机电系统及用于运行机电系统的方法技术方案

本发明专利技术涉及一种机电系统（１），包括至少一个电动机（３）和至少一个机械元件（４），该电动机（３）使该机械元件（４）运动，其中，机电系统（１）包括至少一种装置，借助于该装置，工作液体的和／或进入机电系统（１）的液体的冻结被检测，其中，电动机（３）周期性地在交变的方向上通电。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种才几电系统(elektromechanisches System), —种用于 运行机电系统的方法，以及一种带有机电系统的机动车。机电系统对于多种多样的应用领域而言是众所周知的。尤其在机 动车技术中，纯机械的系统越来越多地被机电系统所代替。对此而言，机电转向器(Lenkung)或机电制动器都是例子。这些系统的共同之处 是，借助于电动机(Elektromotor)使机械元件运动。在此，才几械元件的 运动可唯一地或^f义作为补充地通过电动机而实现。由于以下事实，即，这些机电系统经常或仅仅在户外祐:使用，所以，其暴露于变化的环境 条件中。
技术介绍
因此，本专利技术以如下4支术问题作为基础，即，提出这样的机电系 统和用于机电系统的运行的方法，借助于它们，可靠性以及运行安全 性将被提高。此外，本专利技术还以如下技术问题作为&出，即，提高带 有这类机电系统的机动车的可靠性以及运行安全性。技术问题的解决方案通过带有权利要求1, 10和11的特征的对 象而给出。本专利技术的其它有利的设计方案由从属权利要求中得出。
技术实现思路
为此，机电系统包括至少 一个电动机和一皮该电动机所使得运动的 至少一个机械元件，其中，机电系统包括至少一种装置(Mittel)，借助 于该装置，工作液体和/或进入机电系统中的液体(尤其是水)的冻结 (Einfrieren)被检测(erfassen),其中，为了阻止或延迟冻结，电动机周 期性地在交变的(wechselnde)方向上通电(bestromt)。在此，本专利技术以如下认识为^ 出，即，在低的外界温度情况下在装填有液体的机电系统中液体可能会冻结，其会导致系统的堵塞(Blockierung)。在液体增 稠(Verdickung)的情形下也可能出现损害(Beeintraechtigung)，因此，检 测或从测量数据或运行数据中得出冻结的风险(Gefahr)或增稠的风险 是有意义的。如果已知在何种温度下或在何种运行状态下可预计到冻 结或冻结的风险，则例如地，电动机的通电同样也可自针对温度的阀 值起或者说在低于针对温度的阀值时被实行(vomehmen)。机电系统的 冻结或其影响运行的液体的冻结可能导致巨大的间接损害 (Folgeschaeden)或导致机电系统的功能的损害。通过带有交变的方向 的周期性的通电阻止了相应的液体(工作液体或流入系统中的液体)的 凝固(Verfestigen)或增稠或结冰或冰晶形成并通过运动打断小的连接 (Verbindung)。通过周期性的运动附加地将机电系统中的相应的液体进 行搅拌并且减少了系统中的温度梯度。换句话说，工作液体或流入系通过所产生的摩擦-损^^而加热系统并由此共同地"t氐抗冻结。在一种优选的实施形式中，用于检测冻结的装置是温度传感器， 湿度传感器和/或粘滑识别器(Stick-Slip-Erkenner)。粘滑效应(Stick-Slip-Effekten)指的是相对彼此运动的固体的粘性 滑动(Ruckgleiten)。在此，以阻尼的方式(gedaempft)耦接的表面部分执 行包括黏附，拉紧，分离和滑离的快速的运动序列(Bewegungsfolge)。 其视系统而定将导致振动的激励，其可例如被可谐振表面作为噪声而 发射出来。因此，机电系统尤其可能具有较高的噪声响度。对此的例 子包括在转弯行驶或制动动作下铁道或有轨电车发出尖锐的声音，在 机动车玻璃上的嘎嘎作响的雨刮，或甚至皮鞋的"嘎吱声，，。由此， 在带有根据专利技术的机电系统的机动车中，机电系统中出现粘滑效应 时，至少可预见到运行中的舒适性损失(包括噪声响度的提高)。在黏 附成分(粘附成分)愈加地提高的情形下，在最不利的情况下甚至会发 生功能损害。工 哭借助于温度传感器，在知道工作液体的冻点(Gefrierpunkt)或知道 可能流入的液体的冻点的情形下可容易地估计，是否存在相应的液体 的冻结的风险。如果机电系统安装在机动车中，则由于运行环境，通 常可预见到可能的水的流入。利用湿度传感器可探测到液体流入运行 间(其通常为千燥的)中。备选地或附加地，这也可借助于粘滑识别 来实现，其评估(auswerten)机电系统的运行数据。在粘滑识别中的 基本思想是，在开始冻结的情形下或在开始增稠的情形下，尽管电动 机施加力或力矩，机械元件(首先)不运动(粘附效应)，且接着，在破裂 (Losbrechen)时，在所施加的力的最大值的区域中(从用于行程调节 (Wegregelung)所需的力的减少起)，运动的开始跟随而来。优选的是， 并非在一次的粘滑效应的情形下就断定冻结的存在，而是4叉当该效应 冻结。、 r , 、 -'。、，、日日 、 .'-'如果用于识别工作液体的增稠的风险或冻结或冻结的风险的装 置构造成用于电动机的电流传感器或构造成机电系统的力传感器或 扭矩传感器，则可根据相应的信号的波动而推断出粘滑效应的出现。 在为电流信号的情形下，将在信号曲线(Signalverlauf)中呈一定间隔地 出现电流峰值。电流峰值的时间的曲线依赖于相应的机电系统并且典 型地在发生中依赖于幅值和信号持续时间。电流传感器可利用适当的 分辨率可能性(Aufloesungsmoeglichkeit)而探测该曲线。在此，电流峰 值归因于短时间的力峰值的克服。为实现更简单的探测，电流信号还 可被置入在傅立叶分析的计算设施中，其中，根据频谱中的特定的频 率分量的出现而推断出粘滑效应。对于力传感器和扭矩传感器(其测量 转向器处的转向力或待被施加的扭矩)的使用而言，相应的信号中的类 似的台阶(Ansatz)适用于该效应的探测。在另一优选实施形式中，该周期性的电流信号构造成矩形状，梯 形状，正弦状或三角形状，其中，电流信号优选具有为零的平均值， 即，为无力偏置(Kraft-Offset-Frei)的，也就是说，该周期性的电流信号在平均上不在电动机处施加附加的合成的力。这样的信号形状也应被包括一一其大致上或甚至部分段地大致上具有上述的时间走向。在实际的电路中信号形状依赖于相应的电路构造由于寄生电路元件(例如寄生电感，电容和欧姆电阻)而变形，因此，依赖于电^^中的测量地点会存在相应地变形的信号。矩形状的电流信号是尤其优选的，因为其促成快速的力换向且可简单的地形成。用于叠加(ueberlagerten)电流的接入的另一可能性在于，例如借助于MOS-FET(金属氧化物半导体场效应晶体管)或IGBT(绝缘栅双极晶体管)而将电源(Spanmmgsquelle)接到机电系统的电动机的相应的线圈上。那么，附带的电流由于相应的线圏的所存在的阻抗而出现。在另 一优选的实施形式中，该周期性电流信号的频率选择成大于20Hz,尤其大于30Hz且更加优选地大于40Hz。在此，频率优选地这样来选择，即，使得对使用者或机电系统的运行过程的干扰较小。这可依赖于机电系统的运行状态或运行的条件(尤其是才几电系统的温度或机电系统运行时处于其中的温度)而实现。对于电流信号的幅值的合适的选择而言这同样适用。当然频率和幅值也可这样地-故选择，即，使得可为使用者提供听觉的和/或触觉的可察觉性以使得使用者被警告。频率，幅值和警告间隔可依赖于运行来选择。该警告还可通过额外的警告本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机电系统（１），包括至少一个电动机（３）和至少一个机械元件（４），所述电动机（３）使所述机械元件（４）运动，其特征在于，所述机电系统（１）包括至少一种装置，借助于所述装置，工作液体的和／或进入所述机电系统（１）中的液体的冻结被检测，其中，所述电动机（３）周期性地在交变的方向上通电。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：S基尔滋，A巴特尔，
申请(专利权)人：大众汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]