用于对电动马达的运行进行控制的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于对电动马达（1）的运行进行控制的方法，其中根据所述电动马达（1）的转子位置以受控制的方式输出施加在所述电动马达（1）的电相位上的电压，并且跟踪所述转子位置来输出所述电压。按照本发明专利技术，根据实际转速（nist）和至少一个表征所述电动马达（1）的负荷的另外的参量（G）从预控制角度‑组合特性曲线（KF）中获取预控制角度（PA），其中将所述预控制角度（PA）和表征所述转子位置的转子位置角度（

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于对电动马达的运行进行控制的方法和装置
本专利技术涉及一种用于对尤其是在车辆变速器用的环境中或者应用中的电动马达的运行进行控制的方法，其中根据所述电动马达的转子位置以受控制的方式输出施加在所述电动马达的电相位上的电压，并且跟踪所述转子位置来输出所述电压。此外，本专利技术涉及一种用于对电动马达的运行进行控制的装置，该装置包括用于根据所述电动马达的转子位置以受控制的方式将电压输出给所述电动马达的电相位的供给单元，其中能够跟踪所述转子位置来输出所述电压。
技术介绍
以机电的或者液压的方式来操纵的车辆变速器包括一台或者多台用于泵驱动装置或者直接驱动装置的电动马达，其中借助于至少一台电动马达来操控车辆变速器的选择-或转换装置以及离合器-和制动装置。从现有技术中已知了用于对这样的车辆变速器用的电动马达进行控制的不同方法。对电动马达的各个马达绕组的供电尤其出于成本原因借助于所谓的块换向或者所谓的B6-桥式电路来控制。在此，在换向步骤内，接通所述桥式电路的半桥的所谓的高侧开关和所述半桥的所谓的低侧开关。根据所述电动马达的转子位置来控制所述换向步骤，其中为了获取所述转子位置在所述电动马达中设置了霍耳传感器。所述霍耳传感器如此布置，从而通过高-低-逻辑电平实现了60°的电的角度分辨率。为了提高这种角度分辨率，已知的是，使用高分辨率的角度传感器。由此可以更好地使输出给所述电动马达的电相位的电压与相应的转子位置相匹配。在此所实现的所谓的正弦换向能够在马达平稳运行的同时实现所述电动马达的效率的更高的利用率。在此，根据关于转子角度的信息借助于空间矢量调制来如此产生所述电压，使得其为正弦状。为了在进行正弦换向时进一步提高所述电动马达的效率，已知的是，如此使所述马达绕组中的电流最大值与所述转子的磁体的位置同步，从而出现90°的固定的偏移。为此要使用所谓的场定向的调节，在进行所述场定向的调节时将所述电动马达的相电流与关于所述转子位置的信息一起用于调节所输出的相电压。
技术实现思路
本专利技术所基于的任务是，说明一种相对于现有技术得到改进的方法和一种得到改进的、用于对尤其是车辆变速器用的电动马达的运行进行控制的装置，所述方法和所述装置能够实现对所述电动马达的运行进行尤其是在计算开销方面简单的且成本低廉的并且尽管如此仍然快速的且精确的控制，以用于实现较高的效率。在所述方法方面，所述任务按照本专利技术通过在权利要求1中所说明的特征来解决，而在所述装置方面通过在权利要求6中所说明的特征来解决。本专利技术的有利的设计方案是从属权利要求的主题。在用于对电动马达的运行进行控制的方法中，根据所述电动马达的转子位置以受控制的方式输出在所述电动马达的电相位上施加的电压并且跟踪所述转子位置来输出所述电压。按照本专利技术，根据实际转速和至少一个表征所述电动马达的负荷的另外的参量从预控制角度-组合特性曲线中获取预控制角度，其中将所述预控制角度和表征所述转子位置的转子位置角度相加成总角度，并且根据所述总角度来获取所述电压并且以受控制的方式将其输出给所述电动马达的电相位。所述按照本专利技术的方法能够根据对所述电动马达的运行的控制在使用所述预控制角度-组合特性曲线的情况下实现控制回路的简单的结构，其中仅仅需要较小的数据处理开销并且由此需要较小的、用于所述电动马达的控制单元的软件的开销。通过对所述电动马达进行的能够如此非常容易地实现的操控连同跟踪所述转子位置对所述电压进行的输出，来避免在对关于转子位置的信息的检测与对所述马达端子上的输出电压的检测之间的、由于软件和硬件的运行时间延迟引起的取决于转速的偏移，从而可以使马达电流精确地与所述转子同步。也可以以简单的方式来避免：所述马达绕组的电感引起在所述马达端子上所施加的电压与所述绕组中的电流之间的、取决于转速和电流的偏移。此外，仅仅需要较小的计算功率以用于实现所述方法，并且由此需要较小的资源投入。与场定向的调节相比，始终也能够在没有成本密集的相电流回测的情况下以得到优化的效率来实现所述电动马达的运行。由于以特别简单的方式使用所述预控制角度-组合特性曲线，也可以额外地利用所述电动马达的所谓的磁阻力矩，而在进行场定向的调节时则需要所谓的d份额的麻烦的调节策略。在所述方法的一种可能的设计方案中产生所述预控制角度-组合特性曲线，方法是：在所述电动马达的转速和转矩-工作点获取预控制角度，对于所述预控制角度来说所述电动马达的效率或者电动马达及其操控电子装置包括必要的供电在内的总效率被最大化。由此在使用所述预控制角度-组合特性曲线时，始终能够在效率最大的情况下设定所述电动马达的最佳的工作点。在所述方法的另一种可能的设计方案中，根据所述总角度在空间矢量调制中获取所述电压。借助于所述空间矢量调制能够实现所输出的电压矢量的很高的角度分辨率，也就是所述输出电压由块电压（Blockspannungen）离散化为正弦形状，并且能够以所述效率的较高的利用率实现非常平稳的马达运转。所述方法的一种改进方案规定，根据实际转速在预先给定所述电动马达的负荷的情况下超过所述电动马达的效率最大值地提高所述预控制角度。由此能够以有利的方式尤其利用所述电动马达的弱磁范围（Feldschwächbereich）。按照所述方法的一种改进方案，作为另外的参量来使用当前所要求的马达电压、当前的直流电流、从所述直流电流与占空比中获取的相电流、所测量的相电流和/或转矩。这些参量特别精确地反映了所述电动马达的负荷。尤其在将被一调整电路用作调节量的马达电压用作用于所述预控制角度-组合特性曲线的输入参量时，克服波动的电源电压的缺点，因为所述波动在可能将所要求的马达电压换算为调制率或者也被称为占空度（dutycycle）的占空率时通过可供使用的中间电路电压来得到补偿。所述用于对电动马达的运行进行控制的装置包括供给单元，该供给单元用于根据所述电动马达的转子位置以受控制的方式将电压输出给所述电动马达的电相位，其中所述电压的输出能够跟踪所述转子位置。按照本专利技术设置了存储器和控制单元，在所述存储器中保存了预控制角度-组合特性曲线，其中所述控制单元构造用于：根据实际转速和至少一个表征所述电动马达的负荷的另外的参量从所述预控制角度-组合特性曲线中获取预控制角度、用于将所述预控制角度和表征所述转子位置的转子位置角度相加成总角度、用于根据所述总角度来获取所述电压并且用于对借助于所述供给单元将所述电压输出给所述电动马达的电相位的过程进行控制。所述按照本专利技术的装置的突出之处由于在使用所述预控制角度-组合特性曲线的情况下对所述电动马达的运行进行控制而在于，以所需要的特别小的计算功率来实现的特别简单的并且成本低廉的结构。在所述装置的一种可能的设计方案中，所述供给单元包括桥式电路、例如B6-桥式电路，借助于所述桥式电路能够以非常简单且可靠的方式实现所述电动马达的块换向。附图说明下面借助于附图对本专利技术的实施例进行详细解释。其中：图1示意性地示出了对按照现有技术的电动马达的块操控的方框图；图2示意性地示出了对按照现有技术的电动马达的受控制的正弦操控的方框图；图3示意性地示出了对按照现有技术的电动马达的场定向的调节的方框图；图4示意性地示出了按照本专利技术的方法的流程图；并且图5示意性地示出了借助于预控制角度对所述电动马达进行的、受控制的本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于对电动马达（1）的运行进行控制的方法，其中‑根据所述电动马达（1）的转子位置以受控制的方式输出施加在所述电动马达（1）的电相位上的电压，并且‑跟踪所述转子位置来输出所述电压，其特征在于，‑根据实际转速（nist）和至少一个表征所述电动马达（1）的负荷的另外的参量（G）从预控制角度‑组合特性曲线（KF）中获取预控制角度（

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.06 DE 102014210878.01.用于对电动马达（1）的运行进行控制的方法，其中-根据所述电动马达（1）的转子位置以受控制的方式输出施加在所述电动马达（1）的电相位上的电压，并且-跟踪所述转子位置来输出所述电压，其特征在于，-根据实际转速（nist）和至少一个表征所述电动马达（1）的负荷的另外的参量（G）从预控制角度-组合特性曲线（KF）中获取预控制角度（PA），-其中将所述预控制角度（PA）和表征所述转子位置的转子位置角度（）相加成总角度（Σ），并且-根据所述总角度（Σ）来获取所述电压并且以受控制的方式将其输出给所述电动马达（1）的电相位。2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，产生所述预控制角度-组合特性曲线（KF），方法是：在所述电动马达（1）的转速和转矩-工作点获取预控制角度（PA），对于所述预控制角度来说至少所述电动马达（1）的效率和/或电动马达（1）与用于控制该电动马达（1）包括必要的供电在内的装置的总效率被最大化。3.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，根据所述总角度（Σ）在空间矢量调制（RZM）中获取所述电压。4.按照前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，根据所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：P欣策，R路德维希，A舒尔策，
申请(专利权)人：大陆泰密克微电子有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE