确定旋转电机旋转方向的方法和设备、汽车和程序产品技术

本发明专利技术涉及一种用于确定旋转电机(100)的旋转方向的方法，具有步骤：对旋转电机施加零电压矢量(N1a,N1b)，确定旋转电机对所施加的零电压矢量的第一电流响应(Ia)，基于旋转电机的第一电流响应，确定旋转电机的转子位置以及假设旋转电机的临时旋转方向，基于转子位置以及所假设的临时旋转方向，开始旋转电机的控制操作，确定旋转电机对旋转电机的控制操作的第二电流响应(Ib1；Ib2)，以及基于旋转电机的第二电流响应，确定旋转电机的实际旋转方向。本发明专利技术还涉及一种设备(10)，其被构造为执行根据本发明专利技术的方法。此外，本发明专利技术涉及一种汽车(1000)，具有所述设备以及计算机程序产品(1)，用于按照根据本发明专利技术的方法调节和/或控制旋转电机。

Methods and equipment, vehicles, and program products to determine the rotation direction of a rotating motor

The invention relates to a method for determining the rotation of the motor (100) method, the direction of rotation has the steps of applying zero voltage vector of rotary motor (N1a, N1b), the first to determine the rotation motor current zero voltage vector applied response (Ia), the current rotating motor response based on the determination of rotary motor the position of the rotor and the rotating motor rotation direction of the temporary assumption, and that the position of the rotor rotation direction based on the temporary, began to control operation of rotary motor, second current control operation of the rotary motor rotation of the motor response (Ib1; Ib2), and is based on second current rotating motor response, determine the actual direction of rotation of the rotary motor the. The invention also relates to a device (10), which is constructed to perform a method according to the present invention. In addition, the invention relates to a vehicle (1000), which has the device and the computer program product (1), which is used to regulate and / or control the rotary motor according to the method of the invention.

【技术实现步骤摘要】
确定旋转电机旋转方向的方法和设备、汽车和程序产品
本专利技术涉及一种用于在没有单独的位置或者转速传感器的情况下确定用于汽车的旋转电机、特别是永磁激励同步电机的旋转方向的方法以及设备。
技术介绍
在德国专利文献DE10311028A1中描述了，为了动态地控制永磁激励同步电机，通常使用场定向控制方法。在此，将测量的电机电流的空间电压矢量分解为两个分量，其通过投影到由永磁体产生的磁通空间电压矢量(“纵轴”)和垂直于其(“横轴”)的方向上得到。通过在该相对于转子位置固定的坐标系中控制两个电流分量，可以调整电机的希望的转矩和定子磁通。对于场定向，必须知道由永磁体产生的磁通的位置，其虽然固定地与电机转子位置相关联，但是在电机旋转时也发生变化。此外，所产生的磁通的位置相对于定子固定的坐标系发生变化。此外，为了对电流控制或者针对叠加的转速控制进行预调，经常还需要转速。为了确定转子位置和转速，通常使用特殊的转子位置测量系统。但是这些测量系统通常非常昂贵，需要准确、由此复杂的调节，使电机的重量增大，并且在电机中需要安装空间。附加地需要的信号导线增加了与误操作或者间接损害的错误连接的可能性。当在恶劣的环境条件、例如机械冲击和高温下使用时，驱动装置的可靠性可能很大程度上受测量系统的灵敏度影响。在使用单纯的增量传感器时，产生在接通之后不知道绝对位置、而仅知道相对位置的附加问题。在平衡可能的位置偏移之后，这经常通过特定的附加参考标记的经过来进行，才知道绝对位置，由此也知道旋转方向。为了解决这些问题，在DE10311028A1中提出了(在此参见图1)经由所谓的零电压矢量的两个电流脉冲确定旋转电机的转子的旋转方向。在此，根据第一电流脉冲利用产生的电流响应确定转速的值和不明确的转子位置。随后，稍后的第二电流脉冲用于确定旋转方向或用于唯一地确定转子位置。两个电流脉冲之间的时间一方面用于可以再次使第一电流响应消退。然而，该时间窗主要用于在两个电流脉冲之间进行旋转电机的转子角旋转，并且由此能够确定旋转方向。然而，在进行了或等待需要的转子角旋转之前，这持续相对长的时间。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是，至少部分地消除前面描述的确定旋转电机的旋转方向时的缺点。特别是，本专利技术要解决的技术问题是，提供一种用于确定旋转电机的旋转方向的改进的方法以及改进的设备。上述技术问题通过权利要求来解决。特别是，上述技术问题通过根据本专利技术的方法、通过根据本专利技术的设备、通过根据本专利技术的汽车以及通过根据本专利技术的计算机程序产品来解决。从说明和附图中得到本专利技术的其它优点。在此，结合根据本专利技术的方法描述的特征当然也适用于结合根据本专利技术的装置、根据本专利技术的汽车、根据本专利技术的计算机程序产品，相应地反之亦然，因此关于对于本专利技术的各个方面的公开总是互相进行参考或者可以互相进行参考。根据本专利技术的第一方面，提供了一种用于确定旋转电机的旋转方向的方法。所述方法具有以下步骤：-对旋转电机施加零电压矢量，-确定旋转电机对所施加的零电压矢量的第一电流响应，-基于旋转电机的第一电流响应，确定旋转电机的转子位置以及假设旋转电机的临时旋转方向，-基于转子位置以及所假设的临时旋转方向，开始旋转电机的控制操作，-确定旋转电机对旋转电机的控制操作的第二电流响应，以及-基于旋转电机的第二电流响应，确定旋转电机的实际旋转方向。根据本专利技术，在确定旋转电机的旋转方向时，放弃了施加第二零电压矢量。因此，不需要在第一零电压矢量和第二零电压矢量之间等待一持续时间。由此能够特别快速地确定旋转方向。还能够对应地快速地开始旋转电机的控制操作。基于旋转电机的第一电流响应，确定旋转电机的不明确的转子位置或转子方位。也就是说，在该时间点，虽然转子的位置是唯一地确定的，但是其旋转方向不是唯一地确定的。也就是说，在假设旋转电机的临时旋转方向时，仅有条件地假设旋转方向。换句话说，在这种情况下，假设代表旋转电机的旋转方向的正或者负符号。基于旋转电机的第二电流响应，才能够确定旋转电机的实际旋转方向，并且还对应地确定实际或唯一的转子位置。旋转电机的旋转方向应当理解为旋转电机的转子在定子中的旋转方向，即转子在定子中向左或者向右旋转的方向。通过对旋转电机施加零电压矢量和由此产生的电流响应，除了转子位置之外，还能够确定旋转电机的转速并且用于随后的控制操作。由此能够更好地对旋转电机进行控制。旋转电机对所施加的零电压矢量的第一电流响应是根据所施加的零电压矢量产生的电流响应。对应地，旋转电机对旋转电机的控制操作的第二电流响应是根据控制操作产生或者通过其引起的电流响应。根据旋转电机对旋转电机的控制操作的第二电流响应，可以确认是否正确地假设了临时旋转方向。如果确认或确定假设的临时旋转方向不正确，则修正旋转方向或符号，并且基于改变后或修正后的旋转方向、即实际旋转方向继续进行旋转电机的控制操作。根据本专利技术的一个扩展方案，可以在一种方法中，将旋转电机的第二电流响应与额定电流响应进行比较，并且基于旋转电机的第二电流响应和额定电流响应之间的比较，来确定旋转电机的实际旋转方向。通过进行比较，可以以快速并且简单的方式发现假设的临时旋转方向是否正确。如果第二电流响应对应于额定电流响应，则例如可以认为假设的临时旋转方向是正确的，即临时旋转方向对应于实际旋转方向。在这种情况下，可以在不改变临时旋转方向的情况下继续进行旋转电机的控制操作。如果第二电流响应和额定电流响应不一致，则可以认为假设的临时旋转方向不正确，即临时旋转方向不对应于实际旋转方向。在这种情况下，通过将旋转方向的符号改变为相反，将临时旋转方向修正为实际旋转方向。此外，在本专利技术的范围内，可以在一种方法中，当在确定旋转电机的第二电流响应时，确定了控制电流脉冲时，将旋转电机的实际旋转方向确定为相反的临时旋转方向。如果所假设的临时旋转方向已经对应于实际旋转方向，即假设的临时旋转方向是正确的，则旋转电机的控制操作首先不触发控制电流脉冲或者与控制额定电流脉冲的偏差。如果相反，假设的临时旋转方向不正确，则旋转电机的控制操作产生与额定预给定参数或控制额定电流脉冲偏离的空间电压矢量或所属的控制电流脉冲。控制电流脉冲或在实际控制电流脉冲和控制额定电流脉冲之间的偏差现在可以评价为用于所假设的不正确的临时旋转方向的标志。随后，可以将临时旋转方向对应地修正为实际旋转方向。控制电流脉冲在此应当理解为由旋转电机的控制操作触发的电流脉冲。在本专利技术的另一种构造中，有利的是，在一种方法中，当在确定旋转电机的第二电流响应时，确定了控制电流脉冲，所述控制电流脉冲具有比第一电流响应的零电压矢量电流脉冲的斜率陡50％和200％之间、优选陡75％和125％之间和/或更快的斜率时，将旋转电机的实际旋转方向确定为相反的临时旋转方向。由此能够防止当确定了相对小或平坦的控制电流脉冲时，就对临时旋转方向进行修正。在本专利技术的范围内进行试验时已经表明，在符号不正确或旋转方向不正确的情况下进行旋转电机的控制操作时，对控制操作的电流响应的电流脉冲比对旋转电机上的零电压矢量的电流响应的电流脉冲明显更强和/或更快地、例如加倍地强或快地上升。因此，可以将控制电流脉冲的这种上升评价为旋转电机的假设的不正确的旋转方向的唯一的指示。因此，可以基于其可靠地修正或确定并且调整进一步本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于确定旋转电机(100)的旋转方向的方法，具有步骤：‑对旋转电机(100)施加零电压矢量(N1a,N1b)，‑确定旋转电机(100)对所施加的零电压矢量(N1a,N1b)的第一电流响应(Ia)，‑基于旋转电机(100)的第一电流响应(Ia)，确定旋转电机(100)的转子位置以及假设旋转电机(100)的临时旋转方向，‑基于转子位置以及所假设的临时旋转方向，开始旋转电机(100)的控制操作，‑确定旋转电机(100)对旋转电机(100)的控制操作的第二电流响应(Ib1；Ib2)，以及‑基于旋转电机(100)的第二电流响应(Ib1；Ib2)，确定旋转电机(100)的实际旋转方向。

【技术特征摘要】
2016.08.10 DE 102016214831.11.一种用于确定旋转电机(100)的旋转方向的方法，具有步骤：-对旋转电机(100)施加零电压矢量(N1a,N1b)，-确定旋转电机(100)对所施加的零电压矢量(N1a,N1b)的第一电流响应(Ia)，-基于旋转电机(100)的第一电流响应(Ia)，确定旋转电机(100)的转子位置以及假设旋转电机(100)的临时旋转方向，-基于转子位置以及所假设的临时旋转方向，开始旋转电机(100)的控制操作，-确定旋转电机(100)对旋转电机(100)的控制操作的第二电流响应(Ib1；Ib2)，以及-基于旋转电机(100)的第二电流响应(Ib1；Ib2)，确定旋转电机(100)的实际旋转方向。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将旋转电机(100)的第二电流响应(Ib1；Ib2)与额定电流响应进行比较，并且基于旋转电机(100)的第二电流响应(Ib1；Ib2)和额定电流响应之间的比较，来确定旋转电机(100)的实际旋转方向。3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，当在确定旋转电机(100)的第二电流响应(Ib2)时，确定了控制电流脉冲时，将旋转电机(100)的实际旋转方向确定为相反的临时旋转方向。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，当在确定旋转电机(100)的第二电流响应(Ib2)时，确定了控制电流脉冲，所述控制电流脉冲具有比第一电流响应(Ia)的零电压矢量电流脉冲的斜率陡50％和200％之间、优选陡75％和125％之间的斜率时，将旋转电机(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：R孔兹勒，
申请(专利权)人：大众汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE