包括具有干扰场补偿的转子位置检测的电子换向电动机制造技术

本发明专利技术涉及一种电子换向电动机。所述电子换向电动机具有尤其永磁性构造的转子和定子。所述电动机还具有与定子连接的控制单元。控制单元被构造来给所述定子通电，用于产生旋转磁场。根据本发明专利技术，所述电动机具有至少一个霍尔传感器，所述至少一个霍尔传感器被构造用于检测由与所述转子连接的探测磁体产生的探测磁场的至少一个量值，并且具有至少一个磁阻传感器，其被构造用于在所述转子的转子回转期间检测总磁场的定向并且产生代表所述定向的转子位置信号，其中所述总磁场包括所述探测磁场和对所述探测磁场进行叠加的干扰磁场。所述控制单元被构造用于至少根据所述总磁场的定向、所述探测磁场的至少一个先前存储的量值和由所述电动机的电部件产生的干扰磁场的量值和定向来确定所述转子的转子位置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及一种电子换向电动机。所述电子换向电动机具有尤其永磁性构造的转子和定子。所述电动机还具有与定子连接的控制单元。控制单元被构造来给所述定子通电，用于产生旋转磁场。根据本专利技术，所述电动机具有至少一个霍尔传感器，所述至少一个霍尔传感器被构造用于检测由与所述转子连接的探测磁体产生的探测磁场的至少一个量值，并且具有至少一个磁阻传感器，其被构造用于在所述转子的转子回转期间检测总磁场的定向并且产生代表所述定向的转子位置信号，其中所述总磁场包括所述探测磁场和对所述探测磁场进行叠加的干扰磁场。所述控制单元被构造用于至少根据所述总磁场的定向、所述探测磁场的至少一个先前存储的量值和由所述电动机的电部件产生的干扰磁场的量值和定向来确定所述转子的转子位置。【专利说明】包括具有干扰场补偿的转子位置检测的电子换向电动机
本专利技术涉及一种电子换向电动机。所述电子换向电动机具有尤其永磁性构造的转子和定子。所述电动机还具有与定子连接的控制单元。控制单元被构造来给定子通电，用于产生旋转磁场。
技术介绍
在由现有技术已知的电动机中，已知用于检测转子位置的霍尔传感器，其中可以根据转子位置操控电动机，用于使转子旋转运动。
技术实现思路
根据本专利技术，电动机具有至少一个霍尔传感器，其被构造用于尤其是在定子的无电流状态中检测由与转子连接的探测磁体(Gebermagnet)产生的探测磁场的至少一个量值。进一步优选地，电动机具有至少一个磁阻传感器，所述至少一个磁阻传感器被构造用于在转子的转子回转期间检测总磁场的定向并且产生代表所述定向的转子位置信号，其中所述总磁场包括探测磁场和对该探测磁场进行叠加的干扰磁场。控制单元在输入侧与转子位置传感器连接。控制单元被构造用于，至少根据总磁场的定向、探测磁场的至少一个先前存储的量值和至少由电动机的电部件产生的干扰磁场的量值和定向来确定转子的转子位置。因此，可以有利地以向量方式确定探测磁场的精确定向，用于转子位置确定。磁场的量值优选是磁场的磁通量密度的量值。所述磁阻传感器例如是CMR 感应器(CMR=Colossal-Magneto-Resistive,庞磁阻)、AMR 传感器(AMR=Aniotrope-Magneto-Resistive,各向异性磁阻)、GMR 传感器(GMR=Giant-Magneto-Resistive,巨磁阻)或 TMR 传感器(TMR=Tunnel-Magneto-Resistive,隧穿磁阻)。下面,磁阻传感器的转子位置信号也称作XMR转子位置信号。为此，例如可以以干扰磁场向量、尤其是以复数形式的向量指针的形式将干扰磁场存储在控制单元的存储器中。进一步优选地，可以在转子回转期间、尤其在定子的无电流状态中由霍尔传感器检测探测磁场的量值或附加地检测探测磁场的定向并且以探测磁场向量的形式存储在存储器中。在电动机运行期间、尤其是电动机的通电运行状态期间，于是可以借助磁阻传感器检测先前提到的总磁场定向。总磁场在此代表由干扰磁场叠加的探测磁场。控制单元优选被构造用于，借助向量加法根据总磁场的定向和干扰磁场的定向和量值和先前存储的探测磁场量值来确定探测磁场的定向。在一个优选的实施方式中，电动机具有至少一个其他霍尔传感器。所述其他霍尔传感器被构造用于，检测转子位置并且产生代表转子位置的其他转子位置信号，所述其他转子位置信号代表探测磁场的至少一个量值或附加地代表探测磁场的定向。优选所述霍尔传感器和其他霍尔传感器在转子回转方向上彼此错开地布置。进一步优选地，所述霍尔传感器和其他霍尔传感器在转子回转方向上彼此正交地错开布置。通过所述霍尔传感器的错开布设置或正交错开的布置，只要转子位置信号在正弦形构造的情况下可以在一时刻被分析处理，在所述时刻，相应的转子位置信号具有最大时间变化，就可以有利地更精确地检测转子位置。当磁阻传感器的检测范围仅是半个转子旋转、尤其是180度时，借助霍尔传感器，可以有利地使磁阻传感器的检测范围扩展到完整的转子回转、尤其是360度。进一步有利地，可以以磁通量密度、尤其是探测磁场的磁通量密度的量值的检测来补充磁阻传感器的角度检测。霍尔传感器例如是线性检测霍尔传感器，其被构造用于，产生模拟的输出信号。在一种优选的实施方式中，所述霍尔传感器和/或其他霍尔传感器是温度补偿霍尔传感器，其中所述温度补偿霍尔传感器被构造用于，与温度补偿霍尔传感器的温度无关地产生尤其是数字的霍尔信号作为输出信号。数字霍尔信号例如是脉宽调制信号或SPI信号(SPI=Serial-Peripherial-1nterface,串行外围接口)。因此可以有利地与温度无关地产生转子位置，使得即使在电动机加热时或在电动机运行时在小于零摄氏度的负温度情况下也可以有利地实现准确的转子位置确定。优选地，霍尔传感器是线性检测霍尔传感器，所述线性检测霍尔传感器被构造用于，产生模拟的输出信号并且所述其他霍尔传感器是温度补偿霍尔传感器，所述温度补偿霍尔传感器被构造用于，产生数字的输出信号。霍尔传感器的输出信号分别代表量值、尤其是由霍尔传感器检测的探测磁场的磁通量密度的量值。控制单元优选被构造用于，由霍尔传感器和其他霍尔传感器的转子位置信号产生总霍尔信号，并且根据总霍尔信号确定探测磁场、尤其是探测磁场的量值和定向。所述总霍尔信号优选是正交信号，其中在正交信号的情况下，霍尔传感器和其他霍尔传感器在转子回转方向上彼此正交地彼此错开地布置。借助正交的布置，可以有利地借助控制单元实现特别精确的转子位置检测。进一步优选地，控制单元可以在电动机的运行期间根据XMR转子位置信号或附加地根据总霍尔信号确定转子位置。因此，可以有利地借助总霍尔信号来构成附加的转子位置检测，所述附加的转子位置检测借助磁阻传感器冗余地补充转子位置检测。在电动机的一种优选的实施方式中，控制单元被构造用于，根据总霍尔信号、尤其是正交信号确定总磁场的定向或附加地确定总磁场的量值。因此，可以有利地借助两个彼此不同的传感器类型来检测总磁场并且改善转子位置的检测精度。优选地，温度补偿霍尔传感器具有相应于控制单元的运行电压的运行电压。因此，电动机有利地不需要有电压转换器来产生用于霍尔传感器的单独的运行电压。本专利技术还涉及一种用于运行电子换向电动机、尤其是先前描述类型的电动机的方法。在用于运行电子换向电动机的方法中，借助霍尔传感器，尤其在定子的无电流状态中检测和存储由与转子连接的探测磁体产生的探测磁场的至少一个量值。此外，在转子的转子回转期间借助磁阻传感器检测总磁场的定向并且产生代表所述定向的转子位置信号，其中所述总磁场包括探测磁场和对所述探测磁场进行叠加的干扰磁场，其中根据检测的总磁场定向、先前存储的探测磁场量值和由电动机的电部件产生的干扰磁场的量值和定向以向量方式确定探测磁场的定向。优选地，在所述方法中，借助其他霍尔传感器检测探测磁场和产生其他霍尔信号。由所述霍尔信号和其他霍尔信号构成总霍尔信号，所述总霍尔信号代表探测磁场。优选地，所述总霍尔信号是代表两个彼此移相90度的霍尔信号的正交信号。【专利附图】【附图说明】现在下面根据图和其他实施例描述本专利技术。其他有利的实施变型方案由从属权利要求的特征和由对于图描述的特征得出。图1示出用于电子换向电动机的实施例，其中可以消本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：A夏鲍德，M弗里，S芬克，F萨德，M福格尔，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：
国别省市：