[发明专利]用于驱动马达的转子的位置识别

说明书

技术领域

本发明涉及一种马达系统且尤其涉及一种用于测定驱动马达的转子的位置的措施。

背景技术

对马达系统的紧凑结构来说，控制设备和驱动马达彼此通常以比较紧凑的方式布置。这尤其同样适用于电子整流的电动机，因为在那里设置了用于触发定子线圈的逻辑电路并且此外通常必须实现对转子位置的传感技术方面的检测。

为了检测转子位置，通常使用磁场传感器、例如霍尔传感器等，该传感器基于驱动马达的转子的运动借助于电产生的电压信号来检测磁场变化。例如，在转子电机中转子轴可以具有环形磁体，该环形磁体移动经过磁场传感器并在那里相应于由于运动而引起的磁场变化而产生电信号。此外，如此获得的转子位置识别的信号还可以用在用于测定转子速度的外部控制设备中，以便提供其它的功能，例如当用在车窗玻璃升降器驱动装置中时用于实现防卡夹功能。

所用的磁场传感器通常和其它部件一起布置在导体板上，尤其借助于SMD回流工艺（SMD－Reflow－Verfahren）焊接在导体板上。通过将磁场传感器牢固地集成在控制设备的导体板上，使导体板的布置相对于驱动马达固定地设置。由此在构造具有驱动马达和相应的控制设备的马达系统时，自由度由磁场传感器限制，因为磁场传感器相对于待检测的磁场必须以确定的指向布置。

此外，目前为止磁场传感器必须相对于发生器磁体以确定的指向布置并且必须以确定的距离、即在与发生器磁体的最大距离的区域内布置，从而可以通过阈值比较进行信号交替。如果磁场传感器的位置与发生器磁体的距离过大，那么可能达不到阈值且不能分析检测信号。

发明内容

因此，本发明的目的在于，提供一种可能性，即在不限制借助于磁场传感器识别检测信号的可靠性的情况下，实现控制设备在马达系统中的更灵活的布置。

该目的通过根据权利要求1所述的用于检测位置信号的方法来实现，通过根据并列权利要求所述的控制设备以及马达系统来实现。

在从属权利要求中给出了本发明的其它有利的设计方案。

根据第一方面，设计了一种用于测定驱动马达的转子的位置数据的方法。该方法具有如下步骤：

-借助用于不同检测方向的磁场传感器基于磁场来测定至少两个检测信号；

-测定检测信号的曲线走向的交点的时刻；

-由检测信号的曲线走向的交点的、被测定的时刻来确定位置数据。

上述方法的主题在于，通过设置多个磁场传感器来实现在驱动马达的磁场传感器上灵活地布置控制设备。磁场传感器具有不同的灵敏度方向，从而在磁场发生器上的布置中两个磁场传感器提供相应于磁场变化的电检测信号。通过使用两个磁场传感器在马达系统中的布置，通常得到两个磁场传感器的正弦形的检测信号，该检测信号彼此具有相位差。与单个的检测信号的振幅无关，检测信号的曲线走向的交点的时刻可以定义驱动马达的转子的确定位置。

当设置具有不同的检测方向的两个磁场传感器时，通过这种方式可以在不考虑磁场传感器与磁场发生器的距离或其取向的情况下来确定转子的位置。这实现了在磁场传感器相对于磁场发生器的布置方面更大的灵活性，且转子位置的确定在磁场发生器的距离和磁场强度方面变得对于公差更加不灵敏。此外，在使用多个磁场传感器时，其布置的自由度被显著提高，因此检测的牢固性不再与布置相关。

此外，可以测定检测信号的差值或商值的符号变换的时刻作为检测信号的曲线走向的交点的时刻。

根据一种实施方案，可以产生位置信号，所述位置信号的信号沿对应于交点的时刻。

也可以设计为，位置数据通过累积位置信号的信号沿来产生。

根据另一个方面，设置了用于测定驱动马达的转子的位置数据的控制设备，所述控制设备包括：

-磁场传感器，所述磁场传感器沿不同的检测方向取向以用于检测磁场并且设计用于基于磁场产生至少两个检测信号；

-装置，其用于测定检测信号的曲线走向的交点的时刻且用于由所述检测信号的曲线走向的交点的、被测定的时刻来测定位置数据。

根据另一个方面设置了马达系统，其包括：

-驱动马达；

-磁场发生器，其布置在驱动马达的转子轴上；和

-上述控制设备。

附图说明

下面参考附图详细描述本发明的优选实施方案。附图示出了：

图1示意性示出了具有驱动马达和相应的用于触发驱动马达的控制设备的马达系统；

图2示出了用于图1的马达系统的控制设备的导体板的俯视图；和