DE102014221058A1

DE102014221058A1 - Vorrichtung zur Diagnose der Motorleistung eines Fahrzeugs und entsprechendes Verfahren

Info

Publication number: DE102014221058A1
Application number: DE102014221058.5A
Authority: DE
Inventors: Joo Young Park; Byung Hoon Yang
Original assignee: Hyundai Motor Co
Current assignee: Hyundai Motor Co
Priority date: 2014-05-28
Filing date: 2014-10-16
Publication date: 2015-12-03
Also published as: US9479101B2; CN105207556A; US20150349689A1

Abstract

Es werden eine Vorrichtung zum Diagnostizieren einer Motorleistung eines Fahrzeugs und ein entsprechendes Verfahren bereitgestellt. Die Vorrichtung zum Diagnostizieren einer Motorleistung bewirkt ein Berechnen eines magnetischen Flusses des Motors unter einer vorgegebenen Diagnosebedingung unter Verwendung eines Motor-Magnetfluss-Rechners. Die Vorrichtung bewirkt ferner ein Bestimmen, ob der berechnete magnetische Fluss des Motors in einem normalen Bereich umfasst ist, unter Verwendung einer Gültigkeitsbestimmungsvorrichtung.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Vorrichtung zur Diagnose der Motorleistung eines Fahrzeugs und ein entsprechendes Verfahren und insbesondere eine Technologie, die die Leistung eines Motors, der eine Antriebsleistung in einem Fahrzeug (wie zum Beispiel ein Hybridfahrzeug, ein Elektrofahrzeug, ein Brennstoffzellenfahrzeug oder dergleichen) erzeugt, prüft/diagnostiziert.
HINTERGRUND
Im Allgemeinen bezeichnet ein Hybridfahrzeug ein Fahrzeug, das eine Antriebsleistung durch effizientes Kombinieren von zwei oder mehreren Leistungsquellen erlangt. In den meisten Fällen bezeichnet ein Hybridfahrzeug jedoch ein Fahrzeug, das eine Antriebsleistung durch eine Brennkraftmaschine, die die Antriebsleistung unter Verwendung von Kraftstoff (z. B. Benzin aus Erdöl) erlangt, und einen durch die Leistung einer Batterie betriebenen Elektromotor erlangt. Dies wird als ein Hybrid-Elektrofahrzeug (hybrid electric vehicle – HEV) bezeichnet. Das Hybrid-Elektrofahrzeug (nachstehend als Hybridfahrzeug bezeichnet) kann verschiedene Konstruktionen/Strukturen unter Verwendung der Brennkraftmaschine und des Elektromotors als Leistungsquellen bilden. Da das Hybridfahrzeug gleichzeitig mechanische und elektrische Energie verwenden kann, hat es für Fahrzeuge und dergleichen aufgrund einer verbesserten Energieeffizienz eine breite Anwendung gefunden.
Eine damit verbundene Technologie zum Prüfen/Diagnostizieren einer Unregelmäßigkeit des Elektromotors (z. B. Ausfall oder Fehler) offenbart ein Prüfen des Vorhandenseins einer Unregelmäßigkeit des Elektromotors durch Aufnehmen von Geräuschinformationen in der Nähe einer Drehwelle innerhalb des Elektromotors und dann ein Vergleichen der Geräuschinformationen mit vorab gespeicherten anormalen Geräuschinformationen. Jedoch kann die obige Technologie für Umgebungsgeräusche anfällig sein und ist nicht in der Lage, Unregelmäßigkeiten innerhalb des Elektromotors zu prüfen/diagnostizieren, wenn keine Änderung in dem aufgenommenen Geräusch auftritt, obwohl eine Unregelmäßigkeit in dem Elektromotor besteht.
ZUSAMMENFASSUNG
Eine Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung stellt bereit eine Vorrichtung, die die Motorleistung eines Fahrzeugs durch Überwachen des magnetischen Flusses des Motors aufgrund des eine Antriebsleistung in einem Hybridfahrzeug, einem Elektrofahrzeug, einem Brennstoffzellenfahrzeug oder dergleichen erzeugenden Motors diagnostizieren/prüfen kann, die im Allgemeinen eine starke Korrelation mit dem magnetischen Fluss aufweist, und ein entsprechendes Verfahren.
Eine weitere Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung stellt eine Vorrichtung zum Diagnostizieren/Prüfen der Motorleistung eines Fahrzeugs bereit. Die Vorrichtung kann die Leistung durch Berechnen des magnetischen Flusses des Motors unter einer vorgegebenen Diagnosebedingung prüfen und dann bestimmen, ob der berechnete magnetische Fluss des Motors in einem vorgegebenen Bereich umfasst ist oder nicht, und ein entsprechendes Verfahren.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung kann eine Vorrichtung zum Prüfen der Motorleistung eines Fahrzeugs umfassen: eine Diagnose-Anweisungseinheit, die eingerichtet ist, um eine Gültigkeitsdiagnose eines Motors anzuweisen; einen Spannungsdetektor (Spannungserfassungsvorrichtung), der eingerichtet ist, um eine D-Achsen-Spannung (v_d) und eine Q-Achsen-Spannung (v_q), die in den Motor eingegeben werden können, in Erwiderung auf einen Diagnosebefehl von der Diagnose-Anweisungseinheit zu erfassen; einen Winkelgeschwindigkeits-Aufnehmer (Winkelgeschwindigkeits-Aufnahmevorrichtung), die eingerichtet ist, um eine Winkelgeschwindigkeit (ω) des Motors auf der Grundlage des Diagnosebefehls von der Diagnose-Anweisungseinheit aufzunehmen; ein Motor-Magnetfluss-Rechner (Motor-Magnetfluss-Rechenvorrichtung), die eingerichtet ist, um den magnetischen Fluss (ψ_F) des Motors auf der Grundlage der D-Achsen-Spannung, der Q-Achsen-Spannung und der Winkelgeschwindigkeit des Motors zu berechnen; und eine Gültigkeitsbestimmungsvorrichtung, die eingerichtet ist, um die Gültigkeit zu bestimmen (z. B. wenn sich der berechnete magnetische Fluss des Motors innerhalb eines vorgegebenen Bereichs befindet).
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann ein Verfahren zum Prüfen der Motorleistung eines Fahrzeugs umfassen: Anweisen, durch eine Diagnose-Anweisungseinheit, einer Gültigkeitsdiagnose eines Motors; Erfassen, durch einen Spannungsdetektor, einer D-Achsen-Spannung (v_d) und einer Q-Achsen-Spannung (v_q), die in den Motor eingegeben werden können, in Erwiderung auf den Diagnosebefehl; Aufnehmen, durch eine Winkelgeschwindigkeits-Aufnahmevorrichtung, einer Winkelgeschwindigkeit (ω) des Motors in Erwiderung auf den Diagnosebefehl; Berechnen, durch eine Motor-Magnetfluss-Rechenvorrichtung, eines magnetischen Flusses (ψ_F) des Motors auf der Grundlage der D-Achsen-Spannung, der Q-Achsen-Spannung und der Winkelgeschwindigkeit des Motors; und Bestimmen, durch eine Gültigkeitsbestimmungsvorrichtung, dass die Gültigkeit gegeben ist, wenn sich der berechnete magnetische Fluss des Motors innerhalb eines vorgegebenen Bereichs befindet.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die obigen und weiteren Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen deutlicher.
1 zeigt ein beispielhaftes Diagramm des Aufbaus eines Systems zum Diagnostizieren/Prüfen einer Motorleistung eines Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
2 zeigt ein beispielhaftes detailliertes Diagramm des Aufbaus eines Systems zum Diagnostizieren/Prüfen einer Motorleistung eines Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
3 zeigt ein beispielhaftes Diagramm des Aufbaus einer Vorrichtung zum Diagnostizieren/Prüfen einer Motorleistung eines Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
4 zeigt ein beispielhaftes Diagramm des Aufbaus einer Diagnose-Anweisungseinheit gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
5 zeigt ein beispielhaftes Bilddiagramm, das ein Timing zum Diagnostizieren/Prüfen einer Leistung des Motors gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt;
6 zeigt ein weiteres Bilddiagramm, das ein Timing zum Diagnostizieren/Prüfen einer Leistung des Motors gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt;
7 zeigt ein beispielhaftes Flussdiagramm eines Verfahrens zum Diagnostizieren/Prüfen einer Motorleistung eines Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Es versteht sich, dass der Ausdruck ”Fahrzeug” oder ”Fahrzeug-” oder andere gleichlautende Ausdrücke wie sie hierin verwendet werden, Kraftfahrzeuge im Allgemeinen wie z. B. Personenkraftwagen einschließlich Sports Utility Vehicles (SUV), Busse, Lastwägen, verschiedene Nutzungsfahrzeuge, Wasserfahrzeuge, einschließlich einer Vielfalt von Booten und Schiffen, Luftfahrzeugen und dergleichen einschließen, und Hybridfahrzeuge, Elektrofahrzeuge, Plug-In-Hybridelektrofahrzeuge, wasserstoffangetriebene Fahrzeuge und andere Fahrzeuge mit alternativen Kraftstoff umfassen (beispielsweise Kraftstoff, der von anderen Quellen als Erdöl gewonnen wird). Wie hierin Bezug genommen wird, ist ein Hybridfahrzeug ein Fahrzeug, das zwei oder mehr Antriebsquellen aufweist, wie zum Beispiel sowohl benzinbetriebene als auch elektrisch angetriebene Fahrzeuge.
Obwohl das Ausführungsbeispiel derart beschrieben wird, dass es eine Mehrzahl von Einheiten verwendet, um den beispielhaften Prozess durchzuführen, versteht es sich, dass die beispielhaften Prozesse ebenfalls durch ein oder eine Mehrzahl von Modulen durchgeführt werden können. Darüber hinaus versteht es sich, dass sich der Ausdruck Steuerung/Steuereinheit auf eine Hardware-Vorrichtung bezieht, die einen Speicher und einen Prozessor umfasst. Der Speicher ist eingerichtet, um die Module zu speichern, und der Prozessor ist insbesondere eingerichtet, um die besagten Module auszuführen, um einen oder mehrere Prozesse durchzuführen, die weiter unten beschrieben werden.
Darüber hinaus kann die Steuerlogik der vorliegenden Erfindung als nichtflüchtige computerlesbare Medien auf einem computerlesbaren Medium ausgeführt werden, das ablauffähige Programmbefehle umfasst, die durch einen Prozessor, eine Steuerung/Steuereinheit oder dergleichen ausgeführt werden. Beispiele von computerlesbaren Speichermedien umfassen in nicht einschränkender Weise ROM, RAM, Compact-Disc(CD)-ROMs, Magnetbänder, Floppydisks, Flash-Laufwerke, Smart Cards und optische Datenspeichervorrichtungen. Das computerlesbare Aufzeichnungsmedium kann ebenfalls in netzgekoppelten Computersystemen dezentral angeordnet sein, so dass das computerlesbare Medium in einer verteilten Art und Weise gespeichert und ausgeführt wird, z. B. durch einen Telematik-Server oder ein Controller Area Network (CAN).
Die hierin verwendete Terminologie ist zum Zwecke der Beschreibung bestimmter Ausführungsformen vorgesehen und ist nicht dazu bestimmt, die Erfindung einzuschränken. Wie hierin verwendet, sind die Singularformen ”ein”, ”eine/einer” und ”der/die/das” dazu vorgesehen, dass sie ebenso die Pluralformen umfassen, wenn aus dem Zusammenhang nicht eindeutig etwas anderes hervorgeht. Es versteht sich ferner, dass die Ausdrücke ”aufweisen” und/oder ”aufweisend”, wenn sie in dieser Beschreibung verwendet werden, die Anwesenheit der angegebenen Merkmale, Zahlen, Schritte, Operationen, Elemente und/oder Komponenten beschreiben, aber nicht das Vorhandensein oder die Hinzufügung von einen oder mehreren Merkmalen, Zahlen, Schritten, Operationen, Elementen, Komponenten und/oder Gruppen davon ausschließen. Wie hierin verwendet, umfasst der Ausdruck ”und/oder” jede und sämtliche Kombinationen von einem oder mehreren der zugeordneten aufgeführten Elemente.
Sofern nicht ausdrücklich angegeben oder aus dem Kontext ersichtlich, wird der Begriff ”ungefähr/etwa”, wie er hierin verwendet wird, derart verstanden, dass er innerhalb eines Bereichs mit normgemäßer Toleranz im Stand der Technik liegt, zum Beispiel innerhalb 2 Standardabweichungen der Mittelwerte. ”Ungefähr” kann derart verstanden werden, dass es innerhalb 10%, 9%, 8%, 7%, 6%, 5%, 4%, 3%, 2%, 1%, 0,5%, 0,1%, 0,05% oder 0,01% des angegebenen Werts liegt. Soweit es sich nicht anderweitig aus dem Kontext ergibt, werden alle hierin bereitgestellten numerischen Werte durch den Begriff ”ungefähr/etwa” verändert.
Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ausführlich beschrieben.
1 zeigt ein beispielhaftes Diagramm des Aufbaus eines Systems zum Diagnostizieren/Prüfen einer Motorleistung eines Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Wie in 1 gezeigt ist, kann das System zum Diagnostizieren/Prüfen einer Motorleistung einen Motor 110, einen Motor-Positionssensor 120, eine Motorsteuereinheit (MCU) 130, eine Hochspannungsbatterie 140, ein Hauptrelais 150 und einen Kondensator 160 umfassen. Das Diagnosesystem kann für ein Hybridfahrzeug, ein Elektrofahrzeug, ein Brennstoffzellenfahrzeug und dergleichen verwendet werden.
Zunächst kann der Motor 110 in Erwiderung auf eine Steuerung der MCU 130 betrieben werden. Die MCU 130 kann umfassen einen Wechselrichter (Inverter), der eingerichtet ist, um einen Gleichstrom (direct current – DC) in einen Wechselstrom (alternating current – AC) mit einer variablen Frequenz und einer variablen Spannung umzuwandeln, und eine Steuerung, die eingerichtet ist, um einen Strom und eine Spannung einzustellen. Der Motor-Positionssensor 120 kann ein Drehmelder sein. Zum Beispiel kann der Motor-Positionssensor 120 eingerichtet sein, um Positionsinformationen der Rotation in Bezug auf den Motor 110 an die MCU 130 zu übertragen, und die MCU 130 kann eingerichtet sein, um einen an den Motor 110 zuzuführenden Strom und eine Spannung auf der Grundlage der Positionsinformationen der Rotation zu steuern/regeln.
2 zeigt ein beispielhaftes detailliertes Diagramm des Aufbaus eines Systems zum Diagnostizieren/Prüfen einer Motorleistung eines Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Insbesondere zeigt 2 ein beispielhaftes Schaltungsdiagramm einer Steuerung in der MCU 130, die eingerichtet ist, um den Motor zu betreiben. Unter Bezugnahme auf 2 kann die Steuerung der MCU 130 umfassen einen Strombefehlsgenerator 210, einen Stromregler 220, einen Achsenwandler 230, einen Pulsbreitenmodulations-(pulse width modulation – PWM)Generator 240, einen PWM-Wechselrichter (PWM-Inverter) 250, einen Winkelgeschwindigkeitsdetektor 260 und eine Diagnosevorrichtung 270, die eingerichtet ist, um eine Leistung des Motors zu diagnostizieren/prüfen. Wenn ein Drehmomentbefehl und ein Geschwindigkeitsbefehl von einer übergeordneten Steuerung (nicht gezeigt) empfangen werden, kann der Strombefehlsgenerator 210 eingerichtet sein, um einen D-Q-Achsen-Strombefehl zu erzeugen, und der Stromregler 220 kann eingerichtet sein, um eine Stromregelung durchzuführen, so dass ein Strom des Wechselrichters dem Strombefehl folgt. Der Achsenwandler 230 kann eingerichtet sein, um den D-Q-Achsen-Strom in einen Dreiphasenstrom umzuwandeln oder um den Dreiphasenstrom in den D-Q-Achsen-Strom umzuwandeln, der Pulsbreitenmodulations-Generator 240 kann eingerichtet sein, um ein PWM-Schaltsignal an den PWM-Wechselrichter 250 auf der Grundlage des Strombefehls zu übertragen, und der PWM-Wechselrichter 250 kann eingerichtet sein, um den Motor 110 auf der Grundlage des PWM-Schaltsignals zu steuern. Der Winkelgeschwindigkeitsdetektor 260 kann eingerichtet sein, um die Winkelgeschwindigkeit des Motors unter Verwendung von Positionsinformationen von dem Motor-Positionssensor 120 periodisch zu erfassen.
Ferner kann die Diagnosevorrichtung 270 eingerichtet sein, um eine Gültigkeit eines magnetischen Flusses des Motors unter Verwendung des Drehmomentbefehls und des Strombefehls, die von der übergeordneten Steuerung (nicht gezeigt) übertragen werden, eines von dem Motor rückgekoppelten Motorstromes, einer D-Q-Achsen-Spannung oder dergleichen zu bestimmen. Die Diagnosevorrichtung 270 kann eingerichtet sein, um den magnetischen Fluss des Motors unabhängig von einem Offset des Drehmelders durch Eintreten in einen Leistungsdiagnose-Modus zu überwachen, wenn die Winkelgeschwindigkeit des Motors ein vorgegebener Wert größer als 0 ist (z. B. wenn ein Fahrzeug gefahren wird), der D-Q-Achsen-Strom ungefähr 0 beträgt und ein Motordrehmoment ungefähr 0 beträgt. Hierbei bezeichnet der Eintritt in den Leistungsdiagnose-Modus einen Start eines Prozesses zum Berechnen des magnetischen Flusses des Motors.
3 zeigt ein beispielhaftes Diagramm des Aufbaus einer Vorrichtung zum Diagnostizieren/Prüfen einer Motorleistung eines Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Wie in 3 gezeigt ist, kann die Vorrichtung zum Diagnostizieren/Prüfen der Motorleistung eine Diagnose-Anweisungseinheit 310, einen Spannungsdetektor 320, einen Winkelgeschwindigkeits-Aufnehmer 330, einen Motor-Magnetfluss-Rechner 340 und eine Gültigkeitsbestimmungsvorrichtung 350 umfassen. Eine Steuerung kann eingerichtet sein, um die Diagnose-Anweisungseinheit 310, den Spannungsdetektor 320, den Winkelgeschwindigkeits-Aufnehmer 330, den Motor-Magnetfluss-Rechner 340 und die Gültigkeitsbestimmungsvorrichtung 350 auszuführen. Insbesondere kann die Diagnose-Anweisungseinheit 310 eingerichtet sein, um zu bestimmen, ob der Eintritt in den Leistungsdiagnose-Modus des Motors durchgeführt wird, und den Eintritt anweisen, wenn vorgegebene Bedingungen erfüllt sind. Mit anderen Worten kann die Diagnose-Anweisungseinheit 310 eingerichtet sein, um eine Einleitung/Auslösung einer Gültigkeitsdiagnose des Motors anzuweisen.

Die vorgegebenen Bedingungen sind in der folgenden Tabelle 1 bereitgestellt. Tabelle 1

Winkelgeschwindigkeit des Motors	≠ 0	= 0	= 0	≠ 0	≠ 0
Angefordertes Motordrehmoment	≠ 0	≠ 0	= 0	= 0	= 0
D-Q-Achsen-Strom des Motors	≠ 0	≠ 0	= 0	≠ 0	= 0
In Diagnose-Modus eintreten oder nicht eintreten	Nicht Eintreten	Nicht Eintreten	Nicht Eintreten	Nicht Eintreten	Eintreten

Der Spannungsdetektor 320 kann eingerichtet sein, um eine D-Achsen-Spannung (v_d) und eine Q-Achsen-Spannung (v_q), die in den Achsenwandler 230 eingegeben werden, in Erwiderung auf den Diagnosebefehl von der Diagnose-Anweisungseinheit 310 zu erfassen. Der Winkelgeschwindigkeits-Aufnehmer 330 kann eingerichtet sein, um eine Winkelgeschwindigkeit des Motors aufzunehmen, die durch den Winkelgeschwindigkeitsdetektor 260 periodisch übertragen wird. Mit anderen Worten kann der Winkelgeschwindigkeits-Aufnehmer 330 eingerichtet sein, um die durch den Winkelgeschwindigkeitsdetektor 260 übertragene Winkelgeschwindigkeit (ω) des Motors aufzunehmen, wenn der Winkelgeschwindigkeitsdetektor 260 den Diagnosebefehl von der Diagnose-Anweisungseinheit 310 empfängt. Der Motor-Magnetfluss-Rechner 340 kann eingerichtet sein, um einen magnetischen Fluss (ψ_F) des Motors auf der Grundlage der D-Achsen-Spannung (v_d), der Q-Achsen-Spannung (v_q) und der Winkelgeschwindigkeit (ω) des Motors zu berechnen. Insbesondere verwendet der Motor-Magnetfluss-Rechner 340 die folgende Gleichung: Gleichung 1
wobei (ψ_F) den magnetischen Fluss des Motors bezeichnet, v_d die D-Achsen-Spannung bezeichnet, v_q die Q-Achsen-Spannung bezeichnet und (ω) die Winkelgeschwindigkeit des Motors bezeichnet.
Die Gültigkeitsbestimmungsvorrichtung 350 kann eingerichtet sein, um zu bestimmen, ob der Motor normal arbeiten kann (z. B. ohne Fehler). Mit anderen Worten kann die Gültigkeitsbestimmungsvorrichtung 350 eingerichtet sein, um zu bestimmen, ob eine Gültigkeit vorliegt, wenn sich der durch den Motor-Magnetfluss-Rechner 340 berechnete magnetische Fluss in einem vorgegebenen Bereich befindet. Ferner kann der vorgegebene Bereich basierend auf einem Typ des Motors variieren.
4 zeigt ein beispielhaftes Diagramm des Aufbaus einer Diagnose-Anweisungseinheit gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Wie in 4 dargestellt ist, kann die Diagnose-Anweisungseinheit 310 einen Drehmomentdetektor 311, einen Stromdetektor 312, einen Winkelgeschwindigkeits-Aufnehmer 313 und eine Anweisungs-Bestimmungsvorrichtung 314 umfassen. Die Steuerung kann eingerichtet sein, um den Drehmomentdetektor 311, den Stromdetektor 312, den Winkelgeschwindigkeits-Aufnehmer 313 und die Anweisungs-Bestimmungsvorrichtung 314 auszuführen.
Der Drehmomentdetektor 311 kann eingerichtet sein, um ein angefordertes Motordrehmoment (Motordrehmomentanforderung) zu erfassen. Zusätzlich kann der Stromdetektor 312 eingerichtet sein, um einen D-Achsen-Strom und einen Q-Achsen-Strom, die an den Motor eingegeben werden, zu erfassen. Der Winkelgeschwindigkeits-Aufnehmer 313 kann eingerichtet sein, um eine Winkelgeschwindigkeit des Motors, die von dem Winkelgeschwindigkeitsdetektor 260 periodisch übertragen wird, aufzunehmen. Die Anweisungs-Bestimmungsvorrichtung 314 kann eingerichtet sein, um eine Einleitung eines Diagnose-Modus anzuweisen, wenn das angeforderte Motordrehmoment in etwa 0 beträgt, der D-Q-Achsen-Strom in etwa 0 beträgt und die Winkelgeschwindigkeit des Motors nicht gleich 0 ist (ω ≠ 0) (z. B. größer als). Zusätzlich kann die Anweisungs-Bestimmungsvorrichtung 314 ferner eingerichtet sein, um zu bestimmen, ob ein von dem Motor rückgekoppelter Motorstrom ungefähr 0 ist (ob er konvergiert), und um die Einleitung des Diagnose-Modus anzuweisen, wenn der Motorstrom ungefähr 0 ist. Diese Maßnahmen können zu einer Zeit durchgeführt werden, die in 5 als 510 gezeigt ist, in der das angeforderte Motordrehmoment ungefähr 0 ist, und kann die Zeit unwesentlich erhöhen, wo das Motordrehmoment ungefähr 0 ist. Mit anderen Worten, wie in 6 gezeigt, kann die Anzahl, wo eine Diagnose ausgeführt werden kann, durch ein Intervall 610 erhöht werden und es möglich machen, die Genauigkeit der Diagnose zu erhöhen. Demzufolge kann auch eine Drehmomentsteuerung (nicht gezeigt) umfasst sein. Daher kann die Drehmomentsteuerung eingerichtet sein, um ein Drehmoment von 0 während einer voreingestellten Zeit, wenn das Motordrehmoment 0 wird, beizubehalten.
7 zeigt ein beispielhaftes Flussdiagramm eines Verfahrens zum Diagnostizieren/Prüfen einer Motorleistung eines Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Zunächst kann die Diagnose-Anweisungseinheit 310 eingerichtet sein, um eine Gültigkeitsdiagnose des Motors anzuweisen (701). Als nächstes kann der Spannungsdetektor 320 eingerichtet sein, um eine D-Achsen-Spannung (v_d) und eine Q-Achsen-Spannung (v_q), die an den Motor eingegeben werden, in Erwiderung auf den Diagnosebefehl von der Diagnose-Anweisungseinheit 310 zu erfassen (702). Darüber hinaus kann der Winkelgeschwindigkeits- Aufnehmer 330 eingerichtet sein, um eine Winkelgeschwindigkeit (ω) des Motors in Erwiderung auf den Diagnosebefehl aufzunehmen. Der Motor-Magnetfluss-Rechner 340 kann eingerichtet sein, um einen magnetischen Fluss (ψ_F) des Motors auf der Grundlage der D-Achsen-Spannung (v_d), der Q-Achsen-Spannung (v_q) und der Winkelgeschwindigkeit (ω) des Motors zu berechnen. Die Gültigkeitsbestimmungsvorrichtung 350 kann eingerichtet sein, um zu bestimmen, dass die Gültigkeit vorliegt, wenn sich der magnetische Fluss (ψ_F) des Motors innerhalb eines vorgegebenen Bereichs befindet (705). Die Gültigkeitsbestimmungsvorrichtung 350 kann auch eingerichtet sein, um zu bestimmen, dass die Gültigkeit des Motors nicht vorliegt, wenn der magnetische Fluss des Motors außerhalb des vorgegebenen Bereichs liegt.
Wie oben beschrieben, kann der magnetische Fluss des Motors unabhängig von einem Offset des Drehmelders überwacht werden, indem der magnetische Fluss berechnet wird, wenn eine vorgegebene Diagnosebedingung erfüllt ist, und dann bestimmt wird, ob der berechnete Fluss in dem vorgegebenen Bereich liegt.
Obwohl die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele beschrieben worden ist, wird der Durchschnittsfachmann erkennen, dass verschiedene Modifikationen und äquivalente Ausführungsformen möglich sind, ohne von dem Umfang und der Lehre der Erfindung abzuweichen. Demzufolge wird der wesentliche technische Schutzbereich der vorliegenden Erfindung durch die beigefügten Ansprüchen bestimmt.
Bezugszeichenliste

110:: MOTOR
120:: MOTOR-POSITIONSSENSOR
130:: MCU
270:: DIAGNOSEVORRICHTUNG
310:: DIAGNOSE-ANWEISUNGSEINHEIT
320:: SPANNUNGSDETEKTOR
330:: WINKELGESCHWINDIGKEITS-AUFNEHMER
340:: MOTOR-MAGNETFLUSS-RECHNER
350:: GÜLTIGKEITSBESTIMMUNGSVORRICHTUNG
311:: DREHMOMENTDETEKTOR
312:: STROMDETEKTOR
313:: WINKELGESCHWINDIGKEITS-AUFNEHMER
314:: ANWEISUNGS-BESTIMMUNGSVORRICHTUNG

Claims

Vorrichtung zum Diagnostizieren einer Motorleistung eines Fahrzeugs, aufweisend: einen Speicher, der eingerichtet ist, um Programmbefehle zu speichern; und eine Steuerung, die eingerichtet ist, um die Programmbefehle auszuführen, wobei die Programmbefehle, wenn sie ausgeführt werden, eingerichtet sind, um: eine Gültigkeitsdiagnose eines Motors anzuweisen; eine D-Achsen-Spannung (v_d) und eine Q-Achsen-Spannung (v_q), die an den Motor eingegeben werden, in Erwiderung auf einen Diagnosebefehl von der Diagnose-Anweisungseinheit zu erfassen; eine Winkelgeschwindigkeit (ω) des Motors in Erwiderung auf den Diagnosebefehl aufzunehmen; einen magnetischen Fluss (ψ_F) des Motors auf der Grundlage der D-Achsen-Spannung, der Q-Achsen-Spannung und der Winkelgeschwindigkeit zu berechnen; und die Gültigkeit zu bestimmen, wenn sich der magnetische Fluss innerhalb eines vorgegebenen Bereichs befindet.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Programmbefehle, wenn sie ausgeführt werden, ferner eingerichtet sind, um einen vorgegebenen Bereichswert gemäß voreingestellten Informationen zu speichern.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Programmbefehle, wenn sie ausgeführt werden, ferner eingerichtet sind, um den magnetischen Fluss (ψ_F) unter Verwendung der folgenden Gleichung zu berechnen:
wobei (ψ_F) der magnetische Fluss des Motors ist, v_d die D-Achsen-Spannung ist, v_q die Q-Achsen-Spannung ist beziehungsweise (ω) die Winkelgeschwindigkeit des Motors ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Programmbefehle, wenn sie ausgeführt werden, ferner eingerichtet sind, um: einen Start eines Diagnose-Modus anzuweisen, wenn ein Motordrehmoment ungefähr 0 ist, ein an den Motor eingegebener D-Q-Achsen-Strom ungefähr 0 ist und die Winkelgeschwindigkeit des Motors größer als 0 ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Programmbefehle, wenn sie ausgeführt werden, ferner eingerichtet sind, um: das Motordrehmoment zu erfassen; einen D-Achsen-Strom und einen Q-Achsen-Strom, die an den Motor eingegeben werden, zu erfassen; die Winkelgeschwindigkeit des Motors aufzunehmen; und den Diagnose-Modus zu starten, wenn das Motordrehmoment ungefähr 0 ist, der D-Q-Achsen-Strom ungefähr 0 ist und die Winkelgeschwindigkeit des Motors größer als 0 ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Programmbefehle, wenn sie ausgeführt werden, ferner eingerichtet sind, um: zu bestimmen, wann der Motorstrom ungefähr 0 ist; und den Start des Diagnose-Modus anzuweisen, wenn der Motorstrom ungefähr 0 ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Programmbefehle, wenn sie ausgeführt werden, ferner eingerichtet sind, um ein Drehmoment von 0 während einer voreingestellten Zeit beizubehalten, wenn das Motordrehmoment 0 wird.
Verfahren zum Diagnostizieren einer Leistung eines Fahrzeugs, das Verfahren aufweisend: Anweisen, durch eine Steuerung, einer Gültigkeitsdiagnose eines Motors; Erfassen, durch die Steuerung, einer D-Achsen-Spannung (v_d) und einer Q-Achsen-Spannung (v_q), die an den Motor eingegeben werden, in Erwiderung auf einen Diagnosebefehl; Aufnehmen, durch die Steuerung, einer Winkelgeschwindigkeit (ω) des Motors gemäß dem Diagnosebefehl; Berechnen, durch die Steuerung, eines magnetischen Flusses (ψ_F) auf der Grundlage der D-Achsen-Spannung, der Q-Achsen-Spannung und der Winkelgeschwindigkeit; und Bestimmen, durch die Steuerung, der Gültigkeit, wenn sich der magnetische Fluss innerhalb eines vorgegebenen Bereichs befindet.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Bestimmen der Gültigkeit umfasst: Speichern, durch die Steuerung, eines vorgegebenen Bereichswertes gemäß voreingestellten Informationen.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei in dem Berechnen des magnetischen Flusses des Motors der magnetische Fluss (ψ_F) unter Verwendung der folgenden Gleichung berechnet wird:
wobei (ψ_F) der magnetische Fluss des Motors ist, v_d die D-Achsen-Spannung ist, v_q die Q-Achsen-Spannung ist und (ω) die Winkelgeschwindigkeit des Motors ist.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Anweisen der Gültigkeitsdiagnose umfasst: Starten, durch die Steuerung, eines Diagnose-Modus, wenn ein Motordrehmoment ungefähr 0 ist, ein D-Q-Achsen-Strom ungefähr 0 ist und die Winkelgeschwindigkeit des Motors größer als 0 ist.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Anweisen der Gültigkeitsdiagnose umfasst: Bestimmen, durch die Steuerung, wann der Motorstrom ungefähr 0 ist; und Starten, durch die Steuerung, des Diagnose-Modus, um zu starten, wenn der von dem Motor zurückgekoppelte Motorstrom 0 ist.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Anweisen der Gültigkeitsdiagnose umfasst: Beibehalten, durch die Steuerung, eines Drehmoments von 0 während einer voreingestellten Zeit, wenn das Motordrehmoment 0 wird, unter Verwendung eines Drehmomentreglers.
Nichtflüchtiges computerlesbares Medium, das Programmbefehle umfasst, die durch eine Steuerung ausgeführt werden, das computerlesbare Medium aufweisend: Programmbefehle, die eine Gültigkeitsdiagnose eines Motors anweisen; Programmbefehle, die eine D-Achsen-Spannung (v_d) und eine Q-Achsen-Spannung (v_q), die an den Motor eingegeben werden, in Erwiderung auf einen Diagnosebefehl erfassen; Programmbefehle, die eine Winkelgeschwindigkeit (ω) des Motors in Erwiderung auf den Diagnosebefehl erfassen; Programmbefehle, die einen magnetischen Fluss (ψ_F) des Motors auf der Grundlage der D-Achsen-Spannung, der Q-Achsen-Spannung und der Winkelgeschwindigkeit berechnen; und Programmbefehle, die die Gültigkeit bestimmen, wenn sich der magnetische Fluss innerhalb eines vorgegebenen Bereichs befindet.
Nichtflüchtiges computerlesbares Medium nach Anspruch 15, wobei das Bestimmen der Gültigkeit ferner Programmbefehle umfasst, die einen vorgegebenen Bereich gemäß voreingestellten Informationen speichern.
Nichtflüchtiges computerlesbares Medium nach Anspruch 15, wobei das Berechnen des magnetischen Flusses ferner Programmbefehle umfasst, die den magnetischen Fluss unter Verwendung der folgenden Gleichung berechnen:
wobei (ψ_F) der magnetische Fluss des Motors ist, v_d die D-Achsen-Spannung ist, v_q die Q-Achsen-Spannung ist und (ω) die Winkelgeschwindigkeit des Motors ist.
Nichtflüchtiges computerlesbares Medium nach Anspruch 15, wobei das Anweisen der Gültigkeitsdiagnose ferner Programmbefehle umfasst, die einen Diagnose-Modus starten, wenn ein Motordrehmoment ungefähr 0 ist, ein an den Motor eingegebener D-Q-Achsen-Strom ungefähr 0 ist und die Winkelgeschwindigkeit des Motors größer als 0 ist.
Nichtflüchtiges computerlesbares Medium nach Anspruch 17, ferner aufweisend: Programmbefehle, die das Motordrehmoment erfassen; Programmbefehle, die einen D-Achsen-Strom und einen Q-Achsen-Strom, die an den Motor eingegeben werden, erfassen; Programmbefehle, die die Winkelgeschwindigkeit des Motors aufnehmen; und Programmbefehle, die den Diagnose-Modus starten, wenn das Motordrehmoment ungefähr 0 ist, der D-Q-Achsen-Strom ungefähr 0 ist und die Winkelgeschwindigkeit des Motors größer als 0 ist.
Nichtflüchtiges computerlesbares Medium nach Anspruch 18, wobei das Anweisen der Gültigkeitsdiagnose ferner umfasst: Programmbefehle, die bestimmen, wann der Motorstrom ungefähr 0 ist; und Programmbefehle, die den Diagnose-Modus anweisen, um zu starten, wenn der Motorstrom 0 ist.
Nichtflüchtiges computerlesbares Medium nach Anspruch 18, wobei das Anweisen der Gültigkeitsdiagnose ferner Programmbefehle umfasst, die ein Drehmoment von 0 während einer voreingestellten Zeit, wenn das Motordrehmoment 0 wird, unter Verwendung eines Drehmomentreglers beibehalten.