用于控制電子整流電動機的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于控制車輛驅(qū)動系統(tǒng)中的、尤其摩擦離合器的液壓操作系統(tǒng)中的電子整流多相電動機的方法，該電動機具有轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子具有監(jiān)控其旋轉(zhuǎn)角度的絕對測量轉(zhuǎn)子位置傳感器，該電動機并具有用于使電動機根據(jù)轉(zhuǎn)子位置傳感器的測得的旋轉(zhuǎn)角度數(shù)據(jù)整流的電子裝置。為了在驅(qū)動系統(tǒng)的使用壽命上保持相同的效率并且排除安全性臨界的運行狀態(tài)，在電動機的使用壽命上，通過在轉(zhuǎn)子不驅(qū)動的情況下調(diào)整轉(zhuǎn)子位置的預(yù)給定的實際位置并且將其與由轉(zhuǎn)子位置傳感器當(dāng)前感測的檢驗位置相對于預(yù)給定的極限值進行比較來有規(guī)律地實施可信性檢驗，其方式是，使電動機的相在預(yù)給定的時間區(qū)間上同時通電并將產(chǎn)生的轉(zhuǎn)子實際位置借助轉(zhuǎn)子位置傳感器來感測并與由轉(zhuǎn)子位置傳感器感測的檢驗位置進行比較。
【專利說明】用于控制電子整流電動機的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于控制車輛驅(qū)動系統(tǒng)中的、尤其是摩擦離合器的液壓操作系統(tǒng)中的、具有多個相的電子整流電動機的方法，該電動機具有轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子具有監(jiān)控其旋轉(zhuǎn)角度的絕對測量轉(zhuǎn)子位置傳感器和用于根據(jù)轉(zhuǎn)子位置傳感器的測得的旋轉(zhuǎn)角度數(shù)據(jù)來整流該電動機的電子裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在車輛中使用的驅(qū)動系統(tǒng)例如將電動機的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換成直線運動。為了減小電動機的安裝空間并且能夠?qū)崿F(xiàn)轉(zhuǎn)子的特殊控制，在此使用無刷式直流電動機，它們允許電子整流。在此借助轉(zhuǎn)子位置傳感器根據(jù)轉(zhuǎn)子位置、例如相對于電動機定子的旋轉(zhuǎn)角度來進行多個極對的整流，該轉(zhuǎn)子位置傳感器感測轉(zhuǎn)子相對于定子的旋轉(zhuǎn)角度并且傳遞給所述電子裝置以控制整流。
[0003]由未在先公開的德國專利申請DE102010026543.8已知一種電子整流的電動機，其中借助絕對測量的轉(zhuǎn)子位置傳感器感測轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)運動。在此，在驅(qū)動系統(tǒng)加工結(jié)束時感測由轉(zhuǎn)子位置傳感器實際測得的位置與假定的轉(zhuǎn)子位置之間存在的角度偏移并且為了電動機的整流而由所述電子裝置補償該角度偏移。在此，電動機的相隨著時間而不同地通電，由此產(chǎn)生多個相應(yīng)于通電的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)角度，其中，根據(jù)轉(zhuǎn)子位置傳感器來確定實際的轉(zhuǎn)子位置。
[0004]這種做法對于已安裝到車輛中的驅(qū)動系統(tǒng)大多是不可能的，因為此時不希望操作由所涉及的驅(qū)動系統(tǒng)移位的元件。例如對于摩擦離合器的液壓操作系統(tǒng)，該摩擦離合器會以不希望的方式被操作，根據(jù)其設(shè)計為強制閉合式還是強制打開式摩擦離合器而定，被閉合或打開。在此，對兩種類型摩擦離合器的操作可能導(dǎo)致安全性臨界的狀態(tài)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]因此，本發(fā)明的目的是，提出一種用于控制電子整流電動機的方法，其中，能夠在無電動機驅(qū)動作用的情況下實現(xiàn)由轉(zhuǎn)子位置傳感器感測的轉(zhuǎn)子位置相對于車輛運行狀態(tài)中的轉(zhuǎn)子實際位置的對應(yīng)關(guān)系的可信性檢驗。
[0006]該目的通過一種方法實現(xiàn)，該方法用于控制車輛驅(qū)動系統(tǒng)中的、尤其是摩擦離合器的液壓操作系統(tǒng)中的電子整流多相電動機，該電動機具有轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子具有監(jiān)控其旋轉(zhuǎn)角度的絕對測量轉(zhuǎn)子位置傳感器，該電動機還具有用于使該電動機根據(jù)轉(zhuǎn)子位置傳感器的測得的旋轉(zhuǎn)角度數(shù)據(jù)來整流的電子裝置，其中，在電動機的使用壽命上，通過在轉(zhuǎn)子不驅(qū)動的情況下調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子位置的預(yù)給定的實際位置，借助該實際位置與一預(yù)給定的極限值的比較，有規(guī)律地進行可信性檢驗，其方式是，使電動機的相在一預(yù)給定的時間區(qū)間上同時通電并且將所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)子實際位置借助轉(zhuǎn)子位置傳感器來感測并與由該轉(zhuǎn)子位置傳感器感測的檢驗位置進行比較。通過同時、可以說不變的通電，根據(jù)通過相線圈通電所確定的極對的定向不在轉(zhuǎn)子實際扭轉(zhuǎn)的情況下來調(diào)整轉(zhuǎn)子。而是使當(dāng)前布置在磁場中的極對僅通過小的扭轉(zhuǎn)角度精確定向，該扭轉(zhuǎn)角度取決于極對數(shù)和相數(shù)。
[0007]在本方法的有利實施方式中，電動機具有三個相，例如可以使一個相以預(yù)給定的電流在第一電流方向上通電、另兩個相以與該電流相比減小的電流在相反的電流方向上通電。由此，極對定向到由具有高電流的相產(chǎn)生的磁場上并且通過由另兩個相的電流產(chǎn)生的反向磁場而被穩(wěn)定。例如，在使用三個相和5個極對的情況下，轉(zhuǎn)子在以所建議的方式通電期間扭轉(zhuǎn)最大12°至13°并且在所產(chǎn)生的磁場中精確定向到大約1°。
[0008]根據(jù)實際位置與檢驗位置的比較來進行實際位置與檢驗位置之間的偏離的評價。該比較例如可以通過求差值或求商來進行并且可以包含求量值。根據(jù)該比較來預(yù)給定相應(yīng)的極限值。在正常情況下，求得的比較值低于極限值并且不采取進一步的措施。如果高于極限值，則可以使實際位置的或者在工廠補償?shù)慕嵌绕频亩嗉壙尚哦葴p級(zuriickstufen)。在此,根據(jù)超過極限值的程度和相應(yīng)降級(abstufen)的可信度,可以容忍整流效率的略微變差，例如通過輸出相應(yīng)的駕駛員警示和/或記入到故障存儲器中而立即或者在下一次車間檢查時執(zhí)行檢驗和/或重新校準(zhǔn)。如果例如極對的和/或絕對轉(zhuǎn)子位置傳感器的磁體移位(因為該磁體例如松動或者接收該極對的保持架相對于轉(zhuǎn)子松動或移動)，則可能這樣程度地干擾整流，使得轉(zhuǎn)子在有些情況下向另一旋轉(zhuǎn)方向扭轉(zhuǎn)。其結(jié)果是，檢驗位置相應(yīng)高程度地偏離實際位置，該偏離會導(dǎo)致大程度地超過極限值或者導(dǎo)致可信度大地降級并因此導(dǎo)致驅(qū)動系統(tǒng)停止。如果例如在具有雙離合器變速器和兩個各具有一個液壓操作系統(tǒng)的摩擦離合器的驅(qū)動系中，兩個操作系統(tǒng)中的一個操作系統(tǒng)由于降級的可信度而停止，則由于該停止，車輛只還能以具有有功能能力的操作系統(tǒng)的那個子變速器來運行。在此可以通過相應(yīng)的信號連接使停止的操作系統(tǒng)的整個子變速器停止并且使運行方式、例如整套雙離合器變速器的變化了的轉(zhuǎn)換點和轉(zhuǎn)換策略僅以一個有功能能力的子變速器來適配于變化的條件。
[0009]實際位置可信性檢驗以有利的方式在一種運行狀態(tài)中進行，在該運行狀態(tài)中驅(qū)動系統(tǒng)是無效的或者在可信性檢驗時間內(nèi)不被激活。這例如可以在車輛開始運行時進行，例如當(dāng)點火鑰匙或啟動開關(guān)被轉(zhuǎn)換到點火接通位置、車門被打開、駕駛員座位上的座位傳感器被激活或者類似操作被實施的時候。
[0010]按照本發(fā)明構(gòu)思規(guī)定，所述驅(qū)動系統(tǒng)在可信性檢驗期間基本是無負荷的，以便不妨礙轉(zhuǎn)子在施加相應(yīng)相電流時定向。為此，可以使驅(qū)動系統(tǒng)在結(jié)束運行之前轉(zhuǎn)移到預(yù)給定的無負荷狀態(tài)。例如對于液壓操作系統(tǒng)可以在結(jié)束運行之前使液壓回路轉(zhuǎn)換到無壓力狀態(tài)并且在開始運行時至少在可信性檢驗期間保持該無壓力運行。在此，無壓力運行優(yōu)選通過移動到泄放位置上來調(diào)整，此時給出液壓路段與一壓力平衡容器的壓力平衡。在此已經(jīng)證實，在執(zhí)行所建議的方法時轉(zhuǎn)子軸的旋轉(zhuǎn)角度變化引起液壓操作系統(tǒng)的壓力活塞的不明顯移位并且在此不使泄放孔完全封閉，使得在不考慮系統(tǒng)摩擦的情況下沒有負荷施加在轉(zhuǎn)子軸上。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]借助在圖1和2中所示的實施例詳細解釋本發(fā)明。附圖示出:
[0012]圖1呈摩擦離合器液壓操作系統(tǒng)形式的驅(qū)動系統(tǒng)的方框圖，
[0013]圖2轉(zhuǎn)子實際位置可信性檢驗過程期間的電動機整流的原理圖?！揪唧w實施方式】
[0014]在圖1中示出驅(qū)動系統(tǒng)1，呈用于摩擦離合器7的液壓操作系統(tǒng)Ia的形式，如同例如在車輛的驅(qū)動系中雙重實施地分別為具有兩個子變速器的雙離合器變速器的一個摩擦離合器所設(shè)置的那樣。操作系統(tǒng)Ia包含殼體2，在該殼體中，壓力活塞3被電子整流電動機4的轉(zhuǎn)子10在中間連接一用于將轉(zhuǎn)子10的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換成軸向運動的傳動裝置9 (例如行星滾子傳動裝置)的情況下軸向移位。
[0015]電子整流電動機4由控制器5控制，其中，該控制器在所示的實施例中已經(jīng)包含電子裝置12作為現(xiàn)場電子裝置，用于使該電子整流電動機根據(jù)由絕對轉(zhuǎn)子位置傳感器11提供的旋轉(zhuǎn)角度來整流，并且，該控制器僅控制壓力活塞3的位置調(diào)節(jié)。
[0016]通過壓力管道6，借助由壓力活塞4在其在殼體中軸向移位期間產(chǎn)生的壓力來加載從動缸13，從動缸的活塞操作摩擦離合器7的擠壓板。根據(jù)摩擦離合器7的設(shè)計，在通過壓力活塞3建立壓力的情況下，摩擦離合器7被打開或者優(yōu)選閉合。在壓力活塞3處于縮回的位置時，該壓力活塞釋放泄放孔8，使得能夠在由殼體2和壓力活塞3以及壓力管道6和從動缸13形成的壓力室與一未示出的壓力平衡容器之間實現(xiàn)壓力平衡。
[0017]該電子整流電動機具有三個由一電流在提供三個相的功率電子裝置中加載的線圈體，這些線圈體先后借助這些相通電，使得一磁交變場被整流，該磁交變場作用于轉(zhuǎn)子10上的極對，從而迫使轉(zhuǎn)子10旋轉(zhuǎn)。在此，在工廠確定假設(shè)的、由相位確定的轉(zhuǎn)子10位置與事實上的、由轉(zhuǎn)子位置傳感器11感測的實際位置，并且由所述現(xiàn)場電子裝置補償可能存在的角度偏移。
[0018]優(yōu)選在帶有操作系統(tǒng)Ia的車輛每次投入運行之前，例如在激活點火接通信號時，進行實際位置可信性檢驗，以避免在一個或多個極對的磁體可能失調(diào)的情況下變差的整流效率或者在極端情況下電動機4的轉(zhuǎn)子10在錯誤方向上旋轉(zhuǎn)。
[0019]圖2以借助一極對14以示意圖示出在現(xiàn)有電動機中所示實際位置的可信性檢驗。在此，在位置固定地布置在定子中的電流線圈上同時施加相U，V，W，使得在箭頭I_Res的方向上產(chǎn)生靜止的磁場，極對14在該箭頭上定向并且由此使轉(zhuǎn)子精確地定位在預(yù)給定的實際位置上。將該實際位置與一通過轉(zhuǎn)子位置傳感器檢測到的檢驗位置比較。在考慮可能已經(jīng)在工廠感測到的角度偏移的情況下將實際位置與檢驗位置相互比較，檢驗是否超過極限值。如果超過了極限值，可以認(rèn)為極對14的磁體之一移位了。相應(yīng)地可以將該示意圖應(yīng)用于轉(zhuǎn)子的多個極對上。例如可以在線圈體上將相U作為負電流在最大電流或額定電流范圍內(nèi)(-100%)施加、相V，W作為分?jǐn)偟恼娏?+50%)施加。相U，V，W在預(yù)給定的時間區(qū)間上同時通電例如可以保持小于100ms，優(yōu)選保持在20ms范圍內(nèi)。在該時間區(qū)間內(nèi)可以實現(xiàn)轉(zhuǎn)子的充分定向并且能夠感測檢驗位置，使得在實踐中在車輛啟動時可信性檢驗不會引起駕駛員可感覺到的時間延遲。
[0020]附圖標(biāo)記列表
[0021]I 驅(qū)動系統(tǒng)
[0022]Ia操作系統(tǒng)
[0023]2 殼體
[0024]3 壓力活塞[0025]4電動機
[0026]5控制器
[0027]6壓力管道
[0028]7摩擦離合器
[0029]8泄放孔
[0030]9傳動裝置
[0031]10轉(zhuǎn)子
[0032]11轉(zhuǎn)子位置傳感器
[0033]12電子裝置
[0034]13從動缸
[0035]14極對
[0036]I_Res 箭頭
[0037]U相
[0038]V相
[0039]W相
【權(quán)利要求】
1.用于控制車輛驅(qū)動系統(tǒng)(I)中的、尤其是摩擦離合器(7)的液壓操作系統(tǒng)(Ia)中的電子整流的、具有多個相(U，V，W)的電動機(4)的方法，該電動機具有轉(zhuǎn)子(10)，該轉(zhuǎn)子具有監(jiān)控其旋轉(zhuǎn)角度的、絕對測量的轉(zhuǎn)子位置傳感器(11)，該電動機并具有用于使該電動機(4)根據(jù)所述轉(zhuǎn)子位置傳感器(11)的測得的旋轉(zhuǎn)角度數(shù)據(jù)整流的電子裝置(12)，其特征在于，在所述電動機(4)的使用壽命上，通過在轉(zhuǎn)子(10)不進行驅(qū)動的情況下調(diào)整轉(zhuǎn)子位置的預(yù)給定的實際位置并且將其與由轉(zhuǎn)子位置傳感器(11)當(dāng)前感測的檢驗位置進行比較并將其與一預(yù)給定的極限值進行比較來有規(guī)律地進行可信性檢驗，其方式是，使電動機(4)的所述相(U，V，W)在一預(yù)給定的時間區(qū)間上同時通電并且將所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)子(10)實際位置借助所述轉(zhuǎn)子位置傳感器(11)來感測并與由所述轉(zhuǎn)子位置傳感器(11)感測的所述檢驗位置進行比較。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在三相的電動機(4)中，使一個相(U)以一預(yù)給定的電流在第一電流方向上通電而另兩個相(V，W)以與該電流相比減小的電流在相反的電流方向上通電。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，根據(jù)超過極限值的高度來降低用于實際位置的可信度。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，在超過極限值少的情況下，對所述驅(qū)動系統(tǒng)(I)進行檢驗。
5.如權(quán)利要求3或4所述的方法，其特征在于，在所述超過大的情況下，使所述驅(qū)動系統(tǒng)(I)停止。
6.如權(quán)利要求1至5中任一項所述的方法，其特征在于，所述可信性檢驗在車輛開始運行時進行。
7.如權(quán)利要求1至6中任一項所述的方法，其特征在于，對于液壓操作系統(tǒng)(la)，在結(jié)束運行之前使液壓壓力室轉(zhuǎn)移到無壓力狀態(tài)并且在開始運行時至少在可信性檢驗期間保持所述無壓力狀態(tài)。
【文檔編號】H02P1/04GK103493358SQ201280017426
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2012年3月16日 優(yōu)先權(quán)日:2011年4月7日
【發(fā)明者】M·拉普, M·齊默爾曼, M·格拉曼 申請人:舍弗勒技術(shù)股份兩合公司