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L15/00—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • B60L15/20—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed
    • B60L15/2009—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed for braking
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • B60L3/0061—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to electrical machines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/10—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines
    • B60L50/16—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines with provision for separate direct mechanical propulsion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B60L50/61—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries by batteries charged by engine-driven generators, e.g. series hybrid electric vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L7/00—Electrodynamic brake systems for vehicles in general
    • B60L7/10—Dynamic electric regenerative braking
    • B60L7/14—Dynamic electric regenerative braking for vehicles propelled by ac motors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/08—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of electric propulsion units, e.g. motors or generators
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/34—Testing dynamo-electric machines
    • G01R31/343—Testing dynamo-electric machines in operation
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/20—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for measuring, monitoring, testing, protecting or switching
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/30—Structural association with control circuits or drive circuits
    • H02K11/35—Devices for recording or transmitting machine parameters, e.g. memory chips or radio transmitters for diagnosis
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2210/00—Converter types
    • B60L2210/40—DC to AC converters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/10—Vehicle control parameters
    • B60L2240/12—Speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/42—Drive Train control parameters related to electric machines
    • B60L2240/421—Speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/42—Drive Train control parameters related to electric machines
    • B60L2240/423—Torque
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/42—Drive Train control parameters related to electric machines
    • B60L2240/425—Temperature
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/42—Drive Train control parameters related to electric machines
    • B60L2240/427—Voltage
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/44—Drive Train control parameters related to combustion engines
    • B60L2240/441—Speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2250/00—Driver interactions
    • B60L2250/10—Driver interactions by alarm
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2270/00—Problem solutions or means not otherwise provided for
    • B60L2270/10—Emission reduction
    • B60L2270/14—Emission reduction of noise
    • B60L2270/145—Structure borne vibrations
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/02—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies
    • H02K15/03—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies having permanent magnets
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S903/00—Hybrid electric vehicles, HEVS
    • Y10S903/902—Prime movers comprising electrical and internal combustion motors
    • Y10S903/903—Prime movers comprising electrical and internal combustion motors having energy storing means, e.g. battery, capacitor
    • Y10S903/904—Component specially adapted for hev
    • Y10S903/906—Motor or generator

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
  • Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)

Abstract

In einem Elektro- oder Hybrid-Elektrofahrzeug ist ein Spannungsmonitor (102) direkt mit einem Fahrmotor (38) und/oder Generatormotor (30) gekoppelt, um eine durch Dauermagnet induzierte Spannung im Motor bei einer vorgegebenen Drehzahl und im belastungslosen Zustand zu detektieren. Ein Regler (100) vergleicht die detektierte, durch Dauermagnet induzierte, Spannung mit einer erwarteten Bezugsspannung, die eine erwartete, durch Dauermagnet induzierte, Spannung bei voller Magnetisierung und der vorgegebenen Drehzahl darstellt. Der Vergleich enthält das Identifizieren von Punkten der Übereinstimmung und Verwendung dieser Punkte, um eine Differenz in der detektierten, durch Dauermagnet induzierten, Spannung, die durch ein fehlerhaftes Bauteil verursacht wird, zu bestimmen.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen Hybrid-Elektrofahrzeuge (HEV) und Elektrofahrzeuge sowie speziell eine Kompensation auf Grund von schwächer werdenden Dauermagneten in Motoren/ Generatoren von Hybrid- Elektro- und Elektrofahrzeugen.
  • Es ist die Notwendigkeit bekannt, den Verbrauch von fossilen Brennstoffen und Emissionen in Autos und anderen Fahrzeugen, die überwiegend durch Verbrennungsmotoren (ICE) angetrieben werden, zu reduzieren. Mit durch Elektromotoren angetriebenen Fahrzeugen versucht man sich dieser Notwendigkeit zu widmen. Eine andere bekannte alternative Lösung besteht darin, einen kleineren Verbrennungsmotor mit Elektromotoren in einem Fahrzeug zu kombinieren. Derartige Fahrzeuge kombinieren die Vorteile eines Fahrzeugs mit Verbrennungsmotor und eines Elektrofahrzeugs und werden typischerweise Hybrid-Elektrofahrzeuge (HEV) genannt (US-Patent 5 343 970).
  • Das HEV ist in vielfältigen Ausführungen beschrieben. In einer Ausführung treibt der Elektromotor eine Gruppe von Rädern an, und der Verbrennungsmotor (ICE) treibt eine andere Gruppe an. Es existieren andere Ausführungen, die brauchbarer sind. Zum Beispiel ist die Ausführung eines Reihen-Hybrid- Elektrofahrzeugs (SHEV) ein Fahrzeug mit einem Motor (meist typischerweise ein ICE), der mit einem Generator genannten Elektromotor verbunden ist. Der Generator liefert wiederum elektrischen Strom für eine Batterie und einen weiteren, Fahrmotor genannten Motor. In dem SHEV ist der Fahrmotor die einzige Quelle des Drehmoments am Rad. Zwischen dem Motor und den Antriebsrädern gibt es keine mechanische Verbindung. Die Ausführung eines parallelen Hybrid-Elektrofahrzeugs (PHEV) besitzt einen Motor (meist typischerweise ein ICE) und einen Elektromotor, die in sich ändernden Graden zusammenarbeiten, um das notwendige Drehmoment am Rad für den Antrieb des Fahrzeugs bereitzustellen. Außerdem kann in der PHEV-Ausführung der Verbrennungsmotor als Generator genutzt werden, um die Batterie von der durch den ICE erzeugten Leistung zu laden.
  • Ein Parallel-/Reihen-Hybrid-Elektrofahrzeug (PSHEV) besitzt die Eigenschaften sowohl von der PHEV-Ausführung als auch der SHEV-Ausführung und wird manchmal als Ausführung mit "Leistungsaufteilung" angegeben. In einem der mehreren Typen von PSHEV-Ausführungen ist der ICE mechanisch mit zwei Elektromotoren in einer Planetengetriebe-Achseinheit mit Getriebe, Kupplung und Differential gekoppelt. Ein erster Elektromotor, der Generator, ist mit einem Sonnenrad verbunden. Der ICE ist mit einem Zwischenrad verbunden. Ein zweiter Elektromotor, der Fahrmotor, ist über eine zusätzliche Verzahnung in einer Achseinheit mit Getriebe, Kupplung und Differential mit einem (Abtriebs-) Zahnkranz verbunden. Das Drehmoment des Verbrennungsmotors kann den Generator antreiben, um die Batterie zu laden. Der Generator kann außerdem zum benötigten Raddrehmoment (Abtriebswelle) beitragen, wenn das System eine Einwegkupplung aufweist. Der Fahrmotor wird genutzt, um zum Drehmoment am Rad beizutragen und Bremsenergie zum Laden der Batterie zurück zu gewinnen. In dieser Ausführung kann der Generator gezielt ein Reaktionsmoment bereitstellen, das zur Regelung der Motordrehzahl genutzt werden kann. Tatsächlich können der Verbrennungsmotor, der Generatormotor und der Fahrmotor einen kontinuierlichen veränderlichen Übertragungseffekt (CVT) zur Verfügung stellen. Darüber hinaus stellt der HEV eine Möglichkeit dar, um die Leerlaufdrehzahl des Motors gegenüber herkömmlichen Fahrzeugen besser regeln zu können, indem der Generator zur Regelung der Motordrehzahl genutzt wird.
  • Der Generatormotor und der Fahrmotor enthalten Dauermagnete. Diese Dauermagnete können sich zufällig entmagnetisieren und einen Qualitätsverlust erleiden oder sich über die Zeit auf Grund von Temperatur, hohen Stromwelligkeiten, Leistungswelligkeiten, Schwingungen und Altern entmagnetisieren. Die Entmagnetisierung kann die Leistungsfähigkeit des Fahrzeugs wie Ausgangsleistung/ -drehmoment und Wirkungsgrad verschlechtern. Tatsächlich kann die Entmagnetisierung einen Punkt erreichen, bei dem Sicherheit ein Problem wird. Spezieller kann eine Entmagnetisierung zu einem geringeren Drehmoment führen, das verfügbar ist, um die Räder an einem kritischen Punkt anzutreiben, zum Beispiel, um ein Fahrzeug zu bewegen führen kann. Und eine Entmagnetisierung kann zu weniger Energie führen, die verfügbar ist zum regenerativen Bremsen, das den Bremsweg/ die Bremszeit nachteilig beeinflussen kann.
  • Die US-Patentschrift 5 650 706 zeigt eine Steuervorrichtung für einen Motor mit Dauermagnet vom Schenkelpoltyp. Die Aufgabe dieser Vorrichtung soll verhindern, dass sich ein Drehmoment auf Grund von Entmagnetisierung des Magneten verringert. Ein Magnetfluss des Dauermagneten wird berechnet oder gewonnen, indem eine elektromotorische Kraft des Dauermagneten entsprechend von dem Motor mit Dauermagnet zugeführter Spannung und Strom, eine Drehzahl des Motors und eine Induktivität des Motors mit Dauermagnet bestimmt werden. Diese elektromotorische Kraft wird mit einer elektromotorischen Bezugskraft verglichen, die einen vollkommen magnetisierten Dauermagneten darstellt. Dieses Verfahren ist komplex und schwerfällig. Eine direkte Erfassung der Entmagnetisierung wird vorgeschlagen, indem bestimmte Sensoren wie eine Hall-Vorrichtung oder ein Element mit magnetischer Widerstandsänderung genutzt werden. Diese vorgeschlagenen direkten Erfassungsverfahren sind relativ teuer und haben Auswirkungen auf die Brauchbarkeit auf Grund der Örtlichkeit eines komplexen Sensors im Motorgehäuse. Außerdem wird eine Entmagnetisierung für sicherheitsbezogene Vorgänge über eine Sicherheitsgrenze hinaus nicht beobachtet und darüber nicht berichtet. Darüber hinaus werden keine Entmagnetisierung verursachende Störungen für eine Wartung erkannt.
  • Von daher liegt der Erfindung das Problem zugrunde, ein verbessertes Verfahren und eine Vorrichtung zur Überwachung von schwächer werdenden Dauermagneten und zur Erkennung, welcher Magnet oder Magnete in einem Motor mit Dauermagneten ausgefallen sind.
  • Das Problem wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 2. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
  • Nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zur Erkennung von Störungen auf Grund von schwächer werdenden Dauermagneten in einem Motor in einem Fahrzeug vorgesehen. Die Vorrichtung enthält einen Spannungsmonitor, der eine durch Dauermagnet induzierte Spannung im Motor bei einer vorgegebenen Drehzahl und im belastungslosen Zustand detektiert. Der Spannungsmonitor ist mit einem Prozessor gekoppelt, der die durch Dauermagnet induzierte Spannung aufnimmt, wie sie bei der vorgegebenen Drehzahl gemessen wird, und vergleicht sie mit einer Bezugsspannung, welche die durch Dauermagnet induzierte Spannung für den Motor mit einem völlig magnetisierten Dauermagneten widerspiegelt. Der Prozessor bestimmt eine Differenz zwischen der detektierten, durch Dauermagnet induzierten, Spannung und der Bezugsspannung. Die Differenz wird analysiert, um zu bestimmen, ob ein Bauteil fehlerhaft ist. Insbesondere ist die durch Dauermagnet induzierte Spannung eine Funktion der relativen Positionen und Örtlichkeiten der Dauermagnete in dem Motor. Diese Beziehung wird genutzt, um einen fehlerhaften Magneten zu erkennen. Insbesondere sind die Dauermagnete so ausgeführt, dass eine Änderung in der magnetischen Widerstand oder Magnetstärke genutzt wird, um den fehlerhaften Magneten zu identifizieren. Ein Diagnosekode wird eingestellt, um andere über die Position des mit Mängeln behafteten Magneten zum Austausch oder für einen anderen korrigierenden Vorgang zu alarmieren.
  • Nach einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Identifizieren eines Bauteils, das fehlerhaft ist und eine Verschlechterung der Dauermagnete in einem Motor eines Fahrzeugs verursacht, vorgesehen. Dieses Verfahren umfasst den Schritt des Detektierens eines ersten Signals, das eine Funktion des Magnetismus einer Anzahl von Dauermagneten in dem Dauermagnet-Motor ist. Anschließend wird das erste Signal mit einem Bezugssignal verglichen, das eine Magnetismusfunktion einer Anzahl von Dauermagneten im Dauermagnet-Motor darstellt. Das Bezugssignal widerspiegelt eine zu erwartende Höhe der Magnetisierung, wobei die Anzahl von Dauermagneten im Motor voll magnetisiert ist. Eine Differenz zwischen dem ersten Signal und dem Bezugssignal wird analysiert, um ein fehlerhaftes Bauteil zu analysieren, das diese Differenz wahrscheinlich bewirkt. Insbesondere enthalten das erste Signal und das Bezugssignal Punkte von Übereinstimmung, die sich auf die Position von potenziell fehlerhaften Bauteilen beziehen. Spezieller werden die Punkte von Übereinstimmung durch eine vorbestimmte Änderung im Aufbau des Motors an einer speziellen Stelle relativ zu der Stelle der Dauermagneten bewirkt. Diese Änderung im Aufbau führt zu einer Veränderung des magnetischen Widerstandes oder der magnetischen Stärke des Motors, die in dem ersten Signal und dem Bezugssignal widergespiegelt wird. Daher werden Differenzen zwischen dem ersten Signal und dem Bezugssignal auf eine Position eines fehlerhaften Bauteils korreliert. Eine Vorrichtung gemäß der Erfindung enthält einen Prozessor, der das oben beschriebene Verfahren ausführt.
  • Die Lösung liegt bei der Erfindung u. a. in der Bereitstellung eines Detektionsverfahrens zur Bestimmung der speziellen Örtlichkeit eines schwächer gewordenen (entmagnetisierten) Dauermagneten für einen Motor eines Elektro- oder Hybrid-Elektrofahrzeugs (HEV).
  • Erfindungsgemäß wird ein sicheres und direktes Verfahren zur Bestimmung des Magnetflusses eines Dauermagneten in einem Motor bereitgestellt, mit dem ein Zustand des Magnetismus eines Dauermagneten bestimmbar ist, um das Drehmoment eines Motors in einem Fahrzeug einzustellen.
  • Außerdem werden anpassungsfähige Strategien zur Kompensation von schwächer werdenden Dauermagneten einschließlich des Schutzes von Bauteilen, beschränktem Betrieb und Mitteilung von schwächer werdenden Dauermagneten an einen Benutzer des Fahrzeugs vorgeschlagen.
  • Es können auch fehlerhafte Bauteile, die sich auf die Verschlechterung von Dauermagneten in einem Motor eines Fahrzeugs beziehen, detektiert und erkannt werden.
  • Die Zwecke, Vorteile und Merkmale werden mit Bezug auf die folgende Beschreibung und die Zeichnung deutlich, bei denen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente darstellen.
  • Es zeigen:
  • Fig. 1 ein Blockdiagramm, das die Ausführung eines Hybrid- Elektrofahrzeuges (HEV) nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt;
  • Fig. 2 ein Blockdiagramm der Steuerungseinheit einer Achseinheit mit Getriebe, Kupplung und Differential nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • Fig. 3 eine Querschnittsansicht eines Motors nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • Fig. 4 eine Querschnittsansicht eines Motors nach einem alternativen bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • Fig. 5; 6 Diagramme, die ein Verfahren zum Detektieren einer Störung auf Grund von schwächer werdenden Dauermagneten nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft Elektrofahrzeuge und spezieller Hybrid- Elektrofahrzeuge (HEV). Fig. 1 stellt die Ausführung eines Parallel-/ Reihen- Hybrid-Elektrofahrzeugs (Leistungsaufteilung) gemäß der vorliegenden Erfindung dar.
  • Im Hybrid-Elektrofahrzeug von Fig. 1 verbindet eine Planetengetriebegruppe 20 mechanisch ein Zwischenzahnrad 22 mit einem Verbrennungsmotor 24 über eine Einwegkupplung 26. Die Planetengetriebegruppe 20 verbindet außerdem mechanisch ein Sonnenrad 28 mit einem Generatormotor 30 und einem (Abtriebs-) Tellerrad 32. Der Generatormotor 30 verbindet auch eine Generatorbremse 34 und ist elektrisch an eine Batterie 36 angeschlossen. Ein Fahrmotor 38 ist mechanisch mit einem Tellerrad 32 der Planetengetriebegruppe 20 über eine zweite Zahnradgruppe 40 verbunden und elektrisch an die Batterie 36 angeschlossen. Das Tellerrad 32 der Planetengetriebegruppe 20 und der Fahrmotor 38 sind über eine Abtriebswelle 44 mechanisch mit den Antriebsrädern 42 verbunden.
  • Die Planetengetriebegruppe 20 teilt die abgegebene Motorenergie in einen Reihenweg vom Verbrennungsmotor 24 zum Generatormotor 30 und einen Parallelweg vom Verbrennungsmotor 24 zu den Antriebsrädern 42 auf. Die Motordrehzahl kann geregelt werden, indem die Aufteilung auf den Reihenweg verändert wird, während die mechanische Verbindung durch den Parallelweg aufrechterhalten wird. Der Fahrmotor 38 verbessert die Motorleistung auf die Antriebsräder 42 auf dem Parallelweg durch die zweite Zahnradgruppe 40. Der Fahrmotor 38 schafft außerdem die Möglichkeit, Energie direkt vom Reihenweg zu verwenden, indem im Wesentlichen durch den Generatormotor 30 erzeugte Leistung abfließt. Dies reduziert Verluste, die der Umwandlung von Energie in chemische Energie und umgekehrt in der Batterie 36 verbunden sind und ermöglicht es, dass die gesamte Energie des Verbrennungsmotors abzüglich der Umwandlungsverluste die Antriebsräder 42 erreicht.
  • Ein Fahrzeug-Systemregler (VSC) 46 steuert viele Bauteile in der HEV Ausführung durch Verbindung mit dem Regler jedes Bauteils. Eine Motor- Steuereinheit (ECU) 48 ist durch eine drahtgebundene Schnittstelle mit dem Verbrennungsmotor 24 verbunden. Die ECU 48 und der VSC 46 können in der gleichen Einheit aufgenommen werden, wobei sie jedoch vorzugsweise getrennte Regler sind. Der VSC 46 steht durch ein Kommunikationsnetz wie ein Reglerbereichsnetz (CAN) 54 mit der ECU 48 sowie einer Batteriesteuereinheit (BCU) 50 und einer Steuereinheit (TMU) 52 für die Achseinheit mit Getriebe, Kupplung und Differential in Verbindung. Die BCU 50 ist durch eine drahtgebundene Schnittstelle mit der Batterie 36 verbunden. Die TMU 52 steuert den Generatormotor 30 und den Fahrmotor 38 über eine drahtgebundene Schnittstelle. Spezieller enthält die TMU 52 einen Regler, der ein gespeichertes Programm ausführt, um das Drehmoment des Generatormotors 30 und des Fahrmotors 38 zu bestimmen. Außerdem detektiert und speichert nach der vorliegenden Erfindung die TMU 52 eine Magnetisierungsanzeige von Dauermagneten im Generatormotor 30 und im Fahrmotor 38. Insbesondere bestimmen ein in den Generatormotor 30 einbezogener Spannungssensor und ein Spannungssensor im Fahrmotor 38 eine Spannung, die der Magnetisierung von Dauermagneten im Generatormotor 30 und im Fahrmotor 38 proportional ist wie es nachstehend beschrieben wird. Außerdem legt nach der vorliegenden Erfindung die TMU 52 fest, welche Bauteile auf Grund von Veränderungen in der Magnetisierung wahrscheinlich fehlerhaft sind.
  • Fig. 2 ist ein Blockdiagramm eines Teils der Steuereinheit 52 für die Achseinheit mit Getriebe, Kupplung und Differential, die nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung mit einem Generatormotor 30 und einem Fahrmotor 38 angeschlossen dargestellt ist. Die TMU 52 enthält vorzugsweise einen Regler 100, einen Spannungsmonitor 102, einen Spannungsmonitor 104, einen Wechselrichter 106 und einen Wechselrichter 108. Der Wechselrichter 106 ist mit einem Fahrmotor 38 gekoppelt, um einen Drehstrom für den Fahrmotor 38 bereitzustellen. Der Drehstrom wird aus einem Gleichstrom von einer Batterie 36 abgeleitet. Ebenso ist der Wechselrichter 108 mit einem Generatormotor 30 gekoppelt, um einen Drehstrom für den Generatormotor 30 zu liefern. Der Drehstrom wird ebenfalls von einem Gleichstrom aus der Batterie 36 abgeleitet. Der Wechselrichter 106 und der Wechselrichter 108 sind mit einem Regler 100 verbunden, so dass der Regler 100 Eingangssignale an die Wechselrichter 106, 108 bereitstellt, um einen Strom zu bestimmen, der einem Generatormotor 30 bzw. einem Fahrmotor 38 zur Verfügung gestellt wird. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Spannungsmonitor 102 mit dem Fahrmotor 38 gekoppelt, um eine durch Dauermagnet induzierte Spannung im Generatormotor 30 zu bestimmen. Ebenso ist ein Spannungsmonitor 104 mit dem Generatormotor 30 gekoppelt, um eine durch Dauermagnet induzierte Spannung im Generatormotor 30 zu bestimmen. Die durch Dauermagnet induzierten Spannungen vom Fahrmotor 38 und Generatormotor 30 werden durch den Regler 100 genutzt, um einen Zustand der im Fahrmotor 38 und im Generatormotor 30 enthaltenen Dauermagneten zu bestimmen. Auf der Basis des Zustandes der Dauermagneten im Fahrmotor 38 und im Generatormotor 30 bestimmt der Regler 100 einen durch die Wechselrichter 106, 108 zur Verfügung gestellten Strom; bestimmt, ob der Fahrmotor 38 oder der Generatormotor 30 betriebsfähig sind und löst Warnsignale an einen Benutzer aus. Außerdem wird ein dem Zustand der Dauermagneten im Fahrmotor 38 und im Generatormotor 30 entsprechendes Signal analysiert, um wahrscheinliche Störungen von Bauteilen zu bestimmen und zu erkennen.
  • Der Regler 100 enthält vorzugsweise einen Prozessor 110 und einen Speicher 112. Der Prozessor 110 umfasst einen oder mehrere Mikroprozessoren, Mikroregler oder dergleichen. Der Regler 100 führt vorzugsweise ein gespeichertes Programm aus, um eine Anzeige des Magnetismuszustandes der im Generatormotor 30 und im Fahrmotor 38 enthaltenen Dauermagneten zu bestimmen, zu speichern, zu analysieren und zu übertragen. Außerdem führt der Regler 100 vorzugsweise ein gespeichertes Programm aus, um vorzunehmende Vorgänge zu bestimmen, die auf dem Zustand des Magnetismus der im Generatormotor 30 und Fahrmotor 38 enthaltenen Dauermagneten basieren. Am besten enthält der Speicher 112 eine nichtflüchtige Speicherkomponente, die eine Anzeige des Magnetismuszustandes der Dauermagneten im Generatormotor 30 und Fahrmotor 38 speichert.
  • Die Spannungsmonitore 102, 104 enthalten vorzugsweise einen Spannungssensor 114 und einen Spannungsmesser 116. Der Spannungssensor 114 ist mit seinem entsprechenden Motor direkt gekoppelt, um eine durch Dauermagnet induzierte Spannung bei einer vorgegebenen Drehzahl des Motors 38 festzulegen. Der Spannungsmesser 116 liefert die Spannung vom Spannungssensor 114 zum Regler 100 zur Verwendung bei der Bestimmung des Magnetismuszustandes der Dauermagneten im Generator 30 und im Fahrmotor 38. Vorzugsweise ist der Spannungsmesser außerhalb des Motors aufgenommen. Am besten ist es, wenn der Spannungsmesser am Fahrzeug verfügbare Hardware ist, die erneut als Funktion zur Überwachung der Magnetisierung verwendet wird, deren Funktion nur periodisch erforderlich ist.
  • Fig. 3 ist eine Schnittansicht eines Generatormotors 30 einschließlich eines bevorzugten Spannungssensors nach der vorliegenden Erfindung. Eine ähnliche Anordnung wird für den Fahrmotor 38 bevorzugt. Der Generatormotor 30 enthält einen Läufer 200 und einen Ständer 202. Die Dauermagneten 208a-d sind in dem Läufer 200 angeordnet. Die Motorwicklungen 204 (wie beispielhaft zwischen den Ständerzähnen dargestellt) sind auf normale Art und Weise um die Zähne 205 in Schlitzen 206 im Ständer 202 gewickelt. Erfindungsgemäß ist eine Sensorspule 210 um die Zähne 205 in den Schlitzen 206 im Ständer 202 gewickelt. Gemäß Fig. 3 befindet sich die Sensorspule 210 vorzugsweise neben dem Läufer 200 an einer Kante der Zähne 205, die einem Spalt zwischen dem Ständer 202 und dem Läufer 200 am nächsten gelegen ist. Vorzugsweise umfasst die Sensorspule 210 einen Draht mit einer sehr hohen Dicke und einigen Windungen. Die Sensorspule 210 ist mit einem Spannungsmesser 116 gekoppelt und dient als Spannungssensor 114. Die Sensorspule 210 wird verwendet, um eine im Generator 30 durch Dauermagnet induzierte Spannung zu bestimmen. Spezieller wird, wenn durch die Motorwicklungen kein Strom fließt, eine Spannung in der Sensorspule 210 auf Grund der Rotation des Läufers 200 erzeugt und durch die Dauermagneten 208 ein Magnetfeld erzeugt. Diese Spannung wird durch den Spannungsmesser 116 gefühlt und zum Regler 100 übertragen.
  • Nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält der Läufer 200 eine Anzeige, Unregelmäßigkeit oder Aussparung 212, die in einem Bereich des Läufereisens in der Nähe und neben den Dauermagneten 208a angeordnet ist. Wie weiter unten erörtert wird, wird die Aussparung 212 genutzt, um ein Signal zu erzeugen, das einen Übereinstimmungspunkt aufweist, der sich auf die Position/Örtlichkeit eines speziellen oder mehrerer der Dauermagnete 208a-d, in diesem Falle den Magnet 208a, bezieht. Spezieller verändert die Aussparung 212 die Reluktanz oder den magnetischen Widerstand des Motors, was zu einer entsprechenden Änderung der in einer Sensorspule 210 induzierten Spannung führt. Auf der Basis des Übereinstimmungspunktes wird ein ausfallender oder fehlerhafter Dauermagnet identifiziert.
  • Fig. 4 ist eine Querschnittsansicht eines Motors, der dem in Fig. 3 gezeigten Motor ähnlich ist. Ähnliche Teile sind mit ähnlichen Bezugszahlen gekennzeichnet. Der hauptsächliche Unterschied zwischen dem Motor von Fig. 4 und dem Motor von Fig. 3 ist die Anordnung von Dauermagneten. Insbesondere sind Gruppen von Magnetanordnungen um den Läufer 200 angeordnet. Spezieller sind Gruppen von Dauermagneten (jede Gruppe besteht aus einem Magnetpaar) 218a, 218b, 218c und 218d bei etwa 0 Grad, 90 Grad, 180 Grad und -90 Grad um den Läufer 200 herum dargestellt.
  • Nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält die Dauermagnetgruppe 218a eine vorbestimmte Unregelmäßigkeit, einen Vorsprung 222 auf einem der Dauermagnete in der Dauermagnetgruppe 218a. Der Vorsprung 222 ist vorzugsweise eine Verlängerung einer Magnet- oder Dauermagnetgruppe 218a oder ein zusätzliches Bauteil aus magnetischem Material. Wie weiter unten erörtert, wird der Vorsprung 222 genutzt, um die magnetische Stärke der Magnetgruppe 218a (im Vergleich zu 218b-d) zu verändern, was wiederum ein Signal erzeugt, das einen Übereinstimmungspunkt aufweist, der sich auf die Position der Dauermagnetgruppe 218a bezieht. Auf der Basis des Übereinstimmungspunkts wird ein ausfallender oder fehlerhafter Dauermagnet oder -gruppe identifiziert. Als andere Möglichkeit zur Verwendung von zusätzlichem magnetischen Material für den Vorsprung 222 kann dieser unmagnetisches Material wie Messing sein. In diesem Falle bewirkt der Vorsprung eine Zunahme des magnetischen Widerstandes des Motorläufers an dem Vorsprung, der wiederum ein Signal erzeugt, das einen Übereinstimmungspunkt aufweist, der sich auf die Position des Dauermagnetengruppe 218a bezieht.
  • Bei Betrieb wird die durch Dauermagnet induzierte Spannung des Motors bestimmt. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel wird dies vollbracht, indem in der Sensorspule 210 während eines Zeitraumes, in dem in den Motorwicklungen kein Strom fließt, eine Spannung induziert wird, d. h. es ist keine Belastung vorhanden. Vorzugsweise quantifiziert der Spannungsmesser 116 die in der Sensorspule 210 induzierte Spannung. Der belastungslose Zustand tritt auf, wenn in den Ständerwicklungen des Motors ein Nullstrom vorhanden ist. Zum Beispiel tritt der belastungslose Zustand auf, wenn sich das Fahrzeug im Leerlauf befindet, zum Beispiel bei rotem Licht angehalten ist, und außerdem, wenn sich das Fahrzeug bei Reisegeschwindigkeit befindet und kein Strom in den Motorwicklungen vorhanden ist. Ein weiterer beispielhafter, belastungsloser Zustand tritt auf, wenn der Generatormotor kein Drehmoment an die Räder liefert oder ein Drehmoment vom Verbrennungsmotor aufnimmt, um die Batterien zu laden. Die durch Dauermagnet induzierte Spannung wird vorzugsweise durch die Rotation des Läufers 200 induziert, der die Dauermagneten 208a-d enthält. Dies bewirkt ein Magnetfeld, das die Spannung in der Sensorspule induziert. Am besten ist es, wenn der Läufer 200 mit einer vorgegebenen Drehzahl rotiert wird und die Wechselrichterkontakte, die Strom zum Motor liefern, während einer Messung der durch Dauermagnet induzierten Spannung geöffnet werden. Die TMU 52 und spezieller der Regler 100 bestimmen, wann die durch Dauermagnet induzierte Spannung angesichts des Fahrzeugszustandes zu messen ist, wobei der Zustand vorzugsweise über das Reglerbereichsnetz 54 oder ein beliebiges anderes geeignetes Mittel erzielt wird.
  • Die durch Dauermagnet induzierte Spannung ist dem Magnetfeld (Magnetfluss) und der Drehzahl des Läufers proportional. Daher wird die Stärke des Dauermagneten ohne weiteres erzielt, wenn die Drehzahl und die durch Dauermagnet induzierte Spannung bekannt sind.
  • Nachdem die durch Dauermagnet induzierte Spannung detektiert ist, wird sie mit einer Bezugsspannung verglichen, die eine durch Dauermagnet induzierte Spannung bei fehlender Entmagnetisierung und der gleichen vorgegebenen Drehzahl widerspiegelt, bei der die durch Dauermagnet induzierte Spannung detektiert ist. Das heißt, die Bezugsspannung ist der Wert, der für die durch Dauermagnet induzierte Spannung erwartet wird, wenn der Dauermagnet völlig magnetisiert ist. Vorzugsweise wird die Bezugsspannung in der TMU 52 gespeichert. Eine beliebige Differenz zwischen der Bezugsspannung und der detektierten, durch Dauermagnet induzierten Spannung wird verwendet, um eine Anzeige der Größe der Verschlechterung des Dauermagneten zu bestimmen. Diese Anzeige wird vorzugsweise in einem nichtflüchtigen Speicher zum weiteren Bezug verwendet. Außerdem wird die Anzeige der Magnetstärke mit einem ersten Schwellenwert verglichen, um zu bestimmen, ob der Dauermagnet einen Punkt der Verschlechterung erreicht hat, wo zusätzliche Vorkehrungen getroffen werden sollten. Am besten wird, wenn die Magnetstärke unterhalb eines vorbestimmten Schwellenwertes liegt, dem Benutzer des Fahrzeugs eine Anzeige gemacht, zum Beispiel durch eine hörbare oder sichtbare Anzeige, die durch das Reglerbereichsnetz 54 übertragen wird. Außerdem wird der Strom in den Motor auf eine Größe begrenzt, die eine Beschädigung an Bauteilen des Fahrzeugs verhindert, und/ oder die TMU 52 wird zur genaueren Ansteuerung des Wechselrichters kalibriert, um den Motor zu zwingen, das erforderliche Drehmoment bereitzustellen. Am besten wird der erste Schwellenwert so gewählt, dass zumindest ein beschränkter Betrieb des Fahrzeugs möglich ist. Während einer Periode des fortgesetzten beschränkten Betriebes wird der schwächer werdende Dauermagnet zusammen mit anderen Motorparametern wie die Temperatur überwacht. Die Ergebnisse aus der weiteren Überwachung werden mit einem zweiten Schwellenwert verglichen. Dieser Schwellenwert ist alternativ eine Größe des Magnetismus, eine bestimmte Temperatur oder ein anderer überwachter Parameter. Wenn der zweite Schwellenwert nicht eingehalten ist, dann wird das Überwachen fortgesetzt. Wenn der zweite Schwellenwert eingehalten ist, dann wird der anschließende Betrieb des Motors ausgesetzt und ein Benutzer des Fahrzeugs mit einer hörbaren oder sichtbaren Anzeigevorrichtung gewarnt. Wenn eine andere Quelle von Antriebskraft verfügbar ist, wird der Betrieb der Räder des Fahrzeugs auf diese Antriebsquelle geschaltet. Zum Beispiel werden im bevorzugten Ausführungsbeispiel von Fig. 1, wenn der Generator 30 auf Grund des schwächer werdenden Dauermagneten betriebsunfähig gemacht wird, die Räder 42 unter Steuerung des Fahrmotors 38 betrieben. Alternativ dazu werden, wenn der Fahrmotor 38 auf Grund eines schwächer werdenden Dauermagneten betriebsunfähig gemacht ist, die Räder 42 unter Steuerung des Generatormotors 30 und des Verbrennungsmotors 24 betrieben. Am besten wird, wenn der Fahrmotor 38 betriebsunfähig ist, der Generatormotor 30 zuerst verwendet, um die Räder 42 auf eine bestimmte Geschwindigkeit zu bringen, und anschließend wird der Verbrennungsmotor 24 aktiviert, um eine zusätzliche Antriebskraft über einen weichen Übergang zur Verfügung zu stellen.
  • Sobald eine Wartung des Fahrzeugs auftritt, wird ein fehlerhaftes Bauteil wie eine fehlerhafte Dauermagnet- oder Magnetgruppe zum Austausch identifiziert. Insbesondere wird ein Übereinstimmungspunkt in einer Funktion der Stärke des Dauermagneten mit einer Bezugsfunktion der Dauermagnetstärke verglichen. Unterschiede zwischen einer detektierten Funktion und der Bezugsfunktion werden genutzt, um einen fehlerhaften Magneten in einer Art und Weise zu lokalisieren, die nachstehend mit Bezug auf die Fig. 5 und Fig. 6 beschrieben wird.
  • Fig. 5 ist ein Diagramm, das eine Bezugsfunktion der Dauermagnetstärke nach der vorliegenden Erfindung darstellt. Spezieller zeigt Fig. 5 eine Kurve 302, die eine über der Zeit aufgezeichnete Spannung darstellt. Die Kurve 302 stellt eine Spannung dar, die gemäß der vorliegenden Erfindung detektiert wird, wenn ein Motor vollmagnetisierte Dauermagneten aufweist. Obwohl die Spannung bevorzugt wird, wird alternativ eine andere Größe, die eine Funktion der permanenten Magnetisierung ist, wie Strom, Leistung oder Magnetfluss, verwendet. Die Kurve 302 weist Übereinstimmungspunkte 306 auf. Für die als Kurve 302 dargestellte Bezugsspannung treten periodisch Übereinstimmungspunkte 306 auf.
  • Die Kurve 302 weist Spitzen auf, die als Spitze 304a, Spitze 304b, Spitze 304c, Spitze 304d und Spitze 304e benannt sind. Diese Spitzen stellen eine hohe Spannung dar, die in den Spulen 210 induziert wird auf Grund eines Dauermagneten in dem Läufer 200, der in unmittelbarer Nähe zu den Spulen 210 verläuft. Mit Bezug auf auf Fig. 3 stellt die Spitze 304a den Magnet 208a und die in der Nähe der Suchspulen 210 rotierende Aussparung 212 dar. Ebenso stellt die Spitze 304b den Magnet 208b dar, der die Suchspulen 210 passiert. Die Spitzen 304c und 304d stellen jeweils Magnete 208c und 208d dar, die die Suchspulen 210 im Verlaufe einer Rotation des Läufers 200 durchlaufen. Die Spitze 304e stellt einen weiteren Durchlauf von Magnet 208a und Aussparung 212 dar. Besonders die Aussparung 212 entspricht den in Fig. 5 gezeigten Übereinstimmungspunkten 306 und erzeugt diese. Spezieller bewirkt die Aussparung 212 eine Veränderung der Reluktanz oder des magnetischen Widerstandes des Motors, wobei die Änderung zu einem Krater, einer Aussparung oder Vertiefung an Übereinstimmungspunkten 306 führt. In alternativen Ausführungsbeispielen, zum Beispiel für die in Fig. 4 gezeigte Motoranordnung, bei der eine Änderung der Magnetstärke durch Hinzufügen von magnetischem Material bewirkt wird, ist der Übereinstimmungspunkt durch einen Vorsprung oder einen Hügel gekennzeichnet, die durch zusätzliches magnetisches Material bewirkt werden.
  • Fig. 6 zeigt eine Kurve 310 einer beispielhaften, detektierten Funktion einer Entmagnetisierung von Magneten nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Kurve 310 veranschaulicht eine Spannung, die im Ergebnis einer magnetischen Verschlechterung von einem der Dauermagnete 208a-d von Fig. 3 detektiert ist. Eine Analyse der Kurve 310 wird vorzugsweise genutzt, um zu bestimmen, welcher Dauermagnet zur Entmagnetisierung beiträgt, so dass dieser Magnet ersetzt werden kann. Besonders die Kurve 310 weist Übereinstimmungspunkte 306 auf. Die Übereinstimmungspunkte werden genutzt, um ein Signal zum Vergleich mit einem Bezugssignal darzustellen. Abweichungen zwischen dem Vergleich zeigen die fehlerhafte Komponente eines Dauermagnet an. Besonders die Spitze 304b ist in der Kurve 310 wesentlich verschlechtert. Da sich die Spitze 304b auf den Magneten 208b bezieht, zeigt die Kurve 310 eine Verschlechterung des Magneten 208b an. Ein Vergleich der Kurve 310 und Kurve 302 identifiziert ohne weiteres die Verschlechterung in der Kurve 310, die widerspiegelt, dass die Kurve 310 anzeigt, das der Magnet 208b fehlerhaft ist. Vorzugsweise wird ein Diagnosekode so eingestellt, um anzuzeigen, dass der Magnet 208b fehlerhaft ist.
  • Als Alternative zu der Aussparung 212 und dem Vorsprung 222 können andere Unregelmäßigkeiten in den Dauermagnetmotor gelegt werden, um Übereinstimmungspunkte in detektierten Wellenformen zu bewirken. Im Allgemeinen führt die Einführung eines unmagnetischen Materials zur Erhöhung der Reluktanz des Motors, wie ein Spalt (z. B. Luftspalt), eine Aussparung oder ein Krater, ein Krater oder eine Vertiefung in einer entsprechenden Wellenform. Und im Allgemeinen bewirkt eine Einführung von zusätzlichem magnetischen Material, wie ein Vorsprung aus magnetischem Material, eine Erhöhung des Magnetflusses, was einen entsprechenden Hügel, eine Spitze oder einen Vorsprung in einer entsprechenden Wellenform bewirkt. Die Änderung der Reluktanz oder magnetischen Stärke des Motors wird alternativ im Läufer und/oder Ständer des Motors realisiert. Eine bevorzugte andere Möglichkeit zu der Aussparung 212 oder dem Vorsprung 222 besteht darin, einen relativ kleinen Magnet zwischen einer Dauermagnet- oder Magnetgruppe anzuordnen, so dass der kleine Magnet eine kleine synchronisierende Spitze in einer entsprechenden Wellenform bewirkt, die durch einen Spannungsmonitor detektiert wird.
  • Wie oben erörtert, stellt die vorliegende Erfindung ein einfaches und effektives Verfahren zur Bestimmung des Magnetismuszustandes eines Dauermagneten in einem Motor eines Fahrzeugs zur Verfügung. Vorteilhafterweise wird ein für den Magnetismuszustand repräsentatives Signal mit einem zuvor gespeicherten Signal verglichen, das den voll magnetisierten Zustand darstellt, um wahrscheinliche fehlerhafte Bauteile zu identifizieren.
  • Die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung sind lediglich für beispielhafte Zwecke vorgesehen. Es können viele andere Änderungen, Modifizierungen und Anwendungen der Erfindung vorgenommen werden.

Claims (14)

1. Vorrichtung zum Detektieren von Störungen auf Grund der Verschlechterung von Dauermagneten in einem Motor in einem Fahrzeug, umfassend:
einen Monitor für durch Dauermagnet induzierte Spannung, der eine detektierte, durch Dauermagnet induzierte, Spannung des Motors bei einer vorgegebenen Drehzahl mißt; und
einen Prozessor, ausgestattet, um
die detektierte, durch Dauermagnet induzierte, Spannung mit einer Bezugsspannung vergleichen zu können, die eine durch Dauermagnet induzierte Spannung des Motors mit einem voll magnetisierten Dauermagneten bei der vorgegebenen Drehzahl widerspiegelt; und
die detektierte, durch Dauermagnet induzierte, Spannung unter Berücksichtigung der Bezugsspannung analysieren kann, um zu bestimmen, ob eine Charakteristik der detektierten, durch Dauermagnet induzierten, Spannung anzeigt, dass ein Bauteil des Motors fehlerhaft ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei welcher der Monitor für durch Dauermagnet induzierte Spannung Spulen an einem Ständer des Motors und einen Spannungsmesser aufweist, der mit den Spulen zur Detektion der durch Dauermagnet induzierten Spannung verbunden ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Prozessor ausgestattet ist, die detektierte, durch Dauermagnet induzierte, Spannung mit Bezug auf einen Übereinstimmungspunkt zu analysieren, der sich auf eine Position eines Dauermagneten in dem Motor bezieht.
4. Vorrichtung zum Identifizieren eines Bauteils, das fehlerhaft ist und die Verschlechterung eines Dauermagneten in einem Motor eines Fahrzeugs verursacht, wobei die Vorrichtung aufweist:
einen Prozessor, der:
ein erstes Signal aufnimmt, das eine Funktion einer ständigen Magnetisierung einer Anzahl von Dauermagneten in dem Motor ist; das erste Signal mit einem Bezugssignal, das eine Funktion einer permanenten Magnetisierung der Anzahl von Magneten in dem Motor vergleicht, wobei das Bezugssignal eine Höhe von Magnetisierung widerspiegelt, die erwartet wird, wobei die Anzahl von Dauermagneten in dem Motor voll magnetisiert ist;
eine Differenz zwischen dem ersten Signal und dem Bezugssignal analysiert, um ein fehlerhaftes Bauteil, das wahrscheinlich die Differenz verursacht, zu bestimmen.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Prozessor, der einen Diagnosekode einstellen kann, der das fehlerhafte Bauteil anzeigt.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen durch eine vorbestimmte Änderung von Reluktanz und magnetischer Stärke des Motors bewirkten Übereinstimmungspunkt.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine vorbestimmte Unregelmäßigkeit, die in einem von einem Läufer und einem Dauermagnet der Anzahl von Dauermagneten ausgebildet ist.
8. Verfahren zum Erkennen eines Bauteils, das fehlerhaft ist und eine Verschlechterung eines Dauermagneten in einem Motor eines Fahrzeugs verursacht, wobei das Verfahren die Schritte umfasst:
Detektieren eines ersten Signals, das eine Funktion einer ständigen Magnetisierung einer Anzahl von Dauermagneten in dem Motor ist;
Vergleichen des ersten Signals mit einem Bezugssignal, das eine Funktion der ständigen Magnetisierung der Anzahl von Magneten in dem Motor darstellt, wobei das Bezugssignal eine Höhe von Magnetisierung reflektiert, die erwartet wird, wobei die Anzahl von Dauermagneten in dem Motor vollmagnetisiert ist; und
Analysieren einer Differenz zwischen dem ersten Signal und dem Bezugssignal zur Bestimmung eines fehlerhaften Bauteils, das wahrscheinlich die Differenz bewirkt.
9. Verfahren nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch das Einstellen eines Diagnosekodes, der das fehlerhafte Bauteil anzeigt.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Signal eine durch Dauermagnet induzierte Spannung und das Bezugssignal eine durch Dauermagnet induzierte Spannung ist.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Signal einen Übereinstimmungspunkt und das Bezugssignal einen Übereinstimmungspunkt enthält.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Übereinstimmungspunkt des ersten Signals durch eine vorbestimmte Unregelmäßigkeit in dem Motor bestimmt wird.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die vorbestimmte Unregelmäßigkeit eine Änderung in einem von Reluktanz und magnetischer Stärke des Motors bewirkt.
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Signal durch Induzieren einer Spannung in einer einem Ständer des Motors benachbarten Spule detektiert wird.
DE10243219A 2001-09-17 2002-09-17 Vorrichtung und Verfahren zum Detektieren eines verschlechterten Dauermagnets Expired - Fee Related DE10243219B4 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/682,531 2001-09-17
US09/682,531 US6720792B2 (en) 2001-09-17 2001-09-17 Detection of demagnetization in a motor in an electric or partially electric motor vehicle

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE10243219A1 true DE10243219A1 (de) 2003-04-03
DE10243219B4 DE10243219B4 (de) 2006-06-14

Family

ID=24740109

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10243219A Expired - Fee Related DE10243219B4 (de) 2001-09-17 2002-09-17 Vorrichtung und Verfahren zum Detektieren eines verschlechterten Dauermagnets

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6720792B2 (de)
JP (1) JP3898107B2 (de)
CA (1) CA2403360A1 (de)
DE (1) DE10243219B4 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014004750A1 (de) * 2014-04-02 2015-10-08 Minebea Co., Ltd. Verfahren und Vorrichtung zur Prüfung der Magnetisierung des Rotormagneten eines Elektromotors
DE102017204645A1 (de) 2017-03-21 2018-09-27 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Erkennen eines Funktionszustandes eines elektrischen Motors
DE102009038251B4 (de) 2008-08-25 2020-07-23 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) Verfahren zum Bewerten von Permanentmagnetmotoren nach der Herstellung und während der Wartung

Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6591925B2 (en) * 2001-09-17 2003-07-15 Ford Global Technologies, Llc Adaptive demagnetization compensation for a motor in an electric or partially electric motor vehicle
US7075196B1 (en) * 2002-08-13 2006-07-11 Quicksilver Controls, Inc. Integrated resolver for high pole count motors
JP4223379B2 (ja) * 2003-12-10 2009-02-12 三菱電機株式会社 スイッチングデバイスの制御装置およびモーターの駆動回路の制御装置
US7441616B2 (en) * 2004-12-27 2008-10-28 Nissan Motor Co., Ltd. Generated power control system
GB2431441A (en) * 2005-10-22 2007-04-25 Jcb Transmissions Infinitely variable transmission with speed changing electric motor
US7543665B2 (en) * 2006-03-31 2009-06-09 Caterpillar Inc. Power system
EP1850461B1 (de) 2006-04-27 2016-04-27 Labriola, Donald P. Integrierter Drehmelder für Motoren mit hoher Polzahl
US7508154B1 (en) 2006-05-15 2009-03-24 Quicksilver Controls, Inc. Integrated motor and resolver including absolute position capability
ES2387221T3 (es) * 2007-03-23 2012-09-18 Vestas Wind Systems A/S Procedimiento para estimar el nivel de magnetización de uno o más imanes permanentes situados en uno o más rotores de imanes permanentes de un generador de turbina eólica y de una turbina eólica
WO2008116464A2 (en) * 2007-03-23 2008-10-02 Vestas Wind Systems A/S Method for establishing a wind turbine generator with one or more permanent magnet (pm) rotors, wind turbine nacelle and wind turbine
JP5080181B2 (ja) * 2007-09-14 2012-11-21 ファナック株式会社 磁極検出器付き同期電動機
US8095324B2 (en) * 2008-06-26 2012-01-10 Pratt & Whitney Canada Corp. Permanent magnet rotor crack detection
US7759966B2 (en) * 2008-08-25 2010-07-20 Gm Global Technology Operations, Inc. Methods and systems for evaluating permanent magnet motors
JP4762299B2 (ja) * 2008-12-10 2011-08-31 株式会社東芝 ドラム式洗濯機
US8610452B2 (en) * 2010-04-23 2013-12-17 Korea University Research And Business Foundation Apparatus and method for diagnosing permanent magnet demagnetization of permanent magnet synchronous motor, and apparatus for driving permanent magnet synchronous motor
JP5194083B2 (ja) * 2010-09-22 2013-05-08 山洋電気株式会社 電気機器の永久磁石の劣化判定方法及び装置
IT1402916B1 (it) * 2010-12-03 2013-09-27 Wilic Sarl Metodo per la verifica di un livello di magnetizzazione di magneti permanenti di una macchina elettrica e macchina elettrica
DE102011080005A1 (de) * 2011-02-16 2012-08-16 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Interlockschalter-Montagevorrichtung
JP5735305B2 (ja) * 2011-02-25 2015-06-17 Ntn株式会社 電気自動車
EP2518456A1 (de) * 2011-04-29 2012-10-31 ABB Technology AG Verfahren zur Entmagnetisierungsüberwachung
CN102866367B (zh) * 2011-07-04 2014-11-05 台达电子工业股份有限公司 退磁检测装置及其退磁检测方法
US20130033215A1 (en) * 2011-08-01 2013-02-07 Illinois Institute Of Technology Apparatus and method for permanent magnet electric machine condition monitoring
US20150022126A1 (en) * 2013-07-18 2015-01-22 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus for monitoring a permanent magnet electric machine
KR101551099B1 (ko) 2014-06-13 2015-09-08 현대자동차주식회사 모터 시스템의 고장 판정 방법
JP6761822B2 (ja) * 2015-06-16 2020-09-30 コヴィディエン リミテッド パートナーシップ ロボット外科用システムトルク変換検知
CN104965183B (zh) * 2015-07-27 2018-03-06 广东美的暖通设备有限公司 永磁无刷直流电机的退磁检测方法及装置
EP3282268A1 (de) 2016-08-09 2018-02-14 Rolls-Royce plc Verfahren und vorrichtung zur diagnose eines fehlerzustands einer elektrischen maschine
CN108872856B (zh) * 2018-07-16 2019-04-09 山东固特电气有限公司 发电机转子绕组状态检测装置及方法
DE102018121062A1 (de) * 2018-08-29 2020-03-05 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Speichenrotors für eine elektrische Maschine
CN114047441B (zh) * 2021-11-09 2024-04-30 常州隆耐智能装备有限公司 一种永磁同步电机一体化驱动控制系统及方法
US11872893B2 (en) * 2022-04-13 2024-01-16 GM Global Technology Operations LLC Propulsion system with rotor position estimation based on voltage signal

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3947764A (en) * 1974-08-05 1976-03-30 Ford Motor Company Method and apparatus for testing DC motors
JPS5239207B2 (de) 1974-09-30 1977-10-04
DE3605178A1 (de) * 1986-02-19 1987-08-20 Standard Elektrik Lorenz Ag Bewegungssensor
JPS63279131A (ja) 1987-05-12 1988-11-16 Toyota Central Res & Dev Lab Inc トルク検出装置
JP2645655B2 (ja) 1987-11-14 1997-08-25 株式会社日立ビルシステム 永久磁石同期電動機の制御装置
US4967123A (en) * 1990-01-30 1990-10-30 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Gyro control and monitor circuit
US5343970A (en) * 1992-09-21 1994-09-06 Severinsky Alex J Hybrid electric vehicle
JP3331734B2 (ja) 1993-05-18 2002-10-07 株式会社明電舎 回転電機の制御方式
JP2943657B2 (ja) 1994-08-02 1999-08-30 トヨタ自動車株式会社 突極型永久磁石モータの制御装置
US5751132A (en) * 1996-09-20 1998-05-12 Automeg, Inc. Electric motor monitoring circuit

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009038251B4 (de) 2008-08-25 2020-07-23 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) Verfahren zum Bewerten von Permanentmagnetmotoren nach der Herstellung und während der Wartung
DE102014004750A1 (de) * 2014-04-02 2015-10-08 Minebea Co., Ltd. Verfahren und Vorrichtung zur Prüfung der Magnetisierung des Rotormagneten eines Elektromotors
DE102017204645A1 (de) 2017-03-21 2018-09-27 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Erkennen eines Funktionszustandes eines elektrischen Motors

Also Published As

Publication number Publication date
US6720792B2 (en) 2004-04-13
JP3898107B2 (ja) 2007-03-28
DE10243219B4 (de) 2006-06-14
US20030055584A1 (en) 2003-03-20
JP2003199386A (ja) 2003-07-11
CA2403360A1 (en) 2003-03-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10243219B4 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Detektieren eines verschlechterten Dauermagnets
DE10243217B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Entmagnetisierungskompensation für einen Elektromotor
DE60033081T2 (de) Fehlererkennungssystem für ein Antriebssystem
DE10243222A1 (de) Anpassungsfähige Entmagnetisierungskompensation für einen Elektromotor
DE102007048996B4 (de) Steuersystem zum Steuern eines Leistungsgenerators mit Bestimmungsvorrichtung zur Erkennung, ob ein empfangener Befehlswert länger als eine zulässige Dauer unverändert geblieben ist
DE10243220B4 (de) Hybrid-Elektrofahrzeug und Entmagnetisierungskompensation dafür
DE102011006516A1 (de) Verfahren zum Betreiben einer elektrischen Maschine in einem Kurzschlussbetrieb
DE10218538A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Überwachung des Leistungsverlustes eines Magneten in einem Motor sowie Hybrid-Elektrofahrzeug
DE102009038245A1 (de) Verfahren und System zum Bewerten von Permanentmagnetmotoren
DE102020112679B4 (de) Fahrzeugantriebsvorrichtung
EP2510370B1 (de) Ermittlung des innenwiderstands einer batteriezelle einer traktionsbatterie, die mit einem steuerbaren motor/generator verbunden ist
DE102016221459A1 (de) Verfahren zur Bestimmung einer Drehwinkelposition einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine
DE102009038251B4 (de) Verfahren zum Bewerten von Permanentmagnetmotoren nach der Herstellung und während der Wartung
DE102017007422A1 (de) Verfahren zum Ermitteln von Fertigungstoleranzen einer elektrischen Maschine
WO2013010790A2 (de) Verfahren zum betreiben eines elektrischen netzes und vorrichtung zum steuern eines elektrischen netzes
DE10160984A1 (de) Verfahren zur Erfassung der Motorbereitschaft und Fahrzeug mit Hybridantrieb
DE102009018429A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Detektieren eines nicht ausreichenden Phasenstroms bei einem Permanentmagnetsynchronmotor
DE102007005241A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Vorhersage einer Startfähigkeit eines Verbrennungsmotors
DE102013212096A1 (de) Fahrzeugsystem zum auswerten eines spannungswandlers
WO2019174804A1 (de) Verfahren zum erkennen eines fehlerzustands einer elektrischen maschine
DE102014211881A1 (de) Verfahren zur Überprüfung einer Lage eines Rotors einer elektrischen Maschine
DE102007057561A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Momentenermittlung für einen Elektroantrieb
DE102017222842A1 (de) Verfahren zur Bestimmung eines Polradwinkels einer elektrischen Maschine in einem Kraftfahrzeug
DE102017222843A1 (de) Verfahren zum Betreiben eines Ladereglers für einen elektrischen Speicher in einem Kraftfahrzeug
DE102017003343A1 (de) Diagnoseverfahren

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8364 No opposition during term of opposition
8328 Change in the person/name/address of the agent

Representative=s name: EFFERT UND KOLLEGEN, 12487 BERLIN

8328 Change in the person/name/address of the agent

Representative=s name: WABLAT-LANGE-KARTHAUS, 14129 BERLIN

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee