[發明專利]電流控制的無刷馬達中的無傳感器的BEMF測量

有效

• 申請號: 201510276771.8
• 申請日: 2015-05-27
• 公開（公告）號: CN105227011B
• 公開（公告）日: 2019-09-17
• 發明（設計）人: C.施特格
• 申請（專利權）人: 大陸汽車有限公司
• 主分類號: H02P6/182
• 分類號: H02P6/182
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李晨;宣力偉

本發明涉及電流控制的無刷馬達中的無傳感器的BEMF測量，更具體地涉及一種基于與電子切換驅動機構的反電動勢（V_BEMF）大體上呈線性關系的參數（BEMF）來確定所述電子切換驅動機構中的儲備轉矩的方法，所述電子切換驅動機構特別是用于前照燈光束調整系統的脈沖馬達，其特征在于，為了確定與所述反電動勢（V_BEMF）相關的參數（BEMF），而確定與變化間隔（Δt）相關的驅動電流（I）中的變化（Δi）。

技術領域

本發明涉及一種基于與電子切換驅動機構的反電動勢大體上呈線性關系的參數來確定所述電子切換驅動機構中的儲備轉矩的方法，所述電子切換驅動機構特別是用于前照燈光束調整系統的脈沖馬達。

背景技術

在各種實施例的形態中，基于現有技術，電子切換的驅動機構，也稱為“無刷DC馬達”或“BLDC”是已知的；該類型的驅動機構（例如作為脈沖馬達）在汽車工業中被用于各種應用，例如用于前照燈光束調整系統中。

該類型的脈沖馬達描述于例如DE 10 2012 104 541 A1中。該脈沖馬達包括第一導電核芯和第二導電核芯，所述第一導電核芯的端部相對于彼此而間隔，所述第二導電核芯的端部也相互間隔。這些導電核芯通常構造成“C”字形狀，并且被布置在彼此呈直角的位置，使得第一核芯的端部與第二核芯的端部相鄰。這兩個導電核芯都是由磁性材料構成，以便傳導磁場。該脈沖馬達還包括被布置在核芯端部之間的永久磁體。該永久磁體被安裝在可旋轉的轉子軸上。另外，第一感應線圈纏繞在至少一部分的第一導電核芯的周圍，第二感應線圈纏繞在至少一部分的第二導電核芯的周圍。第一感應線圈具備第一組的供電導線，第二感應線圈具備第二組的供電導線。第一和第二供電導線電性連接到可編程控制系統，該控制系統電性連接到電源以便將電流提供至第一和第二感應線圈。因此，可將第一和第二導電核芯磁化。在運行中，控制電路選擇性地將電壓輸送至第一和第二供電導線，使得電流分別在第一和第二感應線圈中流動。在電流發生變化的情況下，在相關的感應線圈中產生磁場。然后，磁場經過所連接的導電核芯被引導朝向永久磁體。如果磁化的導電核芯的磁場與永久磁體的磁場不對準，那么永久磁體將圍繞轉子軸的軸線而旋轉。因此，為了維持永久磁體的旋轉，而通過施加一系列電流信號來改變第一和第二感應線圈的磁場。通過調整施加給第一和第二供電導線的電壓或電流的幅值并且通過對電壓或電流進行同步調整，可以控制旋轉速度。

還已知一種用于檢測脈沖馬達的失速狀態的方法，例如從DE 10 2012 104 541A1中，其中測量感應線圈的“反電動勢”（或“反EMF”）。在控制系統激勵感應線圈中的一個感應線圈并將另一感應線圈去激勵的情況下，永久磁體的旋轉在去激勵線圈中引起電壓。該電壓是反EMF，并且可以由控制系統進行測量。反EMF的較大讀數表明永久磁體正在旋轉，因此表明脈沖馬達不處于失速狀態。相反地，反EMF的較低讀數表明永久磁體是靜止的，因此表明脈沖馬達處于失速狀態。在用于判斷脈沖馬達是否處于失速狀態的方法中，使脈沖馬達在一個方向上旋轉直到它到達限制止動件，在此期間由控制系統監測反EMF。一旦反EMF下降至低于預定的閾值，控制系統則使脈沖馬達在另一個方向上方向旋轉同時再次監測反EMF，直到達到第二限制止動件，在該處反EMF再次下降至低于預定的閾值。此參考步驟通常被描述為“參考運行（reference run）”。

該方法是特別不利的，其在于在臨界范圍內反EMF中的改變較小，因此該已知方法僅允許以受限的精度來實現最大轉矩的評估。其不利之處還在于：用于失速檢測的閾值取決于負荷。還觀察到由于馬達中的振動，反EMF仍然會超過閾值，因此不能可靠地預計失速狀態。

在汽車工業中，上述類型的脈沖馬達被用于例如前照燈光束調整系統。可觀察到可獲得的前照燈的發光強度一代比一代增加。

因此，必須確保前照燈不停留在將使迎面駛來的車輛炫目的位置，由于車輛數量增加，其密度繼續增加。使迎面駛來的車輛炫目會增加發生事故的危險。