具有两个分离的绕组系统的电机的调节以及对应的调节系统和线控转向系统的执行器的运行的制作方法

文档序号:42079319发布日期:2025-06-06 18:56阅读:25来源:国知局

本发明涉及一种用于调节具有至少两个分离的绕组系统的电机的转子的位置的方法以及一种对应的设备。本发明还涉及一种用于运行线控转向系统的执行器尤其反馈执行器或转向执行器的方法,所述执行器包括具有至少两个分离的绕组系统的电机。


背景技术:

1、具有分离的绕组系统的电机典型地在对于运行安全性和可用性具有特别高的要求的应用中使用,例如用于机动车的线控转向系统。这种线控转向系统涉及具有电执行器的转向系统,转向指令仅仅以电子方式传输给所述电执行器。

2、为了操控具有分离的绕组系统的电机,从博士论文“j.w.bennett.faulttolerant electromechanical actuators for aircraft.phd thesis.newcastleuniversity,2010”已知,通过与相应的绕组系统相关联的调节装置调节绕组系统中的每个绕组系统。调节装置在此包括调节电机的电流的内部的电流调节回路、调节电机的转速的处于内部的电流调节回路上级的中间的转速调节回路、和调节电机的转子的位置或者说与转子耦联的致动器元件的位置的处于中间的转速调节回路上级的外部的位置调节回路。

3、在这种两个绕组系统驱动同一机械车桥的电机中,典型地在两个调节装置的调节特性的偏差小的情况下就已经得出在作用于共同的车桥处的扭矩和设定的电流的情况下的较大的差异。在此,能够产生相互作用的扭矩(所谓的“扭矩冲突(torque fighting)”),这负面地影响电机的调节稳定性,使得总系统不再能够正常工作。为了补救,上述博士论文提出两个调节装置的连续平衡,其中相应的转速调节回路的调节器的输出端被相加。所述总和减半并且输送给两个调节装置的电流调节回路。


技术实现思路

1、在这种背景下提出如下目的,实现一种具有分离的绕组系统和相关联的调节装置的电机的更大的可用性。

2、所述目的通过一种用于调节具有至少两个分离的绕组系统的电机的转子的位置的方法来实现,其中通过与相应的绕组系统相关联的调节装置调节绕组系统中的每个绕组系统,其中调节装置中的每个调节装置以预设的时间间隔发送状态信息,所述状态信息说明发送状态信息的调节装置的状态。

3、在根据本发明的方法中,调节装置发送如下状态信息,所述状态信息不包含测量值、控制变量或调节变量,而是涉及进行发送的调节装置的状态,尤其运行状态。由此可行的是,调节装置获得关于相应的多个另外的调节装置的状态的了解并且使其自身的运行特性适应于此。可选地,能够附加地替换测量值、控制变量或调节变量。例如,因此能够识别余下的调节装置中的一个调节装置的失效并且余下的调节装置能够改变其运行特性,使得至少部分地补偿最先提及的调节装置的失效。还可行的是,识别状态信息的失效并且余下的调节装置改变其运行特性,使得占据具有受限的性能的安全的运行状态。例如,调节装置能够在未有状态信息时减小或甚至终止测量值、控制变量或调节变量的同步。由此,虽然限制了阻止“扭矩冲突”的能力,但是调节装置能够彼此独立地操控相应的绕组系统。

4、在本发明的范围内,转子的位置优选地理解为转子的角位置。转子的位置或者说角位置能够例如相对于转子的零位来说明,例如通过相对于零位的角度说明。

5、优选地,设有恰好两个分离的绕组系统和恰好两个调节装置。

6、根据本发明的一个有利的设计方案提出,状态信息包括以下列表中的一个或多个说明:

7、-说明是否以受限的电压供给或不受限的电压供给来运行相应的调节装置;

8、-说明相应的调节装置是否主动地操控与其连接的相应的绕组系统;

9、-说明相应的调节装置的关断触发器是否激活。

10、提及的说明能够在从发送状态信息之前的确定步骤中通过相应的调节装置的确定装置来确定。优选地,所述说明存储在调节装置的状态寄存器中。然后,存储在状态寄存器中的说明能够通过相应的调节装置的发送装置读取和发送。

11、根据本发明的一个有利的设计方案提出,经由通信信道发送状态信息,经由所述通信信道,状态信息能够通过一个另外的调节装置或多个另外的调节装置接收。通信信道能够例如设计为通信总线,例如can总线。

12、根据本发明的一个有利的设计方案提出,所述一个另外的调节装置或所述多个另外的调节装置检验是否以预设的时间间隔接收状态信息。所述另外的调节装置能够就此而言具有接收器或者说收听器,其以预设的时间间隔检验状态信息的有序接收。

13、根据本发明的一个有利的设计方案提出,如果检验得出不再以预设的时间间隔接收状态信息,则已经执行检验的那个调节装置查询先前发送状态信息的调节装置的状态寄存器。经由这种查询能够确定在先前进行发送的调节装置中是否存在错误状态或在发送状态信息时是否存在错误。状态寄存器优选地构成为进行发送的调节装置的一部分。状态寄存器的查询优选地经由与状态信息的发送不同的通信路径进行,使得提供冗余的通信路径。

14、例如能够提出,状态寄存器的查询借助于经由处于调节装置上级的单元的通信进行。上级的单元能够提供通信路径,所述通信路径与用于在调节装置之间发送状态信息的通信路径不同。

15、替选地,状态寄存器的查询能够经由另外的通信总线进行或经由调节装置之间的直接信号连接尤其直接数字信号连接进行。

16、根据本发明的一个有利的设计方案提出,如果检验得出不再以预设的时间间隔接收状态信息,则已经执行检验的那个调节装置查询是否先前已经发送状态信息的调节装置的功率电子装置和与其相关联的绕组系统分离。所述信息能够要么通过先前进行发送的调节装置要么通过处于调节装置上级的系统提供。

17、根据本发明的一个有利的设计方案提出,如果检验得出不再以预设的时间间隔接收状态信息,则已经执行检验的那个调节装置从同步运行状态转变成不同步运行状态,在所述同步运行状态中,使用一个或多个另外的调节装置的测量值、控制变量或调节变量,在所述不同步运行状态中,不使用另外的调节装置的测量值、控制变量或调节变量。在同步运行状态中,能够由于测量值、控制变量或调节变量的替换特别好地防止“扭矩冲突”。不同步运行状态提供具有受限的性能的运行状态,所述运行状态但是实现电机或者说系统的继续运行。

18、本发明的另一主题是一种用于运行线控转向系统的执行器尤其反馈执行器或转向执行器的方法,所述执行器包括具有至少两个分离的绕组系统的电机,其中根据上述方法设定电机的转子的位置。

19、在用于运行执行器的方法中能够实现与已经结合根据本发明的用于调节具有至少两个分离的绕组系统的电机的转子的位置的方法描述的优点相同的优点。

20、根据本发明的一个有利的设计方案提出,电机是永久励磁同步电机或磁阻电机。

21、本发明的另一主题是一种用于调节具有至少两个分离的绕组系统的电机的转子的位置的设备,其中绕组系统中的每个绕组系统能够通过与相应的绕组系统相关联的调节装置被调节,其中调节装置中的每个调节装置配置成,以预设的时间间隔发送状态信息,所述状态信息说明发送状态信息的调节装置的状态。

22、在用于调节位置的设备中能够实现与已经结合用于调节具有两个分离的绕组系统的电机的转子的位置的方法描述的优点相同的优点。在上下文中描述的有利的设计方案和特征也能够在用于运行执行器的方法和用于调节位置的设备中应用。

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