[发明专利]用于无传感器式地获知电机的转子位置的方法和装置

说明书

本发明涉及一种用于获知旋转的、多相的、电子换向的电机（2）的转子位置的方法，其中所述电机（2）具有多个相导线（3），所述相导线通过相接头能通电，所述方法包括以下步骤：确定（S1、S2）所述电机（2）的相接头上的相电压和相电流；‑从所确定的相电压和相电流中获知（S6）所述电机（2）的相接头上的感应电压；并且‑以固定于定子的笛卡尔坐标系为参照提供所述感应电压的、通过所述感应电压而确定的电压向量；其特征在于，使所述感应电压的以固定于定子的笛卡尔坐标系为参照而提供的电压向量的空间向量角计算式地以所述转子位置的估计值为幅度旋转（S7）；对旋转的电压向量进行低通滤波（S8）；并且在所述感应电压的经低通滤波的、旋转过的电压向量（Uind_TPdq*）的角位置的基础上来为接下来的计算周期确定所述转子位置的估计值。

技术领域

本发明涉及电子换向的电机，对于所述电子换向的电机而言借助于对感应电压的确定来无传感器式地检测转子的转子位置。特别地，本发明涉及一种用于无传感器式地确定转子位置的方法。

背景技术

为了使电机进行电子换向，有必要确定转子的转子位置（对于旋转的机器而言是转动件的转动件位置），以便从中获知有待施加的转动场或者场向量的当前的方向和强度。除了大量的、用于基于传感器地检测转子位置的方法之外，还越来越多地使用一些方法，在这些方法中在已知的电参量、例如相电压和相电流的基础上确定转子位置。

这些方法之一被称为反电动势法（Back-EMF-Verfahren），用该反电动势法从在电机的相位之一内的感应电压中获知转子位置。在此将所确定的转子位置分配给所述感应电压的过零点的位置。因为为了测量所述感应电压而有必要无电流地切换相应的相接头，其中应该在所述相应的相接头上测量所述感应电压，所以在使用所述反电动势法时在对于合适的用于电子换向的通电模式的选择方面存在着限制。此外，借助于所述反电动势法通常仅仅在这样的电机中才能精确地进行转子位置确定，对于这样的电机而言所述感应电压描绘了近似正弦形的曲线变化并且相电压根据逆变器的类型不是通过逆变器来提供，因为对于逆变器而言不能无电流地切换相接头。

为了测量所述感应电压，通常根据预先给定的脉宽调制来设置通电模式的中断形式的消隐期。在消隐期期间无电流地切换相关的相位，在该相位中预料到所述感应电压的过零点，并且实施对于所述感应电压的大小或者梯度的测量，以便在消隐期期间确定所述感应电压的过零点的时刻。

但是，消隐期的设置与在电机的运行中产生的增大的噪声相关联。用反电动势法通常不可以进行例如对于噪声特性而言有利的持久的电压预先规定（无消隐期）。所述感应电压的曲线变化偏离纯粹正弦的曲线变化的程度越大，所熟知的、用于无传感器式地运行正弦形的机器的方法的质量、例如无传感器的场导向的调节的质量就越下降。

此外，可以设置一种用于获知旋转的、多相的、电子换向的电机的转子位置的方法，所述电机具有多个相绕组，所述相绕组通过相接头能通电。在此确定所述电机的相接头上的相电压和相电流，并且从所确定的相电压和电流中获知所述电机的相接头上的感应电压。以固定于定子的笛卡尔坐标系为参照提供所述感应电压的、通过所述感应电压而确定的电压向量，并且作为所述感应电压的以固定于定子的笛卡尔坐标系为参照而提供的电压向量的空间向量角来获知所述转子位置。

发明内容

因此，本发明的任务是，提供一种方法和一种装置，用所述方法和所述装置即使在电压为非正弦形的情况下也可以以简单的方式来无传感器式地获知所述转子位置。

该任务通过根据本发明的用于无传感器式地获知转子位置的方法以及通过根据本发明的装置、发动机系统和计算机程序产品来解决。