[发明专利]确定旋转电机旋转方向的方法和设备、汽车和程序产品

说明书

本发明涉及一种用于确定旋转电机(100)的旋转方向的方法，具有步骤：对旋转电机施加零电压矢量(N1a,N1b)，确定旋转电机对所施加的零电压矢量的第一电流响应(Ia)，基于旋转电机的第一电流响应，确定旋转电机的转子位置以及假设旋转电机的临时旋转方向，基于转子位置以及所假设的临时旋转方向，开始旋转电机的控制操作，确定旋转电机对旋转电机的控制操作的第二电流响应(Ib1；Ib2)，以及基于旋转电机的第二电流响应，确定旋转电机的实际旋转方向。本发明还涉及一种设备(10)，其被构造为执行根据本发明的方法。此外，本发明涉及一种汽车(1000)，具有所述设备以及计算机程序产品(1)，用于按照根据本发明的方法调节和/或控制旋转电机。

技术领域

本发明涉及一种用于在没有单独的位置或者转速传感器的情况下确定用于汽车的旋转电机、特别是永磁激励同步电机的旋转方向的方法以及设备。

背景技术

在德国专利文献DE 103 11 028 A1中描述了，为了动态地控制永磁激励同步电机，通常使用场定向控制方法。在此，将测量的电机电流的空间电压矢量分解为两个分量，其通过投影到由永磁体产生的磁通空间电压矢量(“纵轴”)和垂直于其(“横轴”)的方向上得到。通过在该相对于转子位置固定的坐标系中控制两个电流分量，可以调整电机的希望的转矩和定子磁通。

对于场定向，必须知道由永磁体产生的磁通的位置，其虽然固定地与电机转子位置相关联，但是在电机旋转时也发生变化。此外，所产生的磁通的位置相对于定子固定的坐标系发生变化。此外，为了对电流控制或者针对叠加的转速控制进行预调，经常还需要转速。为了确定转子位置和转速，通常使用特殊的转子位置测量系统。但是这些测量系统通常非常昂贵，需要准确、由此复杂的调节，使电机的重量增大，并且在电机中需要安装空间。附加地需要的信号导线增加了与误操作或者间接损害的错误连接的可能性。当在恶劣的环境条件、例如机械冲击和高温下使用时，驱动装置的可靠性可能很大程度上受测量系统的灵敏度影响。在使用单纯的增量传感器时，产生在接通之后不知道绝对位置、而仅知道相对位置的附加问题。在平衡可能的位置偏移之后，这经常通过特定的附加参考标记的经过来进行，才知道绝对位置，由此也知道旋转方向。

为了解决这些问题，在DE 103 11 028 A1中提出了(在此参见图1)经由所谓的零电压矢量的两个电流脉冲确定旋转电机的转子的旋转方向。在此，根据第一电流脉冲利用产生的电流响应确定转速的值和不明确的转子位置。随后，稍后的第二电流脉冲用于确定旋转方向或用于唯一地确定转子位置。两个电流脉冲之间的时间一方面用于可以再次使第一电流响应消退。然而，该时间窗主要用于在两个电流脉冲之间进行旋转电机的转子角旋转，并且由此能够确定旋转方向。然而，在进行了或等待需要的转子角旋转之前，这持续相对长的时间。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，至少部分地消除前面描述的确定旋转电机的旋转方向时的缺点。特别是，本发明要解决的技术问题是，提供一种用于确定旋转电机的旋转方向的改进的方法以及改进的设备。

上述技术问题通过本发明来解决。特别是，上述技术问题通过根据本发明的方法、通过根据本发明的设备、通过根据本发明的汽车以及通过根据本发明的计算机程序产品来解决。从说明和附图中得到本发明的其它优点。在此，结合根据本发明的方法描述的特征当然也适用于结合根据本发明的装置、根据本发明的汽车、根据本发明的计算机程序产品，相应地反之亦然，因此关于对于本发明的各个方面的公开总是互相进行参考或者可以互相进行参考。

根据本发明的第一方面，提供了一种用于确定旋转电机的旋转方向的方法。所述方法具有以下步骤：

-对旋转电机施加零电压矢量，

-确定旋转电机对所施加的零电压矢量的第一电流响应，

-基于旋转电机的第一电流响应，确定旋转电机的转子位置以及假设旋转电机的临时旋转方向，

-基于转子位置以及所假设的临时旋转方向，开始旋转电机的控制操作，