用于適配電子換向的電機(jī)的換向的方法和設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于具有電子換向的電機(jī)（2）的定位器系統(tǒng)（1）中以復(fù)位力加載的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)（3）的位置調(diào)節(jié)的方法，所述方法具有以下步驟：根據(jù)預(yù)給定的額定位置說明和實(shí)際位置說明實(shí)施所述調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)（3）的位置調(diào)節(jié)，其中所述位置調(diào)節(jié)提供調(diào)整量（SG），所述調(diào)整量被分配給一個(gè)空間矢量，借助所述空間矢量能夠控制所述電機(jī)（2）的定子裝置；以校正量（PO）加載所述空間矢量，以便校正所述空間矢量的空間矢量角度；提供輔助信號(hào)；通過所述輔助矢量改變通過所述調(diào)整量（SG）定義的空間矢量的空間矢量角度；將一個(gè)參量積分至一個(gè)積分值，其中待積分的參量取決于所述輔助信號(hào)和所述位置調(diào)節(jié)的調(diào)整量（SG），所述調(diào)整量作為對(duì)所述空間矢量的空間矢量角度的變化的響應(yīng)獲得，其中由所述積分值導(dǎo)出所述校正量（PO）。
【專利說明】用于適配電子換向的電機(jī)的換向的方法和設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明一般性地涉及電子換向的電機(jī)的控制、尤其涉及用于適配在電機(jī)的轉(zhuǎn)子上產(chǎn)生的激勵(lì)場(chǎng)和通過定子線圈的換向產(chǎn)生的電動(dòng)機(jī)磁場(chǎng)之間的超前角的措施。
【背景技術(shù)】
[0002]電子換向的電機(jī)一例如同步電機(jī)或異步電機(jī)具有定子和轉(zhuǎn)子。定子用于提供電動(dòng)機(jī)磁場(chǎng)。轉(zhuǎn)子包括永磁體和/或短接的轉(zhuǎn)子線圈，以便提供激勵(lì)磁場(chǎng)。
[0003]定子具有多個(gè)定子線圈，這些定子線圈分別分配給電機(jī)的一個(gè)或多個(gè)相。以合適的方式給定子線圈通電以運(yùn)行作為電動(dòng)機(jī)的電機(jī)，從而產(chǎn)生電動(dòng)機(jī)磁場(chǎng)。通過電動(dòng)機(jī)磁場(chǎng)和激勵(lì)磁場(chǎng)之間的相互作用，產(chǎn)生作用于轉(zhuǎn)子的驅(qū)動(dòng)力矩。
[0004]根據(jù)換向方法實(shí)施各個(gè)定子線圈的通電，其中為了產(chǎn)生最大驅(qū)動(dòng)力矩必須在激勵(lì)磁場(chǎng)的方向上設(shè)有由定子線圈產(chǎn)生的電動(dòng)機(jī)磁場(chǎng)的超前。因?yàn)檗D(zhuǎn)子相對(duì)于定子線圈運(yùn)動(dòng)，所以為了在定子線圈上施加合適的通電轉(zhuǎn)子的位置(轉(zhuǎn)子位置)和(因此)激勵(lì)磁場(chǎng)的方向必須是已知的，以便可以產(chǎn)生具有相應(yīng)超前的電動(dòng)機(jī)磁場(chǎng)。在電動(dòng)機(jī)磁場(chǎng)相對(duì)于激勵(lì)磁場(chǎng)的超前是90°時(shí)(電轉(zhuǎn)子位置；相應(yīng)于機(jī)械的轉(zhuǎn)子位置除以轉(zhuǎn)子的極對(duì)數(shù))時(shí)可以實(shí)現(xiàn)最大的驅(qū)動(dòng)力矩。
[0005]因此，在電子換向的電機(jī)中通常設(shè)有用于探測(cè)轉(zhuǎn)子位置的內(nèi)部的位置傳感器。然后，根據(jù)通過位置傳感器探測(cè)的轉(zhuǎn)子位置，在相應(yīng)的定子線圈上施加通電模式。通常如此確定內(nèi)部的位置傳感器的尺寸，使得所述內(nèi)部的位置傳感器提供足夠的位置分辨率，以便實(shí)施換向。
[0006]在使用電子換向的電機(jī)用于定位器時(shí)，為了降低用于探測(cè)轉(zhuǎn)子位置的開銷可以提出:不使用內(nèi)部的位置傳感器，而僅僅探測(cè)通過電機(jī)運(yùn)行的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的位置。用于檢測(cè)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的位置的所謂的外部位置傳感器的使用不僅降低用于電機(jī)的開銷而且降低用于電機(jī)和控制設(shè)備之間的布線的開銷并且因此是有利的。然而，調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)往往通過減速裝置與電機(jī)連接，從而由于減速和由于不可避免的齒隙僅能不精確地推斷轉(zhuǎn)子位置。在使用內(nèi)部的位置傳感器的情況下，出于成本原因可能符合目的的是，限制位置傳感器的分辨率的精度。
[0007]由調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的位置求取轉(zhuǎn)子位置時(shí)的不精確性導(dǎo)致所述超前不可調(diào)節(jié)到90°的最佳超前角度上。因此，用于運(yùn)行電子換向的電機(jī)的外部位置傳感器的使用具有以下缺點(diǎn):不能夠?qū)崿F(xiàn)以最大的轉(zhuǎn)矩運(yùn)行電機(jī)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]因此，本發(fā)明的任務(wù)是，提出一種電子換向的電機(jī)的改進(jìn)換向，其中存在關(guān)于具有降低精度的轉(zhuǎn)子位置的信息。
[0009]所述任務(wù)通過根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于適配電子換向的電機(jī)的換向的方法以及通過根據(jù)并列的權(quán)利要求所述的設(shè)備和電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)解決。
[0010]其他的有利構(gòu)型在從屬權(quán)利要求中說明。[0011]根據(jù)第一方面提出一種用于具有電子換向的電機(jī)的定位器系統(tǒng)中以復(fù)位力加載的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的位置調(diào)節(jié)的方法。所述方法包括以下步驟:
[0012]-根據(jù)預(yù)給定的額定位置說明和實(shí)際位置說明實(shí)施調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的位置調(diào)節(jié)，其中所述位置調(diào)節(jié)提供調(diào)整量，所述調(diào)整量分配給一個(gè)空間矢量，借助所述空間矢量可控制電機(jī)的定子裝置；
[0013]-以校正量加載所述空間矢量，以便校正所述空間矢量的空間矢量角度；
[0014]-提供輔助信號(hào)；
[0015]-通過所述輔助信號(hào)改變通過調(diào)整量定義的空間矢量的空間矢量角度；
[0016]-將一個(gè)參量積分至一個(gè)積分值，其中待積分的參量取決于輔助信號(hào)和位置調(diào)節(jié)的調(diào)整量，所述調(diào)整量作為對(duì)空間矢量的空間矢量角度的變化的響應(yīng)獲得，其中由積分值導(dǎo)出校正量(PO)。
[0017]以上方法的思想在于，在其調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)應(yīng)被調(diào)整到一個(gè)位置上的定位器系統(tǒng)中，SP使在使用其用于確定用于定子線圈控制的正常換向模式的位置分辨率過小的位置傳感器的情況下，可以如此實(shí)施定位器系統(tǒng)的電機(jī)的控制，從而使電動(dòng)機(jī)磁場(chǎng)相對(duì)于激勵(lì)磁場(chǎng)的超前盡可能地適配到90°上。這通過以下方式實(shí)現(xiàn):借助校正量由用于調(diào)整調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的位置的位置調(diào)節(jié)將調(diào)整量校正到額定位置上。通過以下方式進(jìn)行所述校正:借助相位偏移校正位置調(diào)節(jié)回路的調(diào)整量，所述相位偏移根據(jù)周期性的輔助信號(hào)引起空間矢量的矢量角度的變化，所述空間矢量相應(yīng)于調(diào)整量。分析位置調(diào)節(jié)的相應(yīng)響應(yīng)。
[0018]如果電動(dòng)機(jī)磁場(chǎng)相對(duì)于激勵(lì)磁場(chǎng)超前恰恰90°，則在輔助信號(hào)的兩個(gè)半波中空間矢量角度的變化平均導(dǎo)致調(diào)整力矩的恒定減弱，從而不引起調(diào)整量方面的變化。在電動(dòng)機(jī)磁場(chǎng)和激勵(lì)磁場(chǎng)之間的超前角度與理想的90°的超前角度的偏差的情況下，空間矢量角度的變化導(dǎo)致調(diào)整力矩的不同的升高或者降低并且由此導(dǎo)致位置調(diào)節(jié)以調(diào)整量波動(dòng)形式的響應(yīng)，所述調(diào)整量的頻率相應(yīng)于輔助信號(hào)的頻率?？梢韵鄳?yīng)地分析處理調(diào)整量的所述波動(dòng)，以便適配校正量。通過這種方式，還可以將具有公差的位置傳感器信號(hào)用于換向，因?yàn)橥ㄟ^以上方法校正量均衡位置傳感器的可能的不精確性。也可以適配位置傳感器的在運(yùn)行過程中出現(xiàn)的傳感器誤差，如熱漂移、樣本分布或改變電動(dòng)機(jī)磁場(chǎng)相對(duì)于激勵(lì)磁場(chǎng)的超前的老化效應(yīng)。
[0019]可以提出，對(duì)輔助信號(hào)和通過空間矢量的空間矢量角度的變化獲得的調(diào)整量進(jìn)行帶通濾波，其中待積分的參量相應(yīng)于經(jīng)帶通濾波的輔助信號(hào)和經(jīng)帶通濾波的、通過空間矢量的空間矢量角度的變化獲得的調(diào)整量的乘積。
[0020]此外，在積分之前，對(duì)待積分的參量進(jìn)行低通濾波。
[0021]根據(jù)一種實(shí)施方式，可以設(shè)有預(yù)控制，以便給預(yù)控制參量分配額定位置說明，尤其通過加法以所述預(yù)控制參量加載由位置調(diào)節(jié)提供的調(diào)整量。
[0022]此外，輔助信號(hào)可以是周期性的并且周期性的輔助信號(hào)的主頻率可以小于位置調(diào)節(jié)的極限頻率。
[0023]輔助信號(hào)尤其可以是周期性的并且作為方波信號(hào)、梯狀信號(hào)或正弦形信號(hào)或作為它們的組合被提供。
[0024]此外可以提出，空間矢量角度在空間矢量角度的直到+/-20°的范圍內(nèi)、尤其在直到+/-10°的范圍內(nèi)變化。[0025]根據(jù)另一方面提出一種用于具有電子換向的電機(jī)的定位器系統(tǒng)中調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的位置調(diào)節(jié)的設(shè)備。所述設(shè)備包括:
[0026]-用于根據(jù)預(yù)給定的額定位置說明和實(shí)際位置說明實(shí)施位置調(diào)節(jié)的位置調(diào)節(jié)單元，其中所述位置調(diào)節(jié)提供調(diào)整量，所述調(diào)整量相應(yīng)于一個(gè)空間矢量，借助所述空間矢量可控制電機(jī)的定子裝置；
[0027]-用于以校正量加載空間矢量以便校正空間矢量的空間矢量角度的裝置；
[0028]-用于提供輔助信號(hào)的信號(hào)發(fā)生器；
[0029]-用于通過輔助信號(hào)改變通過調(diào)整量定義的空間矢量的空間矢量角度的裝置；
[0030]-用于將參量積分到一個(gè)積分值的積分器，其中待積分的參量取決于輔助信號(hào)和位置調(diào)節(jié)的調(diào)整量，所述調(diào)整量作為對(duì)空間矢量的空間矢量角度的變化的響應(yīng)獲得，其中由積分值導(dǎo)出校正量(PO)。
[0031]根據(jù)另一方面提出一種定位器系統(tǒng)。所述定位器系統(tǒng)包括:
[0032]-以復(fù)位力加載的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；
[0033]-用于提供實(shí)際位置說明的位置傳感器；
[0034]-與調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)耦合的電機(jī)；
[0035]-以上設(shè)備。
[0036]根據(jù)另一方面提出一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其包含程序代碼，當(dāng)在數(shù)據(jù)處理單元上執(zhí)行所述程序代碼時(shí)，所述程序代碼實(shí)施以上方法。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0037]以下根據(jù)附圖詳細(xì)解釋本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。附圖示出:
[0038]圖1:用于調(diào)整調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的定位器系統(tǒng)的示意圖；
[0039]圖2:關(guān)于電動(dòng)機(jī)磁場(chǎng)和由轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的激勵(lì)磁場(chǎng)之間的超前的轉(zhuǎn)矩的曲線的示圖；
[0040]圖3:具有到90°的超前角度上的適配的位置調(diào)節(jié)的示意圖；
[0041]圖4:圖3的位置調(diào)節(jié)的另一實(shí)施方式。
【具體實(shí)施方式】
[0042]圖1示出具有作為電子換向的電機(jī)的同步電動(dòng)機(jī)2的定位器系統(tǒng)I的示意圖，其中同步電動(dòng)機(jī)2的轉(zhuǎn)子(未示出)例如通過傳動(dòng)裝置9等等與調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)3耦合。例如，所述定位器系統(tǒng)可以相應(yīng)于內(nèi)燃機(jī)中的節(jié)氣門調(diào)節(jié)器，其中調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)3相應(yīng)于節(jié)氣門。可以以復(fù)位彈簧7加載調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)3，從而為了將調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)3調(diào)節(jié)到一個(gè)確定的位置上必須通過同步電動(dòng)機(jī)2施加一個(gè)確定的驅(qū)動(dòng)力矩。
[0043]為了正常運(yùn)行，同步電動(dòng)機(jī)2需要關(guān)于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子位置的說明。如在圖1中示出的那樣，在調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)3上設(shè)有外部的位置傳感器6。在所述實(shí)施例中，由關(guān)于調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)3的位置的位置說明求取關(guān)于轉(zhuǎn)子位置的說明，從而僅僅間接地提供關(guān)于同步電動(dòng)機(jī)2的轉(zhuǎn)子位置的位置信息。
[0044]在替代的實(shí)施方式中，雖然同步電動(dòng)機(jī)2設(shè)有內(nèi)部的位置傳感器，但所述內(nèi)部的位置傳感器根據(jù)實(shí)施具有對(duì)于所需的換向僅僅不足夠的位置分辨率，從而不能夠?qū)崿F(xiàn)正常的換向。
[0045]同步電動(dòng)機(jī)2由驅(qū)動(dòng)器電路4控制，所述驅(qū)動(dòng)器電路根據(jù)調(diào)整量SG生成相電壓和/或相電流，用于施加在同步電動(dòng)機(jī)2上。驅(qū)動(dòng)器電路4具有通常借助所謂的逆變器電路構(gòu)造的末級(jí)(未示出)并且根據(jù)相數(shù)量可以包括2H橋電路、B6電路等等。此外，驅(qū)動(dòng)器電路4具有分配功能，以便將調(diào)整量SG轉(zhuǎn)換為用于同步電動(dòng)機(jī)2的相應(yīng)的通電模式。
[0046]以合適的方式由位置調(diào)節(jié)單元5例如以控制信號(hào)的形式提供調(diào)整量SG，所述位置調(diào)節(jié)單元根據(jù)額定位置Lstjll生成控制信號(hào)。額定位置Lstjll由控制單元8提供并且可以與外部的預(yù)給定參量相關(guān)。借助功率末級(jí)4將調(diào)整量SG轉(zhuǎn)換為用于同步電動(dòng)機(jī)2的定子繞組的電壓曲線或電流曲線，從而調(diào)整量一方面說明相電壓的高度，所述相電壓說明定義電動(dòng)機(jī)磁場(chǎng)的空間矢量的振幅。此外，調(diào)整量SG還可以說明空間矢量的空間矢量角，使得為了提供同步電動(dòng)機(jī)2的最大可能的驅(qū)動(dòng)力矩或最大可能的效率實(shí)現(xiàn)由同步電動(dòng)機(jī)2的定子線圈生成的電動(dòng)機(jī)磁場(chǎng)和例如由同步電動(dòng)機(jī)2的轉(zhuǎn)子中的永磁體生成的激勵(lì)磁場(chǎng)之間的90°電轉(zhuǎn)子位置的超前。
[0047]通常轉(zhuǎn)子的位置通過位置傳感器6已知。在當(dāng)前情形中，位置傳感器6構(gòu)造在調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)3上，以便檢測(cè)位置說明。根據(jù)同步電動(dòng)機(jī)2的轉(zhuǎn)子相對(duì)于調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)3的運(yùn)動(dòng)的通過傳動(dòng)裝置9設(shè)置的減速，由調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)3的位置說明求取的轉(zhuǎn)子位置的分辨率可能是僅僅不精確的，因此尤其不能確保具有電動(dòng)機(jī)磁場(chǎng)和激勵(lì)磁場(chǎng)之間的盡可能精確的90°的超前角度的正常換向。
[0048]為了對(duì)于調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)3的調(diào)整提供在預(yù)給定的空間矢量振幅時(shí)同步電動(dòng)機(jī)2的最大可能的調(diào)整力矩，需要由同步電動(dòng)機(jī)2的定子線圈產(chǎn)生的電動(dòng)機(jī)磁場(chǎng)和由轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的激勵(lì)磁場(chǎng)之間的超前角度。例如在圖2中示出調(diào)整力矩的與超前角度相關(guān)的曲線?？梢钥闯?，在90°的電轉(zhuǎn)子位置的超前角度時(shí)調(diào)整力矩最大。
[0049]在圖3中更詳細(xì)地示出了通過位置調(diào)節(jié)單元5實(shí)現(xiàn)的位置調(diào)節(jié)。位置調(diào)節(jié)單元5包括位置調(diào)節(jié)器51，由求差單元52向所述位置調(diào)節(jié)器提供位置差。求差單元52接收額定位置Lstjll和由位置傳感器6提供的實(shí)際位置List并且求取向位置調(diào)節(jié)器51提供的差信號(hào)Llliff。位置調(diào)節(jié)器51產(chǎn)生調(diào)整量SG，所述調(diào)整量被提供給驅(qū)動(dòng)器電路4，所述驅(qū)動(dòng)器電路在同步電動(dòng)機(jī)2上施加與調(diào)整量SG相應(yīng)的換向模式。
[0050]調(diào)整量SG基本上是調(diào)整力矩的說明。調(diào)整力矩的高度相應(yīng)于調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)3的位置，其中復(fù)位彈簧7的彈簧力和在復(fù)位彈簧7上通過調(diào)整力矩引起的調(diào)整力均衡。
[0051]通過位置傳感器6相對(duì)于轉(zhuǎn)子位置的初始平衡，始終可以由位置傳感器信號(hào)產(chǎn)生電壓曲線和電流曲線的所需相位。所述平衡可以借助校正量實(shí)現(xiàn)，所述校正量例如可以作為相位偏移PO說明并且例如說明被加到通過調(diào)整量SG說明的空間矢量的空間矢量角度上的校正角度。在運(yùn)行過程中，例如位置傳感器6的由于熱漂移出現(xiàn)的傳感器誤差導(dǎo)致同步電動(dòng)機(jī)2的轉(zhuǎn)子的由位置說明求取的轉(zhuǎn)子位置與實(shí)際轉(zhuǎn)子位置的偏差。此外可能通過傳動(dòng)裝置9的齒隙形成偏差并且由于傳動(dòng)裝置9的減速形成不精確性。由此改變電動(dòng)機(jī)磁場(chǎng)相對(duì)于激勵(lì)磁場(chǎng)的最佳超前，其導(dǎo)致具有在圖2中說明的程度的效率降低。為了均衡所述偏差可以提供一種適配方法。
[0052]在圖3的位置調(diào)節(jié)回路中，相位偏移PO由兩部分構(gòu)成。這能夠根據(jù)所測(cè)量的位置List和真正的位置之間的偏差實(shí)現(xiàn)相位偏移PO的永久匹配。為此，設(shè)有信號(hào)發(fā)生器53，所述信號(hào)發(fā)生器例如產(chǎn)生具有基本上恒定的周期時(shí)間的、尤其以方波形式的周期性信號(hào)。如此選擇周期性變化的信號(hào)的頻率，使得它低于定位器系統(tǒng)I的響應(yīng)頻率。周期性信號(hào)被提供給求和單元54，所述求和單元的輸出端提供相位偏移PO。周期性變化的信號(hào)是相位偏移PO的一部分。替代周期性信號(hào)，還可以使用另一非周期性信號(hào)用于變化，以便獲得相位偏移PO。
[0053]求和單元54的另一個(gè)輸入端由積分器55提供。因此，在初始積分器值O的情況下，僅僅信號(hào)發(fā)生器53的周期性變化的信號(hào)相應(yīng)于相位偏移PO,所述相位偏移PO相應(yīng)于被添加到空間矢量角度上的偏移角度。
[0054]如果由位置傳感器6提供的(所測(cè)量的)實(shí)際位置List相應(yīng)于調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)3的真正位置，則在位置傳感器6本身上感知不到相位偏移PO的變化。這在于，轉(zhuǎn)矩波動(dòng)通常均衡，因?yàn)樵谑┘有盘?hào)發(fā)生器53的周期性變化的信號(hào)的正半波和負(fù)半波時(shí)調(diào)整力矩相同地減弱，使得位置調(diào)節(jié)器51沒有均衡這類變化并且因此不出現(xiàn)調(diào)整量SG的相應(yīng)周期性。通過周期性變化的信號(hào)的調(diào)整力矩的減弱可以通過由信號(hào)發(fā)生器53提供的周期性變化的信號(hào)的振幅的合適選擇或限制來實(shí)現(xiàn)。
[0055]如果相位偏移PO除信號(hào)發(fā)生器53的周期性變化的信號(hào)以外不相應(yīng)于對(duì)于最大調(diào)整力矩所需的相位偏移PO，則出現(xiàn)與電動(dòng)機(jī)磁場(chǎng)和激勵(lì)磁場(chǎng)之間的90°超前的偏差。在這種情形中，周期性變化的信號(hào)的正半波和負(fù)半波導(dǎo)致不同的調(diào)整力矩。所述不同的調(diào)整力矩在相應(yīng)低頻的周期性的情況下被轉(zhuǎn)化為差信號(hào)Llliff的可探測(cè)的周期性的位置變化。
[0056]位置調(diào)節(jié)器51嘗試均衡所述位置變化，使得在調(diào)整量SG上出現(xiàn)相應(yīng)的周期性。為了匹配相位偏移PO，通過帶通濾波器56向乘法單元57提供調(diào)整量SG。帶通濾波器56具有以下帶通頻率范圍:所述帶通頻率范圍負(fù)責(zé)僅僅將調(diào)整量SG的相應(yīng)于信號(hào)發(fā)生器53的周期性變化的信號(hào)的頻率范圍的那部分傳輸給乘法單元57。同樣，通過尤其是相應(yīng)于第一帶通濾波器56的第二帶通濾波器58向乘法單元57提供信號(hào)發(fā)生器53的周期性變化的信號(hào)。
[0057]不僅將經(jīng)濾波的調(diào)整量SG而且將經(jīng)濾波的周期性變化的信號(hào)彼此相乘的乘法單元57的輸出端與積分器55連接。積分器55例如可以設(shè)為具有積分器部分的平滑低通濾波器，從而濾波器輸出信號(hào)確定所需的相位偏移PO的一部分。積分器55的輸出信號(hào)的電平設(shè)置通過相位偏移PO與理想相位偏移PO的偏差的正負(fù)號(hào)確定。相位偏移PO的偏差的正負(fù)號(hào)說明調(diào)整量SG與信號(hào)發(fā)生器53的周期性變化的信號(hào)主要相同還是反相。在第一種情形中，乘法的經(jīng)平滑的結(jié)果是正的，否則是負(fù)的。由此相應(yīng)地增加或減少積分器部分，使得可以在兩個(gè)方向上進(jìn)行積分器部分的匹配。
[0058]此外，隨著相位偏移PO與理想相位偏移的偏差的數(shù)值增大，調(diào)整量SG的波動(dòng)的振幅更大并且因此乘法單元57中乘積之后的信號(hào)強(qiáng)度也更大。由此，相位偏移PO與理想相位偏移的偏差的數(shù)值越大，則積分器值越快地接近理想相位偏移。
[0059]當(dāng)位置調(diào)節(jié)器51擴(kuò)展以具有虛極對(duì)的特定傳輸路徑(其中極位置如此選擇，使得它們與信號(hào)發(fā)生器信號(hào)的主頻率部分一致)時(shí)，進(jìn)一步提高所描述的方法的有效性。
[0060]此外，為了避免突然的力矩跳躍提出:限制信號(hào)發(fā)生器53的周期性變化的信號(hào)的邊緣陡度，并且取而代之地提供梯狀信號(hào)等等。重要的是，周期性變化的信號(hào)是零點(diǎn)對(duì)稱的，也就是說，正半波和負(fù)半波分別覆蓋相同的面積?？梢越柚鶩IR結(jié)構(gòu)或IIR結(jié)構(gòu)或這些結(jié)構(gòu)的合適組合來構(gòu)造積分器55的平滑低通濾波器。
[0061]在圖4中示出了另一種實(shí)施方式，其中位置調(diào)節(jié)器51設(shè)有預(yù)控制單元60。所述預(yù)控制單元接收額定位置Lstjll并且給所述額定位置分配一個(gè)預(yù)控制值，借助于另一個(gè)求和單元61將所述預(yù)控制值加到調(diào)整量SG上。可以在位置調(diào)節(jié)器系統(tǒng)開始運(yùn)轉(zhuǎn)之前運(yùn)用預(yù)控制值到額定位置Lstjll的分配。由此，可以在干擾行為方面優(yōu)化位置調(diào)節(jié)器51并且在所期望的位置變化期間也可靠地實(shí)現(xiàn)相位偏移PO的電平設(shè)置。
【權(quán)利要求】
1.一種用于具有電子換向的電機(jī)(2)的定位器系統(tǒng)(I)中以復(fù)位力加載的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(3)的位置調(diào)節(jié)的方法，所述方法具有以下步驟: 根據(jù)預(yù)給定的額定位置說明和實(shí)際位置說明實(shí)施所述調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(3)的位置調(diào)節(jié)，其中，所述位置調(diào)節(jié)提供調(diào)整量(SG)，所述調(diào)整量被分配給一個(gè)空間矢量，借助所述空間矢量能夠控制所述電機(jī)(2)的定子裝置； 以校正量(PO)加載所述空間矢量，以便校正所述空間矢量的空間矢量角度； 提供輔助信號(hào)； 通過所述輔助矢量改變通過所述調(diào)整量(SG)定義的空間矢量的空間矢量角度； 將一個(gè)參量積分至一個(gè)積分值，其中，待積分的參量取決于所述輔助信號(hào)和所述位置調(diào)節(jié)的調(diào)整量(SG)，所述調(diào)整量作為對(duì)所述空間矢量的空間矢量角度的變化的響應(yīng)獲得，其中，由所述積分值導(dǎo)出所述校正量(PO)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，對(duì)所述輔助信號(hào)和通過所述空間矢量的空間矢量角度的變化獲得的調(diào)整量進(jìn)行帶通濾波，其中，所述待積分的參量相應(yīng)于經(jīng)帶通濾波的輔助信號(hào)和經(jīng)帶通濾波的、通過所述空間矢量的空間矢量角度的變化獲得的調(diào)整量(SG)的乘積。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，在所述積分之前對(duì)所述待積分的參量進(jìn)行低通濾波。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的方法，其中，設(shè)有預(yù)控制，以便給預(yù)控制參量分配額定位置說明(Lstjll),尤 其通過加法以所述預(yù)控制參量加載由所述位置調(diào)節(jié)提供的調(diào)整量。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述輔助信號(hào)是周期性的，其中，所述周期性的輔助信號(hào)的主頻率小于所述位置調(diào)節(jié)的極限頻率。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述輔助信號(hào)是周期性的，其中，作為方波信號(hào)、梯狀信號(hào)或正弦形信號(hào)或作為它們的組合提供所述輔助信號(hào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述空間矢量角度在所述空間矢量角度的直到+/-20°的范圍內(nèi)、尤其在直到+/-10°的范圍內(nèi)變化。
8.一種用于具有電子換向的電機(jī)(2)的定位器系統(tǒng)(I)中調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的位置調(diào)節(jié)的設(shè)備，其中，所述設(shè)備包括: 用于根據(jù)預(yù)給定的額定位置說明(Lstjll)和實(shí)際位置說明(List)實(shí)施位置調(diào)節(jié)的位置調(diào)節(jié)單元(5)，其中，所述位置調(diào)節(jié)提供調(diào)整量(SG)，所述調(diào)整量相應(yīng)于空間矢量，借助所述空間矢量能夠控制所述電機(jī)(2)的定子裝置； 用于以校正量(PO)加載所述空間矢量以便校正所述空間矢量的空間矢量角度的裝置； 用于提供輔助信號(hào)的信號(hào)發(fā)生器(53)； 用于通過所述輔助信號(hào)改變通過所述調(diào)整量定義的空間矢量的空間矢量角度的裝置； 用于將一個(gè)參量積分至一個(gè)積分值的積分器(55),其中，待積分的參量取決于所述輔助信號(hào)和所述位置調(diào)節(jié)的調(diào)整量，所述調(diào)整量作為對(duì)所述空間矢量的空間矢量角度的變化的響應(yīng)獲得，其中，所述校正量(PO)由所述積分值導(dǎo)出。
9.一種定位器系統(tǒng)(I)，其包括: 以復(fù)位力加載的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)； 用于提供實(shí)際位置說明(List)的位置傳感器(6)； 與所述調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(3)耦合的電機(jī)(2)； 根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備。
10.一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其包含程序代碼，當(dāng)在數(shù)據(jù)處理單元上執(zhí)行所述程序代碼時(shí)，所述程序代碼 實(shí)施權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的方法。
【文檔編號(hào)】H02P6/16GK103460595SQ201280014109
【公開日】2013年12月18日 申請(qǐng)日期:2012年1月16日 優(yōu)先權(quán)日:2011年3月18日
【發(fā)明者】A·格羅斯曼, U·西貝爾, R·比勒, Z·托松 申請(qǐng)人:羅伯特·博世有限公司