用于运行电动机尤其是内燃机组件的伺服电动机的方法和电路技术

本发明专利技术描述了一种用于运行电动机尤其是内燃机组件的伺服电动机的方法和电路。该电动机具有转子和至少两个相。在该方法中，确定转子的当前角位置（ｐｈｉｐｏｓ）并且根据该当前角位置将电势施加到两个相的至少之一上，使得达到所希望的角位置。根据当前角位置（ｐｈｉｐｏｓ）和所希望的角位置（ｐｈｉｐｏｓｒｅｑ）确定期望角速度（ｄｐｈｉｄｅｓ），使用该期望角速度（ｄｐｈｉｄｅｓ）来影响电势。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种根据权利要求1的前述部分所述的用于运行电动机的方法和电路。
技术介绍
已知的是将多相电动机用于调节内燃机的组件。例如，已知了用于调节涡轮增压 器的叶片的偏角的伺服电动机或者用于调节内燃机的节流阀的角位置的伺服电动机。为了调节所希望的角度位置已知的是在电动机上将确定的、预先给定的电势施 加到电动机的各个相上。电动机的转子于是转动至所希望的角位置并且也被保持在那里。此外，已知的是尤其是为了实现快速过渡至所希望的角位置以及为了避免在过 渡中的超调而设置有调节装置，借助该调节装置来影响各个相上的电势或电流。这例如可 以借助脉冲宽度调制来实现。
技术实现思路
本专利技术的任务是尤其是在过渡至所希望的角位置方面进一步改进已知的用于运 行电动机的方法。本专利技术通过根据权利要求1所述的方法以及通过权利要求12所述的电路来解决 上述任务。电动机具有至少两个相和转子。转子的当前角位置被确定并且根据此将电势施加 到两个相的至少之一上，使得达到所希望的角位置。根据当前角位置和所希望的角位置确 定期望角速度，该角速度用于影响电势。在该方法的范围中，于是角位置被映射成角速度，根据角速度来影响电动机的至 少一个相位上的电势。以此方式实现了更为快速且更为精确地过渡至所希望的角位置中。特别有利的是根据期望角速度来调节在电动机的至少一个相上存在电势的规模 或者关系(Verhaeltnis)。尤其是在此可以使用对所述的电势的脉宽调制。在一个有利的改进方案中，期望-实际偏差基于所确定的角速度来确定。由此，根 据本专利技术的调节装置基于角速度，这导致显著地改进了从当前角位置至所希望的角位置的 过渡。本专利技术的其他特征、应用可能性和优点从如下的就本专利技术的实施例的说明中得 到，这些实施例示出在附图的数个图中。在此，所有描述的或示出的特征本身或者任意组合 地形成了本专利技术的主题，与在权利要求中的概括或者其回引无关以及与其在说明书或者附 图中的措辞或者表示无关。附图说明图1示出了用于运行电动机的电路的示意性电路框图，图2a至2c示出了图1的电路的开关单元的电路图，图3示出了具有图1的电路和电动机的状态的表，图4示出了图1的电路的信号的示意性时序图，以及图5和6示出了用于运行图1的电动机的方法的示意性电路框图。具体实施例方式在图1中示出了电路10，其具有三相电动机11。电动机11的相用U、V、W表示。 电动机11具有未示出的转子，并且还设置有三个彼此间隔的霍尔传感器12，它们的输出信 号用H1、H2、H3表示。优选地，电动机11是无刷直流电动机，该无刷直流电动机例如设置有12极的转子 磁体和用于霍尔传感器12的24极的传感器磁体。借助该扩展方案可能的是，通过电动机 11达到5度的转子磁体的角位置的分辨率。相U、V、W的每个的电压或者电流各由一个开关单元13来提供，输入信号IN、DIS 分别被输送给开关单元。输入信号IN、DIS由控制装置14产生，霍尔传感器12的输出信号 H1、H2、H3被输送给该控制装置14，并且该控制装置以未示出的方式有电动机11的所希望 的角位置的至少一个期望信号。电动机11例如可以使用在车辆的内燃机中，更确切地说作为内燃机的任意组件 的伺服电动机。例如，可以使用电动机11来调整内燃机的涡轮增压器。在此情况下，例如 可以由车辆的电子燃料喷射装置来预先给定电动机11的所希望的角位置的期望信号。在图2a至2c中更为详细地示出了三个开关单元13之一。应理解的是，以下的阐 述对于图1的所有三个开关单元13有效。开关单元13具有两个分别带有相对(gegensirmig)连接的空转二极管 (Freilaufdioden)的电子开关HS、LS0这两个开关HS、LS在此从电池电压BAT连接至地 GND。在这两个开关HS、LS之间存在输出端OUT。两个开关HS、LS的位置与输入信号IN、DIS有关。在图2a至2c中始终示出了同 样的开关单元13，而基于不同的输入信号IN、DIS。输入信号IN、DIS在此可以具有状态“0” 或“低”(例如不存在电压)或者“1”或“高”(例如存在电压)。在图2a中适用于IN = 0，DIS = 0。借助激励将开关HS打开而将开关LS闭合。 由此，输出端OUT在地GND上。在图2b中适用于IN= 1，DIS = 0。借助激励将开关HS闭 合而将开关LS打开。由此，电池电压BAT在输出端OUT上。在图2c中适用于IN=任意， DIS = 1。借助该激励，将两个开关HS、LS打开。基于两个续流二极管，由此在输出端OUT上 存在如下电势，其既不对应于电池电压BAT，也不对应于地GND ；该状态称作“空载(open) ”。通过将确定的、预先给定的电势施加到电动机11的三相U、V、W上，可以引起电 动机11的转子磁体的转动运动。电动机11的确定的角位置在此分别于被分配给针对相 U、V、W的所属的电势组合。借助这些电势组合也可以将电动机11保持在所希望的角位置 (Winkelstellung)中。在图3的表中，在最上部的行中记录有在水平方向上的十二个角位置。十二个角 位置之间的间隔相应于已经提及的5度的分辨率。总之，十二个角位置覆盖0度到55度 (包括边界值)的角区域。在该行中在十二个角位置之下说明了激励编号“AnstNr”，借助激励编号将角位置从编号“0”连续编号至编号“ 11 ”。在图3的表的第三、第四和第五行中针对十二个角位置的每一个分别记录对于三 个相U、V、W的所属电势。如已经提及的那样，三个相互设置的用于相U、V、W的电势形成 电势组合，电动机11的转子磁体借助该电势组合可以转动至所属的角位置中并且保持在 那里。于是，如果例如在相U上产生状态“空载”，电池电压BAT在相V上并且相W在地GND 上，则25度的角位置属于该电势组合。在图3的表的第六、第七和第八行中，针对十二个角位置的每一个分别记录有霍 尔传感器12的所属的输出信号HI、H2、H3。输出信号HI、H2、H3在此可以具有状态“ 1 ”或 “高”(例如存在电压)和“0”或“低”(例如不存在电压)。相应三个相互设置的输出信号 HI、H2、H3合成整体并且形成霍尔编号“HallNr”，霍尔编号包含在图3的表的倒数第二行 中。霍尔编号的每一个由此表示十二个可能的角位置之一。在电动机11的此扩展方案中，对于十二个角位置仅仅存在六个霍尔编号。在图3 的表中得到的是用于“0度”到“25度”的角位置与用于“30度”至“55度”的角位置的霍 尔编号“1”至“6”相等。霍尔编号于是本身不能单独地明确区分十二个角位置。该问题如下地解决在首次接通电路10之后由控制装置14读入输出信号H1、H2、 H3并且从图3的表中读出所属的两个角位置。示例性地应假设的是对于输出信号H1、H2、 H3适用于如下情况=Hl =高，H2 =高，H3 =低。输出信号H1、H2、H3对应于“ 15度”和“45 度”的角位置。由于所阐述的不存在的明确性，不清楚电动机11当前实际处于哪个角位置。 所以，电动机11被转动到恰好处于两个所读出的角位置之间的角位置中。在此例子中，在 此，为“30度”的角位置。于是相U、V、W被施加以属于“30度”或激励编号(AnstNr) “6” 的电势。于是，电动机11的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于运行电动机（１１）的方法，其中该电动机（１１）具有转子和至少两个相（Ｕ，Ｖ，Ｗ），并且其中在该方法中确定该转子的当前角位置（ｐｈｉｐｏｓ）并且根据该当前角位置将电势施加到两个相的至少之一上，使得达到所希望的角位置（ｐｈｉｐｏｓｒｅｑ），其特征在于，根据当前角位置（ｐｈｉｐｏｓ）和所希望的角位置（ｐｈｉｐｏｓｒｅｑ）来确定期望角速度（ｄｐｈｉｄｅｓ），并且使用该期望角速度（ｄｐｈｉｄｅｓ）来影响该电势。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：MJ霍夫曼，
申请(专利权)人：罗伯特博世有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]