用于电机的停车保护的操控方法技术

本发明专利技术涉及一种用于电机的停车保护的操控方法，具体而言，涉及一种用于操控逆变器(2、5)的方法，逆变器设计成给电机(1)、尤其在车辆的传动系中的电机(1)通电，该方法包括如下步骤：a)探测用于电机(1)的至少一个停车信号，以及b)将第一操控信号和第二操控信号输出给逆变器(2、5)，其中－第一操控信号包括用于不给电机(1)通电的信号，尤其包括用于产生逆变器断开(WRS)和/或电机(1)的主动式短路(AKS)的信号，以及－第二操控信号包括用于产生电压矢量(U合成)和/或脉宽调制(PWM)的信号。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种，具体而言，涉及一种用于操控逆变器(2、5)的方法，逆变器设计成给电机(1)、尤其在车辆的传动系中的电机(1)通电，该方法包括如下步骤：a)探测用于电机(1)的至少一个停车信号，以及b)将第一操控信号和第二操控信号输出给逆变器(2、5)，其中－第一操控信号包括用于不给电机(1)通电的信号，尤其包括用于产生逆变器断开(WRS)和/或电机(1)的主动式短路(AKS)的信号，以及－第二操控信号包括用于产生电压矢量(U合成)和/或脉宽调制(PWM)的信号。【专利说明】
本专利技术涉及一种用于在要求和/或识别到电机、尤其在车辆的传动系中的电机停车的情况下操控逆变器的方法，其中，逆变器设计成给电机通电。
技术介绍
为了给电机通电，通常使用逆变器，尤其变流器或六脉冲桥式整流电路。在此，逆变器开关单元(借助于其将电压施加在电机处)数字式运行并且将运行电压以正向和负向交替施加在电机的供电接线端处。为了可施加与运行电压不同的电压，这样操控逆变器开关单元，使得平均地将期望的电压施加在电机处。与该电压相应地得到的电流由电机的电感限制。在此，在这种方法中，电机中的电流相应于逆变器的开关位置在平均电流左右开始来回波动。电流的该波动通常称为逆变器的谐波振荡，其在要求车辆停车的情况下可导致问题。在要求车辆停车的情况下必须防止通过电机进行众所周知的不期望的力传递，尤其防止产生高于预定的安全阈限的转矩。为了该目的，在现有技术中，作为监测手段，探测流过电机的电流并且将该电流与一阈限(低于该阈限，转矩认为是安全的)进行比较。当然，在以上说明的逆变器运行中存在已知的问题，即测量装置(其在预定的随机定义的时刻探测电机中的电流)探测的是与平均电流不同的、由于谐波振荡而失真的电流，而不是所要求的平均电流。这又可导致，在要求或识别到由电机运行的车辆停车的情况下也发生所不期望的开动。然而，这种所不期望的车辆从停车状态的开动可使得逗留在车辆周围的人有危险。例如，如果电力驱动的巴士停在停靠站并且司机未拉住驻车制动器，在传动链处很小的转矩(例如仅1Nm)已足够使得巴士缓慢并且对于司机来说毫无觉察地运动起来。因此，在对停着的车辆的电机进行监测电流时必须考虑，一方面，对功能的安全性进行风险分析可得出相对低的电流限值，例如8A，这已相应于危险的状态。另一方面，可能的测量误差可导致超过该电流限值，然而并未存在电机的对于停车来说有危险的状态。这种测量误差尤其可由于逆变器的谐波振荡，由于电流传感器的公差、例如由于在一个温度区间中和/或在使用寿命期间高达5A的电流漂移，或由于调节到零转矩M=ONm的影响出现。在没有其他预防措施的情况下，这种冲突仅可导致或不利于系统的安全性或不利于系统的可用性，即，在提供更好的系统可用性的情况下权衡克服可能的错误诊断可靠地识别有危险的状态。从现有技术(例如文件DE 10 2010 053 624A1)中已知一种车辆和一种用于运行具有由逆变器操控的电动马达的车辆的方法，其中，在识别到有危险的状态时或为了松开离合或在换挡时，逆变器从控制部获得切断信号。该切断信号引起，电动马达的由逆变器供电的定子绕组无电流流过。控制部根据由车辆的状态传感器探测和/或经由输入件输入的值产生切断信号。为了提高安全性，在该文件中附加地提出，在获得切断信号的情况下也不再输出其他的经脉宽调制的操控信号。在文件EP I 036 936A1中公开了一种用于监测机动车中的起动装置的设备，该起动装置具有用作起动机和发电机的电机、用于转换在电机中产生的或需要的电流的逆变器和用于根据输入信号控制由电机和逆变器组成的单元的运行的控制单元，其中，控制单元在车辆不运行的情况下也可以时间间隔激活。为了防止由于这种激活不经意地开动车辆，在该文件中提出，使用附加的控制部，该控制部根据车辆的运行信息(例如马达的转速信号和离合器操纵信号或自动传动器的P/N信号)激活逆变器或使其不工作。然而，对于尽管要求车辆停车、但例如由于为此负责的电子器件的故障使逆变器不工作或中断对电机供电可能并不成功的情况，在由现有技术的已知的设备中也可能出现不期望地开动电机。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于，给出一种用于操控给电机提供电流的逆变器的方法，该方法在识别到和/或需要由电机驱动的车辆停车时可靠地防止所不期望地开动电机。该目的通过根据权利要求1所述的用于操控逆变器的方法来实现。即使接下来为了阐明根据本专利技术的方法而参考车辆对本专利技术进行了说明，该方法相应地可应用于可通过电机置于运动中的任意设备中。根据本专利技术提供了一种方法，利用该方法操控逆变器，其中逆变器设计成给电机、尤其车辆的电机通电。在此，根据本专利技术的方法尤其包括根据本专利技术的停车识别的步骤，其中，识别用于电机的至少一个停车信号。为了确保电机的可靠的停车，在另一步骤中将第一操控信号和第二操控信号输出给逆变器，其中，第一操控信号包括用于不给电机通电的信号，尤其用于引起逆变器断开和/或电机的主动式电气短路的信号。而第二操控信号附加地包括用于在电机处产生电压矢量(Spannungszeiger)和/或脉宽调制(SI]，一定的电压脉冲模式)的信号，将其发送给设置的逆变器开关单元，尤其开关、半导体或功率半导体。在此，第一操控信号例如引起逆变器断开，S卩，所有的逆变器开关单元断开、迅速中断给电机供电。因此，第一操控信号可在停车识别时通过逆变器简单地切断电机的通电，而不用将转矩调节到等于ONm或将电流调节到等于0A。通过由此产生地消除逆变器的同步，也消除了开始时提及的谐波振荡，从而现在可不受失真干扰地探测电流。结果，在此用于电流监测的界限可明显更窄，由此至少部分地减少开始时提及的在电机的安全性和可用性之间的冲突。根据本专利技术，附加地并且与第一操控信号无关地输出的第二操控信号使得在第一操控信号消失或有问题的情况下进行逆变器的自动操控，以产生脉宽调制或电压矢量，该脉宽调制/电压矢量又引起电机的切断。在此，第二操控信号例如可如此设计，S卩，脉宽调制或电压矢量引起在一个方向上施加合成电压，该合成电压不会引起电机的有效转矩。备选地，可借助于脉宽调制或电压矢量在电机处产生如此高的电压，使得该电压明显与期望的停车信号不一致，这又引起电机的紧急切断。为此尤其可设置安全单元，其通过存在于电机处的可探测到的高电压激活。在此甚至可为足够的是，仅输出用于将恒定的运行电压施加在逆变器开关单元副处的信号。脉宽调制在该情况下不是必需的。接下来给出合适的脉宽调制或合适的电压矢量的另外的可能性。因此，根据本专利技术的方法有利地在存在停车信号的情况下可靠地防止不期望地开动电机，具体而言，即使特意为此设置的用于使电机不通电的第一操控信号由于任一原因消失、有问题或不可识别或不可由逆变器转换，电机此时也没有不期望地开动。在另一有利的设计方案中，为两个操控信号设有用于逆变器的两个并行的(S卩，彼此不相关的)操控线路。因为在该设计方案中第一操控信号和第二操控信号分别借助于自己的操控线路被传输给逆变器，所以获得根据本专利技术的逆变器操控的提高的稳健性和灵活性。也可设置多于或少于两个用来输出根据本专利技术的操控信号的操控线路。优选地，第一操控信号和第二操控信号彼此并行地(S卩，至少部分在时间上重叠地、然本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于操控逆变器(2、5)的方法，该逆变器设计成给电机(1)、尤其在车辆的传动系中的电机(1)通电，该方法包括如下步骤：a)探测用于所述电机(1)的至少一个停车信号，以及b)将第一操控信号和第二操控信号输出给所述逆变器(2、5)，其中－所述第一操控信号包括用于不给所述电机(1)的通电的信号，尤其包括用于产生逆变器断开(WRS)和/或所述电机(1)的主动式短路(AKS)的信号，以及－所述第二操控信号包括用于产生电压矢量(U合成)和/或脉宽调制(PWM)的信号。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·穆沙尔，A·舍勒，G·法穆巴赫，M·许斯勒，O·莫塞勒，M·埃塞尔，N·阿曼，S·海姆佩尔，W·黑格，
申请(专利权)人：ZF腓特烈斯哈芬股份公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE