猛烈的干預(yù)(harte EingrifTe),對(duì)于駕駛員來(lái)說(shuō)能夠感覺(jué)到所 述猛烈的干預(yù)。
[0021] 本發(fā)明的核心由此是在電氣化的機(jī)動(dòng)車(chē)(HEV、EV)的車(chē)輛運(yùn)行中求得所述半導(dǎo)體 的實(shí)際負(fù)荷并且在額定使用壽命之前防止失靈。為此,可以通過(guò)采取應(yīng)對(duì)措施的方式來(lái)對(duì) 有偏差的場(chǎng)負(fù)荷進(jìn)行補(bǔ)償,方法是:在出現(xiàn)比在設(shè)計(jì)時(shí)所考慮的負(fù)荷大的實(shí)際負(fù)荷時(shí)通過(guò) 相應(yīng)的調(diào)低措施進(jìn)行調(diào)低處理??梢酝ㄟ^(guò)對(duì)于實(shí)際負(fù)荷的在線計(jì)算來(lái)進(jìn)行狀態(tài)識(shí)別。
[0022] 換句話說(shuō),在本發(fā)明的范圍內(nèi),提早識(shí)別半導(dǎo)體的過(guò)負(fù)荷。由此能夠?qū)崿F(xiàn)這一點(diǎn): 通過(guò)適度的功率降低來(lái)防止不受控制的失靈(停擺)。與現(xiàn)有技術(shù)相比,在此有利地實(shí)施調(diào) 整,用于能夠在車(chē)輛運(yùn)行中進(jìn)行運(yùn)用并且滿足所有開(kāi)頭所提到的要求(精確地描繪瞬態(tài)的 過(guò)程的,在不知道冷卻介質(zhì)的溫度并且沒(méi)有保存溫度升程的情況下進(jìn)行計(jì)算,提早識(shí)別過(guò) 量的負(fù)荷,在沒(méi)有預(yù)防性的保養(yǎng)措施的情況下達(dá)到額定使用壽命)。這些有利的調(diào)整方案是 本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式,并且在【附圖說(shuō)明】的范圍內(nèi)(圖3到7)進(jìn)行詳細(xì)解釋。
[0023] -種按本發(fā)明的計(jì)算單元、比如機(jī)動(dòng)車(chē)的控制儀作為用于實(shí)施所述按本發(fā)明的方 法的機(jī)構(gòu)尤其在程序技術(shù)上被設(shè)立用于實(shí)施按本發(fā)明的方法。
[0024] 以軟件的形式來(lái)實(shí)施所述方法也是有利的,因?yàn)檫@一點(diǎn)引起的成本特別低,尤其 如果將執(zhí)行用的控制儀還用于其它任務(wù)并且因此本來(lái)就存在。合適的、用于提供所述計(jì)算 機(jī)程序的數(shù)據(jù)載體尤其是光盤(pán)、硬盤(pán)、閃存盤(pán)、EEPROMs、⑶-ROMs、DVDs以及類(lèi)似更多的數(shù)據(jù) 載體。也可以通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)(英特網(wǎng)、局域網(wǎng)等等)來(lái)下載程序。
[0025] 本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)和設(shè)計(jì)方案從說(shuō)明書(shū)和附圖中獲得。
[0026] 不言而喻,前面所提到的以及下面還要解釋的特征不僅能夠在相應(yīng)所說(shuō)明的組合 中使用,而且也能夠在其它的組合中或者單獨(dú)地使用,而不離開(kāi)本發(fā)明的范圍。
【附圖說(shuō)明】
[0027] 本發(fā)明借助于一種實(shí)施例在附圖中示意性地示出并且下面參照附圖進(jìn)行詳細(xì)描 述。
[0028] 圖1是以示意性的流程圖的形式示出的、按照本發(fā)明的一種實(shí)施方式的方法;并 且 圖2是以使用壽命圖表的形式示出的、按照本發(fā)明的一種實(shí)施方式的方法。
【具體實(shí)施方式】
[0029] 圖1以示意性的流程圖的形式示出了按照本發(fā)明的一種特別優(yōu)選的實(shí)施方式的 方法。所述方法在總體上用10來(lái)表示。
[0030] 所述方法在方法步驟11中開(kāi)始確定損耗功率。原則上所有從現(xiàn)有技術(shù)中知道的 方法適合于確定所述損耗功率。
[0031] 在步驟12中繼續(xù)所述方法,在該步驟12中確定,所使用的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)是否在其冷 卻介質(zhì)(比如在散熱體上或者在冷卻水中)具有溫度傳感器。在實(shí)際上在機(jī)動(dòng)車(chē)中所實(shí)施的 方法10中這一點(diǎn)為人所知,因而可以放棄這個(gè)判斷步驟12。
[0032] 如果設(shè)置了相應(yīng)的溫度傳感器,那就可以借助于卷積方法在步驟13a中確定, 所述卷積方法比如可以在參數(shù)評(píng)估方法中包括損耗功率的、具有預(yù)熱曲線的在線卷積 或者對(duì)于Rth-Cth-參數(shù)的離線計(jì)算。而如果不存在相應(yīng)的溫度傳感器,則借助于觀測(cè)模 型在步驟13b中確定相應(yīng)的溫度曲線。所確定的溫度曲線在步驟14中可供使用。在 步驟15中比如通過(guò)熟知的、對(duì)步驟15來(lái)說(shuō)以合適的方法經(jīng)過(guò)適應(yīng)處理的計(jì)數(shù)方法從 所述溫度曲線中確定溫度升程。在此比如可以涉及一種在線-適應(yīng)處理的4點(diǎn)雨流法 (4-Punkt-RainfIow-Verfahren)〇
[0033] 在步驟16中,從所求得的溫度升程中求得所述半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)的損傷參數(shù)或者實(shí)際 負(fù)荷。在步驟17中將所述實(shí)際負(fù)荷與所解釋的使用壽命-負(fù)荷關(guān)系、比如使用壽命特性曲 線進(jìn)行比較。
[0034] 在步驟18中確定,是否根據(jù)所述比較情況所述實(shí)際負(fù)荷以比預(yù)先給定的公差值 大的幅度超過(guò)來(lái)自所述使用壽命-負(fù)荷關(guān)系的額定負(fù)荷份額。如果是這種情況,那就在步 驟19a中也就是以降低所述至少一個(gè)影響負(fù)荷的因數(shù)的形式或者以所解釋的調(diào)低措施的 形式來(lái)對(duì)運(yùn)行策略進(jìn)行調(diào)整。而如果所述實(shí)際負(fù)荷沒(méi)有或者至少?zèng)]有以比所述預(yù)先給定的 公差值大的幅度超過(guò)在所述至少一個(gè)時(shí)刻從已知的使用壽命-負(fù)荷關(guān)系中推導(dǎo)出來(lái)的額 定負(fù)荷份額,則保持既存的運(yùn)行策略(步驟19b)。有利地在所述機(jī)動(dòng)車(chē)運(yùn)行時(shí)多次重復(fù)所述 方法10。
[0035] 在圖2中借助于使用壽命圖表20來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明所述按本發(fā)明的方法。在所述使 用壽命圖表20中,在橫坐標(biāo)上繪示出時(shí)間t并且在縱坐標(biāo)上繪示出負(fù)荷D。在所述使用壽 命圖表20中示出了負(fù)荷特性曲線21,所述負(fù)荷特性曲線如多次解釋的那樣表明在這里用 22來(lái)表示的額定使用壽命與在這里用23來(lái)表示的額定負(fù)荷之間的使用壽命-負(fù)荷關(guān)系。 對(duì)于所述額定使用壽命22來(lái)說(shuō),達(dá)到了相應(yīng)的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)的、最大允許的或者所規(guī)定的負(fù) 荷。在圖2的所示出的實(shí)施例中,所述負(fù)荷特性曲線21在所述最大的使用壽命(額定使用壽 命22)和所述最大的負(fù)荷(額定負(fù)荷23)與相應(yīng)的零點(diǎn)0之間描繪了一條線性的曲線。但 是,比如也可以以其它的、能夠在數(shù)學(xué)上描繪的函數(shù)來(lái)表明負(fù)荷特性曲線。
[0036] 所述使用壽命圖表20示出了三個(gè)不同的時(shí)刻24、25和26。實(shí)際上的負(fù)荷曲線(實(shí) 際負(fù)荷曲線)用27來(lái)表明。
[0037] 在時(shí)刻24,比如可以通過(guò)求得實(shí)際負(fù)荷的方式來(lái)確定,相應(yīng)的、在這里用24'來(lái)表 示的負(fù)荷值高于所述負(fù)荷特性曲線21。如果繼續(xù)用相應(yīng)的負(fù)荷來(lái)運(yùn)行所述機(jī)動(dòng)車(chē)或者相應(yīng) 的機(jī)動(dòng)車(chē)的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān),則會(huì)預(yù)料到,所述半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)的實(shí)際上的使用壽命達(dá)不到所述額 定使用壽命22。因此,要采取所述已經(jīng)多次解釋的調(diào)低措施。
[0038] 如果隨后在第二時(shí)刻25重新確定所述半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)的實(shí)際負(fù)荷-相應(yīng)的點(diǎn)在這里 用25'來(lái)表示_,則可以確定,這個(gè)點(diǎn)現(xiàn)在更加接近于所述使用壽命特性曲線。但是,在所述 時(shí)刻25,沒(méi)有以進(jìn)一步的調(diào)低的形式來(lái)改變所述運(yùn)行策略,因?yàn)樵诔霈F(xiàn)進(jìn)一步的負(fù)荷時(shí)能 夠用所述相應(yīng)的影響負(fù)荷的、已經(jīng)引起點(diǎn)24'與25'之間的曲線的因數(shù)實(shí)現(xiàn)足夠的使用壽 命,也就是達(dá)到所述額定使用壽命。
[0039] 在所示出的實(shí)施例中,從時(shí)刻0到時(shí)刻25相應(yīng)的車(chē)輛由第一駕駛來(lái)操作。這個(gè)駕 駛員以過(guò)高的方式向所述半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)加荷。在時(shí)刻25更換駕駛員?,F(xiàn)在操作所述車(chē)輛的 第二駕駛員以平均水準(zhǔn)以下的方式來(lái)給所述半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)加荷。由此,在沒(méi)有進(jìn)一步改變所 述運(yùn)行策略的情況下在時(shí)刻26'出現(xiàn)低于使用壽命特性曲線21的情況。由于這種低于使 用壽命特性曲線21的情況,而可以重又取消以前進(jìn)行的、對(duì)于所述影響負(fù)荷的因數(shù)的調(diào)低 處理。
[0040] 如開(kāi)頭所提到的那樣,在本發(fā)明的實(shí)施方式中建議進(jìn)行調(diào)整,所述調(diào)整能夠特別 有利地用在車(chē)輛運(yùn)行中并且能夠滿足開(kāi)頭所提到的要求(精確地描繪瞬態(tài)的過(guò)程,在不知 道冷卻介質(zhì)的溫度并且沒(méi)有保存溫度升程的情況下進(jìn)行計(jì)算,提早識(shí)別過(guò)量的負(fù)荷,在沒(méi) 有預(yù)防性的保養(yǎng)措施的情況下達(dá)到所述額定使用壽命)。下面對(duì)這些調(diào)整進(jìn)行解釋。
[0041] 對(duì)于瞬態(tài)的過(guò)程的精確的描繪,如開(kāi)頭所解釋的那樣,對(duì)于在車(chē)輛運(yùn)行中的使用 來(lái)說(shuō)特別有利。
[0042] 與運(yùn)行時(shí)間相比,僅僅在較短的時(shí)間里尤其進(jìn)行能量回收及增壓過(guò)程、也就是影 響負(fù)荷的因數(shù)。因此,很少達(dá)到在熱方面起振的狀態(tài)。為了盡管如此也能夠保證精確的 計(jì)算,作為熱電阻的補(bǔ)充也必須精確地模仿熱容量。為此比如可以使用Cauer模型或者 Foster 模型(比如試參照 AN2008-03 :熱等效電路圖(Thermische ErsatzschaltbiIder), 英飛凌科技股份有限公司(Infineon Technologies AG) 2008,圖1和2)。由此可以在計(jì) 算阻擋層溫度時(shí)避免過(guò)大的誤差。通過(guò)所述損傷模型的非線性(處于k=5的范圍內(nèi)的沃勒 (W0hler)疲勞曲線的斜率),同樣可以在確定所耗用的使用壽命(也就是實(shí)際負(fù)荷)時(shí)減少 較大的誤差。
[0043] 事實(shí)已經(jīng)表明,純粹的Rth-模型比如與(在物理上正確的)熱的Cauer模型相比明 顯地過(guò)高估計(jì)所述溫度升程。這一點(diǎn)應(yīng)該歸因于:在所述純粹的Rth-模型中忽略,所述熱質(zhì) 量?jī)H僅緩慢地變熱。由此可能不必較早地采取調(diào)低措施。
[0044] 出于相同的原因,為了求得所述熱模型,有利地使用所述卷積方法,所述卷積方法