电动机、转向装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种电子转向电动机。所述电子换向电动机具有定子和尤其是永磁体地构造的转子。所述电动机包括转子位置传感器和与所述转子位置传感器连接的控制单元，所述转子位置传感器被构造为获取沿所述转子的转子转动方向的预定数量的、尤其是离散的转子位置，且生成表示所述转子位置的传感器信号，所述控制单元被构造为根据所述传感器信号操控用于生成磁性的旋转磁场的所述定子，其特征在于，所述控制单元包括用于表示车辆转向的转向角的、尤其是模拟的或数字的转向角信号的输入端且被构造为附加地根据所述转向角信号操控所述定子。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电动机、转向装置及方法
技术介绍
本专利技术涉及电子转向电动机。电子转向电动机包括定子和尤其是永磁体地构造的转子。该电动机还包括转子位置传感器，其中该转子位置传感器被构造为获取沿转子的转子转动方向的预定数量的尤其是离散的的转子位置。该转子位置传感器还被构造为生成表示该转子位置的传感器信号。该电动机还包括与转子位置传感器相连接的控制单元，其中该控制单元被构造为根据传感器信号操控用于生成磁性的旋转磁场的定子。在由现有技术已知的电子转向电动机中，例如在在助力转向(Servolenkung)中用于生成支持的转向力矩的电动机中，为了控制旋转力矩并生成转子的旋转运动，将借助于至少一个转子位置传感器，例如借助于霍尔传感器、AMR传感器(Anisotrope-Magneto-Resistive：各向异性磁阻)或者GMR传感器(Giant-Magneto-Resistive：巨磁阻)获取转子位置。借助于该类的转子位置传感器可获取的转子位置的数量例如在使用霍尔传感器时取决于转子位置传感器的数量和/或感应磁铁(Gebermagnet)的极数，这些转子位置传感器作为该电动机的组成部分与该电动机相连接。
技术实现思路
依据本专利技术，所述控制单元包括用于表示车辆的转向角的、尤其是模拟的或数字的转向角信号的输入端。所述控制单元被构造为附加地根据所述转向角信号操控所述定子。通过根据所述转向角信号的所述附加的转子的操控，所述控制单元能够有利地得出至少一个其他的参数，即用于生成所述磁性的旋转磁场的所述转向角信号。所述电动机例如是同步电动机或异步电动机。所述控制单元例如是由微处理器、微控制器或者FPGA(Field-Programmable-Gate-Array：现场可编程门阵列)构成的。在一个优选的实施例中，所述控制单元被构造为根据所述转向角信号确定所述转子的至少一个转子位置。为此，所述控制单元能够包括至少一个计算单元和与所述计算单元相连接的计时器。特别优选地，所述控制单元被构造为根据预定的传动系数确定至少一个转子位置。例如，所述电动机的转子旋转十转对应于车辆的方向盘旋转五度。有利地，转向角传感器在车辆中用于提供ESP系统的输入参数。相较于仅用转子位置传感器，由此能够有利地提高了转子位置获取的分辨率。更为有利地，与仅根据所述转子位置传感器的所述传感器信号的操控相比，沿转子转动地获取转子位置的获取角度范围提高了。为此，能够在装备有转向角传感器的车辆中附加于由所述转子位置传感器获取的所述转子位置由所述控制单元有根据地确定其他的转子位置。因为不必使用其他的转子位置传感器来提高所述转子位置信号的角度分辨率，所以为了操控所述电动机高性价比地提供有具有高分辨率的转子位置信号。所述转子位置传感器例如被构造为获取沿所述转子的转子转动的两个、三个或多达四个转子位置。借助于如此地构造的所述控制单元能够有利地根据所述转向角信号确定附加于所述沿所述转子圆周的两个、三个或多达四个转子位置的其他的转子位置。所述转子位置传感器包括例如至少一个霍尔传感器。在另一个实施例中，所述转子位置传感器能够包括至少一个AMR传感器或至少一个GMR传感器。在一个优选的实施例中，所述转向角信号为时间上连续的、尤其是模拟的信号。优选地，在该实施例中，所述控制单元包括模数转换器，所述模数转换器与用于所述转向角信号的所述输入端相连接。所述控制单元被构造为从所述传感器信号和所述转向角信号生成转子位置信号且根据所生成的转子位置信号操控所述定子。所述模数转换器优选地被构造为采样所述模拟的转向角信号、量化并生成数字的输出信号。本专利技术还涉及一种具有前述类型的电动机的转向装置。所述转向装置(接下来也称为转向装置)包括所述转向角传感器，所述转向角传感器被构造为获取车辆转向的转向角且生成所述转向角信号。所述转向角信号表示车辆转向(尤其是车辆的方向盘)的转向角。特别优选地，所述转向装置还被构造为用于生成支持车辆转向的转向力矩。本专利技术还涉及一种驱动机动车的转向装置的方法。在所述方法中将借助于电子转向电动机生成支持所述转向的转向力矩。在所述方法中还获取沿所述电动机的转子的转子转动方向的预定数量的、尤其是离散的的转子位置。在所述方法中还生成表示所述转子位置的传感器信号，且生成用于根据所述传感器信号生成支持的转向力矩的磁性的旋转磁场。依据本专利技术，在所述方法中将生成表示所述转向装置的转向角的、尤其是模拟的或数字的转向角信号，且附加地根据所述转向角信号生成用于生成所述支持的转向力矩的所述磁性的旋转磁场。独立或附加于本专利技术构思，在分辨率和/或获取角度范围方面改善与转向角信号有关的转子位置获取能够在分辨率和/或获取角度范围方面改善与转子位置信号有关的转向角信号。附图说明接下来将依据附图及其他的实施例描述本专利技术。本专利技术的其他的有利的实施变形将由从属权利要求的特征以及附图说明的特征得出。图1示出了机动车的转向装置的一个实施例；图2示出了用于驱动机动车的转向装置的方法的一个实施例；图3示出了转子位置信号的一个实施例，该转子位置信号既包括由转子位置传感器所生成的传感器信号，也包括根据由转向角传感器所生成的转向角信号计算出的转子位置信号。具体实施方式图1示出了机动车的转向装置1的一个实施例。该转向装置1包括具有定子3和转子5的电子转向电动机。在该实施例中该转子被永磁体地构造。该电动机还包括转子位置传感器7。该转子位置传感器被构造为AMR传感器。附加于或替代该转子位置传感器7该电动机能够包括转子位置传感器9，其在该实施例中被构造为霍尔传感器。该电动机的定子3包括定子线圈，在该实施例3中为定子线圈10、12和14。该转向装置1还包括控制单元16，其通过连线32与功率终放级22相连接。该功率终放级22包括例如用于每个定子线圈10、12和14的H桥。在H桥的情况下，定子线圈的一个端子与晶体管半桥的输出端相连接，另一个端子与第二晶体管半桥的输出端相连接。在另一个实施例中，该功率终放级包括B6桥。在B6桥的情况下，晶体管半桥的输出端与励磁线圈的一个端子相连接，该励磁线圈的第二个端子则视励磁线圈的电路而定，如果是星形连接，那么与其他的励磁线圈的第二端子相连接，如果是三角形连接，那么与其他的励磁线圈的第一端子相连接。晶体管能够分别构造为例如MOS-FET(Metal-Oxide-Semiconductor-Field-Effect-Transistor：金属氧化物半导体场效应晶体管)、MIS-FET(MetalInsulator-Semiconductor：金属绝缘半导体场效应晶体管)、双极型晶体管、JFET(JunctionFET：结型场效应管)、IGBT(Insulated-Gate-Bipolar-Transistor：绝缘栅双极型晶体管)、HEMT(High-Electron-Mobility-Transistor：高电子迁移率晶体管)或HBT(Heterojunction-BipolarTransistor：异质结双极型晶体管)。该功率终放级22在输出侧通过连线30与定子3相连接，且在那与定子线圈10、12和14相连接。该功率终放级22被构造为根据在输入侧通过连线32所接收的控制信号为定子3的定子线圈10、12和14供电，以生成磁性的旋转磁本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.05.27 DE 102010029332.61.一种具有定子(3)和转子(5)的电子换向电动机(3、5、7、9)，其中，所述电动机(3、5、7、9)包括转子位置传感器(7、9)和与所述转子位置传感器(7、9)连接的控制单元(16)，所述转子位置传感器被构造为获取沿所述转子(5)的转子转动方向(80)的预定数量的离散的转子位置(82)，且生成表示所述转子位置(82)的传感器信号，所述控制单元被构造为根据所述传感器信号(82)操控用于生成磁性的旋转磁场的所述定子，其特征在于，所述控制单元(16)包括用于表示车辆转向的转向角的、模拟的或数字的转向角信号的输入端(15)且被构造为根据所述传感器信号(82)和所述转向角信号(84)生成转子位置信号，且根据所生成的转子位置信号操控所述定子。2.根据权利要求1所述的电子换向电动机(3、5、7、9)，其特征在于，用于根据所述转向角信号确定转子位置信号的所述控制单元具有至少一个计算单元和与所述计算单元相连接的计时器。3.根据权利要求1所述的电子换向电动机(3、5、7、9)，其特征在于，所述控制单元(16、19)被构造为根据预定的传动系数确定所述至少一个转子位置(84)。4.根据权利要求1所述的电子换向电动机(3、5、7、9)，其特征在于，与仅根据所述转子位置传感器的所述传感器信号的操控相比，沿转子转动地获取转子位置的获取角度范围提高了。5.根据权利要求1所述的电子换向电动机(3、5、7、9)，其特征在于，所述转子位置传感器(7、9)被构造为获取沿所述转子(5)的转子转动...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·沙博，P·希里，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：
国别省市：