用于运行电机的方法与流程

本发明涉及一种用于运行电机的方法和一种用于运行电机的装置。

背景技术：

为了产生声信号通常应用扬声器或蜂鸣器，该扬声器或蜂鸣器也可以被称为所谓的发声器。

从文献DE 10 2010 043 973 A1中已知一种用于产生通过电机驱动的机动车的声响/噪声的方法。在此为电机产生操控信号，该操控信号包括用于产生声响的调制。

在文献DE 10 2012 112 107 A1中描述了一种用于人工产生声信号的方法，该方法基于用于控制发动机的操控信号。在此该声信号由机电的转换器借助于电的转换器激励信号产生。

在文献DE 10 2012 211 689 A1中已知一种利用车辆的电机产生声响的方法。在此提出，如此调整用于产生声响的电机的供电方式，即电机轴的旋转的得到的变化位于限定的带宽内。

文献DE 10 2011 017 226 A1描述了一种车辆的具有排气再循环装置的排气系统和用于运行这种排气系统的方法，其中利用排气系统的排气阀产生声音。从文献DE 103 29 037 A1中已知一种用于阻尼车辆振动的方法和设备。在文献DE 10 2013 100 982 A1中描述了一种用于车辆的驾驶员辅助设备，该驾驶员辅助设备设计为用于，根据车辆状况产生振动或颤动。

技术实现要素：

因此本发明的目的是，为电机、例如设计为伺服驱动装置的电机产生声信号。

上述目的通过具有独立权利要求的特征的方法和装置实现。该方法和装置的设计方案由从属权利要求以及由说明书中得到。

根据本发明的方法被设计为用于运行电机。在此，为电机的电的参量/变量/参数产生经过脉宽调制的基本信号用于操控电机，该基本信号具有脉宽调制频率。此外，为电参量产生正弦式的辅助信号，该辅助信号具有位于声学上可听见的频率范围中的正弦频率。将该基本信号与辅助信号相加得到用于电参量的声信号，其中，将电参量连同声信号提供给电机。此外由电机产生通过将基本信号与辅助信号相加而得到的声信号。

正弦频率通常小于脉宽调制频率。原则上正弦频率在可听见的频率范围中具有一值，该值从几赫兹的次声频率范围延伸至大约20000Hz的超声频率范围。在此可以用户特定地选择和设置该频率的精确值。该脉宽调制频率的值原则上至少是几千赫兹，例如至少10000Hz或20000Hz。

对电机实施所述方法，该电机设计为一种设备、通常为技术设备的部件和/或组成部分。

此外，当对于该设备的至少一个部件、就是说对于电机和/或对于该设备的至少另一部件存在限定的运行状态时，实施所述方法。就此在设计方案中可以考虑，根据运行状态的类型设置正弦频率的值。如果在出现不同运行状态时实施该方法，则对应这些运行状态中的每个都可以设置独特的正弦频率。

通常设置为，利用电机使设备的至少一个部件和进而在可能情况下使整体的设备运动。

就此可能的是，该设备设计为机动车。在此利用电机使机动车运动并进而驱动机动车。另选地或补充地，利用电机可以对机动车的部件施加作用并进而使机动车的部件运动。这种部件例如设计为机动车车身开口的闭锁元件，例如门、盖或窗玻璃。

此外可以可选地设置为，利用至少一个传感器检测该设备的至少一个部件的运行参数，该至少一个传感器被分配给该设备和/或设计为该设备的至少一个部件。当对于至少一个运行参数存在指示限定的运行状态的值时，则实施该方法。然而也可以取消这种类型的传感器。

对于全部的或者说整体的基本信号进行在本方法范围内实施的调制。

在本方法的设计方案中，使脉宽调制的占空率或者说控制因数变化，其中，改变脉宽调制的脉冲的持续时间与脉宽调制的周期的持续时间之间的比例关系。

另选或补充地，使脉冲宽度和进而脉宽调制的脉冲的宽度变化。

可以对于设计为伺服驱动装置的电机实施所述方法。

根据本发明的装置设计为用于运行电机、例如伺服驱动装置。在此为电机的电参量产生经过脉宽调制的基本信号用于操控电机，该基本信号具有脉宽调制频率。该装置包括至少一个控制器(ECU)，该控制器设计为用于，为电参量产生正弦式的辅助信号，该辅助信号具有位于声学上可听见的频率范围中的正弦频率，将该基本信号与辅助信号相加得到用于电参量的声信号并将电参量连同声信号提供给电机。

此外该至少一个控制器设计为用于产生经过脉宽调制的基本信号。在此可行的是，控制器独立于所述方法也实现另外的功能。当应用在机动车中时，可以使用现有的控制器，该现有的控制器在可能情况下也可以控制机动车的电机和/或其它设备的其它功能。

在设计方案中，该至少一个控制器布置在电机的壳体中并也可以设计为用于控制电机的其它功能。

控制器还可以包括桥电路/电桥、例如所谓的H-桥作为该装置的部件，该桥电路在设计方案中同样可以用于产生声信号。在一实施形式中，可以将经过脉宽调制的基本信号以及正弦式的辅助信号已经在桥电路之前彼此例如数字式地相加，其中，从这种相加中得到的用于规定的电参量的声信号从桥电路起被提供给电机。然而对此另选地也可以使经过脉宽调制的基本信号流过桥电路，并在这之后才与辅助信号例如模拟式地相加，其中，得出的用于电参量的声信号被提供给电机。

该装置可以可选地具有至少一个传感器，该至少一个传感器被分配给设备的至少一个部件并设计为用于，检测该设备的至少一个部件的运行参数。当至少一个运行参数的值指示对于至少一个部件的限定的运行状态出现时，由该装置实施所提出的方法的实施形式。

电参量例如是在电机上施加的电压或流过电机的电流。

利用提出的方法和/或提供的装置可以实现的是，利用电机并进而利用电驱动装置产生可听见的声信号。为此仅需要电机以及已经在设备中存在的控制器。因此可以取消附加的模块，例如扬声器、膜、盖或蜂鸣器。因此可以利用例如设计为伺服驱动装置的电机自动地产生声信号，而为此不需要附加的模块，由此当在机动车中使用时还可以减轻重量并节省构造空间。

因此例如可行的是，当设备的至少一个部件处于确定的运行状态中时，通过声信号产生警告信号。这涉及例如机动车的自动的后盖作为部件的情况，通过设计为伺服驱动装置的电机使该后盖来回运动并进而打开和关闭。例如当对后盖进行磨合过程(Anlernlauf)作为可能的运行状态时，产生该声信号。当外力作用在后盖上时，由于该外力使后盖同样处于限定的运行状态中，则电机另选地或补充地产生该声信号。此外还可行的是，设计为用于后盖的伺服驱动装置的电机由于后盖本身上的外来作用产生设计为警告信号的声信号。

例如对于作为设备的机动车可实施或能够实施该方法，该机动车包括至少一个电机用于驱动该机动车。有关待产生的声信号，在此利用该至少一个电机产生发动机声响。

使基本信号的脉宽调制频率与位于可听见的频率范围中的正弦频率叠加，用于从基本信号与辅助信号相加中产生该声信号，基于该基本信号的脉宽调制频率对电机进行操控。由此影响或者说可以影响可听见的声信号的音调和/或水平。

在本方法的范围内产生的声信号对于电机是节省材料的。此外该声信号还由此可以调制或者说能够被调制，即通过对该经过脉宽调制的基本信号改变占空率或占空因数的方式。此外另选地或补充地也可以在将基本信号与辅助信号相加得到声信号之前对该基本信号的振幅或频率进行调制。

本发明的其它优点和设计方案从说明和附图中得到。

不言而喻，上述中提到的和下面还要描述的特征不仅以示出的组合形式、还可以以其它的组合形式或独自使用，而没有离开本发明的范围。

附图说明

图1示出根据本发明的装置的第一实施形式的示意图和图表，该图表示出声信号的曲线走向，该声信号在实施根据本发明的方法的第一实施形式时提供。

图2示出根据本发明的装置的第二实施形式的示意图和属于根据本发明的方法的第二实施形式的图表。

具体实施方式

参照图1a示意性示出的根据本发明的装置2的实施形式被设计为用于机动车，例如用于技术设备4。该装置2包括作为电驱动装置的电机6以及控制器8，该控制器在此设计为电机6的部件。该设备4还包括可选的、能用于控制的传感器10和机动车的例如设计为盖的部件12，可以通过电机6使该部件12运动。

此外参照图1b，该图除了电机6之外还包括作为控制器8的部件的桥电路7。图1b还示出经过脉宽调制的基本信号9以及设计为正弦信号的辅助信号11，该基本信号包括经过PWM或者说经过脉宽调制的矩形脉冲。

当在此设计为伺服驱动装置的电机6运行时，利用控制器8为电参量产生经过脉宽调制的基本信号9，通过该基本信号操控电机6，其中，通过基本信号9提供的电能被利用电机6转换为机械能，通过该机械能又能够使或者说使得部件12运动。该基本信号9在此具有不变的振幅。

在执行根据本发明的方法的实施形式时，可以利用可选的传感器10探测部件12的限定的运行状态。

如果对部件12识别出和/或探测出特别的或者说限定的运行状态，则在本方法的实施形式的范围内设计为，利用电机6产生声信号14，该声信号同样在图1b中示意性示出，以及该声信号的曲线走向在图1c中的图表中示出。

图1c中的这个图表包括横坐标16和纵坐标18，沿着该横坐标记录时间，沿着该纵坐标记录电参量的值、例如电压，其中，随着和/或通过该声信号14将该电参量提供给电机6。为了产生声信号14，除了用于电机6的、具有脉宽调制频率的经过脉宽调制的基本信号9外，补充地还产生具有位于声学上可听见的频率范围中的正弦频率的正弦式辅助信号11。此外，将基本信号9和辅助信号11相加得到用于电参量的声信号14，该声信号又被提供给电机6。

就此参照附图1b中的表达，该附图1b示出，将经过脉宽调制的基本信号9输送给控制器8的桥电路7。然而辅助信号11在桥电路7之后才与基本信号9相加。将由基本信号9和辅助信号11相加得到的声信号14进一步传导到电机6上，该电机基于所提供的基本信号9进行用于对应的运行状态而设置的运动，以及基于所提供的附加信号11伴随运行状态产生声信号14。在此提出，将用于电机6的基本信号9和辅助信号11模拟式地相加。

如由图1c中的图表所示，声信号14包括经过脉宽调制的、矩形的基本信号9，该基本信号由于与辅助信号11相加以正弦频率的形式整体振动，其中，经过脉宽调制的基本信号9的振幅通过加入的辅助信号11以正弦形调制。

图2在示意图中示出设计为伺服驱动装置的电机，在此为该电机分配控制器32，利用该控制器可以独立于所提出的根据本发明的方法的实施形式控制电机30的至少一个功能。在此示出作为控制器32的部件的H桥和进而示出桥电路34。在电机30的通常的运行中，通过用于电参量的经过脉宽调制的基本信号36操控该电机并进而使该电机运动。在此这个基本信号36具有对于电机30运行常用的脉宽调制频率，其中，经过脉宽调制的基本信号36和/或脉宽调制频率主要依赖于占空率。

在本方法的实施形式的范围内产生具有位于声学上可听见的频率范围中的正弦频率的正弦式辅助信号38。用于例如设计为电流或电压的电参量的基本信号36与辅助信号38在桥电路34之前被彼此相加并经由桥电路34进一步传导到电机30上，该电机基于所提供的基本信号36进行用于对应的运行状态而设置的运动，以及基于所提供的辅助信号38产生用于电参量的声信号40，该声信号也在配属于图2a的图表中表示并具有10kHz的频率。

图2b中的图表包括横坐标42和纵坐标44，沿着该横坐标以毫秒记录时间，沿着该纵坐标记录电参量的振幅。在图2b中的图表内同样示出由电机30在本方法的范围内产生的声信号40。图2b示出该声信号40的细节41。有关这个细节41在此根据双向箭头43表示出：声信号40的矩形脉冲的脉冲沿位置的宽度如何变化或者说被改变。在此可行的是，脉冲沿的宽度已经在产生基本信号的占空率时改变。在本方法的范围内提出，为电机30提供在图表中示出的电参量连同声信号40，其中，电机30伴随着运行产生这个声信号40。