[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

本公開的各種實施例提供了定義和識別旋轉元件（104）的絕對機械參考位置的系統（100），該系統包括：徑向環磁體（106），其包括多個極對，安裝到旋轉元件（104）；第一磁性傳感器（102），其接近徑向環磁體（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），其接近徑向環磁體（106）以檢測極對中的每個的通過；以及控制模塊（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。第一組特征值被存儲在存儲器單元（112）中。

技術領域

本公開涉及用于定義和識別旋轉元件的絕對機械參考位置的裝置和方法。

背景技術

根據專利號US6522130的現有技術，用于感測轉子位置并在電動馬達中在寬范圍的速度下檢測旋轉速度的廉價且精確的裝置包括感測環磁體和兩個模擬霍耳效應傳感器。感測環以交替的北-南方式被磁化且具有對應于多個馬達磁場極的多個極。霍耳效應傳感器被放置成使得它們測量與感測環相切的磁通量。

附圖說明

參考以下附圖描述本公開的實施例，

圖1圖示根據本公開的實施例的定義和識別旋轉元件的絕對機械參考位置的系統的側視圖，

圖2圖示根據本公開的實施例的用于定義和識別旋轉元件的絕對機械參考位置的系統的俯視圖，

圖3圖示根據本公開的實施例的用于定義旋轉元件的絕對機械參考位置的流程圖，以及

圖4圖示根據本公開的實施例的識別旋轉元件的絕對機械參考位置的流程圖。

具體實施方式

圖1圖示根據本公開的實施例的定義和識別旋轉元件的絕對機械參考位置的系統的側視圖。系統100包括安裝到旋轉元件104的環磁體106。環磁體106包括多個極對并且是徑向環磁體106。第一磁性傳感器102被設置成接近環磁體106以檢測旋轉元件104的角度位置。同樣地，至少一個第二磁性傳感器108被設置成接近環磁體106以檢測所述多個極對中的每個的通過。系統100還包括控制模塊110，其適于基于第一磁性傳感器102和第二磁性傳感器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，由此來定義絕對機械參考位置。第一組特征值被存儲在存儲器單元112中。控制模塊110還適于基于第一磁性傳感器102和第二磁性傳感器108的響應來計算第二組特征值。而且控制模塊110還適于將第二組特征值與第一組特征值進行比較，并且識別環磁體106的所述多個極對中的每個。

根據本公開的實施例，環磁體106包括以圓形形式設置的多個磁體。替代性地，使用包括以圓形形式設置的多個磁體的磁性環。所述多個磁體還以交替的北極和南極而設置。在環磁體106中的所述多個極沿軸向或徑向方向被磁化。根據本公開的實施例，環磁體106安裝到電動機器的轉子，并且其中環磁體106的極對的數量等于電動機器的場磁體中的極對的數量。

根據本公開的又一實施例，第一磁性傳感器102和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）、霍爾效應等等。

根據本公開的實施例，第一磁性傳感器102和第二磁性傳感器108還選自包括模擬傳感器和數字傳感器的組。模擬傳感器提供正弦和余弦信號，該信號被用于確定旋轉元件104的電或機械位置信息。另一方面，數字傳感器提供脈沖，該脈沖被用于檢測所述多個極對中的每個的通過。