[发明专利]用于启动汽车辅助组件驱动电机的方法和汽车辅助组件驱动电机

说明书

本发明涉及一种用于启动(101，102)电子换向的、无电刷的汽车辅助组件驱动电机(1)的方法，该汽车辅助组件驱动电机具有带有至少一个定子线圈(21)的电机定子(2)和永磁的电机转子(3)，其中，能够借助控制电子器件(4)和功率电子器件(41)以预定的线圈电压(200)和预定的恒定的启动旋转频率(300)给定子线圈(21)通电，以产生用于驱动电机转子(3)的旋转磁场，所述方法具有以下步骤：‑以相应于起始值(201)的线圈电压(200)给定子线圈(21)通电(520)，‑逐步提高(521)线圈电压(200)和，‑监视(540)流过功率电子器件(41)的电流(400)，其中。‑在检测(541)到下降了最小值(400a)的电流下降(403)的情况下进行如下：‑结束逐步提高(521)和，‑将在结束时施加在定子线圈(21)上的启动电压值(202)提高了预定的安全值(200b)而一次性地安全提高(522)到第一运行电压值(203)，在该第一运行电压值下电机转子(3)能够在不受调节的运行下被驱动。

技术领域

本发明涉及一种用于启动电子换向的、无电刷的汽车辅助组件驱动电机(驱动电机)、特别是流体泵的直流电机的方法。此外，本发明涉及一种具有用于启动汽车辅助组件驱动电机的装置的汽车辅助组件驱动电机。

背景技术

汽车辅助组件驱动电机，特别是BLDC电机或EC电机是充分已知的。这样的驱动电机通常包括具有至少一个定子线圈的电机定子和具有至少一个永久磁体的或永磁的电机转子，其中，定子线圈能借助控制电子器件和功率电子器件以预定的线圈电压和预定的恒定的启动旋转频率通电，以产生用于驱动电机转子的旋转励磁场或旋转磁场。通过以特定模式给定子线圈或多个定子线圈通电，可以例如由多相的和/或多股的以星形电路或三角电路构造的线圈系统产生旋转磁场，通过其可以“带动”或驱动永磁的电机转子。线圈的该有针对性的通电或线圈电压的换向通过有针对性地切换功率半导体进行。

在此，线圈电压应当被理解为电压脉冲或有效电压，其通过例如以几kHz的频率按照占空因数对直流供电电压进行时钟控制(Taktung)而产生。占空因数在此说明了周期性控制的接通时间或控制脉冲与周期持续时间的比率，并且由此确定能够通过这种方式施加到定子线圈的有效电压。时钟控制借助控制电子器件和/或功率电子器件进行。由此，为了按照脉宽调制以可变功率来控制驱动电机，控制电子器件可以以特定的占空因数控制功率电子器件。例如控制以22/250的起始占空因数开始，这相应于供电电压的大约10％。由此，例如12伏特的直流供电电压可以被时钟控制为施加到线圈的低得多的有效电压，也就是1.2伏特。最大线圈电压可以通过由功率电子器件将直流供电电压未时钟控制地传输到定子线圈来实现。

为了启动或起动驱动电机，需要将旋转磁场调谐到电机转子的位置或运动。为此可以要么借助传感器地要么无传感器地，例如通过在定子线圈中反向感应出的电压来确定转子位置。但是这样的测量通常在电机转子静止或速度极低的情况下由于反向感应出的信号极小而失效，如其在启动汽车辅助组件驱动电机时出现的那样。因此，对于转子位置的识别，通常需要最大转子转速的大约10％的最小转速。

因此在已知的方法中为了启动这样的驱动电机，至少直至最小转速，以规定的、通常极高的起始电压值给定子线圈通电，以便在所有可能的情况下确保电机转子的启动。特别是关于会影响转子启动的边界条件，如温度、负载或摩擦，对于起动过程预先给定这种高的线圈电压，从而产生大的磁力场，使得仅当存在电机转子的机械闭锁时，电机转子不会启动。在所有其它情况下电机转子都会启动。

众所周知，在电机转子启动之后，定子线圈一直不受调节地或“盲目地”根据刚性的模式方案或以定义的旋转频率来控制，直至电机转子达到最小转速，并且可以测量在线圈中反向感应出的信号，以进行转子位置识别，并且由此能够无传感器地采集转子位置。从该时间点起，可以切换到受调节的换向运行。

因此，在电机转子从静止转变为旋转的第一起动阶段和电机转子达到最小转速并且驱动电机由此可以转入受调节的运行的第二起动阶段之间进行区分。本发明仅涉及上面提到的第一起动阶段。