WO2022148604A1 - Getriebeanordnung für ein kraftfahrzeug - Google Patents

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transmission arrangement
electrical machine
electric machine
transmission
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Joao Bonifacio
Matthias Winkel
Stephan Demmerer
Martin Ruider
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Definitions

  • the invention relates to a transmission arrangement for a motor vehicle, which transmission arrangement has at least one transmission device, an electrical machine that can be selectively coupled to the transmission device, and a detection device that is designed to detect at least one parameter of the electrical machine.
  • Transmission arrangements of this type for motor vehicles are known in principle from the prior art. These have an electric machine, for example for driving a purely electrically driven motor vehicle or a hybrid motor vehicle, the transmission device being able to be optionally decoupled from the electric machine or coupled to it. This allows the electrical machine to be decoupled from the transmission device of the transmission arrangement, for example when it is not required in a current driving state, for example in sailing operation or in pure combustion engine operation of the motor vehicle having the transmission arrangement.
  • the electrical machine can be monitored by means of a detection device or that at least one parameter of the electrical machine can be detected by means of the detection device.
  • Measured variables present during the operation of the electric machine are usually recorded, for example a voltage or a current, which are important for the operation of the electric machine or other components of the transmission arrangement.
  • the electrical machine can thus be monitored and controlled, in particular with regard to the voltage or the current, which is decisive for the operation of the electrical machine.
  • the invention is based on the object of specifying an improved transmission arrangement for a motor vehicle in which, in particular, the efficiency of operation and the service life of the electric machine are improved.
  • the invention relates to a transmission arrangement for a motor vehicle, the transmission arrangement having a transmission device which can be selectively coupled to an electric machine. Furthermore, the transmission arrangement has a detection device by means of which at least one parameter of the electrical machine can be detected.
  • the invention is based on the knowledge that the transmission arrangement is designed to detect at least one parameter of the electrical machine in a diagnostic state in which the electrical machine is decoupled from the at least one transmission device, with the transmission arrangement being designed to actively control the electrical machine for the detection of the at least one parameter.
  • a decoupled state of the electric machine is produced, in which the electric machine is decoupled from the transmission device, for example by means of a clutch device.
  • This makes it possible, in particular, to control the electric machine in any active manner, since the control of the electric machine has no effect on the Transmission device has.
  • active control of the electrical machine's in the diagnostic state does not lead to torque generation on the transmission device, which would otherwise affect the driving operation of the motor vehicle having the transmission system.
  • the electrical machine is decoupled from the transmission device, so that an active control can be carried out for detecting the at least one parameter of the electrical machine.
  • the at least one parameter is detected in the decoupled state, it is ensured that effects from the transmission device on the electric machine are prevented, since the latter, as described above, is decoupled from the electric machine. It is thus also ruled out that effects of the transmission device, for example an inertia of a part of the transmission device or of a drive train to which the transmission device is assigned, are transmitted to the electric machine. Other movements or properties that the transmission device of the motor vehicle or the transmission arrangement has are eliminated by decoupling the transmission device and the electric machine with respect to the electric machine, so that the electric machine can ultimately be tested in a defined manner in the decoupled state can.
  • the diagnostic state into which the electric machine is placed thus means that the electric machine can be tested under defined test conditions, in particular that the at least one parameter of the electric machine can be recorded under these test conditions.
  • the transmission arrangement is designed to detect a deviation of the detected parameter from a setpoint parameter, in particular due to production and/or wear.
  • manufacturing tolerances that result in electrical machines of the same design being slightly different from one another can be taken into account, so that the parameter sets for the electrical machine that are ultimately specified at the factory can be adapted, so that tolerance deviations are recorded and taken into account by a corresponding change in the at least one setpoint parameter be able. Changes in the electrical machine over its service life, such as wear and tear or damage, can also be recorded.
  • Manufacturing tolerances in relation to a rotor radius or inductances of the electrical machine can also be detected and carried out by correspondingly changing the control compared to a factory-specified setpoint control, so that the changed control can take account of the deviations in relation to the standard parameters.
  • the transmission arrangement is designed to change at least one target parameter as a function of the detected parameter.
  • a target parameter for example a standard parameter that is specified at the factory, is adjusted, it being possible for an output value to be recorded as a function of the target parameter.
  • a target output value can be defined, with the target output value only being reached if the target parameter for the electrical machine is suitably selected or specified. If the detected parameter is then compared with the target parameter, it can be determined whether the two parameters correspond to one another or whether there is a deviation, for example production-related or wear-related, which makes it necessary to adjust the target parameter.
  • the at least one target parameter or a target parameter set can, for example, be stored in the transmission arrangement on the control device side.
  • a set parameter or set of set parameters can be specified at the factory, in particular in a so-called “look-up table”.
  • the previous target parameter can be changed as a function of the detected parameter. If, for example, the detection device detects a variable in the diagnostic state of the electrical machine that does not correspond to the expected setpoint output value or the expected variable, the setpoint parameter can be adjusted or the setpoint parameter can be changed depending on the parameter detected. so that the desired result is achieved with the appropriate control of the electrical machine.
  • the detection device can be designed to detect a mechanical parameter of the electrical machine.
  • the electric machine is placed in the diagnostic state in which the electric machine is decoupled from the transmission device.
  • Mechanical parameters of the electrical machine for example inertia, mechanical integrity parameters, for example bearing damage, contamination and the like, can thus also be recorded during the diagnosis state or the acquisition of the at least one parameter in the diagnosis state.
  • the detection device is designed to detect an inertia parameter of the electric machine, in particular based on an acceleration behavior and/or coasting behavior of the electric machine, and/or a fault in the electric machine, in particular based on a determined torque. capture.
  • the electrical machine can be accelerated in the diagnostic state, in particular the rotor can be accelerated to a defined speed and then allowed to run out, so that a speed profile of the rotor can be viewed over time. From this it is possible to determine the friction acting on the rotor or to detect the inertia of the rotor of the electrical machine. leave it Among other things, conclusions can be drawn about the manufacturing tolerances, for example a rotor radius, or wear, dirt or damage.
  • bearing damage for example as a function of the movement of the rotor of the electric machine in such a diagnosis state.
  • Characteristic movement patterns can thus be stored, which correspond to bearing damage and can be detected by the detection device in the diagnostic state.
  • the detection device of the transmission arrangement can be designed to detect at least one electrical parameter, in particular by detecting at least one induced voltage and/or an electrical resistance, and/or to detect at least one magnetic parameter, in particular a demagnetization of the electrical machine.
  • the detection device of the transmission arrangement can be designed to detect at least one electrical parameter, in particular by detecting at least one induced voltage and/or an electrical resistance, and/or to detect at least one magnetic parameter, in particular a demagnetization of the electrical machine.
  • the at least one electrical parameter can be detected passively, for example.
  • the at least one electrical parameter can take place via a voltage reconstruction, ie a determination of the induced voltage.
  • electrical resistances for example a stator resistance or a rotor resistance
  • electrical resistances for example a stator resistance or a rotor resistance
  • the demagnetization or magnetization of the electrical machine can be determined.
  • This can also be detected, among other things, via an induced voltage, and in a case in which an induced voltage is lower than a target value of the induced voltage, it can be assumed that demagnetization of the electrical machine has occurred. This can occur, for example, as a result of the temperature, particularly in the event of an overload over the service life of the electrical machine.
  • the electric machine can be controlled based on the detected parameters, so that if there is a detected deviation from a control behavior of the electric machine, the control is adapted in such a way that the most efficient operation possible can be achieved.
  • the diagnostic state is carried out while the transmission arrangement is at a standstill and/or during a coasting state of a motor vehicle having the transmission arrangement.
  • the detection of the at least one parameter or the diagnostic status on the part of the transmission arrangement can be assumed when the transmission arrangement is at a standstill, in which the electric machine is decoupled from the transmission device and the diagnosis can thus be carried out.
  • a charging process in particular a stationary charging process, is recommended, in which an electrical energy store in the gear arrangement is charged by an external energy source, for example a charging station.
  • the diagnosis while the vehicle is coasting, i.e. a driving state in which the transmission device is decoupled from the electric machine, for example in order to reduce the inertia of the drive train or the moving parts by decoupling the electric machine to reduce the gear arrangement.
  • a driving state in which the transmission device is decoupled from the electric machine
  • This also offers the advantage that the diagnosis can also be carried out during ferry operation, so that the at least one parameter can also be recorded during operation of the transmission arrangement, but always with the electric machine decoupled.
  • the transmission arrangement can be designed to record the at least one parameter of the electric machine in the diagnostic state on a time-based basis, in particular as a function of an operating time of the transmission arrangement and/or the electric machine, and/or based on events, in particular in a charging state of one of the Transmission arrangement associated energy storage to perform.
  • a time-based basis in particular as a function of an operating time of the transmission arrangement and/or the electric machine, and/or based on events, in particular in a charging state of one of the Transmission arrangement associated energy storage to perform.
  • a charging process that has been carried out is recognized, in particular a stationary charging state in which the transmission arrangement and the motor vehicle having the transmission arrangement are stationary, in particular a charging process at a charging station, so that when or after the charging process is established or initiated the diagnosis can be carried out.
  • a new diagnosis not for every state of charge, but for a defined number of completed charging processes or after a defined number of journeys or start-ups.
  • the invention relates to a motor vehicle comprising a transmission arrangement described above.
  • the invention also relates to a method for detecting at least one parameter of an electrical machine for a transmission arrangement of a motor vehicle, in particular a transmission arrangement described above, with at least one parameter of the electrical machine in a diagnostic state in which the electrical machine is controlled by the at least one transmission direction is decoupled, is detected, wherein the electric machine for the detection of at least one parameter is actively controlled.
  • 1 shows a motor vehicle with a transmission arrangement
  • 2 shows a diagram of a method for detecting at least one parameter of an electric machine for a transmission arrangement of a motor vehicle.
  • Fig. 1 shows a motor vehicle 1 with a transmission arrangement 2, which has a Getriebevor device 3 and an electric machine 4.
  • the transmission device 3 is releasably coupled to the electrical machine 4, i.e. a clutch state between the transmission device 3 and the electrical machine 4 can be selectively established or separated, for example by means of a clutch device.
  • the transmission arrangement 2 also has a detection device 5 which is designed to detect at least one parameter of the electric machine 4 .
  • the transmission arrangement 2 is designed to detect the at least one parameter of the electrical machine 4 in a diagnostic state.
  • the electric machine 4 In the diagnosis state, the electric machine 4 is decoupled from the at least one transmission device 3, the coupling state between the electric machine 4 and the transmission device 3 is therefore separated or kept separate.
  • the electric machine 4 In this diagnostic state, in which the electric machine 4 and the transmission device 3 are not connected to one another, the electric machine 4 is actively controlled in order to detect the at least one parameter.
  • a corresponding control device (not shown) can be understood as part of the transmission arrangement 2 , which outputs the corresponding control signals to the electric machine 4 .
  • the transmission arrangement 2 into the diagnostic state, so that there is a decoupled state between the electric machine 4 and the transmission device 3 .
  • This allows the electrical machine 4 to be actively controlled, which means an active energization or application of a voltage to the electrical machine 4, which, for example, leads to a rotational movement of a rotor of the electrical machine 4, in particular to a Torque generation, can lead. Since the electrical machine 4 is not coupled to the transmission device 3, the active activation of the electrical machine 4 in the diagnostic state is possible without any problems, since it would otherwise be in a coupled state generated by the active control torque and could be transmitted to the device 3 Getriebevorrich. Likewise, effects of the operating conditions of the transmission device 3 that could lead to a falsification of the detection of the at least one parameter are not transferred to the electric machine 4 .
  • this makes it possible to detect production-related and/or wear-related deviations of a recorded parameter from a target parameter.
  • a set of target parameters can be defined for each electrical machine 4 or a type of electrical machine 4, based on which set of target parameters the electrical machine 4 is controlled. Tolerances in production or wear-related deviations of the electrical machine 4 from such a standard behavior can lead to the control of the electrical machine 4 not being carried out optimally, since the at least one setpoint parameter was not designed exactly for the electrical machine 4 .
  • a deviation between a setpoint parameter and the detected parameter can be uncovered or detected and the at least one setpoint parameter can be changed as a function of the detected parameter.
  • the current state of the electrical machine 4, in particular with regard to a tolerance-related or a wear-related variable of the electrical machine 4, is recorded and the parameter set or the at least one setpoint parameter is adjusted accordingly, so that the control of the electrical machine 4 is improved can be.
  • the energy efficiency and the service life of the electrical machine 4 can be improved.
  • the detection device 5 is designed, among other things, to detect mechanical parameters, electrical parameters and magnetic parameters of the electrical machine 4 .
  • an inertia parameter of the electrical machine 4 can be detected based on an acceleration behavior and/or coasting behavior of the electrical machine 4 .
  • error states Electrical machine 4 for example dirt or bearing damage, are identified based on the at least one detected parameter.
  • an induced voltage and/or an electrical resistance can be mentioned, for example.
  • the at least one magnetic parameter that can be detected by the detection device 5 can relate to a demagnetization of the electrical machine 4, for example.
  • the diagnostic state described above, in which the electric machine 4 is decoupled from the transmission device 3, is preferably carried out when the transmission arrangement 2 is at a standstill.
  • the connection of the energy store of the transmission arrangement 2, which feeds the electric machine 4 is provided to an external energy source, for example a charging station.
  • the diagnosis can be carried out particularly efficiently.
  • the external energy supply ensures that sufficient energy is available to carry out the diagnosis.
  • the diagnosis can be carried out without causing disturbing influences on vehicle occupants, for example perceptible noises and the like.
  • potentially occurring disturbance variables can be eliminated, for example driving resistance, acceleration and the like.
  • the method for detecting at least one parameter of the electrical machine 4 of the transmission arrangement 2 of the motor vehicle 1 will be explained below with reference to a schematic diagram.
  • 2 shows the schematic diagram, the method starting in a block 6, in particular with a calibration and verification of sensors of the detection device 5, for example current sensors or speed sensors and the like.
  • the diagnosis state can then be established in egg nem block 7, in which the electrical machine 4 is separated from the transmission device 3 or is kept separate.
  • the method can, for example, be time-based or event-based are, in particular when detecting an external state of charge, in which an energy gie Ard the transmission assembly 2, which feeds the electric machine 4, is to be charged, in particular at an external charging station.
  • the at least one parameter can be detected in a block 8 .
  • the recorded parameter can then be compared with the corresponding setpoint parameter that was last specified, for example, in particular was specified at the factory. If there is no deviation, block 8 can branch to block 6, in which the method can begin again. In particular, it is also possible to abort the method in block 8 if it is determined that the last set of parameters is valid, i.e. that there are no deviations between the stored target parameters and the last recorded parameter. If a deviation is detected, it is possible to branch from block 8 to block 9, in which a corresponding adjustment of the previous setpoint parameters takes place. For example, a so-called “look up table” can be changed accordingly in order to update the setpoint parameters on which the control of the electrical machine 4 is based.
  • This can ensure in particular that wear-related or production-related deviations of the electric machine 4 from a standard behavior defined for the electric machine 4 or the type of electric machine 4 can be taken into account.
  • the electrical machine 4 can thus be diagnosed over its service life using the method described, so that deviations in the recorded parameters from the setpoint parameters last found to be valid can be identified and corresponding changes can be made. This ensures in particular that the electric machine 4 can be operated more efficiently over its service life, since changes over the service life in the form of adjustments of the control or the parameters on which the control is based are taken into account.

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Abstract

Getriebeanordnung (2) für ein Kraftfahrzeug (1), welche Getriebeanordnung (2) wenigstens eine Getriebevorrichtung (3), eine mit der Getriebevorrichtung (3) wahlweise koppelbare elektrische Maschine (4) und eine Erfassungsvorrichtung (5) aufweist, die dazu ausgebildet ist, wenigstens einen Parameter der elektrischen Maschine (4) zu erfassen, wobei die Getriebeanordnung (2) dazu ausgebildet ist, wenigstens einen Parameter der elektrischen Maschine (4) in einem Diagnosezustand, in dem die elektrische Maschine (4) von der wenigstens einen Getriebevorrichtung (3) entkoppelt ist, zu erfassen, wobei die Getriebeanordnung (2) dazu ausgebildet ist, die elektrische Maschine (4) für die Erfassung des wenigstens einen Parameters aktiv anzusteuern.

Description

Getriebeanordnung für ein Kraftfahrzeug
Die Erfindung betrifft eine Getriebeanordnung für ein Kraftfahrzeug, welche Getriebe anordnung wenigstens eine Getriebevorrichtung, eine mit der Getriebevorrichtung wahlweise koppelbare elektrische Maschine und eine Erfassungsvorrichtung auf weist, die dazu ausgebildet ist, wenigstens einen Parameter der elektrischen Ma schine zu erfassen.
Derartige Getriebeanordnungen für Kraftfahrzeuge sind grundsätzlich aus dem Stand der Technik bekannt. Diese weisen eine elektrische Maschine auf, beispielsweise für den Antrieb eines rein elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs oder eines Hybrid- Kraftfahrzeugs, wobei die Getriebevorrichtung wahlweise von der elektrischen Ma schine abgekoppelt bzw. mit dieser gekoppelt werden kann. Dies erlaubt die elektri sche Maschine von der Getriebevorrichtung der Getriebeanordnung zu entkoppeln, beispielsweise wenn diese in einem aktuellen Fahrzustand nicht benötigt wird, zum Beispiel in einem Segelbetrieb oder in einem reinen Verbrennerbetrieb des die Ge triebeanordnung aufweisenden Kraftfahrzeugs.
Weiter ist aus dem Stand der Technik bekannt, dass die elektrische Maschine mittels einer Erfassungsvorrichtung überwacht werden kann bzw. das wenigstens ein Para meter der elektrischen Maschine mittels der Erfassungsvorrichtung erfasst werden kann. Üblicherweise werden dabei während des Betriebs der elektrischen Maschine anliegende Messgrößen erfasst, beispielsweise eine Spannung bzw. ein Strom, die für den Betrieb der elektrischen Maschine bzw. weitere Komponenten der Getriebe anordnung wichtig sind. Durch das Erfassen bzw. Messen des wenigstens einen Pa rameters der elektrischen Maschine kann die elektrische Maschine somit überwacht und gesteuert werden, insbesondere in Bezug auf die Spannung bzw. den Strom, der für den Betrieb der elektrischen Maschine ausschlaggebend ist.
Demgegenüber wird nicht überwacht, ob Sollparameter der elektrischen Maschine über die Lebensdauer hinweg gültig bleiben, insbesondere können Abweichungen zwischen den für die elektrische Maschine, insbesondere werksseitig, festgelegten Sollparametern und den tatsächlich für die elektrische Maschine geltenden Parametern nicht erfasst. Abweichungen zwischen den festgelegten und den tat sächlich erforderlichen Sollparametern können sich beispielsweise aus Fertigungsto leranzen, der Alterung der elektrischen Maschine oder Fehlerzuständen ergeben, die die Leistung, insbesondere die dynamische Leistung der Getriebeanordnung beein flussen können. Ebenso ist es möglich, dass eine Abweichung zwischen erforderli chen Sollparametern und festgelegten Sollparametern, neben einer vergleichsweise ineffizienten Ansteuerung auch eine vorzeitige Alterung bzw. einen erhöhten Ver schleiß der elektrischen Maschine bedeuten können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine demgegenüber verbesserte Getriebe anordnung für ein Kraftfahrzeug anzugeben, bei der insbesondere die Effizienz des Betriebs und die Lebensdauer der elektrischen Maschine verbessert ist.
Die Aufgabe wird durch eine Getriebeanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Wie zuvor beschrieben, betrifft die Erfindung eine Getriebeanordnung für ein Kraft fahrzeug, wobei die Getriebeanordnung eine Getriebevorrichtung aufweist, die wahl weise mit einer elektrischen Maschine gekoppelt werden kann. Ferner weist die Ge triebeanordnung eine Erfassungsvorrichtung auf mittels der wenigstens ein Parame ter der elektrischen Maschine erfasst werden kann. Die Erfindung beruht auf der Er kenntnis, dass die Getriebeanordnung dazu ausgebildet ist, wenigstens einen Para meter der elektrischen Maschine in einem Diagnosezustand, in dem die elektrische Maschine von der wenigstens einen Getriebevorrichtung entkoppelt ist, zu erfassen, wobei die Getriebeanordnung dazu ausgebildet ist, die elektrische Maschine für die Erfassung des wenigstens einen Parameters aktiv anzusteuern.
Folglich wird zur Erfassung des Parameters, insbesondere eine mittels der Erfas sungsvorrichtung durchgeführte Erfassung, ein entkoppelter Zustand der elektrischen Maschine hergestellt, in dem die elektrische Maschine, beispielsweise mittels einer Kupplungseinrichtung, von der Getriebevorrichtung entkoppelt ist. Dadurch ist es ins besondere möglich, die elektrische Maschine letztlich beliebig aktiv anzusteuern, da die Ansteuerung der elektrischen Maschine keine Auswirkungen auf die Getriebevorrichtung besitzt. Beispielsweise führt eine aktive Ansteuerung der elektri schen Maschine in dem Diagnosezustand nicht zu einer Drehmomenterzeugung auf die Getriebevorrichtung, die sich andernfalls auf den Fährbetrieb des die Getriebean ordnung aufweisenden Kraftfahrzeugs auswirken würde. Stattdessen wird die elektri sche Maschine von der Getriebevorrichtung entkoppelt, sodass eine aktive Ansteue rung für die Erfassung des wenigstens einen Parameters der elektrischen Maschine ausgeführt werden kann.
Ebenso wird bei der Erfassung des wenigstens einen Parameters in dem entkoppel ten Zustand sichergestellt, dass Auswirkungen von der Getriebevorrichtung auf die elektrische Maschine verhindert werden, da diese, wie zuvor beschrieben, von der elektrischen Maschine entkoppelt ist. Somit wird ebenso ausgeschlossen, dass Ef fekte der Getriebevorrichtung, beispielsweise eine Trägheit eines Teils der Getriebe vorrichtung bzw. eines Antriebsstrangs, dem die Getriebevorrichtung zugeordnet ist, sich auf die elektrische Maschine übertragen. Weitere Bewegungen bzw. Eigenschaf ten, die die Getriebevorrichtung des Kraftfahrzeugs bzw. der Getriebeanordnung be sitzt, werden durch die Entkopplung der Getriebevorrichtung und der elektrischen Maschine in Bezug auf die elektrische Maschine beseitigt, sodass die elektrische Ma schine in dem entkoppelten Zustand letztlich definiert getestet werden kann. Der Di agnosezustand, in den die elektrische Maschine versetzt wird, bewirkt somit, dass die elektrische Maschine unter definierten Testbedingungen getestet werden kann, insbesondere dass der wenigstens eine Parameter der elektrischen Maschine unter diesen Testbedingungen erfasst werden kann.
Grundsätzlich ist es dabei möglich, jedwede Größe bzw. jeden beliebigen Parameter der elektrischen Maschine zu erfassen. Insbesondere können Integritätsparameter, die eine Aussage darüber treffen, ob die elektrische Maschine ordnungsgemäß funk tioniert bzw. ordnungsgemäß angesteuert und betrieben wird, in dem Diagnosezu stand erfasst werden. Dadurch kann insbesondere sichergestellt werden, dass die elektrische Maschine möglichst optimal angesteuert wird und, dass Abweichungen von einer Soll-Ansteuerung reduziert oder verhindert werden können, die zu einer Reduzierung eines energieeffizienten Betriebs oder zu einem unnötig hohen Ver schleiß der elektrischen Maschine führen könnten. Nach einer Ausgestaltung der Getriebeanordnung kann vorgesehen sein, dass die Getriebeanordnung dazu ausgebildet ist, eine, insbesondere fertigungsbedingte und/oder verschleißbedingte, Abweichung des erfassten Parameters von einem Soll parameter zu erfassen. Dadurch wird insbesondere ermöglicht, eine Veränderung der elektrischen Maschine in Bezug auf für die elektrische Maschine, beispielsweise einen Maschinentyp, definierte Sollparameter zu erfassen. Dabei können beispiels weise toleranzbedingte bzw. fertigungsbedingte Abweichungen der elektrischen Ma schine erfasst werden. Insbesondere können Fertigungstoleranzen, die dazu führen, dass sich baugleiche elektrische Maschinen geringfügig voneinander unterscheiden, berücksichtigt werden, sodass die letztlich werkseitig vorgegebenen Parametersätze für die elektrische Maschine angepasst werden können, sodass Toleranzabweichun gen erfasst und durch eine entsprechende Veränderung des wenigstens einen Soll parameters berücksichtigt werden können. Ebenso können Veränderung der elektri schen Maschine über deren Lebensdauer erfasst werden, beispielsweise Verschleiß oder Beschädigungen. Auch können Fertigungstoleranzen in Bezug auf einen Rotor radius oder Induktivitäten der elektrischen Maschine erfasst werden und durch ent sprechende Veränderung der Ansteuerung verglichen mit einer werkseitig vorgege benen Soll-Steuerung durchgeführt werden, sodass die veränderte Ansteuerung den Abweichungen in Bezug auf die Standardparameter Rechnung tragen kann.
Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass die Getriebeanordnung dazu aus gebildet ist, wenigstens einen Sollparameter in Abhängigkeit des erfassten Parame ters zu verändern. Letztlich kann dadurch ein Regelkreis durchgeführt werden, indem ein Sollparameter, beispielsweise ein Standardparameter, der werkseitig vorgegeben wird, eingeregelt wird, wobei ein Ausgangswert in Abhängigkeit des Sollparameters erfasst werden kann. Dabei kann ein Soll-Ausganswert definiert werden, wobei der Soll-Ausganswert nur erreicht wird, wenn der Sollparameter für die elektrische Ma schine geeignet gewählt bzw. festgelegt ist. Wird sonach der erfasste Parameter mit dem Sollparameter verglichen, kann ermittelt werden, ob die beiden Parameter ei nander entsprechen oder ob eine Abweichung, beispielsweise fertigungsbedingte o- der verschleißbedingte Abweichung, auftritt, die eine Anpassung des Sollparameters erforderlich macht. Der wenigstens eine Sollparameter bzw. ein Sollparametersatz kann beispielsweise steuerungseinrichtungsseitig in der Getriebeanordnung hinter legt sein. Wie zuvor beschrieben, kann ein derartiger Sollparameter oder Sollparame tersatz werkseitig vorgegeben werden, insbesondere in einer sogenannten „look-up- table“.
Wird eine Abweichung des Verhaltens der elektrischen Maschine erkannt, kann der bisherige Sollparameter in Abhängigkeit des erfassten Parameters verändert werden. Wird beispielsweise eine Größe seitens der Erfassungsvorrichtung in dem Diagnose zustand der elektrischen Maschine erfasst, die nicht dem erwarteten Sollausgangs wert bzw. der erwarteten Größe entspricht, kann in Abhängigkeit des erfassten Para meters eine Anpassung des Sollparameters bzw. eine Veränderung des Sollparame ters vorgenommen werden, sodass bei der entsprechenden Ansteuerung der elektri schen Maschine das gewünschte Ergebnis erzielt wird.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung kann die Erfassungsvorrichtung dazu ausgebil det sein, einen mechanischen Parameter der elektrischen Maschine zu erfassen. Wie zuvor beschrieben, wird die elektrische Maschine in den Diagnosezustand versetzt, in dem die elektrische Maschine von der Getriebevorrichtung entkoppelt ist. Während des Diagnosezustands bzw. der Erfassung des wenigstens einen Parameters in dem Diagnosezustand können somit auch mechanische Parameter der elektrischen Ma schine, beispielsweise Trägheit, mechanische Integritätsparameter, beispielsweise Lagerschäden, Verschmutzung und dergleichen, erfasst werden.
Insbesondere ist es dabei möglich, dass die Erfassungsvorrichtung dazu ausgebildet ist, einen T rägheitsparameter der elektrischen Maschine, insbesondere basierend auf einem Beschleunigungsverhalten und/oder Auslaufverhalten der elektrischen Ma schine, und/oder einen Fehlerfall der elektrischen Maschine, insbesondere basierend auf einem ermittelten Drehmoment, zu erfassen. Zum Beispiel kann die elektrische Maschine in dem Diagnosezustand beschleunigt werden, insbesondere kann der Ro tor auf eine definierte Drehzahl beschleunigt werden und anschließend auslaufen ge lassen werden, sodass ein Drehzahlverlauf des Rotors über die Zeit betrachtet wer den kann. Daraus ist es möglich, die auf den Rotor wirkende Reibung zu bestimmen bzw. die Trägheit des Rotors der elektrischen Maschine zu erfassen. Daraus lassen sich unter anderem Rückschlüsse auf die Fertigungstoleranzen, beispielsweise einen Rotorradius, bzw. Verschleiß, Verschmutzung oder Beschädigungen ziehen. Dane ben ist es ebenso möglich, aus dem wenigstens einen erfassten Parameter das von der elektrischen Maschine bereitgestellte oder bereitstellbare Drehmoment zu ermit teln bzw. erfassen.
Ebenso ist es möglich, Lagerschäden zu ermitteln, beispielsweise in Abhängigkeit der Bewegung des Rotors der elektrischen Maschine in einem solchen Diagnosezu stand. Somit können charakteristische Bewegungsmuster hinterlegt werden, die ei nem Lagerschaden entsprechen und durch die Erfassungsvorrichtung in dem Diag nosezustand erfasst werden können. Wie zuvor beschrieben, ist es dabei möglich, basierend auf den erfassten Parametern eine entsprechende Steuerung der elektri schen Maschine vorzunehmen, die individuell für die erfassten Parameter ausgelegt ist. Dabei können beispielsweise verschleißbedingte oder fertigungsbedingte Tole ranzen berücksichtigt werden und die Steuerung der elektrischen Maschine sonach auf die individuelle elektrische Maschine und deren Zustandsgrößen angepasst wer den.
Alternativ oder zusätzlich kann die Erfassungsvorrichtung der Getriebeanordnung dazu ausgebildet sein, wenigstens einen elektrischen Parameter zu erfassen, insbe sondere durch eine Erfassung wenigstens einer induzierten Spannung und/oder ei nes elektrischen Widerstands, und/oder wenigstens einen magnetischen Parameter zu erfassen, insbesondere eine Entmagnetisierung der elektrischen Maschine. In dem Diagnosezustand ist es sonach alternativ oder zusätzlich zu der Erfassung des wenigstens einen mechanischen Parameters der elektrischen Maschine ebenso möglich, wenigstens einen elektrischen und/oder wenigstens einen magnetischen Parameter der elektrischen Maschine zu erfassen. Die Erfassung des wenigstens ei nen elektrischen Parameters kann beispielsweise passiv vorgenommen werden. Ins besondere kann der wenigstens eine elektrische Parameter über eine Spannungsre konstruktion, also ein Ermitteln der induzierten Spannung, erfolgen. Ebenso ist es möglich, elektrische Widerstände zu messen, beispielsweise einen Statorwiderstand oder einen Rotorwiderstand, insbesondere, um Betriebszustände der elektrischen Maschine zu charakterisieren. Dabei können insbesondere ein Wicklungsabriss bzw. ein Wcklungskurzschluss der elektrischen Maschine identifiziert werden.
Wie zuvor beschrieben, ist es auch möglich, wenigstens einen magnetischen Para meter zu erfassen. Dabei können insbesondere die Entmagnetisierung bzw. eine Magnetisierung der elektrischen Maschine bestimmt werden. Dies kann unter ande rem ebenfalls über eine induzierte Spannung erfasst werden, wobei in einem Fall, in dem eine induzierte Spannung geringer ist als ein Sollwert der induzierten Span nung, kann davon ausgegangen werden, dass eine Entmagnetisierung der elektri schen Maschine aufgetreten ist. Diese kann beispielsweise temperaturbedingt eintre- ten, insbesondere bei einer Überlast über die Lebensdauer der elektrischen Ma schine. Wie zuvor beschrieben, kann die Ansteuerung der elektrischen Maschine ba sierend auf den erfassten Parametern vorgenommen werden, sodass bei einer er fassten Abweichung von einem Regelverhalten der elektrischen Maschine die Steue rung derart angepasst wird, dass ein möglichst effizienter Betrieb erreicht werden kann.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Getriebeanordnung kann vorgesehen sein, dass der Diagnosezustand während eines Stillstands der Getriebeanordnung und/o derwährend eines Segelzustands eines die Getriebeanordnung aufweisen Kraftfahr zeugs ausgeführt wird. Somit kann die Erfassung des wenigstens einen Parameters bzw. der Diagnosezustand seitens der Getriebeanordnung in einem Stillstand der Getriebeanordnung angenommen werden, in dem die elektrische Maschine von der Getriebevorrichtung entkoppelt wird und somit die Diagnose durchgeführt werden kann. Insbesondere bietet sich als Stillstand der Getriebeanordnung ein Ladevor gang, insbesondere ein stationärer Ladevorgang, an, bei dem ein elektrischer Ener giespeicher der Getriebeanordnung durch eine externe Energiequelle, beispielsweise eine Ladestation, aufgeladen wird.
Vorteilhafterweise ist in einer derartigen Betriebssituation üblicherweise kein Benut zer in dem Fahrzeuginnenraum anwesend, sodass während der Diagnose auftre tende Geräusche und dergleichen nicht als unkomfortabel seitens der Fahrzeugin sassen wahrgenommen werden können. Des Weiteren wird der elektrischen Energiespeicher ohnehin in einem derartigen Zustand aufgeladen, sodass der Ener gieverbrauch, der für die Ausführung der Diagnose anfällt, nicht negativ auf eine Reichweite, die mittels der elektrischen Maschine erzielt werden kann, durchschlägt. Zudem bietet sich in einem derartigen Zustand der Vorteil, dass seitens der elektri schen Maschine keine Drehmomentanforderung bestehen kann, da das Kraftfahr zeug, das die Getriebeanordnung aufweist, in dem stationären Zustand nicht betrie ben wird. Veränderungen in den vorliegenden Bedingungen, die sich aufgrund des Fährbetriebs ergeben könnten, beispielsweise Fahrwiderstände, Beschleunigungen und dergleichen, sind in einem stationären Zustand der Getriebeanordnung ebenfalls nicht vorhanden.
Alternativ ist es ebenso möglich, die Diagnose während eines Segelzustands auszu führen, also eines Fahrzustands, in dem die Getriebevorrichtung von der elektrischen Maschine entkoppelt ist, beispielsweise, um durch die Entkopplung der elektrischen Maschine die Trägheit des Antriebsstrangs bzw. der sich in Bewegung befindenden Teile der Getriebeanordnung zu reduzieren. H ierbei ist zu berücksichtigen, dass in einer sich an die vorliegende Fahrsituation anschließenden Fahrsituation potenziell eine Drehmomentanforderung bestehen könnte, die zumindest teilweise von der elektrischen Maschine zu decken ist. Des Weiteren ist zu berücksichtigen, dass in ei nem solchen Zustand ausreichend Energie zur Verfügung steht, um die Diagnose durchführen zu können. Dabei bietet sich ferner der Vorteil, dass die Diagnose auch während eines Fährbetriebs durchgeführt werden kann, sodass der wenigstens eine Parameter auch im Betrieb der Getriebeanordnung, jedoch stets bei entkoppelter elektrischer Maschine, erfasst werden kann.
Die Getriebeanordnung kann in einer weiteren Ausgestaltung dazu ausgebildet sein, die Erfassung des wenigstens einen Parameters der elektrischen Maschine in dem Diagnosezustand zeitbasiert, insbesondere in Abhängigkeit einer Betriebsdauer der Getriebeanordnung und/oder der elektrischen Maschine, und/oder ereignisbasiert, insbesondere in einem Ladezustand eines der Getriebeanordnung zugeordneten Energiespeichers, durchzuführen. Mit anderen Worten ist es somit möglich, die zuvor beschriebene Diagnose in regelmäßigen zeitlichen Abständen durchzuführen, bei spielsweise nach einer festgelegten Anzahl von Tagen. Ebenso ist möglich, die Diagnose in Intervallen durchzuführen, die sich anhand der Betriebsdauer der Getrie beanordnung und/oder der elektrischen Maschine bestimmen. Zum Beispiel kann ein definierter Wert an Betriebsstunden festgelegt werden, nach der die Diagnose erneut durchgeführt wird.
Ebenso ist möglich, eine ereignisbasierte Wiederholung der Diagnose vorzunehmen, beispielsweise in Abhängigkeit von durchgeführten Ladevorgängen. Insbesondere kann dabei vorgesehen sein, dass ein durchgeführter Ladevorgang erkannt wird, ins besondere ein stationärer Ladezustand, bei dem die Getriebeanordnung und das die Getriebeanordnung aufweisende Kraftfahrzeug stillsteht, insbesondere ein Ladevor gang an einer Ladestation, sodass bei oder nach einem Herstellen bzw. Einleiten des Ladevorgangs eine Durchführung der Diagnose vorgenommen werden kann. Selbst verständlich ist es ebenso möglich, nicht bei jedem Ladezustand, sondern bei einer definierten Anzahl von absolvierten Ladevorgängen oder nach einer definierten An zahl an Fahrten bzw. Inbetriebnahmen eine erneute Diagnose durchgeführt wird.
Daneben betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug, umfassend eine zuvor beschrie bene Getriebeanordnung. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Erfassung wenigstens eines Parameters einer elektrischen Maschine für eine Getriebeanord nung eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eine zuvor beschriebene Getriebeanord nung, wobei wenigstens ein Parameter der elektrischen Maschine in einem Diagno sezustand, in dem die elektrische Maschine von der wenigstens einen Getriebevor richtung entkoppelt ist, erfasst wird, wobei die elektrische Maschine für die Erfassung des wenigstens ein Parameters aktiv angesteuert wird.
Selbstverständlich sind sämtliche Vorteile, Einzelheiten und Merkmale, die in Bezug auf die Getriebeanordnung beschrieben wurden, vollständig auf das Kraftfahrzeug und das Verfahren übertragbar.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezug nahme auf die Fig. erläutert. Die Fig. sind schematische Darstellungen und zeigen:
Fig. 1 ein Kraftfahrzeug mit einer Getriebeanordnung; und Fig. 2 ein Diagramm eines Verfahrens zur Erfassung wenigstens eines Parameters einer elektrischen Maschine für eine Getriebeanordnung eines Kraftfahrzeugs.
Fig. 1 zeigt ein Kraftfahrzeug 1 mit einer Getriebeanordnung 2, die eine Getriebevor richtung 3 und eine elektrische Maschine 4 aufweist. Die Getriebevorrichtung 3 ist lösbar mit der elektrischen Maschine 4 gekoppelt, d.h., dass ein Kupplungszustand zwischen der Getriebevorrichtung 3 und der elektrischen Maschine 4 wahlweise her stellbar bzw. trennbar ist, beispielsweise mittels einer Kupplungseinrichtung. Die Ge triebeanordnung 2 weist ferner eine Erfassungsvorrichtung 5 auf, die dazu ausgebil det ist, wenigstens einen Parameter der elektrischen Maschine 4 zu erfassen. Insbe sondere ist die Getriebeanordnung 2 dazu ausgebildet, den wenigstens einen Para meter der elektrischen Maschine 4 in einem Diagnosezustand zu erfassen.
In dem Diagnosezustand ist die elektrische Maschine 4 von der wenigstens einen Getriebevorrichtung 3 entkoppelt, der Kupplungszustand zwischen elektrischer Ma schine 4 und Getriebevorrichtung 3 wird sonach getrennt bzw. getrennt gehalten. In diesem Diagnosezustand, in dem die elektrische Maschine 4 und die Getriebevor richtung 3 nicht miteinander verbunden sind, wird die elektrische Maschine 4 aktiv angesteuert, um den wenigstens einen Parameter zu erfassen. Dazu kann selbstver ständlich eine entsprechende Steuerungseinrichtung (nicht dargestellt) als Bestand teil der Getriebeanordnung 2 verstanden werden, die die entsprechenden Steuersig nale an die elektrische Maschine 4 ausgibt.
Mit anderen Worten ist es möglich, die Getriebeanordnung 2 in den Diagnosezustand zu versetzen, sodass ein entkoppelter Zustand zwischen elektrischer Maschine 4 und Getriebevorrichtung 3 vorliegt. Dies erlaubt, dass die elektrische Maschine 4 aktiv an gesteuert werden kann, das bedeutet, eine aktive Bestrom ung bzw. ein Anlegen ei ner Spannung an die elektrische Maschine 4, die beispielsweise zu einer Drehbewe gung eines Rotors der elektrischen Maschine 4, insbesondere zu einer Drehmomen terzeugung, führen kann. Da die elektrische Maschine 4 nicht mit der Getriebevor richtung 3 gekoppelt ist, ist das aktive Ansteuern der elektrischen Maschine 4 in dem Diagnosezustand problemlos möglich, da andernfalls in einem gekoppelten Zustand durch die aktive Ansteuerung ein Drehmoment erzeugt und auf die Getriebevorrich tung 3 übertragen werden könnte. Ebenso werden Auswirkungen, der Betriebsbedin gungen der Getriebevorrichtung 3 nicht auf die elektrische Maschine 4 übertragen, die zu einer Verfälschung der Erfassung des wenigstens einen Parameters führen könnten.
Vorteilhafterweise ist es dadurch möglich, fertigungsbedingte und/oder verschleißbe dingte Abweichungen eines erfassten Parameters von einem Sollparameter zu erfas sen. Beispielsweise können für jede elektrische Maschine 4 bzw. einen Typ der elektrischen Maschine 4 ein Satz von Sollparametern definiert werden, basierend auf welchem Satz von Sollparametern die elektrische Maschine 4 angesteuert wird. Tole ranzen in der Fertigung bzw. verschleißbedingte Abweichungen der elektrischen Ma schine 4 von einem solchen Normverhalten, können dazu führen, dass die Ansteue rung der elektrischen Maschine 4 nicht optimal durchgeführt wird, da der wenigstens eine Sollparameter nicht exakt auf die elektrische Maschine 4 ausgelegt wurde.
Durch das Erfassen des wenigstens einen Parameters in dem Diagnosezustand kann eine Abweichung zwischen einem Sollparameter und dem erfassten Parameter aufgedeckt bzw. erfasst werden und der wenigstens eine Sollparameter in Abhängig keit des erfassten Parameters verändert werden.
Mit anderen Worten wird daher der aktuelle Zustand der elektrischen Maschine 4, insbesondere in Bezug auf eine toleranzbedingte oder eine verschleißbedingte Größe der elektrischen Maschine 4 erfasst und der Parametersatz bzw. der wenigs tens eine Sollparameter entsprechend angepasst, sodass die Steuerung der elektri schen Maschine 4 verbessert werden kann. Dabei können insbesondere die Energie effizienz und die Lebensdauer der elektrischen Maschine 4 verbessert werden.
Die Erfassungsvorrichtung 5 ist dabei unter anderem dazu ausgebildet, mechanische Parameter, elektrische Parameter und magnetische Parameter der elektrischen Ma schine 4 zu erfassen. Insbesondere kann ein Trägheitsparameter der elektrischen Maschine 4 basierend auf einem Beschleunigungsverhalten und/oder Auslaufverhal ten der elektrischen Maschine 4 erfasst werden. Ebenso können Fehlerzustände der elektrischen Maschine 4 beispielsweise Verschmutzungen oder Lagerschäden, ba sierend auf dem wenigstens einen erfassten Parameter identifiziert werden.
In Bezug auf den wenigstens einen elektrischen Parameter, den die Erfassungsvor richtung 5 erfassen kann, kann beispielsweise eine induzierte Spannung und/oder ein elektrischer Widerstand genannt werden. Der wenigstens eine magnetische Para meter, der mittels der Erfassungsvorrichtung 5 erfasst werden kann, kann beispiels weise eine Entmagnetisierung der elektrischen Maschine 4 betreffen.
Der zuvor beschriebene Diagnosezustand, in dem die elektrische Maschine 4 von der Getriebevorrichtung 3 entkoppelt ist, wird bevorzugt in einem Stillstand der Ge triebeanordnung 2 durchgeführt, insbesondere bietet sich ein externer Ladezustand eines Energiespeichers der Getriebeanordnung 2 an. In einem derartigen externen Ladezustand wird die Verbindung des Energiespeichers der Getriebeanordnung 2, der die elektrische Maschine 4 speist, zu einer externen Energiequelle bereitgestellt, beispielsweise einer Ladesäule. In einem derartigen Ladezustand kann die Diagnose besonders effizient durchgeführt werden. Insbesondere wird durch die externe Ener gieversorgung sichergestellt, dass ausreichend Energie für die Durchführung der Di agnose zur Verfügung steht. Ferner kann in einem derartigen Szenario die Diagnose durchgeführt werden ohne störende Einflüsse auf Fahrzeuginsassen zu bewirken, beispielsweise wahrnehmbare Geräusche und dergleichen. Ferner können durch ei nen Betrieb der Getriebeanordnung potentiell auftretende Störgrößen eliminiert wer den, beispielsweise Fahrwiderstände, Beschleunigungen und dergleichen.
Das Verfahren zur Erfassung wenigstens eines Parameters der elektrischen Ma schine 4 der Getriebeanordnung 2 des Kraftfahrzeugs 1 soll nachfolgend anhand ei nes schematischen Diagramms erläutert werden. Fig. 2 zeigt das schematische Dia gramm, wobei das Verfahren in einem Block 6 startet, insbesondere mit einer Kalib rierung und Verifizierung von Sensoren der Erfassungsvorrichtung 5, beispielsweise Stromsensoren bzw. Drehzahlsensoren und dergleichen. Anschließend kann in ei nem Block 7 der Diagnosezustand hergestellt werden, in dem die elektrische Ma schine 4 von der Getriebevorrichtung 3 getrennt wird oder getrennt gehalten wird.
Das Verfahren kann dabei beispielsweise zeitbasiert oder ereignisbasiert initiiert werden, insbesondere bei Erfassen eines externen Ladezustands, bei dem ein Ener giespeicher der Getriebeanordnung 2, der die elektrische Maschine 4 speist, aufgela den werden soll, insbesondere an einer externen Ladesäule.
Ist der Diagnosezustand in Block 7 hergestellt, kann in einem Block 8 die Erfassung des wenigstens einen Parameters erfolgen. Der erfasste Parameter kann anschlie ßend mit dem korrespondierenden Sollparameter, der beispielsweise zuletzt festge legt wurde, insbesondere werkseitig vorgegeben wurde, verglichen werden. Tritt keine Abweichung auf, kann von Block 8 auf Block 6 verzweigt werden, in dem das Verfahren erneut beginnen kann. Insbesondere ist es auch möglich, das Verfahren in Block 8 abzubrechen, wenn festgestellt wird, dass der zuletzt festgelegte Parameter satz gültig ist, d.h. , dass keine Abweichungen zwischen dem gespeicherten Sollpara meter und dem zuletzt erfassten Parameter auftreten. Wird eine Abweichung erfasst, kann von Block 8 auf Block 9 verzweigt werden, in dem eine entsprechende Anpas sung der bisherigen Sollparameter erfolgt. Beispielsweise kann eine sogenannte „look up table“ entsprechend verändert werden, um die der Steuerung der elektri schen Maschine 4 zugrunde zu legenden Sollparameter entsprechend zu aktualisie ren.
Danach kann von Block 9 auf Block 10 verzweigt werden, in dem die Steuerung der elektrischen Maschine 4, insbesondere seitens der nicht dargestellten Steuerungs einrichtung, angepasst wird, sodass die veränderte Ansteuerung der elektrischen Maschine 4 dem veränderten Sollparameter bzw. Satz von Sollparametern Rech nung trägt. Dadurch kann insbesondere gewährleistet werden, dass verschleißbe dingte bzw. fertigungsbedingte Abweichungen der elektrischen Maschine 4 von ei nem für die elektrische Maschine 4 bzw. den Typ der elektrischen Maschine 4 defi nierten Normverhalten berücksichtigt werden können. Die elektrische Maschine 4 kann somit über ihre Lebensdauer hinweg durch das beschriebene Verfahren diag nostiziert werden, sodass Abweichungen der erfassten Parameter von den zuletzt als gültig befundenen Sollparametern identifiziert und entsprechende Veränderungen vorgenommen werden können. Dadurch wird insbesondere gewährleistet, dass die elektrische Maschine 4 über ihre Lebensdauer hinweg effizienter betrieben werden kann, da Veränderungen über die Lebensdauer hinweg in Form von Anpassungen der Steuerung bzw. der der Steuerung zugrunde liegenden Parameter berücksichtigt werden.
Bezuqszeichen Kraftfahrzeug Getriebeanordnung Getriebevorrichtung elektrische Maschine Erfassungsvorrichtung -10 Block

Claims

Patentansprüche
1 . Getriebeanordnung (2) für ein Kraftfahrzeug (1 ), welche Getriebeanordnung (2) wenigstens eine Getriebevorrichtung (3), eine mit der Getriebevorrichtung (3) wahlweise koppelbare elektrische Maschine (4) und eine Erfassungsvorrichtung (5) aufweist, die dazu ausgebildet ist, wenigstens einen Parameter der elektri schen Maschine (4) zu erfassen, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebean ordnung (2) dazu ausgebildet ist, wenigstens einen Parameter der elektrischen Maschine (4) in einem Diagnosezustand, in dem die elektrische Maschine (4) von der wenigstens einen Getriebevorrichtung (3) entkoppelt ist, zu erfassen, wobei die Getriebeanordnung (2) dazu ausgebildet ist, die elektrische Maschine (4) für die Erfassung des wenigstens einen Parameters aktiv anzusteuern.
2. Getriebeanordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebe anordnung (2) dazu ausgebildet ist, eine, insbesondere fertigungsbedingte und/o der verschleißbedingte, Abweichung des erfassten Parameters von einem Sollpa rameter zu erfassen.
3. Getriebeanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebeanordnung (2) dazu ausgebildet ist, wenigstens einen Sollparameter in Abhängigkeit des erfassten Parameters zu verändern.
4. Getriebeanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass die Erfassungsvorrichtung (5) dazu ausgebildet ist, einen mechani schen Parameter der elektrischen Maschine (4) zu erfassen.
5. Getriebeanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfas sungsvorrichtung (5) dazu ausgebildet ist, einen T rägheitsparameter der elektri schen Maschine (4), insbesondere basierend auf einem Beschleunigungsverhal ten und/oder Auslaufverhalten der elektrischen Maschine (4), und/oder einen Fehlerfall der elektrischen Maschine (4), insbesondere basierend auf einem ermit telten Drehmoment, zu erfassen.
6. Getriebeanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass die Erfassungsvorrichtung (5) dazu ausgebildet ist, wenigstens ei nen elektrischen Parameter zu erfassen, insbesondere durch eine Erfassung we nigstens einer induzierten Spannung und/oder eines elektrischen Widerstands, und/oder wenigstens einen magnetischen Parameter zu erfassen, insbesondere eine Entmagnetisierung der elektrischen Maschine (4).
7. Getriebeanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass die Getriebeanordnung (2) dazu ausgebildet ist, einen Diagnosezu stand während eines Stillstands der Getriebeanordnung (2) und/oder während ei nes Segelzustands eines die Getriebeanordnung (2) aufweisenden Kraftfahrzeugs (1) auszuführen.
8. Getriebeanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass die Getriebeanordnung (2) dazu ausgebildet ist, die Erfassung des wenigstens einen Parameters der elektrischen Maschine (4) in dem Diagnosezu stand zeitbasiert, insbesondere in Abhängigkeit einer Betriebsdauer der Getriebe anordnung (2) und/oder der elektrischen Maschine (4), und/oder ereignisbasiert .insbesondere in einem Ladezustand eines der Getriebeanordnung (2) zugeordne ten Energiespeichers, durchzuführen.
9. Kraftfahrzeug (1 ), umfassend eine Getriebeanordnung (2) nach einem der voran gehenden Ansprüche.
10. Verfahren zur Erfassung wenigstens eines Parameters einer elektrischen Ma schine (4) für eine Getriebeanordnung (2) eines Kraftfahrzeugs (1 ), insbesondere eine Getriebeanordnung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn zeichnet, dass wenigstens ein Parameter der elektrischen Maschine (4) in einem Diagnosezustand, in dem die elektrische Maschine (4) von der wenigstens einen Getriebevorrichtung (3) entkoppelt ist, erfasst wird, wobei die elektrische Maschine (4) für die Erfassung des wenigstens einen Parameters aktiv angesteuert wird.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE2251343A1 (en) * 2022-11-16 2024-05-17 Scania Cv Ab Method and control arrangement for diagnosing of a powertrain component of a vehicle

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1393963A2 (de) * 2002-09-03 2004-03-03 Nissan Motor Company, Limited Vorrichtung zur Diagnose eines Elektromotors in einem Fahrzeug
ITUB20153378A1 (it) * 2015-09-03 2017-03-03 Ferrari Spa Metodo di diagnosi di un motore elettrico di un sistema idraulico di una trasmissione in un veicolo

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014009715B4 (de) 2014-06-28 2018-07-12 Audi Ag Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung eines Kraftfahrzeugs sowie entsprechende Antriebseinrichtung
DE102017007422A1 (de) 2017-08-05 2018-02-01 Daimler Ag Verfahren zum Ermitteln von Fertigungstoleranzen einer elektrischen Maschine
DE102019202464A1 (de) 2019-02-22 2020-08-27 Audi Ag Verfahren und Steuervorrichtung zum Ermitteln zumindest eines Kennwerts eines Antriebsstrangs, der sich im eingebauten Zustand in einem elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeug befindet, sowie Kraftfahrzeug

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1393963A2 (de) * 2002-09-03 2004-03-03 Nissan Motor Company, Limited Vorrichtung zur Diagnose eines Elektromotors in einem Fahrzeug
ITUB20153378A1 (it) * 2015-09-03 2017-03-03 Ferrari Spa Metodo di diagnosi di un motore elettrico di un sistema idraulico di una trasmissione in un veicolo

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE2251343A1 (en) * 2022-11-16 2024-05-17 Scania Cv Ab Method and control arrangement for diagnosing of a powertrain component of a vehicle
SE546531C2 (en) * 2022-11-16 2024-11-26 Scania Cv Ab Method and control arrangement for diagnosing of a powertrain component of a vehicle

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