DE102023129403A1

DE102023129403A1 - Verfahren und steuereinrichtung zur diagnose einer antriebsstrangkomponente eines fahrzeuges

Info

Publication number: DE102023129403A1
Application number: DE102023129403.2A
Authority: DE
Inventors: Gustav Holm; Arvid Isaksson; David Elfvik; Per Arnelöf
Original assignee: Scania CV AB
Current assignee: Scania CV AB
Priority date: 2022-11-16
Filing date: 2023-10-25
Publication date: 2024-05-16
Also published as: SE2251343A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Steuereinrichtung zur Diagnose einer Antriebsstrangkomponente eines Fahrzeugs, wobei der Antriebsstrang eine elektrische Maschine umfasst, die zum Antrieb des Fahrzeugs konfiguriert ist. Das Verfahren umfasst, wenn die Bedingungen für die Durchführung der Diagnose erfüllt sind: Drehen der elektrischen Maschine mit zumindest einer ersten Drehzahl und Erzeugen eines Signals, wenn eine Darstellung eines Drehmoments, das erforderlich ist, um die elektrische Maschine mit der zumindest einen ersten Drehzahl zu drehen, zumindest ein erstes Referenzdrehmoment überschreitet. Die Bedingungen für die Durchführung der Diagnose umfassen, dass die elektrische Maschine in einem lastfreien Zustand arbeitet und von den Antriebsrädern des Fahrzeugs abgekoppelt ist.Dadurch wird ein zuverlässiges Verfahren zur Erfassung mechanischer Verluste an Komponenten des Antriebsstrangs eines Fahrzeugs erreicht, bei der die mechanischen Verluste in einem frühen Stadium erfasst werden und das Risiko einer verkürzten Lebensdauer der Komponente und kostspieliger Reparaturen verringert wird.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Steuereinrichtung zur Diagnose einer Antriebsstrangkomponente eines Fahrzeugs.
Die Erfindung betrifft auch ein Computerprogramm und ein computerlesbares Medium sowie ein Fahrzeug mit einer solchen Steuereinrichtung.
Hintergrund der Erfindung
Die folgende Hintergrundbeschreibung stellt eine Beschreibung des Hintergrunds der Erfindung dar, die jedoch nicht notwendigerweise zum Stand der Technik gehören muss.
Elektrofahrzeuge (EVs) sind Fahrzeuge, die zumindest teilweise mit elektrischer Energie aus einem Antriebsstrang angetrieben werden, der ein elektrisches Maschinensystem umfasst. Das elektrische Maschinensystem ist konfiguriert, um zusammen mit anderen Komponenten des Antriebsstrangs effizient und zuverlässig eine Antriebsleistung, um das Fahrzeug mit einer erforderlichen Drehzahl anzutreiben, sowie eine Bremsleistung zu liefern, um das Fahrzeug bei Bedarf effizient und sicher abzubremsen. In Situationen, in denen die Funktionsfähigkeit einer Komponente des Antriebsstrangs aufgrund eines mechanischen oder elektrischen Fehlers eingeschränkt ist, können die mechanischen Verluste im Antriebsstrang zunehmen, was zu einem geringeren Wirkungsgrad des Fahrzeugs und sogar zum Ausfall von Fahrzeugkomponenten führen kann. Daher ist es wichtig, dass alle anomalen Bedingungen, die zu einer Leistungsverschlechterung oder Fehlfunktion der Komponenten des Antriebsstrangs des Fahrzeugs führen können, so schnell wie möglich identifiziert werden, damit geeignete Gegenmaßnahmen ergriffen werden können.
Zusammenfassung
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Steuereinrichtung zur Verfügung zu stellen, um die Nachteile herkömmlicher Lösungen zu mindern oder zu lösen. Insbesondere besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Lösung zur Identifizierung anomaler mechanischer Verluste in einer elektrischen Maschine und anderen Komponenten des elektrischen Antriebs des Fahrzeugs bereitzustellen.
Gemäß einer ersten Ausgestaltung der Erfindung werden die vorstehend beschriebenen und weitere Aufgaben durch ein Verfahren gelöst, das von einer Steuereinrichtung zur Diagnose einer Antriebsstrangkomponente eines Fahrzeugs durchgeführt wird, wobei der Antriebsstrang eine elektrische Maschine umfasst, die konfiguriert ist, um das Fahrzeug anzutreiben, wobei das Verfahren umfasst, wenn die elektrische Maschine in einem lastfreien Zustand betrieben wird und von den Antriebsrädern des Fahrzeugs abgekoppelt ist:

Drehen der elektrischen Maschine mit zumindest einer ersten Drehzahl, und
Erzeugen eines Signals, wenn eine Darstellung eines Drehmoments, das erforderlich ist, um die elektrische Maschine mit der zumindest einen ersten Drehzahl zu drehen, zumindest ein erstes Referenzdrehmoment überschreitet.

Bei der Antriebsstrangkomponente des Fahrzeugs kann es sich um eine elektrische Maschine und optional um weitere Komponenten, wie ein Getriebe, handeln. Die elektrische Maschine, die in einem lastfreien Zustand betrieben wird und von den Antriebsrädern abgekoppelt ist, kann sich auf Bedingungen beziehen, die für die Durchführung der erfindungsgemäßen Diagnose der Antriebsstrangkomponente erfüllt sein müssen. Wenn die Bedingungen für die Durchführung der Diagnose erfüllt sind, darf die elektrische Maschine nicht zum Antrieb von Ausstattung im Fahrzeug verwendet werden. Normalerweise können diese Bedingungen erfüllt sein, wenn das Antriebssystem des Fahrzeugs mit dem Getriebe in Leerlaufstellung aktiviert ist und wenn Ausstattung, die von der elektrischen Maschine angetrieben wird, wie z.B. eine Kraftübertragung (power take-off, PTO), abgekoppelt oder inaktiv ist. Das Stromversorgungssystem des Fahrzeugs kann aktiviert werden, wenn ein Hochspannungssystem, das für die Stromversorgung der elektrischen Maschine konfiguriert ist, aktiviert ist. Das Hochspannungssystem kann z.B. ein Hochspannungsbatteriesystem oder ein anderes Stromversorgungssystem, wie eine externe Stromversorgung, z.B. über einen Stromabnehmer, umfassen, wenn das Fahrzeug auf einer E-Autobahn unterwegs ist.
Eine Darstellung eines Drehmoments kann hierbei als herkömmliche direkte Messung des für die Drehung der elektrischen Maschine erforderlichen Drehmoments oder als indirekte Messung von Parametern, die in einen Drehmomentwert umgerechnet werden können, verstanden werden. Indirekte Drehmomentmessungen können beispielsweise Messungen von Betriebsparametern entsprechen, wie etwa der angelegten Leistung, dem Strom und/oder der Spannung oder anderen äquivalenten Parametern, die in einen Drehmomentwert umgerechnet werden können.
Das zumindest eine erste Referenzdrehmoment kann sich auf einen oder mehrere Drehmomentgrenzwerte für eine bestimmte Drehzahl beziehen, die den Normalbetrieb der elektrischen Maschine angibt.
Die Erfindung betrifft daher ein Verfahren zur Diagnose einer Antriebsstrangkomponente, wie einer elektrischen Maschine, das durchgeführt wird, wenn die Betriebsparameter der Komponente vorhersehbar sind. Der Wirkungsgrad einer elektrischen Maschine wird direkt durch mechanische Verluste beeinflusst. Durch den Vergleich eines Drehmomentwerts, der während der Diagnose ermittelt wird, wenn die elektrische Maschine mit einer bekannten Drehzahl gedreht wird, mit einem Referenzdrehmoment für eine bekannte Drehzahl können anomale mechanische Verluste in der elektrischen Maschine identifiziert werden. Solche anomalen mechanischen Verluste können möglicherweise zu Verschleiß oder sogar zum Ausfall der elektrischen Maschine führen. Durch die Identifizierung anomaler mechanischer Verluste können ein oder mehrere mechanische Fehler in der elektrischen Maschine erfasst werden. Der Fahrzeugführer kann eine direkte Rückmeldung über den Zustand und den Wirkungsgrad der elektrischen Maschine erhalten. Darüber hinaus können frühzeitig weitere Maßnahmen oder Untersuchungen eingeleitet werden, um negative Folgen, die sich aus solchen mechanischen Verlusten und/oder identifizierten Fehlern ergeben können, wie z.B. unnötiger Verschleiß oder Ausfall von Komponenten der elektrischen Maschine, zu mindern. Auf diese Weise wird ein zuverlässiges Verfahren zur Erfassung mechanischer Verluste in Komponenten des Antriebsstrangs des Fahrzeugs erreicht, bei der die mechanischen Verluste in einem frühen Stadium erfasst werden. Dadurch kann das Risiko einer verkürzten Lebensdauer der Komponente und kostspieliger Reparaturen verringert werden.
Erfindungsgemäß kann die Diagnose der Antriebsstrangkomponente automatisch und ohne Zutun des Fahrzeugführers durchgeführt werden, wenn das Fahrzeug in Betrieb ist und erfasst wird, dass die Bedingungen für die Durchführung der Diagnose erfüllt sind. Darüber hinaus wird der normale Betrieb des Fahrzeugs bei der Durchführung der Diagnose nicht beeinträchtigt. Dadurch wird ein effizientes und benutzerfreundliches Verfahren zur Identifizierung anomaler mechanischer Verluste an einem Komponente erreicht.
In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das zumindest eine erste Referenzdrehmoment ein für die zumindest eine erste Drehzahl vorbestimmtes Referenzdrehmoment.
Dadurch kann das bei der Diagnose der elektrischen Maschine ermittelte Drehmoment, wenn die elektrische Maschine mit einer bestimmten Drehzahl gedreht wird, mit einem Referenzwert verglichen werden, der einem erwarteten Drehmomentwert für diese bestimmte Drehzahl entspricht. Auf diese Weise können mechanische Verluste mit höherer Genauigkeit bestimmt werden.
In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung umfasst das Verfahren ferner das Ermitteln der Darstellung des Drehmoments, das erforderlich ist, um die elektrische Maschine mit der zumindest einen ersten Drehzahl zu drehen.
Auf diese Weise erhält man eine Darstellung des momentanen Wirkungsgrads der elektrischen Maschine. Der momentane Wirkungsgrad kann verwendet werden, um festzustellen, ob die elektrische Maschine anomalen mechanischen Verlusten ausgesetzt ist.
In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das zumindest eine erste Referenzdrehmoment von zumindest einer Betriebsbedingung des Fahrzeugs abhängig, die bei der Ermittlung der Darstellung des Drehmoments vorherrscht.
Auf diese Weise kann die Diagnose der Antriebsstrangkomponente auf der Grundlage der vorherrschenden Betriebsbedingungen präzise und zuverlässig durchgeführt werden.
In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die zumindest eine Fahrzeugbetriebsbedingung zumindest eine aus:

einer momentanen Straßenneigung,
einer momentanen Temperatur des Schmiermittels der elektrischen Maschine,
einer momentanen Drehzahl des Fahrzeugs.

Dadurch werden Betriebsbedingungen, die die Leistungsfähigkeit der elektrischen Maschine beeinflussen können, bei der Diagnose der elektrischen Maschine berücksichtigt. Dadurch kann eine höhere Zuverlässigkeit bei der Bestimmung mechanischer Verluste und/oder Fehler in der elektrischen Maschine erreicht werden.
In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Darstellung eines Drehmoments ein durchschnittliches Drehmoment, das über ein erstes Zeitintervall gemessen wird, wenn die elektrische Maschine mit der zumindest einen ersten Drehzahl gedreht wird.
Dadurch wird das Risiko von Fehlern, die bei der Ermittlung des Drehmomentwerts aufgrund von Drehmomentschwankungen auftreten können, verringert. Dadurch wird das Risiko von vorübergehenden Messfehlern bei der Diagnose der elektrischen Maschine verringert.
In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung werden zwei oder mehr Darstellungen des Drehmoments ermittelt, wobei die zwei oder mehr Darstellungen des Drehmoments bei unterschiedlichen Drehzahlen der elektrischen Maschine ermittelt werden, und wobei das erzeugte Signal davon abhängt, welche(s) der zwei oder mehr ermittelten Darstellungen des Drehmoments das zumindest eine erste Referenzdrehmoment überschreitet/überschreiten, wobei das zumindest eine erste Referenzdrehmoment für jede der unterschiedlichen Drehzahlen vorbestimmt ist.
So können ein oder mehrere unterschiedliche Drehmomente vorbestimmt werden, wobei jedes Drehmoment für eine bestimmte Drehzahl vorbestimmt sein kann. Hierdurch können mechanische Verluste und/oder Fehler in der elektrischen Maschine mit erhöhter Zuverlässigkeit bestimmt werden. Wie vorstehend beispielhaft dargestellt, können zusätzlich oder alternativ auch zwei oder mehr unterschiedliche Drehmomente für eine bestimmte Drehzahl der elektrischen Maschine ermittelt werden.
In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung hängt das erzeugte Signal davon ab, inwieweit das zumindest eine erste Referenzdrehmoment überschritten wurde.
Hierdurch kann ermöglicht werden, den in der elektrischen Maschine aufgetretenen Fehler und/oder den Schweregrad eines identifizierten Fehlers zu identifizieren. Der Führer des Fahrzeugs kann eine zuverlässige und genaue Rückmeldung über den Zustand und die Wirkungsgrad der elektrischen Maschine erhalten, was das Risiko eines erhöhten Verschleißes oder Ausfalls der elektrischen Maschine verringern kann.
In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung werden mehrere Referenzdrehmomente für die zumindest eine erste Drehzahl vorbestimmt, und wobei das erzeugte Signal davon abhängt, welches oder welche der Vielzahl vorbestimmter Referenzdrehmomente die Darstellung des Drehmoments für die zumindest eine erste Drehzahl überschreitet oder überschreiten.
Hierdurch kann der aufgetretene Fehler in der elektrischen Maschine sowie ein Schweregrad des identifizierten Fehlers in der elektrischen Maschine einfach und zuverlässig bewertet werden.
In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, in dem die zumindest eine Darstellung eines Drehmoments, das erforderlich ist, um die elektrische Maschine mit der zumindest einen ersten Drehzahl zu drehen, zu einem ersten Zeitpunkt und zu einem zweiten Zeitpunkt ermittelt wird, umfasst das Verfahren ferner:

Erzeugen eines Signals, wenn die Darstellung des Drehmoments, das erforderlich ist, um die elektrische Maschine mit der zumindest einen ersten Drehzahl zu dem zweiten Zeitpunkt zu drehen, die Darstellung eines Drehmoments zu dem ersten Zeitpunkt übersteigt, wobei das erzeugte Signal von der Differenz zwischen den Darstellungen eines Drehmoments abhängt, das erforderlich ist, um die elektrische Maschine bei der zumindest einen ersten Drehzahl zu dem ersten und dem zweiten Zeitpunkt zu drehen.

Der erste Zeitpunkt kann dabei ein Zeitpunkt sein, der dem zweiten Zeitpunkt vorausgeht. Mit anderen Worten kann das Verfahren darin bestehen, die ermittelte Darstellung eines Drehmoments, das erforderlich ist, um die elektrische Maschine mit einer Drehzahl zu drehen, mit der Darstellung eines Drehmoments zu vergleichen, das erforderlich ist, um die elektrische Maschine mit der gleichen Drehzahl zu drehen, die zu einer früheren Gelegenheit ermittelt wurde, und ein Signal zu erzeugen, wenn die Darstellung des Drehmoments über der Zeit gestiegen ist. Hierdurch kann der Betrieb der elektrischen Maschine über der Zeit überwacht und Abweichungen vom Normalbetrieb frühzeitig erfasst werden.
In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das erzeugte Signal zumindest eines aus:

- einem Fahrermeldesignal,
- einem Eingangssignal an das Fahrzeugsteuerungssystem,
- einem Eingangssignal für das fahrzeugeigene Diagnosesystem des Fahrzeugs.

Auf diese Weise können die richtigen Gegenmaßnahmen ergriffen werden, wenn ein Fehler in der Antriebsstrangkomponente identifiziert wird.
Gemäß einer zweiten Ausgestaltung betrifft die Erfindung eine Steuereinrichtung zur Diagnose einer Antriebsstrangkomponente eines Fahrzeugs, wobei der Antriebsstrang eine elektrische Maschine umfasst, die konfiguriert ist, um das Fahrzeug anzutreiben, wobei die Steuereinrichtung konfiguriert ist, um, wenn die elektrische Maschine in einem lastfreien Zustand arbeitet und von den Antriebsrädern des Fahrzeugs abgekoppelt ist:

die elektrische Maschine mit zumindest einer ersten Drehzahl zu drehen, und
ein Signal zu erzeugen, wenn eine Darstellung des Drehmoments, das erforderlich ist, um die elektrische Maschine mit der zumindest einen ersten Drehzahl zu drehen, zumindest ein erstes Referenzdrehmoment überschreitet.

Es ist ersichtlich, dass alle für die Verfahrensausgestaltungen der Erfindung beschriebenen Ausführungsbeispiele auch auf zumindest eine der Ausgestaltungen der Steuereinrichtung der Erfindung anwendbar sind. Somit können alle Ausführungsbeispiele, die für die Verfahrensausgestaltungen der Erfindung beschrieben sind, von der Steuereinrichtung durchgeführt werden. Die Steuereinrichtung und ihre Ausführungsbeispiele haben Vorteile, die den vorstehend für die Verfahren und ihre Ausführungsbeispiele genannten Vorteilen entsprechen.
Gemäß einer dritten Ausgestaltung der Erfindung werden die vorstehend beschriebenen und weitere Aufgaben durch ein Fahrzeug mit der Steuereinrichtung der zweiten Ausgestaltung gelöst. Das Fahrzeug kann beispielsweise ein Bus, ein LKW oder ein PKW sein.
Gemäß einer vierten Ausgestaltung betrifft die Erfindung ein Computerprogramm, das Anweisungen umfasst, die bei Ausführung des Programms durch einen Computer den Computer veranlassen, das Verfahren gemäß der ersten Ausgestaltung durchzuführen.
Gemäß einer fünften Ausgestaltung betrifft die Erfindung ein computerlesbares Medium, das Anweisungen umfasst, die bei Ausführung durch einen Computer den Computer veranlassen, das Verfahren gemäß der ersten Ausgestaltung durchzuführen.
Die vorstehend beschriebenen Merkmale und Ausführungsbeispiele des Verfahrens, der Steuereinrichtung, des Fahrzeugs, des Computerprogramms bzw. des computerlesbaren Mediums können auf verschiedene Weise kombiniert werden, was weitere vorteilhafte Ausführungsbeispielen ermöglicht.
Weitere vorteilhafte Ausführungsbeispiele des Verfahrens, der Steuereinrichtung, des Fahrzeugs, des Computerprogramms und des computerlesbaren Mediums gemäß der vorliegenden Erfindung und weitere Vorteile bei den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der ausführlichen Beschreibung der Ausführungsbeispiele.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden zusammen mit den beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben, wobei für ähnliche Teile ähnliche Bezugszeichen verwendet werden. Es zeigen:

1 eine schematische Ansicht eines beispielhaften Fahrzeugs, in dem Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung implementiert werden können;
2a ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Diagnose einer Antriebsstrangkomponente eines Fahrzeugs gemäß den Ausführungsbeispielen der Erfindung;
2b ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Diagnose einer Antriebsstrangkomponente eines Fahrzeugs gemäß weiteren Ausführungsbeispielen der Erfindung;
3 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Diagnose einer Antriebsstrangkomponente eines Fahrzeugs gemäß weiteren Ausführungsbeispielen der Erfindung; und
4 eine Steuereinrichtung, in der ein Verfahren gemäß einer der hier beschriebenen Ausführungsbeispiele durchgeführt werden kann.

Ausführliche Beschreibung
Mechanische Verluste in einer elektrischen Maschine oder anderen Komponenten des Fahrzeugantriebsstrangs, wie z.B. einem Getriebe, können durch eine Reihe verschiedener Faktoren verursacht werden. So können beispielsweise Schmiermittellecks, wie z.B. austretendes Öl, innerhalb der elektrischen Maschine eine erhöhte Reibung in den beweglichen Teilen der elektrischen Maschine verursachen. Ein weiteres Beispiel können Verluste aufgrund von Unwucht in einem beweglichen Teil der elektrischen Maschine sein, die zu Reibung und Wärmeentwicklung führen und die Leistung der elektrischen Maschine verringern. Ein weiteres Beispiel kann Probleme betreffen, die durch Kurzschlüsse in der Wicklung der elektrischen Maschine entstehen können. Im Getriebe können mechanische Verluste durch Schmutz und/oder unzureichende Schmierung der Getriebekomponenten verursacht werden.
Allen diesen Faktoren ist gemein, dass sie die Leistungsfähigkeit der Komponente verringern und möglicherweise zu Fehlfunktionen oder Komponentenschäden führen können. Bei Fahrzeugen, wie z.B. batteriebetriebenen Elektrofahrzeugen (BEV), können Fehlfunktionen oder Komponentenschäden typischerweise zu erheblichen Ausfallzeiten und kostspieligen Reparaturen führen. Daher ist es wichtig, anomale mechanische Verluste so früh wie möglich zu erfassen.
Während der Leistungsverlust der elektrischen Maschine und/oder des Getriebes in einem BEV ein großer Nachteil ist, der zu einer verringerten Reichweite und/oder begrenzten Antriebsleistung führen kann, können die mechanischen Verluste auch zu einem Anstieg der Temperatur, Vibrationen und Schwingungen in der Antriebsstrangkomponente führen. Diese Sekundäreffekte zusammen können die Komponente beschädigen oder einen übermäßigen Verschleiß verursachen, der zu einer Fehlfunktion oder einem Ausfall der Komponente führen kann.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Steuereinrichtung zur Diagnose einer Antriebsstrangkomponente eines Fahrzeugs bereitzustellen, mit denen diese und weitere Probleme zumindest teilweise gelöst werden.
1, die zur Beschreibung der hier beschriebenen Ausführungsbeispiele verwendet wird, zeigt schematisch ein Fahrzeug 100 und dessen Antriebsstrang. Das Fahrzeug 100 kann z.B. ein PKW, ein Bus oder ein LKW sein. Der Antriebsstrang des in 1 dargestellten Fahrzeugs 100 umfasst ein Elektromotorsystem mit zumindest einer elektrischen Maschine 101, die zum Antrieb der Antriebsräder 111, 112 des Fahrzeugs 100 konfiguriert ist. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst das Fahrzeug 100 zwei Antriebsräder 111, 112, aber es ist ersichtlich, dass das Fahrzeug 100 mit einem oder mehreren Antriebsrädern ausgestattet sein kann. Die zumindest eine elektrische Maschine 101 kann, wie in 1 dargestellt, über eine Antriebswelle 104 mit einem Getriebe 102 verbunden sein. Das Fahrzeug 100 kann eine Kardanwelle 105 aus dem Getriebe 102 aufweisen, die die Antriebsräder 111, 112 über ein zentrales Getriebe 103, beispielsweise ein herkömmliches Differential, und zwei Antriebswellen 106, 107 des Fahrzeugs 100 antreibt. Es ist ersichtlich, dass das Fahrzeug 100 in jeder bekannten Weise angeordnet sein kann, zum Beispiel ohne ein Getriebe 102 oder ein herkömmliches Differential, ohne den Anwendungsbereich der Erfindung einzuschränken.
Die zumindest eine elektrische Maschine 101 kann im Wesentlichen an beliebiger Stelle angeordnet werden, solange ein Drehmoment auf eines oder mehrere der Räder 111, 112 übertragen wird. Die zumindest eine elektrische Maschine 101 kann mit elektrischer Energie von einem Stromversorgungssystem versorgt werden, das für die Stromversorgung der elektrischen Maschine und damit des Fahrzeugs konfiguriert ist. Ein solches Stromversorgungssystem kann beispielsweise ein Hochspannungsbatteriesystem 110 umfassen, das im Elektromotorsystem des Fahrzeugs 100 umfasst ist, oder eine externe Stromversorgung, wie z.B. ein Stromabnehmer von einer E-Autobahn.
Das Fahrzeug 100 kann, wie in 1 dargestellt, ein reines Elektrofahrzeug sein, das nur die eine oder mehrere elektrische Maschinen 101 zum Antrieb der Antriebsräder 111, 112 umfasst. Das Fahrzeug 100 kann jedoch auch ein sogenanntes Hybridfahrzeug sein und auch einen Verbrennungsmotor (nicht dargestellt) umfassen, der in herkömmlicher Weise mit dem Getriebe 102 verbunden sein kann, z.B. über eine Kupplung (nicht dargestellt).
Das Elektromotorsystem einschließlich der elektrischen Maschine 101 sowie andere Komponenten des Antriebsstrangs des Fahrzeugs können von einem Fahrzeugsteuerungssystem über eine Steuereinrichtung 120 gesteuert werden. Die Steuereinrichtung 120 kann auf mehrere Steuereinheiten verteilt sein, die konfiguriert sind, um verschiedene Teile des Fahrzeugs 100 zu steuern, und ist daher nicht auf die schematische Darstellung in 1 beschränkt. Die Steuereinrichtung 120 kann z.B. Einheiten 121 und 122 umfassen, die zur Durchführung der Verfahrensschritte der vorliegenden Erfindung eingerichtet sind, wie im Folgenden beschrieben wird. Die Steuereinrichtung 120 und/oder eine andere Steuereinrichtung kann ferner dazu konfiguriert sein, beliebige andere Einheiten/Geräte/Einrichtungen des Fahrzeugs 100 zu steuern. Die Steuereinrichtung 120 kann beispielsweise ein Diagnosesystem umfassen, in dem Informationen zu Betriebsparametern des Fahrzeugs 100 gespeichert und z.B. von Servicepersonal abgerufen werden können, um Wartung und Reparatur des Fahrzeugs zu vereinfachen. Die Steuereinrichtung 120 wird in 4 näher beschrieben.
Das Fahrzeug 100 kann ferner einen oder mehrere Sensoren 130 umfassen, z.B. zur Messung von Parametern, die sich auf eine oder mehrere Betriebsbedingungen des Fahrzeugs beziehen, wie z.B. eine momentane Straßenneigung, eine momentane Temperatur des Schmiermittels der elektrischen Maschine und/oder eine momentane Drehzahl des Fahrzeugs, die an geeigneten Positionen innerhalb des Fahrzeugs 100 angeordnet sind.
Es ist ersichtlich, dass der vorstehend beschriebene eine oder die vorstehend beschriebenen mehreren Sensoren 130 für die Kommunikation mit der Steuereinrichtung 120 konfiguriert sein kann oder können, um die Steuereinrichtung 120 mit relevanten Informationen zu versorgen.
Das Fahrzeug kann auch eine Präsentationseinrichtung 140 umfassen, die geeignet ist, dem Fahrzeugführer Informationen zu präsentieren. Die Präsentationseinrichtung kann zur Kommunikation mit der Steuereinrichtung 120 vorgesehen sein. Die Präsentationseinrichtung kann eine Anzeige und/oder eine Lautsprecheranlage umfassen und kann z.B. in ein Armaturenbrett im Fahrzeug eingebaut sein.
Die vorgeschlagene Technik wird nun unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm in 2a und das Fahrzeug in 1 näher beschrieben. 2a zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Diagnose einer Komponente des Antriebsstrangs eines Fahrzeugs 100. Der Antriebsstrang umfasst eine elektrische Maschine 101, die für den Antrieb des Fahrzeugs 100 konfiguriert ist. Mit anderen Worten, das Fahrzeug 100 ist ein Elektrofahrzeug.
Das Verfahren 200 kann z.B. von der in 1 dargestellten Steuereinrichtung 120 durchgeführt werden und umfasst, wenn die elektrische Maschine 101 in einem lastfreien Zustand arbeitet und von den Antriebsrädern des Fahrzeugs abgekoppelt ist, in Schritt 210 das Drehen der elektrischen Maschine 101 mit zumindest einer ersten Drehzahl ω₁.
Das Verfahren umfasst ferner, in Schritt 220, das Erzeugen eines Signals, wenn die Darstellung eines Drehmoments T_ω1, das erforderlich ist, um die elektrische Maschine 101 mit der zumindest einen ersten Drehzahl ω₁ zu drehen, zumindest ein erstes Referenzdrehmoment T_{1_lim (ω1)} überschreitet.
Mit anderen Worten, das Verfahren 200 zur Diagnose einer Komponente des Antriebsstrangs umfasst die Diagnose der elektrischen Maschine 101. Auf der Grundlage der Ergebnisse der Diagnose der elektrischen Maschine kann die Diagnose anderer Komponenten des Antriebsstrangs, wie z.B. des Getriebes 102, durchgeführt werden. Das Verfahren 200 kann typischerweise opportunistisch durchgeführt werden, d.h., wenn die Bedingungen für die Durchführung der Diagnose der elektrischen Maschine 101 erfüllt sind. Die Bedingungen können umfassen, dass sich die elektrische Maschine 101 in einem lastfreien Zustand befindet und von den Antriebsrädern abgekoppelt ist.
Wie bereits beschrieben, können solche Bedingungen gelten, wenn das Fahrzeugantriebssystem mit dem Hochspannungsbatteriesystem 110 aktiviert ist, wobei sich das Getriebe 102 im Leerlauf befindet, so dass die elektrische Maschine 101 nicht zum Antrieb von Ausstattung im Fahrzeug verwendet wird. Wie bereits beschrieben, ist in einem lastfreien Zustand Ausstattung, wie Kraftübertragungen, die von der elektrischen Maschine angetrieben werden, abgekoppelt oder inaktiv. Typischerweise gelten die vorstehend beschriebenen Bedingungen, wenn sich das Fahrzeug 100 in einem stationären Zustand befindet, während des Beladens des Fahrzeugs 100 oder wenn sich das Fahrzeug in einem Ökorollmodus befindet, d.h. wenn es rollt, typischerweise an einem Gefälle oder auf einer ebenen Straße, im Leerlauf. Bei dem Elektrofahrzeug kann es sich um ein reines Elektrofahrzeug (z.B. ein BEV) oder ein beliebiges Hybridfahrzeug handeln, solange die vorstehend beschriebenen Bedingungen für den Betrieb der Diagnose der elektrischen Maschine 101 erfüllt werden können.
Wenn die vorstehend beschriebenen Bedingungen für die Durchführung der Diagnose der elektrischen Maschine 101 erfüllt sind, wird das von der elektrischen Maschine 101 erzeugte Drehmoment im Wesentlichen nur durch die während der durchgeführten Diagnose vorherrschenden Betriebsbedingungen, wie der Drehzahl der elektrischen Maschine 101 und den Wirkungsgrad der elektrischen Maschine 101, bestimmt. Somit kann das zu erwartende Drehmoment der elektrischen Maschine 101 für unterschiedliche Betriebsbedingungen und Wirkungsgrade der elektrischen Maschine leicht ermittelt werden.
Es ist somit ersichtlich, dass die in dieser Beschreibung angegebenen Drehmomente und Drehmomentgrenzwerte Äquivalente haben und in Größen, wie Motordrehzahlen oder Drehzahlgrenzen der elektrischen Maschine, umgerechnet werden können. Darüber hinaus ist ersichtlich, dass zwischen Drehmomenten und Strömen und/oder Spannungen, die an die elektrische Maschine angelegt werden, eine wohlbekannte Beziehung besteht. Somit kann jede einem Drehmoment äquivalente und/oder dieses angebende Größe im Verfahren 200 verwendet werden, ohne von der Lehre der Erfindung abzuweichen.
Das Verfahren 200 basiert auf dem vorstehend beschriebenen erwarteten Drehmoment, das von der elektrischen Maschine 101 erzeugt wird. Durch den Vergleich eines von der elektrischen Maschine ausgegebenen Drehmoments, das bei der Ausführung des Verfahrens 200 ermittelt wird, mit dem erwarteten Drehmoment oder einem Referenzdrehmoment, das von einer elektrischen Maschine ausgegeben wird, die mit normalem Wirkungsgrad und unter ähnlichen Betriebsbedingungen arbeitet, kann der momentane Wirkungsgrad der elektrischen Maschine erfasst werden. Ein verschlechterter Wirkungsgrad der elektrischen Maschine kann ein Anzeichen für anomale mechanische Verluste und/oder einen Fehler in der elektrischen Maschine 101 sein.
Basierend auf der vorstehenden Beschreibung dreht das Verfahren 200 die elektrische Maschine 101 mit zumindest einer ersten Drehzahl ω₁ in Schritt 210 in 2a und vergleicht eine Darstellung des Drehmoments T_ω1, das erforderlich ist, um die elektrische Maschine 101 mit der zumindest ersten Drehzahl ω₁ zu drehen, mit einem Referenzdrehmoment, das einem erwarteten Drehmoment entspricht, das erforderlich ist, um die elektrische Maschine 101 mit der zumindest ersten Drehzahl ω₁ zu drehen, hier als erstes Referenzdrehmoment T_{1_lim (ω1)} bezeichnet. Wenn die Darstellung des Drehmoments T_ω1 von dem zumindest ersten Referenzdrehmoment T_{1_lim (ω1)} derart abweicht, dass das zumindest eine erste Referenzdrehmoment T_{1_lim (ω1)} überschritten wird, kann daraus geschlossen werden, dass die mechanischen Verluste in der elektrischen Maschine 101 größer sind als erwartet und dass ein Fehler in der elektrischen Maschine 101 aufgetreten sein kann. In einem solchen Szenario erzeugt das Verfahren 200 ein Signal, um den Fahrzeugführer und/oder das Servicepersonal, das die Wartung und/oder Reparatur des Fahrzeugs durchführt, über den identifizierten Zustand zu informieren oder davor zu warnen.
Das Verfahren 200 kann typischerweise wiederholt durchgeführt werden, was bedeutet, dass die Schritte 210 und 220 in 2a je nach Ausführung des Verfahrens 200 ein- oder mehrmals wiederholt werden können, wie nachstehend beschrieben wird.
Das Verfahren 200 gemäß 2a sowie weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf 2b näher beschrieben. 2b offenbart ein Flussdiagramm des Verfahrens 200, das Schritte umfasst, die den unter Bezugnahme auf 2a beschriebenen Verfahrensschritten 210 und 220 entsprechen, sowie weitere optionale Schritte, die in Ausführungsbeispielen in dem Verfahren 200 umfasst sein können. Es sei betont, dass die in 2b dargestellten und hier beschriebenen Verfahrensschritte nicht unbedingt in der in 2b dargestellten Reihenfolge ausgeführt werden müssen. Die Schritte können im Wesentlichen in jeder geeigneten Reihenfolge ausgeführt werden, solange die physikalischen Anforderungen und die zur Ausführung jedes Verfahrensschritts erforderlichen Informationen zum Zeitpunkt der Ausführung des Schritts verfügbar sind.
Das Verfahren 200 beginnt in Schritt I in 2b, wenn die Diagnose einer oder mehrerer Komponenten des Antriebsstrangs eingeleitet wird. Die Diagnose kann im Fahrzeug 100 automatisch eingeleitet werden. Das Fahrzeug 100 kann zum Beispiel konfiguriert sein, um die Diagnose regelmäßig oder kontinuierlich durchzuführen. In einem weiteren Beispiel kann die Diagnose im Fahrzeug 100 automatisch durch einen abweichenden Fahrzeugbetriebsparameterwert ausgelöst werden, wie z.B. eine Öltemperatur in der elektrischen Maschine 101, die einen Schwellenwert überschreitet. In einem anderen Beispiel kann die Diagnose durch den Fahrzeugführer ausgelöst werden.
Wenn die Diagnose eingeleitet wurde, fährt das Verfahren mit Schritt II in 2b fort, wo eine Diagnose der elektrischen Maschine 101 des Fahrzeugs eingeleitet wird, indem die momentanen Betriebsbedingungen der elektrischen Maschine 101 des Fahrzeugs bestimmt werden. Die vorliegenden Betriebsbedingungen können beispielsweise den Betrieb der elektrischen Maschine 101 umfassen, wie beispielsweise aktiviert, nicht aktiviert, stationär oder laufend. Die vorliegenden Betriebsbedingungen können darüber hinaus die Belastung der elektrischen Maschine 101 und den momentanen Gang des Getriebes 102 umfassen. Die vorliegenden Betriebsbedingungen können nach herkömmlichen Verfahren ermittelt werden, z.B. mittels einer oder mehrerer Sensoreinrichtungen 130 im Fahrzeug 100.
In einem anschließenden Schritt III in 2b wird bestimmt, ob die bestimmten Betriebsbedingungen der elektrischen Maschine 101 mit den Bedingungen für die Durchführung der Diagnose der Antriebsstrangkomponente übereinstimmen. So kann beispielsweise ermittelt werden, ob das Bordnetz des Fahrzeugs bei eingeschaltetem Hochspannungsbatteriesystem 110 aktiviert ist, ob sich die elektrische Maschine 101 in einem lastfreien Zustand befindet und ob die elektrische Maschine 101 von den Antriebsrädern des Fahrzeugs abgekoppelt ist. Wie bereits beschrieben, kann dies während bestimmter Betriebsbedingungen des Fahrzeugs 100 geschehen, beispielsweise wenn das Fahrzeug 100 stillsteht, während des Beladens oder wenn das Fahrzeug 100 in einem Ökorollmodus fährt. Wie bereits beschrieben, kann das Bestimmen, ob die Betriebsbedingungen der elektrischen Maschine 101 den Bedingungen für die Durchführung der Diagnose der Antriebsstrangkomponente entsprechen, typischerweise opportunistisch, d.h. ohne Beeinflussung der Betriebsbedingungen des Fahrzeugs 100, durchgeführt werden. Das Verfahren 200 kann jedoch in Ausführungsbeispielen eine Änderung der momentanen Betriebsbedingungen des Fahrzeugs 100 umfassen, so dass die Bedingungen für die Durchführung der Diagnose der Antriebsstrangkomponente erfüllt sind. Eine solche Änderung kann vorzugsweise durchgeführt werden, wenn der Betrieb des Fahrzeugs 100 nicht negativ beeinflusst wird. Zum Beispiel kann bei Anwendungen, bei denen ein Fahrzeug mit mehr als einer elektrischen Maschine 101 ausgestattet ist, wobei jede elektrische Maschine eine separate Achse antreibt, eine der elektrischen Maschinen in den Leerlauf versetzt werden, während die andere elektrische Maschine zum Antrieb des Fahrzeugs 100 verwendet wird.
Wenn eine dieser Bedingungen nicht erfüllt ist, kehrt das Verfahren zu Schritt II in 2b zurück und bleibt in dieser Schleifenbedingung, bis die Bedingungen für die Durchführung der Diagnose erfüllt sind.
Wenn die bestimmten Betriebsbedingungen der elektrischen Maschine 101 mit den Bedingungen für die Durchführung der Diagnose der Antriebsstrangkomponente übereinstimmen, fährt das Verfahren mit Schritt IV in 2b fort, in dem die Diagnose der elektrischen Maschine 101 eingeleitet wird. Das erstmalige Einleiten der Diagnose wird dargestellt, indem einer Ganzzahl „n“ der Wert 1 zugewiesen wird.
Im Schritt V in 2b, der dem Schritt 210 in 2a entspricht, wird die elektrische Maschine 101 mit einer Drehzahl ω_n gedreht, die, wenn die Diagnose der elektrischen Maschine eingeleitet wird, indem der Ganzzahl „n“ der Wert 1 zugewiesen wird, der ersten Drehzahl ω₁ entspricht. Die elektrische Maschine 101 kann in einem Beispiel mit der ersten Drehzahl ω₁ gedreht werden, indem die elektrische Maschine 101 von dem Hochspannungsbatteriesystem 110 des Fahrzeugs mit Energie versorgt wird, bis die Drehzahl der elektrischen Maschine 101 der ersten Drehzahl ω₁ entspricht. Die Drehzahl der elektrischen Maschine 101 kann mit herkömmlichen Verfahren gemessen werden, z.B. mit einer oder mehreren Sensoreinrichtungen 130.
Wenn die elektrische Maschine 101 mit der ersten Drehzahl ω₁ gedreht wurde, wird das Verfahren mit Schritt VI in 2b fortgesetzt, in dem eine Darstellung eines Drehmoments T_ω1, das erforderlich ist, um die elektrische Maschine 101 mit der ersten Drehzahl ω₁ zu drehen, erstellt wird. Wie bereits beschrieben, entspricht die Darstellung des Drehmoments T_ω1 dem Drehmoment, das erforderlich ist, um die elektrische Maschine 101 bei der ersten Drehzahl ω₁ zu drehen und kann durch herkömmliche direkte oder indirekte Messungen ermittelt werden. Indirekte Drehmomentmessungen können beispielsweise Messungen von Betriebsparametern entsprechen, wie der angelegten Leistung, dem Strom und/oder der Spannung oder anderen äquivalenten Parametern, die in einen Drehmomentwert übersetzt werden können.
Es ist somit ersichtlich, dass solche Messungen durchgeführt werden können, wenn die elektrische Maschine 101 mit einer konstanten, stationären Drehzahl rotiert. Das Drehmoment T_ω1 kann als Momentanwert zu einem bestimmten Zeitpunkt gemessen werden, wenn sich die elektrische Maschine 101 mit einer konstanten, stationären Drehzahl dreht.
Die Drehzahl der elektrischen Maschine 101 kann jedoch auch im stationären Zustand Schwankungen unterworfen sein. Die Schwankungen können von einer Variation des angelegten Stroms und der Spannung abhängen und zu unzuverlässigen Drehmomentmessungen führen. In Ausführungsbeispielen kann das Risiko fehlerhafter Messungen verringert werden, indem die Darstellung des Drehmoments, z.B. die Darstellung des Drehmoments T_ω1 als ein über ein erstes Zeitintervall gemessenes durchschnittliches Drehmoment gemessen wird, wenn die elektrische Maschine 101 mit der Drehzahl ω₁ gedreht wird.
In einem optionalen Schritt VII in 2b, wenn die Darstellung eines Drehmoments T_ω1, das erforderlich ist, um die elektrische Maschine 101 mit der ersten Drehzahl ω₁ zu drehen, ermittelt wurde, kann die Darstellung eines Drehmoments T_ω1 für einen späteren Abruf gespeichert werden, wie nachstehend beschrieben wird.
In Ausführungsbeispielen können zwei oder mehr Darstellungen des Drehmoments T_ω1, T_ω2, ..., T_ωn in Schritt VI in 2b erstellt werden. Die zwei oder mehr Darstellungen des Drehmoments T_ω1, T_ω2, ..., T_ωn können bei unterschiedlichen Drehzahlen ω₁, ω₂, ..., ω_n der elektrischen Maschine 101 ermittelt werden.
Folglich können die Schritte V-VII in 2b ein oder mehrere Male wiederholt werden. So wird in einem optionalen Schritt VIII in 2b die Ganzzahl „n“ auf einen neuen Wert „n+1“ inkrementiert und erhält somit einen neuen Wert „2“. Danach werden die zuvor beschriebenen Schritte V-VII in 2b erneut ausgeführt, indem die elektrische Maschine mit einer zweiten Drehzahl ω₂ in Schritt V gedreht wird, eine Darstellung eines Drehmoments T_ω2, das erforderlich ist, um die elektrische Maschine mit der zweiten Drehzahl ω₂ zu drehen, in Schritt VI erstellt wird, und die Darstellung des Drehmoments T_ω2 zum späteren Abruf in Schritt VII gespeichert wird. Die Schritte V, VI und VII werden ein oder mehrere Male wiederholt, indem die Ganzzahl „n“ in Schritt VIII inkrementiert wird. In einem Beispiel können die Anzahl der Wiederholungen sowie die zumindest eine erste Drehzahl ω₁, ω₂, ..., ω_n, mit der die elektrische Maschine gedreht wird, vorbestimmt sein und können von der Implementierung des Verfahrens 200 abhängen. In einem anderen Beispiel kann die Anzahl der Wiederholungen und/oder die zumindest eine erste Drehzahl ω₁, ω₂, ..., ω_n durch den Fahrzeugführer oder ein Servicepersonal, das die Wartung und/oder Reparatur des Fahrzeugs durchführt, eingestellt werden.
In Schritt IX in 2b wird bestimmt, ob die in der elektrischen Maschine 101 erzeugten mechanischen Verluste anomal sind, d.h. ob die mechanischen Verluste größer als erwartet sind. In Ausführungsbeispielen kann bestimmt werden, dass die in der elektrischen Maschine 101 erzeugten mechanischen Verluste anomal sind, wenn die eine oder mehreren Darstellungen des Drehmoments T_ω1, T_ω2, ..., T_ωn, die in Schritt VI in 2b ermittelt wurde oder wurden, von zumindest einem ersten Referenz-Drehmomentwert T_{1_lim (ω1, ω2, ..., ωn)} abweicht oder abweichen.
In Ausführungsbeispielen kann das zumindest eine erste Referenzdrehmoment T_{1_lim (ω1, ω2, ..., ωn)} ein Referenzdrehmoment sein, das für die zumindest eine erste Drehzahl ω₁, ω₂, ..., ω_n der elektrischen Maschine 101 vorbestimmt ist. Mit anderen Worten, das zumindest eine erste Referenzdrehmoment T_{1_lim (ω1, ω2, ..., ωn)} kann einem erwarteten Referenzdrehmomentwert entsprechen, der erforderlich ist, um die elektrische Maschine 101 bei der zumindest einen ersten Drehzahl ω₁, ω₂, ..., ω_n während des normalen Betriebs der elektrischen Maschine 101 zu drehen, d.h. wenn der Wirkungsgrad der elektrischen Maschine 101 normal ist. Das zumindest eine erste Referenzdrehmoment T_{1_lim (ω1, ω2, ..., ωn)} kann ein vorbestimmter Referenzdrehmomentwert aus einem Satz vorbestimmter Referenzdrehmomentwerte sein, z.B. Referenzdrehmomentwerte, die für verschiedene Drehzahlen der elektrischen Maschine vorbestimmt sind. Der Satz vorbestimmter Referenzdrehmomentwerte kann z.B. im Steuerungssystem des Fahrzeugs verfügbar sein oder von einer externen Stelle bezogen werden. Der Satz vorbestimmter Referenzdrehmomentwerte kann in Ausführungsbeispielen durch Messungen vorbestimmt werden, die den Wirkungsgrad der elektrischen Maschine 101, verschiedene Drehzahlen der elektrischen Maschine 101 sowie andere Betriebsbedingungen des Fahrzeugs berücksichtigen, die sich auf die Drehmomentabgabe der elektrischen Maschine 101 auswirken können. Solche Fahrzeugbetriebsbedingungen können beispielsweise physikalische Bedingungen umfassen, die sich auf die erwarteten Reibungsverluste in einer elektrischen Maschine 101 auswirken, z.B. in Bezug auf die Schmierung der beweglichen Teile in der elektrischen Maschine 101.
Mit anderen Worten, das zumindest eine erste Referenzdrehmoment T_{1_lim (ω1, ω2, ..., ωn)} kann in Ausführungsbeispielen von zumindest einer Betriebsbedingung des Fahrzeugs abhängig sein, die bei der Erstellung der Darstellung des Drehmoments T_ω1, T_ω2, ..., T_ωn vorherrscht. Die zumindest eine Fahrzeugbetriebsbedingung kann beispielsweise eine momentane Temperatur des Schmiermittels der elektrischen Maschine, beispielsweise des Motoröls, sein. Niedrigere Temperaturen des Motoröls können zu einer erhöhten Ölviskosität und damit zu erhöhten Reibungsverlusten in der elektrischen Maschine 101 führen. Weitere Betriebsbedingungen des Fahrzeugs können eine momentane Straßenneigung und/oder eine momentane Drehzahl des Fahrzeugs 100 sein, die sich auf die Verteilung des Öls in der elektrischen Maschine 101 auswirken und folglich einen Einfluss auf die Höhe der Reibungsverluste in der elektrischen Maschine 101 haben können. Die zumindest eine Betriebsbedingung des Fahrzeugs, die bei der Ermittlung der Darstellung des Drehmoments T_ω1, T_ω2, ..., T_ωn vorherrscht, kann nach herkömmlichen Verfahren, z.B. mittels eines oder mehrerer Sensoreinrichtungen 130 im Fahrzeug 100, ermittelt werden.
In einem nicht einschränkenden Beispiel kann bei Initiierung der Diagnose der elektrischen Maschine die ermittelte Darstellung des Drehmoments T_ω1, das erforderlich ist, um die elektrische Maschine mit der ersten Drehzahl ω₁ zu drehen, mit einem ersten Referenzdrehmoment T_{1_lim (ω1)} verglichen werden, das für die erste Drehzahl ω₁ der elektrischen Maschine 101 im Normalbetrieb vorbestimmt ist. In ähnlicher Weise kann jede nachfolgende Darstellung eines Drehmoments T_ω2, ..., T_ωn, das zum Drehen der elektrischen Maschine bei einer der elektrischen Maschine mit einer durch das Verfahren 200 ermittelten Drehzahl ω₂, ..., ω_n erforderlich ist, mit einem ersten Referenzdrehmoment T_{1_lim (ω1}, _{ω2, ..., ωn)} verglichen werden, das für die Drehzahl ω₂ , ..., ω_n der elektrischen Maschine 101 im Normalbetrieb vorbestimmt ist.
Wenn eine der Darstellungen des Drehmoments T_ω1, T_ω2, ..., T_ωn, die durch das Verfahren 200 ermittelt wurden, das zumindest eine erste Referenzdrehmoment T_{1_lim (ω1, ω2, ..., ωn)} übersteigt, kann bestimmt werden, dass die Verluste in der elektrischen Maschine 101 anomal sind. Dementsprechend werden, wenn keines der durch das Verfahren 200 ermittelten Drehmomente T_ω1, T_ω2, ..., T_ωn das zumindest eine erste Referenzdrehmoment T_{1_lim (ω1, ω2, ..., ωn)} überschreitet, keine anomalen Verluste in der elektrischen Maschine 101 identifiziert.
Wenn keine anomalen mechanischen Verluste in der elektrischen Maschine 101 identifiziert werden, kann die elektrische Maschine 101 als fehlerfrei („gesund“) diagnostiziert werden, und das Verfahren 200 kann in Schritt XII in 2b beendet werden. Danach kann das Verfahren 200 wieder mit Schritt I in 2b beginnen.
Wenn jedoch in Schritt IX in 2b anomale Verluste identifiziert werden, kann das Verfahren mit Schritt XI in 2b fortgesetzt werden, in dem ein Signal erzeugt wird, bevor das Verfahren mit Schritt XII in 2b fortgesetzt und dort beendet wird. Das Signal kann erzeugt werden, um den Fahrzeugführer oder das Servicepersonal, das die Wartung und/oder Reparatur des Fahrzeugs durchführt, über die identifizierten anomalen Verluste in der elektrischen Maschine 101 zu informieren oder vor diesen zu warnen.
In Ausführungsbeispielen kann das erzeugte Signal zumindest eines sein aus: einem Fahrerbenachrichtigungssignal, einem Eingangssignal für das Fahrzeugsteuersystem und/oder einem Eingangssignal für das fahrzeugeigene Diagnosesystem des Fahrzeugs. Die Fahrerbenachrichtigung kann beispielsweise die Ausgabe einer Warnung an den Fahrer umfassen, typischerweise mit Hilfe der Präsentationseinrichtung 140, indem die Benachrichtigung auf einem der elektronischen Instrumente des Armaturenbretts des Fahrzeugs angezeigt wird. Die Fahrermeldung kann den Fahrzeugführer beispielsweise darauf aufmerksam machen, dass anomale mechanische Verluste und/oder ein Komponentenausfall identifiziert wurden. Ein Eingangssignal an das Fahrzeugsteuersystem kann eine Begrenzung eines oder mehrerer Betriebsparameter der elektrischen Maschine 101 auslösen, um das Risiko eines Ausfalls der elektrischen Maschine zu mindern. So kann beispielsweise eine maximale Drehzahl und/oder ein maximales Drehmoment der elektrischen Maschine 101 begrenzt werden. Darüber hinaus kann eine erweiterte Diagnose weiterer Komponenten des Antriebsstrangs im Fahrzeug, wie z.B. des Getriebes, ausgelöst werden. Ein Eingangssignal des fahrzeugeigenen Diagnosesystems kann Eingaben an das Servicepersonal umfassen, das die Wartung und/oder Reparatur des Fahrzeugs durchführt.
Das erzeugte Signal kann in Ausführungsbeispielen davon abhängen, welche der ermittelten Darstellungen des Drehmoments T_ω1, T_ω2, ..., T_ωn das zumindest eine erste Referenzdrehmoment T_{1_lim (ω1, ω2, ...},_ωη) überschreitet, wobei das zumindest eine erste Referenzdrehmoment für jede der verschiedenen Drehzahlen ω₁, ω₂, ..., ω_n vorbestimmt ist. Folglich kann die Analyse der anomalen Verluste in Schritt X in 2b darin bestehen, zu analysieren, welche(s) der zwei oder mehr ermittelten Darstellungen des Drehmoments T_ω1, T_ω2, ..., T_ωn das zumindest ein erstes Referenzdrehmoment T_{1_lim (ω1, ω2, ..., ωn)} überschreitet/überschreiten. Auf der Grundlage der Analyse kann ermöglicht werden, zu bestimmen, dass ein spezifischer Fehler in der elektrischen Maschine 101 aufgetreten ist, weil die Drehmomentgrenzwert einer bestimmten Drehzahl überschritten wird. Zum Beispiel kann ein spezifischer Fehler identifiziert werden, wenn anomale Verluste identifiziert werden, wenn die elektrische Maschine mit einer niedrigen Drehzahl gedreht wird. In einem anderen Beispiel kann ein spezifischer Fehler bestimmt werden, wenn anomale Verluste identifiziert werden, wenn die elektrische Maschine mit hohen Drehzahlen gedreht wird.
In einigen Ausführungsbeispielen kann das erzeugte Signal davon abhängen, inwieweit das zumindest eine erste Referenzdrehmoment T_{1_lim (ω1, ω2, ..., ωn)} überschritten wurde. Somit werden in einem optionalen Schritt X in 2b die anomalen Verluste in der elektrischen Maschine analysiert, indem ausgewertet wird, welches des zumindest einen ersten Referenzdrehmoments T_{1_lim (ω1}, _{ω2, ..., ωn)} überschritten wurde und in welchem Ausmaß. Basierend auf der Analyse der anomalen Verluste kann das Verfahren 200 die Art des Fehlers und/oder einen Schweregrad des identifizierten Fehlers in der elektrischen Maschine 101 identifizieren.
In Ausführungsbeispielen kann eine Vielzahl von Referenzdrehmomenten T_{1_lim(ω1, ω2, ..., ωn),} T_{2_lim(ω1, ω2, ..., ωn)} ... T_{k_lim (ω1, ω2, ..., ωn)} für die zumindest eine erste Drehzahl ω₁, ω₂, ..., ω_n vorbestimmt sein, und das erzeugte Signal kann davon abhängen, welches oder welche der mehreren vorbestimmten Referenzdrehmomente T_{1_lim (ω1, ω2, ..., ωn)}, T_{2_lim(ω1, ω2, ..., ωn)} ... T_{k_lim (ω1, ω2, ..., ωn)}, das die Darstellung des Drehmoments T_ω1, T_ω2, ..., T_ωn für die zumindest eine erste Drehzahl ω₁, ω_2, ..., ω_n überschreitet. Jedes der vorbestimmten Vielzahl von Referenzdrehmomenten T_{1_lim (ω1, ω2, ..., ωn)}, T_{2_lim(ω1, ω2, ..., ωn)} ... T_{k_lim (ω1, ω2, ..., ωn)} kann sich zum Beispiel auf einen Fehler oder einen Schweregrad eines erfassten Fehlers in der elektrischen Maschine 101 beziehen. Das Verfahren ist jedoch nicht darauf beschränkt. Die Vielzahl von Referenzdrehmomenten T_{1_lim (ω1, ω2, ...,ωn)}, T_{2_lim(ω1, ω2, ..., ωn)} ... T_{k_lim (ω1}, _{ω2, ..., ωn)} kann typischerweise vorherbestimmt und mittels konventioneller Verfahren erlangt werden, die z.B. Messungen, Berechnungen oder Simulationen von Drehmomentgrenzwerten während verschiedener Betriebsbedingungen des Fahrzeugs und Wirkungsgraden der elektrischen Maschine umfassen.
Ein nicht einschränkendes Beispiel, bei dem drei Referenzdrehmomente: T_{1_lim (ω1)}, T_{2_lim(ω1)}, T_{3_lim (ω1)} für die erste Drehzahl ω₁ vorbestimmt sind, ist in 3 dargestellt. Die drei vorbestimmten Referenzdrehmomente T_{1lim (ω1)}, T_{2_lim(ω1)}, T_{3_lim (ω1)} können verwendet werden, um verschiedene Arten von Fehlern der elektrischen Maschine 101 und/oder verschiedene Schweregrade eines identifizierten Fehlers zu identifizieren. In 3 sind die zuvor unter Bezugnahme auf 2b beschriebenen Verfahrensschritte IX, X und XI dargestellt. Es ist ersichtlich, dass das Verfahren 200 nicht auf drei vorbestimmte Referenzdrehmomente beschränkt ist. Je nach Implementierung des Verfahrens 200 kann eine beliebige Anzahl von Referenzdrehmomenten vorbestimmt werden.
Das in 3 dargestellte Beispiel bezieht sich auf eine Analyse, die auf T_ω1 basiert, d.h. der Darstellung eines Drehmoments, das erforderlich ist, um die elektrische Maschine 101 mit der ersten Drehzahl ω₁ zu drehen. Es ist jedoch ersichtlich, dass die Analyse in 3 auf der Grundlage einer beliebigen Anzahl von Darstellungen des Drehmoments T_ω1, T_ω2, ..., T_ωn durchgeführt werden kann, die durch das Verfahren 200 ermittelt werden.
In Schritt IX in 3 wird bestimmt, dass T_ω1 einen ersten Referenzdrehmomentgrenzwert T_{1_lim (ω1)} überschreitet, der für die Drehzahl ω₁ vorbesimmt ist. Wenn T_ω1 T_{1_lim (ω1)} überschreitet, kann dies darauf hinweisen, dass ein erster Fehler in der elektrischen Maschine 101 aufgetreten ist. Der erfasste Fehler kann beispielsweise verschiedenen Schweregraden zugeordnet sein. Das Verfahren geht also weiter zu Schritt X in 3, in dem die Abweichung zwischen T_ω1 und T_{1_lim (ω1)} analysiert wird durch Vergleich von T_ω1 mit einem zweiten vorbestimmten Referenzdrehmoment T_{2_lim (ω1)}. Ein Überschreiten von T_{2_lim (ω1)} kann z.B. einen zweiten Schweregrad des erfassten Fehlers angeben.
Wenn T_ω1 T_{2_lim (ω1)} nicht überschreitet, wird in Schritt A in 3 ein erstes Schweregradsignal erzeugt, das angibt, dass der erste Fehler aufgetreten ist, wobei der erste Fehler mit einem ersten Schweregrad assoziiert ist. Ein erstes Schweregradsignal kann z.B. eine Information oder Warnung umfassen, bei der das Fahrzeug 100 auf der Grundlage der Standardbetriebsparameter weiter betrieben werden kann.
Wenn T_ω1 T_{2_lim (ω1)} überschreitet, kann T_ω1 mit dem dritten vorbestimmten Referenzdrehmoment T_{3_lim (ω1)} verglichen werden. Das Überschreiten von T_{3_lim (ω1)} kann z.B. einen dritten Schweregrad des erfassten ersten Fehlers angeben. Wenn T_ω1 T_{3_lim (ω1)} nicht überschreitet, kann in Schritt B in 3 ein Schweregradsignal erzeugt werden, das angibt, dass der erste Fehler aufgetreten ist, wobei der erste Fehler mit einem zweiten Schweregrad assoziiert ist. Ein Signal, das einen zweiten Schweregrad eines identifizierten Fehlers anzeigt, kann beispielsweise eine Information oder eine Warnung umfassen, bei der die Betriebsbedingungen, wie die Drehzahl ω und/oder das Drehmoment der elektrischen Maschine 101, begrenzt werden können.
Wenn T_ω1 den Wert T_{3_lim (ω1)} überschreitet, kann in Schritt C in 3 ein drittes Schweregradsignal werden, das angibt, dass der erste Fehler aufgetreten ist, wobei der erste Fehler mit einem dritten Schweregrad assoziiert ist. Ein Signal, das einen dritten Schweregrad eines erfassten Fehlers angibt, kann beispielsweise eine Information oder Warnung umfassen, bei der der Betrieb des Fahrzeugs 100 unterbrochen wird, wenn z.B. bestimmt wird, dass der weitere Betrieb des Fahrzeugs 100 einen Ausfall der elektrischen Maschine 101 verursachen kann.
In Ausführungsbeispielen kann die zumindest eine Darstellung eines Drehmoments T_ω1, T_ω2, ..., T_ωn, das erforderlich ist, um die elektrische Maschine 101 mit der zumindest einen ersten Drehzahl ω₁, ω₂, ..., ω_n zu drehen, zu einem ersten Zeitpunkt t1 und einem zweiten Zeitpunkt t2 ermittelt werden.
Die zumindest eine Darstellung eines Drehmoments T_ω1, T_ω2, ..., T_ωn, das erforderlich ist, um die elektrische Maschine 101 mit der zumindest einen ersten Drehzahl ω₁, ω₂ , ..., ω_n zu drehen, kann, wie zuvor unter Bezugnahme auf Schritt VII in 2b beschrieben, zum späteren Abruf gespeichert werden. In Ausführungsbeispielen kann jede Darstellung eines Drehmoments T_ω1, T_ω2, ..., T_ωn zusammen mit einem Zeitstempel gespeichert werden, der den Zeitpunkt angibt, zu dem die Darstellung eines Drehmoments T_ω1, T_ω2, ..., T_ωn ermittelt wurde. Durch den Vergleich der Darstellung eines Drehmoments T_ω1, T_ω2, ..., T_ωn, das erforderlich ist, um die elektrische Maschine 101 mit der zumindest einen ersten Drehzahl ω₁, ω₂, ..., ω_n zu drehen, mit früheren Drehmomentmessungen kann ein zeitlicher Trend ermittelt werden, der zu einer frühzeitigen Angabe erhöhter mechanischer Verluste und Fehler der elektrischen Maschine führen kann.
In Ausführungsbeispielen kann in Schritt XI in 2b ein Signal erzeugt werden, wenn die Darstellung des Drehmoments T_ω1, T_ω2, ..., T_ωn, das erforderlich ist, um die elektrische Maschine 101 mit der zumindest einen ersten Drehzahl ω₁, ω₂, ..., ω_n zu dem zweiten Zeitpunkt t2 zu drehen, die Darstellung des Drehmoments T_ω1, T_ω2, ..., T_ωn überschreitet, das erforderlich ist, um die elektrische Maschine 101 mit der zumindest einen ersten Drehzahl ω₁, ω_2, ..., ω_n zu dem ersten Zeitpunkt t1 zu drehen, d.h. eine zu einem früheren Zeitpunkt ermittelte Darstellung. Das erzeugte Signal kann von der Abweichung zwischen den Darstellungen eines Drehmoments T_ω1, T_ω2 , ..., T_ωn abhängen, das erforderlich ist, um die elektrische Maschine 101 mit der zumindest einen ersten Drehzahl ω₁, ω_2, ..., ω_n zu dem ersten und zweiten Zeitpunkt zu drehen.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung wird eine Steuereinrichtung 120 zur Diagnose einer Antriebsstrangkomponente eines Fahrzeugs 100 beschrieben. Der Antriebsstrang umfasst eine elektrische Maschine 101, die zum Antreiben des Fahrzeugs 100 konfiguriert ist. Die Steuereinrichtung 120 umfasst eine Einrichtung 121, die dazu eingerichtet ist, um die elektrische Maschine 101 in einem lastfreien Zustand, in dem sie von den Antriebsrädern des Fahrzeugs abgekoppelt ist, mit zumindest einer ersten Drehzahl ω₁ zu drehen.
Darüber hinaus umfasst die Steuereinrichtung 120 eine Einrichtung 122, die zur Erzeugung eines Signals eingerichtet ist, wenn die Darstellung eines Drehmoments T_ω1 , das erforderlich ist, um die elektrische Maschine 101 mit der zumindest einen ersten Drehzahl ω₁ zu drehen, zumindest ein erstes Referenzdrehmoment T_{1_lim (ω1)} überschreitet.
Die erfindungsgemäße Steuereinrichtung 120, z.B. eine Vorrichtung oder eine Steuervorrichtung, kann zur Durchführung aller vorstehend, in den Ansprüchen und in den hier beschriebenen Ausführungsbeispielen beschriebenen Verfahrensschritte eingerichtet sein. Die Steuereinrichtung 120 ist dabei mit den vorstehend beschriebenen Vorteilen für die jeweilige Ausführungsbeispiel versehen.
Die Erfindung betrifft auch auf ein Fahrzeug 100 mit der Steuereinrichtung 120.
In 4 ist die Steuereinrichtung 400/120 dargestellt, die den vorstehend beschriebenen Steuereinheiten 121 und 122 entsprechen oder diese umfassen kann, d.h. die Steuereinheit, die die Verfahrensschritte der vorliegenden Erfindung durchführt. Die Steuereinrichtung 400/120 umfasst eine Recheneinheit 401, die im Wesentlichen durch jede geeignete Art von Prozessor oder Mikrocomputer gebildet werden kann, z.B. eine Schaltung zur digitalen Signalverarbeitung (Digital Signal Processor, DSP) oder eine Schaltung mit einer vorbestimmten spezifischen Funktion (Application Specific Integrated Circuit, ASIC). Die Recheneinheit 401 ist mit einer in der Steuereinrichtung 400/120 angeordneten Speichereinheit 402 verbunden, die der Recheneinheit 401 z.B. den gespeicherten Programmcode und/oder die gespeicherten Daten zur Verfügung stellt, den/die die Recheneinheit 401 benötigt, um Berechnungen durchführen zu können. Die Recheneinheit 401 ist auch dazu eingerichtet, Teil- oder Endergebnisse von Berechnungen in der Speichereinheit 402 zu speichern.
Darüber hinaus ist die Steuereinrichtung 400/120 mit Vorrichtungen 411, 412, 413, 414 zum Empfangen und Senden von Eingangs- und Ausgangssignalen ausgestattet. Diese Eingangs- und Ausgangssignale können Signalverläufe, Impulse oder andere Attribute umfassen, die von den Vorrichtungen 411, 413 zum Empfang von Eingangssignalen als Informationen erfasst und in Signale umgewandelt werden können, die von der Recheneinheit 401 verarbeitet werden können. Diese Signale werden dann der Recheneinheit 401 zur Verfügung gestellt. Die Vorrichtungen 412, 414 für die Übertragung von Ausgangssignalen sind derart angeordnet, dass sie die von der Recheneinheit 401 empfangenen Signale umwandeln, um Ausgangssignale zu erzeugen, z.B. durch Modulation der Signale, die an andere Teile und/oder Systeme im Fahrzeug 100 übertragen werden können.
Jede der Verbindungen zu den Vorrichtungen für das Empfangen und das Senden von Eingangs- und Ausgangssignalen kann hergestellt werden durch eine/s oder mehrere aus: einem Kabel, einem Datenbus, wie einem CAN-Bus (Controller Area Network Bus), einem MOST-Bus (Media Orientated Systems Transport Bus) oder einer anderen Buskonfiguration, oder durch eine drahtlose Verbindung. Für den Fachmann ist ersichtlich, dass der vorstehend beschriebene Computer durch die Recheneinheit 401 und dass der vorstehend beschriebene Speicher durch die Speichereinheit 402 gebildet werden kann.
Steuersysteme in modernen Fahrzeugen umfassen in der Regel Kommunikationsbussysteme, die aus einem oder mehreren Kommunikationsbussen bestehen, um eine Reihe von elektronischen Steuereinheiten (ECUs) oder Steuereinheiten und verschiedene im Fahrzeug befindliche Komponenten miteinander zu verbinden. Ein solches Steuersystem kann eine große Anzahl von Steuereinheiten umfassen, und die Verantwortung für eine bestimmte Funktion kann auf mehrere Steuereinheiten aufgeteilt sein. Fahrzeuge der gezeigten Art umfassen daher oft wesentlich mehr Steuereinheiten als in den 1 und 4 dargestellt, was dem Fachmann auf diesem technischen Gebiet wohlbekannt ist.
In einem gezeigten Ausführungsbeispiel kann die Erfindung durch die vorstehend beschriebenen Steuergeräte 121 und 122 implementiert werden. Die Erfindung kann jedoch auch ganz oder teilweise in einer oder mehreren anderen Steuereinheiten, die sich bereits im Fahrzeug 100 befinden, oder in einer speziellen Steuereinheit für die Erfindung implementiert werden.
Hier und in dieser Offenbarung werden die Einheiten häufig als zur Durchführung von Schritten des erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtet beschrieben. Dazu gehört auch, dass die Einheiten zur Durchführung dieser Verfahrensschritte ausgelegt und/oder konfiguriert sind.
Die Steuereinheiten 121 und 122 sind in 1 als separate Einheiten dargestellt. Diese Einheiten können jedoch logisch getrennt, aber physisch in derselben Einheit implementiert sein, oder sie können sowohl logisch als auch physisch zusammen angeordnet sein. Die Einheiten können z.B. Gruppen von Befehlen entsprechen, die in Form von Programmiercodes vorliegen können, die in einen Prozessor/eine Recheneinheit 401 eingegeben und von diesem/r verwendet werden, wenn die Einheit aktiv ist und/oder zur Durchführung ihres Verfahrensschritts verwendet wird.
Für den Fachmann ist ersichtlich, dass die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele zur Steuerung eines Motors auch in einem Computerprogramm implementiert werden können, das bei Ausführung in einem Computer den Computer anweist, das Verfahren auszuführen. Das Computerprogramm besteht in der Regel aus einem Computerprogrammprodukt 403, das auf einem nicht-vergänglichen/nicht-flüchtigen digitalen Speichermedium gespeichert ist, wobei das Computerprogramm in das computerlesbare Medium des Computerprogrammprodukts integriert ist. Das computerlesbare Medium umfasst einen geeigneten Speicher, wie z.B.: ROM (Read-Only Memory), PROM (Programmable Read-Only Memory), EPROM (Erasable PROM), Flash-Speicher, EEPROM (Electrically Erasable PROM), eine Festplatteneinheit, etc.
Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Stattdessen betrifft die Erfindung alle verschiedenen Ausführungsbeispiele, die in den Schutzbereich der unabhängigen Ansprüche fallen, und umfasst diese.

Claims

Verfahren (200), das von einer Steuereinrichtung (120) zur Diagnose einer Antriebsstrangkomponente eines Fahrzeugs (100) durchgeführt wird, wobei der Antriebsstrang eine elektrische Maschine (101) umfasst, die konfiguriert ist, um das Fahrzeug (100) anzutreiben, wobei das Verfahren (200), wenn die elektrische Maschine (101) in einem lastfreien Zustand arbeitet und von den Antriebsrädern des Fahrzeugs abgekoppelt ist, umfasst: Drehen (210) der elektrischen Maschine mit zumindest einer ersten Drehzahl ( ω₁), und Erzeugen (220) eines Signals, wenn eine Darstellung eines Drehmoments (T_ω1 ), das erforderlich ist, um die elektrische Maschine (101) mit der zumindest einen ersten Drehzahl (ω₁) zu drehen, zumindest ein erstes Referenzdrehmoment ( T_{1_lim (ω1)} überschreitet.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das zumindest eine erste Referenzdrehmoment (T_{1_lim (ω1)} ein Referenzdrehmoment ist, das für die zumindest eine erste Drehzahl ( ω₁) vorbestimmt ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, das ferner umfasst Ermitteln der Darstellung des Drehmoments (T_ω1), das erforderlich ist, um die elektrische Maschine (101) mit der zumindest einen ersten Drehzahl (ω₁) zu drehen.
Verfahren (200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das zumindest eine erste Referenzdrehmoment (T_{1_lim (ω1)} von zumindest einer Fahrzeugbetriebsbedingung abhängt, die bei der Ermittlung der Darstellung des Drehmoments (T_ω1) vorherrscht.
Verfahren (200) nach Anspruch 4, wobei die zumindest eine Fahrzeugbetriebsbedingung zumindest eine der folgenden ist: eine momentane Straßenneigung, eine momentane Temperatur des Schmiermittels der elektrischen Maschine, eine momentane Drehzahl des Fahrzeugs.
Verfahren (200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Darstellung eines Drehmoments (T_ω1) ein über ein erstes Zeitintervall gemessenes durchschnittliches Drehmoment ist, wenn die elektrische Maschine (101) mit der zumindest einen ersten Drehzahl (ω₁) dreht.
Verfahren (200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zwei oder mehr Darstellungen des Drehmoments (T_ω1, T_ω2, ..., T_ωn) ermittelt werden, wobei die zwei oder mehr Darstellungen des Drehmoments (T_ω1, T_ω2, ..., T_ωn) bei unterschiedlichen Drehzahlen (ω₁, ω₂, ..., ω_n) der elektrischen Maschine (101) ermittelt werden, und wobei das erzeugte Signal davon abhängt, welche der beiden oder mehreren ermittelten Darstellungen des Drehmoments (T_ω1, T_ω2, ..., T_ωn) das zumindest eine erste Referenzdrehmoment (T_{1_lim (ω1, ω2, ..., ωn)}) überschreiten, wobei das zumindest eine erste Referenzdrehmoment (T_{1_lim (ω1, ω2, ..., ωn)}) für jede der verschiedenen Drehzahlen (ω₁, ω₂, ..., ω_n) vorbestimmt ist.
Verfahren (200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erzeugte Signal ferner davon abhängt, inwieweit das zumindest eine erste Referenzdrehmoment (T_{1_lim (ω1)}) überschritten wurde.
Verfahren (200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Vielzahl von Referenzdrehmomenten (T_{1_lim (ω1)}, T_{2_lim(ω1)}, ..., T_{k_lim (ω1)}) für die zumindest eine erste Drehzahl (ω₁) vorbestimmt wird, und wobei das erzeugte Signal davon abhängt, welches oder welche der mehreren vorbestimmten Referenzdrehmomente ( T_{1_lim (ω1)}, T_{2_lim(ω1)}, ..., T_{k_lim (ω1)} die Darstellung des Drehmoments (T_ω1) für die zumindest eine erste Drehzahl (ω₁) überschreitet oder überschreiten.
Verfahren (200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zumindest eine Darstellung eines Drehmoments (T_ω1), das erforderlich ist, um die elektrische Maschine (101) mit der zumindest einen ersten Drehzahl (ω₁) zu drehen, zu einem ersten Zeitpunkt und zu einem zweiten Zeitpunkt ermittelt wird, wobei das Verfahren ferner umfasst: Erzeugen (220) eines Signals, wenn die Darstellung des Drehmoments (T_ω1), das erforderlich ist, um die elektrische Maschine (101) mit der zumindest einen ersten Drehzahl (ω₁) zu dem zweiten Zeitpunkt zu drehen, die Darstellung eines Drehmoments (T_ω1) zu dem ersten Zeitpunkt überschreitet, wobei das erzeugte Signal von der Differenz zwischen den Darstellungen eines Drehmoments (T_ω1) abhängt, das erforderlich ist, um die elektrische Maschine (101) mit der zumindest einen ersten Drehzahl (ω₁) zu dem ersten und zu dem zweiten Zeitpunkt zu drehen.
Verfahren (200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erzeugte Signal zumindest eines ist aus: - einem Fahrermeldesignal, - einem Eingangssignal an das Fahrzeugsteuerungssystem, - einem Eingangssignal für das fahrzeugeigene Diagnosesystem des Fahrzeugs.
Steuereinrichtung (120) zur Diagnose einer Antriebsstrangkomponente eines Fahrzeugs (100), wobei der Antriebsstrang eine elektrische Maschine (101) umfasst, die konfiguriert ist, um das Fahrzeug (100) anzutreiben, wobei die Steuereinrichtung konfiguriert ist, um, wenn die elektrische Maschine (101) in einem lastfreien Zustand arbeitet und von den Antriebsrädern des Fahrzeugs abgekoppelt ist: die elektrische Maschine mit zumindest einer ersten Drehzahl (ω₁) zu drehen (210), und ein Signal zu erzeugen (220), wenn eine Darstellung eines Drehmoments (T_ω1 ), das erforderlich ist, um die elektrische Maschine (101) mit der zumindest einen ersten Drehzahl (ω₁) zu drehen, zumindest ein erstes Referenzdrehmoment ( T_{1_lim (ω1)} überschreitet.
Fahrzeug (100) mit einer Steuereinrichtung (120) nach Anspruch 12.
Computerprogramm mit Anweisungen, die bei Ausführung des Programms durch einen Computer den Computer veranlassen, das Verfahren (200) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 auszuführen.
Computerlesbares Medium mit Anweisungen, die bei Ausführung durch einen Computer den Computer veranlassen, das Verfahren (200) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 auszuführen.