DE102013221709A1 - Method and device for determining a deviation of a speed sensor of a synchronous machine - Google Patents

Method and device for determining a deviation of a speed sensor of a synchronous machine Download PDF

Info

Publication number
DE102013221709A1
DE102013221709A1 DE201310221709 DE102013221709A DE102013221709A1 DE 102013221709 A1 DE102013221709 A1 DE 102013221709A1 DE 201310221709 DE201310221709 DE 201310221709 DE 102013221709 A DE102013221709 A DE 102013221709A DE 102013221709 A1 DE102013221709 A1 DE 102013221709A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
rotor
rotation
deviation
value
current
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.)
Pending
Application number
DE201310221709
Other languages
German (de)
Inventor
Thomas Baumann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Vitesco Technologies GmbH
Original Assignee
Continental Automotive GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Continental Automotive GmbH filed Critical Continental Automotive GmbH
Priority to DE201310221709 priority Critical patent/DE102013221709A1/en
Priority to PCT/EP2014/072482 priority patent/WO2015059108A1/en
Publication of DE102013221709A1 publication Critical patent/DE102013221709A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

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
    • H02P21/00—Arrangements or methods for the control of electric machines by vector control, e.g. by control of field orientation
    • H02P21/06—Rotor flux based control involving the use of rotor position or rotor speed sensors
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
    • G01D5/20—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature
    • G01D5/204—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature by influencing the mutual induction between two or more coils
    • G01D5/2086—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature by influencing the mutual induction between two or more coils by movement of two or more coils with respect to two or more other coils
    • G01D5/2093—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature by influencing the mutual induction between two or more coils by movement of two or more coils with respect to two or more other coils using polyphase currents
    • 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
    • H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/20—Arrangements for starting

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Abstract

Offenbart wird ein Verfahren zum Ermitteln einer Abweichung (x) eines Drehzahlsensors (DS) einer Synchronmaschine (SM) mit einem um eine Drehachse (DA) rotierbaren Rotor (RT) und einem Stator (ST) mit Statorphasen (U, V, W), mit folgenden Verfahrensschritten aufweist: – Drehen (S110) des Rotors (RT) um die Drehachse (DA) in eine erste Drehrichtung (DR1) mit einer ersten vorgegebenen Drehgeschwindigkeit (ω1) bei miteinander elektrisch kurzgeschlossenen Statorphasen (U, V, W), – Ermitteln (S120) jeweils eines ersten Stromwertes (Id1, Iq1) von jeweiligen Stromkomponenten (Id, Iq) eines Koordinatensystems (KS) der Synchronmaschine (SM), – Drehen (S130) des Rotors (RT) um die Drehachse (DA) in eine zweite, der ersten Drehrichtung (DR1) entgegengesetzten Drehrichtung (DR2) mit der ersten Drehgeschwindigkeit (ω1) bei miteinander elektrisch kurzgeschlossenen Statorphasen (U, V, W), – Ermitteln (S140) jeweils eines zweiten Stromwertes (Id2, Iq2) der jeweiligen Stromkomponenten (Id, Iq), – Ermitteln (S150) eines ersten Abweichungswertes (x1) der Abweichung (x) aus den ersten (Id1, Iq1) und den zweiten (Id2, Iq2) Stromwerten.A method is disclosed for determining a deviation (x) of a rotational speed sensor (DS) of a synchronous machine (SM) with a rotor (RT) rotatable about an axis of rotation (DA) and a stator (ST) with stator phases (U, V, W), comprising the following method steps: - rotating (S110) of the rotor (RT) about the axis of rotation (DA) in a first rotational direction (DR1) with a first predetermined rotational speed (ω1) with stator phases (U, V, W) electrically short-circuited together, - Determining (S120) in each case a first current value (Id1, Iq1) of respective current components (Id, Iq) of a coordinate system (KS) of the synchronous machine (SM), - turning (S130) of the rotor (RT) about the axis of rotation (DA) into one second, the first rotational direction (DR1) opposite direction of rotation (DR2) with the first rotational speed (ω1) with each other electrically short-circuited stator (U, V, W), - Determining (S140) respectively a second current value (Id2, Iq2) of the respective current components (Id, Iq ), - determining (S150) a first deviation value (x1) of the deviation (x) from the first (Id1, Iq1) and the second (Id2, Iq2) current values.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ermitteln einer Abweichung (auch Offset genannt) eines Drehzahlsensors einer Synchronmaschine. Ferner betrifft die Erfindung eine Antriebsanordnung zum Antreiben eines Fahrzeugs mit einer oben genannten Vorrichtung.The present invention relates to a method and a device for determining a deviation (also called offset) of a rotational speed sensor of a synchronous machine. Furthermore, the invention relates to a drive arrangement for driving a vehicle with an above-mentioned device.

Synchronmaschinen werden heutzutage als Antrieb in verschiedenen technischen Bereichen, insbesondere in Fahrzeugen, verwendet. Derartige Synchronmaschinen sind mit Drehzahlsensoren ausgestattet, die Drehgeschwindigkeit der Synchronmaschinen erfassen und zur Regelung dieser Synchronmaschinen bereitstellen. Dabei werden die Drehzahlsensoren bei der Montage der Synchronmaschinen in eine dafür vorgesehene Position in den Synchronmaschinen angeordnet.Synchronous machines are used today as a drive in various technical fields, especially in vehicles. Such synchronous machines are equipped with speed sensors, detect the rotational speed of the synchronous machines and provide for the control of these synchronous machines. The speed sensors are arranged during assembly of the synchronous machines in a designated position in the synchronous machines.

Zur fehlerfreien Regelung der Synchronmaschinen muss ein von einem Drehzahlsensor gemessene Drehwinkel eines Rotors der Synchronmaschine exakt der Winkelposition der magnetischen Pole des Rotors entsprechen. Dazu muss der gemessene Drehwinkel exakt zu den magnetischen Polen des Rotors ausgerichtet sein.For error-free control of the synchronous machines, a rotational angle of a rotor of the synchronous machine measured by a rotational speed sensor must correspond exactly to the angular position of the magnetic poles of the rotor. For this purpose, the measured angle of rotation must be aligned exactly with the magnetic poles of the rotor.

Im Falle einer permanentmagnetischen Synchronmaschine muss der Drehzahlsensor exakt zu dem Permanentmagnet des Rotors ausgerichtet sein. Im Falle einer fremderregten Synchronmaschine muss der Drehzahlsensor exakt zu dem Magnetfeld der Rotorwicklung des Rotors ausgerichtet sein.In the case of a permanent magnetic synchronous machine, the speed sensor must be aligned exactly with the permanent magnet of the rotor. In the case of a separately excited synchronous machine, the speed sensor must be aligned exactly with the magnetic field of the rotor winding of the rotor.

In einer Serienfertigung der Synchronmaschinen ist eine derartige exakte Ausrichtung des Drehzahlsensors zu der Winkelposition der magnetischen Pole aufgrund unvermeidbarer Fertigungstoleranz kaum beziehungsweise nur mit hohem Aufwand realisierbar.In a series production of synchronous machines such exact alignment of the speed sensor to the angular position of the magnetic poles due to unavoidable manufacturing tolerance hardly or only with great effort feasible.

Daher muss eine Abweichung also ein Winkelversatz zwischen dem Drehzahlsensor und der magnetischen Pole des Rotors beziehungsweise Winkeldifferenz zwischen dem Feldwinkel des Rotors und dem Sensorwinkel des Drehzahlsensors nach der Montage der Synchronmaschine entsprechend ermittelt und bei nachfolgender Regelung der Synchronmaschine stets berücksichtigt werden.Therefore, a deviation must therefore be determined according to an angular offset between the speed sensor and the magnetic poles of the rotor or angular difference between the field angle of the rotor and the sensor angle of the speed sensor after assembly of the synchronous machine and always taken into account in subsequent control of the synchronous machine.

Wird eine derartige Synchronmaschine in einer Werkstatt repariert, wobei ein Drehwinkelsensor der Synchronmaschine ausgetauscht wird, muss die Abweichung erneut ermittelt und in der anschließenden Regelung der Synchronmaschine berücksichtigt werden.If such a synchronous machine is repaired in a workshop, wherein a rotation angle sensor of the synchronous machine is replaced, the deviation must be determined again and taken into account in the subsequent control of the synchronous machine.

Daraus ergibt sich die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Möglichkeit bereitzustellen, eine Abweichung eines Drehzahlsensors einer Synchronmaschine einfach und kostengünstig zu ermitteln.This results in the object of the present invention to provide a way to easily and inexpensively determine a deviation of a speed sensor of a synchronous machine.

Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.This object is solved by the subject matters of the independent claims. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren bereitgestellt, das eine Abweichung eines Drehzahlsensors einer Synchronmaschine ermittelt, die einen um eine Drehachse rotierbaren Rotor und einen Stator mit Statorphasen aufweist. Dabei umfasst das Verfahren folgende Verfahrensschritte:

  • – Drehen des Rotors um die Drehachse in eine erste Drehrichtung mit einer ersten vorgegeben Drehgeschwindigkeit bei miteinander elektrisch kurzgeschlossenen Statorphasen,
  • – Ermitteln jeweils eines ersten Stromwertes von jeweiligen Stromkomponenten eines Koordinatensystems der Synchronmaschine,
  • – Drehen des Rotors um die Drehachse in eine zweite, der ersten Drehrichtung entgegengesetzten Drehrichtung mit der ersten vorgegeben Drehgeschwindigkeit bei miteinander elektrisch kurzgeschlossenen Statorphasen,
  • – Ermitteln jeweils eines zweiten Stromwertes der jeweiligen Stromkomponenten des Koordinatensystems,
  • – Ermitteln eines ersten Abweichungswertes der Abweichung aus den ersten und den zweiten Stromwerten der Stromkomponenten des Koordinatensystems.
According to a first aspect of the invention, a method is provided which determines a deviation of a rotational speed sensor of a synchronous machine having a rotatable about a rotation axis rotor and a stator with stator phases. The method comprises the following method steps:
  • Rotating the rotor about the axis of rotation in a first direction of rotation at a first predetermined rotational speed when the stator phases are electrically shorted together,
  • Determining respectively a first current value of respective current components of a coordinate system of the synchronous machine,
  • Rotating the rotor about the axis of rotation in a second direction of rotation opposite the first direction of rotation at the first predetermined rotational speed with stator phases which are electrically shorted together,
  • Determining a respective second current value of the respective current components of the coordinate system,
  • Determining a first deviation value of the deviation from the first and the second current values of the current components of the coordinate system.

Demnach wird der Rotor um die Drehachse in eine erste Drehrichtung mit einer ersten vorgegebenen Drehgeschwindigkeit bei miteinander elektrisch kurzgeschlossenen Statorphasen und in einem im Wesentlichen lastfreien Zustand gedreht. Dabei werden jeweils ein erster Stromwert von jeweiligen – in der Regel zwei – Stromkomponenten eines Koordinatensystems der Synchronmaschine ermittelt. Anschließend wird der Rotor um die Drehachse in eine zweite, der ersten Drehrichtung entgegengesetzten Drehrichtung mit der gleichen ersten Drehgeschwindigkeit bei ebenfalls miteinander elektrisch kurzgeschlossenen Statorphasen und in dem im Wesentlichen lastfreien Zustand gedreht. Dabei werden jeweils ein zweiter Stromwert der jeweiligen Stromkomponenten des Koordinatensystems ermittelt. Aus den ersten und den zweiten Stromwerten der Stromkomponenten des Koordinatensystems wird dann ein erster Abweichungswert der Abweichung des Drehzahlsensors ermittelt.Accordingly, the rotor about the rotational axis in a first rotational direction with a first predetermined rotational speed with each other electrically short-circuited stator phases and in a turned substantially unloaded condition. In each case, a first current value of respective - usually two - current components of a coordinate system of the synchronous machine are determined. Subsequently, the rotor is rotated around the axis of rotation in a second, opposite to the first direction of rotation with the same first rotational speed with also electrically short-circuited stator and in the substantially load-free state. In each case, a second current value of the respective current components of the coordinate system is determined. From the first and second current values of the current components of the coordinate system, a first deviation value of the deviation of the rotational speed sensor is then determined.

Als Koordinatensystem wird vorzugsweise das mit dem Rotor rotierende d/q-Koordinatensystem verwendet. Als Stromkomponenten werden dann in diesem Fall zwei Stromkomponenten Id und Iq eines nicht realen Stromes I ermittelt, mit dem das Drehfeld des Rotors bei konstanter Drehgeschwindigkeit ω beschrieben werden kann.The coordinate system used is preferably the d / q coordinate system rotating with the rotor. As current components, two current components Id and Iq of a non-real current I are then determined in this case, with which the rotating field of the rotor can be described at a constant rotational speed ω.

Dabei basiert die Ermittlung der Stromkomponenten Id und Iq auf der Ständerspannungsgleichung, wobei durch die konstante Drehgeschwindigkeit ω die zeitabhängigen Terme der Spannungsgleichungen für die beiden Spannungskomponenten Ud und Uq des d/q-Koordinatensystems entfallen und somit sich folgende stationäre Spannungsgleichungen ergeben: Ud = R·Id – ω·Lq·Iq (1) Uq = R·Iq + ω·Ld·Id + ω·Ψ (2) In this case, the determination of the current components Id and Iq is based on the stator voltage equation, wherein the time-dependent terms of the voltage equations for the two voltage components Ud and Uq of the d / q coordinate system are omitted by the constant rotational speed ω and thus the following stationary voltage equations result: Ud = R · Id - ω · Lq · Iq (1) Uq = R * Iq + ω * Ld * Id + ω * Ψ (2)

Aus diesen Spannungsgleichungen ergeben sich bei kurzgeschlossenen Statorphasen folgende Stromgleichungen für die beiden Stromkomponenten Id und Iq des d/q-Koordinatensystems: Iq = R / ω·Lq·Id, bei ω kostant (3)

Figure DE102013221709A1_0002
From these voltage equations, the following current equations result for short-circuited stator phases for the two current components Id and Iq of the d / q coordinate system: Iq = R / ω · Lq · Id, at ω costant (3)
Figure DE102013221709A1_0002

Aus der Gleichung (3) lässt sich erkennen, dass die Stromkomponente Iq abhängig von dem Vorzeichen der Drehgeschwindigkeit, also von der Drehrichtung des Rotors unterschiedliche Vorzeichen erhält. Ebenfalls ist aus der Gleichung (4) erkennbar, dass das Vorzeichen der Stromkomponente Id bei unterschiedlichen Vorzeichen der Drehgeschwindigkeit also bei unterschiedlichen Drehrichtungen des Rotors dagegen unverändert bleibt.It can be seen from the equation (3) that the current component Iq is given different signs depending on the sign of the rotational speed, that is to say on the direction of rotation of the rotor. It can also be seen from equation (4) that the sign of the current component Id remains unchanged in the case of different signs of the rotational speed, that is, in the case of different rotational directions of the rotor.

Folglich liegt der erste Feldstrom I1 (wobei gilt I1 = Id1 + j·Iq1) in dem d/q-Koordinatensystem, der bei der Drehung des Rotors mit der ersten Drehrichtung mit der Drehgeschwindigkeit ω ermittelt wurde, gegenüber dem zweiten Strom I2 (wobei gilt I2 = Id2 + j·Iq2) um die d-Achse des d/q-Koordinatensystems stets gespiegelt, der bei der Drehung des Rotors mit der zweiten Drehrichtung mit der gleichen Drehgeschwindigkeit ω wurde.Consequently, the first field current I1 (where I1 = Id1 + j * Iq1) in the d / q coordinate system determined by the rotation of the first-rotation rotor at the rotational speed ω is opposite to the second current I2 (where I2 = Id2 + j * Iq2) is always mirrored about the d-axis of the d / q coordinate system which became ω at the rotation of the rotor with the second rotational direction at the same rotational speed.

In dem d/q-Koordinatensystem werden die beiden Feldströme I1 und I2 jeweils als ein Raumzeiger mit jeweils einem entsprechenden Raumwinkel φ1 und φ2 abgebildet, wobei wie zuvor erwähnt, die beiden Feldströme I1 und I2 zueinander um die d-Achse gespiegelt liegen (vergleiche mit 3).In the d / q coordinate system, the two field currents I1 and I2 are each imaged as a space vector, each with a corresponding solid angle φ1 and φ2, where, as previously mentioned, the two field currents I1 and I2 are mirrored to each other about the d-axis (see 3 ).

Damit lässt sich die Abweichung aus den beiden Raumwinkeln φ1 und φ2 ermitteln, wobei sich diese beiden Raumwinkel φ1 und φ2 wiederum mithilfe von den beiden Feldströmen I1 und I2 beziehungsweise deren d- beziehungsweise q-Komponenten Id1, Id2 und Iq1, Iq2 darstellen lassen. Folglich kann die Abweichung basierend auf dem oben beschriebenen Zusammenhang anhand des oben beschriebenen Verfahrens einfach und zuverlässig ermittelt werden.This makes it possible to determine the deviation from the two solid angles φ1 and φ2, wherein these two solid angles φ1 and φ2 can again be represented by means of the two field currents I1 and I2 or their d or q components Id1, Id2 and Iq1, Iq2. Consequently, the deviation based on the above-described relationship can be easily and reliably determined by the method described above.

Alternativ zu dem mit dem Rotor rotierenden d/q-Koordinatensystem beziehungsweise den Feldströmen I1, I2 mit d- beziehungsweise q-Komponenten Id1, Id2 und Iq1, Iq2 lässt sich die Abweichung auch anhand von einem Stator-bezogenen ortsfesten α/β-Koordinatensystem beziehungsweise Strömen mit α- beziehungsweise β-Komponenten ermitteln.As an alternative to the rotating with the rotor d / q coordinate system or the field currents I1, I2 with d or q components Id1, Id2 and Iq1, Iq2, the deviation can also be based on a stator-related stationary α / β coordinate system or Determine currents with α or β components.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung wird der erste Abweichungswert aus einem Quotient der ersten Stromwerte der Stromkomponenten und einem Quotient der zweiten Stromwerte der Stromkomponenten ermittelt.According to a preferred embodiment, the first deviation value is determined from a quotient of the first current values of the current components and a quotient of the second current values of the current components.

Vorzugsweise wird der erste Abweichungswert x1 anhand folgender einfachen Gleichung ermittelt:

Figure DE102013221709A1_0003
Preferably, the first deviation value x1 is determined by the following simple equation:
Figure DE102013221709A1_0003

Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung werden jeweils ein erster Phasenstromwert Iu1, Iv1 und Iw1 der jeweiligen drei Phasenströme Iu, Iv und Iw gemessen, die während des Drehens des Rotors durch die Statorphasen fließen. Ferner wird ein erster Drehwinkelwert θ1 des Rotors zu einem ersten Zeitpunkt t1 gemessen. Dabei wird der erste Drehwinkelwert θ1 des Rotors mit dem Drehzahlsensor gemessen, dessen Abweichung ermittelt werden soll. Die jeweiligen ersten Stromwerte Iq1 und Id1 der Stromkomponenten Iq und Id des Koordinatensystems werden dann aus den ersten Phasenstromwerten Iu1, Iv1 und Iw1 und dem ersten Drehwinkelwert θ1 anhand nachfolgender Gleichungen ermittelt:

Figure DE102013221709A1_0004
In accordance with yet another preferred embodiment, in each case a first phase current value Iu1, Iv1 and Iw1 of the respective three phase currents Iu, Iv and Iw are measured which flow through the stator phases during the rotation of the rotor. Further, a first rotational angle value θ1 of the rotor is measured at a first time t1. In this case, the first rotational angle value θ1 of the rotor is measured with the rotational speed sensor whose deviation is to be determined. The respective first current values Iq1 and Id1 of the current components Iq and Id of the coordinate system are then determined from the first phase current values Iu1, Iv1 and Iw1 and the first rotational angle value θ1 on the basis of the following equations:
Figure DE102013221709A1_0004

Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung werden jeweils ein zweiter Phasenstromwert Iu2, Iv2 und Iw2 der jeweiligen Phasenströme Iu, Iv und Iw gemessen, die während des Drehens des Rotors in zweiter Drehrichtung durch die jeweiligen Statorphasen fließen. Ferner wird ein zweiter Drehwinkelwert θ2 des Rotors zu einem zweiten Zeitpunkt t2 gemessen, wobei dieser zweite Drehwinkelwert θ2 ebenfalls mit dem selben Drehzahlsensor gemessen wird, dessen Abweichung ermittelt werden soll. Aus den jeweiligen zweiten Phasenstromwerten Iu2, Iv2 und Iw2 sowie dem zweiten Drehwinkelwert θ2 werden die jeweiligen zweiten Stromwerte Iq2 und Id2 der jeweiligen Stromkomponenten Iq und Id des Koordinatensystems anhand nachfolgenden Gleichungen ermittelt:

Figure DE102013221709A1_0005
In accordance with yet another preferred embodiment, in each case a second phase current value Iu2, Iv2 and Iw2 of the respective phase currents Iu, Iv and Iw are measured, which flow through the respective stator phases during rotation of the rotor in the second direction of rotation. Furthermore, a second rotational angle value θ2 of the rotor is measured at a second time t2, wherein this second rotational angle value θ2 is also measured with the same rotational speed sensor whose deviation is to be determined. The respective second current values Iq2 and Id2 of the respective current components Iq and Id of the coordinate system are determined from the respective second phase current values Iu2, Iv2 and Iw2 and the second rotational angle value θ2 on the basis of the following equations:
Figure DE102013221709A1_0005

Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung wird ein zweiter Abweichungswert x2 der Abweichung analog zu dem ersten Abweichungswert x1 mittels des oben beschriebenen Verfahrens ermittelt. So wird der Rotor um die Drehachse in die erste Drehrichtung mit einer zweiten vorgegeben Drehgeschwindigkeit bei miteinander elektrisch kurzgeschlossenen Statorphasen gedreht. Dabei werden dritte Stromwerte Id3 und Iq3 der jeweiligen Stromkomponenten Id und Iq des d/q-Koordinatensystems ermittelt. Anschließend wird der Rotor um die Drehachse in die zweite Drehrichtung mit der zweiten vorgegeben Drehgeschwindigkeit bei miteinander elektrisch kurzgeschlossenen Statorphasen gedreht. Analog werden dabei vierte Stromwerte Id4 und Iq4 der jeweiligen Stromkomponenten Id und Iq ermittelt. Aus den dritten und den vierten Stromwerten der Stromkomponenten Id3 und Iq3 sowie Iq4 und Id4 wird ein zweiter Abweichungswert x2 der Abweichung x anhand folgender Gleichung ermittelt:

Figure DE102013221709A1_0006
In accordance with yet another preferred embodiment, a second deviation value x2 of the deviation is determined analogously to the first deviation value x1 by means of the method described above. Thus, the rotor is rotated about the axis of rotation in the first direction of rotation with a second predetermined rotational speed with each other electrically shorted stator phases. In this case, third current values Id3 and Iq3 of the respective current components Id and Iq of the d / q coordinate system are determined. Subsequently, the rotor is rotated about the axis of rotation in the second direction of rotation with the second predetermined rotational speed with each other electrically short-circuited stator phases. Similarly, fourth current values Id4 and Iq4 of the respective current components Id and Iq are determined. From the third and the fourth current values of the current components Id3 and Iq3 as well as Iq4 and Id4, a second deviation value x2 of the deviation x is determined on the basis of the following equation:
Figure DE102013221709A1_0006

Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung wird die Abweichung x des Drehzahlsensors als Funktion der Drehgeschwindigkeit des Rotors aus dem ersten und dem zweiten Abweichungswert x1 und x2 interpoliert.According to yet another preferred embodiment, the deviation x of the rotational speed sensor is interpolated as a function of the rotational speed of the rotor from the first and the second deviation value x1 and x2.

Mit dieser Interpolation lassen sich systembedingte Verzögerungen ermitteln, die infolge diverser Laufzeiten bei der Messung von Phasenströmen und Drehwinkeln, wie zum Beispiel bei der Filterung der Messwerte und bei der Ermittlung der entsprechenden Zwischenwerte, auftreten und mit steigender Drehgeschwindigkeit des Rotors zunehmen.This interpolation can be used to determine system-related delays which occur as a result of various transit times in the measurement of phase currents and rotational angles, for example when filtering the measured values and when determining the corresponding intermediate values, and increase with increasing rotational speed of the rotor.

Die Verzögerungen beeinflussen somit das Ergebnis der ermittelten Abweichung, wobei diese bei der Messung von Phasenströmen sich infolge einer Symmetrie aufheben, jedoch bei der Messung von Drehwinkeln miterfasst werden. Diese im ersten Blick nachteilige Gegebenheit wird dazu verwendet, die drehgeschwindigkeitsabhängige Beeinflussung der Abweichung durch die involvierten Hardware-Komponenten zu vermessen und bei der Regelung der Synchronmaschine zu berücksichtigen.The delays thus influence the result of the determined deviation, which in the case of measuring phase currents cancel each other out as a result of symmetry, but are also included in the measurement of angles of rotation. This disadvantageous fact at first glance is used to rotational speed-dependent influencing of the deviation by the hardware components involved and to take into account in the control of the synchronous machine.

Bei Bedarf werden weitere Abweichungswerte mittels des oben beschriebenen Verfahrens ermittelt und zur Interpolation der Abweichung x herangezogen. Dabei steigt die Genauigkeit der Interpolation mit der Anzahl der ermittelten und zur Interpolation herangezogenen Abweichungswerte.If necessary, further deviation values are determined by means of the method described above and used to interpolate the deviation x. The accuracy of the interpolation increases with the number of determined deviation values used for interpolation.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Vorrichtung zum Ermitteln einer Abweichung eines Drehzahlsensors einer Synchronmaschine bereitgestellt, die einen um eine Drehachse rotierbaren Rotor und einen Stator mit Statorphasen aufweist.According to a further aspect of the invention, a device is provided for determining a deviation of a rotational speed sensor of a synchronous machine, which has a rotor rotatable about a rotational axis and a stator with stator phases.

Dabei umfasst die Vorrichtung eine Antriebseinheit, die ausgeführt ist, den Rotor um die Drehachse in eine erste Drehrichtung mit einer ersten Drehgeschwindigkeit und in eine zweite, der ersten Drehrichtung entgegengesetzten Drehrichtung mit der gleichen ersten Drehgeschwindigkeit zu drehen.In this case, the device comprises a drive unit which is designed to rotate the rotor about the rotation axis in a first rotational direction at a first rotational speed and in a second rotational direction opposite to the first rotational direction at the same first rotational speed.

Die Vorrichtung umfasst ferner eine Steuereinheit, die ausgeführt ist, beim Drehen des Rotors um die Drehachse in die erste und in die zweite Drehrichtung die Statorphasen miteinander elektrisch kurzzuschließen.The device further comprises a control unit which is designed to electrically short the stator phases with one another when the rotor is rotated about the axis of rotation in the first and in the second rotational direction.

Die Vorrichtung umfasst ferner eine Messeinheit, die ausgeführt ist, beim Drehen des Rotors um die Drehachse in die erste Drehrichtung jeweils einen ersten Phasenstromwert jeweiliger Phasenströme, die durch die jeweiligen Statorphasen fließen, und einen ersten Drehwinkelwert des Rotors zu einem ersten Zeitpunkt zu messen.The apparatus further comprises a measuring unit configured to measure a first phase current value of respective phase currents flowing through the respective stator phases when rotating the rotor about the rotational axis in the first rotational direction, and to measure a first rotational angle value of the rotor at a first timing.

Die Messeinheit ist ferner ausgeführt, beim Drehen des Rotors um die Drehachse in die zweite Drehrichtung jeweils einen zweiten Phasenstromwert der jeweiligen Phasenströme und einen zweiten Drehwinkelwert des Rotors zu einem zweiten Zeitpunkt zu messen.The measuring unit is further configured to measure a second phase current value of the respective phase currents and a second rotational angle value of the rotor at a second time when rotating the rotor about the rotational axis in the second rotational direction.

Die Vorrichtung umfasst außerdem eine Ermittlungseinheit, die ausgeführt ist, aus den ersten Phasenstromwerten und dem ersten Drehwinkelwert jeweils einen ersten Stromwert der jeweiligen Stromkomponenten eines Koordinatensystems der Synchronmaschine zu berechnen.The apparatus further comprises a determination unit configured to calculate a first current value of the respective current components of a coordinate system of the synchronous machine from the first phase current values and the first rotational angle value.

Die Ermittlungseinheit ist ferner ausgeführt, aus den zweiten Phasenstromwerten und dem zweiten Drehwinkelwert jeweils einen zweiten Stromwert der jeweiligen Stromkomponenten zu berechnen.The determination unit is also designed to calculate a second current value of the respective current components from the second phase current values and the second rotational angle value.

Aus den ersten und den zweiten Stromwerten der jeweiligen Stromkomponente berechnet die Ermittlungseinheit dann einen ersten Abweichungswert der Abweichung.From the first and second current values of the respective current component, the determination unit then calculates a first deviation value of the deviation.

Gemäß noch einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Antriebsanordnung zum Antreiben eines Fahrzeugs mit einer Synchronmaschine und einem Drehzahlsensor zum Erfassen einer Drehgeschwindigkeit der Synchronmaschine bereitgestellt, wobei die Antriebsanordnung eine zuvor beschriebene Vorrichtung zum Ermitteln einer Abweichung des Drehzahlsensors aufweist.In accordance with yet another aspect of the invention, there is provided a drive assembly for driving a vehicle having a synchronous machine and a speed sensor for detecting a rotational speed of the synchronous machine, the drive assembly including a device for determining a deviation of the speed sensor as described above.

Vorzugsweise umfasst die Antriebsanordnung ferner eine Verbrennungsmaschine zum Antreiben des Fahrzeugs, die als Antriebseinheit der Vorrichtung ausgebildet ist.Preferably, the drive assembly further comprises an internal combustion engine for driving the vehicle, which is designed as a drive unit of the device.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des oben beschriebenen Verfahrens sind, soweit im Übrigen auf die oben genannte Vorrichtung beziehungsweise die oben genannte Antriebsanordnung übertragbar, auch als vorteilhafte Ausgestaltungen der Vorrichtung beziehungsweise der Antriebsanordnung anzusehen.Advantageous embodiments of the method described above are, as far as applicable to the above-mentioned device or the above-mentioned drive arrangement, also to be regarded as advantageous embodiments of the device or the drive arrangement.

Im Folgenden werden beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung bezugnehmend auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:In the following, exemplary embodiments of the invention are explained in more detail with reference to the accompanying drawings. Show it:

1 in einer schematischen Darstellung eine Antriebsanordnung zum Betreiben eines Fahrzeuges mit einer Vorrichtung zum Ermitteln einer Abweichung eines Drehzahlsensors der Antriebsanordnung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; 1 a schematic representation of a drive arrangement for operating a vehicle with a device for determining a deviation of a rotational speed sensor of the drive assembly according to an embodiment of the invention;

2 in einem schematischen Ablaufdiagramm ein Verfahren zum Ermitteln der Abweichung des Drehzahlsensors gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung; 2 in a schematic flow diagram, a method for determining the deviation of the speed sensor according to a preferred embodiment of the invention;

3 Zusammenhang zwischen der Abweichung des Drehzahlsensors und Feldströmen in einem d/q-Koordinatensystem. 3 Relationship between the deviation of the speed sensor and field currents in a d / q coordinate system.

Zunächst wird auf 1 verwiesen, in der eine Antriebsanordnung AA zum Antreiben eines in Figur nicht dargestellten Fahrzeuges beziehungsweise zum Betreiben eines Rades RD des Fahrzeugs vereinfacht und schematisch dargestellt ist.First, it will open 1 referenced, in which a drive arrangement AA for driving a vehicle not shown in the figure or for operating a wheel RD of the vehicle is simplified and shown schematically.

Dabei umfasst die Antriebsanordnung AA eine Antriebswelle AW und eine Verbrennungsmaschine VM, die über die Antriebswelle AW mit dem Rad RD mechanisch verbunden ist und über die Antriebswelle AW das Rad RD betreibt.In this case, the drive arrangement AA comprises a drive shaft AW and an internal combustion engine VM, which is mechanically connected via the drive shaft AW to the wheel RD and drives the wheel RD via the drive shaft AW.

Die Antriebsanordnung AA umfasst ferner eine Synchronmaschine SM, die ihrerseits einen Stator ST, einen Rotor RT samt einer Rotorwelle RW aufweist. Über die Rotorwelle RW ist die Synchronmaschine SM mit einer in Figur nicht dargestellten Welle der Verbrennungsmaschine VM mechanisch verbunden und dient bei Bedarf als zweites Antriebsaggregat neben der Verbrennungsmaschine VM zum Betreiben des Rades RD. Damit ist die Antriebsanordnung AA als Hybridantrieb ausgebildet.The drive arrangement AA further comprises a synchronous machine SM, which in turn has a stator ST, a rotor RT together with a rotor shaft RW. About the rotor shaft RW, the synchronous machine SM is mechanically connected to a not shown in Figure shaft of the internal combustion engine VM and is used as needed as a second drive unit in addition to the internal combustion engine VM for operating the wheel RD. Thus, the drive assembly AA is designed as a hybrid drive.

Der Stator ST der Synchronmaschine SM weist drei Statorphasen U, V und W auf. Die Statorphasen U, V, und W sind mit einer Leistungselektronikeinheit LE der Antriebsanordnung AA elektrisch verbunden und werden zu derer Betrieb von der Leistungselektronikeinheit LE mit Statorphasenströmen Iu, Iv und Iw versorgt.The stator ST of the synchronous machine SM has three stator phases U, V and W. The stator phases U, V, and W are electrically connected to a power electronics unit LE of the drive assembly AA, and their operation is supplied by the power electronics unit LE with stator phase currents Iu, Iv, and Iw.

Die Antriebsanordnung AA umfasst ferner einen Drehzahlsensor DS zum Messen des Drehwinkels des Rotors RT der Synchronmaschine SM. Aus dem gemessenen Drehwinkel wird die Drehzahl der Synchronmaschine SM berechnet.The drive arrangement AA further comprises a rotational speed sensor DS for measuring the rotational angle of the rotor RT of the synchronous machine SM. From the measured angle of rotation, the speed of the synchronous machine SM is calculated.

Die Antriebsanordnung AA umfasst ferner eine Vorrichtung VR zum Ermitteln einer Abweichung x also Offset des Drehzahlsensors DS. Die Vorrichtung VR umfasst wiederum eine Messeinheit ME, eine Ermittlungseinheit EE sowie eines Steuereinheit SE. Die zuvor genannte Verbrennungsmaschine VM dient ebenfalls zum Ermitteln der Abweichung x des Drehzahlsensors DS und kann somit als Teil der Vorrichtung VR betrachtet werden.The drive arrangement AA further comprises a device VR for determining a deviation x that is the offset of the rotational speed sensor DS. The device VR in turn comprises a measuring unit ME, a determination unit EE and a control unit SE. The aforementioned internal combustion engine VM also serves to determine the deviation x of the rotational speed sensor DS and can thus be regarded as part of the device VR.

Die Messeinheit ME umfasst einen oder mehrere Strommesser zum Messen von Statorphasenströmen Iu, Iv und Iw sowie den zuvor genannten Drehzahlsensor DS zum Messen der Drehgeschwindigkeit ω und momentane Drehwinkel des Rotors RT, der ebenfalls als Teil der Messeinheit ME beziehungsweise der Vorrichtung VR betrachtet werden kann.The measuring unit ME comprises one or more ammeters for measuring stator phase currents Iu, Iv and Iw and the aforementioned rotational speed sensor DS for measuring the rotational speed ω and instantaneous rotational angle of the rotor RT, which can also be considered as part of the measuring unit ME or the device VR.

Die Funktionsweisen der Messeinheit ME, der Ermittlungseinheit EE sowie der Steuereinheit SE werden nachfolgend im Rahmen der Beschreibung eines Verfahrens zum Ermitteln einer Abweichung des Drehzahlsensors beschrieben.The functions of the measuring unit ME, the determining unit EE and the control unit SE are described below in the context of the description of a method for determining a deviation of the speed sensor.

Die Regelung erfolgt häufig durch eine sogenannte feldorientierte Regelung. Zur feldorientierten Regelung ist eine exakte Winkelposition des Rotors RT gegenüber dem Stator ST erforderlich. Eine momentane Winkelposition des Rotors RT wird von dem Drehzahlsensor DS gemessen. Idealerweise zeigt die gemessene Winkelposition exakt die Position der magnetischen Pole des Rotors RT. Bedingt durch die Fertigungstoleranzen ist jedoch eine exakte Ausrichtung des Drehzahlsensors DS zu den magnetischen Polen des Rotors RT kaum möglich. Dadurch weisen die Messwerte der Drehzahlsensor DS stets eine Abweichung x in der Winkelposition des Rotors RT auf.The regulation is often carried out by a so-called field-oriented regulation. For field-oriented control, an exact angular position of the rotor RT relative to the stator ST is required. An instantaneous angular position of the rotor RT is measured by the rotational speed sensor DS. Ideally, the measured angular position shows exactly the position of the magnetic poles of the rotor RT. Due to the manufacturing tolerances, however, an exact alignment of the speed sensor DS to the magnetic poles of the rotor RT is hardly possible. As a result, the measured values of the rotational speed sensor DS always have a deviation x in the angular position of the rotor RT.

Zur feldorientierten Regelung der Synchronmaschine SM muss diese Abweichung x daher vorbekannt sein und bei der Regelung stets berücksichtigt werden. Hierzu muss die Abweichung x vorab, insbesondere nach der Montage der Synchronmaschine SM mit dem Drehzahlsensor DS und nach jedem Austausch des Drehzahlsensors DS bei einer Reparatur, ermittelt werden.For field-oriented control of the synchronous machine SM, this deviation x must therefore be previously known and always taken into account in the control. For this purpose, the deviation x must be determined in advance, in particular after assembly of the synchronous machine SM with the rotational speed sensor DS and after each replacement of the rotational speed sensor DS during a repair.

Das Verfahren zum Ermitteln der Abweichung x des Drehzahlsensors DS mit der zuvor beschriebenen Vorrichtung VR wird nachfolgend anhand von 2 in Verbindung mit 1 und 3 näher beschrieben.The method for determining the deviation x of the rotational speed sensor DS with the device VR described above is described below with reference to FIG 2 combined with 1 and 3 described in more detail.

Zum Ermitteln der Abweichung x des Drehzahlsensors DS dreht die Verbrennungsmaschine VM gemäß einem Verfahrensschritt S110 den Rotor RT um die Drehachse DA über die Rotorwelle RW in eine erste Drehrichtung DR1 mit einer ersten vorgegeben konstanten Drehgeschwindigkeit ω1. Dabei schließt die Steuereinheit SE die drei Statorphasen U, V, W miteinander elektrisch kurz, sodass die Spannungen zwischen den Statorphasen U, V, W allesamt 0 Volt betragen und die Summe aller drei Statorphasenströme Iu, Iv und Iw 0 Ampere beträgt.In order to determine the deviation x of the rotational speed sensor DS, the internal combustion engine VM rotates the rotor RT about the rotational axis DA via the rotor shaft RW in a first rotational direction DR1 at a first predetermined constant rotational speed ω1 in accordance with a method step S110. In this case, the control unit SE closes the three stator phases U, V, W with each other electrically short, so that the voltages between the Stator phases U, V, W are all 0 volts and the sum of all three stator phase currents Iu, Iv and Iw is 0 amperes.

Gemäß einem weiteren Verfahrensschritt S120 ermittelt die Vorrichtung VR jeweils einen ersten Stromwert Id1, Iq1 der jeweiligen Stromkomponente Id, Iq eines mit dem Rotor RT rotierenden d/q-Koordinatensystems KS der Synchronmaschine SM.According to a further method step S120, the device VR respectively determines a first current value Id1, Iq1 of the respective current component Id, Iq of a d / q coordinate system KS of the synchronous machine SM rotating with the rotor RT.

Hierzu misst eine Messeinheit ME beziehungsweise der Strommesser der Messeinheit ME gemäß einem Verfahrensschritt S121 jeweils einen ersten Phasenstromwert Iu1, Iv1, Iw1 der jeweiligen drei Phasenströme Iu, Iv, Iw zu einem ersten Zeitpunkt t1, die beim Drehen des Rotors RT gemäß dem Verfahrensschritt S110 durch die drei Statorphasen U, V und W fließen. Parallel dazu misst der Drehzahlsensor DS einen ersten Drehwinkelwert θ1 des Rotors RT zu dem gleichen ersten Zeitpunkt t1.For this purpose, a measuring unit ME or the ammeter of the measuring unit ME respectively measures a first phase current value Iu1, Iv1, Iw1 of the respective three phase currents Iu, Iv, Iw at a first time t1 during rotation of the rotor RT according to method step S110 according to a method step S121 the three stator phases U, V and W flow. In parallel, the rotational speed sensor DS measures a first rotational angle value θ1 of the rotor RT at the same first timing t1.

Aus den gemessenen ersten Phasenstromwerten Iu1, Iv1, Iw1 sowie dem ersten Drehwinkelwert θ1 ermittelt die Ermittlungseinheit EE gemäß einem weiteren Verfahrensschritt S122 dann jeweils einen ersten Stromwert Id1, Iq1 der jeweiligen Stromkomponenten Id, Iq des d/q-Koordinatensystems KS anhand der Gleichungen (6) und (7):

Figure DE102013221709A1_0007
Figure DE102013221709A1_0008
From the measured first phase current values Iu1, Iv1, Iw1 and the first rotational angle value θ1, the determination unit EE then determines in each case a first current value Id1, Iq1 of the respective current components Id, Iq of the d / q coordinate system KS on the basis of the equations (6) in accordance with a further method step S122 ) and (7):
Figure DE102013221709A1_0007
Figure DE102013221709A1_0008

Zum Ermitteln der Abweichung x des Drehzahlsensors DS dreht die Verbrennungsmaschine VM ferner gemäß einem weiteren Verfahrensschritt S130 und mithilfe eines in Figur nicht dargestellten Getriebes und in einer dem Fachmann bekannten Weise den Rotor RT um die Drehachse DA in eine zweite, der ersten Drehrichtung DR1 entgegengesetzte Drehrichtung DR2 mit der ersten vorgegeben konstanten Drehgeschwindigkeit ω1. Dabei schließt die Steuereinheit SE die drei Statorphasen U, V, W ebenfalls miteinander elektrisch kurz.In order to determine the deviation x of the rotational speed sensor DS, the internal combustion engine VM further rotates the rotor RT about the rotational axis DA in a second direction of rotation opposite to the first rotational direction DR1 in accordance with a further method step S130 and with the aid of a gear, not shown in FIG DR2 with the first predetermined constant rotational speed ω1. In this case, the control unit SE closes the three stator phases U, V, W also with each other electrically short.

Gemäß einem weiteren Verfahrensschritt S140 ermittelt die Vorrichtung VR dann jeweils einen zweiten Stromwert Id2, Iq2 der jeweiligen Stromkomponenten Id, Iq.According to a further method step S140, the device VR then determines in each case a second current value Id2, Iq2 of the respective current components Id, Iq.

Hierzu misst eine Messeinheit ME gemäß einem Verfahrensschritt S141 analog jeweils einen zweiten Phasenstromwert Iu2, Iv2, Iw2 der jeweiligen Phasenströme Iu, Iv, Iw zu einem zweiten Zeitpunkt t2, die beim Drehen des Rotors RT gemäß dem Verfahrensschritt S130 durch die drei Statorphasen U, V und W fließen. Parallel dazu misst die Messeinheit ME einen zweiten Drehwinkelwert θ2 des Rotors RT zu dem gleichen ersten Zeitpunkt t2.For this purpose, a measuring unit ME according to a method step S141 analogously measures in each case a second phase current value Iu2, Iv2, Iw2 of the respective phase currents Iu, Iv, Iw at a second time t2 when rotating the rotor RT according to method step S130 through the three stator phases U, V and W are flowing. In parallel, the measuring unit ME measures a second rotational angle value θ2 of the rotor RT at the same first time t2.

Aus den gemessenen zweiten Phasenstromwerten Iu2, Iv2, Iw2 sowie dem zweiten Drehwinkelwert θ2 ermittelt die Ermittlungseinheit EE gemäß einem weiteren Verfahrensschritt S142 jeweils einen zweiten Stromwert Id2, Iq2 der jeweiligen Stromkomponenten Id, Iq anhand der Gleichungen (8) und (9):

Figure DE102013221709A1_0009
From the measured second phase current values Iu2, Iv2, Iw2 and the second rotational angle value θ2, the determination unit EE determines, according to a further method step S142, a second current value Id2, Iq2 of the respective current components Id, Iq on the basis of equations (8) and (9):
Figure DE102013221709A1_0009

Aus den zuvor ermittelten ersten Stromwerten Id1, Iq1 und den zweiten Stromwerten Id2, Iq2 der Stromkomponenten Id, Iq des d/q-Koordinatensystems KS ermittelt die Ermittlungseinheit EE gemäß einem nachfolgenden Verfahrensschritt S150 einen ersten Abweichungswert x1 der Abweichung x anhand der Gleichung (5):

Figure DE102013221709A1_0010
From the previously determined first current values Id1, Iq1 and the second current values Id2, Iq2 of the current components Id, Iq of the d / q coordinate system KS, the determination unit EE determines according to a subsequent method step S150 a first deviation value x1 of the deviation x from equation (5). :
Figure DE102013221709A1_0010

Diese Gleichung (5) ergibt sich daraus, dass die Abweichung x beziehungsweise der Abweichungswert x1 bei einer konstanten Drehgeschwindigkeit ω unabhängig von der Drehrichtung des Rotors RT konstant bleibt. Wird diese Abweichung x in dem d/q-Koordinatensystem KS abgebildet, so stellt diese unabhängig von der Drehrichtung des Rotors RT einen gleichbleibenden Winkelwert da, so wie es in 3 veranschaulicht ist.This equation (5) results from the fact that the deviation x or the deviation value x1 remains constant at a constant rotational speed ω independently of the direction of rotation of the rotor RT. If this deviation x is imaged in the d / q coordinate system KS, then it sets a constant angle value irrespective of the direction of rotation of the rotor RT, as shown in FIG 3 is illustrated.

Dagegen werden die Feldströme I1, I2 und die Spannungen U1, U2 zueinander an der d-Achse des d/q-Koordinatensystems KS gespiegelt, da die zweite Drehrichtung der ersten Drehrichtung entgegengesetzt liegt und somit gelten folgende Zusammenhänge:

Figure DE102013221709A1_0011
und Iq1 = R / ω1·Lq·Id1 = R / ω·Lq·Id1 bei ω1 = ω (die erste Drehrichtung); sowie
Figure DE102013221709A1_0012
und Iq2 = R / ω2·Lq·Id2 = R / –ω·Lq·Id1 = –Iq1 bei ω2 = –ω (die zweite Drehrichtung). By contrast, the field currents I1, I2 and the voltages U1, U2 are mirrored relative to each other on the d-axis of the d / q coordinate system KS, since the second direction of rotation is opposite to the first direction of rotation and thus the following relationships apply:
Figure DE102013221709A1_0011
and Iq1 = R / ω1 * Lq * Id1 = R / ω * Lq * Id1 at ω1 = ω (the first direction of rotation); such as
Figure DE102013221709A1_0012
and Iq2 = R / ω2 * Lq * Id2 = R / -ω * Lq * Id1 = -Iq1 at ω2 = -ω (the second direction of rotation).

Vereinfacht dargestellt ergeben sich folgende Zusammenhänge: Iq1 = –Iq2, Id1 = Id2. Folglich spiegeln sich die beiden Feldströme I1 und I2 zueinander an der d-Achse mit: I1 = Id1 + j·Ig1, und I2 = Id2 + j·Ig2 = Id1 – j·Ig1. Simplified, the following relationships result: Iq1 = -Iq2, Id1 = Id2. Consequently, the two field currents I1 and I2 are reflected relative to each other at the d-axis: I1 = Id1 + j * Ig1, and I2 = Id2 + j * Ig2 = Id1 - j * Ig1.

In dem d/q-Koordinatensystem werden die beiden Feldströme I1 und I2 jeweils als Raumzeiger mit jeweils einem entsprechenden Raumwinkel φ1 und φ2 abgebildet, wobei wie zuvor erwähnt, die beiden Feldströme I1 und I2 zueinander um die d-Achse gespiegelt liegen. Dies ist in 3 veranschaulicht. Da die Abweichung x mit in die Berechnung der Feldströme I1 und I2 beziehungsweise deren Stromkomponenten Id1, Iq1 und Id2, Iq2 eingeflossen ist, gelten bei folgende Gleichungen zwischen den Raumwinkeln und den Stromkomponenten Id1, Iq1 und Id2, Iq2: φ1 = arctan Iq1 / Id1 und φ2 = arctan Iq2 / Id2. In the d / q coordinate system, the two field currents I1 and I2 are each imaged as a space vector, each with a corresponding solid angle φ1 and φ2, where, as previously mentioned, the two field currents I1 and I2 are mirrored to each other about the d-axis. This is in 3 illustrated. Since the deviation x has flowed into the calculation of the field currents I1 and I2 or their current components Id1, Iq1 and Id2, Iq2, the following equations apply between the solid angles and the current components Id1, Iq1 and Id2, Iq2: φ1 = arctan Iq1 / Id1 and φ2 = arctan Iq2 / Id2.

Aus der Tatsache, dass das d/q-Koordinatensystem auf dem Magnetpol des Rotors RT gerichtet ist und sich die beiden Feldströme I1 und I2 zueinander an der d-Achse spiegeln, gilt folgende Gleichung: 360° = (x + φ1) + (x + φ2) und somit x = 180° – (φ1 + φ2)/2. From the fact that the d / q coordinate system is directed to the magnetic pole of the rotor RT and the two field currents I1 and I2 are mirrored to each other at the d-axis, the following equation applies: 360 ° = (x + φ1) + (x + φ2) and thus x = 180 ° - (φ1 + φ2) / 2.

Aus diesem Zusammenhang ergibt sich somit die Gleichung (5):

Figure DE102013221709A1_0013
From this context, equation (5) results:
Figure DE102013221709A1_0013

Nachdem der erste Abweichungswert x1 ermittelt wurde, wiederholt die Vorrichtung VR das oben beschriebene Verfahren gemäß weiteren Verfahrensschritten S210 bis S250 und ermittelt so weitere Abweichungswerte x2, ....After the first deviation value x1 has been determined, the device VR repeats the method described above according to further method steps S210 to S250 and thus determines further deviation values x2, ....

Hierzu dreht die Verbrennungsmaschine VM gemäß einem Verfahrensschritt S210 den Rotor RT um die Drehachse DA in die erste Drehrichtung DR1 mit einer zweiten vorgegeben konstanten Drehgeschwindigkeit ω2 bei miteinander elektrisch kurzgeschlossenen Statorphasen U, V, W.For this purpose, according to a method step S210, the internal combustion engine VM rotates the rotor RT about the axis of rotation DA in the first direction of rotation DR1 with a second predetermined constant rotational speed ω2 with stator phases U, V, W shorted together electrically.

Gemäß einem weiteren Verfahrensschritt S220 ermittelt die Vorrichtung VR jeweils einen dritten Stromwert Id3, Iq3 der jeweiligen Stromkomponenten Id, Iq in der zuvor beschriebenen Weise. Hierzu misst die Messeinheit ME gemäß einem Verfahrensschritt S221 jeweils einen dritten Phasenstromwert Iu3, Iv3, Iw3 der jeweiligen drei Phasenströme Iu, Iv, Iw zu einem dritten Zeitpunkt t3, die beim Drehen des Rotors RT gemäß dem Verfahrensschritt S210 durch die drei Statorphasen U, V und W fließen. Parallel dazu misst der Drehzahlsensor DS einen dritten Drehwinkelwert θ3 des Rotors RT zu dem gleichen dritten Zeitpunkt t3. Aus den gemessenen dritten Phasenstromwerten Iu3, Iv3, Iw3 sowie dem dritten Drehwinkelwert θ3 ermittelt die Ermittlungseinheit EE gemäß einem weiteren Verfahrensschritt S222 den jeweils einen dritten Stromwert Id3, Iq3 der jeweiligen Stromkomponenten Id, Iq des d/q-Koordinatensystems KS anhand der Gleichungen:

Figure DE102013221709A1_0014
According to a further method step S220, the device VR respectively determines a third current value Id3, Iq3 of the respective current components Id, Iq in the manner described above. For this purpose, according to a method step S221, the measuring unit ME respectively measures a third phase current value Iu3, Iv3, Iw3 of the respective three phase currents Iu, Iv, Iw at a third time t3, which, as a result of the method step S210, is rotated by the three stator phases U, V when the rotor RT is rotated and W are flowing. In parallel, the rotational speed sensor DS measures a third rotational angle value θ3 of the rotor RT at the same third timing t3. From the measured third phase current values Iu3, Iv3, Iw3 and the third rotational angle value θ3, the determination unit EE determines according to a further method step S222 the respective third current value Id3, Iq3 of the respective current components Id, Iq of the d / q coordinate system KS on the basis of the equations:
Figure DE102013221709A1_0014

Anschließend dreht Verbrennungsmaschine VM gemäß einem Verfahrensschritt S230 den Rotor RT mithilfe von dem Getriebe um die Drehachse DA in die zweite Drehrichtung DR3 mit der zweiten vorgegeben Drehgeschwindigkeit ω2 bei miteinander elektrisch kurzgeschlossenen Statorphasen U, V, W.Subsequently, in accordance with a method step S230, the internal combustion engine VM rotates the rotor RT by means of the transmission about the axis of rotation DA in the second direction of rotation DR3 with the second predetermined rotational speed ω2 with stator phases U, V, W electrically short-circuited together.

Die Vorrichtung VR ermittelt dann gemäß einem weiteren Verfahrensschritt S240 jeweils einen vierten Stromwert Id4, Iq4 der jeweiligen Stromkomponenten Id, Iq in der zuvor beschriebenen Weise. Hierzu misst die Messeinheit ME gemäß einem Verfahrensschritt S241 jeweils einen vierten Phasenstromwert Iu4, Iv4, Iw4 der jeweiligen drei Phasenströme Iu, Iv, Iw zu einem vierten Zeitpunkt t4, die beim Drehen des Rotors RT gemäß dem Verfahrensschritt S230 durch die drei Statorphasen U, V und W fließen. Parallel dazu misst der Drehzahlsensor DS einen vierten Drehwinkelwert θ4 des Rotors RT zu dem gleichen vierten Zeitpunkt t4. Aus den gemessenen vierten Phasenstromwerten Iu4, Iv4, Iw4 sowie dem vierten Drehwinkelwert θ4 ermittelt die Ermittlungseinheit EE gemäß einem weiteren Verfahrensschritt S242 den jeweils einen vierten Stromwert Id4, Iq4 der jeweiligen Stromkomponenten Id, Iq des d/q-Koordinatensystems KS anhand der Gleichungen:

Figure DE102013221709A1_0015
The device VR then determines, according to a further method step S240, in each case a fourth current value Id4, Iq4 of the respective current components Id, Iq in the manner described above. For this purpose, according to a method step S241, the measuring unit ME measures in each case a fourth phase current value Iu4, Iv4, Iw4 of the respective three phase currents Iu, Iv, Iw at a fourth time t4, which, as a result of the method step S230, is rotated by the three stator phases U, V when the rotor RT is rotated and W are flowing. In parallel, the rotational speed sensor DS measures a fourth rotational angle value θ4 of the rotor RT at the same fourth timing t4. From the measured fourth phase current values Iu4, Iv4, Iw4 and the fourth rotational angle value θ4, the determination unit EE determines the respective fourth current value Id4, Iq4 of the respective current components Id, Iq of the d / q coordinate system KS according to a further method step S242 using the equations:
Figure DE102013221709A1_0015

Nach dem die dritten und den vierten Stromwerte Id3, Iq3 und Id4, Iq4 der der Stromkomponenten Id, Iq des d/q-Koordinatensystems KS ermittelt wurden, berechnet die Ermittlungseinheit EE gemäß einem weiteren Verfahrensschritt S250 aus diesen Stromwerten Id3, Iq3 und Id4, Iq4 den zweiten Abweichungswert x2 anhand der Gleichung (10):

Figure DE102013221709A1_0016
After the third and the fourth current values Id3, Iq3 and Id4, Iq4 of the current components Id, Iq of the d / q coordinate system KS have been determined, the determination unit EE calculates from these current values Id3, Iq3 and Id4, Iq4 according to a further method step S250 the second deviation value x2 from equation (10):
Figure DE102013221709A1_0016

Nachdem die beiden Abweichungswerte x1 und x2 berechnet wurden, ermittelt die Ermittlungseinheit EE gemäß einem weiteren Verfahrensschritt S310 eine drehgeschwindigkeitsabhängige Abweichung x in Form von einer Funktion F(ω) der Drehgeschwindigkeit ω des Rotors RT, indem diese die in einer dem Fachmann bekannten Weise zu interpoliert. Zur Steigerung der Genauigkeit der interpolierten Abweichung x wiederholt die Vorrichtung VR die Verfahrensschritte S110 bis S150 beziehungsweise S210 bis 250 mit anderen konstanten Drehgeschwindigkeiten und verfeinert die Interpolation der Funktion F(ω).After the two deviation values x1 and x2 have been calculated, the determination unit EE determines according to a further method step S310 a rotational speed-dependent deviation x in the form of a function F (ω) of the rotational speed ω of the rotor RT, by interpolating these in a manner known to those skilled in the art , To increase the accuracy of the interpolated deviation x, the device VR repeats the process steps S110 to S150 or S210 to 250 at other constant rotational speeds and refines the interpolation of the function F (ω).

Anhand der Funktion x = F(ω) kann die Vorrichtung VR dann systembedingte Verzögerungen der Vorrichtung VR ermitteln, die infolge diverser Laufzeiten bei der Messung von Phasenströmen Iu, Iv und Iw und Drehwinkeln θ auftreten und mit steigender Drehgeschwindigkeit ω des Rotors RT zunehmen.Based on the function x = F (ω), the device VR can then determine system-related delays of the device VR, which occur due to various maturities in the measurement of phase currents Iu, Iv and Iw and rotation angles θ and increase with increasing rotational speed ω of the rotor RT.

Alternativ zu dem d/q-Koordinatensystem KS kann ein feldorientiertes oder ein Stator-bezogenes also ständerfestes α/β-Koordinatensystem der Synchronmaschine SM zur Ermittlung der Abweichung x verwendet werden. Hierzu bedarf es lediglich entsprechende, dem Fachmann bekannte Koordinatentransformation.As an alternative to the d / q coordinate system KS, it is possible to use a field-oriented or a stator-related α / β coordinate system of the synchronous machine SM which is fixed to the stator to determine the deviation x. For this purpose, only corresponding, known to those skilled coordinate transformation.

Claims (11)

Verfahren zum Ermitteln einer Abweichung (x) eines Drehzahlsensors (DS) einer Synchronmaschine (SM) mit einem um eine Drehachse (DA) rotierbaren Rotor (RT) und einem Stator (ST) mit Statorphasen (U, V, W), wobei das Verfahren folgende Verfahrensschritte aufweist: • Drehen (S110) des Rotors (RT) um die Drehachse (DA) in eine erste Drehrichtung (DR1) mit einer ersten vorgegebenen Drehgeschwindigkeit (ω1) bei miteinander elektrisch kurzgeschlossenen Statorphasen (U, V, W), • Ermitteln (S120) jeweils eines ersten Stromwertes (Id1, Iq1) von jeweiligen Stromkomponenten (Id, Iq) eines Koordinatensystems (KS) der Synchronmaschine (SM), • Drehen (S130) des Rotors (RT) um die Drehachse (DA) in eine zweite, der ersten Drehrichtung (DR1) entgegengesetzten Drehrichtung (DR2) mit der ersten vorgegebenen Drehgeschwindigkeit (ω1) bei miteinander elektrisch kurzgeschlossenen Statorphasen (U, V, W), • Ermitteln (S140) jeweils eines zweiten Stromwertes (Id2, Iq2) der jeweiligen Stromkomponenten (Id, Iq) des Koordinatensystems (KS), • Ermitteln (S150) eines ersten Abweichungswertes (x1) der Abweichung (x) aus den ersten (Id1, Iq1) und den zweiten (Id2, Iq2) Stromwerten der Stromkomponenten (Id, Iq) des Koordinatensystems (KS).Method for determining a deviation (x) of a rotational speed sensor (DS) of a synchronous machine (SM) with a rotor (RT) rotatable about an axis of rotation (DA) and a stator (ST) with stator phases (U, V, W), the method comprising the following method steps: Rotating (S110) of the rotor (RT) about the axis of rotation (DA) in a first direction of rotation (DR1) with a first predetermined rotational speed (ω1) with stator phases (U, V, W) electrically short-circuited together, Determining (S120) in each case a first current value (Id1, Iq1) of respective current components (Id, Iq) of a coordinate system (KS) of the synchronous machine (SM), Rotating (S130) of the rotor (RT) about the axis of rotation (DA) in a second direction of rotation (DR2) opposite the first direction of rotation (DR2) with the first predetermined rotational speed (ω1) with stator phases (U, V, W ) Determining (S140) in each case a second current value (Id2, Iq2) of the respective current components (Id, Iq) of the coordinate system (KS), • determining (S150) a first deviation value (x1) of the deviation (x) from the first (Id1, Iq1) and the second (Id2, Iq2) current values of the current components (Id, Iq) of the coordinate system (KS). Verfahren nach Anspruch 1, wobei der erste Abweichungswert (x1) aus einem Quotient (Iq1/Id1) der ersten Stromwerte (Id1, Iq1) der Stromkomponenten (Id, Iq) und einem Quotient (Iq2/Id2) der zweiten Stromwerte (Id2, Iq2) der Stromkomponenten (Id, Iq) ermittelt wird.Method according to claim 1, wherein the first deviation value (x1) consists of a quotient (Iq1 / Id1) of the first current values (Id1, Iq1) of the current components (Id, Iq) and a quotient (Iq2 / Id2) of the second current values (Id2, Iq2 ) of the current components (Id, Iq) is determined. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der erste Abweichungswert (x1) anhand folgender Gleichung ermittelt wird:
Figure DE102013221709A1_0017
Method according to claim 1 or 2, wherein the first deviation value (x1) is determined by the following equation:
Figure DE102013221709A1_0017
 Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Verfahren ferner folgende Verfahrensschritte aufweist: • Messen (S121) eines ersten Phasenstromwertes (Iu1, Iv1, Iw1) der jeweiligen Phasenströme (Iu, Iv, Iw) durch die Statorphasen (U, V, W) und eines ersten Drehwinkelwertes (θ1) des Rotors (RT) zu einem ersten Zeitpunkt (t1), • Ermitteln (S122) des jeweiligen ersten Stromwertes (Id1, Iq1) der jeweiligen Stromkomponenten (Id, Iq) aus den ersten Phasenstromwerten (Iu1, Iv1, Iw1) sowie dem ersten Drehwinkelwert (θ1) anhand folgender Gleichungen:
Figure DE102013221709A1_0018
Method according to one of the preceding claims, wherein the method further comprises the following method steps: measuring (S121) a first phase current value (Iu1, Iv1, Iw1) of the respective phase currents (Iu, Iv, Iw) through the stator phases (U, V, W) and a first rotational angle value (θ1) of the rotor (RT) at a first time (t1), • determination (S122) of the respective first current value (Id1, Iq1) of the respective current components (Id, Iq) from the first phase current values (Iu1, Iv1 , Iw1) and the first rotational angle value (θ1) based on the following equations:
Figure DE102013221709A1_0018
 Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Verfahren ferner folgende Verfahrensschritte aufweist: • Messen (S141) eines zweiten Phasenstromwertes (Iu2, Iv2, Iw2) der jeweiligen Phasenströme (Iu, Iv, Iw) durch die jeweiligen Statorphasen (U, V, W) und eines zweiten Drehwinkelwertes (θ2) des Rotors (RT) zu einem zweiten Zeitpunkt (t2), • Ermitteln (S142) des jeweiligen zweiten Stromwertes (Id2, Iq2) der jeweiligen Stromkomponenten (Id, Iq) aus den zweiten Phasenstromwerten (Iu2, Iv2, Iw2) sowie dem zweiten Drehwinkelwert (θ2) anhand folgender Gleichungen:
Figure DE102013221709A1_0019
 Method according to one of the preceding claims, wherein the method further comprises the following method steps: measuring (S141) a second phase current value (Iu2, Iv2, Iw2) of the respective phase currents (Iu, Iv, Iw) through the respective stator phases (U, V, W ) and a second rotational angle value (θ2) of the rotor (RT) at a second time (t2), • determination (S142) of the respective second current value (Id2, Iq2) of the respective current components (Id, Iq) from the second phase current values (Iu2, Iv2, Iw2) and the second rotational angle value (θ2) according to the following equations:
Figure DE102013221709A1_0019
 Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Verfahren ferner folgende Verfahrensschritte aufweist: • Drehen (S210) des Rotors (RT) um die Drehachse (DA) in die erste Drehrichtung (DR1) mit einer zweiten vorgegeben Drehgeschwindigkeit (ω2) bei miteinander elektrisch kurzgeschlossenen Statorphasen (U, V, W), • Ermitteln (S220) jeweils eines dritten Stromwertes (Id3, Iq3) der jeweiligen Stromkomponenten (Id, Iq) des Koordinatensystems (KS), • Drehen (S230) des Rotors (RT) um die Drehachse (DA) in die zweite Drehrichtung (DR2) mit einer zweiten vorgegeben Drehgeschwindigkeit (ω2) bei miteinander elektrisch kurzgeschlossenen Statorphasen (U, V, W), • Ermitteln (S240) jeweils eines vierten Stromwertes (Id4, Iq4) der jeweiligen Stromkomponenten (Id, Iq), • Ermitteln (S250) eines zweiten Abweichungswertes (x2) der Abweichung (x) aus den dritten (Id3, Iq3) und den vierten (Id4, Iq4) Stromwerten der Stromkomponenten (Id, Iq) anhand folgender Gleichung:
Figure DE102013221709A1_0020
Method according to one of the preceding claims, wherein the method further comprises the following method steps: • rotating (S210) of the rotor (RT) about the axis of rotation (DA) in the first direction of rotation (DR1) with a second predetermined rotational speed (ω2) with each other electrically short-circuited Stator phases (U, V, W), • determining (S220) each of a third current value (Id3, Iq3) of the respective current components (Id, Iq) of the coordinate system (KS), • turning (S230) of the rotor (RT) about the axis of rotation (DA) in the second direction of rotation (DR2) with a second predetermined rotational speed (ω2) with stator phases (U, V, W) electrically short-circuited together, • determining (S240) respectively a fourth current value (Id4, Iq4) of the respective current components (Id , Iq), determining (S250) a second deviation value (x2) of the deviation (x) from the third (Id3, Iq3) and the fourth (Id4, Iq4) current values of the current components (Id, Iq) according to the following equation:
Figure DE102013221709A1_0020
 Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Verfahren ferner folgende Verfahrensschritte aufweist: • Interpolieren (S310) der Abweichung (x) zu einer Funktion (F(ω)) der Drehgeschwindigkeit (ω) des Rotors (RT) aus dem ersten (x1) und dem zweiten (x2) Abweichungswert der Abweichung (x).The method of claim 6, wherein the method further comprises the steps of: • interpolating (S310) the deviation (x) into a function (F (ω)) of the rotational speed (ω) of the rotor (RT) from the first (x1) and the second (x2) deviation value of the deviation (x). Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei als Koordinatensystem (KS) ein feldorientiertes d/q-Koordinatensystem oder ein ständerfestes α/β-Koordinatensystem der Synchronmaschine (SM) verwendet wird.Method according to one of the preceding claims, wherein the coordinate system (KS) used is a field-oriented d / q coordinate system or a stator-fixed α / β coordinate system of the synchronous machine (SM). Vorrichtung (VR) zum Ermitteln einer Abweichung (x) eines Drehzahlsensors (DS) einer Synchronmaschine (SM) mit einem um eine Drehachse (DA) rotierbaren Rotor (RT) und einem Stator (ST) mit Statorphasen (U, V, W), wobei die Vorrichtung (VR) folgende Merkmale aufweist: • eine Antriebseinheit (VM), die ausgeführt ist, den Rotor (RT) um die Drehachse (DA) in eine erste Drehrichtung (DR1) mit einer ersten vorgegeben Drehgeschwindigkeit (ω1) und in eine zweite, der ersten Drehrichtung (DR1) entgegengesetzten Drehrichtung (DR2) mit der ersten vorgegeben Drehgeschwindigkeit (ω1) zu drehen, • eine Steuereinheit (SE), die ausgeführt ist, beim Drehen des Rotors (RT) um die Drehachse (DA) in die erste (DR1) und die zweite (DR2) Drehrichtung durch die Antriebseinheit die Statorphasen (U, V, W) miteinander elektrisch kurzzuschließen, • eine Messeinheit (ME), die ausgeführt ist, beim Drehen des Rotors (RT) um die Drehachse (DA) in die erste Drehrichtung (DR1) jeweils einen ersten Phasenstromwert (Iu1, Iv1, Iw1) der jeweiligen Phasenströme (Iu, Iv, Iw) durch die jeweiligen Statorphasen (U, V, W) und einen ersten Drehwinkelwert (θ1) des Rotors (RT) zu einem ersten Zeitpunkt (t1), sowie beim Drehen des Rotors (RT) um die Drehachse (DA) in die zweite Drehrichtung (DR2) jeweils einen zweiten Phasenstromwert (Iu2, Iv2, Iw2) der jeweiligen Phasenströme (Iu, Iv, Iw) durch die jeweiligen Statorphasen (U, V, W) und einen zweiten Drehwinkelwert (θ2) des Rotors (RT) zu einem zweiten Zeitpunkt (t2) zu messen, • eine Ermittlungseinheit (EE), die ausgeführt ist, – aus den ersten Phasenstromwerten (Iu1, Iv1, Iw1) der Phasenströme (Iu, Iv, Iw) und dem ersten Drehwinkelwert (θ1) jeweils einen ersten Stromwert (Id1, Iq1) der jeweiligen Stromkomponenten (Id, Iq) eines Koordinatensystems (KS) der Synchronmaschine (SM) zu berechnen, – aus den zweiten Phasenstromwerten (Iu2, Iv2, Iw2) der Phasenströme (Iu, Iv, Iw) und dem zweiten Drehwinkelwert (θ2) jeweils einen zweiten Stromwert (Id2, Iq2) der jeweiligen Stromkomponenten (Id, Iq) zu berechnen, und – aus dem ersten (Id1, Iq1) und dem zweiten Stromwert (Id2, Iq2) der jeweiligen Stromkomponenten (Id, Iq) einen ersten Abweichungswert (x1) der Abweichung (x) zu berechnen.Device (VR) for determining a deviation (x) of a rotational speed sensor (DS) of a synchronous machine (SM) with a rotor (RT) rotatable about an axis of rotation (DA) and a stator (ST) with stator phases (U, V, W), the device (VR) having the following features: • A drive unit (VM), which is designed, the rotor (RT) about the rotational axis (DA) in a first rotational direction (DR1) with a first predetermined rotational speed (ω1) and in a second, the first rotational direction (DR1) opposite direction of rotation (DR2) with the first predetermined rotational speed (ω1) to turn, A control unit (SE), which is designed, when rotating the rotor (RT) about the axis of rotation (DA) in the first (DR1) and the second (DR2) direction of rotation by the drive unit, the stator phases (U, V, W) with each other to short-circuit electrically, A measuring unit (ME) which, when rotating the rotor (RT) about the axis of rotation (DA) in the first direction of rotation (DR1), respectively generates a first phase current value (Iu1, Iv1, Iw1) of the respective phase currents (Iu, Iv, Iw) through the respective stator phases (U, V, W) and a first rotational angle value (θ1) of the rotor (RT) at a first time (t1), and during rotation of the rotor (RT) about the axis of rotation (DA) into the second Direction of rotation (DR2) in each case a second phase current value (Iu2, Iv2, Iw2) of the respective phase currents (Iu, Iv, Iw) through the respective stator phases (U, V, W) and a second rotational angle value (θ2) of the rotor (RT) to a second time (t2) to measure, • a determination unit (EE) that is executed In each case a first current value (Id1, Iq1) of the respective current components (Id, Iq) of a coordinate system (KS) from the first phase current values (Iu1, Iv1, Iw1) of the phase currents (Iu, Iv, Iw) and the first rotational angle value (θ1) the synchronous machine (SM), To calculate in each case a second current value (Id2, Iq2) of the respective current components (Id, Iq) from the second phase current values (Iu2, Iv2, Iw2) of the phase currents (Iu, Iv, Iw) and the second rotational angle value (θ2), and To calculate from the first (Id1, Iq1) and the second current value (Id2, Iq2) of the respective current components (Id, Iq) a first deviation value (x1) of the deviation (x). Antriebsanordnung (AA) zum Antreiben eines Fahrzeugs mit einer Synchronmaschine (SM) und einem Drehzahlsensor (DS) zum Erfassen einer Drehgeschwindigkeit der Synchronmaschine (SM), wobei die Antriebsanordnung (AA) eine Vorrichtung (VR) nach Anspruch 9 zum Ermitteln einer Abweichung (x) des Drehzahlsensors (DS) aufweist.A drive arrangement (AA) for driving a vehicle having a synchronous machine (SM) and a rotational speed sensor (DS) for detecting a rotational speed of the synchronous machine (SM), the drive arrangement (AA) comprising a device (VR) according to claim 9 for determining a deviation (x ) of the speed sensor (DS). Antriebsanordnung (AA) nach Anspruch 10, wobei die Antriebsanordnung (AA) ferner eine Verbrennungsmaschine (VM) zum Antreiben des Fahrzeugs umfasst, wobei die Verbrennungsmaschine (VM) als Antriebseinheit der Vorrichtung (VR) ausgebildet ist.Drive arrangement (AA) according to claim 10, wherein the drive assembly (AA) further comprises an internal combustion engine (VM) for driving the vehicle, wherein the internal combustion engine (VM) is designed as a drive unit of the device (VR).
DE201310221709 2013-10-25 2013-10-25 Method and device for determining a deviation of a speed sensor of a synchronous machine Pending DE102013221709A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201310221709 DE102013221709A1 (en) 2013-10-25 2013-10-25 Method and device for determining a deviation of a speed sensor of a synchronous machine
PCT/EP2014/072482 WO2015059108A1 (en) 2013-10-25 2014-10-21 Method and device for ascertaining a deviation of a rotational speed sensor of a synchronous machine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201310221709 DE102013221709A1 (en) 2013-10-25 2013-10-25 Method and device for determining a deviation of a speed sensor of a synchronous machine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102013221709A1 true DE102013221709A1 (en) 2015-04-30

Family

ID=51753222

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE201310221709 Pending DE102013221709A1 (en) 2013-10-25 2013-10-25 Method and device for determining a deviation of a speed sensor of a synchronous machine

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102013221709A1 (en)
WO (1) WO2015059108A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3223421A1 (en) * 2016-03-24 2017-09-27 ABB Technology Oy Method and apparatus for estimating an angle offset of an angle sensor
EP3477846A1 (en) * 2017-10-27 2019-05-01 Valeo Siemens eAutomotive Germany GmbH Method for determining a measuring offset of a rotor position sensor, controller unit for an electric machine and electric machine for a vehicle

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112910353B (en) * 2021-02-07 2022-09-13 南京奥特博机电科技有限公司 Motor control method, device and system based on sensor deviation self-correction

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10213375A1 (en) * 2002-03-20 2003-10-09 Heidenhain Gmbh Dr Johannes Commutation offset determination method for synchronous machine, comparing course of controller output voltage with course of control intern commutation angle
DE102008021425A1 (en) * 2007-05-03 2008-11-27 GM Global Technology Operations, Inc., Detroit Method and system for aligning a resolver in an electric motor system
DE102012005970A1 (en) * 2011-04-01 2012-10-04 Fanuc Corporation Detecting device for detecting a magnetic pole position of a synchronous motor and a control device equipped therewith

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3336870B2 (en) * 1996-09-04 2002-10-21 三菱電機株式会社 Method and apparatus for controlling rotating magnet type polyphase synchronous motor
US8897954B2 (en) * 2011-05-05 2014-11-25 Deere & Company Method for calibrating position sensor on electric motor
DE102011089547A1 (en) * 2011-12-22 2013-06-27 Continental Automotive Gmbh Method and device for correcting a measured value of a rotation angle of a rotor of an electrical machine

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10213375A1 (en) * 2002-03-20 2003-10-09 Heidenhain Gmbh Dr Johannes Commutation offset determination method for synchronous machine, comparing course of controller output voltage with course of control intern commutation angle
DE102008021425A1 (en) * 2007-05-03 2008-11-27 GM Global Technology Operations, Inc., Detroit Method and system for aligning a resolver in an electric motor system
DE102012005970A1 (en) * 2011-04-01 2012-10-04 Fanuc Corporation Detecting device for detecting a magnetic pole position of a synchronous motor and a control device equipped therewith

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3223421A1 (en) * 2016-03-24 2017-09-27 ABB Technology Oy Method and apparatus for estimating an angle offset of an angle sensor
CN107276478A (en) * 2016-03-24 2017-10-20 Abb技术有限公司 For the method and apparatus for the offset for estimating angular transducer
US10126150B2 (en) 2016-03-24 2018-11-13 Abb Schweiz Ag Method and apparatus for estimating an angle offset of an angle sensor
CN107276478B (en) * 2016-03-24 2019-08-30 Abb瑞士股份有限公司 Method and apparatus for estimating the angular deviation of angular transducer
EP3477846A1 (en) * 2017-10-27 2019-05-01 Valeo Siemens eAutomotive Germany GmbH Method for determining a measuring offset of a rotor position sensor, controller unit for an electric machine and electric machine for a vehicle

Also Published As

Publication number Publication date
WO2015059108A1 (en) 2015-04-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3296701B1 (en) Sensor device for the determination of the position of the rotor of an electric machine and control device for an electric motor
DE112012002732B4 (en) Rotation angle measuring device, control device and lathe system
DE102011076734A1 (en) Method and device for angle estimation in a synchronous machine
DE102013203388B3 (en) Rotor position sensor for an electronically commutated electrical machine with a reference encoder
DE102019115787B3 (en) Method for determining the angle of the rotor of an electric motor, control unit and vehicle
DE102012205540B4 (en) Process and device for sensorless control of a separately excited synchronous machine
DE102012201319A1 (en) Method, apparatus and computer program for determining an offset angle in an electric machine
DE102013221709A1 (en) Method and device for determining a deviation of a speed sensor of a synchronous machine
DE102011089547A1 (en) Method and device for correcting a measured value of a rotation angle of a rotor of an electrical machine
DE19960289A1 (en) Fault detection system for brushless electric motor, e.g. for power-steering system; has fault detector constructed to measure fault by detecting excitation in electromagnet coil of either rotor or stator
EP3311106B1 (en) Method and circuit for detecting a short circuit of the sine or cosine receiver coil of a resolver
DE102014205254A1 (en) Method and device for determining a demagnetization of a permanent magnet of an electric motor, drive arrangement with the device
DE102018216881A1 (en) Method and device for operating an electrical machine and electrical machine
EP3734232B1 (en) Method for determining an offset of an angular position sensor on a rotor shaft of an electric machine
EP3311107B1 (en) Method and circuit for detecting an open resolver exciter line
DE102014211881A1 (en) Method for checking a position of a rotor of an electrical machine
EP3704790B1 (en) Method for determining the rotor position of synchronously running electric machines without a mechanical sensor
EP3014756B1 (en) Method for detecting an incorrect angular position of an electric motor
DE102021109779A1 (en) Procedure for determining the rotor position for electric motors
EP3556011B1 (en) Method for determining the angular position of the rotor of an inverter-fed synchronous motor, and apparatus for carrying out the method
EP3529890B1 (en) Control system for a synchronous machine and method for operating a synchronous machine
DE102019130180A1 (en) Method for determining an offset of an angular position encoder on a rotor shaft of an electrical synchronous machine with a current or voltage timing offset of an inverter
EP3311114B1 (en) Method and circuit for detecting a short circuit of a resolver exciter line to ground or to the operating voltage
DE102019218533A1 (en) Method and device for calibrating a control system for an electrical machine
EP3891882B1 (en) Device, arrangement and method for determining an angle between a rotor and a stator

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: VITESCO TECHNOLOGIES GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: CONTINENTAL AUTOMOTIVE GMBH, 30165 HANNOVER, DE

R081 Change of applicant/patentee

Owner name: VITESCO TECHNOLOGIES GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: VITESCO TECHNOLOGIES GMBH, 30165 HANNOVER, DE

R084 Declaration of willingness to licence