[发明专利]用于调整电换向式电机的转子位置的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于调整电换向式电机、特别是无刷直流电机的转子位置的方法，在该方法中，在确定了转子的位置之后，通过事件控制式换向来控制电机的相。

背景技术

在本发明的意义上，“事件控制式”指的是检测一个事件（例如霍尔-中断或者确定的角度）并且基于检测到的事件（优选通过控制软件）进行换向。一个事件控制式换向的实例时“锁死换向”。

例如在离合器致动器中采用的电换向式电机需要被以高分辨率调整该电机的转子位置。为此可执行矢量调整。所述矢量调整或者磁场定向调整可包括一个基于安装在下面的电流调整器的转速调整器。在此，能够以高频的时间光栅测量所述电机的至少两个相位的相电流，由所述相电流确定转子的另外的通电。这种矢量调整在控制单元中导致非常高的计算耗费。

在锁死换向（其作为事件控制式换向的一个实例）的情况下，所述电机的三个交流线圈中的两个总是被通电，在应用该锁死换向的情况下，转子位置的分辨率只能根据该电机的极对数量来调节。此外，锁死换向的缺点是，它们会导致不连续的、具有强烈振幅的力矩变化。

发明内容

因此本发明的任务在于，提供一种用于调整电换向式电机的方法，在该方法中，该电机的转子被以至少1°的高精度精确地调整，尽管具有用于矢量调整的电机控制装置的分析处理单元的负荷大大降低。

根据本发明，所述任务通过以下方式实现，为了高精度地调节转子的位置，将电机的相的控制从事件控制式换向转换到时间控制式换向。在此，总是在确定的时间点（时间-中断）进行换向，所述时间点例如可取决于电机的确定的拓扑结构。其具有的优点是，在时间控制式换向期间以固定的或者可匹配的时间光栅进行用于触发换向的过程中断。在本发明的上下文中，“时间光栅”指的是周期性反复并且具有相同时间步长的软件中断。“固定的（地）”在此指的是所述软件中断在较长的时间间隔或整个寿命上保持不变。“可匹配的”指的是在一定的时间之后和/或根据预先设定的条件（例如转速极限）进行一个改变。此外，通过时间控制式换向可非常精确并且相位精密地调节转子的位置，这导致转子位置的非常精确的调整。时间控制式换向的一个实例是正弦换向。

有利的是，时间控制式换向以固定地预给定的时间间隔进行，其中，根据求得的电机转子位置从一个表格中读出用于所述电机的相的控制值。通过以表格的方式配置用于给所述电机的三个相进一步通电的控制值使得非常精确地进行转子位置的调整，因为转子位置的每个还非常小的改变可在所述表格中用精确的控制值覆盖。此外，分析处理单元的运算能力降低，由此大大限制了具有电机控制任务的分析处理单元的负荷。

在一个构型中，通过加上或减去相对于当前确定的转子位置的偏差，通过从所述表格中读出的用于所述电机的单个相的配属控制值引起场削弱。当定子场相对于转子的旋转场不处于90°的角度时总是进行场削弱。通过改变所述表格的输入值，由分析处理单元读出改变后的控制值，利用所述控制值控制所述电机并且由此得出场削弱。由此实现了电机的改善的转速增益。所述场削弱不仅可以在时间控制式换向而且也可以在事件控制式换向、例如锁死换向时实施。

在一个进一步方案中，所述事件控制式换向、例如锁死换向通过一个过程中断触发，所述过程中断根据转子的位置、特别是根据预给定的角度改变触发。由此，由所述转子的位置确定锁死换向的时间点，而时间控制式换向总是在一个固定的时间窗期满之后进行。

在一个变型方案中，一个确定所述转子的位置的传感器检测所述转子的绝对角度，所述绝对角度通过一个产生至少两个矩形信号的增量式接口传送给一个分析处理单元，所述分析处理单元对由所述增量式接口产生的至少两个矩形信号的边沿进行计数并且据此求得所述电机的转子的位置，其中，在被计数的边沿的确定的数量之后触发所述过程中断。通过使用高分辨率的传感装置（例如在使用绝对值探测器时就是这种情况），可以非常精确地确定电机的转子位置，这是用于1度精度地调整转子的出发点。

有利的是，在预给定数量的过程中断之后进行一个校正中断，所述校正中断在比所述过程中断少的边沿数量之后被触发。该校正是必要的，因为必须在控制信号的确定的电角度之后产生过程中断。在换算为机械角距时出现非整数的值，因此必须实施一个校正中断。