[發明專利]定義和識別旋轉元件的絕對機械位置的裝置和方法

有效

• 申請號: 201580055392.4
• 申請日: 2015-09-21
• 公開（公告）號: CN106796123B
• 公開（公告）日: 2019-04-02
• 發明（設計）人: Z.埃爾施克;A.莫亞納哈利施瓦薩墨菲;S.墨菲普塔斯瓦馬伊亞
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司;羅伯特·博世工程和商業方案有限公司
• 主分類號: G01D5/244
• 分類號: G01D5/244;G01D5/249
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 張雨;鄧雪萌

1.一種定義和識別旋轉元件（104）的絕對機械參考位置的系統（100），所述系統包括：

徑向環磁體（106），其包括多個極對，安裝到所述旋轉元件（104）；

第一磁性傳感器（102），其接近所述徑向環磁體（106）以檢測所述旋轉元件（104）的角度位置；

至少一個第二磁性傳感器（108），其接近所述徑向環磁體（106）以檢測所述極對中的每個的通過，所述第一磁性傳感器（102）和所述至少一個第二磁性傳感器（108）感測所述徑向環磁體（106）的不同極對；

控制模塊（110），其適于基于所述第一磁性傳感器（102）和所述第二磁性傳感器（108）的響應來計算針對所述多個極對中的每個的唯一的第一組特征值，由此來定義所述絕對機械位置；所述第一組特征值被存儲在存儲器單元（112）中；所述控制模塊（110）還適于基于所述第一磁性傳感器（102）和所述第二磁性傳感器（108）的響應來計算第二組特征值；并且所述控制模塊（110）還適于將所述第二組特征值與所述第一組特征值進行比較，并且識別所述多個極對中的每個。

2.根據權利要求1所述的系統（100），其中所述環磁體（106）安裝到電動機器的轉子，并且其中所述環磁體（106）的極對的數量等于所述電動機器的場磁體中的極對的數量。

3.根據權利要求1所述的系統（100），其中所述第一磁性傳感器（102）和所述至少一個第二磁性傳感器（108）選自表示至少一個如下性質的傳感器的組，所述性質包括：各向異性磁阻（AMR）、巨磁阻（GMR）、穿隧磁阻（TMR）、超巨磁阻（CMR）、異常磁阻（EMR）和霍爾效應。

4.一種定義和識別旋轉元件（104）的絕對機械參考位置的裝置，所述旋轉元件（104）安裝有包括多個極對的環磁體（106），并且至少兩個磁性傳感器（102、108）被設置成接近所述環磁體（106），所述裝置包括：

控制模塊（110），其適于基于所述至少兩個磁性傳感器（102、108）的響應來計算針對所述多個極對中的每個的唯一的第一組特征值，由此來定義所述絕對機械位置；所述第一組特征值被存儲在存儲器單元（112）中；所述控制模塊（110）還適于基于所述至少兩個磁性傳感器（102、108）的響應來計算第二組特征值；并且所述控制模塊（110）還適于將所述第二組特征值與所述第一組特征值進行比較，并且識別所述多個極對中的每個。

5.根據權利要求4所述的裝置，其中所述特征值對應于由第一磁性傳感器（102）和第二磁性傳感器（108）同時測量的兩個不同極對的弧長的比，并且其中基于所述極對中的每個橫越所述第一磁性傳感器（102）和所述第二磁性傳感器（108）所用的時間來評估所述弧長。

6.根據權利要求4所述的裝置，其中在定義所述旋轉元件（104）的所述絕對機械參考位置期間，針對所述多個極對中的任意一個的第一磁性傳感器（102）的第一響應信號被看作是針對第一極對的響應；并且其中所述第一極對被分配第一唯一特征值，然后對隨后的極對進行分配。

7.一種用于定義旋轉元件（104）的絕對機械參考位置的方法，所述旋轉元件（104）安裝有包括多個極對的環磁體（106），并且至少兩個磁性傳感器（102、108）與所述環磁體（106）相關聯地被設置，所述方法包括以下步驟：

通過動力源來旋轉所述旋轉元件（104）；

通過所述至少第一磁性傳感器（102）和第二磁性傳感器（108）測量針對所述環磁體（106）的所述極對中的每個的運行時間響應；其中由所述第一磁性傳感器（102）測量的第一響應被看作用于第一極對；以及

基于針對所述極對中的每個的所述第一磁性傳感器（102）和所述第二磁性傳感器（108）的響應來計算第一組特征值。