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技术

本发明专利技术涉及一种用于启动(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。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】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
本专利技术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，本专利技术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。
技术介绍
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。本专利技术仅涉及上面提到的第一起动阶段。从DE19936755A1公知一种用于启动直流电机的方法，其中为了启动电机转子，根据刚性的模式“盲目地”控制定子线圈，其中，以高的线圈电压给线圈通电，使得转子(只要不存在转子的闭锁)在任何情况下都会启动。然后无传感器地借助在线圈中反向感应出的电压来采集转子的转动，从而可以通过微处理器调节线圈的通电。如果不能识别出转子启动，则电机停用。但是用于启动转子的对线圈的这种强烈的过激励的控制导致高的功率消耗(由于高的无功功率分量)，由此最终降低了汽车辅助组件驱动电机的效率。特别是在已经在极小的线圈电压下启动的电机转子施加的负载小或相对空转的情况下，过激励的控制导致功率损失或效率损失提高。
技术实现思路
因此，本专利技术要解决的技术问题是，提供一种方法，其能够实现电子换向的、无电刷的汽车辅助组件驱动电机的省能量的、有效且可靠的启动或起动。此外提供一种装置，利用其可以运行这样的方法。按照本专利技术，上述技术问题的解决方案通过具有权利要求1的特征的方法以及通过具有权利要求8的特征的汽车辅助组件驱动电机来实现。按照本专利技术，用于启动电子换向的、无电刷的汽车辅助组件驱动电机的方法包括以下步骤：以线圈电压给定子线圈通电，该线圈电压相应于预定的第一起始值。该起始值或起始电压值可以是最小的有效电压值，在该电压值下，虽然可以实现用于对齐或扭转转子的第一脉冲，但是还不会启动或带动电机转子。起始电压值是可变的并且可以对于每个起动过程重新设置或调整。施加在定子线圈上的线圈电压或线圈电压值相应地以预定的电压差值逐步提高。连续地且跳跃式地进行逐步提高。逐步意味着，在两个提高阶段之间至少在一定时间内电压保持恒定。连续在此意味着，施加在线圈上的线圈电压在两个提高阶段之间不下降到零，而是保持不间断地施加，并且以特定的时间间隔跳跃式地提高预定的电压差值。线圈电压的逐步提高可以刚性地按照预定的模式进行，例如依据时间，其中，对驱动电机的控制在该情况下“盲目地”进行。随着线圈电压的提高，转子可以开始转变到所谓的“轮转(Toggeln)”，其中电机转子在两个定子线圈之间来回运动。在该状态下，转子是不稳定的并且会由于电流增长而导致驱动电机的加热。在起动过程期间监视或测量在功率电子器件中流动或流过功率电子器件的电流。在监视电流时，分别将第一电流值与第二电流值相比较。由此可以采集电流曲线和特别是电流曲线中的波动或跳变。电流曲线中的波动表示电流中的相对大的变化，并且可以作为电流上升对准较大的电流的方向或者作为电流下降对准较小的电流的方向。可以连续地在至少起动过程的时间段上进行对电流的监视，优选在给定子线圈通电的整个时间段上进行监视。在检测到从第一电流值至较小的第二电流值下降了最小值的电流下降的情况下，电机转子可能处于临界点(Kipppunkt)，并且开始跟随借助线圈产生的旋转磁场并且在一个方向上执行旋转运动。电流下降通过在线圈中反向感应出的电压实现。相应地，将下降了最小值的电流下降评价为转子启动的指示。电机转子的启动可以从所谓的“轮转”开始或直接从电机转子静止开始实现。下降的电流的采集尤其通过第一电流值与第二电流值的比较进行。在达到最小值或超过第一电流值与第二电流值之间的阈值的情况下才触发电流下降的检测。为此，可以进行相应地测量的电流值或电流差值与参考阈值的比较。优选地借助电流监视电子器件和/或控制电子器件进行电流下降的检测和/或比较。在检测到的电流下降或转子启动的时间点施加的线圈电压或线圈电压值在此是所谓的启动电压。在检测到电流下降之后，结束逐步提高，并且随后进行另一个一次性提高，即所谓的安全提高，其将在结束时施加在定子线圈上的启动电压值提高预定的安全值。在安全提高之后，线圈电压处于第一运行电压值，在该第一运行电压值下，电机转子可以在不受调节的运行中被驱动或者驱动电机可以在不受调节的运行中运行。预定的安全值优选地是与前面为了逐步提高线圈电压而预先给定的电压差值不同的差值，特别地是比用于逐步提高的电压差值更大的安全值。预定的安全值可以是特定于应用的。通过该方法，可以采集转子启动时的时间点和/或线圈启动电压值，并且使用由此获得的信本文档来自技高网...

【技术保护点】
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中被驱动。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于启动(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中被驱动。2.根据权利要求1所述的方法，其中，在线圈电压(200)安全提高(522)到第一运行电压值(203)之后，一直维持第一运行电压值(203)，直至控制电子器件(4)能够从不受调节的运行转变为受调节的运行。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，如果所监视的电流(400)超过最大值，则结束线圈电压(200)的逐步提高(521)。4.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，在以起始电压值(201)给定子线圈(21)通电(520)之前，为了将电机转子(3)对准定子线圈(21)，以定向电压脉冲给定子线圈(21)通电(519)。5.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，在检测(541)到电流下降(403)之后，存储(530...

【专利技术属性】
技术研发人员：M舒马赫斯，M詹森，J默滕斯，
申请(专利权)人：皮尔伯格泵技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE