Kraftfahrzeug

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern einer Verlustwärme bei einer elektrischen Antriebsmaschine eines Kraftfahrzeugs, wobei der elektrischen

Antriebsmaschine durch eine Steuereinrichtung ein Strom bereitgestellt wird, bei welchem zum Bereitstellen einer vorbestimmten Verlustwärme ein Verhältnis aus einem feldbildenden Strom und einem drehmomentbildenden Strom abweichend zu einem für einen jeweiligen Betriebspunkt der Antriebsmaschine optimalen Verhältnis vorgegeben wird. Die Erfindung betrifft außerdem eine elektrische Antriebseinheit sowie ein

Kraftfahrzeug.

Es ist bereits aus dem Stand der Technik bekannt, Verlustwärme einer elektrischen Antriebsmaschine, welche zum Antreiben eines als Elektro- oder Hybridfahrzeug ausgebildeten Kraftfahrzeugs dient, zum Beheizen eines Innenraums des Kraftfahrzeugs zu verwenden. Dies ist beispielsweise in der DE 10 2012 019 005 A1 beschrieben. Auch ist es aus dem Stand der Technik bekannt, die Verlustwärme der elektrischen

Antriebsmaschine zu steuern, um sie beispielsweise bewusst zu erhöhen. Dazu beschreibt die WO 2015/193172 A1 ein Verfahren zum Steuern der durch ein

Kraftfahrzeug mit einem elektrischen Antrieb erzeugten Verlustwärme. Dabei wird einer elektrischen Maschine des elektrischen Antriebs von einer Antriebssteuerungseinrichtung des elektrischen Antriebs ein Strom derart geliefert, dass sich ein Verhältnis aus feldbildendem Strom und aus drehmomentbildendem Strom außerhalb eines für den jeweiligen Betriebspunkt optimalen Verhältnisses befindet. Aus dem Steuern der Verlustwärme lediglich aus dem feldbildenden und den drehmomentbildenden Strom kann sich der Nachteil von magnetisch erregten Störgeräuschen ergeben. Diese

Störgeräusche können beispielsweise von Fahrzeuginsassen wahrgenommen werden und als störend empfunden werden. Eine Akustik der elektrischen Antriebsmaschine kann somit durch das Steuern der Verlustwärme verschlechtert werden.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Verlustwärme einer elektrischen

Antriebsmaschine für ein Kraftfahrzeug unter Optimierung einer Akustik der elektrischen Antriebsmaschine zu steuern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren, eine elektrische

Antriebseinheit sowie ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen gemäß den jeweiligen unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche, der Beschreibung sowie der Figur.

Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine Verlustwärme bei einer elektrischen Antriebsmaschine eines Kraftfahrzeugs gesteuert. Dazu wird der elektrischen

Antriebsmaschine durch eine Steuereinrichtung ein Strom bereitgestellt, bei welchem zum Bereitstellen einer vorbestimmten Verlustwärme ein Verhältnis aus einem feldbildenden Strom und einem drehmomentbildenden Strom abweichend zu einem für einen jeweiligen Betriebspunkt der Antriebsmaschine optimalen Verhältnis aus feldbildendem und drehmomentbildendem Strom vorgegeben wird. Darüber hinaus wird die vorbestimmte Verlustwärme durch eine als magnetlose Drehstrommaschine ausgebildete

Antriebsmaschine bereitgestellt, indem zusätzlich ein durch einen Rotor der

Drehstrommaschine fließender Rotorstrom durch die Steuereinrichtung eingestellt wird. Dabei werden der feldbildende und der drehmomentbildende Strom derart vorgegeben, dass durch das Verhältnis akustische Störsignale der Drehstrommaschine minimiert werden. Der Rotorstrom wird derart eingestellt, dass durch eine Kombination aus dem Rotorstrom und dem störsignalminimierenden Verhältnis die vorbestimmte Verlustwärme bereitgestellt wird.

Die Erfindung betrifft außerdem eine elektrische Antriebseinheit für ein Kraftfahrzeug aufweisend eine elektrische Antriebsmaschine und eine Steuereinrichtung. Die

Steuereinrichtung ist zum Steuern einer Verlustwärme der Antriebsmaschine dazu ausgelegt, der Antriebsmaschine einen Strom bereitzustellen, bei welchem zum

Bereitstellen einer vorbestimmten Verlustwärme ein Verhältnis aus einem feldbildenden Strom und einem drehmomentbildenden Strom abweichend zu einem für einen jeweiligen Betriebspunkt der Antriebsmaschine optimalen Verhältnis aus feldbildendem und drehmomentbildendem Strom vorgegeben ist. Darüber hinaus ist die elektrische

Antriebsmaschine als eine magnetlose Drehstrommaschine ausgebildet ist. Die Steuereinrichtung ist dazu ausgelegt, zusätzlich einen durch einen Rotor der

Drehstrommaschine fließenden Rotorstrom einzustellen, und dabei den feldbildenden und den drehmomentbildenden Strom derart vorzugeben, dass durch das Verhältnis akustische Störsignale der Drehstrommaschine minimal sind, sowie den Rotorstrom derart einzustellen, dass durch eine Kombination aus dem Rotorstrom und dem störsignalminimierenden Verhältnis die vorbestimmte Verlustwärme bereitgestellt ist.

Die elektrische Antriebsmaschine dient zum Antreiben eines als Elektrofahrzeug oder Hybridfahrzeug ausgebildeten Kraftfahrzeugs und ist als eine magnetlose

Drehstrommaschine ausgebildet. Die Drehstrommaschine weist einen im Kraftfahrzeug ortsfest gelagerten Stator und einen bezüglich des Stators drehbar gelagerten Rotor auf. Die Steuereinrichtung weist insbesondere einen Wechselrichter auf, über welchen der Drehstrommaschine ein Strom in Form von einem Dreiphasenwechselstrom bzw.

Drehstrom zugeführt werden kann. Der Wechselrichter weist eine mit der Anzahl an Phasen der Drehstrommaschine korrespondierende Anzahl an parallel geschalteten Strängen bzw. Halbbrücken auf, wobei jeder Strang eine Reihenschaltung an Schaltern, insbesondere Halbleiterschaltern, aufweist. Ein Knoten zwischen zwei Schaltern ist mit einer einer Phase entsprechenden Wicklung der Drehstrommaschine verbunden. Durch eine Steuereinheit der Steuereinrichtung können die Schalter des Wechselrichters nach einem vorbestimmten Muster derart geschlossen werden, dass ein von einem

Hochvoltspeicher der elektrischen Antriebseinheit bereitgestellter Gleichstrom in einen Drehstrom umgewandelt wird. Der Drehstrom wird der Drehstrommaschine zugeführt, durch welchen im Stator ein rotierendes magnetisches Feld bzw. Drehfeld erzeugt wird, welches eine Drehung des Rotors antreibt.

Zur Regelung eines von der Drehstrommaschine erzeugten Drehmomentes, also zur Einstellung des Betriebspunktes der Drehstrommaschine, kann eine sogenannte

Vektorregelung verwendet werden. Dazu werden statorbezogene dreiphasige Größen, hier der der Drehstrommaschine zugeführte Dreiphasenwechselstrom, in ein

rotorbezogenes zweiachsiges Koordinatensystem mit den Achsen d und q überführt. Das Drehmoment wird durch einen q-Wert, hier durch den drehmomentbildenden Strom, und die magnetische Flussdichte wird durch einen d-Wert, hier durch den feldbildenden Strom, abgebildet. Das Drehmoment kann dabei in Abhängigkeit von mehreren

Kombinationen des drehmomentbildenden Stroms und des feldbildenden Stroms geregelt werden. Der drehmomentbildende Strom und der feldbildende Strom sind also

Freiheitsgrade bei der Drehmomentregelung. Die unterschiedlichen Kombinationen liefern also jeweils dasselbe Drehmoment, jedoch eine unterschiedliche Effizienz der Drehstrommaschine. Üblicherweise wird das Verhältnis, beispielsweise ein Stromwinkel, zwischen dem feldbildenden Strom und dem drehmomentbildenden Strom von einem Regler der Steuereinheit so gewählt, dass eine Verlustleistung der Drehstrommaschine für den jeweiligen aktuellen Betriebspunkt der Drehstrommaschine minimal ist und damit die Effizienz der Drehstrommaschine maximal ist. Das Verhältnis zwischen dem feldbildenden Strom und dem drehmomentbildenden Strom ist also optimal. Das optimale Verhältnis wird einem Treiber der Steuereinheit bereitgestellt, welcher daraufhin zum Erzeugen des das optimale Verhältnis abbildenden Drehstroms die Schalter des

Wechselrichters ansteuert.

Um nun die vorbestimmte Verlustwärme bereitzustellen, wird die Drehstrommaschine bewusst vertrimmt, um damit die Verlustleistung bewusst zu erhöhen. Beim Vertrimmen wird also das Verhältnis zwischen dem feldbildenden Strom und dem

drehmomentbildenden Strom von der Steuereinrichtung bewusst so gewählt bzw.

vorgegeben, dass die Verlustleistung und damit die Verlustwärme erhöht werden. Dabei kann es jedoch Vorkommen, dass durch das aktuell gewählte Verhältnis, durch welches die gewünschte bzw. vorbestimmte Verlustwärme bereitgestellt wird, eine Akustik der Drehstrommaschine verschlechtert wird. Anders ausgedrückt kann es sein, dass durch das aktuell gewählte Verhältnis akustische Störsignale in Form von magnetisch erregten Störgeräuschen erzeugt werden, welche beispielsweise als unangenehmes Summen wahrnehmbar sind. Um diese akustischen Störsignale zumindest zu minimieren, wird zusätzlich der Rotorstrom der magnetlosen Drehstrommaschine beeinflusst bzw.

eingestellt, welcher einen zusätzlichen Freiheitsgrad bei der Drehmomentregelung darstellt.

Dabei werden die Werte des feldbildenden Stroms, des drehmomentbildenden Stroms und des Rotorstroms derart gewählt, dass durch deren Kombination einerseits die Störgeräusche minimiert werden und andererseits die vorbestimmte Verlustwärme sowie das zu dem vorbestimmten Betriebspunkt korrespondierende Drehmoment erzeugt werden. Die Wahl der Werte der Ströme stellt somit ein Optimierungsproblem dar. Da der Rotorstrom der magnetlosen Drehstrommaschine einen zusätzlichen Freiheitsgrad bei der Drehmomentregelung darstellt, bildet dieser in vorteilhafter Weise auch einen zusätzlichen Freiheitsgrad bei der Bereitstellung der vorbestimmten Verlustwärme. Durch das Einstellen des Rotorstroms kann somit die Verlustwärme bereitgestellt werden, welche beispielsweise zum Temperieren eines Hochvoltspeichers, welcher elektrische Energie für die Drehstrommaschine bereitstellt, und/oder zum Temperieren eines

Innenraums des Kraftfahrzeugs benötigt wird. Daraus ergibt sich der Vorteil, dass auf zusätzliche Heizvorrichtungen im Kraftfahrzeug verzichtet werden kann. Außerdem werden beim Bereitstellen der Verlustwärme durch das hinsichtlich der

Störgeräuschminimierung optimierte Verhältnis aus feldbildendem und

drehmomentbildendem Strom keine oder zumindest kaum Störgeräusche erzeugt.

Daraus ergibt sich der Vorteil, dass eine Akustik der Drehstrommaschine verbessert wird.

Es kann vorgesehen sein, dass die vorbestimmte Verlustwärme durch eine als

Asynchronmaschine ausgebildete magnetlose Drehstrommaschine bereitgestellt wird, wobei als der Rotorstrom ein in dem Rotor induzierter Strom eingestellt wird und ein den Strom induzierender Schlupf durch die Steuereinrichtung vorgegeben wird. Die magnetlose Drehstrommaschine der elektrischen Antriebseinheit ist gemäß dieser Ausführungsform als eine Asynchronmaschine ausgebildet. Der Rotor bzw. Läufer der Asynchronmaschine kann beispielsweise als ein Kurzschlussläufer bzw. Käfigläufer ausgebildet sein. Die Statorwicklungen erzeugen durch den zugeführten

Dreiphasenwechselstrom ein Drehfeld, wobei zwischen der Drehfelddrehzahl und einer Rotordrehzahl eine Drehzahldifferenz, auch als Schlupf bezeichnet, besteht. Diese Drehzahldifferenz bewirkt die Induktion des Stroms, also eines magnetisch wirksamem Rotorstroms, welcher seinerseits zu Momentenbildung beiträgt. Um also den Rotorstrom einstellen zu können, ist die Steuereinrichtung dazu ausgelegt, den Schlupf bzw. die Drehzahldifferenz einzustellen. Der Schlupf wird dabei derart eingestellt, dass er gemeinsam mit dem störsignalminimierenden Verhältnis aus feldbildendem und drehmomentbildendem Strom die Abgabe der vorbestimmten Verlustwärme ermöglicht. Beispielsweise kann der Schlupf so gewählt werden, dass der induzierte Strom zunimmt. Durch die Zunahme des induzierten Stroms nimmt nämlich auch die Verlustleistung des Rotors und damit der Drehstrommaschine zu.

Alternativ dazu wird die vorbestimmte Verlustwärme durch eine als stromerregte

Synchronmaschine ausgebildete magnetlose Drehstrommaschine bereitgestellt, wobei als der Rotorstrom ein Erregerstrom eingestellt wird und der Erregerstrom durch die

Steuereinrichtung vorgegeben wird. Die magnetlose Drehstrommaschine der elektrischen Antriebseinheit ist gemäß dieser Ausführungsform als eine stromerregte

Synchronmaschine ausgebildet. Bei der stromerregten Synchronmaschine weist der Rotor ebenfalls eine Wicklung auf, in welche, beispielsweise über Schleifringe, der Erregerstrom eingespeist werden kann. Im Gegensatz zu Asynchronmaschine läuft in der Synchronmaschine der Rotor synchron zum Erregerfeld, wobei sich ein von dem

Erregerstrom in der Rotorwicklung erzeugter Fluss und der Statorfluss zu einem resultierenden Fluss überlagern. Der Erregerstrom wird dabei von der Steuereinrichtung derart eingestellt, dass er gemeinsam mit dem störsignalminimierenden Verhältnis aus feldbildendem und drehmomentbildendem Strom die Bereitstellung der vorbestimmten Verlustwärme ermöglicht.

Es erweist sich als vorteilhaft, wenn vorbestimmten Werten eines Drehmoments und der Verlustwärme der Drehstrommaschine Kombinationen aus Werten des Rotorstroms, des feldbildenden Stroms und des drehmomentbildenden Stroms zugeordnet sind, wobei zum Erzeugen der vorbestimmten Verlustwärme in Abhängigkeit von einem mit dem jeweiligen Betriebspunkt korrespondierenden Sollwert des Drehmoments die entsprechende

Kombination durch die Steuereinrichtung ausgewählt und für die Drehstrommaschine vorgegeben wird. Die Zuordnung aus den Werten des Drehmoments und der

Verlustwärme und den Kombinationen kann beispielsweise in einer Umsetzungstabelle bzw. LUT (,,Look-up“-Tabelle) hinterlegt sein und/oder in einem Kennlinienfeld abgebildet sein. Jede Kombination aus Stromwerten stellt dabei beispielsweise ein bestimmtes Solldrehmoment sowie eine für dieses Solldrehmoment maximale Verlustwärme bereit.

Für jeden Betriebspunkt der Drehstrommaschine kann also aus der Zuordnung zwischen Drehmomenten und Kombinationen aus Stromwerten diejenige Kombination aus

Stromwerten ausgewählt werden, bei welcher die Drehstrommaschine das mit dem Betriebspunkt korrespondierende Solldrehmoment und gleichzeitig die gewünschte Verlustwärme bereitstellt. Die Zuordnung kann beispielsweise für die jeweilige

Drehstrommaschine durch Testmessungen und/oder Simulationen, beispielsweise während einer Entwicklung des Kraftfahrzeugs vor Auslieferung an einen Endkunden, vorbestimmt werden und in einer fahrzeugseitigen Speichereinrichtung hinterlegt werden. Diese vorbestimmte Zuordnung kann dann zum Betreiben der Drehstrommaschine, beispielsweise nach Auslieferung an den Endkunden, durch die Steuereinrichtung aus der Speichereinrichtung ausgelesen werden.

In einer Weiterbildung der Erfindung wird die Drehstrommaschine in einem ersten Betriebsmodus betrieben, in welchem das optimale Verhältnis aus feldbildendem Strom und drehmomentbildendem Strom vorgegeben wird. Zum Bereitstellen der vorbestimmten Verlustwärme wird die Drehstrommaschine von dem ersten Betriebsmodus in einen zweiten Betriebsmodus überführt, in welchem das von dem optimalen Verhältnis abweichende, störsignalminimierende Verhältnis aus feldbildendem und

drehmomentbildendem Strom vorgegeben wird. Insbesondere werden der feldbildende Strom, der drehmomentbildende Strom und der Rotorstrom für den zweiten

Betriebsmodus derart vorgegeben, dass ein Drehmoment der Drehstrommaschine in dem ersten Betriebsmodus beim Überführen in den zweiten Betriebsmodus konstant gehalten wird. Die Drehstrommaschine kann in den zwei Betriebsmodi betrieben werden. In dem ersten Betriebsmodus wird die Drehstrommaschine effizient betrieben, indem eine Verlustleistung der Drehstrommaschine minimiert wird. Daher wird das optimale

Verhältnis aus feldbildendem und drehmomentbildendem Strom vorgegeben. Auch der Rotorstrom wird derart eingestellt, dass die Verlustleistung minimiert wird. Es wird also eine optimale Kombination aus feldbildendem Strom, drehmomentbildendem Strom und Rotorstrom für die Drehstrommaschine bereitgestellt. Der erste Betriebsmodus ist somit ein effizienter Betriebsmodus der Drehstrommaschine.

Die Drehstrommaschine kann von dem ersten Betriebsmodus in den zweiten

Betriebsmodus überführt werden. In diesem zweiten Betriebsmodus wird die

Drehstrommaschine ineffizient betrieben, indem eine Verlustleistung bei gleichzeitiger Minimierung von akustischen Störsignalen maximiert wird. Der zweite Betriebsmodus ist somit ein ineffizienter Betriebsmodus der Drehstrommaschine. Dabei wird das

Drehmoment der Drehstrommaschine beim Wechsel zwischen dem ersten und dem zweiten Betriebsmodus im Wesentlichen nicht verändert. Anders ausgedrückt weist die Drehstrommaschine im zweiten Betriebsmodus dasselbe Drehmoment auf, welches sie bereits im ersten Betriebsmodus vor der Überführung aufgewiesen hat. Somit bemerken Fahrzeuginsassen den Wechsel zwischen den unterschiedlichen Betriebsmodi in vorteilhafter Weise nicht.

Dabei kann vorgesehen sein, dass vorbestimmten Werten des Drehmoments und der Verlustwärme der Drehstrommaschine erste Kombinationen und zweite Kombinationen aus Werten des Rotorstroms, des feldbildenden Stroms und des drehmomentbildenden Stroms zugeordnet sind, wobei in Abhängigkeit von einem mit dem jeweiligen

Betriebspunkt korrespondierenden Sollwert des Drehmoments und der Verlustwärme in dem ersten Betriebsmodus die entsprechende erste Kombination und in dem zweiten Betriebsmodus die entsprechende zweite Kombination durch die Steuereinrichtung ausgewählt wird. Die Zuordnungen zwischen den Kombinationen und den Werten des Drehmoments und der Verlustwärme können wiederum als Kennlinienfelder oder Umsetzungstabelle vorgegeben und in der fahrzeugseitigen Speichereinrichtung hinterlegt sein. Zum Vorgeben eines vorbestimmten Solldrehmomentes in dem effizienten, ersten Betriebsmodus kann aus einer ersten Zuordnung diejenige erste Kombination aus Stromwerten ausgelesen werden, durch welche die Verlustleistung minimiert wird. Beim Überführen der Drehstrommaschine in den zweiten, ineffizienten Betriebsmodus wird dann aus der zweiten Zuordnung diejenige mit dem Solldrehmoment korrespondierende zweite Kombination aus Stromwerten ausgelesen, durch welche die Verlustleistung maximiert und akustische Störsignale minimiert werden.

Vorzugsweise wird der zweite Betriebsmodus zum Temperieren zumindest einer

Komponente des Kraftfahrzeugs mittels der in dem zweiten Betriebsmodus

bereitgestellten Verlustwärme bereitgestellt. Die Drehstrommaschine wird also immer dann von dem ersten Betriebsmodus in den zweiten Betriebsmodus überführt, wenn die zumindest eine Komponente des Kraftfahrzeugs temperiert, beispielsweise geheizt, werden soll. Die zumindest eine Komponente kann beispielsweise ein Innenraum bzw. eine Fahrgastzelle des Kraftfahrzeugs und/oder der Hochvoltspeicher der elektrischen Antriebseinheit sein. Durch das Temperieren der zumindest einen Komponente mittels der durch die Drehstrommaschine erzeugten Verlustleistung kann insbesondere auf zusätzliche Heizvorrichtungen, beispielsweise einen elektronischen Durchlauferhitzer oder Heizmatten in dem Hochvoltspeicher, verzichtet werden, welche zu zusätzlichen Kosten, zusätzlichem Bauraum und Gewichtserhöhung im Kraftfahrzeug führen.

Die Erfindung betrifft außerdem ein Kraftfahrzeug mit zumindest einer

erfindungsgemäßen elektrischen Antriebseinheit oder einer Ausführungsform davon. Das Kraftfahrzeug ist insbesondere als ein Elektrofahrzeug oder Hybridfahrzeug ausgebildet. Die Antriebseinheit kann außerdem einen Hochvoltspeicher aufweisen, welcher elektrische Energie für die Drehstrommaschine bereitstellt. Die von dem Hochvoltspeicher bereitgestellte elektrische Energie kann von dem Wechselrichter der Steuereinrichtung in einen Dreiphasenwechselstrom umgewandelt und der Drehstrommaschine bereitgestellt werden.

Die mit Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren vorgestellten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend für die erfindungsgemäße elektrische

Antriebseinheit sowie für das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der Figur und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in der Figur alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar. Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

Es zeigt die einzige Fig. eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen elektrischen Antriebseinheit.

In der Fig. ist eine elektrische Antriebseinheit 1 für ein hier nicht dargestelltes

Kraftfahrzeug abgebildet. Das Kraftfahrzeug kann beispielsweise als ein

Personenkraftwagen in Form von einem Elektro- oder Hybridfahrzeug ausgebildet sein und die elektrische Antriebseinheit 1 zum Antreiben des Kraftfahrzeugs aufweisen. Die Antriebseinheit 1 weist eine elektrische Antriebsmaschine 2 auf, welche als eine magnetlose Drehstrommaschine 3 ausgebildet ist. Die Drehstrommaschine 3 weist einen im Kraftfahrzeug ortsfest gelagerten Stator 4 mit Statorwicklungen U, V, W auf.

Außerdem weist die Drehstrommaschine 3 einen gegenüber dem Stator 4 drehbar gelagerten Rotor 5 auf. Die Drehstrommaschine 3 kann beispielsweise als eine

Asynchronmaschine ausgebildet sein, bei welcher der Rotor 5 beispielsweise als ein Käfigläufer ausgebildet ist. Auch kann die Drehstrommaschine 3 als eine stromerregte Synchronmaschine ausgebildet sein, bei welcher der Rotor 5 eine Rotorwicklung aufweist, in welche ein Erregerstrom eingespeist wird.

Die elektrische Antriebseinheit 1 weist ferner eine Steuereinrichtung 6 auf, welche dazu ausgelegt ist, die magnetlose Drehstrommaschine 3 anzusteuern. Die Steuereinrichtung 6 weist dazu einen Wechselrichter 7 sowie eine Steuereinheit 8 mit einem Regler 9 und einem Treiber 10 auf. Der Wechselrichter 7 ist dazu ausgelegt, einen von einem hier nicht dargestellten Hochvoltspeicher bereitgestellten Gleichstrom in einen

Dreiphasenwechselstrom bzw. Drehstrom für die Drehstrommaschine 3 umzuwandeln. Dazu weist der Wechselrichter 7 drei Halbbrücken H1 , H2, H3 auf, wobei jeweils eine Halbbrücke H 1 , H2, H3 mit jeweils einer der Wicklungen U, V, W des Stators 4 elektrisch verbunden ist. Jede Halbbrücke H 1 , H2, H3 weist eine Reihenschaltung von

Schalteinrichtungen SO, S1 , S2, S3, S4, S5 auf, welche beispielsweise Halbleiterschalter in Form von IGBTs oder Leistungs-MOSFETs aufweisen können. Ein Knoten K1 , K2, K3 zwischen zwei Schalteinrichtungen SO, S1 , S2, S3, S4, S5 ist mit einer Statorwicklung U, V, W elektrisch verbunden.

Um nun der Drehstrommaschine 3 den Drehstrom zuzuführen, werden die

Schalteinrichtungen SO bis S5 von dem Treiber 10 der Steuereinheit 8 nach einem vorbestimmten Muster geschlossen. Das vorbestimmte Muster wird dem Treiber 10 von dem Regler 9, welcher als ein Drehmomentregler zum Regeln eines Drehmoments M der Drehstrommaschine 3 und damit zum Einstellen eines Betriebspunktes der

Drehstrommaschine 3 ausgebildet ist, vorgegeben. Das Drehmoment M wird dabei in Abhängigkeit von einem Verhältnis zwischen einem feldbildenden Strom id und einem drehmomentbildenden Strom iq geregelt. Das Verhältnis kann beispielsweise über einen Stromwinkel zwischen dem feldbildenden Strom id und dem drehmomentbildenden Strom iq eingestellt werden. In einem ersten Betriebsmodus der Drehstrommaschine 3 wird das Verhältnis zwischen dem feldbildenden Strom id und dem drehmomentbildenden Strom iq für das vorzugebende Drehmoment M bzw. Solldrehmoment derart gewählt, dass eine von der Drehstrommaschine 3 bereitgestellte Verlustwärme Pv minimal ist. Durch den ersten Betriebsmodus soll die Drehstrommaschine 3 also besonders effizient betrieben werden. Der Treiber 10 ist dazu ausgelegt, durch das Ansteuern und Schließen der entsprechenden Schalteinrichtungen SO bis S5 den Drehstrom derart einzustellen, dass sich das optimale Verhältnis aus feldbildendem Strom id und drehmomentbildendem Strom iq ergibt.

Die Drehstrommaschine 3 kann auch in einem zweiten Betriebsmodus betrieben werden, in welchem ein von dem optimalen Verhältnis abweichendes Verhältnis zwischen dem feldbildenden Strom id und dem drehmomentbildenden Strom iq vorgegeben wird. In dem zweiten Betriebsmodus wird die Drehstrommaschine 3 somit bewusst ineffizient betrieben bzw. vertrimmt, um die Verlustwärme Pv zu erhöhen. Diese Verlustwärme Pv kann beispielsweise zum Temperieren zumindest einer Komponente des Kraftfahrzeugs, beispielsweise zum Beheizen eines Innenraums des Kraftfahrzeugs und/oder des Hochvoltspeichers, verwendet werden. Um nun zu verhindern, dass durch die

Vertrimmung Störgeräusche erregt werden und somit akustische Störsignale auftreten, wird das Verhältnis zwischen feldbildendem Strom id und drehmomentbildendem Strom iq derart gewählt, dass die akustische Störsignale minimiert werden.

Um dennoch die gewünschte Verlustleistung bzw. Verlustwärme Pv bereitstellen zu können, wird zusätzlich ein Rotorstrom des Rotors 5 der magnetlosen

Drehstrommaschine 3 eingestellt. Im Falle der als Asynchronmaschine ausgebildeten magnetlosen Drehstrommaschine 3 kann beispielsweise ein zur Drehmomentbildung beitragender Schlupf, also eine Drehzahldifferenz zwischen einer Drehzahl des

Drehfeldes des Stators 4 und einer Drehzahl des Rotors 5, eingestellt werden. Durch den Schlupf wird nämlich in dem Rotor 5 ein Strom induziert, sodass durch das Verändern des Schlupfes auch der induzierte Strom, also der Rotorstrom, verändert wird. Im Falle der als stromerregte Synchronmaschine ausgebildeten magnetlosen Drehstrommaschine 3 kann ein in eine Rotorwicklung des Rotors 5 eingespeister Erregerstrom, welcher zur Drehmomentbildung beiträgt, eingestellt werden.

Beispielsweise kann für den Regler 9 eine erste Zuordnung 1 1 bestimmt sein, in welcher verschiedenen Werten für das Drehmoment M und für die Verlustwärme Pv der

Drehstrommaschine 3 erste Kombinationen aus Werten des feldbildenden Stroms id, Werten des drehmomentbildenden Stroms iq und Werten zum Einstellen des Rotorstroms iR zugeordnet sind. Zusätzlich kann eine zweite Zuordnung 12 vorgegeben sein, in welcher verschiedenen Werten für das Drehmoment M und für die Verlustwärme Pv der Drehstrommaschine 3 zweite Kombinationen aus Werten des feldbildenden Stroms id, Werten des drehmomentbildenden Stroms iq und Werten für die Einstellung des

Erregerstroms iR zugeordnet sind. Im Falle der stromerregten Synchronmaschine sind die Werte zum Einstellen des Rotorstroms iR Werte für den Erregerstrom. Im Falle der Asynchronmaschine sind die Werte zum Einstellen des Rotorstroms iR Werte für den Schlupf.

Die erste Zuordnung 1 1 wird dann verwendet, wenn der erste Betriebsmodus, also der effiziente Betriebsmodus, der Drehstrommaschine 3 bereitgestellt werden soll. Dieser Betriebsmodus wird beispielsweise bereitgestellt, wenn keine Temperierung der zumindest einen Komponente des Kraftfahrzeugs notwendig ist. In Abhängigkeit von dem vorzugebenden Solldrehmoment M wird aus der ersten Zuordnung 1 1 die entsprechende erste Kombination aus Stromwerten ausgewählt. Wenn der zweite Betriebsmodus, beispielsweise zum Temperieren der zumindest einen Komponente des Kraftfahrzeugs, bereitgestellt werden soll, so kann aus der zweiten Zuordnung 12 die entsprechende Kombination aus Stromwerten ausgewählt werden. Beim Überführen der

Drehstrommaschine 3 vom ersten in den zweiten Betriebsmodus bleibt das Drehmoment M der elektrischen Drehstrommaschine 3 konstant. Die Zuordnungen 1 1 , 12 können beispielsweise in einer hier nicht gezeigten fahrzeugseitigen Speichereinrichtung hinterlegt sein und von der Steuereinheit 8 ausgelesen werden. Die Kombinationen der Stromwerte für die Zuordnungen 1 1 , 12 können beispielsweise durch Testmessungen und/oder Simulationen vorbestimmt sein. Bezugszeichenliste

1 elektrische Antriebseinheit

2 elektrische Antriebsmaschine

3 Drehstrommaschine

4 Stator

5 Rotor

6 Steuereinrichtung

7 Wechselrichter

8 Steuereinheit

9 Regler

10 Treiber

1 1 erste Zuordnung

12 zweite Zuordnung

U, V, W Statorwicklungen

H1 , H2, H3 Halbbrücken

SO, S1 , S2, S3, S4, S5 Schalteinrichtungen

K1 , K2, K3 Knoten

M Moment

id feldbildender Strom

iq drehmomentbildender Strom iR Rotorstrom

Pv Verlustwärme