Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung, die darauf ausgerichtet sind, den Betrieb einer elektrischen Antriebsmaschine eines Kraftfahrzeugs zu überwachen.

Ein zumindest teilweise elektrisch angetriebenes Fahrzeug umfasst eine elektrische Antriebsmaschine zum Antrieb des Fahrzeugs, z.B. eine stromerregte oder permanenterregte Synchronmaschine. Die Antriebsmaschine kann durch eine Ansteuer- Anordnung angesteuert werden, um zu bewirken, dass von der Antriebsmaschine ein bestimmtes Antriebsmoment bereitgestellt wird.

Während des Betriebs der Antriebsmaschine kann es zu Fehlern und/oder Veränderungen der Antriebsmaschine kommen, durch die die Leistungsfähigkeit der Antriebsmaschine beeinträchtigt werden kann. Das vorliegende Dokument befasst sich mit der technischen Aufgabe, ein Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung bereitzustellen, durch die eine effiziente und zuverlässige Überwachung und/oder Diagnose einer elektrischen Antriebsmaschine eines Fahrzeugs ermöglicht wird, insbesondere um eine dauerhaft hohe Leistungsfähigkeit der Antriebsmaschine zu gewährleisten.

Die Aufgabe wird durch jeden der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen werden u.a. in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. Es wird darauf hingewiesen, dass zusätzliche Merkmale eines von einem unabhängigen Patentanspruch abhängigen Patentanspruchs ohne die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs oder nur in Kombination mit einer Teilmenge der Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs eine eigene und von der Kombination sämtlicher Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs unabhängige Erfindung bilden können, die zum Gegenstand eines unabhängigen Anspruchs, einer Teilungsanmeldung oder einer Nachanmeldung gemacht werden kann. Dies gilt in gleicher Weise für in der Beschreibung beschriebene technische Lehren, die eine von den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche unabhängige Erfindung bilden können.

Gemäß einem Aspekt wird eine Vorrichtung zur Überwachung eines elektrischen Antriebs eines Kraftfahrzeugs beschrieben. Der Antrieb umfasst eine elektrische Antriebsmaschine und eine Ansteuer-Anordnung zur Ansteuerung der Antriebsmaschine. Die Ansteuer-Anordnung (die z.B. in einem Steuergerät des Fahrzeugs angeordnet ist) weist eine Vorsteuerung und eine Regelung auf.

Die Ansteuer-Anordnung kann eine Vorsteuereinheit zur Ermittlung eines Vor steuer- Anteils eines Wertes einer Stellgröße (insbesondere der Statorspannung) für den Stator der Antriebsmaschine umfassen. Die Vorsteuereinheit kann zur Ermittlung des Vorsteuer- Anteils ein Modell des Antriebs mit ein oder mehreren Modellparametern verwenden. Die Parameterwerte der ein oder mehreren Modellparameter können im Vorfeld des Nutzbetriebs des Antriebs ermittelt und gespeichert worden sein (etwa bei einem End-of-Line Test im Rahmen der Montage des Kraftfahrzeugs).

Die ein oder mehreren Modellparameter können umfassen: einen Winkeloffset 6 ₀ ff eines Winkelpositionssensors des Rotors der Antriebsmaschine; einen von dem Rotor bewirkten magnetischen Fluss und/oder einen Verstärkungsfaktor eines Stromsensors zur Erfassung des Istwertes des Statorstroms der Antriebsmaschine (wobei der Statorstrom die Steuergröße der Ansteuer- Anordnung darstellt).

Das von der Vorsteuereinheit verwendete Modell kann ein Modell im d-q Koordinatensystem umfassen. Dabei kann bei der Transformation von ein oder mehreren Modellparametern und/oder von ein oder mehreren (Spannungs- und/oder Strom-) Signalen (etwa der Statorspannung und/oder des Statorstroms) in das d-q Koordinatensystem der Winkel offset 0 _O ff des Winkelpositionssensors des Rotors der Antriebsmaschine verwendet werden. Somit kann ein fehlerhafter Winkeloffset 0 _O ff zu einem fehlerhaften Vorsteu er- Anteil führen.

Ein beispielhaftes Modell zur Ermittlung des Vorsteuer- Anteils des Wertes der Stellgröße (insbesondere der Statorspannung) ist,

Dabei sind

• ^u d_FF und u _q pp die Vorsteuer- Anteile der Statorspannungen im d-q- Koordinatensystem (als Stellgrößen);

• i _q und i _d die Werte der Statorströme im d-q-Koordinatensystem (als Steuergrößen);

• a> _e die Winkelgeschwindigkeit des Rotors; L _q und L _d die Induktivitäten der Statorwicklungen im d-q-

Koordinatensystem; und

R der ohmsche Widerstand der Statorwicklungen.

Die Ansteuer- Anordnung kann ferner einen Regler (insbesondere einen PI-Regler) umfassen, der eingerichtet ist, auf Basis eines Regelfehlers zwischen dem (durch den Stromsensor gemessenen) Istwert der Steuergröße (insbesondere des Statorstroms des Stators der Antriebsmaschine) und dem Sollwert der Steuergröße (insbesondere des Statorstroms) den Regler-Anteil des Wertes der Stellgröße (insbesondere der Statorspannung) für den Stator der Antriebsmaschine zu ermitteln. Der Sollwert kann z.B. von dem Fahrer oder von einer automatisierten Fahrfunktion des Fahrzeugs vorgegeben werden.

Der Vorsteuer- Anteil und der Regler-Anteil können addiert werden, um den Wert der Stellgröße zu ermitteln. Die Antriebsmaschine kann dann mit dem ermittelten Wert der Stellgröße betrieben werden.

Die Vorrichtung ist eingerichtet, (während des Nutzbetriebs des Fahrzeugs) auf Basis des von der Ansteuer-Anordnung ermittelten Regler-Anteils zur Ansteuerung der Antriebsmaschine zu bestimmen, dass eine Vorsteuer- Fehlersituation bei der Ansteuerung (insbesondere bei der Vorsteuerung) der Antriebsmaschine vorliegt. Es kann somit während des Nutzbetriebs des Fahrzeugs auf Basis des Regler-Anteils erkannt werden, dass eine Fehlersituation bei der Vorsteuerung der Antriebsmaschine vorliegt.

Die Vorrichtung kann eingerichtet sein, zu bestimmen, dass die Antriebsmaschine während eines Beobachtungszeitraums (durchgehend) in einem stationären Betrieb betrieben wurde. Der Beobachtungszeitraum kann z.B. eine Dauer von einer Sekunde oder mehr, insbesondere von 5 Sekunden oder mehr, aufweisen. Es kann somit ein Beobachtungszeitraum erkannt werden, in dem die Antriebsmaschine im stationären Betrieb betrieben wird (sodass der Regler-Anteil zumindest im zeitlichen Mittel Null sein sollte, wenn das von der Vorsteuerung verwendete Modell korrekt ist).

Die Vorrichtung kann ferner eingerichtet sein, zu erkennen, dass der Regler- Anteil, insbesondere im zeitlichen Mittel, während des Beobachtungszeitraums betraglich größer als ein vordefinierter Regler-Schwellenwert war. Es kann dann in effizienter und zuverlässiger Weise basierend darauf bestimmt werden, dass eine Vorsteuer-Fehlersituation bei der Ansteuerung der Antriebsmaschine vorliegt.

Die Vorrichtung ist ferner eingerichtet, in Reaktion auf die erkannte Vorsteuer- Fehlersituation zumindest eine Maßnahme in Bezug auf die erkannte Vorsteuer- Fehlersituation und/oder in Bezug auf den elektrischen Antrieb zu bewirken. Als Maßnahme kann z.B. bewirkt werden, dass (über die Benutzerschnittstelle des Fahrzeugs) ein Hinweis an den Nutzer des Fahrzeugs dahingehend ausgegeben wird, dass das Fahrzeug gewartet werden sollte. Im Rahmen der Wartung kann dann eine Menge von Tests zur Überprüfung des elektrischen Antriebs durchgeführt werden.

Alternativ oder ergänzend kann als Maßnahmen bewirkt werden, dass direkt eine Menge, insbesondere eine Abfolge bzw. Sequenz, von Tests zur Überprüfung des elektrischen Antriebs, insbesondere zur Überprüfung des von der Vorsteuereinheit verwendeten Modells, durchgeführt werden (direkt von dem Fahrzeug). Die Menge von Tests kann darauf ausgelegt sein, Parameterwerte von ein oder mehreren Modellparametern des von der Vorsteuereinheit verwendeten Modells zu überprüfen und ggf. zu aktualisieren. Die Menge von Tests kann in effizienter und komfortabler Weise während des Nutzbetriebs des Fahrzeugs durchgeführt werden.

Die Vorrichtung kann eingerichtet sein, den Nutzer des Fahrzeugs über eine

Benutzerschnittstelle (des Fahrzeugs) darüber zu informieren, dass (während des Nutzbetriebs des Fahrzeugs) die Menge von Tests bewirkt wird. Ggf. kann der Nutzer aufgef ordert werden, das Fahrzeug für die Durchführung der Menge von Tests in einen definierten Zustand, z.B. in den Stillstand, zu überführen.

Alternativ oder ergänzend kann während des Nutzbetriebs des Fahrzeugs erkannt werden, dass sich das Fahrzeug in einem Zustand befindet, der für die Durchführung der Menge von Tests geeignet ist (ohne, dass der Nutzer dazu aufgefordert wurde). So kann die Menge von Tests in besonders zuverlässiger Weise durchgeführt werden.

Alternativ oder ergänzend kann die Vorrichtung eingerichtet sein, auf Basis eines Ergebnisses der Menge von Tests zu bestimmen, dass eine Wartungssituation des Antriebs des Fahrzeugs vorliegt (z.B., wenn erkannt wird, dass die Vorsteuer- Fehlersituation auch durch eine Aktualisierung der Parameterwerte der ein oder mehreren Modellparameter nicht behoben werden kann). Der Nutzer des Fahrzeugs kann dann über die Benutzerschnittstelle darüber informiert werden, dass eine Wartungssituation des Antriebs des Fahrzeugs vorliegt.

Es wird somit eine Vorrichtung beschrieben, die ausgebildet ist, während des Nutzbetriebs des Fahrzeugs eine Fehl er situation des Antriebs (insbesondere der Vorsteuerung des Antriebs) zu erkennen, und in Reaktion darauf eine Menge von Tests zur Überprüfung des Antriebs durchzuführen, wobei es die Menge von Tests ggf. ermöglicht, die Fehlersituation in automatischer Weise zu beheben. So kann ein besonders komfortabler und zuverlässiger Betrieb eines elektrischen Antriebs eines Kraftfahrzeugs ermöglicht werden.

Wie bereits weiter oben dargelegt, kann die Vorrichtung eingerichtet sein, anhand der Menge von Tests Parameterwerte für die ein oder mehreren Modellparameter zu überprüfen und/oder ggf. zu aktualisieren. Die Vorsteuereinheit kann dann anschließend mit den ein oder mehreren aktualisierten Parameterwerten betrieben werden. So kann die Zuverlässigkeit des elektrischen Antriebs weiter erhöht werden.

Die Menge von Tests kann eine definierte Abfolge von Tests umfassen. Die Menge von Tests kann z.B. einen High Frequency Signal Injection, HFSI, Test umfassen. Alternativ oder ergänzend kann die Menge von Tests einen Fluss-Test umfassen, der insbesondere (direkt) nachfolgend zu dem HFSI Test bewirkt wird. Alternativ oder ergänzend kann die Menge von Tests einen Sensor-Test umfassen, der insbesondere (direkt) nachfolgend zu dem Fluss-Test bewirkt wird.

Die Vorrichtung kann eingerichtet sein, im Rahmen des HFSI Tests einen Statorstrom mit einer (relativ hohen) Messfrequenz zu bewirken, und basierend auf dem injizierten Statorstrom einen Wert des Winkeloffsets 6 ₀ ff des Winkelpositionssensors des Rotors der Antriebsmaschine zu ermitteln (und ggf. zu aktualisieren). Der HFSI Test kann optional im Stillstand des Fahrzeugs durchgeführt werden (z.B., wenn das Fahrzeug an einer roten Ampel steht). Die Messfrequenz kann um einen Faktor 2 oder mehr, oder 5 oder mehr, oder 10 oder mehr über der Betriebsfrequenz des Statorstroms liegen, die für den Betrieb der Antriebsmaschine verwendet wird. Die Betriebsfrequenz des Statorstroms kann dabei von der gewünschten Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs und/oder von der gewünschten Drehzahl der Antriebsmaschine abhängen.

Die Vorrichtung kann eingerichtet sein, im Rahmen des Fluss-Tests, den Statorstrom durch den Stator der Antriebsmaschine auf Null zu setzen, während die Antriebsmaschine eine von Null abweichende Drehzahl aufweist. Es kann dann ein Wert der Statorspannung an dem Stator der Antriebsmaschine erfasst werden, und es kann basierend auf dem Wert der Statorspannung der Wert des von dem Rotor der Antriebsmaschine bewirkten magnetischen Flusses _PM ermittelt und ggf. aktualisiert werden.

Die Vorrichtung kann eingerichtet sein, im Rahmen des Sensor-Tests, den Statorstrom durch den Stator der Antriebsmaschine auf einen definierten (konstanten) Wert ungleich Null zu setzen. Es kann dann ein Wert der Statorspannung an dem Stator der Antriebsmaschine erfasst werden. Basierend auf dem Wert der Statorspannung und basierend auf dem definierten Wert des Statorstroms kann dann der Wert eines Verstärkungsfaktors des Stromsensors zur Erfassung des Istwertes des Statorstroms ermittelt und ggf. aktualisiert werden.

Durch die o.g. Tests können die Parameterwerte von ein oder mehreren Modellparametern des Modells des Antriebs in effizienter und präziser Weise überprüft und ggf. aktualisiert werden, um die erkannte Vorsteuer-Fehl er situation automatisch zu beheben.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein (Straßen-) Kraftfahrzeug (insbesondere ein Personenkraftwagen oder ein Lastkraftwagen oder ein Bus oder ein Motorrad) beschrieben, das die in diesem Dokument beschriebene Vorrichtung umfasst.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zur Überwachung eines elektrischen Antriebs eines Kraftfahrzeugs beschrieben. Der Antrieb umfasst eine elektrische Antriebsmaschine und eine Ansteuer-Anordnung zur Ansteuerung der Antriebsmaschine. Die Ansteuer-Anordnung weist eine Vorsteuerung und eine Regelung (zur Einstellung einer Stellgröße, etwa der Statorspannung) auf.

Das Verfahren umfasst das Bestimmen, auf Basis des von der Ansteuer- Anordnung ermittelten Regler-Anteils zur Ansteuerung der Antriebsmaschine, dass eine Vorsteuer-Fehlersituation bei der Ansteuerung (insbesondere bei der Vorsteuerung) der Antriebsmaschine vorliegt. Das Verfahren umfasst ferner das Bewirken, in Reaktion auf die erkannte Vorsteuer-Fehl ersituati on, zumindest einer Maßnahme, insbesondere einer Menge von Tests, zur Überprüfung des elektrischen Antriebs.

In Abhängigkeit von einem Ergebnis der Menge von Tests können dann ein oder mehrere Maßnahmen bewirkt werden, insbesondere um die Vorsteuer- Fehlersituation zu beheben. Beispielsweise können die Parameterwerte von ein oder mehreren Modellparametern des bei der Vorsteuerung verwendeten Modells auf Basis des Ergebnisses der Menge von Tests aktualisiert werden, um die Vorsteuer-Fehlersituation zu beheben.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Software (SW) Programm beschrieben. Das SW Programm kann eingerichtet werden, um auf einem Prozessor (z.B. auf einem Steuergerät eines Fahrzeugs) ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Verfahren auszuführen.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Speichermedium beschrieben. Das Speichermedium kann ein SW Programm umfassen, welches eingerichtet ist, um auf einem Prozessor ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Verfahren auszuführen.

Es ist zu beachten, dass die in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme sowohl alleine, als auch in Kombination mit anderen in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systemen verwendet werden können. Des Weiteren können jegliche Aspekte der in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systemen in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden. Insbesondere können die Merkmale der Ansprüche in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden. Ferner sind in Klammern aufgeführte Merkmale als optionale Merkmale zu verstehen.

Im Weiteren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Dabei zeigen

Figur 1 beispielhafte Komponenten eines Fahrzeugs;

Figur 2 eine beispielhafte Ansteuer- Anordnung zur Steuerung und/oder Regelung einer elektrischen Antriebsmaschine; und

Figur 3 ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zur Überwachung einer elektrischen Antriebsmaschine eines Fahrzeugs. Wie eingangs dargelegt, befasst sich das vorliegende Dokument mit der effizienten und zuverlässigen Überwachung einer elektrischen Antriebsmaschine eines Kraftfahrzeugs. In diesem Zusammenhang zeigt Fig. 1 ein beispielhaftes Fahrzeug 100 mit einer elektrischen Antriebsmaschine 103, die eingerichtet ist, das Fahrzeug 100 anzutreiben. Das Fahrzeug 100 umfasst ferner eine (Steuer-) Vorrichtung 101, die eingerichtet ist, die Antriebsmaschine 103 anzusteuern, z.B. um zu bewirken, dass von der Antriebsmaschine 103 ein von dem Fahrer des Fahrzeugs 100 über das Fahrpedal (nicht dargestellt) des Fahrzeugs 100 angefordertes Antriebsmoment bereitgestellt wird.

Das Fahrzeug 100 umfasst ferner ein oder mehrere Sensoren 102, die eingerichtet sind, Sensordaten in Bezug auf die elektrische Antriebsmaschine 103, insbesondere in Bezug auf den Statorstrom des Stators der Antriebsmaschine 103, zu erfassen. Des Weiteren kann das Fahrzeug 100 eine Benutzerschnittstelle 104 zur Interaktion mit dem Fahrer des Fahrzeugs 100 umfassen.

Fig. 2 zeigt eine beispielhafte Ansteuer-Anordnung 200 zur Ansteuerung der Antriebsmaschine 103 (die z.B. Teil der Steuer- Vorrichtung 101 sein kann). Die Ansteuer-Anordnung 200 umfasst einen Regelkreis mit einem Regler 203 und mit einer Vorsteuereinheit 210. Es können Sollwerte 201 für ein oder mehrere Steuergrößen vorgegeben werden. Beispielsweise kann von dem Fahrer des Fahrzeugs 100 ein bestimmter Wert des zu stellenden Antriebsmoments vorgegeben werden, und es können basierend darauf Sollwerte 201 für die ein oder mehreren Steuergrößen (z.B. für den Statorstrom durch die ein oder mehreren Windungen des Stators der Antriebsmaschine 103) ermittelt werden.

Die Vorsteuereinheit 210 kann eingerichtet sein, auf Basis der Sollwerte 201 für die ein oder mehreren Steuergrößen Vorsteuerwerte 209 für ein oder mehreren Stellgrößen (z.B. für die Statorspannung an den ein oder mehreren Statorwindungen des Stators) zu ermitteln. Zu diesem Zweck kann von der Vorsteuereinheit 210 ein Modell der Antriebsmaschine 103 verwendet werden, wobei das Modell ein oder mehrere Modellparameter aufweist. Die Parameterwerte der ein oder mehreren Modellparameter können im Vorfeld (z.B. im Rahmen eines End-of-Line (EOL) Tests) ermittelt werden.

Die Ansteuerung der Antriebsmaschine 103 kann im d-q-Koordinatensystem anhand des folgenden Modells erfolgen:

Dabei sind

• u _d und u _q die -Statorspannungen im d-q-Koordinatensystem (als Stellgrößen);

• i _q und i _d der Statorströme im d-q-Koordinatensystem (als Steuergrößen);

• L _q und L _d die Induktivitäten der Statorwicklungen im d-q- Koordinatensystem;

• R der ohmsche Widerstand der Statorwicklungen;

• a> _e die Winkelgeschwindigkeit des Rotors; und/oder

• _PM der von dem Rotor bewirkte magnetische Fluss.

Die Stromsteuerung der Antriebsmaschine 103 kann sich aus einem Regler- Anteil 204 und einem Vorsteuer- Anteil 209 zusammensetzten, sodass für die Statorspannungen u _d und u _q gilt: ud — ^u d_PP + ^u d_PI

Uq Uq_ _FF + q pi wobei u _d _ _FF und u _q _ _FF die Vorsteuer- Anteile 209 der Statorspannungen sind; und u _{d PI} und u _{q PI} die Regler-Anteile 204 der Statorspannungen sind.

Die Vorsteuereinheit 210 kann einrichtet sein, auf Basis der Sollwerte 201 für die Statorströme i _q und i _d die Vorsteuer-Anteile 209 der Statorspannungen zu ermitteln. Dabei kann das o.g. Modell für die Antriebsmaschine 103 verwendet werden, z.B. ' irf)

Die Regler-Anteile 204 können anhand eines Reglers 203, z.B. anhand eines PI- Reglers, aus dem Regelfehler 202 ermittelt werden, wobei der Regelfehler 202 der Differenz aus dem Sollwert 201 der ein oder mehreren Steuergrößen und dem Istwert 208 der ein oder mehreren Steuergrößen (z.B. der Statorströme) entspricht. Aus der Summe des jeweiligen Regler- Anteils 204 und des jeweiligen Vorsteuer- Anteils 209 ergeben sich dann die Werte 206 der ein oder mehreren Stellgrößen (z.B. der Statorspannungen). Diese werden durch das zu regelnde System 207 (d.h. durch die Antriebsmaschine 103) in die Istwerte 208 der ein oder mehreren Steuergrößen überführt.

Im stationären Betrieb der Antriebsmaschine 103, d.h. bei konstantem Sollwert 201 der ein oder mehreren Steuergrößen, sollte der Regler- Anteil 204 zumindest im zeitlichen Mittel über einen Beobachtungszeitraum null sein. Wenn sich andererseits im stationären Betrieb ein Regler-Anteil 204 ergibt, der systematisch von Null abweicht, so kann dies ein Hinweis auf eine Beeinträchtigung der elektrischen Antriebsmaschine 103 und/oder der Ansteuer- Anordnung 200 sein. Beispielhafte Beeinträchtigung sind

• eine Abweichung des Winkel offsets 0 _O ff des Winkelpositionssensors des Rotors von dem ursprünglich gemessenen Winkeloffset; • ein ungenauer oder fehlerhafte Parameterwert eines Modellparameters des für die Vorsteuerung verwendeten Modells der Antriebsmaschine 103; und/oder

• eine Beeinträchtigung der Stromsensoren 102 zur Erfassung der Statorströme (z.B. eine Abweichung in Bezug auf einen von einem Stromsensor 102 verwendeten Verstärkungsfaktor).

Die (Steuer-) Vorrichtung 101 kann somit eingerichtet sein, auf Basis des Regler- Anteils 204 der Ansteuer-Anordnung 200 eine Vor steuer-Fehl ersituati on zu detektieren, bei der der Vorsteuer- Anteil 209 der Ansteuer-Anordnung 200 einen systematischen Fehler aufweist (der ggf. durch den Regler-Anteil 204 kompensiert wird). In Reaktion darauf kann eine Menge von Tests bewirkt werden, um die Antriebsmaschine 103 zu überprüfen und um ggf. die Vorsteuer- Fehlersituation zu beheben.

Die Menge von Tests kann einen sogenannten HFSI (High Frequency Signal Injection) Test umfassen, bei dem ein Strom mit einer relativ hohen (Mess-) Frequenz in eine oder beide Achsen des d-q-Koordinatensystems injiziert wird. Basierend auf dem HFSI Test kann der korrekte Wert des Winkel offsets a> _e des Winkelpositionssensors des Rotors ermittelt werden. Der HFSI Test kann durchgeführt werden, wenn sich die Antriebsmaschine 103 in einem stationären Betriebszustand, insbesondere bei Stillstand des Fahrzeugs 100, befindet. Zu diesem Zweck kann z.B. zur Durchführung des HFSI Tests abgewartet werden, dass das Fahrzeug 100 zum Stillstand kommt (etwa an einer roten Ampel).

Es kann somit in einem ersten Test der korrekte Wert des Winkeloffsets 0 _O ff des Winkelpositionssensors des Rotors ermittelt werden. Dieser Wert kann dann in das Modell für die Antriebsmaschine 103 übernommen werden. Insbesondere kann die Transformation von ein oder mehreren Modellparametem und/oder von ein oder mehreren (Spannungs- und/oder Strom-) Signalen (etwa der Statorspannung und/oder des Statorstroms) in das d-q-Koordinatensystem auf Basis des korrekten Wertes des Winkeloffsets 6 ₀ ff durchgeführt werden.

In einem weiteren (nachfolgenden) Test kann der magnetische Fluss pM des Rotors ermittelt werden. Zu diesem Zweck können die Statorströme i _q und i _d auf Null gesetzt und/oder unterbrochen werden. Dies kann dadurch erreicht werden, dass der Inverter zur Erzeugung der Statorströme in einen sogenannten „Freewheeling“ -Zustand überführt wird.

Es können dann die sich dabei ergebenden Statorspannungen gemessen werden, um basierend auf den magnetischen Fluss _PM ZU ermitteln. Wenn sich eine Abweichung zu dem gespeicherten Wert des magnetischen Flusses ergibt, so kann der korrigierte Wert des magnetischen Flusses in das Modell der Antriebsmaschine 103 aufgenommen werden.

In einem weiteren (nachfolgenden) Test kann überprüft werden, ob die Stromsensoren 102 zur Messung des Istwertes 208 der Statorströme beeinträchtigt sind (z.B. einen geänderten Verstärkungswert bzw. Verstärkungsfaktor aufweisen). Zu diesem Zweck können die Statorströme jeweils auf einen definierten Wert eingestellt werden (bei Stillstand oder bei einer bestimmten Fahrgeschwindigkeit). Es können dann die Werte der Statorspannungen ermittelt, insbesondere gemessen oder auf Basis eines Modells geschätzt, werden. Bei konstanten Strömen ergibt sich

Wenn angenommen wird, dass sich die Parameter der elektrischen Antriebsmaschine 103 R, L _q und L _d nicht verändert haben, so können auf Basis der o.g. Gleichungen Verstärkungsfaktoren für die Stromsensoren 102 zur Messung der Ströme i _q und i _d ermittelt und aktualisiert werden.

Die Menge von Tests kann somit dazu verwendet werden, die Kalibrierung der Parameterwerte von ein oder mehreren Modellparametern des Modells für die Vorsteuerung der elektrischen Maschine 103 zu aktualisieren. So kann die Güte der Ansteuerung der elektrischen Maschine 103 erhöht werden.

Wenn sich aus der Menge von Tests ergibt, dass keine Aktualisierung der Parameterwerte möglich ist, so kann ggf. über die Benutzerschnittstelle 104 ein Hinweis an den Fahrer des Fahrzeugs 100 ausgegeben werden, um den Fahrer zu veranlassen, das Fahrzeug 100 zu einer Wertstatt zu fahren.

Die Menge von Tests kann während des Betriebs des Fahrzeugs 100 durchgeführt werden. Dabei kann der Fahrer ggf. über die Benutzerschnittstelle 104 darauf hingewiesen werden, dass eine Menge von Tests durchgeführt wird. Ggf. kann der Fahrer aufgef ordert werden, das Fahrzeug 100 für die Durchführung der Menge von Tests in einen definierten Zustand (z.B. Stillstand) zu überführen. So kann eine komfortable und sichere Überprüfung der Ansteuerung der elektrischen Antriebsmaschine 103 ermöglicht werden.

Fig. 3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines (ggf. Computer-implementierten) Verfahrens 300 zur Überwachung eines elektrischen Antriebs eines Kraftfahrzeugs 100. Der Antrieb umfasst eine elektrische Antriebsmaschine 103 und eine Ansteuer-Anordnung 200 zur Ansteuerung der Antriebsmaschine 200. Dabei weist die Ansteuer-Anordnung 200 eine Vorsteuerung und eine Regelung auf. Insbesondere kann die Ansteuer- Anordnung 200 eine Vorsteuereinheit 210 umfassen, die eingerichtet ist, (auf Basis des Sollwertes 201 einer Steuergröße, etwa des Statorstroms) einen Vorsteuer- Anteil 209 des Wertes 206 der Stellgröße (etwa der Statorspannung) zu ermitteln. Des Weiteren kann die Ansteuer- Anordnung 200 einen Regler 203 umfassen, der eingerichtet ist, auf Basis des Sollwertes 201 und auf Basis des gemessenen Istwertes 208 der Steuergröße einen Regler- Anteil 204 des Wertes 206 der Stellgröße zu ermitteln.

Das Verfahren 300 umfasst das Bestimmen 301, auf Basis des von der Ansteuer- Anordnung 200 ermittelten Regler- Anteils 204 zur Ansteuerung der Antriebsmaschine 200, dass eine Vorsteuer-Fehl er situation bei der Ansteuerung (insbesondere bei der Vorsteuerung) der Antriebsmaschine 200 vorliegt. Mit anderen Worten, der Regler- Anteil 204 kann analysiert werden, um zu erkennen, dass die Vorsteuerung der Antriebsmaschine 200 fehlerhaft ist. Zu diesem Zweck kann der (ggf. kumulierte) Regler-Anteil 204 während eines Beobachtungszeitraums ermittelt werden, in dem sich die Antriebsmaschine 200 (durchgehend) in einem stationären Zustand befunden hat. Bei einer fehlerfreien Vorsteuerung sollte der Regel-Anteil 204 während des Beobachtungszeitraums (zumindest im zeitlichen Mittel) Null sein. Ein von Null abweichender Regler- Anteil 204 ist ein Hinweis auf eine fehlerhafte Vorsteuerung, d.h. auf eine V or steuer-F ehlersituati on .

Das Verfahren 300 umfasst ferner das Bewirken 302, in Reaktion auf die erkannte Vorsteuer-Fehlersituation, zumindest einer Maßnahme zur Überprüfung des elektrischen Antriebs. Insbesondere kann als Maßnahme eine Menge von Tests zur Überprüfung des elektrischen Antriebs bewirkt werden. Dabei kann insbesondere eine Abfolge von Tests, etwa ein HSFI Test, gefolgt von einem Fluss-Test und ggf. gefolgt durch einen Sensor-Test, durchgeführt werden. Auf Basis der Menge von Tests können die Parameterwerte von ein oder mehreren Modellparamatern der Vorsteuereinheit 210 überprüft und ggf. aktualisiert werden, um die Vorsteuer-Fehl ersituati on zu beheben. Wenn die Vorsteuer- F ehlersituati on behoben werden kann, kann der elektrische Antrieb direkt weiterbetrieben werden. Andererseits kann der Fahrer des Fahrzeugs 100 aufgefordert werden, das Fahrzeug 100 warten zu lassen. Durch die in diesem Dokument beschriebenen Maßnahmen wird eine komfortable, effiziente und zuverlässige Diagnose eines elektrischen Antriebs eines Kraftfahrzeugs 100 ermöglicht. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere ist zu beachten, dass die Beschreibung und die Figuren nur beispielhaft das Prinzip der vorgeschlagenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme veranschaulichen sollen.