用于过载运行电气化的机动车的方法以及用于实施该方法的机构的制作方法_2

文档序号:9290813阅读:来源:国知局
猛烈的干预(harte EingrifTe),对于驾驶员来说能够感觉到所 述猛烈的干预。
[0021] 本发明的核心由此是在电气化的机动车(HEV、EV)的车辆运行中求得所述半导体 的实际负荷并且在额定使用寿命之前防止失灵。为此,可以通过采取应对措施的方式来对 有偏差的场负荷进行补偿,方法是:在出现比在设计时所考虑的负荷大的实际负荷时通过 相应的调低措施进行调低处理。可以通过对于实际负荷的在线计算来进行状态识别。
[0022] 换句话说,在本发明的范围内,提早识别半导体的过负荷。由此能够实现这一点: 通过适度的功率降低来防止不受控制的失灵(停摆)。与现有技术相比,在此有利地实施调 整,用于能够在车辆运行中进行运用并且满足所有开头所提到的要求(精确地描绘瞬态的 过程的,在不知道冷却介质的温度并且没有保存温度升程的情况下进行计算,提早识别过 量的负荷,在没有预防性的保养措施的情况下达到额定使用寿命)。这些有利的调整方案是 本发明的优选的实施方式,并且在【附图说明】的范围内(图3到7)进行详细解释。
[0023] -种按本发明的计算单元、比如机动车的控制仪作为用于实施所述按本发明的方 法的机构尤其在程序技术上被设立用于实施按本发明的方法。
[0024] 以软件的形式来实施所述方法也是有利的,因为这一点引起的成本特别低,尤其 如果将执行用的控制仪还用于其它任务并且因此本来就存在。合适的、用于提供所述计算 机程序的数据载体尤其是光盘、硬盘、闪存盘、EEPROMs、⑶-ROMs、DVDs以及类似更多的数据 载体。也可以通过计算机网络(英特网、局域网等等)来下载程序。
[0025] 本发明的其它优点和设计方案从说明书和附图中获得。
[0026] 不言而喻,前面所提到的以及下面还要解释的特征不仅能够在相应所说明的组合 中使用,而且也能够在其它的组合中或者单独地使用,而不离开本发明的范围。
【附图说明】
[0027] 本发明借助于一种实施例在附图中示意性地示出并且下面参照附图进行详细描 述。
[0028] 图1是以示意性的流程图的形式示出的、按照本发明的一种实施方式的方法;并 且 图2是以使用寿命图表的形式示出的、按照本发明的一种实施方式的方法。
【具体实施方式】
[0029] 图1以示意性的流程图的形式示出了按照本发明的一种特别优选的实施方式的 方法。所述方法在总体上用10来表示。
[0030] 所述方法在方法步骤11中开始确定损耗功率。原则上所有从现有技术中知道的 方法适合于确定所述损耗功率。
[0031] 在步骤12中继续所述方法,在该步骤12中确定,所使用的半导体开关是否在其冷 却介质(比如在散热体上或者在冷却水中)具有温度传感器。在实际上在机动车中所实施的 方法10中这一点为人所知,因而可以放弃这个判断步骤12。
[0032] 如果设置了相应的温度传感器,那就可以借助于卷积方法在步骤13a中确定, 所述卷积方法比如可以在参数评估方法中包括损耗功率的、具有预热曲线的在线卷积 或者对于Rth-Cth-参数的离线计算。而如果不存在相应的温度传感器,则借助于观测模 型在步骤13b中确定相应的温度曲线。所确定的温度曲线在步骤14中可供使用。在 步骤15中比如通过熟知的、对步骤15来说以合适的方法经过适应处理的计数方法从 所述温度曲线中确定温度升程。在此比如可以涉及一种在线-适应处理的4点雨流法 (4-Punkt-RainfIow-Verfahren)〇
[0033] 在步骤16中,从所求得的温度升程中求得所述半导体开关的损伤参数或者实际 负荷。在步骤17中将所述实际负荷与所解释的使用寿命-负荷关系、比如使用寿命特性曲 线进行比较。
[0034] 在步骤18中确定,是否根据所述比较情况所述实际负荷以比预先给定的公差值 大的幅度超过来自所述使用寿命-负荷关系的额定负荷份额。如果是这种情况,那就在步 骤19a中也就是以降低所述至少一个影响负荷的因数的形式或者以所解释的调低措施的 形式来对运行策略进行调整。而如果所述实际负荷没有或者至少没有以比所述预先给定的 公差值大的幅度超过在所述至少一个时刻从已知的使用寿命-负荷关系中推导出来的额 定负荷份额,则保持既存的运行策略(步骤19b)。有利地在所述机动车运行时多次重复所述 方法10。
[0035] 在图2中借助于使用寿命图表20来进一步说明所述按本发明的方法。在所述使 用寿命图表20中,在横坐标上绘示出时间t并且在纵坐标上绘示出负荷D。在所述使用寿 命图表20中示出了负荷特性曲线21,所述负荷特性曲线如多次解释的那样表明在这里用 22来表示的额定使用寿命与在这里用23来表示的额定负荷之间的使用寿命-负荷关系。 对于所述额定使用寿命22来说,达到了相应的半导体开关的、最大允许的或者所规定的负 荷。在图2的所示出的实施例中,所述负荷特性曲线21在所述最大的使用寿命(额定使用寿 命22)和所述最大的负荷(额定负荷23)与相应的零点0之间描绘了一条线性的曲线。但 是,比如也可以以其它的、能够在数学上描绘的函数来表明负荷特性曲线。
[0036] 所述使用寿命图表20示出了三个不同的时刻24、25和26。实际上的负荷曲线(实 际负荷曲线)用27来表明。
[0037] 在时刻24,比如可以通过求得实际负荷的方式来确定,相应的、在这里用24'来表 示的负荷值高于所述负荷特性曲线21。如果继续用相应的负荷来运行所述机动车或者相应 的机动车的半导体开关,则会预料到,所述半导体开关的实际上的使用寿命达不到所述额 定使用寿命22。因此,要采取所述已经多次解释的调低措施。
[0038] 如果随后在第二时刻25重新确定所述半导体开关的实际负荷-相应的点在这里 用25'来表示_,则可以确定,这个点现在更加接近于所述使用寿命特性曲线。但是,在所述 时刻25,没有以进一步的调低的形式来改变所述运行策略,因为在出现进一步的负荷时能 够用所述相应的影响负荷的、已经引起点24'与25'之间的曲线的因数实现足够的使用寿 命,也就是达到所述额定使用寿命。
[0039] 在所示出的实施例中,从时刻0到时刻25相应的车辆由第一驾驶来操作。这个驾 驶员以过高的方式向所述半导体开关加荷。在时刻25更换驾驶员。现在操作所述车辆的 第二驾驶员以平均水准以下的方式来给所述半导体开关加荷。由此,在没有进一步改变所 述运行策略的情况下在时刻26'出现低于使用寿命特性曲线21的情况。由于这种低于使 用寿命特性曲线21的情况,而可以重又取消以前进行的、对于所述影响负荷的因数的调低 处理。
[0040] 如开头所提到的那样,在本发明的实施方式中建议进行调整,所述调整能够特别 有利地用在车辆运行中并且能够满足开头所提到的要求(精确地描绘瞬态的过程,在不知 道冷却介质的温度并且没有保存温度升程的情况下进行计算,提早识别过量的负荷,在没 有预防性的保养措施的情况下达到所述额定使用寿命)。下面对这些调整进行解释。
[0041] 对于瞬态的过程的精确的描绘,如开头所解释的那样,对于在车辆运行中的使用 来说特别有利。
[0042] 与运行时间相比,仅仅在较短的时间里尤其进行能量回收及增压过程、也就是影 响负荷的因数。因此,很少达到在热方面起振的状态。为了尽管如此也能够保证精确的 计算,作为热电阻的补充也必须精确地模仿热容量。为此比如可以使用Cauer模型或者 Foster 模型(比如试参照 AN2008-03 :热等效电路图(Thermische ErsatzschaltbiIder), 英飞凌科技股份有限公司(Infineon Technologies AG) 2008,图1和2)。由此可以在计 算阻挡层温度时避免过大的误差。通过所述损伤模型的非线性(处于k=5的范围内的沃勒 (W0hler)疲劳曲线的斜率),同样可以在确定所耗用的使用寿命(也就是实际负荷)时减少 较大的误差。
[0043] 事实已经表明,纯粹的Rth-模型比如与(在物理上正确的)热的Cauer模型相比明 显地过高估计所述温度升程。这一点应该归因于:在所述纯粹的Rth-模型中忽略,所述热质 量仅仅缓慢地变热。由此可能不必较早地采取调低措施。
[0044] 出于相同的原因,为了求得所述热模型,有利地使用所述卷积方法,所述卷积方法
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