用于控制电机运行的方法技术

用于控制电机(3)、尤其是机动车辆(1)的电机(3)的运行的方法，其中电机(3)的运行状态在主动短路模式和至少一个另外的运行模式之间切换，其中在短路模式和至少一个另外的运行模式之间切换时，至少分段式地斜坡形地改变电机(3)的运行信号、尤其是PWM信号的占空比。尤其是PWM信号的占空比。尤其是PWM信号的占空比。

【技术实现步骤摘要】
用于控制电机运行的方法


[0001]本专利技术涉及一种用于控制电机、尤其是机动车的电机的运行的方法，其中电机的运行状态在主动短路模式和至少一个另外的运行模式之间切换。

技术介绍

[0002]用于控制电机、尤其是机动车辆的电机的运行的方法原则上从现有技术已知。在此，根据正好存在何种运行情况或功率需求，电机可以在不同的运行状态下进行控制或运行。特别地，已知一种主动短路模式，在需要时，电机可以置于主动短路模式中，或者可以从所述主动短路模式切换到另一运行模式中。如果例如在电机或其控制装置中出现故障，则可以使用主动短路模式，以将电机转入安全状态中。
[0003]当通常从正常运行切换到主动短路模式中时，在逆变器的通常三个马达相位和所属的闭合的开关上与转速相关地出现典型的振荡的相位电流。在切换的时刻，即在将运行模式切换到主动短路模式中的时刻，发生瞬态的起振过程。在起振过程期间会出现相位电流的电流峰值，所述电流峰值会显著超过已起振的状态中的相位电流幅度。根据电机的设计，这种电流峰值会导致电气构件的损坏、尤其是过早老化，甚至导致单个构件的破坏。此外同样可能的是：所产生的磁场导致电机的永磁体去磁，特别是永磁同步电机的去磁。
[0004]尤其会出现电机的控制装置不再完全起作用的运行情况。因此，在这种故障情况下，无法精确地在切换运行模式之前调节电机的相位电流，以避免出现这种相位电流或电流峰值。此外同样已知从主动短路模式开始的运行模式切换。在此例如在切换到逆变器闭锁中时会出现到中间回路或电能存储器中的反馈。在桥式开关断开时，存储在电机的电感中的能量可以经由逆变器的续流二极管耗散。这会导致破坏性的电压过高。

技术实现思路

[0005]本专利技术所基于的目的在于，提出一种与此相对改进的用于控制电机运行的方法。
[0006]所述目的通过具有权利要求1的特征的方法来实现。有利的设计方案是从属权利要求的对象。
[0007]如上所述，本专利技术涉及一种用于控制电机运行的方法，其中电机的运行状态在主动短路模式和至少一个另外的运行模式之间切换或能在主动短路模式和至少一个另外的运行模式之间切换。换言之，可以从主动短路模式切换到另一运行模式中或从另一运行模式切换到主动短路模式中。本专利技术基于以下认识，即在短路模式与至少一个另外的运行模式之间切换时，至少分段式地斜坡形地改变电机的运行信号、尤其是PWM信号的占空比。
[0008]将尤其PWM信号的所谓的“duty cycle占空比(工作周期)”理解为运行信号的占空比，即具体地在逆变器的各个开关的接通状态和切断状态之间的比例。代替突然或立即执行切换，运行信号的占空比至少分段式地斜坡形地改变。因此，斜坡形的改变意味着，占空比在至少一个部段中或在多个开关循环上的逐渐改变。在此，占空比可以突然改变或以多个步距或阶梯改变，所述步距或阶梯分别为至少一个开关循环的长，或者在各个周期期间
连续改变。因此，斜坡形的改变提出在多个开关周期期间的逐步或连续改变。从另一运行模式到主动短路模式或从主动短路模式到另一运行模式的瞬时转换，即在一个周期内的转换，尤其不被视为斜坡形的改变。
[0009]通过占空比的至少分段式地斜坡形的改变显著减少或完全防止了上述负面影响、尤其是电流峰值的产生。尤其可以避免有害的电流峰值，使得可以显着提高电机和与其关联的控制装置、尤其是逆变器的使用寿命。同样可以防止对电机和与其相关联的控制装置的各个部件的破坏。
[0010]如所描述的那样，主动短路模式和至少一个另外的运行模式之间的任意切换都是可行的。作为至少一个另外的运行模式，可以执行例如正常运行、尤其是时钟运行，和/或执行至少一个闭锁运行、特别是逆变器闭锁。在正常运行中，电机的运行可以基于时钟运行，尤其电机可以在PWM运行中运行。因此，从正常运行开始可以切换到主动短路模式中。同样可以从主动短路模式切换到正常运行中。类似于此，也可以从逆变器闭锁切换到主动短路模式中或从主动短路模式切换到逆变器闭锁中。在从主动短路模式的相应转变或到主动短路模式中的相应转变中，如之前描述的那样，运行信号的占空比、特别是PWM信号的占空比可以至少分段式地斜坡形地改变。
[0011]如所描述的那样，在至少一种另外的运行模式和主动短路模式之间切换时，占空比至少分段式地斜坡形地改变。根据一种设计方案，在切换到主动短路模式中时，占空比可以从起始值渐增式地提高到终值。如果以此从另外的运行模式切换到主动短路模式中，即执行切换到主动短路模式中，则占空比在起始值和终值之间增加。从另外的运行模式到主动短路模式中的切换也可以称为进入。因此，可以从起始值开始渐增式地提高占空比，直到达到终值。因此，可以进入主动短路模式，其中占空比可以渐增式地提高，例如在0％和100％之间提高。如已经描述的那样，占空比的改变可以逐步或连续地进行。在此，可以在每个开关周期执行占空比的各个元素，或者可以定义开关周期的区间，在所述区间中可以任意地增加占空比，以便使占空比以斜坡形式从起始值上升至终值。
[0012]根据另一设计方案可以提出：执行从主动短路模式的切换，尤其切换到闭锁运行中，其中占空比从起始值至终值渐减式地降低。根据所述设计方案，从主动短路模式切换到至少一个另外的运行模式中。从主动短路模式中的切换因此也可以称为退出。在此，占空比可以相应斜坡形地减小，例如从100％的占空比的起始值降低至0％的占空比的终值。在此，可以任意地改变步距或阶梯。例如，可以设置每个时钟或开关周期的限定的改变。起始值和终值还可以任意地选择。
[0013]根据该方法的一种设计方案，斜坡形的改变可以以线性或非线性方式实施，特别是以随时间改变的方式和/或与转速相关的方式实施。如已经描述的那样，占空比以多个步距或连续的改变通常可以理解为斜坡形的改变，使得在切换运行模式时占空比的改变不突然执行。在此，线性改变可以基本上包括在多个开关周期期间的占空比的均匀改变。同样可以设置非线性改变。在此例如，对于不同的开关周期，可以不同地选择占空比改变的增量。例如，可以首先以较大的步距并且然后以较小的步距或首先以较小的步距并且然后以较大的步距进行改变。斜坡形的改变可以随时间改变。同样地可以将电机的转子的转速包括到斜坡形改变中，使得可以根据电机的当前转速来选择或确定斜坡形的改变。例如，可以基于当前转速确定斜坡的斜率。
[0014]如上所述，斜坡形改变的起始值和终值原则上可以任意选择。在此可以特别提出：在进入主动短路模式时，斜坡形的改变的起始值选择等于零或不等于零和/或斜坡形的改变的终值选择等于或不等于1。换言之可以选择：在何种起始值开始占空比的斜坡形的改变。在此，斜坡形的改变例如可以在0％开始，或者可以选择不等于0的起始值。同样可以选择斜坡形改变的终值，例如斜坡形改变可以在100％处才结束，或者可以确定低于100％的终值。
[0015]此外，在退出主动短路模式时，斜坡形改变的起始值可以等于1或不等于1，和/或斜坡形改变的终值可以等于0或不等于0。因此，类似于上述进入主动短路模式，可以任意选择起始值和终值。例如，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于控制电机(3)、尤其是机动车辆(1)的电机(3)的运行的方法，其中所述电机(3)的运行状态在主动短路模式和至少一个另外的运行模式之间切换，其特征在于，在所述短路模式和所述至少一个另外的运行模式之间切换时，至少分段式地斜坡形地改变所述电机(3)的运行信号、尤其是PWM信号的占空比。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，作为至少一个另外的运行模式，执行正常运行、尤其是时钟运行，和/或执行至少一个闭锁运行、特别是逆变器闭锁。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，执行切换到所述主动短路模式中，其中占空比从起始值(9)至终值(10)渐增式地提高。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，执行从所述主动短路模式的切换，尤其切换到闭锁运行中，其中所述占空比从起始值(9)至终值(10)渐减式地降低。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，斜坡形的改变以线性或非线性方式执行，特别是以随时间改变的方式和/或与转速相关的方式执行。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在进入所述主动短路模式时...

【专利技术属性】
技术研发人员：F，
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：