DE102018122674B4 - Method of controlling an electric motor - Google Patents

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Abstract

Verfahren zum Steuern eines Elektromotors (10) in der Form eines Reluktanzmotors, um ein gewünschtes Drehmoment (Msoll) des Elektromotors (10) bereitzustellen, das durch zwei Strom-Sollwerte (Idsoll, Iqsoll) in Feldkoordinaten (d, q) erzeugt wird, wobei die Strom-Sollwerte (Idsoll, Iqsoll) durch eine motorseitige Steuereinheit (11) mithilfe von betriebspunktabhängigen Kennfeldern (Mmax(VDC, ωist), Idmax(VDC, ωist), Iqmax(VDC, ωist)) ermittelt werden,welche ein maximales Drehmoment (Mmax) des Elektromotors (10) und/oder zwei entsprechende Stromwerte (Idmax, Iqmax) in Abhängigkeit von einer angelegten Zwischenkreisspannung (VDC) und/oder einer Drehzahl (ωist) des Elektromotors (10) abbilden,und wobei beim Ermitteln der Strom-Sollwerte (Idsoll, Iqsoll) mindestens eine Abbildungsfunktion (F1, F2) für die Strom-Sollwerte (Idsoll, Iqsoll) berücksichtigt wird, die ein Verhältnis zwischen dem maximalen Drehmoment (Mmax) und dem gewünschten Drehmoment (Msoll) des Elektromotors (10) abbildet,dadurch gekennzeichnet,dass die betriebspunktabhängigen Kennfelder (Mmax(VDC, ωist), Idmax(VDC, ωist), Iqmax(VDC, ωist)) bei einer optimalen Betriebstemperatur (T1) des Elektromotors (10) modelliert werden,dass beim Ermitteln der Strom-Sollwerte (Idsoll, Iqsoll) mindestens ein Korrekturkennfeld (Mmax(VDC, ωist), Idmax(VDC, ωist), Iqmax(VDC, ωist)) berücksichtigt wird,und dass der mindestens eine Korrekturkennfeld (Mmax(VDC, ωist), Idmax(VDC, ωist), Iqmax(VDC, ωist)) bei einer optionalen Betriebstemperatur (T2, T3) des Elektromotors (10) modelliert wird.Method for controlling an electric motor (10) in the form of a reluctance motor in order to provide a desired torque (Msoll) of the electric motor (10), which is generated by two current desired values (Idsoll, Iqsoll) in field coordinates (d, q), wherein the desired current values (Idsoll, Iqsoll) are determined by a motor-side control unit (11) with the aid of operating-point-dependent characteristic diagrams (Mmax(VDC, ωactual), Idmax(VDC, ωactual), Iqmax(VDC, ωactual)), which calculate a maximum torque ( Mmax) of the electric motor (10) and/or two corresponding current values (Idmax, Iqmax) as a function of an applied intermediate circuit voltage (VDC) and/or a speed (ωactual) of the electric motor (10), and wherein when determining the current setpoints (Idsoll, Iqsoll) at least one mapping function (F1, F2) for the current setpoints (Idsoll, Iqsoll) is taken into account, which maps a ratio between the maximum torque (Mmax) and the desired torque (Msoll) of the electric motor (10), dad characterized in that the operating-point-dependent characteristic fields (Mmax(VDC, ωactual), Idmax(VDC, ωactual), Iqmax(VDC, ωactual)) are modeled at an optimal operating temperature (T1) of the electric motor (10), that when determining the current setpoints (Idsoll, Iqsoll), at least one correction map (Mmax(VDC, ωactual), Idmax(VDC, ωactual), Iqmax(VDC, ωactual)) is taken into account, and that the at least one correction map (Mmax(VDC, ωactual), Idmax( VDC, ωist), Iqmax(VDC, ωist)) at an optional operating temperature (T2, T3) of the electric motor (10) is modeled.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern eines Elektromotors, insbesondere eines Reluktanzmotors, nach dem Oberbegriff des unabhängigen Verfahrensanspruches. Ferner betrifft die Erfindung einen Elektromotor nach dem Oberbegriff des unabhängigen Vorrichtungsanspruches. Zudem betrifft die Erfindung ein System zum Steuern eines Elektromotors, insbesondere eines Reluktanzmotors, nach dem Oberbegriff des unabhängigen Systemanspruches.The invention relates to a method for controlling an electric motor, in particular a reluctance motor, according to the preamble of the independent method claim. Furthermore, the invention relates to an electric motor according to the preamble of the independent device claim. In addition, the invention relates to a system for controlling an electric motor, in particular a reluctance motor, according to the preamble of the independent system claim.

Im Antrieb eines Elektroautos wird zumeist eine permanentmagneterregte Synchronmaschine als ein Elektromotor eingesetzt. Ein Nachteil der permanentmagneterregten Synchronmaschine sind höhere Kosten durch die Verwendung von seltenen Erden. Der Einsatz eines Reluktanzmotors als ein Elektromotor stellt eine kostenreduzierte Alternative dar. Für optimale Ausnutzung der Zwischenkreisspannung wird oft eine Regelung eines Elektromotors eingesetzt, die die D-Komponente des Stromes als Stellgröße verwendet. Eine solche Regelung der Zwischenkreisspannung kann bei der Veränderung der Regelstrecke-Parameter jedoch instabil werden. Eine konservative Auslegung der Regler kann wiederum eine nicht ausreichende Regelgeschwindigkeit aufweisen.In the drive of an electric car, a permanent-magnet synchronous machine is usually used as an electric motor. A disadvantage of the permanent-magnet synchronous machine is the higher cost due to the use of rare earths. The use of a reluctance motor as an electric motor represents a cost-reduced alternative. For optimal utilization of the intermediate circuit voltage, control of an electric motor is often used, which uses the D component of the current as a manipulated variable. However, such a regulation of the intermediate circuit voltage can become unstable when the controlled system parameters are changed. A conservative design of the controller can in turn show an insufficient control speed.

Weiterer Stand der Technik ist aus der gattungsgemäßen Schrift DE 10 2010 050 344 A1 bekannt.Further prior art is from the generic document DE 10 2010 050 344 A1 known.

Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, mindestens einen aus dem Stand der Technik bekannten Nachteil beim Regeln von Elektromotoren teilweise zu überwinden. Insbesondere ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Steuern eines Elektromotors, insbesondere eines Reluktanzmotors, bereitzustellen, welches einfach und schnell ausgeführt werden kann und welches eine zuverlässige, stabile und sichere Ansteuerung eine Elektromotors ermöglicht.The object of the invention is therefore to partially overcome at least one disadvantage known from the prior art when controlling electric motors. In particular, the object of the invention is to provide a method for controlling an electric motor, in particular a reluctance motor, which can be carried out easily and quickly and which enables reliable, stable and safe control of an electric motor.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Steuern eines Elektromotors, insbesondere eines Reluktanzmotors, mit den Merkmalen des unabhängigen Verfahrensanspruches, insbesondere aus dem kennzeichnenden Teil, durch einen entsprechenden Elektromotor mit den Merkmalen des unabhängigen Vorrichtungsanspruches sowie durch ein System zum Steuern eines Elektromotors, insbesondere eines Reluktanzmotors, mit den Merkmalen des unabhängigen Systemanspruches, insbesondere aus dem kennzeichnenden Teil. In den abhängigen Ansprüchen sind bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung aufgeführt. Merkmale, die zu den einzelnen Erfindungsaspekten offenbart werden, können in der Weise miteinander kombiniert werden, dass bzgl. der Offenbarung zu den Erfindungsaspekten der Erfindung stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann.The object of the invention is achieved by a method for controlling an electric motor, in particular a reluctance motor, with the features of the independent method claim, in particular from the characterizing part, by a corresponding electric motor with the features of the independent device claim and by a system for controlling an electric motor, in particular a reluctance motor, with the features of the independent system claim, in particular from the characterizing part. Preferred developments of the invention are listed in the dependent claims. Features that are disclosed for the individual aspects of the invention can be combined with one another in such a way that reference is or can always be made to one another with regard to the disclosure of the aspects of the invention.

Die Erfindung stellt ein Verfahren zum Steuern eines Elektromotors in Form eines Reluktanzmotors bereit, um ein gewünschtes Drehmoment des Elektromotors bereitzustellen, das durch zwei Strom-Sollwerte in Feldkoordinaten erzeugt wird. Hierzu ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Strom-Sollwerte durch eine motorseitige Steuereinheit mithilfe von betriebspunktabhängigen Kennfeldern ermittelt werden, welche ein maximales Drehmoment des Elektromotors und/oder zwei entsprechende Stromwerte in Abhängigkeit von einer angelegten Zwischenkreisspannung und/oder einer Drehzahl des Elektromotors abbilden.The invention provides a method of controlling an electric motor in the form of a reluctance motor to provide a desired electric motor torque produced by two current command values in field coordinates. For this purpose, it is provided according to the invention that the current setpoints are determined by a motor-side control unit using operating-point-dependent characteristic diagrams, which map a maximum torque of the electric motor and/or two corresponding current values as a function of an applied intermediate circuit voltage and/or a speed of the electric motor.

Unter Kennfeldern im Rahmen der Erfindung können Funktionen verstanden werden, die die Größen (ein maximales Drehmoment des Elektromotors und/oder zwei entsprechende Stromwerte) in Abhängigkeit von einer angelegten Zwischenkreisspannung und/oder einer Drehzahl des Elektromotors abbilden. Für jede Größe kann mindestens ein, vorteilhafterweise mehrere Kennfelder bereitgestellt werden. Die Vielzahl an Kennfeldern für jede Größe kann bei unterschiedlichen Betriebstemperaturen des Elektromotors erstellt werden. Als Stellgrößen können die zwei dem maximalen Drehmoment entsprechenden Stromwerte verwendet werden. Betriebspunktabhängig heißt im Sinne der Erfindung, dass die Größen als Funktionen unterschiedlicher, beispielsweise zweier, Betriebsparameter des Elektromotors abgebildet werden. Als Betriebsparameter kann/können dabei eine Zwischenkreisspannung und/oder eine Drehzahl und/oder die Temperatur des Elektromotors dienen. Die Betriebsparameter sind im Betrieb des Elektromotors bekannt und/oder messbar, sodass aus der Summe der Betriebsparameter der Betriebspunkt des Elektromotors bestimmbar ist. Für jeden Betriebspunkt kann folglich einfach, ohne hohe rechnerische Leistung mithilfe von klein dimensionierten und kostengünstigen Steuereinheiten die Strom-Sollwerte aus den Kennfeldern abgelesen werden, die eingestellt werden sollen, um ein gewünschtes Drehmoment des Elektromotors zu erhalten.In the context of the invention, characteristic diagrams can be understood to mean functions that map the variables (a maximum torque of the electric motor and/or two corresponding current values) as a function of an applied intermediate circuit voltage and/or a speed of the electric motor. At least one characteristic diagram, advantageously a plurality of characteristic diagrams, can be provided for each variable. The large number of maps for each size can be created at different operating temperatures of the electric motor. The two current values corresponding to the maximum torque can be used as manipulated variables. Dependent on the operating point means in the context of the invention that the variables are mapped as functions of different, for example two, operating parameters of the electric motor. An intermediate circuit voltage and/or a speed and/or the temperature of the electric motor can serve as the operating parameter. The operating parameters are known and/or measurable during operation of the electric motor, so that the operating point of the electric motor can be determined from the sum of the operating parameters. Consequently, for each operating point, the desired current values that are to be set in order to obtain a desired torque of the electric motor can be easily read from the characteristic diagrams without high computational effort using small-sized and inexpensive control units.

Ein Erfindungsgedanke liegt dabei darin, dass der Elektromotor nicht geregelt, was mit aufwendigen Messungen von Drehmomenten im Betrieb des Elektromotors und hohem Rechenbedarf einhergeht, sondern im klassischen Sinne gesteuert wird. Das vorgeschlagene Verfahren der Sollwertebestimmung benutzt die vorberechneten Kennfelder für die Steuerung des Elektromotors.One idea of the invention is that the electric motor is not regulated, which is associated with complex measurements of torques during operation of the electric motor and high computing requirements, but is controlled in the classic sense. The proposed method of determining setpoint values uses the pre-calculated characteristic diagrams for the control of the electric motor.

Vorab wird der Elektromotor in Kenntnis seiner Topologie modelliert, um die Kennfelder, wie oben definiert, zu erstellen. Das Erstellen von Kennfeldern kann völlig unabhängig von dem Elektromotor geschehen. Der Elektromotor braucht beim Erstellen der Kennfelder nicht betrieben werden. Sämtliche motorseitigen Steuereinheiten können beim Erstellen der Kennfelder offline bleiben. Im Betrieb des Elektromotors werden schließlich die modellierten, betriebspunktabhängigen Kennfelder dazu genutzt, um den Elektromotor anzusteuern. Die Kennfelder können in einem Speicher einer motorseitigen Steuereinheit hinterlegt werden, die nun kleindimensioniert und kostengünstig ausgestaltet werden kann, weil sie eine deutlich reduzierte Rechenleitung aufbringen muss als beim Regeln des Elektromotors. Erfindungsgemäß wird somit eine wirkungsgradoptimale und CPU-Ressourcen sparende Berechnung der Strom-Sollwerte eines Reluktanzmotors bereitgestellt.The electric motor is modeled beforehand, knowing its topology, in order to create the characteristic diagrams as defined above. The creation of characteristic maps can be done completely independently of the electric motor. The electric motor does not need to be operated when creating the maps. All engine-side control units can remain offline when creating the maps. Finally, when the electric motor is in operation, the modeled, operating-point-dependent maps are used to control the electric motor. The characteristic maps can be stored in a memory of a motor-side control unit, which can now be designed with small dimensions and cost-effectively because it has to muster a significantly reduced computing power than when controlling the electric motor. According to the invention, a calculation of the desired current values of a reluctance motor that is optimal in terms of efficiency and saves CPU resources is thus provided.

Ferner kann die Erfindung im Rahmen eines Verfahrens zum Steuern eines Elektromotors vorsehen, dass vor dem Ermitteln der Strom-Sollwerte durch eine motorseitige Steuereinheit die betriebspunktabhängigen Kennfelder durch eine externe Steuereinheit modelliert werden, während die motorseitige Steuereinheit offline ist. Vorteilhafterweise kann somit die Rechenleistung vor der motorseitigen Steuereinheit zu der externen Steuereinheit ausgelagert werden.Furthermore, as part of a method for controlling an electric motor, the invention can provide for the operating-point-dependent characteristic maps to be modeled by an external control unit before the current setpoints are determined by a motor-side control unit while the motor-side control unit is offline. Advantageously, the computing power upstream of the engine-side control unit can thus be outsourced to the external control unit.

Weiterhin kann die Erfindung im Rahmen eines Verfahrens zum Steuern eines Elektromotors vorsehen, dass vor dem Ermitteln der Strom-Sollwerte durch eine motorseitige Steuereinheit die betriebspunktabhängigen Kennfelder in einem Speicher der motorseitigen Steuereinheit hinterlegt werden. Somit kann eine einfache Steuerung des Elektromotors ermöglicht werden. Als Stellgrößen werden dabei die ermittelten Strom-Sollwerte in Feldkoordinaten verwendet. Das so steuerbare Drehmoment des Elektromotors wird nicht gemessen und wirkt sich daher nicht auf die Stellgrößen zurück. Somit kann ein einfaches, stabiles und zuverlässiges Steuerverfahren für den Elektromotor bereitgestellt werden.Furthermore, as part of a method for controlling an electric motor, the invention can provide for the operating point-dependent characteristic diagrams to be stored in a memory of the motor-side control unit before the current setpoint values are determined by a motor-side control unit. Thus, a simple control of the electric motor can be made possible. The determined current setpoints in field coordinates are used as manipulated variables. The torque of the electric motor that can be controlled in this way is not measured and therefore does not affect the manipulated variables. Thus, a simple, stable, and reliable control method for the electric motor can be provided.

Des Weiteren kann die Erfindung im Rahmen eines Verfahrens zum Steuern eines Elektromotors vorsehen, dass die betriebspunktabhängigen Kennfelder in Form von künstlichen neuronalen Netzwerken bereitgestellt werden. Somit kann eine intelligente Steuerung bzw. ein intelligentes Netzwerk bereitgestellt werden, die oder das lernfähig ist. Mit anderen Worten können die Kennfelder nicht nur statisch sein, sondern auch überprüfbar, trainierbar und aktualisierbar sein. Dazu kommt noch, dass künstliche neuronale Netzwerke vorausschauend agieren können, bspw. in Erwartung einer roten Ampel und/oder eines Staus das Drehmoment reduzieren. Hierzu können Daten eines Navigationssystems herangezogen werden. Auch kann die Motoralterung vorausschauend berücksichtigt werden und das Drehmoment entsprechend angepasst werden. Ferner ist dabei vorteilhaft, dass künstliche neuronale Netzwerke unvollständige Daten vervollständigen können. Denkbar sind dabei Vervollständigungen von fehlenden Bereichen in den Kennfeldern oder sogar ein Interpolieren zwischen den Kennfeldern zum Erzeugen von neuen Kennfeldern, bspw. für (noch nicht) modellierte Betriebstemperaturen des Elektromotors.Furthermore, within the scope of a method for controlling an electric motor, the invention can provide for the operating-point-dependent characteristic diagrams to be provided in the form of artificial neural networks. An intelligent controller or an intelligent network can thus be provided which is capable of learning. In other words, the maps can be not only static, but also verifiable, trainable and updatable. In addition, artificial neural networks can act with foresight, e.g. reduce the torque in anticipation of a red light and/or a traffic jam. Data from a navigation system can be used for this. Engine aging can also be taken into account in advance and the torque can be adjusted accordingly. Furthermore, it is advantageous that artificial neural networks can complete incomplete data. It is conceivable here to complete missing areas in the characteristic diagrams or even to interpolate between the characteristic diagrams in order to generate new characteristic diagrams, for example for (not yet) modeled operating temperatures of the electric motor.

Zudem sieht die Erfindung im Rahmen eines Verfahrens zum Steuern eines Elektromotors vor, dass beim Ermitteln der Strom-Sollwerte mindestens eine Abbildungsfunktion für die Strom-Sollwerte berücksichtigt wird, die ein Verhältnis zwischen dem maximalen Drehmoment und dem gewünschten Drehmoment des Elektromotors abbildet. Das maximale Drehmoment, welches erreicht werden kann, um die Zwischenkreisspannung optimal auszunutzen, entspricht quasi dem maximalen Wirkungsgrad und kann daher mit hoher Genauigkeit modelliert werden. Das Verhältnis zwischen dem maximalen Drehmoment und dem gewünschten Drehmoment des Elektromotors kann einfach berechnet werden und als Maß dafür genommen werden, um wieviel die Strom-Sollwerte, die zu dem gegebenen Betriebspunkt des Elektromotors aus dem Kennfedern abgelesen werden, reduziert werden müssen, um das gewünschten Drehmoment des Elektromotors zu erreichen.In addition, as part of a method for controlling an electric motor, the invention provides that when determining the current setpoints, at least one mapping function for the current setpoints is taken into account, which maps a relationship between the maximum torque and the desired torque of the electric motor. The maximum torque that can be achieved in order to optimally utilize the intermediate circuit voltage corresponds to the maximum efficiency and can therefore be modeled with high accuracy. The ratio between the maximum torque and the desired torque of the electric motor can be easily calculated and taken as a measure of how much the current setpoints, which are read from the characteristic springs at the given operating point of the electric motor, must be reduced in order to achieve the desired To achieve torque of the electric motor.

Außerdem kann die Erfindung vorsehen, dass die Abbildungsfunktion in Abhängigkeit einer Topologie des Elektromotors modelliert wird. Somit kann der genaue Aufbau bzw. die Geometrie (d. h. Topologie) des Motors zuverlässig beim Ansteuern des Motors berücksichtigt werden. In einer bestimmten Annäherung oder in einem optimalen Falle kann die Abbildungsfunktion für einen Reluktanzmotor eine einfache Linearfunktion sein.In addition, the invention can provide that the mapping function is modeled as a function of a topology of the electric motor. In this way, the exact structure or geometry (i.e. topology) of the motor can be reliably taken into account when controlling the motor. To a certain approximation, or in an optimal case, the mapping function for a reluctance motor can be a simple linear function.

Die betriebspunktabhängigen Kennfelder werden im Rahmen der Erfindung bei einer optimalen Betriebstemperatur, beispielsweise von 80°C, des Elektromotors modelliert. Somit könne Werte modelliert werden, die für die optimale Betriebstemperatur des Elektromotors passen. Grundsätzlich ist es denkbar, dass solche Kennfelder dem Normalbetrieb des Motors am nächsten kommen.Within the scope of the invention, the characteristic diagrams that depend on the operating point are modeled at an optimal operating temperature, for example 80° C., of the electric motor. In this way, values can be modeled that match the optimal operating temperature of the electric motor. Basically, it is conceivable that such maps come closest to the normal operation of the engine.

Ferner sieht die Erfindung vor, dass beim Ermitteln der Strom-Sollwerte mindestens ein Korrekturkennfeld berücksichtigt wird. Über das mindestens eine Korrekturkennfeld kann die aktuelle Temperatur des Motors mit in die Steuerung einfließen. Zwischen einem Korrekturkennfeld und den Kennfeldern im Sinne des Anspruches 1 können vorteilhafterweise weiteren Kennfelder interpoliert werden.Furthermore, the invention provides that at least one correction characteristics map is taken into account when determining the desired current values. The current temperature of the engine can also flow into the control via the at least one correction characteristic map. Between a correction map and the map dern in the sense of claim 1 can advantageously be interpolated further characteristics.

Im Rahmen der Erfindung ist es vorgesehen, dass der mindestens eine (vorteilhafterweise zwei) Korrekturkennfeld(er) durch eine externe Steuereinheit modelliert wird (werden). Somit kann auch hier die Rechenleistung ausgelagert werden.The invention provides that the at least one (advantageously two) correction characteristics map(s) is (are) modeled by an external control unit. This means that the computing power can also be outsourced here.

Noch weiter ist es denkbar, dass mindestens ein Korrekturkennfeld bei einer optionalen Betriebstemperatur, insbesondere von 120°C oder 90°C, des Elektromotors modelliert wird. Somit kann der typische Bereich an Temperaturen abgedeckt werden, der im laufenden Betrieb des Elektromotors auftritt.It is also conceivable that at least one correction characteristic map is modeled at an optional operating temperature, in particular of 120° C. or 90° C., of the electric motor. In this way, the typical range of temperatures that occurs during ongoing operation of the electric motor can be covered.

Weiterhin kann die Erfindung im Rahmen eines Verfahrens zum Steuern eines Elektromotors vorsehen, dass das maximale Drehmoment des Elektromotors aus Bauteilschutzgründen unterhalb einer zulässigen Obergrenze modelliert wird. Somit können die Bauteile des Elektromotors und die anliegende Bauteile vor Beschädigungen geschützt werden.Furthermore, within the framework of a method for controlling an electric motor, the invention can provide that the maximum torque of the electric motor is modeled below a permissible upper limit for reasons of component protection. Thus, the components of the electric motor and the adjacent components can be protected from damage.

Des Weiteren kann die Erfindung im Rahmen eines Verfahrens zum Steuern eines Elektromotors vorsehen, dass die betriebspunktabhängigen Kennfelder durch Vermessen des Elektromotors bereitgestellt und/oder verifiziert und/oder korrigiert werden. Ein Vermessen des Elektromotors zum Herstellen der Kennfelder ist ebenfalls denkbar (bspw. auf einem Prüfstand). Die vermessenen Werte können grundsätzlich dazu genutzt werden, um die modellierten Werte zu überprüfen, d. h. zu verifizieren. Zudem können die vermessenen Werte zu einer Korrektur der modellierten Werte herangezogen werden. Somit kann das Verfahren im Rahmen der Erfindung verbessert werden, um genauere Ergebnisse für die Strom-Sollwerte zu liefern.Furthermore, within the scope of a method for controlling an electric motor, the invention can provide that the operating-point-dependent characteristic diagrams are provided and/or verified and/or corrected by measuring the electric motor. Measuring the electric motor to create the characteristic diagrams is also conceivable (e.g. on a test stand). The measured values can basically be used to check the modeled values, i. H. to verify. In addition, the measured values can be used to correct the modeled values. Thus, within the scope of the invention, the method can be improved to provide more accurate results for the current setpoints.

Zudem kann die Erfindung im Rahmen eines Verfahrens zum Steuern eines Elektromotors vorsehen, dass die betriebspunktabhängigen Kennfelder in Form von Updates von einer externen Steuereinheit an die motorseitige Steuereinheit bereitgestellt werden. Somit kann sichergestellt werden, dass die Version der Kennfelder aktualisiert werden kann.In addition, as part of a method for controlling an electric motor, the invention can provide for the operating-point-dependent characteristic diagrams to be made available in the form of updates from an external control unit to the motor-side control unit. It can thus be ensured that the version of the characteristic diagrams can be updated.

Außerdem kann die Erfindung im Rahmen eines Verfahrens zum Steuern eines Elektromotors vorsehen, dass beim Abweichen eines Drehmoments des Elektromotors, der durch die zwei ermittelten Strom-Sollwerte erzeugt wird, von dem gewünschten Drehmoment des Elektromotors, der gemäß den Kennfeldern erwartet wird, die motorseitige Steuereinheit eine Fehlermeldung an eine externe Steuereinheit und/oder eine Abfrage nach einem Update aussendet. Somit kann eine Überprüfung der Kennfelder erfolgen, die für eine sichere und zuverlässige Ansteuerung des Elektromotors sorgt. Denkbar ist dabei, dass das Drehmoment stichprobenartig, beispielsweise in regelmäßigen Abständen, gemessen wird, um die Kennfelder zu überprüfen.In addition, the invention can provide, as part of a method for controlling an electric motor, that if the torque of the electric motor, which is generated by the two determined current setpoints, deviates from the desired torque of the electric motor, which is expected according to the characteristic diagrams, the motor-side control unit sends an error message to an external control unit and/or a request for an update. The characteristic diagrams can thus be checked, which ensures safe and reliable control of the electric motor. It is conceivable that the torque is randomly measured, for example at regular intervals, in order to check the characteristic diagrams.

Ferner wird die erfindungsgemäße Aufgabe durch einen Elektromotor, insbesondere ein Reluktanzmotor gelöst, aufweisend eine motorseitige Steuereinheit, um ein gewünschtes Drehmoment des Elektromotors bereitzustellen, das durch zwei Strom-Sollwerte in Feldkoordinaten erzeugt wird. Hierzu ist erfindungsgemäß ein Speicher vorgesehen, in welchem betriebspunktabhängige Kennfelder hinterlegt sind, welche ein maximales Drehmoment des Elektromotors und/oder zwei entsprechende Stromwerte in Abhängigkeit von einer angelegten Zwischenkreisspannung und/oder einer Drehzahl des Elektromotors abbilden, und dass die motorseitige Steuereinheit eine Steuerelektronik aufweist, um die Strom-Sollwerte mithilfe von betriebspunktabhängigen Kennfeldern zu ermitteln. Im Rahmen der Erfindung ist es denkbar, dass das oben beschriebene Verfahren zum Steuern des Elektromotors verwendet wird. Mithilfe des erfindungsgemäßen Elektromotors werden die gleichen Vorteile erreicht, die oben im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beschrieben wurden. Auf diese Vorteile wird vorliegend vollumfänglich Bezug genommen.Furthermore, the object according to the invention is achieved by an electric motor, in particular a reluctance motor, having a motor-side control unit in order to provide a desired torque of the electric motor, which is generated by two current setpoints in field coordinates. For this purpose, a memory is provided according to the invention, in which operating-point-dependent characteristic maps are stored, which map a maximum torque of the electric motor and/or two corresponding current values as a function of an applied intermediate circuit voltage and/or a speed of the electric motor, and that the motor-side control unit has control electronics, to determine the current setpoints using operating-point-dependent maps. It is conceivable within the scope of the invention that the method described above for controlling the electric motor is used. The electric motor according to the invention achieves the same advantages as described above in connection with the method according to the invention. Reference is made in full to these advantages here.

Weiterhin kann die Erfindung bei einem Elektromotor vorsehen, dass die motorseitige Steuereinheit eine Schnittstelle aufweist, über die eine Kommunikationsverbindung mit einer externen Steuereinheit aufbaubar ist, die dazu ausgeführt ist, die betriebspunktabhängigen Kennfelder zu modellieren. Somit können Informationen zwischen der motorseitigen Steuereinheit und der externen Steuereinheit ausgetauscht werden. Als eine mögliche Kommunikationsverbindung ist eine kontaktfreie Kommunikationsverbindung, bspw. eine Funkverbindung, oder eine kontaktbehaftete Kommunikationsverbindung, bspw. ein USB-Anschluss, ein Busanschluss, oder dergleichen denkbar.Furthermore, the invention can provide for an electric motor that the motor-side control unit has an interface via which a communication link can be set up with an external control unit that is designed to model the operating-point-dependent characteristic diagrams. Information can thus be exchanged between the engine-side control unit and the external control unit. A contactless communication link, for example a radio link, or a contact-based communication link, for example a USB connection, a bus connection or the like is conceivable as a possible communication connection.

Zudem ist es denkbar, dass die motorseitige Steuereinheit einen Internetanschluss aufweisen kann. Somit kann die motorseitige Steuereinheit Informationen aus dem Internet abrufen und ggf. Fehlermeldungen und/oder Anfragen nach einem Update ins Internet stellen.In addition, it is conceivable that the engine-side control unit can have an internet connection. The engine-side control unit can thus call up information from the Internet and, if necessary, post error messages and/or requests for an update on the Internet.

Im Sinne der Erfindung ist es denkbar, dass der Speicher innerhalb der motorseitigen Steuereinheit integriert sein kann. Außerdem ist es im Rahmen der Erfindung denkbar, dass der Speicher durch einen externen Datenspeicher, bspw. Cloud, bereitgestellt sein kann. Somit können im Rahmen des Elektromotors nicht nur Rechenkapazitäten, sondern auch Speicherkapazitäten ausgelagert werden.In terms of the invention, it is conceivable that the memory can be integrated within the engine-side control unit. It is also conceivable within the scope of the invention that the memory can be provided by an external data memory, for example a cloud. Thus, within the framework of the electric motor, not only computing capacities but also storage capacities can be outsourced.

Das Weiteren wird die erfindungsgemäße Aufgabe durch ein System zum Steuern eines Elektromotors, insbesondere eines Reluktanzmotors, gelöst, um ein gewünschtes Drehmoment des Elektromotors bereitzustellen, das durch zwei Strom-Sollwerte in Feldkoordinaten erzeugt wird. Hierzu ist erfindungsgemäß eine motorseitige Steuereinheit vorgesehen, um die Strom-Sollwerte mithilfe von betriebspunktabhängigen Kennfeldern zu ermitteln, welche ein maximales Drehmoment des Elektromotors und/oder zwei entsprechende Stromwerte in Abhängigkeit von einer angelegten Zwischenkreisspannung und/oder einer Drehzahl des Elektromotors abbilden. Weiterhin ist eine externe Steuereinheit vorgesehen, um die betriebspunktabhängigen Kennfelder zu modellieren. Im Rahmen der Erfindung ist es denkbar, dass das oben beschriebene Verfahren mithilfe des Systems ausgeführt wird. Mithilfe des erfindungsgemäßen Systems werden die gleichen Vorteile erreicht, die oben im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und/oder dem erfindungsgemäßen Elektromotor beschrieben wurden. Auf diese Vorteile wird vorliegend vollumfänglich Bezug genommen.Furthermore, the object according to the invention is achieved by a system for controlling an electric motor, in particular a reluctance motor, in order to provide a desired torque of the electric motor, which is generated by two current setpoints in field coordinates. For this purpose, according to the invention, a motor-side control unit is provided in order to determine the current setpoints using operating-point-dependent characteristic diagrams, which map a maximum torque of the electric motor and/or two corresponding current values as a function of an applied intermediate circuit voltage and/or a speed of the electric motor. Furthermore, an external control unit is provided in order to model the operating-point-dependent maps. It is conceivable within the scope of the invention that the method described above is carried out with the aid of the system. The system according to the invention achieves the same advantages as described above in connection with the method according to the invention and/or the electric motor according to the invention. Reference is made in full to these advantages here.

Zudem kann die Erfindung bei einem System einen Speicher vorgesehen, in welchem betriebspunktabhängige Kennfelder hinterlegt sind, wobei der Speicher innerhalb der motorseitigen Steuereinheit integriert ist, oder wobei der Speicher durch einen externen Datenspeicher, insbesondere Cloud, bereitgestellt ist. Außerdem ist es denkbar, dass die externe Steuereinheit durch einen externen Datendienst, insbesondere Cloud, bereitgestellt sein kann. Somit können im Rahmen des Systems nicht nur Rechenkapazitäten, sondern auch Speicherkapazitäten ausgelagert werden.In addition, the invention can provide a memory in a system in which operating-point-dependent characteristic maps are stored, the memory being integrated within the engine-side control unit, or the memory being provided by an external data memory, in particular a cloud. It is also conceivable that the external control unit can be provided by an external data service, in particular a cloud. Thus, within the framework of the system, not only computing capacities but also storage capacities can be outsourced.

Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figur näher dargestellt. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Dabei ist zu beachten, dass die Figur nur einen beschreibenden Charakter hat und nicht dazu gedacht ist, die Erfindung in irgendeiner Form einzuschränken. Es zeigt:

  • 1 eine schematische Darstellung eines Systems zum Steuern eines Elektromotors, insbesondere eines Reluktanzmotors.
Further measures improving the invention are presented in more detail below with the description of the preferred exemplary embodiments of the invention with reference to the figure. The features mentioned in the claims and in the description can each be essential to the invention individually or in any combination. It should be noted that the figure has only a descriptive character and is not intended to limit the invention in any way. It shows:
  • 1 a schematic representation of a system for controlling an electric motor, in particular a reluctance motor.

Die 1 zeigt ein System 100 zum Steuern eines Elektromotors 10, welches insbesondere in Form eines Reluktanzmotors ausgebildet sein kann. Das System 100 dient dazu, ein gewünschtes Drehmoment Msoll des Elektromotors 10 bereitzustellen, das durch zwei Strom-Sollwerte Idsoll, Iqsoll in Feldkoordinaten d, q erzeugt wird. Hierzu ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Strom-Sollwerte Idsoll, Iqsoll durch eine motorseitige Steuereinheit 11 mithilfe von betriebspunktabhängigen Kennfeldern Mmax(VDC, ωist), Idmax(VDC, ωist), Iqmax(VDC, ωist) ermittelt werden, welche ein maximales Drehmoment Mmax des Elektromotors 10 und/oder zwei entsprechende Stromwerte Idmax, Iqmax in Abhängigkeit von einer angelegten Zwischenkreisspannung VDC und/oder einer Drehzahl ωist des Elektromotors 10 abbilden.the 1 shows a system 100 for controlling an electric motor 10, which can be designed in particular in the form of a reluctance motor. The system 100 serves to provide a desired torque Msoll of the electric motor 10, which is generated by two desired current values Idsoll, Iqsoll in field coordinates d, q. For this purpose, it is provided according to the invention that the current setpoint values Idsoll, Iqsoll are determined by a motor-side control unit 11 with the aid of operating-point-dependent characteristic diagrams Mmax(V DC , ωactual), Idmax(V DC , ωactual), Iqmax(V DC , ωactual). which depict a maximum torque Mmax of electric motor 10 and/or two corresponding current values Idmax, Iqmax as a function of an applied intermediate circuit voltage V DC and/or a speed ω actual of electric motor 10 .

Für die Erzeugung des gewünschten Drehmoments Msoll bzw. eines Sollmomentes des Elektromotors 10 werden im Rahmen der Erfindung zwei Strom-Sollwerte Idsoll, Iqsoll in Feldkoordinaten Id, Iq ermittelt. Diese Strom-Sollwerte Idsoll, Iqsoll dienen als Eingangswerte für zwei Stromsteller 15, 16 im Rahmen einer Steuerelektronik 14, 15, 16 der motorseitigen Steuereinheit 11. Erfindungsgemäß wird eine wirkungsgradoptimale Steuerung des Elektromotors 10 und CPU-Ressourcen sparende Berechnung der Strom-Sollwerte Idsoll, Iqsoll bereitgestellt.In order to generate the desired torque Msoll or a desired torque of the electric motor 10, two desired current values Idsoll, Iqsoll are determined in field coordinates Id, Iq within the scope of the invention. These desired current values Idsoll, Iqsoll serve as input values for two current controllers 15, 16 within the framework of control electronics 14, 15, 16 of the motor-side control unit 11. Iqsoll provided.

In der 1 ist die Struktur der Sollwertberechnung dargestellt. Das gewünschte Drehmoment Msoll des Elektromotors 10 kann beispielsweise aus Bauteilschutzgründen mit Lim [%] begrenzt sein.In the 1 shows the structure of the setpoint calculation. The desired torque Msoll of the electric motor 10 can be limited to Lim [%] for reasons of component protection, for example.

Es werden betriebspunktabhängig (T, VDC, ωist) folgenden Größen ermittelt: ein maximal umsetzbares Drehmoment Mmax und zwei zu diesem maximalen Drehmoment Mmax passenden Ströme Idmax und Iqmax in Feldkoordinaten d, q.Depending on the operating point (T, V DC , ω act ), the following variables are determined: a maximum convertible torque Mmax and two currents Idmax and Iqmax that match this maximum torque Mmax in field coordinates d, q.

Für die Modellierung der Kennfelder Mmax(VDC, ωist), Idmax(VDC, ωist), Iqmax(VDC, ωist) werden drei gemessenen Betriebsparameter T, VDC, ωist des Elektromotors 10 als Eingangsgrößen verwendet: die aktuelle Zwischenkreisspannung VDC, die Drehzahl ωist und die Temperatur T des Elktromotors 10.Three measured operating parameters T, V DC , ω actual of the electric motor 10 are used as input variables for modeling the characteristic diagrams Mmax(V DC , ω actual ) , Idmax(V DC , ω actual ) , Iqmax(V DC , ω actual ) : the current intermediate circuit voltage V DC , the speed ω and the temperature T of the electric motor 10.

Die Modellierung der Kennfelder Mmax(VDC, ωist), Idmax(VDC, ωist), Iqmax(VDC, ωist) erfolgt in einer externen Steuereinheit 12.The characteristic diagrams Mmax(V DC , ω actual ) , Idmax(V DC , ω actual ), Iqmax(V DC , ω actual ) are modeled in an external control unit 12.

Die Kennfeldberechnung kann ausgeführt werden, während die motorseitige Steuereinheit 11 offline ist.The map calculation can be performed while the engine-side control unit 11 is offline.

Es werden drei Kennfelder Mmax(VDC, ωist), Idmax(VDC, ωist), Iqmax(VDC, ωist) für zwei Eingangsgrößen bzw. zwei Betriebsparameter (die Zwischenkreisspannung VDC und/oder die Drehzahl ωist) des Elektromotors 10 vorberechnet. Die Kennfelder Mmax(VDC, ωist), Idmax(VDC, ωist), Iqmax(VDC, ωist) werden für eine optimale Betriebstemperatur T1 (beispielsweise 80°C) des Elektromotors 10 bestimmt.Three maps Mmax(V DC , ω actual ), Idmax(V DC , ω actual ), Iqmax(V DC , ω actual ) for two input variables or two operating parameters (the intermediate circuit voltage V DC and/or the speed ω actual ) of the electric motor 10 is precalculated. The characteristic diagrams Mmax(V DC ,ω actual ) , Idmax(V DC , ω actual ), Iqmax(V DC , ω actual ) are determined for an optimum operating temperature T1 (for example 80° C.) of electric motor 10 .

Es können weiterhin, beispielsweise zwei, Korrekturkennfelder Mmax(VDC, ωist), Idmax(VDC, ωist), Iqmax(VDC, ωist) pro modellierte Größe Mmax, Idmax und Iqmax für eine optionale Betriebstemperatur T2, T3 (beispielsweise 0°C und/oder 120°C), um den Temperatureinfluss zu berücksichtigen, vorteilhfterweise zu kompensieren. Die Korrekturkennfelder Mmax(VDC, ωist), Idmax(VDC, ωist), Iqmax(VDC, ωist) stellen einen prozentualen Korrekturfaktor dar. Diese Darstellung reduziert den Speicherbedarf.Furthermore, for example two, correction maps Mmax(V DC , ω actual ) , Idmax(V DC , ω actual ) , Iqmax(V DC , ω actual ) per modeled variable Mmax, Idmax and Iqmax for an optional operating temperature T2, T3 ( for example 0°C and/or 120°C) in order to take into account the influence of temperature, advantageously to compensate. The correction maps Mmax(V DC , ω actual ) , Idmax(V DC , ω actual ), Iqmax(V DC , ω actual ) represent a percentage correction factor. This representation reduces the memory requirement.

Die Kennfelder Mmax(VDC, ωist), Idmax(VDC, ωist), Iqmax(VDC, ωist) und ggf. die Korrekturkennfelder Mmax(VDC, ωist), Idmax(VDC, ωist), Iqmax(VDC, ωist) können in einem Speicher 13 hinterlegt werden.The maps Mmax(V DC , ω actual ), Idmax(V DC , ω actual ), Iqmax(V DC , ω actual ) and, if applicable, the correction maps Mmax(V DC , ω actual ) , Idmax(V DC , ω actual ) , Iqmax(V DC , ω ist ) can be stored in a memory 13 .

Das erfindungsgemäße System 100 erreicht den optimalen Wirkungsgrad und eine maximale Ausnutzung der Zwischenkreisspannung VDC bei einem maximalen Drehmoment Mmax des Elektromotors 10. Für ein kleineres gewünschtes Drehmoment Msoll des Elektromotors 10 werden die aus den Tabellen abgelesenen Stromwerte Idmax und Iqmax abhängig vom Verhältnis zwischen dem gewünschten Drehmoment Msoll und dem maximalen Drehmoment Mmax des Elektromotors 10 reduziert. Dafür sind zwei Abbildungsfunktion F1 und F2 vorgesehen. Im einfachsten Falle können diese Abbildungsfunktion F1, F2 eine proportionale Senkung beider Stromwerte Idmax und Iqmax darstellen. Dabei spricht man von linearen Kennlinien. Denkbar ist es aber auch, dass die Abbildungsfunktionen F1 und F2 sich als nichtlineare Kennlinien implementieren lassen, die einer konkreten Topologie des Elektromotors 10 entsprechen können. In diesem Fall kann eine bessere Ansteuerung des Elektromotors 10 für kleinere Sollmomente Msoll erreicht werden.The system 100 according to the invention achieves optimum efficiency and maximum utilization of the intermediate circuit voltage V DC at a maximum torque Mmax of the electric motor 10. For a smaller desired torque Msoll of the electric motor 10, the current values Idmax and Iqmax read from the tables are dependent on the ratio between the desired Torque Msoll and the maximum torque Mmax of the electric motor 10 is reduced. Two mapping functions F1 and F2 are provided for this. In the simplest case, these mapping functions F1, F2 can represent a proportional reduction in both current values Idmax and Iqmax. This is referred to as linear characteristics. However, it is also conceivable that the mapping functions F1 and F2 can be implemented as non-linear characteristic curves, which can correspond to a specific topology of the electric motor 10 . In this case, better control of electric motor 10 can be achieved for smaller setpoint torques Msoll.

Für eine Kommunikation mit der externen Steuereinheit 12 kann die motorseitige Steuereinheit 11 eine Schnittstelle 17 aufweisen. Zudem ist es denkbar, dass die motorseitige Steuereinheit 11 einen Internetanschluss 18 aufweisen kann.The engine-side control unit 11 can have an interface 17 for communication with the external control unit 12 . In addition, it is conceivable that the engine-side control unit 11 can have an internet connection 18 .

Im Rahmen der Erfindung ist es denkbar, dass der Speicher 13 innerhalb der motorseitigen Steuereinheit 11 (baulich) integriert sein kann, oder dass der Speicher 13 durch einen externen Datenspeicher, insbesondere Cloud, bereitgestellt sein kann.Within the scope of the invention, it is conceivable that the memory 13 can be (structurally) integrated within the engine-side control unit 11, or that the memory 13 can be provided by an external data memory, in particular a cloud.

Außerdem ist es im Rahmen der Erfindung denkbar, dass die externe Steuereinheit 12 ebenfalls durch einen externen Datendienst, insbesondere Cloud, bereitgestellt sein kann.It is also conceivable within the scope of the invention that the external control unit 12 can also be provided by an external data service, in particular a cloud.

Die voranstehende Beschreibung der Figuren beschreibt die vorliegende Erfindung ausschließlich im Rahmen von Beispielen. Selbstverständlich können einzelne Merkmale der Ausführungsformen, sofern es technisch sinnvoll ist, frei miteinander kombiniert werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.The above description of the figures describes the present invention exclusively within the framework of examples. It goes without saying that individual features of the embodiments can be freely combined with one another, insofar as this makes technical sense, without departing from the scope of the invention.

BezugszeichenlisteReference List

1010
Elektromotorelectric motor
1111
motorseitige Steuereinheitengine-side control unit
1212
externe Steuereinheitexternal control unit
1313
SpeicherStorage
1414
Steuerelektronikcontrol electronics
1515
Steuerelektronik, StromstellerControl electronics, current controller
1616
Steuerelektronik, StromstellerControl electronics, current controller
1717
Schnittstelleinterface
1818
Internetanschluss Internet connection
100100
System system
di.e
Feldkoordinatefield coordinate
qq
Feldkoordinate field coordinate
MsollMsoll
Drehmomenttorque
Mmaxmax
Drehmomenttorque
IdsollIdsol
Stromelectricity
IqsollIqset
Strom electricity
IdmaxIdmax
Stromelectricity
IqmaxIqmax
Strom electricity
VDCvdc
Zwischenkreisspannungintermediate circuit voltage
ωistωis
Drehzahl rotational speed
TT
Temperaturtemperature
T1T1
optimale Betriebstemperaturoptimal operating temperature
T2T2
optionale Betriebstemperaturoptional operating temperature
T3T3
optionale Betriebstemperatur optional operating temperature
Mmax(VDC, ωist)Mmax(VDC, ωactual)
Kennfeld, KorrekturkennfeldMap, correction map
Idmax(VDC, ωist)Idmax(VDC, ωactual)
Kennfeld, KorrekturkennfeldMap, correction map
Iqmax(VDC, ωist))Iqmax(VDC, ωactual))
Kennfeld, Korrekturkennfeld Map, correction map
F1F1
Abbildungsfunktionmapping function
F2F2
Abbildungsfunktionmapping function

Claims (15)

Verfahren zum Steuern eines Elektromotors (10) in der Form eines Reluktanzmotors, um ein gewünschtes Drehmoment (Msoll) des Elektromotors (10) bereitzustellen, das durch zwei Strom-Sollwerte (Idsoll, Iqsoll) in Feldkoordinaten (d, q) erzeugt wird, wobei die Strom-Sollwerte (Idsoll, Iqsoll) durch eine motorseitige Steuereinheit (11) mithilfe von betriebspunktabhängigen Kennfeldern (Mmax(VDC, ωist), Idmax(VDC, ωist), Iqmax(VDC, ωist)) ermittelt werden, welche ein maximales Drehmoment (Mmax) des Elektromotors (10) und/oder zwei entsprechende Stromwerte (Idmax, Iqmax) in Abhängigkeit von einer angelegten Zwischenkreisspannung (VDC) und/oder einer Drehzahl (ωist) des Elektromotors (10) abbilden, und wobei beim Ermitteln der Strom-Sollwerte (Idsoll, Iqsoll) mindestens eine Abbildungsfunktion (F1, F2) für die Strom-Sollwerte (Idsoll, Iqsoll) berücksichtigt wird, die ein Verhältnis zwischen dem maximalen Drehmoment (Mmax) und dem gewünschten Drehmoment (Msoll) des Elektromotors (10) abbildet, dadurch gekennzeichnet, dass die betriebspunktabhängigen Kennfelder (Mmax(VDC, ωist), Idmax(VDC, ωist), Iqmax(VDC, ωist)) bei einer optimalen Betriebstemperatur (T1) des Elektromotors (10) modelliert werden, dass beim Ermitteln der Strom-Sollwerte (Idsoll, Iqsoll) mindestens ein Korrekturkennfeld (Mmax(VDC, ωist), Idmax(VDC, ωist), Iqmax(VDC, ωist)) berücksichtigt wird, und dass der mindestens eine Korrekturkennfeld (Mmax(VDC, ωist), Idmax(VDC, ωist), Iqmax(VDC, ωist)) bei einer optionalen Betriebstemperatur (T2, T3) des Elektromotors (10) modelliert wird.Method for controlling an electric motor (10) in the form of a reluctance motor in order to provide a desired torque (Msoll) of the electric motor (10), which is generated by two current desired values (Idsoll, Iqsoll) in field coordinates (d, q), wherein the current setpoint values (Idsoll, Iqsoll) are determined by a motor-side control unit (11) using operating-point-dependent characteristic diagrams (Mmax(V DC , ω ist ), Idmax(V DC , ω ist ), Iqmax(V DC , ω ist )). , which depict a maximum torque (Mmax) of the electric motor (10) and/or two corresponding current values (Idmax, Iqmax) as a function of an applied intermediate circuit voltage (V DC ) and/or a speed (ω ist ) of the electric motor (10), and wherein when determining the current setpoints (Idsoll, Iqsoll), at least one mapping function (F1, F2) for the current setpoints (Idsoll, Iqsoll) is taken into account, which is a ratio between the maximum torque (Mmax) and the desired torque (Msoll ) of the electric motor (10), characterized in that the operating point-dependent maps (Mmax(V DC , ω actual ) , Idmax(V DC , ω actual ), Iqmax(V DC , ω actual )) at an optimum operating temperature (T1) of the electric motor ( 10) must be modeled so that at least one correction map (Mmax(V DC , ω actual ) , Idmax(V DC , ω actual ) , Iqmax(V DC , ω actual )) is taken into account when determining the current setpoints (Idsoll, Iqsoll). , and that the at least one correction map (Mmax(V DC , ω is ), Idmax(V DC , ω is ), Iqmax(V DC , ω is )) at an optional operating temperature (T2, T3) of the electric motor (10) modeled becomes. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Ermitteln der Strom-Sollwerte (Idsoll, Iqsoll) durch eine motorseitige Steuereinheit (11) die betriebspunktabhängigen Kennfelder (Mmax(VDC, ωist), Idmax(VDC, ωist), Iqmax(VDC, ωist)) durch eine externe Steuereinheit (12) modelliert werden, während die motorseitige Steuereinheit (11) offline ist.Method according to the preceding claim, characterized in that before the current setpoint values (Idsoll, Iqsoll) are determined by a motor-side control unit (11), the operating-point-dependent characteristic diagrams (Mmax(V DC , ω ist ), Idmax(V DC , ω ist ) , Iqmax(V DC , ω ist )) can be modeled by an external control unit (12) while the motor-side control unit (11) is offline. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Ermitteln der Strom-Sollwerte (Idsoll, Iqsoll) durch eine motorseitige Steuereinheit (11) die betriebspunktabhängigen Kennfelder (Mmax(VDC, ωist), Idmax(VDC, ωist), Iqmax(VDC, ωist)) in einem Speicher (13) der motorseitigen Steuereinheit (11) hinterlegt werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that before the current setpoint values (Idsoll, Iqsoll) are determined by a motor-side control unit (11), the operating-point-dependent characteristic diagrams (Mmax(V DC , ω actual ) , Idmax(V DC , ω actual) . ), Iqmax(V DC , ω ist )) in a memory (13) of the engine-side control unit (11). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die betriebspunktabhängigen Kennfelder (Mmax(VDC, ωist), Idmax(VDC, ωist), Iqmax(VDC, ωist)) in Form von künstlichen neuronalen Netzwerken bereitgestellt werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the operating point-dependent maps (Mmax (V DC , ω is ), Idmax (V DC , ω is ), Iqmax (V DC , ω is )) are provided in the form of artificial neural networks . Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abbildungsfunktion (F1, F2) in Abhängigkeit einer Topologie des Elektromotors (10) modelliert wird, und/oder dass eine lineare Abbildungsfunktion (F1, F2) verwendet wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the mapping function (F1, F2) is modeled as a function of a topology of the electric motor (10) and/or that a linear mapping function (F1, F2) is used. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Korrekturkennfeld (Mmax(VDC, ωist), Idmax(VDC, ωist), Iqmax(VDC, ωist)) durch eine externe Steuereinheit (12) modelliert wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one correction map (Mmax(V DC , ω actual ) , Idmax(V DC , ω actual ) , Iqmax(V DC , ω actual )) by an external control unit (12) is modeled. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das maximale Drehmoment (Mmax) des Elektromotors (10) aus Bauteilschutzgründen unterhalb einer zulässigen Obergrenze modelliert wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the maximum torque (Mmax) of the electric motor (10) is modeled below a permissible upper limit for reasons of component protection. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die betriebspunktabhängigen Kennfelder (Mmax(VDC, ωist), Idmax(VDC, ωist), Iqmax(VDC, ωist)) durch Vermessen des Elektromotors (10) bereitgestellt und/oder verifiziert und/oder korrigiert werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the operating point-dependent maps (Mmax (V DC , ω is ), Idmax (V DC , ω is ), Iqmax (V DC , ω is )) by measuring the electric motor (10) provided and/or verified and/or corrected. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die betriebspunktabhängigen Kennfelder (Mmax(VDC, ωist), Idmax(VDC, ωist), Iqmax(VDC, ωist)) in Form von Updates von einer externen Steuereinheit (12) an die motorseitige Steuereinheit (11) bereitgestellt werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the operating point-dependent maps (Mmax (V DC , ω is ), Idmax (V DC , ω is ), Iqmax (V DC , ω is )) in the form of updates from an external control unit (12) are provided to the motor-side control unit (11). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Abweichen eines Drehmoments (Msoll*) des Elektromotors (10), der durch die zwei ermittelten Strom-Sollwerte (Idsoll, Iqsoll) erzeugt wird, von dem gewünschten Drehmoment (Msoll) des Elektromotors (10), der gemäß den Kennfeldern (Mmax(VDC, ωist), Idmax(VDC, ωist), Iqmax(VDC, ωist)) erwartet wird, die motorseitige Steuereinheit (11) eine Fehlermeldung an eine externe Steuereinheit (12) und/oder eine Abfrage nach einem Update aussendet.Method according to one of the preceding claims, characterized in that when a torque (Msoll*) of the electric motor (10), which is generated by the two determined desired current values (Idsoll, Iqsoll), deviates from the desired torque (Msoll) of the electric motor (10), which is expected according to the characteristic diagrams (Mmax(V DC , ω ist ), Idmax(V DC , ω ist ), Iqmax(V DC , ω ist )), the engine-side control unit (11) sends an error message to an external Control unit (12) and / or sends a query for an update. Elektromotor (10) in der Form eines Reluktanzmotors, aufweisend: eine motorseitige Steuereinheit (11), um ein gewünschtes Drehmoment (Msoll) des Elektromotors (10) bereitzustellen, das durch zwei Strom-Sollwerte ((Idsoll, Iqsoll) in Feldkoordinaten (d, q) erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein Speicher (13) vorgesehen ist, in welchem betriebspunktabhängige Kennfelder (Mmax(VDC, ωist), Idmax(VDC, ωist), Iqmax(VDC, ωist)) hinterlegt sind, welche ein maximales Drehmoment (Mmax) des Elektromotors (10) und/oder zwei entsprechende Stromwerte (Idmax, Iqmax) in Abhängigkeit von einer angelegten Zwischenkreisspannung (VDC) und/oder einer Drehzahl (ωist) des Elektromotors (10) abbilden, und dass die motorseitige Steuereinheit (11) eine Steuerelektronik (14, 15, 16) aufweist, um die Strom-Sollwerte ((Idsoll, Iqsoll) mithilfe von betriebspunktabhängigen Kennfeldern (Mmax(VDC, ωist), Idmax(VDC, ωist), Iqmax(VDC, ωist)) zu ermitteln, wobei beim Ermitteln der Strom-Sollwerte (Idsoll, Iqsoll) mindestens eine Abbildungsfunktion (F1, F2) für die Strom-Sollwerte (Idsoll, Iqsoll) berücksichtigt wird, die ein Verhältnis zwischen dem maximalen Drehmoment (Mmax) und dem gewünschten Drehmoment (Msoll) des Elektromotors (10) abbildet, und dass die betriebspunktabhängigen Kennfelder (Mmax(VDC, ωist), Idmax(VDC, ωist), Iqmax(VDC, ωist)) bei einer optimalen Betriebstemperatur (T1) des Elektromotors (10) modelliert sind, dass beim Ermitteln der Strom-Sollwerte (Idsoll, Iqsoll) mindestens ein Korrekturkennfeld (Mmax(VDC, ωist), Idmax(VDC, ωist), Iqmax(VDC, ωist)) berücksichtigt wird, und dass der mindestens eine Korrekturkennfeld (Mmax(VDC, ωist), Idmax(VDC, ωist), Iqmax(VDC, ωist)) bei einer optionalen Betriebstemperatur (T2, T3) des Elektromotors (10) modelliert ist.Electric motor (10) in the form of a reluctance motor, comprising: a motor-side control unit (11) in order to provide a desired torque (Msoll) of the electric motor (10), which is determined by two current desired values ((Idsoll, Iqsoll) in field coordinates (d, q) is generated, characterized in that a memory (13) is provided in which operating-point-dependent characteristics (Mmax(V DC , ω ist ), Idmax(V DC , ω ist ), Iqmax(V DC , ω ist )) are stored, which a maximum torque (Mmax) of the electric motor (10) and/or two corresponding current values (Idmax, Iqmax) as a function from an applied intermediate circuit voltage (V DC ) and/or a rotational speed (ω ist ) of the electric motor (10), and that the control unit (11) on the motor side has control electronics (14, 15, 16) in order to calculate the desired current values (( Idsoll, Iqsoll) with the help of operating point-dependent maps (Mmax(V DC , ω ist ), Idmax(V DC , ω ist ), Iqmax(V DC , ω ist )), whereby when determining the current setpoints (Idsoll, Iqsoll ) at least one mapping function (F1, F2) for the current setpoints (Idsoll, Iqsoll) is taken into account, which maps a relationship between the maximum torque (Mmax) and the desired torque (Msoll) of the electric motor (10), and that the operating point-dependent Maps (Mmax(V DC , ω actual ) , Idmax(V DC , ω actual ), Iqmax(V DC , ω actual )) with one o optimal operating temperature (T1) of the electric motor (10) are modeled so that when determining the current setpoints (Idsoll, Iqsoll) at least one correction map (Mmax(V DC , ω ist ), Idmax(V DC , ω ist ), Iqmax(V DC , ω actual )) is taken into account, and that the at least one correction map (Mmax(V DC , ω actual ) , Idmax(V DC , ω actual ) , Iqmax(V DC , ω actual )) at an optional operating temperature (T2, T3) of the electric motor (10) is modeled. Elektromotor (10) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die motorseitige Steuereinheit (11) eine Schnittstelle (17) aufweist, über die eine Kommunikationsverbindung mit einer externen Steuereinheit (12) aufbaubar ist, die dazu ausgeführt ist, die betriebspunktabhängigen Kennfelder (Mmax(VDC, ωist), Idmax(VDC, ωist), Iqmax(VDC, ωist)) zu modellieren, und/oder dass die motorseitige Steuereinheit (11) einen Internetanschluss (18) aufweist.Electric motor (10) according to the preceding claim, characterized in that the motor-side control unit (11) has an interface (17) via which a communication link can be set up with an external control unit (12) which is designed to display the operating point-dependent characteristic diagrams (Mmax (V DC , ω ist ), Idmax(V DC , ω ist ), Iqmax(V DC , ω ist )) and/or that the motor-side control unit (11) has an internet connection (18). Elektromotor (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Speicher (13) innerhalb der motorseitigen Steuereinheit (11) integriert ist, oder dass der Speicher (13) durch einen externen Datenspeicher, insbesondere Cloud, bereitgestellt ist.Electric motor (10) according to any one of the preceding Claims 11 or 12 , characterized in that the memory (13) is integrated within the engine-side control unit (11), or that the memory (13) is provided by an external data memory, in particular a cloud. System (100) zum Steuern eines Elektromotors (10) in der Form eines Reluktanzmotors, um ein gewünschtes Drehmoment (Msoll) des Elektromotors (10) bereitzustellen, das durch zwei Strom-Sollwerte (Idsoll, Iqsoll) in Feldkoordinaten (d, q) erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine motorseitige Steuereinheit (11) vorgesehen ist, um die Strom-Sollwerte (Id, Iq) mithilfe von betriebspunktabhängigen Kennfeldern (Mmax(VDC, ωist), Idmax(VDC, ωist), Iqmax(VDC, ωist)) zu ermitteln, welche ein maximales Drehmoment (Mmax) des Elektromotors (10) und/oder zwei entsprechende Stromwerte (Idmax, Iqmax) in Abhängigkeit von einer angelegten Zwischenkreisspannung (VDC) und/oder einer Drehzahl (ωist) des Elektromotors (10) abbilden, und dass eine externe Steuereinheit (12) vorgesehen ist, um die betriebspunktabhängigen Kennfelder (Mmax(VDC, ωist), Idmax(VDC, ωist), Iqmax(VDC, ωist)) zu modellieren, wobei beim Ermitteln der Strom-Sollwerte (Idsoll, Iqsoll) mindestens eine Abbildungsfunktion (F1, F2) für die Strom-Sollwerte (Idsoll, Iqsoll) berücksichtigt wird, die ein Verhältnis zwischen dem maximalen Drehmoment (Mmax) und dem gewünschten Drehmoment (Msoll) des Elektromotors (10) abbildet, dass die betriebspunktabhängigen Kennfelder (Mmax(VDC, ωist), Idmax(VDC, ωist), Iqmax(VDC, ωist)) bei einer optimalen Betriebstemperatur (T1) des Elektromotors (10) modelliert sind, dass beim Ermitteln der Strom-Sollwerte (Idsoll, Iqsoll) mindestens ein Korrekturkennfeld (Mmax(VDC, ωist), Idmax(VDC, ωist), Iqmax(VDC, ωist)) berücksichtigt wird, und dass der mindestens eine Korrekturkennfeld (Mmax(VDC, ωist), Idmax(VDC, ωist), Iqmax(VDC, ωist)) bei einer optionalen Betriebstemperatur (T2, T3) des Elektromotors (10) modelliert ist.System (100) for controlling an electric motor (10) in the form of a reluctance motor to provide a desired torque (Msetpoint) of the electric motor (10) generated by two current setpoints (Idsetpoint, Iqsetpoint) in field coordinates (d,q). is provided, characterized in that a motor-side control unit (11) is provided in order to calculate the desired current values (Id, Iq) with the aid of operating-point-dependent characteristic diagrams (Mmax(V DC , ω actual ) , Idmax(V DC , ω actual ) , Iqmax( V DC , ω ist )) to determine which maximum torque (Mmax) of the electric motor (10) and/or two corresponding current values (Idmax, Iqmax) as a function of an applied intermediate circuit voltage (V DC ) and/or a speed (ω actual ) of the electric motor (10) and that an external control unit (12) is provided to map the operating-point-dependent characteristic diagrams (Mmax(V DC , ω actual ) , Idmax(V DC , ω actual ) , Iqmax(V DC , ω actual ) . )), whereby when determining the current setpoints (Idsoll, Iqsoll) at least one A mapping function (F1, F2) for the current setpoint values (Idsoll, Iqsoll) is taken into account, which maps a relationship between the maximum torque (Mmax) and the desired torque (Msoll) of the electric motor (10) so that the operating-point-dependent characteristic diagrams (Mmax( V DC , ω actual ) , Idmax(V DC , ω actual ) , Iqmax(V DC , ω actual )) at an optimum operating temperature (T1) of the electric motor (10) are modeled such that when the current setpoint values (Idsoll, Iqsoll) at least one correction map (Mmax(V DC , ω actual ) , Idmax(V DC , ω actual ) , Iqmax(V DC , ω actual )) is taken into account, and that the at least one correction map (Mmax(V DC , ω actual ) ), Idmax(V DC , ω ist ), Iqmax(V DC , ω ist )) at an optional operating temperature (T2, T3) of the electric motor (10) is modeled. System (100) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass ein Speicher (13) vorgesehen ist, in welchem betriebspunktabhängige Kennfelder (Mmax(VDC, ωist), Idmax(VDC, ωist), Iqmax(VDC, ωist)) hinterlegt sind, wobei der Speicher (13) innerhalb der motorseitigen Steuereinheit (11) integriert ist, oder wobei der Speicher (13) durch einen externen Datenspeicher, insbesondere Cloud, bereitgestellt ist, und/oder dass die externe Steuereinheit (12) durch einen externen Datendienst, insbesondere Cloud, bereitgestellt ist.System (100) according to the preceding claim, characterized in that a memory (13) is provided, in which operating point-dependent characteristic fields (Mmax(V DC , ω actual ) , Idmax(V DC , ω actual ) , Iqmax(V DC , ω is )) are stored, the memory (13) being integrated within the engine-side control unit (11), or the memory (13) being provided by an external data memory, in particular a cloud, and/or the external control unit (12) is provided by an external data service, in particular cloud.
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