[發明專利]電氣汽車輔助機組和用于對汽車輔助機組進行換向的方法

有效

• 申請號: 201580075301.3
• 申請日: 2015-02-10
• 公開（公告）號: CN107210692B
• 公開（公告）日: 2020-04-07
• 發明（設計）人: T.亨克
• 申請（專利權）人: 皮爾伯格泵技術有限責任公司
• 主分類號: H02P6/16
• 分類號: H02P6/16;H02P6/185;H02P6/15
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 郝俊梅

一種具有電子換向的驅動電機(16)的電氣汽車輔助機組(13)，其驅動電機的電機線圈(17)由電子換向裝置(14)供電，其中，換向裝置(14)具有控制單元(30)和由控制單元(30)控制的多個功率半導體(T₁?T₄)，在電機電流路徑(21)的沿線中布置有電機電流抽頭(23)，在電機供電期間與電機電流I_M成比例的電壓信號U_M降落在電機電流抽頭上，以及在電機電流抽頭(23)和控制單元(30)之間布置有高通濾波器(22)，其輸入信號是電壓信號U_M，并且其輸出信號是用于控制單元(30)的控制信號，通過所述控制信號在輸入峰信號(T)之后，在延遲(dt)之后觸發隨后的極性反轉(K)。

技術領域

本發明涉及一種具有電子換向的驅動電機的電氣汽車(Kfz)輔助機組以及用于對該驅動電機進行換向的方法。本發明特別是、但是不僅僅涉及汽車泵機組、特別是液體泵，并且在此特別是涉及所謂的水循環泵。

背景技術

為了對驅動電機進行電子換向，對換向進行控制的控制單元必須具有轉子位置信息，以便能夠在正確的時刻使得定子線圈的電力供應方向相應地逆轉。為了確定轉子位置信息，可以設置一個或更多個分立傳感器，例如對磁場作出反應的霍爾傳感器，其檢測永磁電機轉子或者分立傳感器磁體的通過磁場。

然而，由于成本原因，力求盡可能不設置分立傳感器。所謂的無傳感器轉子位置檢測可以通過如下方法來進行：在對電機的電力供應被強迫中斷時，對永磁轉子在定子線圈中感生的感應電壓、即所謂的EMK進行分析，并且根據感應電壓的時間曲線推斷轉子位置。然而，這種方法需要控制單元有相當大的計算能力。此外，這種方法僅在電感小的情況下適合，因為在電感大的情況下，電力供應中斷時間必須非常長，以便能夠觀察沒有疊加的EMK感應電壓。然而，特別是在用于較小的汽車輔助機組、例如水循環泵的驅動電機小的情況下，由于物理原因，大的電感尤其常見，從而這種方法不適合小的驅動電機。

發明內容

本發明要解決的技術問題是，提供一種簡單地構造并且在控制單元中需要小的計算開銷的具有電子換向的驅動電機的電氣汽車輔助機組以及其控制方法。

根據本發明，上述技術問題利用根據本發明的電氣汽車輔助機組來解決。

根據本發明的汽車輔助機組在電機電流路徑沿線具有電機電流抽頭，在對電機供電期間，與電機電流I_M成比例的電壓信號降落在電機電流抽頭上。電機電流抽頭可以在電流方向上布置在功率半導體前面，功率半導體由控制單元控制并且將供電電壓連接到電機線圈，但是替換地也可以布置在其后面。在電機電流抽頭上采集經由功率半導體流到電機線圈的全部電功率的等效值。作為導電地布置在電機電流抽頭和控制單元之間的電氣高通濾波器的輸入信號的電壓信號降落在電機電流抽頭上。通過高通濾波器，在數學的意義上對與電機電流I_M成比例的電壓信號U_M求微分，使得高通濾波器的輸出信號基本上以峰信號的形式顯示陡峭的電機電流沖程，而幾乎不或者完全不顯示平坦的電機電流沖程和直流電壓分量。

對于電機轉子旋轉期間的電機電流的時間曲線，在電機轉子每一次極轉移時，即在轉子極大約處于兩個定子齒之間中間的時刻，出現特殊情況。在該時刻，所涉及的定子線圈的感應電壓特別低，從而所涉及的定子線圈的電機電流由于反EMK小而急劇增大。電機電流的該急劇增大在高通濾波器輸出信號中作為大的峰信號輸出。

高通濾波器的輸出信號是用于控制單元的控制信號，在輸入峰信號之后，控制單元在固定或者可變的延遲dt之后觸發隨后的極性反轉，延遲dt也可以為零。因此，控制單元利用極轉移-峰信號在固定或者可變的延遲dt之后觸發隨后的極性反轉，延遲dt也可以為零。可以借助閾值輸入在沒有計算開銷的情況下將高通濾波器信號讀入到控制單元中。