DE10322959A1 - Diagnoseverfahren für eine Elektroantriebs-Vorrichtung - Google Patents
Diagnoseverfahren für eine Elektroantriebs-VorrichtungInfo
- Publication number
- DE10322959A1 DE10322959A1 DE10322959A DE10322959A DE10322959A1 DE 10322959 A1 DE10322959 A1 DE 10322959A1 DE 10322959 A DE10322959 A DE 10322959A DE 10322959 A DE10322959 A DE 10322959A DE 10322959 A1 DE10322959 A1 DE 10322959A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- drive device
- electric drive
- value
- signal
- torque
- 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
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P29/00—Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
-
- 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
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
Abstract
Diagnoseverfahren für eine Elektroantriebs-Vorrichtung. Ein Verfahren und eine Elektroantriebs-Vorrichtung 10, die gemäß dem Verfahren operiert, werden beeitgestellt. Insbesondere weist die Antriebs-Vorrichtung 10 einen Diagnose-Bereich 18, der ein Spannungssignal, das an eine elektrische Maschine 28 übertragen wird, und ein Spannungssignal, das unter Verwendung eines Führungsgrößen-Signals 33 eines Soll-Drehmoments ausgewählt wird, vergleicht, und welcher Diagnose-Bereich eine Diagnose der Elektroantriebs-Vorrichtung 10, basierend auf den Vergleich hin, bereitstellt, das derart wirkt, dass einem Nutzer der Antriebs-Vorrichtung eine Positiv-Anzeige bereitgestellt wird.
Description
- Die Erfindung betrifft im Allgemeinen ein Diagnoseverfahren zum Ermitteln, ob eine Elektroantriebs-Vorrichtung einen Soll-Drehmoment-Betrag erzeugt, und eine Elektroantriebs- Vorrichtung, die das Verfahren ausführt, und insbesondere eine Elektroantriebs-Vorrichtung, die ein Paar von Signalen oder Werten vergleicht, um zu ermitteln, ob die Vorrichtung einen Soll-Drehmoment-Betrag erzeugt.
- Elektroantriebs-Vorrichtungen werden in einer breiten Vielzahl von Anwendungen genutzt, die eine selektive Drehmoment-Erzeugung erfordern. Beispiele solcher Anwendungen weisen auf, sind aber nicht beschränkt auf, das Herstellen oder Erzeugen eines Teils oder das Bewirken eines selektiven Antriebs. Es ist wünschenswert zu gewährleisten oder zu ermitteln, dass bzw. ob diese Elektroantriebs-Vorrichtungen einen erforderlichen Soll-Drehmoment-Betrag bereitstellen.
- Ein Verfahren zum Erhöhen der Wahrscheinlichkeit, dass ein Soll-Drehmoment-Betrag von einer Elektroantriebs-Vorrichtung erzeugt wird, weist die Anwendung eines Elektrischer-Strom- Reglers auf, welcher Regler ein zuvor zur elektrischen Maschine oder zum Drehmoment-Generator übertragenes gemessenes Signal empfängt, das das von der elektrischen Maschine erforderte Drehmoment darstellt. Insbesondere subtrahiert der Stromregler dieses empfangene Signal von einem zweiten Signal, welches das gegenwärtige Soll- oder Führungs-Drehmoment darstellt. Der Regler nutzt diese Differenz bzw. den Änderungswert, um ein Spannungssignal zu erzeugen, das verwendet wird, um ein Drehmoment-Steuersignal zu erzeugen, das zur elektrischen Maschine übertragen wird und derart wirkt, dass die elektrische Maschine diesen bestimmten Soll-Drehmoment-Betrag erzeugt. Der Stromregler neigt daher dazu, die elektrische Maschine dazu zu bringen, einen Soll-Drehmoment-Betrag zu erzeugen.
- Während durch dieses Verfahren die Wahrscheinlichkeit der Erzeugung eines unerwünschten Drehmoments verringert wird, ist die Möglichkeit eines unerwünschten Betriebs nicht vollständig beseitigt. Dieses Verfahren gewährleistet ferner nicht, dass solch eine unerwünschter Betrieb rechtzeitig von einem Bediener oder einem Benutzer der Elektroantriebs- Vorrichtung erkannt wird, da der Elektrischer-Strom-Regler weder die Art des Betriebs der Elektroantriebs-Vorrichtung identifiziert noch diese dem Nutzer bekannt macht.
- Erfindungsgemäß werden eine relativ effiziente Ermittlung des von einer Elektroantriebs-Vorrichtung erzeugten Drehmoment- Betrags und ferner die selektive Erzeugung eines Positiv- Anzeige- oder -Diagnose-Rückkopplungssignals ermöglicht, das den Betriebszustand der Elektroantriebs-Vorrichtung kennzeichnet, wodurch es einem Bediener oder Nutzer der Elektroantriebs-Vorrichtung möglich ist, in dem Fall, dass die Elektroantriebs-Vorrichtung einen unerwünschten Drehmoment- Betrag erzeugt, eine beliebige Aktion durchzuführen.
- Eine Elektroantriebs-Vorrichtung ist so vorgesehen, dass sie bestimmte Merkmale/Eigenschaften hat, durch die einige oder alle der vorher dargestellten Nachteile der Antriebsvorrichtungen gemäß dem Stand der Technik überwunden werden.
- Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zum schnellen und effizienten Ermitteln, ob eine Elektroantriebs-Vorrichtung einen Soll-Drehmoment-Betrag bereitstellt, bereitgestellt.
- Ferner ist eine Elektroantriebs-Vorrichtung vorgesehen, die selektiv einen bestimmten Drehmoment-Betrag erzeugt und ferner eine Positiv-Anzeige oder ein Positiv-Rückkopplungssignal bereitstellt, wenn die Vorrichtung ein Drehmoment in einer unerwünschten Weise erzeugt.
- Gemäß der Lehre eines nicht einschränkenden Ausführungsbeispiels der Erfindung wird eine Elektroantriebs-Vorrichtung geschaffen. Insbesondere weist die Elektroantriebs-Vorrichtung einen Drehmoment-Generator; eine mit dem Drehmoment- Generator gekoppelte Wechselrichter (Inverter)-Vorrichtung; einen mit der Wechselrichter-Vorrichtung gekoppelten Stromregler und einen mit dem Stromregler gekoppelten Steuerschaltkreis auf, wobei der Steuerschaltkreis ein Drehmoment-Anforderungssignal empfängt, und als Antwort auf das empfangene Drehmoment-Anforderungssignal wählt der Steuerschaltkreis einen bestimmten Wert aus und erzeugt für die Wechselrichter-Vorrichtung ein Signal, das derart wirkt, dass die Wechselrichter-Vorrichtung ein Spannungssignal mit einer bestimmten Eigenschaft in der Amplitude und im Phasenwinkel erzeugt, wobei der Steuerschaltkreis ferner zumindest eine der Eigenschaften des Spannungssignals mit dem ausgewählten bestimmten Wert vergleicht und basierend auf den Vergleich hin ein Signal erzeugt, das das Vorliegen des Erzeugens eines unerwünschten Drehmoments kennzeichnet.
- Gemäß den Lehren eines zweiten nicht einschränkenden Ausführungsbeispiels der Erfindung wird eine Elektroantriebs- Vorrichtung geschaffen, die einen Drehmoment-Abbildungs- Bereich aufweist, der eine Anforderung eines bestimmten Drehmoments empfängt und diese Anforderung des bestimmten Drehmoments verwendet, um einen elektrischen Strom mit einem bestimmten Wert zu erzeugen; einen Modell-Bereich, der die Anforderung eines bestimmten Drehmoments empfängt und die empfangene Drehmomentanforderung verwendet, um eine Spannung mit einem bestimmten Wert zu erzeugen; einen Stromregler, der ein elektrisches Stromsignal mit einem Wert empfängt, der im Wesentlichen gleich dem Wert des elektrischen Stroms ist, und welcher Regler als Antwort auf den Empfang des bestimmten elektrischen Spannungssignals ein zweites Spannungssignal mit einem bestimmten zweiten Wert erzeugt; und einen Diagnosebereich, der mit dem Stromregler und dem Modell- Bereich gekoppelt ist und den bestimmten Spannungswert mit dem zweiten Spannungswert vergleicht, und der das Vorliegen eines vorbestimmten Betriebszustands basierend auf den Vergleich hin ermittelt.
- Gemäß einem dritten nicht einschränkenden Ausführungsbeispiel der Erfindung wird ein Verfahren zum Ermitteln des Vorliegens eines bestimmten Betriebszustands einer Elektroantriebs-Vorrichtung des Typs bereitgestellt, der eine Anforderung eines bestimmten Drehmoments empfängt und die empfangene Anforderung des bestimmten Drehmoments verwendet, um ein Spannungssignal zu erzeugen. Insbesondere weist das Verfahren die Schritte des Zuordnens der Drehmoment-Anforderung zu einer zweiten Spannungs-Führungsgröße; des Vergleichens der erzeugten Spannungs-Führungsgröße mit der zweiten Spannungs- Führungsgröße; des Ermittelns des Vorliegens eines bestimmten Betriebszustands der Elektroantriebs-Vorrichtung basierend auf den Vergleich hin; und des automatischen Deaktivierens der Elektroantriebs-Vorrichtung auf das ermittelte Vorliegen des bestimmten Betriebszustands hin auf.
- Diese und andere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden offensichtlich beim Lesen der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung des bevorzugen Ausführungsbeispiels der Erfindung und unter Bezugnahme auf die folgende Figur.
- Fig. 1 zeigt ein Blockdiagramm einer Elektroantriebs- Vorrichtung, die gemäß den Lehren des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung hergestellt ist.
- Bezugnehmend nun auf Fig. 1 ist eine Elektroantriebs-Vorrichtung 10 gezeigt, die gemäß den Lehren des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung ausgeführt ist. Insbesondere weist die Elektroantriebs-Vorrichtung 10 einen Steuerschaltkreis 12 auf, der unter Steuerung eines gespeicherten Programms betrieben werden kann, und der im Wege eines Beispiels und nicht der Einschränkung eine kommerziell verfügbare Prozessor-Vorrichtung aufweisen kann. Der Steuerschaltkreis 12 weist einen Drehmoment-Abbildungs- Bereich 14, einen Modell-Bereich 16 und einen Prüf- oder Konsistenz/Diagnose-Bereich 18 auf. Es ist zu bemerken, dass jeder dieser Bereiche 14, 16, 18 in Software implementiert sein kann und im Betrieb resident im Steuerschaltkreis 12 vorhanden sein kann, und dass bei einem nicht einschränkenden Ausführungsbeispiel der Bereich 18 außerhalb des Steuerschaltkreises 12 vorhanden sein kann. Es sollte ferner zu erkennen sein, dass der Steuerschaltkreis 12 mit einer Energiequelle (nicht gezeigt) physikalisch gekoppelt und wirkgekoppelt sein kann und gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren selektiv so wirkt, dass die Energiequelle selektiv Energie entlang des Ausgabe-Busses 50 ausgibt.
- Die Elektroantriebs-Vorrichtung 10 weist ferner einen Elektrischer-Strom-Regler 20, einen Pulsbreitenmodulator oder eine Modulations-Einrichtung 22, einen mittels des Busses 25 mit der Pulsbreitenmodulations-Vorrichtung 22 gekoppelten Wechselrichter 24 und eine mittels des Busses 27 mit dem Wechselrichter 24 und dem Steuerschaltkreis 12 gekoppelte elektrische Maschine oder Drehmoment-Generator 28 auf. Die Maschine 28 weist eine selektiv bewegbare Welle oder ein selektiv bewegbares Teil 29 auf und kann in einem nicht einschränkenden Ausführungsbeispiel der Erfindung eine herkömmliche Motor-Vorrichtung aufweisen. Bereiche 14 und 16 sind mit dem Eingangs-Bus 31 und dem Wechselrichter 24 wirkgekoppelt, und die Pulsbreitenmodulations-Vorrichtung 22 kann zum Zwecke der Zusammenarbeit eine "Wechselrichter (Inverter)-Vorrichtung" aufweisen.
- Insbesondere rotiert das Teil 29 im Betrieb selektiv, wodurch ein Drehmoment erzeugt wird, wenn die elektrische Maschine 28 elektrische Energie empfängt oder mit Energie versorgt wird oder durch den Empfang elektrischer Energie aktiviert wird, die unter Verwendung des Busses 27 zur elektrischen Maschine 28 übertragen wird. Wie gezeigt, ist der Elektrischer-Strom- Regler 20 mittels des Busses 52 mit dem Pulsbreitenmodulator 22 physikalisch gekoppelt und wirkgekoppelt und mittels des Busses 50 mit dem Steuerschaltkreis 12 physikalisch gekoppelt und wirkgekoppelt. Der Steuerschaltkreis 12 ist ferner eingerichtet, ein Drehmoment-Anforderungssignal 33 unter Verwendung des Busses 31 zu empfangen, und ist mittels des Diagnose- oder Rückkopplungs-Signal-Generatorbereichs 18 physikalisch und elektrisch mit dem Bus 52 gekoppelt. Bei einem nicht einschränkenden Ausführungsbeispiel der Erfindung muss die Vorrichtung 10 keine Maschine 28 aufweisen, sondern ist selektiv betreibbar und kann an eine Vielzahl von Drehmoment erzeugenden Maschinen angeschlossen werden.
- Insbesondere weist der Drehmoment-Abbildungs-Bereich 14 eine Tabelle auf, die eindeutig Soll- oder Anforderungs-Drehmomentbeträge, wie beispielsweise und ohne Einschränkung den mittels eines auf dem Bus 31 auftretenden Signals 33 dargestellten Drehmoment-Betrag, einem bestimmten entsprechenden Betrag eines elektrischen Stroms zu, der von der elektrischen Die elektrische Maschine 28 benötigt wird (beispielsweise zu ihm zu übertragen ist), um diese jeweiligen Soll-Drehmomentbeträge zu erzeugen (beispielsweise weist jeder gespeicherte Soll-Drehmoment-Betrag einen entsprechenden Betrag eines elektrischen Stroms auf, der ihm eindeutig zugeordnet ist). Bei einem nicht einschränkenden Ausführungsbeispiel kann diese Tabelle mittels Testens oder Kalibrierens der elektrischen Maschine 28 erzeugt werden. Ein empfangenes Drehmoment- Führungssignal 33 mit einem Drehmomentwert, der nicht in der Drehmoment-Zuordnungstabelle enthalten ist, wird so angewendet, dass ein Wert eines elektrischen Stroms mittels eines mathematischen Interpolationsverfahrens ausgewählt wird. D. h. die Werte des elektrischen Stroms, die dem nächst höheren und nächst niedrigeren tatsächlich gespeicherten Drehmomentwert zugeordnet sind, werden verwendet, um für das empfangene Signal 33 mittels der Interpolation einen Wert eines elektrischen Stroms auszuwählen. Alternativ wird der im Drehmoment-Abbildungs-Bereich 14 gespeicherte Drehmoment, der dem Wert des eingegebenen Drehmomentsignals 33 "am nächsten liegt", ausgewählt, und der diesem ausgewählten und gespeicherten Drehmomentwert zugeordnete Wert des elektrischen Stroms wird im nachstehend beschriebenen Verfahren verwendet.
- Der Modell-Bereich 16 weist eine Tabelle auf, in der Soll- Drehmomentbeträge oder Anforderungs-Drehmomentbeträge, wie beispielsweise und ohne Einschränkung der durch das Signal 33 dargestellte Drehmoment-Betrag, einem bestimmten entsprechenden Betrag einer Spannung zugeordnet sind, welche Spannung vom Stromregler 20 auszugeben ist, um der elektrischen Maschine 28 zu ermöglichen, die jeweiligen Soll- Drehmomentbeträge zu erzeugen (beispielsweise weist jeder Soll-Drehmoment-Betrag einen entsprechenden Spannungsbetrag auf, der ihm eindeutig zugeordnet ist). Bei einem nicht einschränkenden Ausführungsbeispiel kann diese Tabelle mittels Testens oder Kalibrierens des Stromreglers 20 und der elektrischen Maschine 28 erzeugt werden. Ein Drehmoment- Anforderungssignal, wie beispielsweise mittels des Signals 33 dargestellt, mit einem Wert, der nicht im Modell-Bereich 16 vorhanden ist, wird so angewendet, dass ein Spannungssignal mittels des mathematischen Interpolationsverfahrens ausgewählt wird. D. h. die dem nächst höheren und nächst niedrigeren tatsächlich gespeichertem Drehmomentwert zugeordneten Spannungswerte werden verwendet, um für das empfangene Signal 33 einen Spannungswert mittels der Interpolation auszuwählen. Alternativ wird der gespeicherte Drehmomentwert, der dem Wert des eingegebenen Drehmomentsignals 33 "am nächsten liegt", im Modell-Bereich 16 ausgewählt, und die zugeordnete Spannung des ausgewählten und gespeicherten Drehmomentwertes wird im nachstehend beschriebenen Verfahren verwendet.
- Im Betrieb wird das einen bestimmten Betrag eines Soll-Drehmoments spezifizierende Signal 33 von einem Nutzer oder Bediener der Elektroantriebs-Vorrichtung 10 zum Steuerschaltkreis 12 übertragen und diesem Steuerschaltkreis eingegeben. Das Eingabesignal 33 wird dann vom Steuerschaltkreis 12 verwendet, um auf den Drehmoment-Abbildungs-Bereich 14 zuzugreifen, wodurch ein bestimmter Betrag oder Wert eines elektrischen Stroms ausgewählt wird, der unter Verwendung des Busses 27 zur elektrischen Maschine 28 zu übertragen ist, um die elektrische Maschine 28 dazu zu bringen, den Soll-Drehmoment- Betrag zu erzeugen. Das Drehmoment-Anforderungssignal wird ferner dem Modell-Bereich 16 eingegeben, und der Modell- Bereich 16 verwendet das empfangene Drehmoment-Anforderungssignal 33, um einen Spannungswert auszuwählen und/oder ein Spannungssignal mit diesem Wert zu erzeugen, das vom Stromregler 20 auszugeben ist, was notwendig ist, um die Erzeugung eines Soll-Drehmoment-Betrags auszulösen.
- Ein Stromsignal mit einem Wert, der gleich dem Stromwert ist, der aus dem Drehmoment-Abbildungs-Bereich 14 ausgewählt ist, wird dann von der Energiequelle (nicht gezeigt) bereitgestellt und kann unter Verwendung des Busses 50 zum Stromregler 20 übertragen werden. Der Stromregler 20 verwendet dann das empfangene elektrische Stromsignal, um ein Spannungssignal zu erzeugen und das Spannungssignal unter Verwendung des Busses 52 zum Pulsbreitenmodulator 22 zu übertragen. Der Pulsbreitenmodulator 22 moduliert dann das empfangene Spannungssignal und überträgt das modulierte Spannungssignal unter Verwendung des Busses 25 zum Wechselrichter 24.
- Der Wechselrichter 24 legt dann das empfangene Spannungssignal an die elektrische Maschine 28 unter Verwendung des Busses 27 an, wodurch ein elektrisches Stromsignal erzeugt wird, das derart wirkt, dass die elektrische Maschine 28 einen Soll-Drehmoment-Betrag erzeugt. Das vom Wechselrichter 24 ausgegebene elektrisches Stromsignal wird ferner mittels des Busses 27 zum Stromregler 20 übertragen, wodurch es dem Stromregler 20 ermöglicht wird zu gewährleisten, dass das nächste empfangene elektrische Stromsignal mittels dieses Signals modifiziert wird, wodurch eine Erzeugung eines beliebigen unerwünschten Drehmoments durch die elektrische Maschine 28 effizient korrigiert wird. Zusätzlich wird das vom Stromregler 20 erzeugte Spannungssignal unter Verwendung des Busses 52 zum Diagnose-Bereich 18 übertragen, in welchem Bereich der Wert dieses Spannungssignals mit dem vom Modell- Bereich 16 identifizierten/erzeugten Spannungswert verglichen wird. Sollten sich diese verglichenen Spannungswerte um mindestens einen bestimmten Betrag unterscheiden, wird für eine selektiv mit Energie versorgbare oder aktivierbare Positiv-Rückkopplungs-Vorrichtung vom Steuerschaltkreis 12ein Diagnosesignal erzeugt, das derart wirkt, dass die Positiv-Rückkopplungs-Vorrichtung aktiviert und ein Bediener oder Benutzer der Vorrichtung 10 benachrichtigt wird, dass in der Vorrichtung 10 ein bestimmter Betriebszustand auftritt (beispielsweise ein Zustand, in dem ein unerwünschter Drehmoment-Betrag erzeugt wird). Beispiele solch einer Positiv-Rückkopplungs-Vorrichtung können im Wege eines Beispiels und ohne Einschränkung eine selektiv mit Energie versorgbare Leuchteneinrichtung und/oder eine selektiv mit Energie versorgbare Audio-Einrichtung aufweisen. Zusätzlich oder alternativ kann der Steuerschaltkreis 12 ferner automatisch (d. h. ohne das Eingreifen eines Nutzers) die elektrische Maschine 28 deaktivieren, wenn sich die Vorrichtung 10 in solch einem Betriebszustand befindet. Bei einem nicht einschränkenden Ausführungsbeispiel besteht dieser bestimmte Zustand, wenn die Differenz zwischen dem vom Modell-Bereich 16 identifizierten Spannungswert und dem vom Stromregler 20 erzeugten Spannungswert des Signals gleich oder größer als 10% des vom Modell-Bereich 16 identifizierten oder ausgewählten Wertes ist. Alternativ können andere Schwellenwerte verwendet werden. Auf diese Weise wird dem Nutzer eine sichere Anzeige der Erzeugung eines unerwünschten Drehmoment-Betrags von der Maschine 28 geboten, und die elektrische Maschine 28 kann automatisch (d. h. ohne das Eingreifen eines Nutzers) deaktiviert werden. Ein nicht einschränkendes Verfahren, das verwendet werden kann, um die elektrische Maschine 28 automatisch zu deaktivieren, ist solch eines, den Steuerschaltkreis 22 dazu zu bringen, dass verhindert wird, dass unter Verwendung des Busses 50 zur elektrischen Maschine 28 elektrische Energie übertragen wird.
- Es ist anzumerken, dass die Erfindung nicht auf die oben dargestellte exakte Anordnung oder das oben dargestellte exakte Verfahren beschränkt ist, sondern dass verschiedene Änderungen und Modifikationen durchgeführt werden können, ohne sich vom Geist und Umfang der Erfindungen, wie ferner in den folgenden Ansprüchen dargelegt, zu entfernen. Ferner können bei anderen nicht einschränkenden Ausführungsbeispielen die im Modell-Bereich 16 vorhandenen Daten alternativ Daten vom Typ des Spannungsphasenwinkels aufweisen, und die vom Stromregler 20 erlangten und zum Modell-Bereich 16 übertragenen Daten können ebenfalls alternativ Spannungsphasenwinkel-Daten aufweisen. Ferner kann bei wiederum einem anderen nicht einschränkenden Ausführungsbeispiel der Steuerschaltkreis 12 die Erzeugung eines unerwünschten Drehmoment-Betrags ermitteln, indem bestimmte unerwünschte Schwingungsanteile oder ein bestimmter Betrag einer Ungleichgewicht (imbalance) der Vorrichtung 18 (beispielsweise mittels Verwendung von Schwingungssensoren [nicht gezeigt]) identifiziert werden, wodurch das Erfordernis für den Modell-Bereich 16 beseitigt ist. Bei diesem nicht einschränkenden "Ungleichgewichts (unbalance) -Erfassungs"-Ausführungsbeispiel kann der Drehmoment- Abbildungs-Bereich 14 ferner verwendet werden, um die für den Stromregler 20 erforderliche Strom-Führungsgröße zu ermitteln.
Claims (19)
1. Elektroantriebs-Vorrichtung, aufweisend:
einen Drehmoment-Generator (28);
eine mit dem Drehmoment-Generator (28) gekoppelte Wechselrichter-Vorrichtung (24);
einen mit der Wechselrichter-Vorrichtung (24) gekoppelten Stromregler (20); und
einen mit dem Stromregler (20) gekoppelten Steuerschaltkreis (12),
wobei der Steuerschaltkreis (12) ein Drehmoment- Anforderungssignal (33) empfängt, und als Antwort auf das empfangene Drehmoment-Anforderungssignal (33) wählt der Steuerschaltkreis (12) einen bestimmten Wert aus und erzeugt ein Signal für die Wechselrichter-Vorrichtung (24), welches Signal derart wirkt, dass die Wechselrichter- Vorrichtung (24) ein Spannungssignal mit einer bestimmten Amplituden-Eigenschaft und einer bestimmten Phasenwinkel- Eigenschaft erzeugt, wobei der Steuerschaltkreis (12) ferner zumindest eine der Eigenschaften des Spannungssignals mit dem ausgewählten bestimmten Wert vergleicht und basierend auf den Vergleich hin ein Signal erzeugt, das die Erzeugung eines unerwünschten Drehmoments kennzeichnet.
einen Drehmoment-Generator (28);
eine mit dem Drehmoment-Generator (28) gekoppelte Wechselrichter-Vorrichtung (24);
einen mit der Wechselrichter-Vorrichtung (24) gekoppelten Stromregler (20); und
einen mit dem Stromregler (20) gekoppelten Steuerschaltkreis (12),
wobei der Steuerschaltkreis (12) ein Drehmoment- Anforderungssignal (33) empfängt, und als Antwort auf das empfangene Drehmoment-Anforderungssignal (33) wählt der Steuerschaltkreis (12) einen bestimmten Wert aus und erzeugt ein Signal für die Wechselrichter-Vorrichtung (24), welches Signal derart wirkt, dass die Wechselrichter- Vorrichtung (24) ein Spannungssignal mit einer bestimmten Amplituden-Eigenschaft und einer bestimmten Phasenwinkel- Eigenschaft erzeugt, wobei der Steuerschaltkreis (12) ferner zumindest eine der Eigenschaften des Spannungssignals mit dem ausgewählten bestimmten Wert vergleicht und basierend auf den Vergleich hin ein Signal erzeugt, das die Erzeugung eines unerwünschten Drehmoments kennzeichnet.
2. Elektroantriebs-Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der
bestimmte Wert einen Spannungswert aufweist.
3. Elektroantriebs-Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der
bestimmte Wert einen Phasenwinkel-Wert aufweist.
4. Elektroantriebs-Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die
Elektroantriebs-Vorrichtung (10) eine mit dem
Steuerschaltkreis (12) gekoppelte Positiv-Rückkopplungs-
Vorrichtung aufweist, die mittels des vom
Steuerschaltkreis (12) erzeugten Signals selektiv
aktiviert wird.
5. Elektroantriebs-Vorrichtung gemäß Anspruch 4, wobei das
Signal vom Steuerschaltkreis (12) nur dann erzeugt wird,
wenn die Differenz zwischen der zumindest einen
Eigenschaft des Spannungssignals und dem ausgewählten
bestimmten Wert größer als ein vorbestimmter Wert ist.
6. Elektroantriebs-Vorrichtung gemäß Anspruch 5, wobei der
vorbestimmte Wert etwa 10% des ausgewählten bestimmten
Wertes beträgt.
7. Elektroantriebs-Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die
Positiv-Rückkopplungs-Vorrichtung einen Audio-Generator
aufweist.
8. Elektroantriebs-Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die
Positiv-Rückkopplungs-Vorrichtung einen Bildgenerator
(visual generator) aufweist.
9. Elektroantriebs-Vorrichtung, aufweisend:
einen Drehmoment-Abbildungs-Bereich (14), der eine Anforderung eines vorbestimmten Drehmoments empfängt, und der die Anforderung des vorbestimmten Drehmoments verwendet, um einen elektrischen Strom mit einem vorbestimmten Wert zu erzeugen;
einen Modell-Bereich (16), der die Anforderung des vorbestimmten Drehmoments empfängt, und der die Anforderung des vorbestimmten Drehmoments verwendet, um einen vorbestimmten Spannungswert zu erzeugen;
einen Stromregler (20), der ein elektrisches Stromsignal mit einem im Wesentlichen dem vorbestimmten Wert des elektrischen Stroms gleichen Wert empfängt, und der als Antwort auf den Empfang des vorbestimmten elektrischen Stromsignals ein zweites Spannungssignal mit einem vorbestimmten zweiten Spannungswert erzeugt; und
einen mit dem Stromregler (20) und dem Modell-Bereich (16) gekoppelten Diagnose-Bereich (18), der den vorbestimmten Spannungswert mit dem vorbestimmten zweiten Wert vergleicht, und der das Vorliegen eines bestimmten Zustands basierend auf den Vergleich hin ermittelt.
einen Drehmoment-Abbildungs-Bereich (14), der eine Anforderung eines vorbestimmten Drehmoments empfängt, und der die Anforderung des vorbestimmten Drehmoments verwendet, um einen elektrischen Strom mit einem vorbestimmten Wert zu erzeugen;
einen Modell-Bereich (16), der die Anforderung des vorbestimmten Drehmoments empfängt, und der die Anforderung des vorbestimmten Drehmoments verwendet, um einen vorbestimmten Spannungswert zu erzeugen;
einen Stromregler (20), der ein elektrisches Stromsignal mit einem im Wesentlichen dem vorbestimmten Wert des elektrischen Stroms gleichen Wert empfängt, und der als Antwort auf den Empfang des vorbestimmten elektrischen Stromsignals ein zweites Spannungssignal mit einem vorbestimmten zweiten Spannungswert erzeugt; und
einen mit dem Stromregler (20) und dem Modell-Bereich (16) gekoppelten Diagnose-Bereich (18), der den vorbestimmten Spannungswert mit dem vorbestimmten zweiten Wert vergleicht, und der das Vorliegen eines bestimmten Zustands basierend auf den Vergleich hin ermittelt.
10. Elektroantriebs-Vorrichtung gemäß Anspruch 9, wobei der
bestimmte Zustand nur dann als vorliegend ermittelt wird,
wenn die Differenz zwischen dem bestimmten Spannungswert
und dem bestimmten zweiten Spannungswert einen bestimmten
Zustands-Schwellenwert überschreitet.
11. Elektroantriebs-Vorrichtung gemäß Anspruch 10, wobei der
bestimmte Schwellenwert etwa 10% des bestimmten
Spannungswertes beträgt.
12. Elektroantriebs-Vorrichtung gemäß Anspruch 11, wobei der
Diagnose-Bereich (18) eine Positiv-Anzeige eines
unerwünschten Zustands bereitstellt.
13. Elektroantriebs-Vorrichtung gemäß Anspruch 12, wobei die
Positiv-Anzeige eine Versorgung einer Leuchte mit
elektrischer Energie aufweist.
14. Elektroantriebs-Vorrichtung gemäß Anspruch 12, wobei die
Positiv-Anzeige das Versorgen einer Audio-Einrichtung mit
elektrischer Energie aufweist.
15. Elektroantriebs-Vorrichtung gemäß Anspruch 12, ferner
aufweisend eine selektiv aktivierbare Maschine, und wobei
der Diagnose-Bereich (18) die Maschine auf die Erfassung
des bestimmten Zustands hin deaktiviert.
16. Verfahren zum Ermitteln des Vorliegens eines bestimmten
Betriebszustands einer Elektroantriebs-Vorrichtung (10)
des Typs, der eine bestimmte Drehmoment-Anforderung
empfängt, und der die empfangene bestimmte Drehmoment-
Anforderung verwendet, um eine Spannungs-Führungsgröße zu
erzeugen, wobei das Verfahren die Schritte aufweist:
Zuordnen der Drehmoment-Anforderung (33) einer zweiten Spannungs-Führungsgröße;
Vergleichen der erzeugten Spannungs-Führungsgröße mit der zweiten Spannungs-Führungsgröße;
Ermitteln des Vorliegens eines bestimmten Betriebszustands der Elektroantriebs-Vorrichtung (10) basierend auf diesen Vergleich hin; und
automatisches Deaktivieren der Elektroantriebs-Vorrichtung (10) auf das Ermitteln des Vorliegens des bestimmten Betriebszustands hin.
Zuordnen der Drehmoment-Anforderung (33) einer zweiten Spannungs-Führungsgröße;
Vergleichen der erzeugten Spannungs-Führungsgröße mit der zweiten Spannungs-Führungsgröße;
Ermitteln des Vorliegens eines bestimmten Betriebszustands der Elektroantriebs-Vorrichtung (10) basierend auf diesen Vergleich hin; und
automatisches Deaktivieren der Elektroantriebs-Vorrichtung (10) auf das Ermitteln des Vorliegens des bestimmten Betriebszustands hin.
17. Verfahren gemäß Anspruch 16, ferner aufweisend den
Schritt des Bereitstellens einer Positiv-Anzeige auf das
Ermitteln des Vorliegens des bestimmten Betriebszustands
hin.
18. Verfahren gemäß Anspruch 17, wobei der Schritt des
Bereitstellens einer Positiv-Anzeige den Schritt des
Versorgens einer Leuchte mit elektrischer Energie
aufweist.
19. Verfahren gemäß Anspruch 17, wobei der Schritt des
Bereitstellens einer Positiv-Anzeige den Schritt des
Aktivierens einer Audio-Einrichtung aufweist.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US10/063868 | 2002-05-21 | ||
US10/063,868 US6933692B2 (en) | 2002-05-21 | 2002-05-21 | Diagnostic method for an electric drive assembly |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10322959A1 true DE10322959A1 (de) | 2003-12-11 |
DE10322959B4 DE10322959B4 (de) | 2018-07-19 |
Family
ID=29547823
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE10322959.0A Expired - Fee Related DE10322959B4 (de) | 2002-05-21 | 2003-05-21 | Elektroantriebs-Vorrichtung und Diagnoseverfahren hierfür |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6933692B2 (de) |
JP (1) | JP2004005658A (de) |
DE (1) | DE10322959B4 (de) |
Families Citing this family (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4697017B2 (ja) * | 2006-04-14 | 2011-06-08 | 株式会社デンソー | 多相回転電機の制御装置 |
US8818676B2 (en) * | 2006-05-02 | 2014-08-26 | GM Global Technology Operations LLC | Redundant Torque Security Path |
US8140206B2 (en) * | 2008-09-15 | 2012-03-20 | Caterpillar Inc. | Engine load management for traction vehicles |
US8253357B2 (en) * | 2008-09-15 | 2012-08-28 | Caterpillar Inc. | Load demand and power generation balancing in direct series electric drive system |
US20100065356A1 (en) * | 2008-09-15 | 2010-03-18 | Caterpillar Inc. | Electric powertrain for off-highway trucks |
US7996163B2 (en) * | 2008-09-15 | 2011-08-09 | Caterpillar Inc. | Method and apparatus for detecting a short circuit in a DC link |
US7795825B2 (en) | 2008-09-15 | 2010-09-14 | Caterpillar Inc | Over-voltage and under-voltage management for electric drive system |
US7918296B2 (en) * | 2008-09-15 | 2011-04-05 | Caterpillar Inc. | Cooling system for an electric drive machine and method |
US8054016B2 (en) | 2008-09-15 | 2011-11-08 | Caterpillar Inc. | Retarding energy calculator for an electric drive machine |
US9063202B2 (en) * | 2008-09-15 | 2015-06-23 | Caterpillar Inc. | Method and apparatus for detecting phase current imbalance in a power generator |
US8324846B2 (en) * | 2008-09-15 | 2012-12-04 | Caterpillar Inc. | Electric drive retarding system and method |
US8410739B2 (en) * | 2008-09-15 | 2013-04-02 | Caterpillar Inc. | Method and apparatus for determining the operating condition of generator rotating diodes |
US7956762B2 (en) * | 2008-09-15 | 2011-06-07 | Caterpillar Inc. | Method and apparatus for power generation failure diagnostics |
US8392084B2 (en) * | 2010-09-03 | 2013-03-05 | Honda Motor Co., Ltd | Increasing all-wheel drive system calibration efficiency through hardware-in-the-loop simulation techniques |
US8626368B2 (en) | 2010-09-07 | 2014-01-07 | Caterpillar Inc. | Electric drive power response management system and method |
US9372234B2 (en) | 2013-08-27 | 2016-06-21 | Ford Global Technologies, Llc | Detection method of current sensor faults in the e-drive system by using the voltage command error |
FR3139900A1 (fr) * | 2022-09-16 | 2024-03-22 | Safran Helicopter Engines | Procédé de calibration d’un modèle d’estimation d’un couple fourni par une machine électrique |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3585477A (en) * | 1968-12-16 | 1971-06-15 | Bendix Corp | Motor speed control device including fail safe monitor |
DE2234681C3 (de) * | 1972-07-14 | 1975-07-31 | Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen | Verfahren und Schaltungsanordnung zum Herabsetzen der Drehmomenten-Welligkeit einer Drehfeldmaschine |
US4259620A (en) * | 1978-10-18 | 1981-03-31 | Westinghouse Electric Corp. | Low cost, variable speed, constant torque induction motor drive |
US4509110A (en) | 1982-06-07 | 1985-04-02 | United Technologies Corporation | Method and apparatus for detecting failures in a control system |
DD268098A1 (de) | 1987-12-14 | 1989-05-17 | Elektroprojekt Anlagenbau Veb | Verfahren zur parameterunempfindlichen feldorientierten steuerung frequenzgesteuerter drehstrommotoren |
US4910447A (en) * | 1988-03-31 | 1990-03-20 | Scott Motors, Inc. | Pulse width modulator motor control |
US5343970A (en) | 1992-09-21 | 1994-09-06 | Severinsky Alex J | Hybrid electric vehicle |
US5481168A (en) | 1993-01-29 | 1996-01-02 | Hitachi, Ltd. | Electric vehicle torque controller |
JP3291390B2 (ja) | 1994-02-07 | 2002-06-10 | 三菱電機株式会社 | インバータの故障検出方式 |
JP3262253B2 (ja) | 1995-02-22 | 2002-03-04 | 株式会社日立製作所 | 電気車用駆動制御装置及び制御方法 |
JPH0984208A (ja) | 1995-09-14 | 1997-03-28 | Denso Corp | 電気自動車用制御装置 |
JP3451848B2 (ja) | 1996-09-10 | 2003-09-29 | トヨタ自動車株式会社 | 電気自動車の駆動制御装置 |
US5875420A (en) * | 1997-06-13 | 1999-02-23 | Csi Technology, Inc. | Determining machine operating conditioning based on severity of vibration spectra deviation from an acceptable state |
US5905349A (en) | 1998-04-23 | 1999-05-18 | Ford Motor Company | Method of controlling electric motor torque in an electric vehicle |
US6392418B1 (en) * | 1999-09-16 | 2002-05-21 | Delphi Technologies, Inc. | Torque current comparison for current reasonableness diagnostics in a permanent magnet electric machine |
-
2002
- 2002-05-21 US US10/063,868 patent/US6933692B2/en not_active Expired - Lifetime
-
2003
- 2003-05-15 JP JP2003136891A patent/JP2004005658A/ja active Pending
- 2003-05-21 DE DE10322959.0A patent/DE10322959B4/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2004005658A (ja) | 2004-01-08 |
US20030218439A1 (en) | 2003-11-27 |
DE10322959B4 (de) | 2018-07-19 |
US6933692B2 (en) | 2005-08-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE10322959A1 (de) | Diagnoseverfahren für eine Elektroantriebs-Vorrichtung | |
DE112006003189B4 (de) | System und Verfahren zur Überspannungskontrolle für ein Energieversorgungssystem | |
DE112006002422T5 (de) | Mehrfachumrichtersystem mit einem einzigen Controller und zugehöriges Betriebsverfahren | |
DE102012224299A1 (de) | Wechselrichtersteuerungssystem und Verfahren zum Verringern von Geräuschen in einem umweltfreundlichen Fahrzeug | |
DE102017120981A1 (de) | Pseudozufällige pwm-variation auf grundlage des motorbetriebspunkts | |
DE102017129202A1 (de) | Fahrzeuseitige diagnose einer aktiven luftdammanordnung | |
DE102010032208A1 (de) | Verfahren und System zum Testen elektrischer Kraftfahrzeugantriebssysteme | |
DE102009000607A1 (de) | Entladung eines DC-Busses in einem Elektromotorsystem | |
DE102008003198A1 (de) | Gesundheitszustand-Überwachungs- und Rücksetzverfahren und -Systeme für Fahrzeugeigene integrierte Einrichtungstreiberschaltkreise | |
DE102008022979A1 (de) | Vorrichtung und Verfahren zum Diagnostizieren von Fehlern bei einem Motor-Resolver-System | |
DE102016203599A1 (de) | Fehlerdiagnosevorrichtung und Fehlerdiagnoseverfahren für einen Inverter | |
DE112012005567T5 (de) | Diagnosevorrichtung für RD-Umsetzer, Lenksystem und Antriebsstrangsystem | |
DE102013207821A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Überwachen einer elektrischen Hochspannungsschaltung, die eine Entladungsschaltung enthält | |
DE102009018429A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Detektieren eines nicht ausreichenden Phasenstroms bei einem Permanentmagnetsynchronmotor | |
DE102020129327A1 (de) | Fehlerfrüherkennung und Fehlerfrühabschwächung für Elektromotoren | |
DE102014107094A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Überwachen eines mehrphasigen elektrischen Systems in einem Fahrzeug | |
DE112020000915T5 (de) | Motorsteuervorrichtung und Elektrobremsvorrichtung die sie verwendet, und Motorsteuerverfahren und Elektrobremssteuerverfahren, das es verwendet | |
DE60104845T2 (de) | System und verfahren zur diagnose von fehlerzuständen in der energieversorgung einer elektrischen last | |
DE102012211577A1 (de) | Leistungsendstufe, Verfahren zum Betreiben | |
DE102016100440A1 (de) | Leistungswandler mit Totzeitvariation zum Streuen einer Verzerrung | |
DE102013202301A1 (de) | Fehlerisolierung in einem elektronischen Kraftstoffsystem ohne Rückführung | |
DE102014009120B4 (de) | Signaleinstelleinrichtung mit abschlusswiderstandseinheit und signalleitungsabgleich | |
DE102016207328A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Steuern eines elektrischen Fahrzeugantriebssystems | |
DE102004022858A1 (de) | System und Verfahren zur Drehzahlregelungs- und Stillstandsschutzkombination für Elektromotoren wie etwa in Motorkühlanwendungen | |
DE102013206218A1 (de) | System und Verfahren zum Schätzen eines elektrischen Stroms in Motorsteuerungsschaltungen, um die Leistung und Diagnosefähigkeit zu verbessern |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: FORD GLOBAL TECHNOLOGIES, LLC (N.D.GES.D. STAATES |
|
8125 | Change of the main classification |
Ipc: H02P 744 |
|
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: FORD MOTOR CO., DEARBORN, MICH., US |
|
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final | ||
R082 | Change of representative |
Representative=s name: DOERFLER, THOMAS, DR.-ING., DE |
|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |