利用飞轮联接到内燃机的电机的运行状态的测定制造技术

本发明专利技术涉及一种用于测定电机(114)的运行状态(B)的方法，其中电机通过飞轮(111)联接至内燃机(112)，该方法具有以下步骤：测定电机的转速(N)的时间曲线(114)并且由转速(n)和分配给空转阶段(PHFL)的下降的转速沿(126b)测定电机(114)的至少一个空转阶段(PHFL)，其中当转速沿(126b)具有与标准曲线(126c)偏离的曲线形状时，推测出电机(114)的运行状态B。此外，本发明专利技术涉及一种相应的计算单元，其通过相应的存储装置和计算机程序配置为执行根据本发明专利技术的方法，以及涉及一种相应的计算机程序。

Measurement of the Operation State of the Motor Connected to the Internal Combustion Engine by Flywheel

The invention relates to a method for determining the operation state (B) of a motor (114), in which the motor is connected to an internal combustion engine (112) by a flywheel (111). The method has the following steps: measuring the time curve (114) of the speed (N) of the motor and determining at least one idle phase (PHFL) of the motor (114) by the speed (n) and the decreasing speed edge (126b) assigned to the idle phase (PHFL), where the speed is along the speed. When (126b) has a curve shape deviating from the standard curve (126c), the operating state B of the motor (114) is inferred. In addition, the present invention relates to a corresponding computing unit, which is configured to execute the method according to the present invention through a corresponding storage device and a computer program, and to a corresponding computer program.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】利用飞轮联接到内燃机的电机的运行状态的测定
本专利技术涉及一种用于测定通过飞轮联接到内燃机的电机的运行状态的方法，以及一种用于电机的计算单元，优选调节器，以及一种用于执行该方法的计算机程序。
技术介绍
为了调节车辆中的车辆电源电压，可以使用电机，特别是他激电机。该电机具有调节器，其根据车辆的车辆电源电压调节电机的励磁电流。电机利用联接元件、通常是皮带驱动器联接到内燃机，其中，联接元件不仅由内燃机而且还由电机以不同的扭矩和制动力矩加载。为了保护皮带，电机可以具有飞轮元件，以减少由于电机或内燃机施加扭矩而引起的皮带驱动器的磨损。因此，电机可以具有空转阶段，在空转阶段中，飞轮元件是启用的并且因此电机与内燃机退耦。当电机的转速大于内燃机的转速时，飞轮元件特别是启用的。电机内的这种类型的空转阶段的测定例如在未公开的申请DE102016201958，DE102016201960或DE102016208704中指出，其中在那里示出的用于测定相应空转阶段的方法通过明确参考应该完全是本申请的主题。由于在空转阶段内电机与内燃机的退耦，电机在该空转阶段内非常敏感地对能够改变电机转速的任何影响做出反应。如果接下来通常提及电机，则其在此也可以是发电机和/或电动机。原则上，因此希望使用在电机的空转阶段内的转速曲线的敏感时域，从而通过在电机的空转阶段的时域内分析电机的机器参数来确定电机、内燃机或典型地在其上联接有电机的车辆电源的任何运行状态。
技术实现思路
在此提出了一种用于测定通过飞轮联接到内燃机的电机的运行状态的方法，以及一种计算单元和用于执行具有相应的独立权利要求的特征的方法的计算机程序。优选的设计方案是从属权利要求以及接下来的说明书的主题。该方法用于测定通过飞轮联接到内燃机的电机的运行状态。电机的待测定的运行状态优选是电机的整流器的、特别是有源整流器的故障状态和/或电机的负载加载的状态，这可以通过例如接通和/或断开车辆电源中的用户和由此产生的负载来获得。已经认识到，当电机与驱动它的内燃机退耦时，能够以特别简单和可靠的方式并且以可信的结果通过在电机中提供的测量参数测定这种类型的运行状态。在具有通过飞轮元件联接到电机的皮带轮的电机的情况下尤其是这种情况，特别是当飞轮元件是启用的时，也就是说，与内燃机强制联接的皮带轮的转速小于电机或电机转子的转速。电机的相应运行状态由启用的飞轮的时域中的，也就是说，在电机的空转阶段期间的转速时间曲线的特征化曲线形状获得，其中，在第一步骤中测定电机转速的时间曲线，由转速的该时间曲线测定电机的至少一个空转阶段并且由分配给空转阶段的至少一个转速沿根据相应转速沿的形状与标准曲线的比较推断出电机的相应运行状态。相应的标准曲线是转速对于电机的相应运行状态来说在空转阶段的时域中的典型特征，其中相应的标准曲线取决于电机的参数，例如取决于电机的绝对转速。能够分配给相应运行状态的相应标准曲线可以优选地在电机的计算单元中，特别是在调节器中存储在存储器上，由此能够以有利的方式独立地在电机本身中执行电机运行状态检测，而不强制性地需要为此而强制性地在电机外部布置的控制设备。此外，应当理解，这种类型的测定也能够替换地或者附加地在电机外部布置的控制单元中，例如机动车辆的发动机控制设备中执行，以便例如实现冗余的运行状态测定。另外，可以理解的是，通过至少在由内燃机引起的电机的振荡转速波动引起的下降沿的时域内评估电机转速时间上的变化和/或引入电机的针对性的负载加载并推断负载加载来测定空转阶段的存在性。用于确定空转阶段的这种方法如已经提到的那样，在申请DE102016201958，DE102016201960或DE102016208704中指明，其中在这些文献中指明的、用于测定电机的空转阶段的方法应该参考在那里相应公开的方法作为本申请的主题。在本专利技术的优选设计方案中，测定与内燃机联接的电机的至少一个相信号的时间曲线，其中根据相信号测定电机的转速的时间曲线。这样的设计方案是有利的，因为转速或者转速的时间曲线以及由此电机的空转阶段和电机的相应运行状态能够直接由电机中存在的相信号形式的测量变量来测定。因此，用于确定电机转速的另一传感器不是绝对必要的，由此特别是可以节省成本。在这种情况下，电机的相信号尤其包括电机的至少一个相电压和/或至少一个相电流。此外，由多个相信号进行转速的测定可以是有利的，以增加转速测定的精度和转速信号的安全提供能力。这是特别有利的，当转速沿的曲线形状具有与转速沿的标准曲线的偏差时，尤其是具有与标准曲线的周期性偏差时，其时间特性在相同的变量级别中，如相信号的、尤其是相电压的扫描转速曲线的信号一样。相信号通常具有带有上升沿和下降沿的脉冲。因此，通过使用至少一个相信号的上升沿和下降沿和/或使用多个相信号中的相应沿可以显著提高转速扫描的时间分辨率，从而保证了电机的可靠的运行状态测定。在本专利技术的另一优选设计方案中，电机转速的时间曲线可以通过转速传感器替代地或附加地测定。特别地，通过附加使用转速传感器，可以冗余地测定电机的转速。在这样的转速传感器中，其为了测定转速而可以被安装在电机上或者布置在电机中，它可以是例如感应式、电容式或光学传感器，其优选地将转速信号传输给电机的计算单元，但也可以附加地或替代地传输给布置在电机外部的控制设备，例如，发动机控制设备。在本专利技术的另一优选设计方案中，转速沿的标准曲线具有严格单调下降的转速曲线。通过转速的这种严格单调下降的曲线，尤其是在一时域中获得了可用于测定电机的运行状态的空转阶段的能可靠检测的时间窗口，其中，该时域差不多对应于通过内燃机引起的、在电机的转速曲线中的振荡的半个振荡周期。优选地，转速沿的标准曲线具有基本上线性的曲线，其中取决于要确定的运行状态，可以为转速的这种线性或严格单调下降的曲线预先确定梯度的相应接受值，其被分配给电机的相应运行状态。由此，在空转阶段的时域中的转速曲线能够以特别简单和安全的方式与转速沿的预期的标准曲线进行比较并且由该比较安全且可再现地推导出电机的相应运行状态。在本专利技术的另一优选设计方案中，当转速沿的曲线形状具有叠加在标准曲线上的转速波动时，随后推断出电机整流器的故障，其中故障优选地通过测定转速沿的时域内的转速波动的幅度和/或频率来实现。整流器的故障优选地是整流器的至少一个整流元件的功能损坏或这些元件中的至少一个的完全失效。整流元件可以是无源整流元件，例如二极管和/或有源元件，例如晶体管,特别是MOSFET晶体管，其由电机的调节器控制。整流器的至少一个整流元件的故障导致转速波动，其也被称为波纹，其中这种类型的波纹叠加在电机的转速信号上。这种类型的波纹能够容易地仅在电机与内燃机的退耦状态下被探测到，因为这种类型的波纹通过驱动电机的内燃机来相应地平滑。因此，这些波纹在空转阶段内的下降沿中能特别良好地探测到。通过测定振幅和/或频率，不仅可以推断出这种类型的故障的存在，还可以推断出相应的一个整流器元件或相应的多个整流器元件的损坏程度以及可能相关的整流器元件的数量。由故障引起的转速波动或波纹通常与电机的转速成比例，其中根据电机的相数或分配给电机的相的可能损坏的整流元件的数量给出该比例。与由内燃机引起的转速波动相比，该转速波动具有更高的频率，因此可以很好地与之区分。在本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于测定电机(114)的运行状态(B)的方法，其中，所述电机通过飞轮(111)联接到内燃机(112)，所述方法具有以下步骤：a)测定所述电机(114)的转速(n)的时间曲线；b)由所述转速(n)和分配给空转阶段(PhFI)的下降的转速沿(126b)测定所述电机(114)的至少一个所述空转阶段(PhFI)，其中当所述转速沿(126b)具有与标准曲线(126c)偏离的曲线形状时，推测出所述电机(114)的所述运行状态(B)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.07.15 DE 102016212955.41.一种用于测定电机(114)的运行状态(B)的方法，其中，所述电机通过飞轮(111)联接到内燃机(112)，所述方法具有以下步骤：a)测定所述电机(114)的转速(n)的时间曲线；b)由所述转速(n)和分配给空转阶段(PhFI)的下降的转速沿(126b)测定所述电机(114)的至少一个所述空转阶段(PhFI)，其中当所述转速沿(126b)具有与标准曲线(126c)偏离的曲线形状时，推测出所述电机(114)的所述运行状态(B)。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电机(114)的所述运行状态包括以下状态，即所述电机(114)的整流器(107)的故障(F)和/或所述电机(114)的负载加载(L)。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，测定与所述内燃机(112)联接的所述电机(114)的至少一个相信号(121)的时间曲线，并且由所述相信号(121)测定所述电机(114)的所述转速(n)的时间曲线。4.根据权利要求1至3所述的方法，其特征在于，借助于转速传感器(S)测定所述电机(114)的所述转速(n)的时间曲线。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述转速沿(126b)的所述标准曲线(126c)具有所述转速(n)的严格单调下降的曲线。6.根据权利要求2至5中任一项所述的方法，其特征在于，当所述转速沿(126b)的曲线形状具有叠加在所述标准曲线(126c)...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·梅林格，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE