[发明专利]用于确定电驱动机的输出转矩的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据独立权利要求1所述类型的用于确定电驱动机的输出转矩的方法、一种根据独立据权利要求8所述类型的用于确定电驱动机的输出转矩的相应的装置和一种带有用于执行用于确定电驱动机的输出转矩的方法的程序代码的计算机程序产品。

背景技术

在电机的驱动技术中，在许多情况下都测量电机的电流消耗，以便得出该电机的输出转矩。该信息能够用作调节目的(FOR-Feldorientierte Regelung，面向现场的调节)或用于安全功能。能够根据电机的理想电机模型确定电流和理想的输出转矩之间的关系。然而电机还包括其他的转矩，诸如例如轴承摩擦、齿槽转矩等，其能够改变电机的输出转矩。因此，电机的实际输出转矩与电机的理想输出转矩不再一致，并且在所测得的电流和电机的实际输出转矩之间不再有直接的关系。

发明内容

相比之下，依据本发明的具有独立权利要求1所述特征的用于确定电驱动机的输出转矩的方法具有如下优点，即根据所确定的干扰转矩计算校正电流，其中根据所述所测量的电流和所述校正电流确定并输出经校正的电流，其表示所述电驱动机的实际输出转矩。

依据本发明的具有独立权利要求8所述特征的用于确定电驱动机的输出转矩的装置具有如下优点，即设置有计算单元，其根据所确定的干扰转矩计算校正电流，其中根据所述所测量的电流和所述校正电流能够确定并输出经校正的电流，其表示所述电驱动机的实际输出转矩。此外该装置还包括用于测量由所述电驱动机消耗的电流的装置。

本发明的实施方式以相应于干扰转矩的值校正所测量的电流值。调整后的电流测量使得借助理想的电机模型得出电驱动机的实际输出转矩成为可能，电驱动机例如被实施为同步电机、异步电机、直流电机等。因此，引入电流测量的结果以得出实际的输出转矩的后续的子系统能够有利地以较高的质量工作。借助于本发明的与各系统相适应的改善的电流测量的实施例，后续的子系统能够以标准方法进行值调整(wertbereinigt)。这一优点首先在对由“电机”和“电流测量”子系统组成的产品的责任结束并因此结束接口“电流测量”的责任时开始起作用。引入“电流测量”信息以得出实际的输出转矩的后续的子系统例如是电驱动机的转矩调节和/或转速调节或者行驶安全功能。

实际的电驱动机与理想的电驱动机的区别在于，理想的输出转矩与干扰转矩相叠加。根据电机方程得出理想的输出转矩。主要根据机械的条件(例如摩擦和齿槽转矩)得出干扰转矩。因为通常不期望这些影响量，因此将其归为干扰量。干扰转矩能够预先通过测量或仿真得出，并以相应的形式存储以用于信号处理。最终根据理想输出转矩和干扰转矩之和得出实际的输出转矩。

考虑理想的电驱动机，借助于相应的电机方程根据所测量的电流计算理想的输出转矩。在此，电机方程与电驱动机的应用类型相关。依据本发明的电流校正的目的在于，如此地确定校正电流，以便使得能够通过使用理想的电机模型来直接得出实际的输出转矩。为了这一目的，依据本发明基于所得出的干扰转矩确定校正电流。以最简单的形式，根据理想电机模型的逆电机方程得出校正电流。能够借助于测量得出各电驱动机或电机或各电机类型的干扰转矩，并能够将其以相应的形式存储在系统中以用于信号处理。因此为校正电流得出与干扰转矩有关的具体的转换方程。

本发明的实施形式基本上能够用作电机的电流测量的扩展。在此，例如电辅助转向系统能够是可能的应用。

通过在从属权利要求中给出的措施和改进方案能够有利地改进在独立权利要求1中给出的用于确定电驱动机的输出转矩的方法以及在独立权利要求8中给出的用于确定电驱动机的输出转矩的装置。

尤其有利的是，提供干扰转矩的影响因子作为至少一个干扰转矩特性曲线的输入量，所述干扰转矩特性曲线用于计算所述校正电流。干扰转矩例如包括摩擦转矩和/或齿槽转矩，其受转速和/或转动角影响。此外，能够通过相应的测量和/或仿真事先确定并存储所述至少一个干扰转矩特性曲线。由此，与摩擦有关的干扰转矩尤其与电驱动机的转速相关。与齿槽转矩有关的干扰转矩尤其与电驱动机的转动角相关。干扰转矩特性曲线的产生和存储以有利的方式使得快速并安全地确定校正电流并确定与此相关的经校正的电流成为可能，经校正的电流表示电驱动机的实际输出转矩。

在依据本发明的方法的有利的方案中，基于所述所测量的电流借助相应的理想的电机模型的电机方程计算所述电驱动机的理想的输出转矩。此外基于所述经校正的电流采用相应的理想的电机模型的电机方程计算所述电驱动机的实际的输出转矩。