[發明專利]用于確定電動機的轉子的位置的方法和電路裝置

有效

• 申請號: 201780071987.8
• 申請日: 2017-11-21
• 公開（公告）號: CN109983690B
• 公開（公告）日: 2023-07-14
• 發明（設計）人: 安德烈亞斯·特爾克;克里斯蒂安·卡巴赫爾
• 申請（專利權）人: 舍弗勒技術股份兩合公司
• 主分類號: H02P6/185
• 分類號: H02P6/185
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 丁永凡;周濤

本發明涉及一種用于確定永久勵磁的無刷電動機的轉子的位置的方法，所述無刷電動機具有定子，所述定子具有多個尤其三個繞組相，其中所述繞組相借助電壓脈沖序列激勵，使得在所述繞組相中依次分別出現電流，所述電壓脈沖序列具有多個彼此跟隨的電壓脈沖，其中所述電壓脈沖選擇成，使得在所述電壓脈沖序列期間在全部繞組相中產生正電流和負電流，其中在每個電壓脈沖的持續時間期間借助共同的電流傳感器測量在相應的繞組相中出現的電流最大值，并且其中確定所述電壓脈沖序列的如下電壓脈沖，在所述電壓脈沖的持續時間期間曾測量到絕對值最大的電流最大值。

技術領域

本發明涉及一種用于確定凸輪軸調節器的轉子的位置或用于確定用于改變內燃機的壓縮比的設備的位置的方法。

背景技術

電動凸輪軸調節器具有永久勵磁的無刷電動機。這種電動機也稱作為無刷直流電機、BLDC電機(英語為brushless?DC?Motor)或EC電機(英語為electronically?commutatedmotor(電子換向電機))。這種電動機的轉子典型地具有一個或多個永磁體。在定子處通常設有多個繞組相，所述繞組相被操控成，使得所述繞組相產生轉動磁場，所述轉動磁場帶動永久勵磁的定子。為了操控這種電動機，通常使用變流器，經由所述變流器能夠設定定子的各個繞組相中的繞組電流。

為了能夠實現高效地操控繞組相，需要具有關于轉子的位置的認知。借助所述認知，繞組相的操控能夠根據轉子的位置進行。為了確定轉子位置，存在不同的方法。例如已知的是，經由磁性傳感器檢測轉子的磁通量并且從中推導出轉子的位置。替選地，能夠將光學傳感器用于檢測轉子位置。

此外，已知如下方法，在所述方法中，經由電流傳感器確定各個繞組相中的電流，所述電流傳感器設置在各個繞組相中。在具有三個繞組相的電動機中，因此需要三個電流傳感器。各個電流傳感器必須具有盡可能高的精度并且被相互校準，以便降低因各個電流傳感器的不同的測量性能造成的測量誤差。由此形成了一定的材料和校準耗費。

用于確定同步電機的轉子位置的方法從DE?198?38?227A1中得出。從文獻Sensorless?Smart-Start?BLDC?PWM?Motor?Controller(1997年4月16日的公司文獻MicroLinear?ML?4428)中得出一種用于運行電動機的方法，所述電動機沒有霍爾傳感器也行并且借助于Back-EMF(反電動勢)在運行中確定轉子位置。僅在啟動運行時利用PWM運行，以便將起動時間保持得盡可能短。如果達到BEMF運行或反EMK運行一次，那么不設計和不能執行變換到PWM模式中，使得系統必須重新起動。該方法不適合運行凸輪軸調節器或用于改變內燃機的壓縮比的設備，所述內燃機必須在大的時間間隔中在PWM運行中運行或者其中必須進行從BEMF運行變換到PWM運行，而不限制功能性。

發明內容

基于所述背景，本發明的目的是，能夠實現以降低的耗費確定轉子的位置。

為了實現所述目的，提出一種用于確定永久勵磁的無刷電動機的轉子的位置的方法，所述電動機具有定子，所述定子具有多個、尤其三個繞組相，其中這些繞組相借助電壓脈沖序列激勵，使得在繞組相中依次分別出現電流，所述電壓脈沖序列具有多個彼此跟隨的電壓脈沖，其中蘇搜狐電壓脈沖選擇成，使得在電壓脈沖序列期間在全部繞組相中產生正電流和負電流，其中在每個電壓脈沖的持續時間期間借助共同的電流傳感器測量在相應的繞組相中出現的電流最大值，并且其中確定電壓脈沖序列的如下電壓脈沖，在所述電壓脈沖的持續時間期間曾測量到絕對值上最大的電流最大值。

根據本發明，將共同的電流傳感器用于測量全部電流，這些電流在電壓脈沖序列的各個電壓脈沖期間在定子的不同的繞組相中出現。可能的測量誤差以相同的方式作用于全部繞組相的電流的測量。不需要多個電流傳感器的校準。為了確定轉子位置，僅測量在不同的電壓脈沖期間出現的電流最大值，使得降低測量誤差對確定轉子位置的影響。