用于运行电动马达装置的方法以及相应的电动马达装置制造方法

用于运行电动马达装置的方法以及相应的电动马达装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于运行电动马达装置（ 1 ）的方法，该电动马达装置具有微处理器（ 16 ）、工作存储器（ 17 ）以及能够电子换向的电动马达（ 2 ），所述电动马达（ 2 ）具有多个马达相（ 3 、 4 、 5 ），所述马达相分别与在调制周期中由脉宽调制装置（ 19 ）来操控的执行装置（ 7 、 8 、 9 ）相连接，其中所述脉宽调制装置（ 19 ）在每个调制周期期间根据为相应的马达相（ 3 、 4 、 5 ）所分配的额定占空比来操控相应的执行装置（ 7 、 8 、 9 ）。在此规定，所述微处理器（ 16 ）将至少一张具有多个彼此先后相随的预先规定占空比（ 26 、 26 ’、 26 ’’、 26 ’’’）的表格（ 27 、 27 ’、 27 ’’、 27 ’’’）写入所述工作存储器（ 17 ）中，并且对于每个马达相（ 3 、 4 、 5 ）来说周期性地借助于存储器直接访问在绕开所述微处理器（ 16 ）的情况下将所述预先规定占空比（ 26 、 26 ’、 26 ’’、 26 ’’’）中的一个从所述表格（ 27 、 27 ’、 27 ’’、 27 ’’’）中读出，并且作为额定占空比输送给所述脉宽调制装置（ 19 ）。此外，本发明涉及一种电动马达装置（ 1 ）。
【专利说明】用于运行电动马达装置的方法以及相应的电动马达装置

【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于运行电动马达装置的方法，该电动马达装置具有微处理器、工作存储器以及能够电子换向的电动马达，所述电动马达具有多个马达相(Motorphase)，所述马达相分别与在调制周期中由脉宽调制装置来操控(ansteuern)的执行装置相连接，其中所述脉宽调制装置在每个调制周期期间根据为相应的马达相分配的额定占空比(Solltastverhaltnis)来操控相应的执行装置。此外，本发明涉及一种电动马达装置。

【背景技术】
[0002]开头所提到的类型的方法从现有技术中为人所知。所述方法用于运行拥有微处理器、工作存储器和电动马达的电动马达装置。所述电动马达能够电子换向，因而比如作为无刷的直流马达或者BLDC马达(BLDC:brushless direct current (无刷直流))而存在。这种类型的、成本低廉的电动马达经常借助于所谓的方波换向(Block-Kommutierung)来操控。在此，比如每120° (对于三相电动马达的情况)在电方面使用于电动马达的旋转磁场硬转换(hart umschalten)。这意味着，相应地要么给至少一个为相应的马达相分配的线圈通电，而不给其它的马达相的线圈通电。这种方法稳健并且计算量不太密集。不过，在所述马达相之间的硬转换产生转矩峰值(Drehmomentspitze),所述转矩峰值可能导致不受欢迎的噪声排放。如此经过操控的电动马达的运转也经常被感觉到不平稳(unrund)。
[0003]出于这个原因，其间也借助于脉宽调制装置来操控成本低廉的电动马达。在此，施加在相应的马达相上的电压不是简单地比如每120°在电方面转换(weiterschalten)到下一个马达相上。更确切地说，施加在马达相上的有效电压优选连续地首先升高并且随后又降低，而这一过程对于其它的马达相来说也同时-但是相偏移地(phasenversetzt)-
得到实施。这种升高或者降低逐步地通过所述脉宽调制装置的、用于每个马达相的占空比的变化来进行。在每个调制周期期间所设定的占空比相应于额定占空比，对于每个调制周期所述额定占空比输送给所述脉宽调制装置。所述占空比通常是处于零与一之间的数值。
[0004]因而在每个调制周期期间通过所述脉宽调制装置在与由所述调制周期的持续时间和所述占空比构成的乘积相对应的时间间隔对每个马达相施加(恒定的)电压。这通过根据所期望的占空比经由所述脉宽调制装置来操控分别为所述马达相分配的执行装置而进行。因此，马达相连接到其上的半桥的占空比要进行变化。(有效的)施加在所述马达相上的(在相应的调制周期的范围内通过给电压求平均的方式确定的)电压的、优选连续的变化，引起所述电动马达的、优选同样连续的转矩曲线以及相应降低的噪声排放。通常，所述有效的电压沿着事先确定的曲线延伸，所述曲线要一次性地与马达匹配并且必要时与一种或者多种负荷情况(Lastfall)相匹配。
[0005]在所述方法的当前的实施方式中，在所述微处理器上运行的软件程序遍历比如在所述工作存储器中所保存的表格或者说查找表格(Look-up-Tabelle) (LuT)，并且将其读出。所述表格在此包括多个预先规定占空比，对于相应的马达相来说所述预先规定占空比由所述微处理器读出，并且作为额定占空比被输送给所述脉宽调制装置。在此将与所述马达相相对应的预先规定占空比从所述表格中读出，将其与比例因数相乘，并且随后将其写入所述脉宽调制装置的输入寄存器中。
[0006]以下述步宽从所述表格中读出所述预先规定占空比:该步宽取决于电动马达的额定转速并且不必一定是整数，因而也可以采用分数数值。比如在较低速度(并且因此较小的步宽)的情况下，读出或者甚至多次读出彼此相继地存在在所述表格中的预先规定占空比中的每个预先规定占空比，并且将其输送给所述脉宽调制装置。与此相反在较大转速(以及相应较大步宽)的情况下，则可能出现以下情况:表格中的一个或者多个预先规定占空比在读出时被所述微处理器跳过。所述读出及输送通常在中断程序或者说中断服务程序(Interrupt-Serviceroutine) (ISR)的范围内实施。比如为每个调制周期、也就是比如每50到62 μ s来实施这种中断程序。但是，引入所述中断程序的中断要求或者中断引起所述微处理器的较高的负荷程度，尤其因为所述微处理器在实施所述中断程序期间没有供其它任务所用。相应地，所述微处理器必须拥有较高的运算功率。


【发明内容】

[0007]与此相反，具有权利要求1的特征的、用于运行电动马达装置的方法则具有以下优点:给微处理器减轻负荷，因而其除了提供用于脉宽调制装置的额定占空比之外也供其它的任务所用。由此也能够使用具有较低的运算功率的微处理器。按照本发明这一点得到实现，其方式是，所述微处理器将至少一张具有多个彼此先后相随的预先规定占空比的表格写入工作存储器中，并且其方式是，对于每个马达相，周期性地借助于存储器直接访问在绕开所述微处理器的情况下将所述预先规定占空比中的一个从所述表格中被读出并且作为额定占空比被输送给所述脉宽调制装置。所述表格优选以一维的形式、也就是作为列表而存在。因而首先至少一次性地在所述工作存储器中形成所述表格。这借助于所述微处理器来完成，所述微处理器比如将有待存放到所述表格中的预先规定占空比从非易失性存储器(ROM:read-only memory (只读存储器))中读出并且写入所述工作存储器中。所述工作存储器在此优选实施为直接访问存储器(RAM:random-access memory (随机存取存储器))。
[0008]在将所述表格写入所述工作存储器中之后，对于每个马达相所述预先规定占空比通过所述存储器直接访问从所述表格中被读出，并且随后作为额定占空比被输送给所述脉宽调制装置或者其输入寄存器。所述存储器直接访问比如借助于存储器直接访问装置来实施，所述存储器直接访问装置作为所述微处理器的补充而存在。在此绕开所述微处理器本身，因而所述微处理器没有参与对所述工作存储器的存储器直接访问。尽管如此，所述存储器直接访问装置同样直接连接到所述工作存储器上。比如所述微处理器和所述存储器直接访问装置通过同一总线连接到所述工作存储器上。如果要实施存储器直接访问，那就可以将所述微处理器与所述总线分开。随后实施所述存储器直接访问，并且接下来在所述微处理器与所述总线之间又建立连接。通过这种方式来保证所述电动马达装置的极其有效的运行，因为所述微处理器不为所述脉宽调制装置提供额定占空比，而是更确切地说可以用于其它的应用情况。
[0009]相应地,基本上在后台(Hintergrund)中在微处理器未参与的情况下进行所述额定占空比的提供。但是在此要注意，借助于所述存储器直接访问可以仅仅从所述表格中复制预先规定占空比并且提供给所述脉宽调制装置。因而，不能实施比如与所述比例因数相乘。用步宽来将所述预先规定占空比从所述表格或者所述工作存储器中读出，所述步宽始终也等于一。因而不会多次读出相同的预先规定占空比，或者就像借助于所述微处理器可以实现的情况那样在读出时跳过至少一个预先规定占空比。这些限制在通过所述微处理器将所述表格写入所述工作存储器中时应该得到考虑，并且应该相应地选择在所述表格中所包含的预先规定占空比。
[0010]本发明的一种改进方案规定，为了输送预先规定占空比，将相应的预先规定占空比写入所述脉宽调制装置的相应的输入寄存器中。也就是将所述预先规定占空比从所述表格中读出，并且通过写入所述输入寄存器中以额定占空比的形式输送给所述脉宽调制装置。当然，在此根据所述马达相的数目将多个预先规定占空比从所述至少一个表格中读出，并且将其输送给所述脉宽调制装置的相应的输入寄存器，其中每个输入寄存器被分配给所述马达相中的一个。
[0011]本发明的另一种设计方案规定，为了操控所述执行装置，将用于相应的马达相的额定占空比从所述脉宽调制装置的工作寄存器中读出，所述工作寄存器在每个调制周期中被写入所述输入寄存器的内容。通常存在与输入寄存器一样多的工作寄存器。比如工作寄存器及输入寄存器的数目相应于所述电动马达的马达相的数目。如已经在开头所解释的那样，借助于为所述马达相分配的执行装置根据相应的额定占空比来给所述马达相通电，也就是向其加载电压。在此所述额定占空比从所述工作寄存器中读出，所述工作寄存器的内容在每个调制周期仅仅改变一次。
[0012]为此目的，所述输入寄存器的内容被读出并且写入所述工作寄存器中。所述工作寄存器因而在双重缓冲(Doppelpufferung)的意义上与所述输入寄存器去稱合。对于所述工作寄存器的写入比如仅仅在每个调制周期的开始或者仅仅在每个调制周期结束时进行。因而，如果在写入所述工作寄存器之后比如按照前面的解释通过输送作为额定占空比的预先规定占空来改变所述输入寄存器的内容，那么所述工作寄存器本身的内容没有改变，也就是保持恒定。相应地适用于在每个调制周期期间所述输入寄存器被多次写入的情况。在这种情况下，仅仅将所述输入寄存器的、在传输的时间点存在的数值传输到所述工作存储器中。
[0013]在优选的改进方案中可以规定，以预先规定频率周期性地输送所述预先规定占空t匕，尤其在不取决于与所述调制周期的持续时间相对应的调制频率的情况下来选择所述预先规定频率，或者选择所述预先规定频率与所述调制频率相同。借助于所述存储器直接访问来周期性地输送作为额定占空比的预先规定占空比，相应地以特定的间隔来实施所述存储器直接访问。为此目的，比如设置计时器，该计时器比如通过对于所述存储器直接访问装置的相应操控而促发存储器直接访问。所述计时器在此被调节到所述预先规定频率，也就是以这种预先规定频率进行周期性地输送。所述预先规定频率比如相应于所述调制频率，所述调制频率等于所述调制周期的持续时间的倒数。因而所述预先规定占空比的读出通过所述计时器为每个调制周期刚好促发一次。
[0014]当然，作为替代方案，在运行所述电动马达装置期间能够可变地选择所述预先规定频率，并且所述预先规定频率为此比如能够借助于所述微处理器来调节。在此，优选在不取决于所述调制频率的情况下选择所述预先规定频率，也就是所述预先规定频率尤其可以与所述调制频率不一致。如果所述预先规定频率小于所述调制频率，那么在相应的调制周期中没有实施存储器直接访问时在所述脉宽调制装置的输入寄存器中存在的额定占空比有可能可以保持不变。与此相反如果所述预先规定频率高于所述调制频率，那就可能出现以下情况:将所述额定占空比在每个调制周期多次输送给所述脉宽调制装置或者其输入寄存器。
[0015]相应地产生两种优选的实施方式，所述实施方式顾及到所述存储器直接访问的特点，尤其是恒定地为一的步宽。如果在不取决于所述调制频率的情况下选择所述预先规定频率，那么至少可以局部地仅仅通过所述预先规定频率来确定所述电动马达的转速。仅仅对于所述预先规定占空比的、可能必要的缩放必须借助于所述微处理器来实施。为此目的，所述微处理器将具有所述预先规定占空比的表格重新写入所述工作存储器中，其中进行所述缩放。在借助于所述存储器直接访问而读出的情况下这时如此选择所述预先规定频率，从而在将所述输入寄存器的内容复制到所述脉宽调制装置的工作寄存器中的时间点，所期望的额定占空比存在于所述输入寄存器中。
[0016]与此相反，如果所述预先规定频率等于所述调制频率，那么比如可以使用所述脉宽调制装置的计时器作为计时器。不仅对于所述预先规定占空比的缩放而且对于所述预先规定占空比的有针对性的选择这时都必须通过所述微处理器来进行，其中所述微处理器以所选出的预先规定占空比将表格写入所述工作存储器中。在此可以额外地进行缩放。
[0017]很清楚的是，尤其对于所述方法的首次提到的实施方式来说，明显地降低了所述微处理器的运算负荷，因为仅仅借助于所述微处理器来进行缩放。但是，在所述第二种实施方式中，降低也很显著，因为仅仅在所述电动马达的运行参数变化时才必须以新的预先规定占空比将所述表格写入工作存储器中。与此相反，如果设置了恒定的运行，那么在这里所述微处理器也供其它任务所用。
[0018]根据本发明的一种有利的改进方案，可以规定，所述微处理器在写入表格时根据预先给定的比例因数来实施对于所述预先规定占空比的缩放并且/或者根据所述电动马达的运行参数、尤其是额定转速来实施调整。如前面已经解释的那样，在所述电动马达装置的运行的开始实施至少一次写入。通常，只有在所述电动马达的运行参数变化时才有必要重新写入。在这种情况下，将所述表格新写入所述工作存储器中，其中通常覆盖前面在其中所描述的表格。比如所述微处理器从非易失性存储器中读出所述预先规定占空比，并且随后在缩放和调整或者说选择之后将其写入所述工作存储器中。通过使相应的预先规定占空比与所述比例因数相乘并且将结果写入所述表格中来进行缩放。所述调整比如通过将相同的、从所述非易失性存储器中读出的预先规定占空比多次写入所述表格中或者排除特定的预先规定占空比来进行。
[0019]本发明的一种改进方案规定，所述微处理器在写入表格中之前从另一存储器、尤其是非易失性存储器中读出所述预先规定占空比。前面已经对此进行了探讨。因而，除了所述工作存储器之外，也存在着所述另一存储器，该存储器特别优选构造为非易失性存储器。相应地，所述工作存储器可以是易失性存储器，所述易失性存储器在所述电动马达装置投入使用时没有数值或者至少没有所定义的数值。因此，在通过所述存储器直接访问首次读出所述表格之前，必须使所述表格初始化或者将其写入所述工作存储器中。为此目的，所述微处理器从所述另一存储器中读出所述预先规定占空比、尤其是仅仅特定的预先规定占空比，并且将其写入在所述工作存储器中存在的表格中。
[0020]根据本发明的一种改进方案规定，为了从所述至少一张表格中读出所述预先规定占空比，对于每个马达相来说，存在着指向相应的预先规定占空比的指针。通常，在所述调制周期中的一个中，对于多个马达相应该分别使用不同的额定占空比或者预先规定占空t匕。相应地，对于每个马达相来说存在指针，该指针指向所述工作存储器的或者所述至少一张表格的不同的位置。在每次通过所述存储器直接访问从所述表格中读出预先规定占空比时，如此调整所述指针，使得其指向紧接着的、尤其提高了数目一的预先规定占空比。
[0021]可以规定，所述微处理器可以改变所述指针，也就是比如将其设置到特定的预先规定占空比。这一点可以在借助于传感器所测量的数值的基础上、尤其在根据这个数值确定BEMF事件(BEMF:back electromagnetic force (反电动势))-也就是(太大的)阻碍所述电动马达的旋转运动的电磁力——时而设置。作为替代方案，取代所述指针的改变、在出现这种BEMF事件时也可以逐步地降低或者扩大所述预先规定频率。
[0022]在此适宜性地规定，从一张唯一的表格中进行读出，或者对于每个马达相来说存在着单独的表格。所述第一种实施方式在所述工作存储器中要求很少的存储空间，因为仅仅必须存在唯一的表格。但是，所述唯一的表格的前提是，所述存储器直接访问装置允许:为所述马达相分配的指针指向相同的表格或者说相同的表格中。尤其如果不是这种情况，则也可以为每个马达相设置单独的表格。相应地，所述存储器直接访问装置的每个指针指向这些单独的表格中的刚好一张表格。
[0023]在此可以优选地规定，如果所述指针到达所述表格的末尾，则该指针溢出(uberlaufen).“溢出”在此应该理解成所述指针在其到达所述表格的末尾时被自动地设置到所述表格的开始。相应地，在所述指针到达所述表格的末尾时，不必借助于所述微处理器来使所述存储器直接访问装置复位或者重新设置相应的指针。在这样的实施方式中，因而至少只要不改变所述电动马达的运行参数，那么仅仅借助于所述存储器直接访问或者说所述存储器直接访问装置就可以完全自给自足地运行所述电动马达。按照前述解释，在这种情况中以所述预先规定占空比的缩放和/或调整或者说选择设置了对于所述表格的重新写入。
[0024]此外，本发明涉及一种尤其用于实施前面所描述的方法的电动马达装置，其中所述电动马达装置拥有微处理器、拥有工作存储器并且拥有能够电子换向的电动马达，所述电动马达具有多个马达相，所述马达相分别与在调制周期中由脉宽调制装置操控的执行装置相连接，其中所述脉宽调制装置被设置用于:在每个调制周期期间根据为相应的马达相分配的额定占空比来操控相应的执行装置。在此规定，所述微处理器构造用于:将至少一张具有多个彼此先后相随的预先规定占空比的表格写入所述工作存储器中，并且所述电动马达装置构造用于:对于每个马达相，周期性地借助于存储器直接访问在绕开所述微处理器的情况下将所述预先规定占空比中的一个从所述表格中读出并且作为额定占空比输送给所述脉宽调制装置。从中获得的优点已经得到了探讨。当然，所述电动马达装置或者所述方法可以按照前面的解释得到改进。
[0025]此外，本发明涉及一种用于对电动马达的执行装置进行操控的控制设备，该控制设备具有微处理器和工作存储器。所述控制设备尤其用于实施前面所描述的方法，并且可以按照前面的解释得到改进。

【专利附图】

【附图说明】
[0026]根据在附图中示出的实施例对本发明进行详细解释，而没有对本发明进行限制。在此附图示出:
图1是电动马达装置的示意图；
图2是所述电动马达装置的控制设备的示意图，所述控制设备具有微处理器、工作存储器、存储器直接访问装置和脉宽调制装置；
图3是用于运行电动马达装置的所使用的方法的示意图；并且图4是所使用的方法的在替代的实施方式中的示意图。

【具体实施方式】
[0027]图1示出了具有能够电子换向的电动马达2的电动马达装置1的示意图,所述电动马达2则具有三个分别拥有至少一个线圈6的马达相3、4和5。所述线圈6通常被分配给所述电动马达2的定子，而以能够关于所述定子旋转的方式得到支承的转子(未示出)则具有永久磁体。当然也可以使用所述电动马达2的其它实施方式、尤其具有任意数目的此外可以任意连接的马达相的实施方式。
[0028]每个马达相3、4和5都被连接到执行装置7、8或者9上。每个执行装置7、8和9都拥有第一开关10、尤其是高侧开关(High-Side-Schalter)以及第二开关11、尤其是低侧开关(Low-Side-Schalter)。通过接头12来将所述马达相3、4和5连接到所述执行装置7、8和9上，所述接头12在电方面被设置在开关10与11之间。所述第一开关10在其背向接头12的一侧上被连接到电源的第一极13、比如正极上，而所述第二开关11则在其背向所述接头12的一侧上被连接到同一电源的第二极14、比如负极上。所述开关10和11优选构造为电子开关、比如构造为半导体开关、尤其构造为晶体管。它们各个能借助于控制设备15来操控。由此，通过对于所述执行装置7、8和9的开关10和11的操控，来有针对性地给每个马达相3、4和5通电，或者说向其加载电压。相应地，可以如此控制借助于所述线圈6所产生的旋转磁场，从而将所述电动马达2的转子置于旋转运动之中。
[0029]图2示出了所述控制设备15的一个区域的示意图。所述控制设备具有至少一个微处理器16、工作存储器17、存储器直接访问装置18和脉宽调制装置19。所述微处理器16通过总线20与所述工作存储器17相连接。所述存储器直接访问装置18也通过总线21连接到所述工作存储器17上。当然总线20和总线21也可以作为共同的总线而存在，因此使得所述微处理器16和所述存储器直接访问装置18通过同一总线连接到所述工作存储器17上。如通过相应的箭头所标示的那样，通过所述微处理器16不仅设置了对所述工作存储器17的写入访问而且设置了对其的读出访问，而所述存储器直接访问装置18则应该仅仅从所述工作存储器17中读出。但是，当然也可以在这里设置写入。如通过箭头22所标示的那样，所述微处理器16可以操控所述存储器直接访问装置18。但是，这一点纯粹可选地设置。如通过箭头23所标示的那样，同样可以设置通过所述脉宽调制装置19来控制所述存储器直接访问装置18。
[0030]所述脉宽调制装置19拥有多个输入寄存器24和多个工作寄存器25。比如所述输入寄存器24的数目和所述工作寄存器25的数目分别相应于所述马达相3、4和5的数目。因此对于所述电动马达装置1的当前实施方式来说，所述数目为三。当然，也可以设置更大数目的输入寄存器24和工作寄存器25，但是其中在实际上仅仅使用与所述马达相3、4和5的数目相对应的数目。
[0031]所述脉宽调制装置19用于操控所述执行装置7、8和9的开关10和11。所述脉宽调制装置19在此如此调节所述开关10和11，从而在每个调制周期期间根据为相应的马达相3、4或5分配的额定占空比来操控相应的马达相3、4或5。相应分配的额定占空比相应地被保存在所述工作寄存器25中。所述工作寄存器25中的一个因而包含用于所述马达相3的额定占空比，另一个用于所述马达相4，以及最后一个用于所述马达相5。在每个调制周期期间，尤其在所述调制周期开始或者结束时，将所述输入寄存器24的内容写入所述工作寄存器25中。在此这里也适用以下情况:为所述马达相3、4和5中的每个马达相刚好分配了一个输入寄存器24。因而，优选每个调制周期刚好一次将所述输入寄存器24的内容复制到相应的工作寄存器25中。所述调制周期以一种调制频率彼此先后相随，其中这种调制频率相应于调制周期中的一个的持续时间的倒数。所述调制频率优选是恒定的。
[0032]所述输入寄存器24由所述存储器直接访问装置18写入为相应的马达相3、4和5分配的额定占空比。为此目的，所述存储器直接访问装置18通过所述总线21将多个预先规定占空比26中的一个从表格27中读出，所述表格27此前由所述微处理器16通过所述总线20写入所述工作存储器17中。在此，借助于存储器直接访问、也就是在绕开所述微处理器16的情况下读出所述预先规定占空比26。这时将所读出的预先规定占空比26作为额定占空比写入为相应的马达相3、4或者5分配的输入寄存器24中。这比如周期性地用由这里未示出的计时器预先给定的预先规定频率来进行。
[0033]作为替代方案，也可以用与所述调制频率相对应的预先规定频率来读出所述预先规定占空比26并且将所述预先规定占空比26作为额定占空比输送到所述脉宽调制装置19或者所述输入寄存器24中。在这种情况中，所述脉宽调制装置19的、同样未示出的计时器可以承当所述存储器直接访问装置18的相应的操控(如通过箭头23所标示的那样)。
[0034]图3示意性地示出了所述存储器直接访问装置18的功能。该存储器直接访问装置18拥有三个指针28、29和30，这些指针被分别分配给所述马达相3、4和5中的一个。原则上，始终设置至少与所述马达相3、4和5 —样多的指针28、29和30。用实线标示的指针28、29,30相应地表明所述预先规定占空比26，对于当前的调制周期来说应该将所述预先规定占空比26作为额定占空比输送给脉宽调制装置19用于对执行装置7、8和9进行操控。虚线以及点划线示出了在将来的调制周期中的指针28、29和30。用字母a到r来详细地标识所述预先规定占空比26。很清楚的是，在当前的调制周期中，所述指针28指向所述预先规定占空比26a，所述指针29指向所述预先规定占空比26e，并且所述指针30指向所述预先规定占空比26i。所述预先规定占空比26a、26e和26i由所述存储器直接访问装置18借助于存储器直接访问、也就是在绕开所述微处理器16的情况下直接从所述工作存储器17或者所述表格27中读出，并且被输送给所述脉宽调制装置19或者所述输入寄存器24。从那里为每个调制周期将所述预先规定占空比26a、26e和26i —次、也就是用所述调制频率复制到所述工作寄存器25中。
[0035]在这里所描述的实施例中，仅仅设置一张唯一的、用于所有马达相3、4和5的表格27。在每次读出所述预先规定占空比26中的一个之后使所述指针28、29和30增加一，使得其指向相应紧接着的预先规定占空比26。如果所述指针28、29及30中的一个到达所述表格27的末尾或者超过所述表格27的末尾，则其优选被自动地设置到所述表格27的开始、也就是所述第一预先规定占空比26a。因而，在到达所述表格27的末尾时，所述指针28、29和 30 溢出(iiberlaufen)。
[0036]这时应根据用于所述指针28、29和30的虚线来对所述预先规定频率相应于所述调制频率的情况进行解释。所述预先规定频率在此是如此的频率，所述存储器直接访问装置18用该频率将所述预先规定占空比26从所述表格27中读出，并且输送给所述脉宽调制装置19。很清楚的是，用虚线示出的指针28、29和30与用实线示出的指针28、29和30相比指向相应下一个预先规定占空比26，也就是所述预先规定占空比26d、26f和26j。因而，这些预先规定占空比26d、26f和26j被输送给所述脉宽调制装置19，并且在那里从所述输入寄存器24到达所述工作存储器25中。
[0037]但是这时可以规定，所述预先规定频率不同于所述调制频率。比如所述预先规定频率更高，这根据用于所述指针28、29和30的点划线进行解释，其中所述预先规定频率纯示例性地是所述调制频率的双倍高。在这种情况中，在使用所述指针28的情况下不仅所述预先规定占空比26b而且所述预先规定占空比26c从所述表格27中被读出，并且输送给所述输入寄存器24或者所述脉宽调制装置19。但是，因为仅仅以所述调制频率或者每个调制周期一次来从所述输入寄存器24复制到所述工作寄存器25中，所以所述预先规定占空比26b没有到达所述工作寄存器25中。更确切地说，在所述工作寄存器25中在所述预先规定占空比26a之后紧跟着所述预先规定占空比26c，而在所述输入寄存器24中彼此相继地存在着三个额定占空比的形式的预先规定寄存器26a、26b和26c。因此，通过对于所述预先规定频率的相应选择，可以有针对性地影响对于所述执行装置7、8和9的脉宽调制，并且因此可以影响所述电动马达2的转速。
[0038]但是，如果要在所述电动马达装置1的运行期间改变所述电动马达2的运行参数、比如其转速，就必须经常缩放所述预先规定占空比26。这借助于所述微处理器16来进行。为此目的，所述微处理器16比如从这里未示出的另一存储器、尤其是非易失性存储器中读出预先规定占空比，对其进行缩放，并且将其彼此相继地写入所述表格27中。
[0039]在另一种实施方式中可以规定，所述预先规定频率始终等于所述调制频率。在这种情况中，所述电动马达2的转速不能简单地通过对于所述预先规定频率的选择实现。因此有必要如此调整或者说选择在所述表格27中存在的预先规定占空比26，从而尽管如此所期望的预先规定占空比26或者额定占空比始终到达所述工作寄存器25中。为此目的，借助于所述微处理器16来相应地调整或者说选择所述预先规定占空比26。比如用特定的步宽来读出在所述另一存储器中存在的、另一具有预先规定占空比26的表格，对其进行缩放，并且将所读出的和经过缩放的预先规定占空比26直接彼此相继地写入所述表格27中。
[0040]图4示出了所述方法的另一种实施方式的示意图。相对于根据图4所描述的情况，唯一的区别在于，这时为每个马达相3、4和5设置了单独的、具有预先规定占空比26’、26’’和26’’’的表格27’、27’’和27’’’。因此，所述指针28仅仅指向所述表格27’，所述指针29仅仅指向所述表格27’ ’，并且所述指针30指向所述表格27’ ’ ’。这一点在所述存储器直接访问装置18不允许任何指向同一张表格27或者指向所述工作存储器17的同一存储区域的指针28、29及30时尤其有必要。对于当前的实施方式来说可以类似地使用其它上面的解释。
【权利要求】
1.用于运行电动马达装置(I)的方法，所述电动马达装置具有微处理器(16)、工作存储器(17)以及能够电子换向的电动马达(2)，所述电动马达具有多个马达相(3、4、5)，所述马达相分别与在调制周期中由脉宽调制装置(19)来操控的执行装置(7、8、9)相连接，其中所述脉宽调制装置(19)在每个调制周期期间根据为相应的马达相(3、4、5)分配的额定占空比来操控相应的执行装置(7、8、9)，其特征在于，所述微处理器(16)将至少一张具有多个彼此先后相随的预先规定占空比(26、26’、26’，、26，，，)的表格(27、27’、27’，、27，，，)写入所述工作存储器(17)中，并且对于每个马达相(3、4、5)，周期性地借助于存储器直接访问在绕开所述微处理器(16)的情况下将所述预先规定占空比(26、26’、26’’、26’’’)中的一个从所述表格(27、27 ’、27 ’ ’、27 ’ ’ ’)中读出并且作为额定占空比输送给所述脉宽调制装置(19)。
2.按权利要求1所述的方法，其特征在于，在输送所述预先规定占空比(26、26’、26’ ’、26’ ’ ’)时，将相应的预先规定占空比(26、26’、26’，、26，，，)写入所述脉宽调制装置(19)的相应的输入寄存器(24)中。
3.按前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，为了对所述执行装置(7、8、9)进行操控，将用于相应的马达相(3、4、5)的额定占空比从所述脉宽调制装置(19)的工作寄存器(25)中读出，所述工作寄存器(25)在每个调制周期中被写入所述输入寄存器(24)的内容。
4.按前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，以预先规定频率周期性地输送所述预先规定占空比(26、26’、26’ ’、26’ ’ ’)，尤其在不取决于与所述调制周期的持续时间相对应的调制频率的情况下选择所述预先规定频率，或者选择所述预先规定频率等于所述调制频率。
5.按前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述微处理器(16)在写入所述表格(27、27’、27’ ’、27’ ’ ’)时根据预先给定的比例因数来实施所述预先规定占空比(26、26’、26’ ’、26’ ’ ’)的缩放并且/或者根据所述电动马达(2)的运行参数、尤其是额定转速来实施调整。
6.按前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述微处理器(16)在写入所述表格(27、27’、27’ ’、27’ ’ ’)中之前从另一存储器、尤其是非易失性存储器中读出所述预先规定占空比(26、26’、26’’、26’’’)。
7.按前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，为了从所述至少一张所述表格(27、27’、27’’、27’’’)中读出所述预先规定占空比(26、26’、26’’、26’’ ’)，对于每个马达相(3、4、5)来说存在着指向相应的预先规定占空比(26、26’、26’ ’、26’ ’ ’ )的指针(28、29、30)。
8.按前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，从一张唯一的表格(27)中进行读出，或者对于每个马达相来说存在着单独的表格(27’、27’ ’、27’ ’ ’)。
9.按前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述指针(28、29、30)在其到达所述表格(27、27’、27’ ’、27’ ’ ’)的末尾时溢出。
10.尤其用于实施按前述权利要求中的一项或者多项所述的方法的电动马达装置(1)，其中，所述电动马达装置(I)拥有微处理器(16)、拥有工作存储器(17)并且拥有能够电子换向的电动马达(2)，所述电动马达具有多个马达相(3、4、5)，所述马达相分别与在调制周期中由脉宽调制装置(19)操控的执行装置(7、8、9)相连接，其中所述脉宽调制装置(19)被设置用于:在每个调制周期期间根据为相应的马达相(3、4、5)分配的额定占空比来操控相应的执行装置(7、8、9)，其特征在于，所述微处理器(16)构造用于:将至少一张具有多个彼此先后相随的预先规定占空比(26、26，、26’ ’、26’ ’ ’)的表格(27、27’、27’，、27，，，)写入所述工作存储器(17)中，并且所述电动马达装置(I)构造用于:对于每个马达相(3、4、5)，周期性地借助于存储器直接访问在绕开所述微处理器(16)的情况下将所述预先规定占空比(26、26’、26’，、26，，，)中的一个从所述表格(27、27’、27’，、27，，，)中读出并且作为额定占空比输送给所述脉宽调制装置(19 )。
【文档编号】H02P27/08GK104412507SQ201380034523
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2013年5月6日 优先权日:2012年6月29日
【发明者】G.舒尔策-伊金-科纳特 申请人:罗伯特·博世有限公司