[发明专利]用于求取转子位置的设备和方法以及电驱动系统

说明书

本发明涉及一种用于无发送器地确定转子位置的信号处理。为此，在电机的相接头中的电流被加载有测试信号，并且测量在所述电机的相接头中的总电流。通过所测量的相电流与用于相电流的目标值预设的差值构成来确定对所述测试信号的电流响应。基于该差值能够实施用于计算转子角度位置的任意的方法。

技术领域

本发明涉及用于求取电机的转子位置的设备和方法以及电驱动系统。

背景技术

电机、尤其同步机器在对于电动和混合车辆的驱动概念的发展中非常重要。为了给同步机器提供所需要的转矩，在机器的定子中产生旋转的磁场，所述磁场与所述转子同步地旋转。为了调节同步机器并且产生磁场，需要所述转子的当前的角度。在此，能够借助于附加的角度发送器或者借助于用于角度确定的无发送器的方法来求取当前的转子角度。

文献DE 10 2013 204 194 A1公开了一种用于运行同步机器的方法。在此，如此设定所述同步机器的工作点轨迹，以使得在转子固定的坐标系中所述同步机器的d电感与q电感之间的差值尽可能地高。根据关于在转子固定的坐标系中的有效电流值的所有可能的二元组的预先有待确定的特性曲线族，进行所述同步机器的工作点轨迹的确定，其中以等高线绘制系统响应的振幅。

发明内容

本发明实现了一种具有独立权利要求的特征的用于求取电机的转子位置的设备、电驱动系统和用于求取电机的转子位置的方法。其他的有利的实施方式是从属权利要求的主题。

相应地规定了：

一种用于求取电机的转子位置的设备，其带有电流传感器、输入接头和处理装置。所述电流传感器被设计用于：检测在所述电机的接头处的电气的相电流的测量值。所述输入接头被设计用于：接收用于所述电机的电气的相电流的目标参量。所述处理装置被设计用于：构成通过所述电流传感器所检测的测量值与所述用于电气的相电流的目标参量的差值。此外，所述处理装置被设计用于：在使用所构成的差值的情况下求取所述电机的转子位置。

此外规定了：

一种电驱动系统，其带有电机、变流器和用于求取电机的转子位置的按照本发明的设备。所述变流器被设计用于：在使用目标参量的情况下提供在所述电机的接头处的电流。

此外规定了：

一种用于求取电机的转子位置的方法，其具有检测在所述电机的接头处的电气的相电流的测量值的步骤；接收用于所述电机的电气的相电流的目标参量的步骤；构成通过电流传感器所检测的测量值与用于电气的相电流的目标参量的差值的步骤；和在使用所构成的差值的情况下求取所述电机的转子位置的步骤。

本发明基于下述认识：为了电机的转子位置的无发送器的（geberlos）求取，通常在电机的相接头处输入测试信号，并且因此分析电机的反应、尤其由测试脉冲导致的电流，以便由此推断出所述电机的当前的转子位置。此外，本发明基于下述认识：对于电机的运行，除了所述测试脉冲之外，还在所述电机的相接头处输入电流，以便产生所期望的转矩。为了基于通过所述测试脉冲导致的电流来确定转子位置，必须因此从总电流中去除用于产生转矩的电流分量。传统的方法例如基于高通滤波。根据针对这样的高通滤波所选择的极限频率，能够在此导致与用于转子角度确定的测试信号的冲突。

因此，本发明的构思是：考虑这样的认识，并且提供用于求取无发送器的转子角度确定的优化的信号处理。为此，本发明规定：从在所述电机的相接头处的所测量的总电流中在计算技术上消除用于设定所期望的扭矩的电流分量。为此特别地，能够利用对于用于所期望的扭矩的电流的目标值的认识。该目标值通常是已知的并且可供使用。该目标值例如供应给变流器，所述变流器供应电机。在此特别地，能够从在所述电机的相接头处的在测量技术上所检测到的总电流中减去按照目标值预设的电流的基波或者基本振荡。