用于识别电子换向伺服驱动装置的转子位态的错误的方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及伺服驱动装置，尤其构造为电子换向的电马达的伺服驱动装置。此外， 本发明设及用于在定位伺服驱动装置的转子时识别W及修正位态错误的措施。
【背景技术】
[0002] 替代电刷换向的电马达，对于定位器应用也可W使用电子换向的伺服驱动装置。 与电刷换向的伺服驱动装置不同，电子换向的伺服驱动装置为了精确控制而需要知道转子 的位态。因此，电子换向的伺服驱动装置的控制很敏感地对参数波动和感测转子位态时的 错误做出反应。为此可或者在转子上布置有位态传感器或者可借助基于电流的位态求取方 法来探测转子位态。
[0003] 例如，节气口定位器可配备有电子换向的伺服驱动装置，W能够调节作为调节元 件的节气口的位态。在此，由于成本原因 W及由于可靠性原因可取消设置用于直接感测转 子位态或者用于感测马达电流的传感器。取而代之地，通过布置在节气口上W探测节气口 角度位态的角度传感器间接地感测转子位态。因为节气口通过降速的传动机构与伺服驱动 装置连接，所W运种组件仅可实现很不精确的转子位态感测，其不确定性例如为15°。此外 需要的是补偿转子的位态错误，该位态错误基于热或者老化引起的影响而产生。
[0004] 由于节气口的角度位态不精确地配属给伺服驱动装置的转子位态，所W需要单独 的校准，在该校准时例如可得到相应的修正特性曲线。至今为此对此提出的方法设置对伺 服驱动装置控制进行附加干预，在所述干预中调节待调节的电压矢量，所述电压矢量导致 相应的转子位态。通过所述附加干预，使转子W-错误角度运动，该错误角度随后必须通过 可能的、用于转子位态的位态调整来补偿。由此形成干扰的危险，该干扰可能导致针对转子 位态的位态调整的不稳定性。
【发明内容】
[0005] 本发明的任务是，提供一种方法和一种装置W供使用，在电子换向的伺服驱动装 置中，可通过它们确定在识别转子位态时的错误。该任务尤其是运种转子位态错误的确定 W对伺服驱动装置的运行具有尽可能小地影响的方式来进行。
[0006] 该任务通过根据权利要求1的、用于识别电子换向伺服驱动装置位态错误的方法 W及通过根据并列权利要求的装置、定位器系统和计算机程序来解决。
[0007] 进一步的构型在从属权利要求中给出。
[0008] 根据第一方面，设置有用于识别电子换向的伺服驱动装置的在该伺服驱动装置的 设想位态和实际位态之间的位态错误的方法。该方法包括W下步骤：
[0009] -执行用于伺服驱动装置的位态的位态调整；
[0010] -提供针对伺服驱动装置的设想位态的说明；
[0011] -接入一电空间矢量参数，所述电空间矢量参数引起定子磁场的一分量，该分量平 行于一励磁磁场的在伺服驱动装置的设想位态情况下所存在的方向延伸；W及
[0012] -探测是否基于定子磁场该分量的接入而使伺服驱动装置进行运动。
[0013] 上述方法的构思在于，在伺服驱动装置的稳定状态中运样执行对电子换向的伺服 驱动装置的控制，使得平行于励磁磁场的定子磁场被记住(eingepraegt)，该定子磁场的方 向相应于设想位态的励磁磁场的方向。因为励磁磁场的方向固定地与转子位态禪合，所W 实际转子位态与设想转子位态的偏离导致实际励磁磁场和设想的励磁磁场之间的相应偏 离。如果设想的转子位态相应于实际转子位态，那么被记住的定子磁场平行于所述励磁磁 场延伸并且不通过附加被记住的定子磁场而将与此相关的附加转矩施加到转子上。
[0014] 然而如果实际转子位态与设想的转子位态偏离，那么附加被记住的定子磁场的垂 直于励磁磁场的分量起作用并且生成附加的调节转矩。该附加的调节转矩可导致转子的运 动或者调节，由此可探测在识别转子位态时的错误。
[0015] 上述用于识别转子位态错误的方法对定位器系统的功能仅有小影响。尤其当不存 在转子位态错误时，不引起调节元件的不希望的运动。相对地，如果存在有转子位态错误， 那么所述干预导致调节元件的可被探测的运动。
[0016] 此外可设置，将附加定子磁场受控制地接入并且不执行伺服驱动装置的位态调 整。由此排除了在同时运行所述调整和接入引起附加定子磁场的电压矢量时定位器系统的 不稳定化的危险。尤其可设置，仅短时间地并且在所述调整未激活时执行所述受控制的运 行。
[0017] 此外可在所述调整未激活时接入定子磁场的所述分量。
[0018] 可设置，在探测到伺服驱动装置的运动时执行对伺服驱动装置的设想位态的修 正。
[0019] 根据一种实施方式，当伺服驱动装置的运动的程度超过预先给定的阔值时，可执 行对伺服驱动装置的设想位态的修正。
[0020] 还可在实施了对伺服驱动装置的设想位态的修正之后激活所述位态调整。
[0021] 尤其可通过设想位态的递增或递减迭代地执行所述修正。
[0022] 尤其可迭代地执行上述方法，直到在接入定子磁场的所述分量之后不再探测到伺 服驱动装置的运动。
[0023] 根据一种实施方式，可根据预先给定的时间走向、尤其斜坡形走向执行定子磁场 的所述分量的接入。
[0024] 可设置，所述位态调整包括积分部分，其中，在所述位态调整未激活时使该积分部 分停止。
[0025] 根据另一方面，设置有用于识别电子换向伺服驱动装置的在该伺服驱动装置的设 想位态和实际位态之间的位态错误的装置，其中，该装置构造用于：
[0026] -执行用于伺服驱动装置的位态的位态调整；
[0027] -提供针对伺服驱动装置的设想位态的说明；
[00%]-接入一定子磁场的分量，该分量平行于一励磁磁场的在伺服驱动装置的设想位 态情况下所存在的方向延伸；W及
[0029] -探测是否基于定子磁场的所述分量的接入而使伺服驱动装置进行运动。
[0030] 根据另一方面设置有定位器系统，其包括：
[0031] -电子换向的伺服驱动装置；
[0032] -与该伺服驱动装置禪合的调节元件；
[0033] -用于求取伺服驱动装置的位态的位置探测器；W及
[0034] -上述装置。
【附图说明】
[0035] 下面参照附图具体解释优选实施方式。附图示出：
[0036] 图1具有电子换向伺服驱动装置的定位器系统的示意图；
[0037] 图2直观表示用于在识别转子位态时识别错误的方法用的流程图；
[0038] 图3用于直观表示在识别转子位态时出现错误的情况下、转子固定的坐标系中的 电压矢量的曲线图。
【具体实施方式】
[0039] 图1示出具有内燃机(未示出）的发动机系统的新鲜空气吸入系统用的定位器系统 1、尤其是节气口定位器的示意图。该定位器系统1包括伺服驱动装置2,所述伺服驱动装置 可构造为旋转的、电子换向的电马达。伺服驱动装置2用于调节调节元件3,该调节元件在示 出的该实施例中构造为进气管4中的节气口。
[0040] 该调节元件3可W旋转、摆转或者W其他方式调节。在节气口为调节元件3的情况 下，摆转引起进气管4中的开口横截面变化。为了运行调节元件3,伺服驱动装置2与该调节 元件通过传动装置5禪合，该传动装置具有一传动变速比。在本实施例中，作为调节元件3的 节气口设置用于在约90°角度范围内摆转运动。调节元件3的该摆转运动通过伺服驱动装置 2的转子或者说转动件(未示出）的绕转数来实现。即，伺服驱动装置2的转子的旋转使得调 节元件3调节确定的角度，该角度由传动装置5的传动变速比得出。
[0041] 伺服驱动装置2包括电子换向的电马达、尤其是=相电机，所述=相电机被驱动电 路6控制。驱动电路6生成用于伺服驱动装置2的相电压，W预先给定伺服驱动装置2-电压 矢量(空间矢量），该电压矢量至少在稳定情况下导致转子与预先给定的空间矢量相应地取 向。该电压矢量导致构成一平行于该空间矢量的定子磁场。该励磁磁场通常由通过转子中 的永磁体引起的转子极产生并且该励磁磁场的方向由于转子的运动而变化，该励磁磁场与 定子磁场的方向相应地取向。
[0042] 所述电压矢量通过幅值（电压大小）和空间矢量方向限定。基于控制单元7的位态 调节参数L生成通过所述相电压预先给定的空间矢量。在驱动电路6中可为此执行换向方 法，该换向方法通过与换向样式相应地施加相电压来提供所述空间矢量。
[0043] 控制单元7与位置探测器8连接，该位置探测器布置在调节元件3附近并且提供关 于调节元件3位置的位置说明S。位置探测器8的功能可基于光学的、磁的或类似方面的测量 方法。一般，位置探测器8具有与调节元件3禪合的传感轮W及一传感器，该传感器探测传感 轮的运动并且输出相应的位态改变信号。然后，该位态改变信号可在位置探测器8中例如通 过累加转化为位置说明S。替代地，所述传感器可将调节元件3的绝对位态直接作为位置说 明S给出。
[0044] 基于用于调节元件3位置的位置说明S，控制单元7实施位态调整，该位态调整提供 输送到驱动电路6上的位态调节参数L作为调节参数。所述位态调整可与传统的位态调整相 应地基于从外部预先给定的额定位置SS来构成并且包括比例部分和/或微分部分和/或积 分部分。所述位态调整可求取空间矢量作为调节参数，该空间矢量被转换为相电压，W因此 构成被相应地调定的定子磁场。伺服驱动装置2的转子与所述被调定的磁场相应地取向。
[0045] 然而在一替代构型中，位态调整也可在幅值和/或方向上递增地改变施加的空间 矢量，而不确定一预先给定所述空间矢量绝对位置的调节参数。在该情况下，可由被驱动电 路6施加的相电压往回计算一位置。
[0046] 在控制电子换向的伺服驱动装置2时，对于马达转矩有W下关系：
[0047] Ud = RId-LqIqCOel
[004引 Uq = RIq+LdId?el+Km?el
[0050]其中，Ud和Uq相应于电子换向的伺服驱动装置2的定子中的、沿转子固定的坐标系 的d方向或q方向的电压，Id和Iq相应于关于该坐标系的马达电流，COel相应于转子的电转 速，并且M相应