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TECHNISCHES GEBIET
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Die
vorliegende Erfindung betrifft allgemein Elektromotorsysteme, und
sie betrifft insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung zum
Schätzen
der Temperatur von Statorwicklungen in einem Elektromotor.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Ein
Permanentmagnetmotor in einem Elektromotorsystem kann beschädigt werden,
wenn die Temperatur von Statorwicklungen des Permanentmagnetmotors überhitzt.
Typischerweise wird die Temperatur der Statorwicklungen von einem
Temperaturmesssensor, wie etwa einem temperaturabhängigen Widerstand (Thermistor),
gemessen, der an einer der Phasen der Statorwicklung des Elektromotors
installiert ist. Unter der Annahme, dass ausgeglichene dreiphasige
Ströme
in den Statorwicklungen fließen,
kann der einzige Temperaturmesssensor auf angemessene Weise die
Temperatur aller drei Phasen schätzen.
Bei oder in der Nähe einer
Drehzahl von Null kann es jedoch sein, dass kein Strom in der Phase
der Statorwicklung des Elektromotors fließt, an welcher der Sensor installiert
ist, oder es kann sein, dass bei gewissen Drehzahlen nicht ausgeglichene
Ströme
in den drei Phasen der Statorwicklungen fließen. Unter diesen Bedingungen
wird der einzige Temperaturmesssensor die tatsächliche Temperatur des Elektromotors
nicht korrekt wiedergeben und folglich kann der Elektromotor durch Überhitzung
beschädigt
werden.
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Entsprechend
ist es wünschenswert,
ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verhindern eines Schadens
durch Überhitzung
an Statorwicklungen des Elektromotors bereitzustellen. Zudem ist
es wünschenswert, eine
Temperaturerfassung für
den Elektromotor bei allen Drehzahlen einschließlich einer Drehzahl bei oder
in der Nähe
von Null bereitzustellen. Darüber
hinaus werden weitere wünschenswerte
Merkmale und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung aus der nachfolgenden
genauen Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen in Verbindung mit den
beiliegenden Zeichnungen und dem voranstehenden technischen Gebiet
und Hintergrund offenbar werden.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Es
wird ein Temperaturschätzcontroller
zum Verhindern eines Schadens durch Überhitzung an Statorwicklungen
eines Permanentmagnetmotors bereitgestellt. Der Temperaturschätzcontroller
umfasst ein Temperaturschätzmodul
für niedrige
Drehzahl, ein Übergangsmodul
und einen Block zur temperaturabhängigen Herabsetzung des Drehmomentbefehls.
Das Temperaturschätzmodul
für niedrige
Drehzahl ermittelt eine Statortemperatur jeder von mehreren Phasen
des Permanentmagnetmotors in Ansprechen auf erste thermische Impedanzen,
die für
jede der mehreren Phasen mit Bezug auf einen thermischen Neutralpunkt
gemessen werden. Das Übergangsmodul
ist mit dem Temperaturschätzmodul
für niedrige
Drehzahl gekoppelt und gibt die Statortemperaturen jeder von mehreren
Phasen des Permanentmagnetmotors so aus, wie sie von dem Temperaturschätzmodul
für niedrige
Drehzahl ermittelt wurden, wenn eine detektierte Drehzahl des Permanentmagnetmotors
kleiner als eine erste vorbestimmte Drehzahl ist. Der Block zur
temperaturabhängigen
Herabsetzung des Drehmomentbefehls ist mit dem Übergangsmodul gekoppelt und
setzt den Drehmomentbefehl in Ansprechen auf die Statortemperatur
einer oder mehrerer der mehreren Phasen herab.
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Es
wird ein Verfahren bereitgestellt, um einen Drehmomentbefehl so
zu steuern, dass ein Überhitzen einer
oder mehrerer von mehreren Phasen eines Permanentmagnetmotors verhindert
wird. Das Verfahren umfasst die Schritte, dass ermittelt wird, ob
eine detektierte Drehzahl des Permanentmagnetmotors kleiner als eine
erste vorbestimmte Drehzahl ist, dass eine Statortemperatur jeder
der mehreren Phasen in Ansprechen auf erste thermische Impedanzen
ermittelt wird, welche für
jede der mehreren Phasen mit Bezug auf einen thermischen Neutralpunkt
gemessen werden, wenn die detektierte Drehzahl des Permanentmagnetmotors kleiner
als die erste vorbestimmte Drehzahl ist, und dass der Drehmomentbefehl
in Ansprechen auf die Statortemperatur einer oder mehrerer der mehreren
Phasen herabgesetzt wird.
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BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die
vorliegende Erfindung wird hier nachstehend in Verbindung mit den
folgenden Zeichnungsfiguren beschrieben, in denen gleiche Bezugszeichen
gleiche Elemente bezeichnen, und
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1 ein
Blockdiagramm eines Elektromotorsystems gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
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2 eine
Schaltplandarstellung des Algorithmus zur Temperaturschätzung für niedrige
Drehzahl gemäß der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
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3 eine
detailliertere Zeichnung des Temperaturschätzcontrollers des Elektromotorsystems
von 1 gemäß der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
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4 einen
Fluss der Arbeitsweise des Übergangsmoduls
des Temperaturschätzcontrollers
des Elektromotorsystems von 3 gemäß der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
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5 einen
Graphen der Arbeitsweise des Übergangsmoduls
des Elektromotorsystems von 3 gemäß der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
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6 ein
Flussdiagramm der Arbeitsweise eines Temperaturschätzcontrollers
des Elektromotorsystems von 3 gemäß der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung veranschaulicht; und
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7 Wellenformen
veranschaulicht, die im Betrieb eines Kraftfahrzeugs erzeugt wurden,
welches das Elektromotorsystem von 3 gemäß der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung verwendet.
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BESCHREIBUNG EINER BEISPIELHAFTEN
AUSFÜHRUNGSFORM
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Die
folgende genaue Beschreibung ist rein beispielhafter Natur und ist
nicht dazu gedacht, die Erfindung oder die Anwendung und Verwendun gen
der Erfindung zu beschränken.
Darüber
hinaus besteht nicht die Absicht, durch irgendeine explizite oder
implizite Theorie gebunden zu sein, die in dem voranstehenden technischen
Gebiet, dem Hintergrund, der Kurzzusammenfassung oder der folgenden
genauen Beschreibung dargestellt ist.
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Mit
Bezug auf 1 umfasst ein Elektromotorsystem 100 gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung eine dreiphasige synchrone Wechselstrom-Elektromaschine
(AC-Elektromaschine) 110, wie etwa eine synchrone Reluktanzmaschine
oder einen Permanentmagnet-Elektromotor, welche in Ansprechen auf
Signale von einem Wechselrichter 120 arbeitet. Der Wechselrichter 120,
der eine elektrische Steuerung für den
Elektromotor 110 bereitstellt, ist zwischen Gleichstrom-Busleitungen
(DC-Busleitungen) 135 einer
Leistungsquelle 140 geschaltet. Der Wechselrichter 120 umfasst
Transistoren 122 bis 127, wie etwa Bipolartransistoren
mit isolierter Gateelektrode (IGBTs), und arbeitet in Ansprechen
auf Signale von einem stromgeregelten Drehmomentcontroller 150 an
die Gates derselben so, dass er eine Spannung an jede Phase 115 des
Motors 110 liefert, wobei jedes der Transistorpaare 122/125, 123/126 und 124/127 einen
Phasenschenkel des Wechselrichters 120 bildet. Ein temperaturabhängiger Widerstand
oder Thermistor 118 ist mit einer der Phasen 115 gekoppelt,
um die Temperatur der Wicklung dieser Phase 115 zu messen.
Ein Kühlmittel 155,
wie etwa Motoröl,
umgibt und kühlt
den Motor 110 während
eines Betriebs desselben, und ein Temperatursignalgenerator 156 ermittelt
die Temperatur des Kühlmittels 155 aus
einem Thermoelement 157 in dem Kühlmittel 155 und stellt
eine digitale Signaldarstellung der Temperatur des Kühlmittels 155 auf
der Leitung 158 bereit.
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Ein
Resolver oder Drehmelder 160 (oder eine ähnliche
Erfassungseinrichtung) ist mit dem Motor 110 gekoppelt,
um die Rotorposition zu messen und die Drehzahl desselben zu detektieren.
Ein Resolver/Digital-Wandler 165 wandelt die Signale von
dem Resolver 160 in digitale Signale um und liefert diese
digitalen Darstellungen einer Winkelposition und einer detektierten
Drehzahl des Rotors des synchronen AC-Elektromotors 110 an
den stromgeregelten Drehmomentcontroller 150. Der Ausgang
des stromgeregelten Drehmomentcontrollers 150 ist mit den
Gates jedes der Transistoren 122 bis 127 gekoppelt,
um dem Wechselrichter 120 ein Motorsteuerungssignal als
Betätigungssteuerungssignale
für die
Transistoren 122 bis 127 zu liefern.
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Gemäß der Ausführungsform
umfasst ein Temperaturschätzcontroller 170 einen
Block zur temperaturabhängigen
Herabsetzung des Drehmomentbefehls 172, ein Temperaturschätzmodul
für hohe
Drehzahl 174, ein Temperaturschätzmodul für niedrige Drehzahl 176,
einen Skalierungskoeffizientenberechner 178 und ein Übergangsmodul 180.
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Das
Temperaturschätzmodul
für hohe
Drehzahl 174 empfängt
Synchronrahmenströme
Id, Iq von dem stromgeregelten
Drehmomentcontroller 150 und schätzt die Phasentemperaturen
(Ta, Tb, Tc) der Wicklungen der Phasen 115 in
Ansprechen auf die Synchronrahmenströme und die Temperatur einer
der Phasen 115, wie sie durch den temperaturabhängigen Widerstand 118 gemessen
wird. Das Temperaturschätzmodul
für niedrige
Drehzahl 174 empfängt
die detektierten Stromwerte Ia, Ib, Ic und schätzt die
Phasentemperaturen (Ta, Tb,
Tc) der Wicklungen der Phasen 115 in
Ansprechen auf die Stromwerte und die Temperatur des Kühlmittels 155, wie
sie auf der Leitung 158 bereitgestellt wird.
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Der
Skalierungskoeffizientenberechner 178 empfängt ein
digitales Signal, das die detektierte Drehzahl des Motors 110 darstellt,
von dem Resolver/Digital-Wandler 165 und berechnet Skalierungskoeffizienten,
wie nachstehend genauer beschrieben wird. Die Skalierungskoeffizienten
werden von dem Berechner 178 zusammen mit den geschätzten Phasentemperaturen
(Ta, Tb, Tc) von dem Temperaturschätzmodul für hohe Drehzahl 174 und
dem Temperaturschätzmodul
für niedrige
Drehzahl 176 an das Übergangsmodul 180 geliefert.
Das Übergangsmodul 180 modifiziert
die geschätzten
Phasentemperaturen (Ta, Tb,
Tc) gemäß den Skalierungskoeffizienten,
um Phasentemperaturen (Ta, Tb,
Tc) zur Lieferung an einen ersten Eingang
des Blocks zur temperaturabhängigen
Herabsetzung des Drehmomentbefehls 172 abzuleiten.
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Ein
Drehmomentsteuerungssignal (ein Drehmomentbefehl T*) wird an einen
zweiten Eingang des Blocks zur temperaturabhängigen Herabsetzung des Drehmomentbefehls 172 geliefert.
Der Block zur temperaturabhängigen
Herabsetzung des Drehmomentbefehls 172 modifiziert den
Drehmomentbefehl in Ansprechen auf die Phasentemperaturen (Ta, Tb, Tc),
um ein temperaturgemäß herabgesetztes
Drehmomentsteuerungssignal zu erzeugen. Der stromgeregelte Drehmomentcontroller 150 empfangt
Stromsignale von jeder Phase 115 des Motors 110 und
modifiziert gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
die Ströme
bei den Phasen 115 des Motors 110 in Ansprechen
auf das temperaturgemäß herabgesetzte
Drehmomentsteuerungssignal, das von dem Block zur temperaturabhängigen Herabsetzung
des Drehmomentbefehls 172 empfangen wird, um die Betätigungssteuerungssignale
zu erzeugen, die an den Wechselrichter 120 geliefert werden.
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Entsprechend
wenden die Betätigungssteuerungssignale
die Verstärkung,
die durch das temperaturgemäß herabgesetzte
Drehmomentsteuerungssignal darstellt wird, auf die Befehlssignale/Spannung
an, welche an die Gates der Transistoren 122 bis 127 angelegt
werden bzw. wird. Somit werden gemäß der vorliegenden Ausführungsform
die Ströme
an jeder der Phasen 115 durch den stromgeregelten Drehmomentcontroller 150 in
Ansprechen auf das temperaturgemäß herabgesetzte
Drehmomentsteuerungssignal empfangen und modifiziert, um eine geeignete
Verstärkung
an die Betätigungssteuerungssignale
zu liefern, wobei eine temperaturabhängige Drehmomentherabsetzung
bei allen Drehzahlen in die Steuerungsstruktur eingebaut ist, welche
eine Modifikation des Drehmomentbefehls bei Drehzahlen in der Nähe der Drehzahl
Null durch die skalierten Phasentemperaturen umfasst, welche durch
den Temperaturschätzblock
für niedrige
Drehzahl 176 erzeugt und durch den Koeffizienten skaliert
wird, der von dem Skalierungskoeffizientberechner 178 an
das Übergangsmodul 180 geliefert
wird.
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Gewöhnlich ist
nur ein Temperaturmesssensor (z. B. der temperaturabhängige Widerstand 118)
an einer der drei Phasen 115 der Motorstatorwicklung installiert.
Wenn bei einer Drehzahl von Null Strom in den Phasen 115 fließt, an denen
der temperaturabhängige
Widerstand 118 nicht installiert ist, wird die tatsächliche Temperatur
dieser Phasen 115 einem herkömmlichen Motorcontroller nicht
korrekt gemeldet, um diese Phasen 115 vor Überhitzung
zu schützen.
Somit kann ein Schätzen
der Statortemperatur jeder Phase 115 und ein Vergleichen
derselben mit einem vordefinierten Temperaturschwellenwert, um den
Drehmomentbefehl herabzusetzen, ein Überhitzen der Statorwicklungen
bei einer Drehzahl von Null verhindern.
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Mit
Bezug auf 2 ermittelt eine Schaltplandarstellung
eines Motortemperaturnetzwerks 200, das für eine Temperaturschätzung für niedrige
Drehzahl gemäß der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung verwendet wird, die Temperaturen Ta, Tb und Tc jeder der Phasen 115 (d. h. Φa, Φb, Φc) des Motors 110.
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Die
Temperatur der Statorphasenwicklungen 115 bei und in der
Nähe einer
Drehzahl von Null des Motors 115 werden gemessen, indem
eine thermische Impedanz (Rth) zwischen
jeder der Phasen 115 und einem thermischen Neutralpunkt 202 (d.
h. eine thermische Impedanz 204 (Rthan)
zwischen der Temperatur Ta einer ersten
Phase Φa und dem thermischen Neutralpunkt 202,
eine thermische Impedanz 206 (Rthbn)
zwischen der Temperatur Tb einer zweiten
Phase Φb und dem thermischen Neutralpunkt 202,
und eine thermische Impedanz 208 (Rthcn)
zwischen der Temperatur Tc einer dritten
Phase Φc und dem thermischen Neutralpunkt 202)
sowie eine thermische Impedanz (Rthnc) zwischen
dem thermischen Neutralpunkt 202 und der Temperatur des
Kühlmittels 155 (welches
eine Temperatur TCoolant aufweist, die durch
das Thermoelement 157 (1) gemessen wird)
berechnet wird.
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Eine
Leistungsdissipation in dem Motor aufgrund von Kupferverlust und
Eisenverlust kann unter Verwendung von Gleichung (1) bzw. (2) ausgedrückt werden.
wobei:
R
DC der DC-Widerstand je Phase ist;
N
c die Anzahl von Spulen in einer Reihe ist;
N
die Anzahl von Windungen ist;
L
turn die
Länge einer
Windung ist;
A
turn die Fläche einer
Windung ist; und
σ
cu die Leitfähigkeit von Kupfer ist.
wobei:
P
h die Leistungsdissipation aufgrund von
Hystereseverlusten ist; und
P
e die
Leistungsdissipation aufgrund von Wirbelstromverlusten ist.
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Wie
Fachleute aus Gleichung (1) und (2) ableiten werden, wird der Großteil der
Wärme in
den Statorwicklungen bei einer Betriebsdrehzahl von Null und bei
niedrigen Betriebsdrehzahlen aufgrund von Kupferverlust erzeugt.
Somit wird gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
die Wärme
ignoriert, die in den Statorwicklungen aufgrund von Eisenverlusten
erzeugt wird. Die in den Statorwicklungen aufgrund von Kupferverlusten erzeugte
Wärme kann
unter Verwendung des Statorstroms und der thermischen Impedanzen
berechnet werden, wie in der voranstehenden Gleichung (1) gezeigt
ist.
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Der
Temperaturanstieg in jeder der drei Phasen 115 wird unter
Verwendung des Temperaturnetzwerks 200 und eines berechneten
Kupferverlusts in jeder jeweiligen Phase 115 geschätzt. Mit
Bezug auf das vereinfachte Motortemperaturmodell 200 kann
der Temperaturanstieg in den Statorphasenwicklungen 115 des
dreiphasigen AC-Motors 110 unter Verwendung von (a) der
thermischen Impedanz Rthan 204,
(b) der thermischen Impedanz Rthbn 206,
(c) der thermischen Impedanz Rthcn 208,
(d) der thermischen Impedanz 210 und (e) einer Temperatur
geschätzt
werden, die durch den temperaturabhängigen Widerstand 118 gemessen
wird, der in der Wicklung der Phase C installiert ist. Der Kupferverlust
in jeder Phase wird als eine Funktion des RMS-Statorstroms, Ia, Ib, Ic und
des Statorphasenwiderstands berechnet. Entsprechend wird die Temperaturschätzung bei
niedrigen Drehzahlen durch das Temperaturschätzmodul für niedrige Drehzahlen 176 unter
Verwendung von Gleichung (3), (4) und (5) berechnet.
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Die
ersten Ausdrücke
in Gleichung (3), (4) und (5) stellen den Temperaturanstieg aufgrund
der thermischen Impedanz jeder Phase 204, 206, 208 mit
Bezug auf den thermischen Neutralpunkt 202 dar, während die zweiten
Ausdrücke
in Gleichung (3), (4) und (5) den Temperaturanstieg aufgrund der
thermischen Impedanz 210 zwischen dem thermischen Neutralpunkt 202 und
dem Kühlmittel 155 darstellen.
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Mit
Bezug auf 3 sind beispielhafte Schaltungsblocks
zum Ausführen
der Berechnung und anderer Funktionen gemäß der vorliegenden Ausführungsform
darstellt. Die AC-Ströme
Ia, Ib und Ic werden an Kombinatoren 302, 304 bzw. 306 des
Temperaturschätzmoduls
für niedrige
Drehzahl 176 geliefert. Die Kombinatoren 302, 304, 306 erzeugen
durch die Bereitstellung der Ströme
Ia, Ib und Ic an jeden von zwei Eingängen derselben Wellenformen,
welche den AC-RMS-Strömen
jeder der Phasen 115 entsprechen, und liefern die AC-RMS-Ströme an Blöcke 308, 310 bzw. 312.
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Der
Block 308 berechnet den Statorphasenwiderstand Rsa der Statorverdrahtung von Phase a (Phase 204)
in Ansprechen auf die Temperatur Ta der
Statorverdrahtung von Phase a und multipliziert ihn mit dem AC-RMS-Wert des Statorstroms
I 2 / a von dem Ausgang des Kombinators 302, wobei er digitale
Werte des Produkts derselben an einen Block 314 zur Berechnung
des Temperaturanstiegs aufgrund der thermischen Impedanz Zθ_an der
Phase 204 liefert. Auf ähnliche
Weise berechnen die Blöcke 310 und 312 die
Statorphasenwiderstände
Rsb bzw. Rsc aus
den Temperaturen Tb und Tc der
Statorverdrahtungen der Phasen b bzw. c (Phasen 206, 208)
und multiplizieren diese mit den jeweiligen Ausgängen der Kombinatoren 304, 306.
Die Ausgänge der
Blöcke 310 und 312 werden
als digitale Werte zur Berechnung des Temperaturanstiegs aufgrund
der thermischen Impedanzen Zθ_bn, Zθ_cn der
Phasen 206 und 208 an Blöcke 316 bzw. 318 geliefert.
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Die
Ausgänge
der Blöcke 308, 310 und 312 werden
auch an Eingänge
eines Blocks 320 zur Berechnung des Temperaturanstiegs
aufgrund der thermischen Impedanz Zθ_cn 210 zwischen
dem thermischen Neutralpunkt 202 und dem Kühlmittel 155 geliefert.
Die Ausgänge
der Blöcke 314, 316, 318 und 320 sowie
das digitale Signal, das die Temperatur TCoolant des
Kühlmittels 155 auf
der Leitung 158 darstellt, werden an Eingänge eines
Statorphasentemperaturschätzers
für niedrige
Drehzahl 325 zur Schätzung
der Temperaturen Ta, Tb und
Tc der drei Phasen 115 des Motors 110 in
Ansprechen auf den berechneten Kupferverlust in den drei Phasen 115 gemäß Gleichung
(3), (4) und (5) geliefert.
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Nun
auf das Temperaturschätzmodul
für hohe
Drehzahl 174 Bezug nehmend, wird die Berechnung der Temperaturen
der drei Phasen 115 etwa alle 10 ms ausgeführt und
ein Abtasten eines AC-Stromsignals bei dieser hohen Grundfrequenz
würde die
Genauigkeit der Kupferverlustberechnungen verringern. Entsprechend werden
digitale Synchronrahmenstrom signale Id und
Iq (d. h. die d- und q-Achsenströme) zur
Berechnung der Kupferverluste verwendet. Auch wird angenommen, dass,
wenn sich der Motor 110 dreht, die Wärmeverteilung zwischen den
drei Statorwicklungen der drei Phasen 115 fast äquivalent
ist und dass die durch den temperaturabhängigen Widerstand 118,
welcher in einer der drei Wicklungen montiert ist, gemessene Temperatur
einen korrekten Temperaturanstieg in allen drei Phasen 115 darstellen
sollte. Somit werden die Statorphasenwiderstände Rsa,
Rsb und Rsc unter
Verwendung des Messwerts des temperaturabhängigen Widerstands berechnet.
Die digitalen Synchronrahmenstromsignale Id und
Iq werden von dem stromgeregelten Drehmomentcontroller 150 an
einen Berechner 330 des Quadrats der Größe des Statorstroms des Temperaturschätzmoduls
für hohe
Drehzahl 174 geliefert. Der Berechner 330 des
Quadrats der Größe des Statorstroms
berechnet den RMS-Wert der Ströme
I 2 / s und liefert den RMS der Ströme
an Blöcke 332, 334 und 336.
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Die
Blöcke 332, 334 und 336 berechnen
die Statorphasenwiderstände
Rsa, Rsb und Rsc der Statorverdrahtung der Phasen 115 in
Ansprechen auf die durch den temperaturabhängigen Widerstand 118 gemessene TThermistor einer der Statorverdrahtungen
der Phasen 115 und multiplizieren sie mit dem RMS-Wert
der Statorströme
I 2 / s von dem Ausgang des Berechners 330 des Quadrats der Größe des Statorstroms.
Die Ausgänge
der Blöcke 332, 334 und 336 werden
zur Berechnung des Temperaturanstiegs aufgrund der thermischen Impedanzen
Zθ_an,
Zθ_bn,
Zθ_cn der
Phasen 206 und 208 an Blöcke 340, 342 bzw. 344 geliefert.
Die Ausgänge
der Blöcke 332, 334 und 336 werden
auch an Eingänge
eines Blocks 346 zur Berechnung des Temperaturanstiegs aufgrund
der thermischen Impedanz Zθ_nc 210 zwischen
dem thermischen Neutralpunkt 202 und dem Kühlmittel 155 geliefert.
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Die
Ausgänge
der Blöcke 340, 342, 344 und 346 sowie
das digitale Signal, das die Temperatur TCoolant des
Kühlmittels 155 auf
der Leitung 158 darstellt, und das Signal TThermistor von
dem temperaturabhängigen
Widerstand 118 werden an Eingänge eines Statorphasentemperaturschätzers für hohe Drehzahl 348 zur
Schätzung
der Temperaturen Ta, Tb und
Tc der drei Phasen 115 des Motors 110 in
Ansprechen auf den berechneten Kupferverlust in den drei Phasen 115 gemäß den Gleichungen
(3), (4) und (5) geliefert.
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Die
Ausgänge
Ta, Tb und Tc, die Schätzwerte der Statorwicklungstemperaturen
der Wicklungen der drei Phasen 115 darstellen, die durch
den Statorphasentemperaturschätzer
für hohe
Drehzahl 348 und den Statorphasentemperaturschätzer für niedrige
Drehzahl 325 berechnet wurden, werden an Eingänge des Übergangsmoduls 180 geliefert.
Wie voranstehend beschrieben wurde, empfängt der Skalierungskoeffizientberechner 178 ein
digitales Signal, welches die detektierte Drehzahl des Motors 110 darstellt,
von dem Resolver/Digital-Wandler 165 und berechnet Skalierungskoeffizienten.
Die Skalierungskoeffizienten werden von dem Berechner 178 an
das Übergangsmodul 180 geliefert
und das Übergangsmodul 180 modifiziert
die geschätzten
Phasentemperaturen (Ta, Tb,
Tc) gemäß den Skalierungskoeffizienten,
um Phasentemperaturen (Ta, Tb,
Tc) zur Lieferung an einen Eingang des Blocks
zur temperaturabhängigen
Herabsetzung des Drehmomentbefehls 172 abzuleiten.
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Das
stromgeregelte Drehmomentsteuerungsmodul 150 umfasst einen
Block 350 zur Transformation von drei in zwei Phasen, welcher
Ströme
von den drei Phasen 115 verwendet, um zwei Phasenströme Iα und Iβ in
dem stationären
Referenzrahmen zu erzeugen, und ein Block 352 zur Transformation
von stationär
in synchron transformiert die Ströme Iα und Iβ in
Stromwerte I e / ds und I e / qs (einfacher als Id und
Iq dargestellt) in dem Synchronreferenzrahmen,
wobei die DC-Stromwerte für
eine leichtere Berechnung der Betätigungssteuerungssignale gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
sorgen. Wie voranstehend beschrieben wurde, werden die digitalen
Synchronreferenzrahmen-Stromwerte Id und
Iq an den Berechner 330 des Quadrats
der Größe des Statorstroms
geliefert. Zudem werden die digitalen Synchronreferenzrahmen-Stromwerte
Id und Iq an Bund q-Phasensummierer 356 bzw. 358 geliefert.
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Der
Drehmomentbefehl T* wird an den Block zur temperaturabhängigen Herabsetzung
des Drehmomentbefehls 172 geliefert, um das herabgesetzte
Drehmomentbefehlssignal T** in Ansprechen auf die Phasentemperaturen
(Ta, Tb, Tc) von dem Übergangsmodul 180 zu
erzeugen, um eine Beschädigung
der Statorwicklungen der Phasen 115 durch Überhitzung
zu verhindern. Gemäß der vorliegenden
Ausführungsform setzt
der Block zur temperaturabhängigen
Herabsetzung des Drehmomentbefehls 172 den Drehmomentbefehl
T* herab (d. h. vermindert ihn), um den herabgesetzten Drehmomentbefehl
T** in Ansprechen darauf abzuleiten, dass detektiert wird, dass
die Statortemperatur einer oder mehrerer der mehreren Phasen höher als eine
vorbestimmte Temperatur ist.
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Ein
Block 354 zur Ermittlung des optimalen Strombefehls des
stromgeregelten Drehmomentsteuerungsmoduls 150 erzeugt
zwei Strombefehle I e* / ds und I e* / qs in dem Synchronreferenzrahmen aus dem
herabgesetzten Drehmomentbefehlssignal T** und kombiniert die Strombefehle
I e* / ds und I e* / qs bei den d- und q-Phasensummierern 356 bzw. 358 mit
den Stromwerten Id und Iq,
um Stromfehlersignale zu erzeugen. Synchronrahmen-Stromregler 360 erzeugen
die Synchronrahmen-Betätigungssignale,
die Spannungen V e* / ds und V e* / qs aufweisen.
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Ein
Block 365 zur Transformation von synchron in stationär transformiert
die Synchronrahmen-Betätigungssignale
V e* / ds und V e* / qs in zwei Stationärrahmen-Betätigungssignale
V * / α und V * / β. Ein Block 370 zur Transformation von zwei in drei
Phasen transformiert die zwei Stationärrahmen-Betätigungssignale V * / α und V * / β in dreiphasige
Spannungsbetätigungssignale
V * / a, V * / b und V * / c zur Lieferung an die jeweiligen drei Phasenschenkel 122/125, 123/126 und 124/127 des
Wechselrichters 120. Auf diese Weise werden die Betätigungssteuerungssignale
für den
Wechselrichter 120 in Ansprechen auf das herabgesetzte
Drehmomentsignal T** erzeugt, um sich gegen ein Überhitzen der Phasen 115 des
AC-Synchronmotors 110 auch bei niedrigen Drehzahlen zu schützen.
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Mit
Bezug auf 4 umfasst ein Fluss 400 der
Arbeitsweise des Übergangsmoduls 180 des
Temperaturschätzcontrollers 170 gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
drei Betriebsmodi: den Modus Null 402, den Modus Eins 404 und
den Modus Zwei 406. Wenn der Motor gestartet wird (d. h.
eingeschaltet wird) 410, arbeitet das Übergangsmodul 180 in
dem Modus Null 402. Der Modus Null 402 ist bei
und in der Nähe
einer Drehzahl von Null aktiv (z. B. unter etwa fünfundsiebzig
Umdrehungen pro Minute (U/min)). Während des Modus Null 402 liefert
das Übergangsmodul 180 geschätzte Statortemperaturen
Ta, Tb und Tc, die von dem Temperaturschätzmodul
für niedrige
Drehzahl 176 berechnet werden, an den Block zur temperaturabhängigen Herabsetzung
des Drehmomentbefehls 172, um den Drehmomentbefehl T* herabzusetzen.
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Entsprechend
wird der Drehmomentbefehl T* in Ansprechen auf die geschätzten Statortemperaturen Ta, Tb und Tc herabgesetzt, die in Ansprechen auf die
thermischen Impedanzen berechnet werden, welche für jede der
mehreren Phasen durch Ermittlung des Kupferverlusts in jeder der
Phasen 115 gemessen werden, wobei der Kupferverlust in
Ansprechen auf den AC-RMS-Strom I 2 / a, I 2 / b und I 2 / c und den Statorphasenwiderstand Rsa, Rsb oder Rsc in jeder jeweiligen Phase 115 berechnet
wird, wobei die geschätzte
Temperatur Ta, Tb oder
Tc verwendet wird, um den jeweiligen Statorphasenwiderstand
Rsa, Rsb oder zu
berechnen.
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Wenn
die Drehzahl des Motors 110 größer als eine erste vorbestimmte
Drehzahl wird, wobei gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
die erste vorbestimmte Drehzahl eine Drehzahl von etwa fünfundsiebzig U/min
ist, schaltet 412 das Übergangsmodul 180 den
Betrieb von dem Modus Null 402 in den Modus Eins 404 um.
Während
des Modus Eins 404 liefert das Übergangsmodul 180 geschätzte Statortemperaturen
Ta, Tb und Tc, die als eine Kombination sowohl der geschätzten Statortemperaturen,
die von dem Temperaturschätzmodul für hohe Drehzahl 174 berechnet
werden, als auch der geschätzten
Statortemperaturen berechnet werden, welche von dem Temperaturschätzmodul
für niedrige
Drehzahl 176 berechnet werden, an den Block zur temperaturabhängigen Herabsetzung
des Drehmomentbefehls 172, um den Drehmomentbefehl T* herabzusetzen.
Mit anderen Worten setzt während
des Modus Eins 404 der Block zur temperaturabhängigen Herabsetzung
des Drehmomentbefehls 172 den Drehmomentbefehl T* in Ansprechen
auf die Statortemperaturen der mehreren Phasen 115, welche
durch das Temperaturschätzmodul
für hohe
Drehzahl 174 in Ansprechen auf die Temperatur einer der
Phasen berechnet werden, die durch den temperaturabhängigen Widerstand 118 gemessen
wird, und der Statortemperaturen der mehreren Phasen 115 herab,
die durch das Temperaturschätzmodul
für niedrige
Drehzahl 176 in Ansprechen auf die thermischen Impedanzen
der mehreren Phasen berechnet werden, indem der Kupferverlust in
jeder der Phasen 115 ermittelt wird (d. h. die AC-RMS-Ströme I 2 / a, I 2 / b und
I 2 / c).
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Wenn
die Drehzahl des Motors 110 größer als eine zweite vorbestimmte
Drehzahl wird, wobei gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
die zweite vorbestimmte Drehzahl eine Drehzahl von etwa einhundertfünfzig U/min
ist, schaltet 414 das Übergangsmodul 180 den
Betrieb von dem Modus Eins 404 in den Modus Zwei 406 um.
Während
des Modus Zwei 406 liefert das Übergangsmodul 180 geschätzte Statortemperaturen
Ta, Tb und Tc, die durch das Temperaturschätzmodul
für hohe
Drehzahl 174 berechnet werden, an den Block zur temperaturabhängigen Herabsetzung
des Drehmomentbefehls 172, um den Drehmomentbefehl T* herabzusetzen.
Somit setzt während
des Modus Zwei 406 der Block zur temperaturabhängigen Herabsetzung
des Drehmomentbefehls 172 den Drehmomentbefehl T* in Ansprechen
auf die Statortemperaturen der mehreren Phasen 115 herab,
die durch das Temperaturschätzmodul
für hohe
Drehzahl 174 in Ansprechen auf die Temperatur einer der
Phasen berechnet werden, welche durch den temperaturabhängigen Widerstand 118 gemessen wird.
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Wenn
auf ähnliche
Weise die Drehzahl des Motors 110 unter die zweite vorbestimmte
Drehzahl fällt, schaltet 416 der
Betrieb des Übergangsmoduls 180 von
dem Modus Zwei 406 in den Modus Eins 404 um, und wenn
die Drehzahl des Motors 110 unter die erste vorbestimmte
Drehzahl fällt,
schaltet 418 der Betrieb des Übergangsmoduls 180 von
dem Modus Eins 404 in den Modus Null 402 um.
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Gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
berechnet der Skalierungskoeffizientenberechner 178 Skalierungskoeffizienten
in Ansprechen auf die Drehzahl des Motors 110, um es dem Übergangsmodul 180 zu ermöglichen,
während
des Modus Eins 404 einen glatten Übergang zwischen Modus Null 402 und
Modus Zwei 406 durchzuführen.
Mit Bezug auf 5 ist ein Graph 500 der
Arbeitsweise des Übergangsmoduls 180 in
Ansprechen auf den Skalierungskoeffizientenberechner 178 gemäß der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dargestellt.
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Wie
auf der y-Achse des Graphen 500 ersichtlich ist, liegen
die durch den Skalierungskoeffizientenberechner berechneten Skalierungskoeffizienten
in einem Bereich von Null bis Eins. Das Übergangsmodul 180 multipliziert
die geschätzten
Statortemperaturen, die durch das Temperaturschätzmodul für hohe Drehzahl 174 berechnet
werden, mit einem ersten Skalierungskoeffizienten, der auf einer
Linie 502 dargestellt ist, multipliziert die geschätzten Statortemperaturen,
die durch das Temperaturschätzmodul
für niedrige
Drehzahl 176 berechnet werden, mit einem zweiten Skalierungskoeffizienten,
der auf einer Linie 504 dargestellt ist, und liefert die
Summe daraus an den Block zur temperaturabhängigen Herabsetzung des Drehmomentbefehls 172.
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Unterhalb
der ersten vorbestimmten Drehzahl 506 ist der erste Skalierungskoeffizient 502,
der durch den Skalierungskoeffizientenberechner 178 an
das Übergangsmodul
geliefert wird, gleich Null und der zweite Skalierungskoeffizient 504,
der durch den Skalierungskoeffizientenberechner 178 an
das Übergangsmodul
geliefert wird, ist gleich Eins, so dass die Summe der geschätzten Statortemperaturen,
die durch die Temperaturschätzmodule
für hohe
Drehzahl und niedrige Drehzahl 174, 176 geliefert
werden und durch den Skalierungskoeffizienten skaliert werden, gleich
den geschätzten
Statortemperaturen ist, die durch das Temperatur schätzmodul
für niedrige
Drehzahl 176 berechnet werden. Überhalb der zweiten vorbestimmten
Drehzahl 508 ist der erste Skalierungskoeffizient 502,
der durch den Skalierungskoeffizientenberechner 178 an
das Übergangsmodul
geliefert wird, gleich Eins, und der zweite Skalierungskoeffizient 504,
der durch den Skalierungskoeffizientenberechner 178 an
das Übergangsmodul
geliefert wird, ist gleich Null, so dass die Summe der geschätzten Statortemperaturen,
die durch die Temperaturschätzmodule
für hohe
Drehzahl und niedrige Drehzahl 174, 176 geliefert
werden und durch den Skalierungskoeffizienten skaliert werden, gleich
den geschätzten
Statortemperaturen ist, die von dem Temperaturschätzmodul
für hohe
Drehzahl 174 berechnet werden.
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Während der Übergangsperiode
von Modus Eins 404 liefert das Übergangsmodul 180 geschätzte Statortemperaturen
Ta, Tb und Tc, die als eine Kombination eines Anteils
der geschätzten
Statortemperaturen, welche durch das Temperaturschätzmodul
für hohe
Drehzahl 174 berechnet werden, und eines Anteils der geschätzten Statortemperaturen
berechnet werden, die durch das Temperaturschätzmodul für niedrige Drehzahl 176 berechnet
werden, an den Block zur temperaturabhängigen Herabsetzung des Drehmomentbefehls 172, um
den Drehmomentbefehl T* herabzusetzen. Eine lineare Steigung der
Skalierungskoeffizienten auf den Linien 502 und 504 sorgt
für einen
linearen Übergang
der Temperaturschätzungen
zwischen Modus Null 402 und Modus Zwei 406. Obwohl
in dem Graphen 500 von 5 ein linearer Übergang
gezeigt ist, können
andere nichtlineare Funktionen von dem Übergangsmodul 180 für den Übergang
zwischen Modus Null 402 und Modus Zwei 406 verwendet
werden, ohne den Geist der Erfindung zu verlassen, wobei das Konzept/die
Programmierung des Skalierungskoeffizientenberechners 178 die
Linearität
oder Nichtlinearität
des Übergangs
zwischen den Modi steuert.
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Während 1 den
Temperaturschätzcontroller 170 darstellt,
die identifizierbare Module und Blöcke umfasst, wie etwa die Temperaturschätzmodule
für hohe
und niedrige Drehzahl 174, 176, den Skalierungskoeffizientenberechner 178,
das Übergangsmodul 180 und
den Block zur temperaturabhängigen
Herabsetzung des Drehmomentbefehls 172, kann die Arbeitsweise
des Temperaturschätzcontrollers 170 alternativ
durch Softwareschritte dargestellt werden. Mit Bezug auf 6 ist
ein Flussdiagramm 600 der Arbeitsweise des Temperaturschätzcontrollers 170 des
Elektromotorsystems 100 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung veranschaulicht.
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Der
Prozess beginnt, wenn bei 602 der Motor 110 eingeschaltet
wird. Nachdem die Verarbeitung bei 602 ermittelt, dass
der Motor eingeschaltet ist, wird bei 604 ein Wechselstrom-RMS-Stromwert
(quadratischer Mittelwert des AC-Stroms) für jede der mehreren Phasen 115 des
Motors 110 berechnet. Als Nächstes wird bei 606 der
Kupferverlust jeder der mehreren Phasen 115 des Motors 110 in
Ansprechen auf die AC-RMS-Stromwerte
derselben berechnet, und bei 608 werden erste thermische
Impedanzen für
jede der mehreren Phasen 115 des Motors 110 in
Ansprechen auf den Kupferverlust berechnet, der bei Schritt 606 für jede der
mehreren Phasen 115 berechnet wurde.
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Die
Verarbeitung ermittelt dann bei 610 Temperaturanstiege
in den Statorwicklungen jeder der Phasen 115 aufgrund der
zugehörigen
ersten thermischen Impedanzen, die bei Schritt 608 berechnet
wurden. Danach wird bei 612 das Signal auf der Leitung 158 erfasst,
das die Temperatur des Kühlmittels 155 anzeigt,
und bei 614 wird ein Temperaturanstieg aufgrund einer zweiten
thermischen Impedanz des thermischen Neutralpunkts ermittelt, wobei
die zweite thermische Impedanz des thermischen Neutralpunkts mit
Bezug auf die Temperatur des Kühlmittels 155 berech net
wird. Bei 616 werden dann Statortemperaturen für niedrige
Drehzahl für
jede der Phasen 115 in Ansprechen auf Temperaturanstiege
in jeder der Phasen aufgrund der entsprechenden ersten thermischen
Impedanzen, die bei Schritt 610 für jede der mehreren Phasen
mit Bezug auf einen thermischen Neutralpunkt berechnet wurden, aufgrund
des zweiten Temperaturanstiegs aufgrund der zweiten thermischen
Impedanz des thermischen Neutralpunkts, die bei Schritt 614 berechnet
wurde, und aufgrund der Temperatur des Kühlmittels 115, die
bei Schritt 612 erfasst wurde, geschätzt.
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Anschließend ermittelt
die Verarbeitung bei 618, ob die Drehzahl des Motors 110 größer als
eine erste vorbestimmte Drehzahl ist, und wenn bei 618 die
Drehzahl kleiner als (d. h. nicht größer als) die erste vorbestimmte
Drehzahl ist, setzt sie bei 620 die Statortemperaturen
Ta, Tb und Tc gleich den geschätzten Statortemperaturen für niedrige
Drehzahl von Schritt 616. Dann wird bei Schritt 622 der
Drehmomentbefehl T* herabgesetzt, um ein Überhitzen einer oder mehrerer
der mehreren Phasen 115 des Motors 110 zu verhindern,
und die Verarbeitung kehrt zu Schritt 602 zurück.
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Wenn
bei 618 ermittelt wird, dass die Drehzahl größer als
die erste vorbestimmte Drehzahl ist, werden bei 624 die
Statortemperaturen für
hohe Drehzahl von jeder der mehreren Phasen in Ansprechen auf eine Temperatur
geschätzt,
die durch einen temperaturabhängigen
Widerstand 118 gemessen wird, und die Verarbeitung ermittelt
bei 626, ob die Drehzahl des Motors 110 größer als
eine zweite vorbestimmte Drehzahl ist, wobei die erste und zweite
vorbestimmte Drehzahl so gewählt
sind, wie im Hinblick auf 5 erörtert wurde. Wenn
die Drehzahl bei 626 größer als
die zweite vorbestimmte Drehzahl ist, werden bei 628 die
Statortemperaturen Ta, Tb und
Tc gleich den geschätzten Statortemperaturen für hohe Dreh zahl
von Schritt 624 gesetzt. Der Drehmomentbefehl T* wird dann
bei 622 herabgesetzt und die Verarbeitung kehrt zu Schritt 602 zurück.
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Wenn
die Drehzahl des Motors 110 bei 618 größer als
die erste vorbestimmte Drehzahl, aber bei 626 kleiner als
die zweite vorbestimmte Drehzahl ist, wird bei 630 ein
Skalierungskoeffizientenwert in Ansprechen auf die Drehzahl des
Motors 110 berechnet. Die Statortemperaturen Ta,
Tb und Tc werden
dann bei 632 berechnet, indem (a) ein Produkt aus den geschätzten Statortemperaturen
für hohe
Drehzahl (von Schritt 624) und aus dem Skalierungskoeffizientenwert
und (b) ein Produkt aus den Statortemperaturen für niedrige Drehzahl (von Schritt 616)
und aus einer Differenz zwischen Eins und dem Skalierungskoeffizienten
auf summiert werden. Dann wird bei 626 der Drehmomentbefehl
T* herabgesetzt und die Verarbeitung kehrt zu Schritt 602 zurück.
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Obwohl
das Flussdiagramm 600 eine Softwaredarstellung der Arbeitsweise
des Temperaturschätzcontrollers 170 anspricht,
ist es für
die Arbeitsweise gemäß der vorliegenden
Erfindung nicht notwendig, über zwei
separate Controller 150, 170 zu verfügen, wie
es in 1 dargestellt ist. Eine alternative Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung kann die Funktionalität der beiden Controller 150, 170 in
einem einzigen Controller oder Prozessor implementieren. Zudem können einige
oder alle Arbeitsweisen, die hier voranstehend erörtert wurden,
in einem Controller auf höherer
Ebene implementiert werden, wie etwa dem Controller, welcher den
Drehmomentbefehl T* erzeugt, wie Fachleuten wohlbekannt ist.
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Mit
Bezug auf 7 veranschaulicht ein Graph 700 Wellenformen,
die während
eines Betriebs des Elektromotorsystems 100 gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
erzeugt wurden. Die Zeit in Sekunden ist entlang der x-Achse gezeigt,
während
die y-Achse entweder die Temperatur in Grad Celsius oder das Drehmoment
in Newtonmeter oder die Drehzahl des Motors 110 in Umdrehungen
pro Minute (U/min) zeigt. Die Spur 702 zeigt den Drehmomentbefehl
T*, der vor einer Herabsetzung gemäß der vorliegenden Ausführungsform an
den Motor 110 geliefert wird und die Spur 704 zeigt
die Drehzahl des Motors 110. Aus der Spur 704 ist
ersichtlich, dass der Motor bis etwa 486790 Sekunden bei oder in
der Nähe
der Drehzahl Null arbeitet (d. h. bei einer niedrigen Drehzahl),
und dass der Motor die Drehzahl danach auf eine weitere niedrige
Drehzahl unter 75 U/min erhöht
(auf beispielsweise 25 U/min). Verschiedene Drehmomentbefehlwerte 702 werden
sowohl bei der Drehzahl Null als auch der niedrigen Drehzahl (25 U/min)
sowie bei der hohen Drehzahl bereitgestellt.
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Die
Spur 706 zeigt die Temperatur des Motors 110,
während
eine gemessene Temperatur einer der Phasen 115 auf Spur 708 gezeigt
ist, und eine geschätzte
Temperatur der einen der Phasen 115, die gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
geschätzt
wird, ist auf Spur 710 gezeigt. Es ist zu sehen, dass diese
Temperaturen (auf den Spuren 706, 708 und 710)
trotz Veränderungen
bei der Motordrehzahl (auf der Spur 704) und/oder des Drehmomentbefehls
T* (auf der Spur 702) annähernd gleich sind.
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Die
Temperatur des Kühlmittels 155 ist
auf Spur 712 gezeigt und die Temperatur des thermischen
Neutralpunkts 202 ist auf Spur 714 gezeigt. Man
stellt fest, dass diese Temperaturen beim fortgesetzten Vorhandensein
eines Motorbetriebs ansteigen. Jedoch stellt auch bei dem Ansteigen
dieser Werte das Herabsetzen des Drehmomentbefehls T* gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
einen Schutz der Statorwicklungen der Phasen vor einer Beschädigung aufgrund
von Überhitzung
bereit. Zudem stellt die vorliegende Ausführungsform ein robustes Verfahren
zur Temperaturschätzung
bereit, bei dem die Temperatur in jeder der Phasen 115 eines
Motors 110 genau geschätzt
werden kann, ohne dass ein tempera turabhängiger Widerstand in jeder Phase 115 bereitgestellt
wird, auch bei oder in der Nähe
der Drehzahl Null des Motors 110.
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Obwohl
mindestens eine beispielhafte Ausführungsform in der voranstehenden
genauen Beschreibung dargestellt wurde, ist festzustellen, dass
eine große
Anzahl an Variationen existiert. Es ist auch festzustellen, dass
die beispielhafte Ausführungsform
oder die beispielhaften Ausführungsformen
nur Beispiele sind und nicht dazu gedacht sind, den Schutzumfang,
die Anwendbarkeit oder die Ausgestaltung der Erfindung in irgendeiner
Weise einzuschränken.
Stattdessen wird die voranstehende genaue Beschreibung Fachleuten eine
brauchbare Anleitung zur Implementierung der beispielhaften Ausführungsform
oder der beispielhaften Ausführungsformen
bereitstellen. Es sollte verstanden sein, dass in der Funktion und
Anordnung von Elementen verschiedene Änderungen durchgeführt werden
können,
ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen, wie er in den
beigefügten
Ansprüchen
und deren juristischen Äquivalenten
offen gelegt ist.