[发明专利]电流控制的无刷马达中的无传感器的BEMF测量

说明书

本发明涉及电流控制的无刷马达中的无传感器的BEMF测量，更具体地涉及一种基于与电子切换驱动机构的反电动势（V_BEMF）大体上呈线性关系的参数（BEMF）来确定所述电子切换驱动机构中的储备转矩的方法，所述电子切换驱动机构特别是用于前照灯光束调整系统的脉冲马达，其特征在于，为了确定与所述反电动势（V_BEMF）相关的参数（BEMF），而确定与变化间隔（Δt）相关的驱动电流（I）中的变化（Δi）。

技术领域

本发明涉及一种基于与电子切换驱动机构的反电动势大体上呈线性关系的参数来确定所述电子切换驱动机构中的储备转矩的方法，所述电子切换驱动机构特别是用于前照灯光束调整系统的脉冲马达。

背景技术

在各种实施例的形态中，基于现有技术，电子切换的驱动机构，也称为“无刷DC马达”或“BLDC”是已知的；该类型的驱动机构（例如作为脉冲马达）在汽车工业中被用于各种应用，例如用于前照灯光束调整系统中。

该类型的脉冲马达描述于例如DE 10 2012 104 541 A1中。该脉冲马达包括第一导电核芯和第二导电核芯，所述第一导电核芯的端部相对于彼此而间隔，所述第二导电核芯的端部也相互间隔。这些导电核芯通常构造成“C”字形状，并且被布置在彼此呈直角的位置，使得第一核芯的端部与第二核芯的端部相邻。这两个导电核芯都是由磁性材料构成，以便传导磁场。该脉冲马达还包括被布置在核芯端部之间的永久磁体。该永久磁体被安装在可旋转的转子轴上。另外，第一感应线圈缠绕在至少一部分的第一导电核芯的周围，第二感应线圈缠绕在至少一部分的第二导电核芯的周围。第一感应线圈具备第一组的供电导线，第二感应线圈具备第二组的供电导线。第一和第二供电导线电性连接到可编程控制系统，该控制系统电性连接到电源以便将电流提供至第一和第二感应线圈。因此，可将第一和第二导电核芯磁化。在运行中，控制电路选择性地将电压输送至第一和第二供电导线，使得电流分别在第一和第二感应线圈中流动。在电流发生变化的情况下，在相关的感应线圈中产生磁场。然后，磁场经过所连接的导电核芯被引导朝向永久磁体。如果磁化的导电核芯的磁场与永久磁体的磁场不对准，那么永久磁体将围绕转子轴的轴线而旋转。因此，为了维持永久磁体的旋转，而通过施加一系列电流信号来改变第一和第二感应线圈的磁场。通过调整施加给第一和第二供电导线的电压或电流的幅值并且通过对电压或电流进行同步调整，可以控制旋转速度。

还已知一种用于检测脉冲马达的失速状态的方法，例如从DE 10 2012 104 541A1中，其中测量感应线圈的“反电动势”（或“反EMF”）。在控制系统激励感应线圈中的一个感应线圈并将另一感应线圈去激励的情况下，永久磁体的旋转在去激励线圈中引起电压。该电压是反EMF，并且可以由控制系统进行测量。反EMF的较大读数表明永久磁体正在旋转，因此表明脉冲马达不处于失速状态。相反地，反EMF的较低读数表明永久磁体是静止的，因此表明脉冲马达处于失速状态。在用于判断脉冲马达是否处于失速状态的方法中，使脉冲马达在一个方向上旋转直到它到达限制止动件，在此期间由控制系统监测反EMF。一旦反EMF下降至低于预定的阈值，控制系统则使脉冲马达在另一个方向上方向旋转同时再次监测反EMF，直到达到第二限制止动件，在该处反EMF再次下降至低于预定的阈值。此参考步骤通常被描述为“参考运行（reference run）”。

该方法是特别不利的，其在于在临界范围内反EMF中的改变较小，因此该已知方法仅允许以受限的精度来实现最大转矩的评估。其不利之处还在于：用于失速检测的阈值取决于负荷。还观察到由于马达中的振动，反EMF仍然会超过阈值，因此不能可靠地预计失速状态。

在汽车工业中，上述类型的脉冲马达被用于例如前照灯光束调整系统。可观察到可获得的前照灯的发光强度一代比一代增加。

因此，必须确保前照灯不停留在将使迎面驶来的车辆炫目的位置，由于车辆数量增加，其密度继续增加。使迎面驶来的车辆炫目会增加发生事故的危险。