[发明专利]用于校准具有电子换向的调节驱动装置的定位器系统的方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有电子换向的调节驱动装置的定位器系统，其中可以通过位置探测器来读取待调节的调节机构的位置。

背景技术

在机动车中使用很多定位器。定位器通常包括电动机式的调节驱动装置、传动装置或机械装置以及调节机构，所述调节机构的位置可以通过调节驱动装置以及经由传动装置来调节。例如，这种定位器可以作为节气门调节器、用作废气回流阀、用于充气运动阀和很多类似的组件中。

根据使用领域，这种定位器常常设有用于读取调节机构的真正的实际位置的位置探测器。这种位置探测器一方面可以用于检验调节机构的正确位置。由此可以监控：被控制的定位器位置也相应于调节机构的真正位置。另一方面，借助通过位置探测器检测到的实际位置可以实施调节机构的位置调节，其方式是：与预给定的额定位置相比较地调节所测量的实际位置。

通常使用电刷换向的电动机作为用于这种定位器的调节驱动装置。然而其具有如下缺点：其由于电刷火花形成而具有恶化的EMV特性。此外其例如由于电刷在换向器上的摩擦而具有较高的能量消耗并且由于电刷的磨损而具有缩短的使用寿命。

这些缺点不适于作为调节驱动装置的电子换向电动机。然而电子换向的调节驱动装置需要外部换向，由此需要知悉转子位置，以便保证最佳的换向。用于检测转子位置的常用方法使用电动机中的附加的转子位置传感器，所述转子位置传感器总体上使调节驱动装置制造更复杂。此外，调节驱动装置与相应的控制设备之间的接线开销提高。

例如基于在定子绕组中感生的电压的测量的无传感器方法——例如反EMF方法也需要控制设备中的复杂布线并且对于定位器而言通常过于复杂。替代地，通过定子线圈的相关电感的转子位置测量确定转子位置的无传感器方法同样需要控制设备中的复杂布线并且此外不如用于测量转子位置的与传感器相关的方法那样稳健和可靠。

已知了以下定位器系统：在所述定位器系统中，设置在调节机构上或控制调节机构的传动装置上的位置探测器直接用于无刷电动机的换向。在此，由位置探测器提供的位置说明被换算成转子位置，以便能够进行换向。

在控制电子换向的调节驱动装置时，在电动机磁场相对于由调节驱动装置的转子引起的激励磁场超前90°的情况下（电学转子位置）得到关于转矩的最佳效率。然而，在漂移中引起的不同影响——例如作用于位置探测器的老化影响和由于将调节机构与调节驱动装置耦合的减速器的精度损失以及其公差导致由位置说明求得的转子位置的更差精度。这会导致基于错误的转子位置实施调节驱动装置的换向，使得仅仅提供减小的转矩。

因为由位置探测器求得的位置说明与真正的转子位置的对应性通常在定位器系统起动时不确定，所以必须实施校准。例如可以在受控运行中通过借助换向模式控制调节驱动装置来实施这种校准，所述换向模式实现电动机磁场的定义方向。在所述受控运行中，转子的激励磁场朝向电动机磁场，使得转子位置相应于电动机磁场的方向。如此求得的转子位置可以与调节机构的位置相对应。

在调节机构在校准方法期间运动时，例如由于摩擦等等或也由于加载调节机构的复位力而出现的通常非恒定的反作用力起作用。所述反作用力使校准方法困难，因为反作用力可以引起转子位置相对于没有被施加反作用力的调节机构的开始未知的偏差。

发明内容

因此，本发明的任务是提供在使用用于换向的外部位置探测器的情况下校准定位器系统的方法和设备，其补偿作用于调节机构和/或转子的非恒定的反作用力的影响。

所述任务通过根据权利要求1所述的用于校准定位器系统的方法以及根据并列权利要求所述的设备和定位器系统来解决。

本发明的其他有利实施方式在从属权利要求中予以说明。

根据本发明的第一方面，提出一种用于校准定位器系统的方法，其中定位器系统具有电子换向的调节驱动装置和与其耦合的、被施加反作用力的调节机构，其中探测调节机构的位置，以便得到位置说明，其中基于借助位置说明求得的转子位置实施调节驱动装置的换向以产生电动机磁场，所述方法具有如下步骤：

-控制调节驱动装置，使得生成第一强度的第一电动机磁场，以及求得用于朝向第一电动机磁场的调节机构的位置的第一位置说明；

-控制调节驱动装置，使得生成第二强度的第二电动机磁场，以及求得用于朝向第二电动机磁场的调节机构的位置的第二位置说明，其中第一电动机磁场的方向和第二电动机磁场的方向相同；

-基于第一位置说明和第二位置说明求得在假定调节机构没有被施加反作用力的情况下说明调节机构的位置的位置说明；