[发明专利]电路布置以及用于运行该电路布置的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于电机的电路布置，并涉及用于运行该电路布置的方法以及装置。

背景技术

电机——例如电动机——被用在例如汽车工程领域中，其中，它们用在用于对预先设定的转向运动进行辅助的转向系统中。这种类型的电机能被设计为例如永磁无刷同步电机。

发明内容

本发明所基于的目的在于提供一种电路布置、方法以及对应的装置，其使得电机能够以可靠的方式运行。

该目的通过独立权利要求的特征实现。在从属权利要求中给出对本发明的有利优化。

根据第一实施形态，本发明的特点在于一种用于包含多个定子线圈的电机的电路布置。各个定子绕组至少包含第一绕组相（winding phase）和第二绕组相。电路布置至少包含各自具有多个半桥的预定的第一选择（selection）以及预定的第二选择。各个半桥具有第一开关元件和串联电气耦合到所述第一开关元件的第二开关元件。第一选择的相应的半桥的两个开关元件的公共连接点能各自电气耦合到相应的所关联定子绕组的第一绕组相的连接（connection）。在各自的情况下，不同的定子绕组与第一选择中的半桥相关联。第二选择的相应的半桥的两个开关元件的公共连接点能各自电气耦合到相应的所关联定子绕组的第二绕组相的连接。在各自的情况下，不同的定子绕组与第二选择的半桥相关联。这种类型的电路布置允许电机的可靠运行和相对较高的可用性。特别是，电机中典型地不再需要附加部件，例如，如果有故障时设置的星型继电器（star-point relays）。这使得简单且节省成本的电机成为可能。

电机被设计为例如永磁同步电机。相绕组的连接——半桥避开了这些连接——优选为在公共的电气星形点（star point）上彼此电气耦合。另外，被布置为电气并联的续流二极管典型地与半桥的各个开关元件相关联。半桥数量优选为与定子绕组数量相关联，取决于选择。不同的定子绕组优选为与相应的选择中的各个半桥相关联。

根据第二和第三实施形态，本发明的特点在于一种用于运行根据第一实施形态的电路布置的方法以及对应的装置，在该方法中，电路布置的至少一个预定特征变量被记录，根据至少一个所记录的特征变量，第一或第二选择的开关元件的错误（error）被检测。至少在电机转子旋转期间，由于错误导致的制动转矩作用在转子上。根据错误检测，相应的无错误选择的至少一个无错误开关元件以这样的方式被驱动：其导致预定的补偿电流以产生抵消制动转矩的相关联的反转矩的方式被供到相应的所关联绕组相。当存在错误时，这能防止电机转子旋转的堵塞。特别地，错误能导致电机运行为发电机，结果，典型地提供导致制动转矩的电流。特征变量能表达为例如电路布置的运行变量。相应的开关元件的驱动优选为代表这一开关元件的开通。

在第二和第三实施形态的有利优化中，电机的至少一个运行变量被确定。根据所述至少一个所确定的运行变量，所述至少一个无错误开关元件被驱动。这允许补偿电流被匹配到电机的当前运行状态。例如，将被驱动的无错误开关元件的数量和/或所述至少一个无错误开关元件的开通时间能够根据所述至少一个所确定的运行变量而被预先设定。

在第二和第三实施形态的有利优化中，转子的当前旋转速度和/或当前角位置和/或转子的旋转方向被确定为电机的至少一个运行变量。通过确定这些运行变量，特别有利的是，可以确定所述至少一个无错误开关元件的驱动。

在第二和第三实施形态的有利优化中，根据被检测到的错误，包含故障开关元件的选择的所有其余开关元件被调节为高阻抗开关状态。这能降低这一选择对于制动转矩的建立的进一步的影响。

在第二和第三实施形态的有利优化中，永久低阻抗开关状态被检测为开关元件的错误。优选为，这种错误有助于建立制动转矩。对这种错误的检测以及根据这一点的反转矩的提供能防止转子堵塞。

在第二和第三实施形态的有利优化中，半桥电压被记录为电路布置的预定特征变量。在各自的情况下，半桥电压与一个半桥相关联，并代表与相应的半桥的两个开关元件的公共连接点相关联的电压。这允许错误、特别是故障开关元件的永久低阻抗开关状态以特别可靠的方式被确定。

在第二和第三实施形态的有利优化中，补偿电流以这样的方式被预先确定：反转矩等于制动转矩。这允许转子继续转动。

附图说明

下面，参照附图详细阐释本发明的示例性实施例，其中：

图1示出了电路布置；以及

图2示出了流程图。

具体实施方式

贯穿附图，具有相同设计或功能的元件具有同样的参考标号。