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DE102016115056B3 - Method and device for preventing faulty commutations for a brushless motor - Google Patents

Method and device for preventing faulty commutations for a brushless motor Download PDF

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DE102016115056B3
DE102016115056B3 DE102016115056.8A DE102016115056A DE102016115056B3 DE 102016115056 B3 DE102016115056 B3 DE 102016115056B3 DE 102016115056 A DE102016115056 A DE 102016115056A DE 102016115056 B3 DE102016115056 B3 DE 102016115056B3
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DE
Germany
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commutation
signal
interval
time
freewheeling
Prior art date
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Application number
DE102016115056.8A
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German (de)
Inventor
Roman Reichel
Jörg Krupar
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Elmos Semiconductor SE
Original Assignee
Elmos Semiconductor SE
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/14Electronic commutators
    • H02P6/15Controlling commutation time
    • H02P6/157Controlling commutation time wherein the commutation is function of electro-magnetic force [EMF]
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    • H02P6/16Circuit arrangements for detecting position
    • H02P6/18Circuit arrangements for detecting position without separate position detecting elements

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verhinderung fehlerhafter Kommutierungen innerhalb eines Verfahrens zur vollautomatischen Ermittlung des Kommutierungszeitpunktes eines bürstenlosen Gleichstrommotors (M) im Betrieb. Ein wesentlicher Schritt ist das integrierendes Erfassen der EMK zur Ermittlung des magnetischen Flusses an einem Motoranschluss (U) innerhalb eines oder mehrerer Freilaufintervalle. Es folgt das Ermitteln eines ersten Zeitpunktes (t1) nach Beginn eines dieser Freilaufintervalle auf Basis des erfassten Werts des magnetischen Flusses mittels eines ersten Teilverfahrens, das einen ersten Zeitpunkt (t1) in dem betreffenden Freilaufintervall ermittelt, der einem idealen Kommutierungszeitpunkt in dem betreffenden Freilaufintervall für einen idealen Motor in einem ungestörten Betrieb entsprechen würde. Außerdem erfolgt die Ermittlung eines zweiten Zeitpunktes (t2) in dem betreffenden Freilaufintervall der zeitlich nach dem Beginn des betreffenden Freilaufintervalls liegt durch ein zweites Teilverfahren, das von dem ersten Teilverfahren verschieden ist und das so gestaltet ist, dass der zweite Zeitpunkt (t2) in dem betreffenden Freilaufintervall in einem ungestörten Betrieb für einem idealen Motor gleichzeitig vor dem ersten Zeitpunkt (t1) in dem betreffenden Freilaufintervall liegen muss. Wird diese Reihenfolge der Zeitpunkte (t1, t2) nicht eingehalten, so erfolgt die Kommutierung zum zweiten Zeitpunkt (t2) als Notlaufmaßnahme, ansonsten zum ersten Zeitpunkt (t1).The invention relates to a method and a device for preventing erroneous commutations within a method for fully automatic determination of the commutation of a brushless DC motor (M) during operation. An essential step is the integrating detection of the EMF for determining the magnetic flux at a motor connection (U) within one or more freewheeling intervals. This is followed by determining a first point in time (t1) after the start of one of these freewheeling intervals on the basis of the detected value of the magnetic flux by means of a first partial method which determines a first point in time (t1) in the relevant freewheeling interval which corresponds to an ideal commutation point in the freewheeling interval concerned would correspond to an ideal engine in an undisturbed operation. In addition, the determination of a second point in time (t2) in the freewheeling interval in question after the start of the relevant freewheeling interval is effected by a second partial method, which is different from the first partial method and which is designed such that the second point in time (t2) in the freewheeling interval concerned freewheeling interval in an undisturbed operation for an ideal engine at the same time before the first time (t1) must lie in the relevant freewheeling interval. If this sequence of times (t1, t2) is not adhered to, the commutation takes place at the second time (t2) as an emergency operation, otherwise at the first time (t1).

Description

Einleitungintroduction

Die Erfindung betrifft eine Methode zur fehlerfreien Ansteuerung der Statorspulen eines bürstenlosen Motors mit einer Erregung, die auf einem im Rotor befindlichen Permanentmagneten basiert. Typischerweise kommt es bei der Bestimmung des Kommutierungszeitpunkts zu Fehlbestimmungen, die zu erheblichen Störungen des Motorbetriebes führen können. Die Erfindung befasst sich mit der Erkennung einer speziellen Fehlersituation bei der Bestimmung des Kommutierungszeitpunkts und dessen Behebung durch einen Notlauf-Modus.The invention relates to a method for error-free control of the stator coils of a brushless motor with an excitation based on a permanent magnet located in the rotor. Typically, when determining the commutation time, there are incorrect determinations which can lead to considerable disturbances of the engine operation. The invention is concerned with the detection of a specific error situation in the determination of the commutation time and its elimination by a run-flat mode.

Ein solcher bürstenloser Motor umfasst typischerweise einen Rotor, der selbst einen Permanentmagneten mit mindestens zwei Magnetpolen enthält. Dabei sollte die geradzahlige Zahl von Magnetpolen im Wesentlichen symmetrisch um die Rotationsachse des Motors verteilt sein, was in der Realität nur annähernd der Fall ist. Der Rotor ist dabei drehbar in einem durch Statorspulen außerhalb des Rotors erzeugten Magnetfeld gelagert. Auch das durch die Statorspulen erzeugte Magnetfeld weist in der Regel nur eine annähernde Rotationssymmetrie um die Rotorachse auf. Dieses Magnetfeld wird durch die Superposition der Felder der mehreren, verschiedenen Statorspulen erzeugt, die typischerweise symmetrisch um die Drehachse des besagten Rotors herumgruppiert werden, was in der Realität ebenfalls nur annähernd gelingt. Diese Statorspulen erzeugen bei geeigneter Ansteuerung ein magnetisches Drehfeld mit einer Magnetfeld bezogenen Rotationsachse, die wieder nur annähernd der mechanischen Rotationsachse des Rotors entspricht. Diesem rotierenden magnetischen Drehfeld folgt dann der Rotor aufgrund seiner permanenten Magnetisierung mit seinen Magnetpolen. Bei der Ansteuerung der Statorspulen solcher Elektromotoren mit Rotoren mit einem durch einen oder mehrere Permanentmagneten erregten Magnetfeld, den bereits erwähnten BLDC-Motoren, kann eine Blockkommutierung verwendet werden. Um ein fortschreitendes Magnetfeld zu erzeugen, sind vorzugsweise mindestens drei Statorspulen notwendig. Die Ansteuerung der mindestens drei Statorspulen erfolgt durch mindestens drei zugehörige Halbbrücken, die jeweils einen oberen und einen unteren Leistungsschalter, vorzugsweise jeweils einen Leistungstransistor, enthalten. Diese Ansteuerung der Leistungstransistoren erfolgt möglichst synchron zur Winkelposition des Rotors bezogen auf die Lage der Statorspulen, um den Wirkungsgrad zu maximieren. Die Rotorposition kann entsprechend dem Stand der Technik mit Hilfe von Sensoren detektiert werden oder auf Basis der in den Statorspulen des Motors induzierten elektromotorischen Kraft. Hierzu sei auf 1 bereits hier verwiesen, die ein solches System entsprechend dem Stand der Technik schematisch zeigt. Die Statorspulen eines solchen Motors (M) weisen vorzugsweise drei Motoranschlüsse, hier mit U, V und W bezeichnet, auf. Hierbei sei U der erste Motoranschluss, V der zweite Motoranschluss und W der dritte Motoranschluss. Ein Ansteuerblock (St) legt die Versorgungsspannungen in vorgegebenen Kommutierungsintervallen (Φ1 bis Φ6, 2) an die jeweiligen Motoranschlüsse (U, V, W) oder lässt die Motoranschlüsse (U, V, W) in einigen der vorgegebenen Kommutierungsintervallen (Φ1 bis Φ6, 2) gar unbestromt, wodurch an den betreffenden Motoranschlüssen (U, V, W) in den betreffenden Kommutierungsintervallen (Φ1 bis Φ6, 2) die elektromotorische Kraft (EMK) einen messbaren Spannungsverlauf hervorruft. Wie bereits beschrieben, weist jede Halbbrücke einen oberen Schalter zur Verbindung des jeweiligen Motoranschlusses (U, V, W) gegen eine positive Versorgungsspannung und einen unteren Schalter zur Verbindung des jeweiligen Motoranschlusses (U, V, W) gegen eine negative Versorgungsspannung auf. Hierdurch kann eine nicht in 1 gezeichnete Steuerung, die typischerweise innerhalb des Ansteuerblocks (St) lokalisiert ist, den jeweiligen Motoranschluss (U, V, W) mit der oberen oder unteren Versorgungsspannung verbinden. Die oberen und unteren Schalter können nun unabhängig voneinander geschaltet werden. Dabei sind nur drei der vier möglichen Schaltzustände der oberen und unteren Schalter einer einzelnen Halbbrücke jeweils erlaubt.

  • • In einem ersten Zustand ist der obere Schalter geschlossen, wodurch der betreffende Motoranschluss mit der positiven Versorgungsspannung verbunden wird.
  • • In einem zweiten Zustand ist der untere Schalter geschlossen wodurch der betreffende Motoranschluss mit der unteren Versorgungsspannung verbunden wird.
  • • In einem dritten Zustand sind beide Schalter geöffnet, wodurch der zugeordnete Motoranschluss (U, V, W) nicht bestromt ist. Die betreffende Halbbrücke des Ansteuerblocks (St) ist passiv.
  • • Das gleichzeitige Schließen beider Schalter ist als vierter, nicht zulässiger Zustand verriegelt, um Querströme durch den oberen und unteren Schalter in Form eines Kurzschlusses auszuschließen.
Such a brushless motor typically includes a rotor that itself contains a permanent magnet having at least two magnetic poles. In this case, the even number of magnetic poles should be distributed substantially symmetrically about the axis of rotation of the motor, which is only approximately the case in reality. The rotor is rotatably mounted in a magnetic field generated by stator coils outside the rotor. The magnetic field generated by the stator coil usually has only an approximate rotational symmetry about the rotor axis. This magnetic field is generated by the superposition of the fields of the several different stator coils, which are typically grouped symmetrically about the axis of rotation of said rotor, which in reality also only approximates. When suitably controlled, these stator coils produce a magnetic rotating field with a magnetic axis related to the rotation axis, which again only approximately corresponds to the mechanical axis of rotation of the rotor. This rotating magnetic rotating field then follows the rotor due to its permanent magnetization with its magnetic poles. When controlling the stator coils of such electric motors with rotors having a magnetic field excited by one or more permanent magnets, the BLDC motors already mentioned, a block commutation can be used. In order to generate a progressive magnetic field, preferably at least three stator coils are necessary. The control of the at least three stator coils is effected by at least three associated half-bridges, each containing an upper and a lower power switch, preferably each a power transistor. This control of the power transistors takes place as synchronously as possible relative to the angular position of the rotor relative to the position of the stator coils in order to maximize the efficiency. The rotor position can be detected according to the prior art by means of sensors or based on the electromotive force induced in the stator coils of the motor. Be on this 1 already referred to here, which schematically shows such a system according to the prior art. The stator coils of such a motor (M) preferably have three motor terminals, here designated U, V and W, on. Let U be the first motor connection, V the second motor connection and W the third motor connection. A drive block (St) sets the supply voltages at predetermined commutation intervals (Φ 1 to Φ 6 , 2 ) to the respective motor terminals (U, V, W) or leaves the motor terminals (U, V, W) in some of the predetermined commutation intervals (Φ 1 to Φ 6 , 2 ) even energized, whereby at the respective motor terminals (U, V, W) in the respective commutation intervals (Φ 1 to Φ 6 , 2 ) the electromotive force (EMF) causes a measurable voltage curve. As already described, each half bridge has an upper switch for connecting the respective motor terminal (U, V, W) to a positive supply voltage and a lower switch for connecting the respective motor terminal (U, V, W) to a negative supply voltage. This can not be in 1 drawn control, which is typically located within the drive block (St), connect the respective motor terminal (U, V, W) with the upper or lower supply voltage. The upper and lower switches can now be switched independently of each other. Only three of the four possible switching states of the upper and lower switches of a single half-bridge are permitted in each case.
  • • In a first state, the upper switch is closed, which connects the relevant motor connection to the positive supply voltage.
  • • In a second state, the bottom switch is closed, which connects the relevant motor connection to the lower supply voltage.
  • • In a third state both switches are open, whereby the assigned motor connection (U, V, W) is not energized. The relevant half-bridge of the drive block (St) is passive.
  • • Simultaneous closing of both switches is locked as a fourth, non-permissible state in order to exclude cross currents through the upper and lower switch in the form of a short circuit.

Aufgrund des Ansteuerverfahrens, der Blockkommutierung, befindet sich eine der drei Halbbrücken zur Ansteuerung der betreffenden Motoranschlüsse immer im passiven Zustand, der dem beschriebenen dritten Zustand entspricht, in dem der betreffende Motoranschluss nicht aktiv bestromt wird. Während dieses dritten Zustands wird an dem betreffenden Motoranschluss (U, V, W) der Verlauf der EMK als Phasenspannung gegen ein Bezugspotenzial, beispielsweise Masse, sichtbar. Dieser dritte Zustand liegt bei Blockkommutierung immer an einem der drei Motoranschlüsse (U, V, W) während jeder der sechs zyklisch wiederholten Kommutierungsintervalle (Φ1 bis Φ6, 2) vor. Der erste Zustand liegt bei Blockkommutierung ebenso immer an einem der drei Motoranschlüsse (U, V, W) während jeder der sechs zyklisch wiederholten Kommutierungsintervallen (Φ1 bis Φ6, 2) vor. Auch der zweite Zustand liegt bei Blockkommutierung immer an einem der drei Motoranschlüsse (U, V, W) während jeder der sechs zyklisch wiederholten Kommutierungsintervallen (Φ1 bis Φ6, 2) vor. Die Phasenspannung an dem Motoranschluss (U, V, W), der sich in einem Kommutierungsintervall (Φ1 bis Φ6, 2) gerade im dritten hochohmigen Zustand von Seiten der ansteuernden Halbbrücke befindet, kann, wie aus dem Stand der Technik bekannt ist, für die Positionsbestimmung des Rotors genutzt werden. 2 zeigt die entsprechenden Spannungen an den drei Motoranschlüssen (U, V, W) in den sechs zyklisch wiederholten Kommutierungsintervallen (Φ1 bis Φ6, 2).Due to the drive method, the block commutation, one of the three half bridges for driving the relevant motor connections is always in the passive state, which corresponds to the described third state, in which the relevant motor connection is not actively energized. During this third state, the course of the EMF as a phase voltage against a reference potential, for example ground, is visible at the relevant motor connection (U, V, W). This third state is due to block commutation always at one of the three motor connections (U, V, W) during each of the six cyclically repeated commutation intervals (Φ 1 to Φ 6 , 2 ) in front. The first state is also always at one of the three motor connections (U, V, W) during block commutation during each of the six cyclically repeated commutation intervals (Φ 1 to Φ 6 , 2 ) in front. In the case of block commutation, the second state is always at one of the three motor connections (U, V, W) during each of the six cyclically repeated commutation intervals (Φ 1 to Φ 6 , 2 ) in front. The phase voltage at the motor terminal (U, V, W), which varies in a commutation interval (Φ 1 to Φ 6 , 2 ) is just in the third high-impedance state of the sides of the driving half-bridge, as is known from the prior art, can be used for the position determination of the rotor. 2 shows the corresponding voltages at the three motor terminals (U, V, W) in the six cyclically repeated commutation intervals (Φ 1 to Φ 6 , 2 ).

Die folgende Tabelle gibt die Zustände (Zustände 1–3) der Halbbrücken in den verschiedenen Kommutierungsintervallen (Φ1 bis Φ6, 2) in diesem Beispiel aus dem Stand der Technik wieder. U V W Φ1 1 3 2 Φ2 1 2 3 Φ3 3 2 1 Φ4 2 3 1 Φ5 2 1 3 Φ6 3 1 2 The following table gives the states (states 1-3) of the half-bridges in the different commutation intervals (Φ 1 to Φ 6 , 2 ) in this example of the prior art again. U V W Φ 1 1 3 2 2 1 2 3 Φ 3 3 2 1 4 2 3 1 Φ 5 2 1 3 Φ 6 3 1 2

Somit kann im Stand der Technik die EMK bei einem beispielhaften Motor mit drei Phasen durch sechs verschiedene Messkonstellationen

  • • in dem ersten Kommutierungsintervall (Φ1) am zweiten Motoranschluss (V) gemessen werden und
  • • in dem zweiten Kommutierungsintervall (Φ2) am dritten Motoranschluss (W) gemessen werden und
  • • in dem dritten Kommutierungsintervall (Φ3) am ersten Motoranschluss (U) gemessen werden und
  • • in dem vierten Kommutierungsintervall (Φ4) am zweiten Motoranschluss (V) gemessen werden und
  • • in dem fünften Kommutierungsintervall (Φ5) am dritten Motoranschluss (W) gemessen werden und
  • • in dem sechsten Kommutierungsintervall (Φ6) am ersten Motoranschluss (U) gemessen werden.
Thus, in the prior art, in an exemplary three-phase motor, the emf may be due to six different measurement constellations
  • • be measured in the first commutation interval (Φ 1 ) at the second motor connection (V) and
  • • be measured in the second commutation interval (Φ 2 ) at the third motor connection (W) and
  • • be measured in the third commutation interval (Φ 3 ) at the first motor connection (U) and
  • • be measured in the fourth commutation interval (Φ 4 ) at the second motor connection (V) and
  • • be measured in the fifth commutation interval (Φ 5 ) at the third motor connection (W) and
  • • be measured in the sixth commutation interval (Φ 6 ) at the first motor connection (U).

Häufig wird während dieser Messung der sogenannte Nulldurchgang der EMK genutzt, bei dem diese ihr Vorzeichen bezogen auf ein Bezugspotenzial wechselt. Die interne Zeitbasis für die Durchführung der Kommutierung wird dabei so geregelt, dass dieser Nulldurchgang genau in die Mitte des Kommutierungsintervalls an demjenigen Motoranschluss (U, V, W) erfolgt, der sich gerade im dritten Zustand befindet.Frequently, during this measurement, the so-called zero crossing of the EMF is used, in which the latter changes its sign relative to a reference potential. The internal time base for carrying out the commutation is regulated in such a way that this zero crossing takes place exactly in the middle of the commutation interval at that motor connection (U, V, W) which is currently in the third state.

Hier sei kurz erwähnt, dass die Spannung am Motoranschluss (U, V, W) auch als Phasenspannung bezeichnet wird.It should be briefly mentioned here that the voltage at the motor connection (U, V, W) is also referred to as phase voltage.

Alternativ kann im dritten Zustand der Verlauf der EMK selbst, also der Verlauf der Spannung am Motoranschluss (U, V, W), für die Bestimmung des Kommutierungszeitpunktes genutzt werden. Da die Geschwindigkeit des Rotors lediglich die Amplitude der EMK beeinflusst, diese im Übrigen aber eine Funktion des Verlaufs des magnetischen Flusses über die Winkelposition ist, stellt das Integral der EMK über die Zeit vom Nulldurchgang bis zum folgenden Kommutierungszeitpunkt eine Motorkonstante dar. Durch Vorgabe einer oberen Grenze für das Integral lässt sich umgekehrt so ein Kommutierungszeitpunkt mit einem festen Winkelabstand zum Nulldurchgang direkt, d. h. ohne den Umweg über eine Zeitbasis, festlegen.Alternatively, in the third state, the course of the EMF itself, that is to say the course of the voltage at the motor connection (U, V, W), can be used for the determination of the commutation time. Since the speed of the rotor affects only the amplitude of the EMF, but this is otherwise a function of the course of the magnetic flux over the angular position, the integral of the EMF over the time from the zero crossing to the following commutation is an engine constant by specifying an upper Boundary for the integral can be reversed so a commutation with a fixed angular distance to the zero crossing directly, d. H. without the detour over a time base.

Diese Messung der EMK erfolgt dabei durch eine EMK-Auswertevorrichtung (EMKA), die in 1 eingezeichnet ist. Diese misst in den sechs Kommutierungsintervallen (Φ1 bis Φ6, 2) entsprechend der jeweiligen dem aktuellen Kommutierungsintervall (Φ1 bis Φ6, 2) zugehörigen Messkonstellation die EMK und erzeugt hieraus für jeden der Motoranschlüsse (U, V, W) jeweils ein separates Kommutierungssignal (A1, A2, A3). Die Kommutierungssignale (A1, A2, A3) sind in 2 grob eingezeichnet. Ebenso ist die Rotorposition als Parameter der X-Achse aufgetragen.This measurement of the EMF is carried out by an EMF evaluation device (EMKA), which in 1 is drawn. This measures in the six commutation intervals (Φ 1 to Φ 6 , 2 ) corresponding to the respective commutation interval (Φ 1 to Φ 6 , 2 ) associated Meßkonstellation the EMF and generates for each of the motor terminals (U, V, W) each have a separate commutation signal (A 1 , A 2 , A 3 ). The commutation signals (A 1 , A 2 , A 3 ) are in 2 roughly drawn. Likewise, the rotor position is plotted as a parameter of the X-axis.

Mit jedem Flankenwechsel auf einem Kommutierungssignal (A1, A2, A3) ändert eine Steuerungslogik innerhalb des Ansteuerblocks (St) ihren Zustand. Alternativ ist es möglich, entsprechend 2 das Kommutierungsintervall (Φ1 bis Φ6) durch eine statische Logik aus den Kommutierungssignalen (A1, A2, A3) abzuleiten. Beispielsweise lässt sich die erste Phase als Und-Verknüpfung des negierten ersten Kommutierungssignals (A1) mit dem negierten zweiten Kommutierungssignal (A2) und dem dritten Kommutierungssignal (A3) darstellen. Analog können die anderen Phasen ermittelt werden. Es hat sich jedoch gezeigt, dass vorzugsweise zwischen den Kommutierungsintervallen (Φ1 bis Φ6) kurzzeitig und asynchron nach jedem Kommutierungsintervall (Φi mit 0 < i < 7) ein diesem Kommutierungsintervall (Φi mit 0 < i < 7) zugehöriges Kommutierungszwischenintervall (Φi' mit 0 < i < 7) eingefügt wird, in dem die Schalter der Halbbrücken, die ihren Schaltungszustand ändern, abgeschaltet sind, um Querströme sicher auszuschließen. Insofern ist es sinnvoll, wenn die Gesamtzahl der wirklich durchlaufenen Zustände eines endlichen Automaten im Steuerblock (St) zwölf statt sechs beträgt.With each edge change on a commutation signal (A 1 , A 2 , A 3 ), a control logic within the drive block (St) changes state. Alternatively, it is possible accordingly 2 derive the commutation interval (Φ 1 to Φ 6 ) by a static logic from the commutation signals (A 1 , A 2 , A 3 ). For example, the first phase can be represented as the AND connection of the negated first commutation signal (A 1 ) with the negated second commutation signal (A 2 ) and the third commutation signal (A 3 ). Analogously, the other phases can be determined. However, it has been shown that preferably between the commutation intervals (Φ 1 to Φ 6 ) briefly and asynchronously after each commutation interval (Φ i with 0 <i <7) a commutation intermediate interval (Φ i with 0 <i <7) associated with this commutation interval ( Φ i 'with 0 <i <7) is inserted, in which the switches of the half-bridges, which change their circuit state, are turned off to safely exclude cross-currents. In this respect, it makes sense if the total number of actual states of a finite state machine in the control block (St) is twelve instead of six.

3 zeigt eine beispielhafte Teilvorrichtung aus dem Stand der Technik zur Ermittlung des ersten Kommutierungssignals (A1) für die Kommutierung am ersten Motoranschluss (U). Diese ist Teil der EMK-Auswertevorrichtung (EMKA). Im Folgenden wird schwerpunktmäßig auf diesen ersten Zweig in der Beschreibung fokussiert. Dem Fachmann wird es aber ein Leichtes sein, das Geschriebene auf die beiden korrespondierenden Zweige für den zweiten Motoranschluss (V) mit dem zugehörigen zweiten Kommutierungssignal (A2) und für den dritten Motoranschluss (W) mit dem zugehörigen dritten Kommutierungssignal (A3), die parallel angeordnet sind, zu übertragen. In einer ersten Stufe wird mittels einer Sternschaltung aus drei Spannungsteilern (SpT1, SpT2, SpT3) aus den drei Spannungen der drei Motoranschlüsse (U, V, W) ein virtuelles Sternpunktsignal (SpS) erzeugt. Dieses repräsentiert den Mittelwert der Spannungen an den drei Motoranschlüssen (U, V, W) und wird daher von der Spannung am ersten Motoranschluss (U) mittels eines zweiten Summierers (SU2U) abgezogen. Das so erhaltene korrigierte Spannungssignal (Ukorr) des ersten Motoranschlusses (U) ist die Differenz aus der Phasenspannung U und dem Mittelwert der drei Phasenspannungen und wird in einem ersten Integrator (Int1U) integriert. Ggf. kann der Integrator auch als Filter ausgelegt werden. Man erhält das erste Schwellwertsignal (S1U). Ein Vergleicher, genauer ein erster Komparator (CMP1U), vergleicht dieses erste Schwellwertsignal (S1U) mit einem ersten Vorgabewert (VrefU) für die Kommutierung und erzeugt hieraus das erste Kommutierungssignal (A1), das wie beschrieben in dem besagten Ansteuerblock (St) für die winkelgerechte Kommutierung der ersten Halbbrücke, die den ersten Motoranschluss (U) bestromt, genutzt wird. 3 shows an exemplary sub-device of the prior art for determining the first commutation signal (A 1 ) for the commutation at the first motor terminal (U). This is part of the EMK evaluation device (EMKA). The focus in the following is focused on this first branch in the description. The person skilled in the art, however, will find it easy to write the writing on the two corresponding branches for the second motor connection (V) with the associated second commutation signal (A 2 ) and for the third motor connection (W) with the associated third commutation signal (A 3 ). which are arranged in parallel to transfer. In a first stage, a virtual star point signal (SpS) is generated by means of a star connection of three voltage dividers (SpT 1 , SpT 2 , SpT 3 ) from the three voltages of the three motor connections (U, V, W). This represents the mean value of the voltages at the three motor terminals (U, V, W) and is therefore subtracted from the voltage at the first motor terminal (U) by means of a second summer (SU 2U ). The corrected voltage signal (U korr ) of the first motor terminal (U) thus obtained is the difference between the phase voltage U and the mean value of the three phase voltages and is integrated in a first integrator (Int 1U ). Possibly. The integrator can also be designed as a filter. The first threshold signal is obtained (S 1U ). A comparator, more precisely a first comparator (CMP 1U ), compares this first threshold signal (S 1U ) with a first default value (V refU ) for the commutation and generates therefrom the first commutation signal (A 1 ) which, as described in the said control block (A 1U ). St) for the correct angle commutation of the first half-bridge, which is the first motor terminal (U) energized used.

Beispielsweise aus der DE 10 2008 025 442 A1 , der US 2007 0 282 461 A1 und der US 2014 0 062 364 A1 sind Vorrichtungen bekannt, die die elektromotorische Kraft (EMK) in Form der Phasenspannungen während der Freilaufintervalle bei der Kommutierung nutzen und diese für die Regelung der Kommutierung selbst nutzen. Dese technischen Lehren nutzen nicht das Integral der EMK und damit nicht einen Werteverlauf des magnetischen Flusses. Solche Verfahren haben den Nachteil der Drehzahlabhängigkeit.For example, from the DE 10 2008 025 442 A1 , of the US 2007 0 282 461 A1 and the US 2014 0 062 364 A1 Devices are known which use the electromotive force (EMF) in the form of the phase voltages during the freewheeling intervals during commutation and use these for the regulation of the commutation itself. These technical teachings do not use the integral of the EMF and thus not a value curve of the magnetic flux. Such methods have the disadvantage of speed dependency.

Aus der DE 100 54 594 A1 ist beispielsweise ein System zur optimalen Kommutierung bekannt. In der 3 der DE 100 54 594 A1 sind drei Regelungszweige gezeichnet, die im Wesentlichen der 3 dieser Offenbarung entsprechen. Der erste Vorgabewert (VrefU), der zweite Vorgabewert (VrefV) und der dritte Vorgabewert (VrefW), die ggf. übereinstimmen können, sind nicht eingezeichnet, aber für den Fachmann durch die Bezeichnung „Komparator” in der DE 100 54 594 A1 implizit erkennbar.From the DE 100 54 594 A1 For example, a system for optimal commutation is known. In the 3 DE 100 54 594 A1 three control branches are drawn, which essentially the 3 correspond to this disclosure. The first default value (V refU ), the second default value (V refV ) and the third default value (V refW ), which may possibly coincide, are not shown, but for the skilled person by the term "comparator" in DE 100 54 594 A1 implicitly recognizable.

Aus der DE 100 54 594 A1 ist bekannt, die Sternpunktspannung (Bezugszeichen VAN der DE 100 54 594 A1) mittels einer Widerstandssternschaltung (siehe 5 der DE 100 54 594 A1) zu bestimmen, anschließend zu integrieren und mit einem gefilterten Signal, dass dem Strompegel (Bezugszeichen IA der DE 100 54 594 A1 in 5 der DE 100 54 594 A1) in einer der Motorphasen (Bezugszeichen PHASE A der DE 100 54 594 A1) entspricht, durch Subtraktion zu kombinieren und aus dem so erhaltenen Zwischensignal mittels zweier Vergleichseinheiten eine Mehrzahl von Steuersignalen (Bezugszeichen S1, S2, S3 der DE 100 54 594 A1, siehe 5 der DE 100 54 594 A1) zu erzeugen und in einem Positionssignalrechner (siehe 5 der DE 100 54 594 A1) zu einem Signal (Bezugszeichen S4 der DE 100 54 594 A1) zu kombinieren. Die Regelung der DE 100 54 594 A1 beruht somit auf dem erfassten Nulldurchgang des Phasenstromes einer Phase (hier der Phase A der DE 100 54 594 A1 in deren 5) in Kombination mit der Sternspannung der drei Phasen (Bezugszeichen VA der DE 100 54 594 A1). In der Technik der DE 100 54 594 A1 ist hierfür ein Shunt-Widerstand nötig. Die in der DE 100 54 594 A1 offenbarte technische Lehre befasst sich mit der Ermittlung einer einzelnen Rotorposition innerhalb jeder der jeweils 60° Drehwinkel umfassenden zeitlichen Kommutierungsintervalle der Ansteuerung eines BLDC-Motors. Im realen Betrieb ist ein solcher Motor aber Störungen ausgesetzt. Daher kann es bei Anwendung der in der DE 100 54 594 A1 offenbarten Technik zu Störungen durch fehlerhaft zu früh detektierte Rotorpositionen, also zu klein gemessene Rotorwinkel und damit zu frühen Kommutierungen kommen.From the DE 100 54 594 A1 is known, the neutral point voltage (reference V AN of DE 100 54 594 A1) by means of a resistor star circuit (see 5 DE 100 54 594 A1), then to integrate and with a filtered signal that the current level (reference IA of DE 100 54 594 A1 in 5 DE 100 54 594 A1) in one of the motor phases (reference PHASE A of DE 100 54 594 A1) to combine by subtraction and from the thus obtained intermediate signal by means of two comparison units a plurality of control signals (reference numerals S1, S2, S3 of DE 100 54 594 A1, see 5 DE 100 54 594 A1) and in a position signal calculator (see 5 DE 100 54 594 A1) to a signal (reference numeral S4 of DE 100 54 594 A1) to combine. The regulation of DE 100 54 594 A1 is thus based on the detected zero crossing of the phase current of a phase (here the phase A of DE 100 54 594 A1 in whose 5 ) in combination with the star voltage of the three phases (reference VA of DE 100 54 594 A1). In the technique of DE 100 54 594 A1, a shunt resistor is necessary for this purpose. The technical teaching disclosed in DE 100 54 594 A1 is concerned with the determination of a single rotor position within each of the temporal commutation intervals of the activation of a BLDC motor comprising 60 ° angles of rotation. In real operation, such an engine is susceptible to interference. Therefore, when using the technique disclosed in DE 100 54 594 A1, disturbances can occur due to incorrectly detected rotor positions too early, ie rotor angles that are too small and thus too early commutations.

Auch aus der DE 100 64 486 A1 ist die Bestimmung von Werten zu verschiedenen Zeitpunkten für die Steuerung eines BLDC-Motors bekannt. Auch hier findet keine Erkennung einer fehlerhaften, zu frühen Kommutierung und damit auch kein Notlauf statt.Also from the DE 100 64 486 A1 For example, the determination of values at various times is known for the control of a BLDC motor. Again, there is no detection of a faulty, too early commutation and thus no emergency operation.

Aus der DE 10 2009 019 414 A1 ist eine Ansteuerschaltung bekannt, die den kompletten Ausfall einzelner Phasenschaltungen erfassen kann. Eine vereinzelte Störung einzelner Rotorlagemessungen beispielsweise durch elektromagnetische Einstrahlung mit der Folge zu früh ermittelter Kommutierungszeitpunkte oder mit der Folge von zusätzlichen Kommutierungszeitpunkten innerhalb eines Kommutierungsintervalls wird nicht erfasst oder kompensiert. From the DE 10 2009 019 414 A1 a drive circuit is known which can detect the complete failure of individual phase circuits. An isolated disturbance of individual rotor position measurements, for example due to electromagnetic radiation, with the consequence of commutation times determined too early or with the consequence of additional commutation times within a commutation interval is not detected or compensated.

Aus der US 2008 0 252 240 A1 ist eine Vorrichtung bekannt, die einen optimierten Kommutierungszeitpunkt durch Auswertung der EMK ermittelt. 5 der US 2008 0 252 240 A1 zeigt im oberen Teil den zeitlichen Verlauf einer Phasenspannung (Bezugszeichen Vu der US 2008 0 252 240 A1). Diese Phasenspannung (Bezugszeichen Vu der US 2008 0 252 240 A1) zeigt immer dann die EMK (Bezugszeichen Vu' der US 2008 0 252 240 A1), wenn der zugehörige Treiber hochohmig ist. In dem unteren Teil der 3 der US 2008 0 252 240 A1 ist die Bestromung der beiden anderen Phasen zeitlich dargestellt, wobei die Bestromung der betrachteten Phase immer dann erfolgt, wenn das Signal (Bezugszeichen Spwm der US 2008 0 252 240 A1) auf dem unteren Wert ist. Ist die betrachtete Phase hochohmig, so werden die beiden anderen Phasen bestromt und die EMK ist an der betrachteten Phase messbar.From the US 2008 0 252 240 A1 a device is known which determines an optimized commutation time by evaluating the EMF. 5 US 2008 0 252 240 A1 shows in the upper part the time profile of a phase voltage (reference symbol Vu of US 2008 0 252 240 A1). This phase voltage (reference symbol Vu of US 2008 0 252 240 A1) always shows the EMF (reference symbol Vu 'of US 2008 0 252 240 A1) if the associated driver has a high impedance. In the lower part of the 3 US 2008 0 252 240 A1, the energization of the other two phases is shown in time, the energization of the phase under consideration always takes place when the signal (reference Spwm of US 2008 0 252 240 A1) is at the lower value. If the considered phase has a high impedance, the other two phases are energized and the EMF can be measured at the considered phase.

Die EMK ist an der betrachteten Phasenspannung (Bezugszeichen Vu der US 2008 0 252 240 A1) also immer nur dann messbar, wenn die beiden anderen Phasen bestromt sind.The EMF is therefore always measurable at the considered phase voltage (reference symbol Vu of US 2008 0 252 240 A1) only when the other two phases are energized.

In einer Vorrichtung oder einem Verfahren gemäß der US 2008 0 252 240 A1 wird nun, wie zuvor beschrieben, nach dem Nulldurchgang der EMK gesucht, um daraus den optimalen Kommutierungszeitpunkt zu bestimmen. Diese Bestimmung des Kommutierungszeitpunktes geschieht, falls dieser sich zeitlich nicht in einer hochohmigen Zeitperiode des Treibers befindet, durch lineare Interpolation von einem ersten Zeitpunkt aus durch eine geeignete zeitliche Verzögerung. Die Offenbarung der US 2008 0 252 240 A1 beschreibt die Bestimmung dieser zeitlichen Verzögerung.In a device or a method according to US 2008 0 252 240 A1, as described above, the EMF is then searched for the zero crossing in order to determine therefrom the optimum commutation time. This determination of the commutation time occurs, if it is not in time in a high-impedance period of the driver, by linear interpolation from a first time by a suitable time delay. The revelation of US 2008 0 252 240 A1 describes the determination of this time delay.

Wenn der Nulldurchgang im nicht bestromten Zeitabschnitt liegt, zu dem die Phasenspannung (Bezugszeichen Vu der US 2008 0 252 240 A1 ) nicht auf der EMK-Linie (Bezugszeichen Vu' der US 2008 0 252 240 A1 in 3 der US 2008 0 252 240 A1) liegt, kann der Nulldurchgang nur geschätzt werden. Diese Situation zeigt 5 der US 2008 0 252 240 A1. Dies wird in der Technik der US 2008 0 252 240 A1 wie folgt durchgeführt:
Gemäß der US 2008 0 252 240 A1 wird zu beobachtbaren Zeitpunkten immer eine Messung der interessierenden Phasenspannung (Bezugszeichen Vu der US 2008 0 252 240 A1) genommen. Dadurch entsteht ein stufenförmiges Signal (Bezugszeichen Sdiff der US 2008 0 252 240 A1 in 5 der US 2008 0 252 240 A1). Gleichzeitig wird die zeitliche Steigung der Phasenspannung (Bezugszeichen Vu der US 2008 0 252 240 A1) zu diesen Messzeitpunkten auf der Basis zweier vergangener Messungen erfasst und eine Sägezahnkurve (Bezugszeichen Sramp der US 2008 0 252 240 A1) mit dieser Steigung erzeugt. Hierdurch kann der Nulldurchgang durch einfache vorzeichenrichtige Addition dieser Signale (Bezugszeichen Sdiff und Sramp der US 2008 0 252 240 A1) linear in den Zeitraum hinein interpoliert werden, zu dem die EMK am interessierenden Phasenanschluss nicht messbar ist, da dieser bestromt wird.
When the zero crossing is in the non-energized period, to which the phase voltage (reference symbol Vu of US 2008 0 252 240 A1 ) not on the EMF line (reference Vu 'of US 2008 0 252 240 A1 in 3 US 2008 0 252 240 A1), the zero crossing can only be estimated. This situation shows 5 US 2008 0 252 240 A1. This is done in the technique of US 2008 0 252 240 A1 as follows:
According to US 2008 0 252 240 A1, a measurement of the phase voltage of interest is always taken at observable times (reference symbol Vu of US 2008 0 252 240 A1). This results in a step-shaped signal (reference numeral Sdiff of US 2008 0 252 240 A1 in 5 US 2008 0 252 240 A1). At the same time, the temporal slope of the phase voltage (reference symbol Vu of US 2008 0 252 240 A1) is detected at these measurement times on the basis of two past measurements and a sawtooth curve (reference Sramp of US 2008 0 252 240 A1) is generated with this slope. As a result, the zero crossing can be linearly interpolated into the period of time by simple inverse addition of these signals (reference symbols Sdiff and Sramp of US 2008 0 252 240 A1), to which the EMF at the phase connection of interest can not be measured, since it is energized.

Es handelt sich also um ein Verfahren, das den Nulldurchgang der EMK direkt bewertet und den Nulldurchgang durch zeitliche lineare Interpolation ermittelt. Dies hat folgende Nachteile.

  • 1. Das Verfahren der US 2008 0 252 240 A1 ist störanfällig, weil Störungen auf der EMK, also der interessierenden Phasenspannung (Bezugszeichen Vu der US 2008 0 252 240 A1) zu Ungenauigkeiten in der Berechnung des Nulldurchgangs führen. Damit ist das Verfahren der US 2008 0 252 240 A1 insbesondere bei niedrigen Drehzahlen mit geringer EMK besonders anfällig gegen Störungen, wie beispielsweise EMV.
  • 2. Der eigentliche Kommutierungszeitpunkt muss durch Addition einer linear interpolierten Zeitspanne ermittelt werden. Die Linearität beruht auf der Bildung der ersten zeitlichen Ableitung in Form des Sägezahnsignals (Bezugszeichen Sramp der US 2008 0 252 240 A1). Diese lineare Interpolation setzt einen nicht beschleunigten Motor voraus. Somit funktioniert das Verfahren der US 2008 0 252 240 A1 nur bei geringen Beschleunigungen. Eine solche Regelung, wie die der US 2008 0 252 240 A1, ist daher nicht geeignet, hohe Lastdynamiken abzufangen.
  • 3. Im Falle von Störungen werden auf Grund der Störungen zeitlich zu früh in einem betreffenden Kommutierungsintervall ermittelte Kommutierungszeitpunkte nicht als solche erkannt. Auch sind mehr als zwei Kommutierungen in einem Intervall aufgrund von Störungen möglich, was den endlichen Automaten der Kommutierungssteuerung empfindlich stören kann.
It is therefore a method that directly evaluates the zero crossing of the emf and determines the zero crossing by temporal linear interpolation. This has the following disadvantages.
  • 1. The procedure of US 2008 0 252 240 A1 is susceptible to interference because disturbances on the EMF, ie the phase voltage of interest (reference symbol Vu of US 2008 0 252 240 A1) lead to inaccuracies in the calculation of the zero crossing. Thus, the method of US 2008 0252240 A1 is particularly susceptible to disturbances, such as EMC, especially at low speeds with low EMF.
  • 2. The actual commutation time must be determined by adding a linearly interpolated time span. The linearity is based on the formation of the first time derivative in the form of the sawtooth signal (reference Sramp of US 2008 0 252 240 A1). This linear interpolation requires a non-accelerated motor. Thus, the method of US 2008 0 252 240 A1 only works at low accelerations. Such a regulation, such as US 2008 0 252 240 A1, is therefore not suitable for absorbing high load dynamics.
  • 3. In the case of disturbances, commutation times determined too early in a respective commutation interval are not recognized as such due to the disturbances. Also, more than two commutations in an interval due to disturbances are possible, which can disturb the finite state machine commutation sensitive.

4 zeigt entsprechend dem Stand der Technik die Spannung am ersten Motoranschluss (U) bei einer optimalen Kommutierung für eine geringe, eine mittlere und eine hohe Winkelgeschwindigkeit. Das dem ersten Motoranschluss (U) zugeordnete erste Schwellwertsignal (S1U), das entsprechend der vorausgehenden Beschreibung und der 3 erzeugt wird, steigt im Wesentlichen quadratisch an, bis es gleich dem ersten Vorgabewert (VrefU) für die Kommutierung ist. Daraufhin schaltet das nicht gezeichnete, erste Kommutierungssignal (A1) und die Halbbrücke, die dem ersten Motoranschluss (U) zugeordnet ist, wird kommutiert. Hierbei ist es vollkommen irrelevant, ob die Winkelgeschwindigkeit hoch oder niedrig ist. 4 shows according to the prior art, the voltage at the first motor terminal (U) with an optimal commutation for a low, a medium and a high angular velocity. That the first motor terminal (U) associated first threshold signal (S 1U ), according to the preceding description and the 3 is generated, increases substantially square until it is equal to the first default value (V refU ) for the commutation. The unshown, first commutation signal (A 1 ) and the half-bridge associated with the first motor connection (U) are then switched. It is completely irrelevant whether the angular velocity is high or low.

5 zeigt die Spannung am ersten Motoranschluss (U) entsprechend dem Stand der Technik bei einer zu frühen Kommutierung, einer zu späten Kommutierung und einer optimalen Kommutierung. Das dem ersten Motoranschluss (U) zugeordnete erste Schwellwertsignal (S1U) steigt wieder im Wesentlichen quadratisch an, bis es gleich dem ersten Vorgabewert (VrefU) für die Kommutierung ist. Daraufhin schaltet das nicht gezeichnete erste Kommutierungssignal (A1) und die Halbbrücke, die dem ersten Motoranschluss (U) zugeordnet ist, wird kommutiert. Dies geschieht in der linken Teilfigur der 5 zu früh, in der mittleren Teilfigur zu spät und in der rechten Teilfigur zu einem optimalen Zeitpunkt. Es soll deutlich werden, dass eine Lage des Nulldurchgangs in der Mitte des jeweiligen Kommutierungsintervalls optimal ist. 5 shows the voltage at the first motor terminal (U) according to the prior art at too early commutation, too late commutation and an optimal commutation. The first threshold signal (S 1U ) associated with the first motor terminal (U) increases again substantially square until it is equal to the first default value (V refU ) for the commutation. The unshown first commutation signal (A 1 ) and the half-bridge associated with the first motor connection (U) then commutate. This happens in the left part of the figure 5 too early, in the middle part of the figure too late and in the right part of the figure at an optimal time. It should be clear that a position of the zero crossing in the middle of the respective Kommutierungsintervalls is optimal.

Neben dem bis hierhin beschrieben Zweig innerhalb der EMK-Auswertung (EMKA) für den ersten Motoranschluss (U) existieren typischerweise ein zweiter Zweig für den zweiten Motoranschluss (V) mit zugehörigen individuellen Elementen (SU2V, INT1V, CMP1V) und Signalen (Vkorr, S1V , VrefV) und ein dritter Zweig für den dritten Motoranschluss (W) mit zugehörigen individuellen Elementen (SU2W, INT1W, CMP1W) und Signalen (Wkorr, S1W, VrefW).In addition to the branch described so far within the EMF evaluation (EMKA) for the first motor connection (U), there is typically a second branch for the second motor connection (V) with associated individual elements (SU2V, INT1V, CMP1V) and signals (Vcorr, P1V , VRefV) and a third branch for the third motor terminal (W) with associated individual elements (SU2W, INT1W, CMP1W) and signals (Wcorr, P1W, VrefW).

Um nun bei unterschiedlichen Motoren eine Kommutierung zur gleichen Winkelposition des Rotors zu erzielen, müssen die jeweiligen Vorgabewerte (VrefU, VrefV, VrefW) der jeweiligen Motoranschlüsse (UVW) jeweils angepasst werden. Da der Verlauf des magnetischen Flusses in Beziehung zur Winkelposition des Rotors meist jedoch nicht bekannt und auch aus dem Datenblatt des Motors nicht bestimmt werden kann, müssen die jeweiligen Vorgabewerte (VrefU, VrefV, VrefW) im Stand der Technik zunächst experimentell bestimmt werden. Dabei müssen die jeweiligen Vorgabewerte (VrefU, VrefV, VrefW) im laufenden Betrieb so lange variiert werden, bis die Kommutierung zum gewünschten Zeitpunkt durchgeführt wird. Typischerweise sind die Vorgabewerte jedoch gleich (VrefU = VrefV = VrefW = Vref). Dem Fachmann ist dabei klar, dass die zuvor im Raummultiplex beschriebene Vorrichtung auch im Zeitmultiplex genutzt werden kann, dass also nur ein Zweig in der EMK-Auswertung (EMKA) realisiert werden muss, wenn die Werte eines Motoranschlusses (U, V, W) in den Kommutierungsintervallen (Φ1 bis Φ6, 2), in denen die zugehörige Halbbrücke sich in den Zuständen eins oder zwei befindet, zwischengespeichert werden können und die Werte in den entsprechenden Zweig geladen werden können, die dem Motoranschluss (U, V, W) zugeordnet sind, der in den Kommutierungsintervallen (Φ1 bis Φ6, 2) eine zugehörige Halbbrücke aufweist, die sich in dem betreffenden Kommutierungsintervall (Φ1 bis Φ6, 2) gerade im dritten Zustand befindet. Daher ist es sinnvoll, wenn Teile der Vorrichtung in ihrer Funktion mittels eines Mikrokontrollers oder Signalprozessors oder anderen Rechners realisiert werden. Insofern können die verschiedenen zuvor beschriebenen Elemente auch zu einem oder wenigen Elementen zusammengefasst werden.In order to achieve a commutation for the same angular position of the rotor with different motors, the respective default values (V refU , V refV , V refW ) of the respective motor connections (UVW) must be adapted in each case. Since the course of the magnetic flux in relation to the angular position of the rotor usually not known and can not be determined from the data sheet of the engine, the respective default values (Vref U , Vref V , Vref W ) in the prior art must first be determined experimentally , The respective default values (V refU , V refV , V refW ) must be varied during operation until the commutation is carried out at the desired time. Typically, however, the default values are equal (V refU = V refV = V refW = V ref ). It is clear to the person skilled in the art that the device described above in space division multiplexing can also be used in time division multiplexing, ie that only one branch in the EMF evaluation (EMKA) has to be realized if the values of a motor connection (U, V, W) in the commutation intervals (Φ 1 to Φ 6 , 2 ) in which the associated half-bridge is in the states one or two, can be buffered and the values can be loaded into the corresponding branch associated with the motor terminal (U, V, W) which is in the commutation intervals (Φ 1 to Φ 6 , 2 ) has an associated half-bridge, which in the relevant commutation interval (Φ 1 to Φ 6 , 2 ) is currently in the third state. Therefore, it makes sense if parts of the device are realized in their function by means of a microcontroller or signal processor or other computer. In this respect, the various elements described above can also be combined into one or a few elements.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Es ist die Aufgabe der Erfindung eine Störungserkennung bei der automatischen Ermittlung des Kommutierungszeitpunkts für die jeweiligen Motoranschlüsse (U, V, W) und einen Notlauf bei Vorliegen einer Störung der Ermittlung des Kommutierungszeitpunkts zu ermöglichen. Hierbei sollen die im Stand der Technik, erkannten Mängel, insbesondere die der DE 100 54 594 A1 , vermieden werden.It is the object of the invention to enable fault detection in the automatic determination of the commutation time for the respective motor connections (U, V, W) and emergency running in the event of a fault in the determination of the commutation time. In this case, the defects recognized in the prior art, in particular those of the DE 100 54 594 A1 , be avoided.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 und eine Vorrichtung nach Anspruch 5 gelöst.This object is achieved by a method according to claim 1 and an apparatus according to claim 5.

Beschreibung der ErfindungDescription of the invention

Die erfindungsgemäße vollautomatische Ermittlung des Kommutierungszeitpunkts (S2U) erfolgt mittels Integration der EMK in den Freilaufintervallen. Aus dem Stand der Technik ist dem Fachmann damit bekannt, dass es sich hierdurch um ein auf dem magnetischen Fluss basiertes Verfahren handelt, das damit unabhängig von der Drehzahl und damit auch unabhängig von der Beschleunigung ist.The fully automatic determination of the commutation time (S 2U ) according to the invention is carried out by means of integration of the emf in the freewheeling intervals. From the prior art, it is known to the person skilled in the art that this is a method based on the magnetic flux, which therefore is independent of the rotational speed and thus also independent of the acceleration.

Die Erfindung betrifft somit ein Verfahren zur Verhinderung fehlerhafter Kommutierungen und/oder Kommutierungszeitpunkte innerhalb eines Verfahrens zur vollautomatischen sensorlosen Ermittlung des Kommutierungszeitpunktes des besagten bürstenlosen Gleichstrommotors. Im Gegensatz zur Offenbarung der DE 100 54 594 A1 wird hier auch die zeitliche Sequenz mehrerer Zeitpunktsignale ausgewertet, die erfindungsgemäß auf unterschiedliche Weisen zu Redundanzzwecken erzeugt werden. Hierdurch wird im Gegensatz zur DE 100 54 594 A1 eine zusätzliche Robustheit geschaffen. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst daher das Kommutieren und Bestromen der mindestens drei Phasen (U, V, W) in Kommutierungsintervallen (Φ1 bis Φ6) durch einen Ansteuerblock (St), das Bestromen der ersten Phase (U) in einer Teilmenge der Kommutierungsintervalle (Φ1, Φ2, Φ4, Φ5) durch den Ansteuerblock (St) und das Nicht-Bestromen der ersten Phase (U) in den anderen Kommutierungsintervallen (Φ3, Φ6) durch den Ansteuerblock (St). Es folgen das integrierende Erfassen der EMK zur Ermittlung des magnetischen Flusses an der ersten Phase (U) innerhalb eines oder mehrerer Freilaufintervalle, die eines oder mehrere der Kommutierungsintervalle (Φ3, Φ6) sind, in denen der erste Motoranschluss (U) durch den Ansteuerblock (St) nicht bestromt wird, sowie das Erzeugen eines virtuelles Sternpunktsignals (SpS) aus den elektrischen Potenzialverläufen mindestens dreier Phasen (U, V, W) durch eine erste Teilvorrichtung (SpT1, SpT2, SpT3, SU1U) und die Bildung eines korrigierten Spannungssignals (Ukorr) als Differenz zwischen dem elektrischen Potenzialverlauf der ersten Phase (U) und dem virtuellen Sternpunktsignal (SpS). Wie in der DE 100 54 594 folgt die Integration des korrigierten Spannungssignals (Ukorr) zur Erfassung des magnetischen Flusses während der besagten Freilaufintervalle zu einem vierten Schwellwertsignal (S2U) durch einen vierten Integrator (Int2U). Im Gegensatz zur DE 100 54 594 A1 folgen nun jedoch zusätzlich und erfindungsgemäß das Ermitteln eines ersten Zeitpunktes (t1) nach Beginn des betreffenden Freilaufintervalls auf Basis des ermittelten Flusses mittels eines ersten Teilverfahrens, das einen ersten Zeitpunkt (t1) ermittelt, der einem idealen Kommutierungszeitpunkt in einem idealen Motor in einem ungestörten Betrieb entsprechen würde und gleichzeitig – und das ist der erfindungsgemäße Unterschied zur DE 100 54 594 A1 das Ermitteln eines zweiten Zeitpunktes (t2), der aufgrund eines technisch abweichenden, zweiten Ermittlungsteilverfahrens zeitlich nach dem Beginn des betreffenden Freilaufintervalls liegt. Das zweite Ermittlungsverfahren zur Bestimmung dieses zweiten Zeitpunkts (t2) ist dabei so gestaltet, dass bei einem ungestörten Betrieb bei einem idealen Motor dieser zweite Zeitpunkt (t2) vor dem ersten Zeitpunkt (t1) liegen sollte. Dass dies möglich ist, wurde erfindungsgemäß erkannt und für eine Fehlererkennung erfindungsgemäß genutzt. Gleichzeitig wird in dieser Schrift vorgeschlagen, einen Notbetrieb durch Verwendung des zweiten Zeitpunkts (t2) an Stelle des ersten Zeitpunkts (t1) für die Kommutierung zu verwenden. Ein weiterer Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens ist daher die Unterdrückung einer Kommutierung in einem realen Betriebsfall zum ersten ermittelten Zeitpunkt (t1), wenn der zweite ermittelte Zeitpunkt (t2) zeitlich nach dem ersten ermittelten Zeitpunkt (t1) liegt und die ersatzweise Kommutierung zum zweiten Zweitpunkt (t2) in diesem Fall. Liegt kein Fehler vor, so erfolgt erfindungsgemäß die Kommutierung in einem realen Betriebsfall zum ersten ermittelten Zeitpunkt (t1), wenn der zweite ermittelte Zeitpunkt (t2) zeitlich vor dem ersten ermittelten Zeitpunkt (t1) liegt. Der erste Zeitpunkt (t1) ist also der reguläre Kommutierungszeitpunkt und der zweite Zeitpunkt (t2) der Ersatzkommutierungszeitpunkt für den Notlauf.The invention thus relates to a method for preventing erroneous commutation and / or Kommutierungszeitpunkte within a method for fully automatic sensorless determination of the commutation of said brushless DC motor. In contrast to the revelation of DE 100 54 594 A1 Here, the temporal sequence of several timing signals is evaluated, the be produced according to the invention in different ways for redundancy purposes. As a result, in contrast to DE 100 54 594 A1, an additional robustness is created. The method according to the invention therefore comprises the commutation and energization of the at least three phases (U, V, W) in commutation intervals (Φ 1 to Φ 6 ) by a drive block (St), the energization of the first phase (U) in a subset of the commutation intervals ( Φ 1 , Φ 2 , Φ 4 , Φ 5 ) by the drive block (St) and the non-energizing of the first phase (U) in the other Kommutierungsintervallen (Φ 3 , Φ 6 ) by the drive block (St). This is followed by integrally detecting the EMF to determine the magnetic flux at the first phase (U) within one or more freewheeling intervals that are one or more of the commutation intervals (Φ 3 , Φ 6 ) in which the first motor terminal (U) passes through Activation block (St) is not energized, as well as generating a virtual neutral point signal (SpS) from the electrical potential curves at least three phases (U, V, W) by a first sub-device (SpT 1 , SpT 2 , SpT 3 , SU 1U ) and the Formation of a corrected voltage signal (U korr ) as the difference between the electric potential profile of the first phase (U) and the virtual neutral point signal (SpS). Like in the DE 100 54 594 the integration of the corrected voltage signal (U korr ) for detecting the magnetic flux during said freewheeling intervals follows a fourth threshold signal (S 2U ) through a fourth integrator (Int 2U ). In contrast to DE 100 54 594 A1, however, additionally and according to the invention, the determination of a first point in time (t 1 ) after the start of the freewheeling interval in question is based on the determined flow by means of a first partial method which determines a first point in time (t 1 ) Ideal commutation in an ideal engine would correspond in an undisturbed operation and at the same time - and this is the difference according to the invention to DE 100 54 594 A1 determining a second time (t 2 ), due to a technically deviant, second determination sub-process time after the beginning of concerned freewheeling interval. The second determination method for determining this second time (t 2 ) is designed so that in an undisturbed operation in an ideal engine this second time (t 2 ) should be before the first time (t 1 ). That this is possible was inventively recognized and used according to the invention for fault detection. At the same time it is proposed in this document to use an emergency operation by using the second time (t 2 ) instead of the first time (t 1 ) for the commutation. A further step of the method according to the invention is therefore the suppression of a commutation in a real operating case for the first determined time (t 1 ), if the second determined time (t 2 ) is later than the first determined time (t 1 ) and the substitute commutation to second second point (t 2 ) in this case. If there is no error, according to the invention, the commutation takes place in a real operating case at the first determined time (t 1 ), when the second determined time (t 2 ) is earlier than the first determined time (t 1 ). The first time (t 1 ) is thus the regular commutation time and the second time (t 2 ) is the Ersatzkommutierungszeitpunkt for emergency.

Die zuvor genannten Teilvorrichtungen führen somit, wie zuvor bereits beschrieben, folgende Schritte aus: Zur Ermittlung des ersten Zeitpunkts (t1) erfolgt ein Vergleichen des vierten Schwellwertsignals (S2U) mit einem Bezugspotenzial (0) und/oder einer Bezugsgröße (0) mittels eines ersten Vergleichers (CMP1U) und das Erzeugen eines ersten Kommutierungsereignissignals (A1'), insbesondere als Trigger-Signal (TS) für die Kommutierung, das den ersten Zeitpunkt (t1) markiert. Dies erfolgt in Abhängigkeit von dem Ergebnis dieses Vergleichs.The aforementioned subdevices thus carry out the following steps, as already described above: To determine the first instant (t 1 ), the fourth threshold signal S 2U is compared with a reference potential 0 and / or a reference variable 0 by means of a first comparator (CMP 1U ) and the generation of a first commutation event signal (A 1 '), in particular as a trigger signal (TS) for the commutation, which marks the first time (t 1 ). This is done depending on the result of this comparison.

Zur Ermittlung des zweiten Zeitpunkts (t2) erfolgt ein Vergleichen des vierten Schwellwertsignals (S2U) mit einem Referenzpotenzial (VRef2) und/oder mit einem Referenzwert (VRef2) mittels eines vierten Vergleichers (CMP2U) zur Erzeugung eines ersten Setzsignals (SU), das den zweiten Zeitpunkt (t2) markiert. Dies erfolgt in Abhängigkeit vom Ergebnis des Vergleiches durch den vierten Vergleicher (CMP2U).In order to determine the second instant (t 2 ), the fourth threshold signal (S 2U ) is compared with a reference potential (V Ref2 ) and / or with a reference value (V Ref2 ) by means of a fourth comparator (CMP 2U ) for generating a first set signal (S 2U ). S U ), which marks the second time (t 2 ). This is done depending on the result of the comparison by the fourth comparator (CMP 2U ).

Die zuvor beschriebene Fehlererkennung und -korrektur geschieht durch das Setzen des ersten Speicherausgangs (ENU) eines ersten Speichers (RSFFU) in Abhängigkeit vom ersten Setzsignal (SU) auf einen Status mit der Eigenschaft „freigegeben” und das Erzeugen eines Kommutierungssignals (A1) für die Kommutierung durch eine logische Verknüpfung (ANDU), wenn der erste Speicherausgangs (ENU) in einem Status mit der Eigenschaft „freigegeben” ist und wenn der Wert des vierten Schwellwertsignals (S2U) den Wert des Referenzsignals (VRef2) erreicht und/oder wertemäßig kreuzt sowie das Zurücksetzen des ersten Speicherausgangs (ENU) des ersten Speichers (RSFFU) mit oder nach der Signalisierung einer Kommutierung durch das Kommutierungssignal (A1) auf einen zweiten Status, der die Eigenschaft „freigegeben” nicht aufweist. Im Gegensatz zur DE 100 54 594 A1 wird also nicht eine Rotorposition bestimmt, sondern erfindungsgemäß statt dessen in Abhängigkeit von einer zeitlichen Abfolge des ersten Zeitpunkts (t1) und des zweiten Zeitpunkts (t2) der Kommutierungszeitpunkt bestimmt. Diese zeitliche Abfolge wird aber in der DE 100 54 594 A1 eben nicht ausgewertet, weshalb eine Vorrichtung entsprechend der DE 100 54 594 A1 zu einer Fehlererkennung und Korrektur nicht in der Lage ist.The error detection and correction described above is done by setting the first memory output (EN U ) of a first memory (RSFF U ) in response to the first set signal (S U ) to a status with the property "enabled" and generating a commutation signal (A 1 ) for commutation by a logical operation (AND U ) when the first memory output (EN U ) is in a status with the property "enabled" and when the value of the fourth threshold signal (S 2U ) is the value of the reference signal (V Ref2 ) and / or crosses in terms of value as well as the resetting of the first memory output (EN U ) of the first memory (RSFF U ) with or after the signaling of a commutation by the commutation signal (A 1 ) to a second status, the property "enabled" not having. In contrast to DE 100 54 594 A1 Thus, a rotor position is not determined, but according to the invention instead of in dependence on a time sequence of the first time (t 1 ) and the second time (t 2 ) determines the commutation. However, this time sequence is not evaluated in DE 100 54 594 A1, which is why a device according to DE 100 54 594 A1 is unable to detect and correct errors.

In einer Variante des Verfahrens ersetzt das Erzeugen eines ersten Vorzeichensignals (SigU) mittels einer ersten Vorzeicheneinheit (SgnU) aus dem korrigierten Spannungssignal (Ukorr), das das Vorzeichen des korrigierten Spannungssignals (Ukorr) angibt, und die nachfolgende Integration dieses ersten Vorzeichensignals (SigU) zur integrierenden Erfassung der EMK in den Freilaufintervallen zu einem vierten Schwellwertsignal (S2U) durch einen vierten Integrator (Int2U) als Gesamtheit auf der einen Seite die zuvor beschriebene Integration des korrigierten Spannungssignals (Ukorr) zur Erfassung des magnetischen Flusses während der besagten Freilaufintervalle zu einem vierten Schwellwertsignal (S2U) durch einen vierten Integrator (Int2U) auf der anderen Seite. In a variant of the method, the generation of a first sign signal (Sig U ) by means of a first sign unit (Sgn U ) from the corrected voltage signal (U korr ), which indicates the sign of the corrected voltage signal (U corr ) replaces the subsequent integration of this first Sign signal (Sig U ) for integrating detection of the EMF in the freewheeling intervals to a fourth threshold signal (S 2U ) by a fourth integrator (Int 2U ) as a whole on one side of the previously described integration of the corrected voltage signal (U corr ) for detecting the magnetic Flow during said freewheeling intervals to a fourth threshold signal (S 2U ) by a fourth integrator (Int 2U ) on the other side.

Dieses Verfahren kann selbstverständlich in einer geeigneten allgemeinen Vorrichtung zur Verhinderung fehlerhafter Kommutierungen und/oder Kommutierungszeitpunkte innerhalb einer Vorrichtung zur Kommutierung eines bürstenlosen Gleichstrommotors (M) zu einem vollautomatisch sensorlos bestimmten Kommutierungszeitpunkt realisiert werden. Diese Vorrichtung umfasst als Erstes einen Ansteuerblock (St), der die mindestens drei Phasen (U, V, W) in Kommutierungsintervallen (Φ1 bis Φ6) kommutiert und bestromt bzw. nicht bestromt, wobei er die erste Phase (U) in zugeordneten Kommutierungsintervallen (Φ1, Φ2, Φ4, Φ5) bestromt und in anderen zugeordneten Kommutierungsintervallen (Φ3, Φ6), den Freilaufintervallen, nicht bestromt, und als Zweites eine erste Teilvorrichtung (SpT1, SpT2, SpT3, SU1U), die ein virtuelles Sternpunktsignal (SpS) aus den elektrischen Potenzialverläufen der mindestens drei Phasen (U, V, W) erzeugt. Des Weiteren umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung eine zweite Teilvorrichtung (SU2U), die ein korrigiertes Spannungssignal (Ukorr) als Differenz zwischen dem elektrischen Potenzialverlauf der ersten Phase (U) und dem virtuellen Sternpunktsignal (SpS) erzeugt, und eine dritte Teilvorrichtung zur Ermittlung des Werts des Pegels des magnetischen Flusses während der besagten Freilaufintervalle auf Basis des korrigierten Spannungssignals (Ukorr) in Form eines vierten Schwellwertsignals (S2U). Eine vierte Teilvorrichtung ist ebenfalls Teil der Vorrichtung. Diese vierte Teilvorrichtung dient dem Ermitteln eines ersten Zeitpunktes in Form einer Flanke eines ersten Kommutierungsereignissignals (A1'), nach Beginn eines dieser Freilaufintervalle innerhalb des betreffenden Freilaufintervalls auf Basis des ermittelten Werts des Pegels des magnetischen Flusses mittels eines durch die vierte Teilvorrichtung durchgeführten Teilverfahrens, das einen ersten Zeitpunkt (t1) ermittelt, der einem idealen Kommutierungszeitpunkt in einem idealen Motor in einem ungestörten Betrieb entsprechen würde. Eine fünfte Teilvorrichtung dient dem Ermitteln eines zweiten Zeitpunktes (t2) in Form einer Flanke eines Setzsignals (SU), der zeitlich nach dem Beginn des betreffenden Freilaufintervalls innerhalb des betreffenden Freilaufintervalls liegt durch ein zweites, durch die fünfte Teilvorrichtung durchgeführtes Teilverfahren. Das zweite Teilverfahren ist dabei so gestaltet, dass der zweite Zeitpunkt (t2) in einem ungestörten Betrieb bei einem idealen Motor gleichzeitig vor dem ersten Zeitpunkt (t1) liegen muss. Eine sechste Teilvorrichtung unterdrückt daher erfindungsgemäß eine Kommutierung auf Basis des ersten Kommutierungsereignissignals (A1') in einem realen Betriebsfall, wenn der zweite ermittelte Zeitpunkt (t2) zeitlich nach dem ersten ermittelten Zeitpunkt (t1) liegt und führt eine ersatzweise Kommutierung zum zweiten Zweitpunkt (t2) in diesem Fall für den erfindungsgemäßen Notlauf durch. Diese sechste Teilvorrichtung kommutiert die Ansteuerung des Motors zum ersten ermittelten Zeitpunkt (t1) in Form einer Flanke des ersten Kommutierungsereignissignals (A1'), wenn der zweite ermittelte zweite Zeitpunkt (t2) in Form einer Flanke des Setzsignals (SU), zeitlich vor dem ersten ermittelten Zeitpunkt (t1) liegt. Dies stellt sicher, dass nicht plausible Störungen im Gegensatz zur DE 100 54 594 A1 erkannt und sinnvoll abgefangen werden können.This method can of course be implemented in a suitable general device for preventing erroneous commutation and / or Kommutierungszeitpunkte within a device for commutation of a brushless DC motor (M) to a fully automatic sensorless certain commutation. This device comprises first a drive block (St), which commutes the at least three phases (U, V, W) in Kommutierungsintervallen (Φ 1 to Φ 6 ) and energized or de-energized, where he assigned the first phase (U) in Commutation (Φ 1 , Φ 2 , Φ 4 , Φ 5 ) energized and in other associated commutation (Φ 3 , Φ 6 ), the freewheeling intervals, not energized, and second, a first sub-device (SpT 1 , SpT 2 , SpT 3 , SU 1U ), which generates a virtual neutral point signal (SpS) from the electrical potential curves of the at least three phases (U, V, W). Furthermore, the device according to the invention comprises a second sub-device (SU 2U ), which generates a corrected voltage signal (U korr ) as a difference between the electric potential profile of the first phase (U) and the virtual star point signal (SpS), and a third sub-device for determining the Value of the level of magnetic flux during said freewheeling intervals on the basis of the corrected voltage signal (U korr ) in the form of a fourth threshold signal (S 2U ). A fourth sub-device is also part of the device. This fourth sub-device is used to determine a first point in time in the form of an edge of a first commutation event signal (A 1 '), after the start of one of these free-wheeling intervals within the relevant free-wheeling interval on the basis of the determined value of the level of the magnetic flux by means of a sub-method performed by the fourth sub-device, which determines a first instant (t 1 ) that would correspond to an ideal commutation instant in an ideal motor in undisturbed operation. A fifth sub-device is used to determine a second time (t 2 ) in the form of an edge of a set signal (S U ), which is within the relevant free-wheeling interval after the start of the respective free-wheeling interval by a second, performed by the fifth sub-device sub-process. The second partial method is designed so that the second time (t 2 ) must lie in an undisturbed operation in an ideal engine at the same time before the first time (t 1 ). A sixth sub-device therefore suppresses according to the invention a commutation based on the first commutation event signal (A 1 ') in a real operating case when the second determined time (t 2 ) is later than the first determined time (t 1 ) and performs a substitute commutation to the second Second point (t 2 ) in this case for the emergency by the invention. This sixth sub-device commutates the control of the motor at the first determined time (t 1 ) in the form of an edge of the first Kommutierungsereignissignals (A 1 '), when the second determined second time (t 2 ) in the form of an edge of the set signal (SU), in time before the first determined time (t 1 ). This ensures that not plausible disturbances unlike DE 100 54 594 A1 can be detected and intercepted sensibly.

Zur Durchführung der erfindungsgemäßen Teilverfahren weist die erfindungsgemäße Vorrichtung weitere Teilvorrichtungen in speziellen Ausprägungen auf. Beispielsweise kann die dritte Teilvorrichtung mittels eines vierten Integrators (Int2U), der das korrigierte Spannungssignal (Ukorr) während der besagten Freilaufintervalle zu einem vierten Schwellwertsignal (S2U) integriert und/oder filtert, realisiert werden. Die vierte Teilvorrichtung kann durch einen ersten Komparator (CMP1U), der das vierte Schwellwertsignal (S2U) mit einem Bezugspotenzial (0) und/oder einer Bezugsgröße (0) vergleicht und ein erstes Kommutierungsereignissignal (A1'), insbesondere als Trigger-Signal (TS), für die Kommutierung, in Abhängigkeit von dem Ergebnis dieses Vergleichs erzeugt, realisiert werden. Die fünfte Teilvorrichtung kann durch einen vierten Komparator (CMP2U), der das vierte Schwellwertsignal (S2U) mit einem Referenzpotenzial (VRef2) und/oder einem Referenzwert (VRef2) vergleicht und ein Setzsignal (SU) erzeugt, realisiert werden. Die sechste Teilvorrichtung umfasst vorzugsweise einen ersten Speicher (RSFFU) mit einem ersten Speicherausgang (ENU), der mittels des ersten Setzsignals (SU) durch den vierten Komparator (CMP2U) in Abhängigkeit von dem Ergebnis dieses Vergleichs auf einen Status mit der Eigenschaft „freigegeben” setzt oder nicht setzt, und wobei der erste Speicherausgang (ENU) mit oder nach der Signalisierung einer Kommutierung durch das Kommutierungssignal (A1) auf einen zweiten Status, der die Eigenschaft „freigegeben” nicht aufweist; zurückgesetzt wird. Eine logische Verknüpfungsvorrichtung innerhalb der sechsten Teilvorrichtung, insbesondere ein UND-Gatter (ANDU), die eine logische Verknüpfung zwischen dem ersten Speicherausgang (ENU) des ersten Speichers (RSFFU) und dem ersten Kommutierungsereignissignal (A1') durchführt und das Kommutierungssignal (A1) als Ergebnis dieser Verknüpfung erzeugt, wenn der erste Speicherausgang (ENU) in einem Status mit der Eigenschaft „freigegeben” ist und wenn das vierte Schwellwertsignal (S2U) das Bezugspotenzial (0) und/oder die Bezugsgröße (0) erreicht und/oder wertemäßig kreuzt, ist ebenfalls Teil der sechsten Teilvorrichtung.To carry out the sub-method according to the invention, the device according to the invention comprises further sub-devices in special forms. By way of example, the third subdevice can be realized by means of a fourth integrator (Int 2U ), which integrates and / or filters the corrected voltage signal (U korr ) during said freewheeling intervals into a fourth threshold signal (S 2U ). The fourth sub-device can be compared by a first comparator (CMP 1U ), which compares the fourth threshold signal (S 2U ) with a reference potential (0) and / or a reference variable (0), and a first commutation event signal (A 1 '), in particular as trigger signal. Signal (TS), for the commutation, depending on the result of this comparison generated realized. The fifth sub-device can be realized by a fourth comparator (CMP 2U ), which compares the fourth threshold signal (S 2U ) with a reference potential (V Ref2 ) and / or a reference value (V Ref2 ) and generates a set signal (S U ). The sixth subdevice preferably comprises a first memory (RSFF U ) with a first memory output (EN U ), which by means of the first set signal (S U ) by the fourth comparator (CMP 2U ) depending on the result of this comparison to a status with the Property "enabled" sets or does not set, and wherein the first memory output (EN U ) with or after the signaling of a commutation by the commutation signal (A 1 ) to a second status that does not have the property "enabled"; is reset. A logic operation device within the sixth sub-device, in particular an AND gate (AND U ), which performs a logic operation between the first memory output (EN U ) of the first memory (RSFF U ) and the first commutation event signal (A 1 ') and the commutation signal (A 1 ) as a result of this link is generated when the first memory output (EN U ) is in a status with the property "enabled" and when the fourth threshold signal (S 2U ) reaches and / or crosses the reference potential (0) and / or reference (0) also part of the sixth sub-device.

Im Rahmen der Ausarbeitung der Erfindung wurde, wie bereits beschrieben, erkannt, dass die Verarbeitung des Vorzeichens ausreichend sein kann. Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst daher in einer speziellen Ausprägung eine erste Vorzeicheneinheit (SgnU), die ein erstes Vorzeichensignal (SigU) aus dem korrigierten Spannungssignal (Ukorr), das das Vorzeichen des korrigierten Spannungssignals (Ukorr) angibt, erzeugt. In dieser Ausprägung der Erfindung umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung jedoch eine dritte Teilvorrichtung zur Ermittlung des Wertes des magnetischen Flusses auf Basis des zusätzlichen ersten Vorzeichensignals (SigU) statt wie zuvor beschrieben auf Basis des korrigierten Spannungssignals (Ukorr);In the context of the development of the invention, as already described, it was recognized that the processing of the sign can be sufficient. The device according to the invention therefore comprises in a specific embodiment a first sign unit (Sgn U ) which generates a first sign signal (Sig U ) from the corrected voltage signal (U korr ) which indicates the sign of the corrected voltage signal (U korr ). In this embodiment of the invention, however, the device according to the invention comprises a third sub-device for determining the value of the magnetic flux on the basis of the additional first sign signal (Sig U ) instead of as previously described on the basis of the corrected voltage signal (U korr );

Beschreibung der FigurenDescription of the figures

1 zeigt eine schematische Verschaltung einer Ansteuerungseinrichtung aus dem Stand der Technik und wurde bereits in der Einleitung als dem Stand der Technik zugehörig beschrieben. 1 shows a schematic interconnection of a drive device of the prior art and has already been described in the introduction as belonging to the prior art.

2 zeigt die beispielhaften drei Kommutierungssignale (A1, A2, A3) und die zugehörigen Spannungsverläufe an den Motoranschlüssen (U, V, W) in schematischer Weise für mehrere Kommutierungsintervalle (Φ1 bis Φ6) und wurde bereits in der Einleitung als dem Stand der Technik zugehörig beschrieben. 2 shows the exemplary three commutation signals (A 1 , A 2 , A 3 ) and the associated voltage waveforms at the motor terminals (U, V, W) schematically for several commutation intervals (Φ 1 to Φ 6 ) and was already in the introduction as the State of the art associated described.

3 zeigt einen beispielhaften Zweig innerhalb der EMK-Auswertung (EMKA) für den ersten Motoranschluss (U) zur Erzeugung des dem ersten Motoranschluss (U) zugeordneten ersten Kommutierungssignals (A1) und wurde bereits in der Einleitung als dem Stand der Technik zugehörig beschrieben. 3 shows an exemplary branch within the EMF evaluation (EMKA) for the first motor terminal (U) for generating the first commutation signal (A 1 ) associated with the first motor terminal (U) and has already been described in the introduction as belonging to the prior art.

4 zeigt den quadratischen Anstieg des ersten Schwellwertsignals (S1U) und die Spannung am ersten Motoranschluss (U), wenn die zugehörige Halbbrücke des Ansteuerblockes (St) sich im hochohmigen dritten Zustand befindet, für verschiedene Winkelgeschwindigkeiten und wurde bereits in der Einleitung als dem Stand der Technik zugehörig beschrieben. 4 shows the quadratic rise of the first threshold signal (S 1U ) and the voltage at the first motor terminal (U), when the associated half bridge of the drive block (St) is in the high impedance third state, for different angular velocities and was already in the introduction than the state of Technique associated described.

5 zeigt die Spannung am ersten Motoranschluss (U), wenn die zugehörige Halbbrücke des Ansteuerblockes (St) sich im hochohmigen dritten Zustand befindet, für verschiedene Werte des erfindungsgemäßen ersten Vorgabewertes (Vu), sowie den Spannungsverlauf des ersten Schwellwertsignals (S1U) und wurde bereits in der Einleitung als dem Stand der Technik zugehörig beschrieben. 5 shows the voltage at the first motor terminal (U), when the associated half-bridge of the drive block (St) is in the high-impedance third state, for various values of the first preset value (V u ) according to the invention, and the voltage waveform of the first threshold signal (S 1U ) and already described in the introduction as belonging to the prior art.

6 zeigt eine Realisierung des Integrationsverfahrens, bei dem ein zusätzlicher Integrator (Int2) hinzugefügt wurde. Die Zeichnung stellt noch keine Lösung der Aufgabe dar. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist umfangreicher. 6 shows a realization of the integration method in which an additional integrator (Int 2 ) has been added. The drawing does not represent a solution to the problem. The device according to the invention is more extensive.

7 zeigt den Signalverlauf für das korrigierte Spannungssignal (Ukorr), das erste Schwellwertsignal (S1U) und das vierte Schwellwertsignal (S2U) für typische Betriebsfälle, das Potenzial des Referenzsignals (Vref2) und den ersten Zeitpunkt (t1) zu dem die Kommutierung erfolgen soll und den zweiten Zeitpunkt (t2) zu dem die Kommutierung für den Rest des jeweiligen Kommutierungsintervalls (Φ1 bis Φ6) zugelassen wird. 7 shows the waveform for the corrected voltage signal (U korr ), the first threshold signal (S 1U ) and the fourth threshold signal (S 2U ) for typical operating cases , the potential of the reference signal (V ref2 ) and the first time (t 1 ) to which Commutation is to take place and the second time (t 2 ) at which the commutation for the remainder of the respective Kommutierungsintervalls (Φ 1 to Φ 6 ) is allowed.

8 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung für den ersten Motoranschluss (U). 8th shows a device according to the invention for the first motor connection (U).

9 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung entsprechend 8 für den ersten Motoranschluss (U) mit dem Unterschied, dass nur das Vorzeichen (SigU) des korrigierten Spannungssignals (Ukorr) des ersten Motoranschlusses (U) integriert wird. 9 shows a device according to the invention accordingly 8th for the first motor terminal (U) with the difference that only the sign (Sig U ) of the corrected voltage signal (U korr ) of the first motor terminal (U) is integrated.

10 zeigt 1 mit den drei Zweigen (ZW1, ZW2, ZW3). 10 shows 1 with the three branches (ZW 1 , ZW 2 , ZW 3 ).

11 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung für den zweiten Motoranschluss (V). 11 shows a device according to the invention for the second motor connection (V).

12 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung entsprechend 11 für den zweiten Motoranschluss (V) mit dem Unterschied, dass nur das Vorzeichen (SigV) des korrigierten Spannungssignals (Vkorr) des zweiten Motoranschlusses (V) integriert wird. 12 shows a device according to the invention accordingly 11 for the second motor terminal (V) with the difference that only the sign (Sig V ) of the corrected voltage signal (V korr ) of the second motor terminal (V) is integrated.

13 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung für den dritten Motoranschluss (W). 13 shows a device according to the invention for the third motor connection (W).

14 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung entsprechend 13 für den dritten Motoranschluss (W) mit dem Unterschied, dass nur das Vorzeichen (SigW) des korrigierten Spannungssignals (Wkorr) des dritten Motoranschlusses (W) integriert wird. 14 shows a device according to the invention accordingly 13 for the third motor terminal (W) with the difference that only the sign (Sig W ) of the corrected voltage signal (W korr ) of the third motor terminal (W) is integrated.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand der Figuren ab der 5 einschließlich, die nicht dem Stand der Technik entsprechen, näher erläutert.In the following the invention with reference to the figures from 5 including, which do not correspond to the prior art, explained in more detail.

6 zeigt eine beispielhafte erfindungsgemäße Teilvorrichtung zur Ermittlung des ersten Kommutierungssignals (A1) für die Kommutierung am ersten Motoranschluss (U). Es handelt sich dabei um einen ersten Zweig (ZW1) der EMK-Auswertung (EMKA) der 1 und 10. Insofern wird die in 3 beschriebene Teilvorrichtung durch diese neue erfindungsgemäße Teilvorrichtung in zumindest einem Zweig der EMK-Auswertung (EMKA), die ja typischerweise für jeden Motoranschluss (U, V, W) je einen solchen Zweig enthält, ersetzt. In einer ersten Stufe der erfindungsgemäßen Teilvorrichtung wird wieder mittels der bereits bekannten und unveränderten Sternschaltung aus drei Spannungsteilern (SpT1, SpT2, SpT3) aus den drei Spannungen der drei Motoranschlüsse (U, V, W) ein virtuelles Sternpunktsignal (SpS) erzeugt. Diese virtuelle Sternpunktspannung (SpS) wird wieder, wie zuvor, von der Spannung am ersten Motoranschluss (U) mittels des bekannten zweiten Summierers (SU2U) abgezogen. Das so wieder erhaltene korrigierte Spannungssignal (Ukorr) des ersten Motoranschlusses (U) wird in einem ersten Integrator (Int1U) wieder zu einem ersten Schwellwertsignal (S1U) integriert. Ggf. kann in einer speziellen Ausprägung der Erfindung der erste Integrator (Int1U) auch hier als Filter ausgelegt werden. Bevorzugt integriert dabei der erste Integrator (Int1U) nur positive Werte des korrigierten Spannungssignals (Ukorr) des ersten Motoranschlusses (U) in den Kommutierungsintervallen (Φ1 bis Φ6), in denen die zugehörige Halbbrücke des ersten Motoranschlusses (U) hochohmig ist. Dies sind in dem hier beschrieben Beispiel das dritte Kommutierungsintervall (Φ3) und das sechste Kommutierungsintervall (Φ6). Der erste Integrator (Int1U) wird typischerweise unmittelbar vor oder zu Beginn eines solchen Kommutierungsintervalls (Φ3, Φ6) beispielsweise durch den Ansteuerungsblock (St) oder eine andere Steuerung zurückgesetzt. Um nur die positiven Werte des korrigierten Spannungssignals (Ukorr) des ersten Motoranschlusses (U) aufzuintegrieren bestehen beispielsweise zwei Möglichkeiten: Zum Ersten ist es möglich, mit Hilfe eines ersten Begrenzers (BU) nur positive Signalanteile des korrigierten Spannungssignals (Ukorr) des ersten Motoranschlusses (U) zum ersten Integrator (Int1U) als begrenztes, korrigiertes Spannungssignal (Ukorr') des ersten Motoranschlusses (U) durchzuschalten und ansonsten dem ersten Integrator (Int1U) durch den ersten Begrenzer (BU) einen Null-Wert liefern zu lassen. Dies ist in 6 dargestellt. 6 shows an exemplary sub-device according to the invention for determining the first commutation signal (A 1 ) for the commutation at the first motor terminal (U). It concerns a first branch (ZW 1 ) of the EMK evaluation (EMKA) of the 1 and 10 , In this respect, the in 3 described sub-device by this new sub-device according to the invention in at least one branch of the EMF evaluation (EMKA), which typically contains such a branch for each motor terminal (U, V, W), replaced. In a first stage of the subdevice according to the invention, a virtual neutral point signal (SpS) is again generated by means of the already known and unchanged star connection of three voltage dividers (SpT 1 , SpT 2 , SpT 3 ) from the three voltages of the three motor connections (U, V, W) , This virtual neutral point voltage (SpS) is again, as before, deducted from the voltage at the first motor terminal (U) by means of the known second summer (SU 2U ). The thus obtained corrected voltage signal (U korr ) of the first motor terminal (U) is integrated in a first integrator (Int 1U ) back to a first threshold signal (S 1U ). Possibly. In a specific embodiment of the invention, the first integrator (Int 1U ) can also be designed here as a filter. In this case, the first integrator (Int 1U ) preferably integrates only positive values of the corrected voltage signal (U korr ) of the first motor connection (U) in the commutation intervals (Φ 1 to Φ 6 ), in which the associated half-bridge of the first motor connection (U) is high-impedance , In the example described here, these are the third commutation interval (Φ 3 ) and the sixth commutation interval (Φ 6 ). The first integrator (Int 1U ) is typically reset immediately before or at the beginning of such a commutation interval (Φ 3 , Φ 6 ), for example, by the drive block (St) or other control. For example, in order to integrate only the positive values of the corrected voltage signal (U korr ) of the first motor terminal (U), there are two possibilities: Firstly, with the aid of a first limiter (B U ), only positive signal components of the corrected voltage signal (U corr ) of the first motor terminal (U) to the first integrator (Int 1U ) as a limited, corrected voltage signal (U korr ') of the first motor terminal (U) and otherwise the first integrator (Int 1U ) by the first limiter (B U ) a zero value to be delivered. This is in 6 shown.

Zum Zweiten ist es möglich, mit Hilfe eines vierten Integrators (Int2U) das korrigierte Spannungssignal (Ukorr) des ersten Motoranschlusses (U) zu einem vierten Schwellwertsignal (S2U) zu integrieren.Secondly, it is possible with the aid of a fourth integrator (Int 2U ) to integrate the corrected voltage signal (U korr ) of the first motor terminal (U) into a fourth threshold signal (S 2U ).

Ansonsten stimmt die 6 mit der 3 überein.Otherwise, that's right 6 with the 3 match.

Versuche haben gezeigt, dass die Verwendung des ersten Begrenzers (BU) besonders zu bevorzugen ist.Experiments have shown that the use of the first limiter (B U ) is particularly preferable.

7 zeigt die Verläufe des korrigierten Spannungssignals (Ukorr), des ersten Schwellwertsignals (S1U) am Ausgang des ersten Integrators (Int1U), sowie des vierten Schwellwertsignals (S2U) am Ausgang des vierten Integrators (Int2U) der 6 für eine zu frühe Kommutierung (a), eine zu späte Kommutierung (b) sowie eine korrekte Kommutierung (c) des angeschlossenen Motors (M). 7 shows the curves of the corrected voltage signal (U korr ), the first threshold signal (S 1U ) at the output of the first integrator (Int 1U ), and the fourth threshold signal (S 2U ) at the output of the fourth integrator (Int 2U ) 6 for a too early commutation (a), too late commutation (b) and a correct commutation (c) of the connected motor (M).

Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass bei korrekter Kommutierung das vierte Schwellwertsignal (S2U) am Ausgang des vierten Integrators (Int2U) zu einem ersten Zeitpunkt (t1), der im Idealfall eines idealen Betriebs und idealen Motors dem optimalen Kommutierungszeitpunkt entspricht, seinen Nulldurchgang erreicht. Ebenso wurde erfindungsgemäß erkannt, dass es sinnvoll ist, diesen Nulldurchgang des vierten Schwellwertsignals (S2U) zum ersten Zeitpunkt (t1) am Ausgang des vierten Integrators (Int2U) auch zur entstörten Kommutierung des Motors (M) zu benutzen. Um einen Störfall erkennen zu können, wird mittels der Spannung eines Referenzsignals (VRef2) in diesem Beispiel ein zweiter Zeitpunkt (t2) bestimmt, der aufgrund dieser abweichenden Extraktionsmethodik immer vor dem ersten Zeitpunkt (t1) innerhalb des betreffenden Kommutierungsintervalls (Φ1 bis Φ6) und nach dessen zeitlichen Beginn liegt. Erfindungsgemäß wird dieser zweite Zeitpunkt (t2) zur Freigabe der Kommutierung zum ermittelten ersten Zeitpunkt (t1) verwendet. Hierzu wird detektiert, wann der Spannungsverlauf des Schwellwertsignals (S2U) die Spannung des Referenzsignals (VRef2) kreuzt. Dieser Zeitpunkt markiert den besagten zweiten Zeitpunkt (t2). Das Kreuzen der beiden Spannungsverläufe wird für den Rest des betreffenden Kommutierungsintervalls in einem Speicher (RSFFU) aufgezeichnet, der für den Rest des betreffenden Kommutierungsintervalls oder bis zur ersten erfolgten Kommutierung innerhalb des betreffenden Kommutierungsintervalls die Kommutierung zu einem ersten Zeitpunkt (t1) ermöglicht. Erst am Ende des Kommutierungsintervalls oder besser mit der Kommutierung wird dieser Speicher zurückgesetzt und eine Kommutierung durch weitere, in Folge von Störungen fehlerhaft ermittelte erste Zeitpunkte (t1) wird für den Rest des betreffenden Kommutierungsintervalls sicher unterbunden. Im Fehlerfall, wenn der erste Zeitpunkt (t1) vor dem zweiten Zeitpunkt (t2) stattfindet, wird die Kommutierung erst durch das Setzen des Speichers zum zweiten Zeitpunkt (t2) ausgelöst.According to the invention, it has been recognized that, with correct commutation, the fourth threshold signal (S 2U ) at the output of the fourth integrator (Int 2U ) reaches its zero crossing at a first instant (t 1 ), which in the ideal case of ideal operation and ideal motor corresponds to the optimal commutation time , It has also been recognized according to the invention that it makes sense to use this zero crossing of the fourth threshold signal (S 2U ) at the first time (t 1 ) at the output of the fourth integrator (Int 2U ) also for the suppressed commutation of the motor (M). In order to be able to detect a fault, a second time (t 2 ) is determined by means of the voltage of a reference signal (V Ref2 ) in this example, always before the first time (t 1 ) within the relevant commutation interval (Φ 1 to Φ 6 ) and after its beginning in time. According to the invention, this second time (t 2 ) is used to release the commutation at the first time (t 1 ) determined. For this purpose, it is detected when the voltage profile of the threshold signal (S 2U ) crosses the voltage of the reference signal (V Ref2 ). This time marks the said second time (t 2 ). The crossing of the two voltage curves is recorded for the remainder of the respective commutation interval in a memory (RSFF U ), which allows the commutation at a first time (t 1 ) for the remainder of the respective commutation or until the first commutation within the relevant commutation. Only at the end the commutation interval or better with the commutation of this memory is reset and a commutation by further, erroneously determined as a result of faults first time points (t 1 ) is reliably suppressed for the remainder of the relevant Kommutierungsintervalls. In the event of an error, when the first time (t 1 ) takes place before the second time (t 2 ), the commutation is triggered only by setting the memory at the second time (t 2 ).

Eine mögliche Realisierung ist in 8 dargestellt. Sie stimmt bis zum Ausgang des vierten Integrators (Int2U), dem vierten Schwellwertsignal (S2U), mit dem unteren Zweig von 6 überein. Ein erster Komparator (CMP1U) vergleicht dieses vierte Schwellwertsignal (S2U) mit Null, also typischerweise dem Bezugspotenzial, und erzeugt damit zum ersten Zeitpunkt (t1) des Nulldurchgangs des vierten Schwellwertsignals (S2U) des zweiten Integrators (Int2U) das erste Kommutierungsereignissignal (A1'). Zusätzlich weist eine erfindungsgemäße Vorrichtung noch einen weiteren Zweig auf, der aus einem vierten Komparator (CMP2U), der das vierte Schwellwertsignal (S2U) mit einem Referenzsignal (VRef2) vergleicht, einem ersten Speicher (RSFFU), dessen erster Speicherausgang (ENU) durch den vierten Komparator (CMP2U) zum zweiten Zeitpunkt (t2) gesetzt und von einem äußeren ersten Rücksetzsignal (RU), das typischerweise mit dem Ende des jeweiligen Freilaufintervalls oder bevorzugt mit dem Kommutierungszeitpunkt korreliert, zurückgesetzt wird, sowie einer ersten UND-Verknüpfung (ANDU) besteht. Dieser Zweig hat folgende Funktion: Aus 7 ist ersichtlich, dass das vierte Schwellwertsignal (S2U) des vierten Integrators (Int2U) zu Beginn des Kommutierungsintervalls nahe bei Null liegt. In diesem Zeitraum unmittelbar zu Beginn der Kommutierung wäre es möglich, dass überlagerte Störungen zu einer unerwünschten Kommutierung führen. Um dies zu verhindern, wird erfindungsgemäß der vierte Komparator (CMP2U) eingefügt. Er schaltet, wenn zu einem zweiten Zeitpunkt (t2) das vierte Schwellwertsignal (S2U) des vierten Integrators (Int2U) die Schwelle in Form des Referenzsignals (VRef2) überschritten hat. Das Referenzsignal (VRef2) dient dabei als Störschwelle. Alle Signale unterhalb dieser Schwelle werden als Störungen betrachtet. Damit kann das Referenzsignal (VRef2) als grobe globale Schwelle eingestellt werden und muss nicht an verschiedene Applikationen oder Motoren angepasst werden. Wurde die Schwelle in Form des besagten Referenzsignals (VRef2) überschritten, wird der erste Speicher (RSFFU) durch das erste Setzsignal (SU), das vom vierten Komparator (CMP2U) erzeugt wird, zum zweiten Zeitpunkt (t2) gesetzt. In Verbindung mit der ersten UND-Verknüpfung (ANDU) wird zu diesem zweiten Zeitpunkt (t2) die Kommutierung freigegeben, so dass ab dann ein Signalwechsel des ersten Komparators (CMP1U) an seinem Ausgang, dem Kommutierungsereignissignal (A1'), zu einer Kommutierung in Form eines ersten Kommutierungssignals (A1) zu einem ersten Zeitpunkt (t1) führen würde. Vorzugsweise zeitsynchron mit dieser Kommutierung in Form eines ersten Kommutierungssignals (A1) wird der erste Speicher (RSFFU) über das erste Rücksetzsignal (RU) wieder zurückgesetzt. Das erste Rücksetzsignal (RU) hängt also typischerweise u. a. von dem ersten Kommutierungssignal (A1) ab.One possible realization is in 8th shown. It is true until the output of the fourth integrator (Int 2U ), the fourth threshold signal (S 2U ), with the lower branch of 6 match. A first comparator (CMP 1U ) compares this fourth threshold signal (S 2U ) with zero, ie typically the reference potential, and thus generates the first integrator (Int 2U ) at the first instant (t 1 ) of the zero crossing of the fourth threshold signal (S 2U ) first commutation event signal (A1 '). In addition, a device according to the invention also has a further branch which comprises a fourth comparator (CMP 2U ) which compares the fourth threshold signal (S 2U ) with a reference signal (V Ref2 ), a first memory (RSFF U ), whose first memory output ( EN U ) is set by the fourth comparator (CMP 2U ) at the second time (t 2 ) and reset by an outer first reset signal (R U ), which typically correlates to the end of the respective free-wheeling interval or, preferably, the commutation time, as well as one first AND operation (AND U ). This branch has the following function: Off 7 It can be seen that the fourth threshold signal (S 2U ) of the fourth integrator (Int 2U ) is close to zero at the beginning of the commutation interval. In this period immediately at the beginning of the commutation, it might be possible that superimposed disturbances lead to undesired commutation. In order to prevent this, according to the invention, the fourth comparator (CMP 2U ) is inserted. It switches if, at a second time (t 2 ), the fourth threshold signal (S 2U ) of the fourth integrator (Int 2U ) has exceeded the threshold in the form of the reference signal (V Ref 2 ). The reference signal (V Ref2 ) serves as a fault threshold. All signals below this threshold are considered disturbances. Thus, the reference signal (V Ref2 ) can be set as a rough global threshold and does not have to be adapted to different applications or motors. If the threshold has been exceeded in the form of said reference signal (V Ref2 ), the first memory (RSFF U ) is set by the first set signal (S U ) generated by the fourth comparator (CMP 2U ) at the second time (t 2 ) , In conjunction with the first AND operation (AND U ), the commutation is released at this second instant (t 2 ), so that from then on, a signal change of the first comparator (CMP 1U ) at its output, the commutation event signal (A 1 '), would lead to a commutation in the form of a first commutation signal (A 1 ) at a first time (t 1 ). Preferably, time-synchronized with this commutation in the form of a first commutation signal (A 1 ), the first memory (RSFF U ) via the first reset signal (R U ) is reset. The first reset signal (R U ) thus typically depends inter alia on the first commutation signal (A 1 ).

Eine weitere bevorzugte Realisierung der Vorrichtung ist in 9 dargestellt. Diese Realisierung integriert nicht über die rückgemessene EMK, sondern über deren Vorzeichen. In der sonstigen Funktion ist diese Ausführungsform identisch mit der aus 8. Die Vorrichtung der 9 zeichnet sich also gegenüber der in 8 dadurch aus, dass der vierte Integrator (Int2U) nicht das korrigierte Spannungssignal (Ukorr) zum vierten Schwellwertsignal (S2U) integriert, sondern dass dem vierten Integrator (Int2U) eine erste Vorzeicheneinheit (SgnU) vorgeschaltet ist, die ein erstes Vorzeichensignal (SigU) erzeugt, das anstelle des korrigierten Spannungssignals (Ukorr) für die Integration durch den vierten Integrator (Int2U) verwendet wird.Another preferred realization of the device is in 9 shown. This realization does not integrate via the reflected EMF, but over their sign. In the other function, this embodiment is identical to that of 8th , The device of 9 is thus distinguished from the in 8th in that the fourth integrator (Int 2U ) does not integrate the corrected voltage signal (U korr ) to the fourth threshold signal (S 2U ), but instead precedes the fourth integrator (Int 2U ) with a first sign unit (Sgn U ), which is a first Sign signal (Sig U ) is generated, which is used instead of the corrected voltage signal (U korr ) for integration by the fourth integrator (Int 2U ).

Die 8 und 9 stellen mögliche Realisierungen für einen ersten Zweig (ZW1) innerhalb der EMK-Auswertung (EMKA) dar, der sich auf die erste Motorphase (U) bezieht.The 8th and 9 represent possible implementations for a first branch (ZW 1 ) within the EMF evaluation (EMKA), which relates to the first motor phase (U).

10 zeigt 1 mit den drei Zweigen (ZW1, ZW2, ZW3). Der Ansteuerblock (St) oder eine andere Steuerung aktivieren dabei die Integration in den Integratoren des Zweiges, dessen zugehörige Halbbrücke am zugehörigen Motoranschluss (U, V, W) sich in dem betreffenden Kommutierungsintervall (Φ1 bis Φ6) jeweils gerade in der hochohmigen Phase befindet. Wie zuvor erläutert, spiegeln die Zustände der Kommutierungssignale (A1, A2, A3) dabei das aktuelle Kommutierungsintervall (Φ1 bis Φ6) in Form eines binären logischen Vektors wieder. 10 shows 1 with the three branches (ZW 1 , ZW 2 , ZW 3 ). The control block (St) or another controller activates the integration in the integrators of the branch, its associated half-bridge at the associated motor terminal (U, V, W) in the particular commutation interval (Φ 1 to Φ 6 ) each just in the high-resistance phase located. As explained above, the states of the commutation signals (A 1 , A 2 , A 3 ) thereby reflect the current commutation interval (Φ 1 to Φ 6 ) in the form of a binary logic vector.

Die 11 und 12 beziehen sich auf die zweite Motorphase (V). Sie entsprechen in Funktion und Struktur den 8 und 9. Die 11 und 12 stellen mögliche Realisierungen für einen zweiten Zweig (ZW2) innerhalb der EMK-Auswertung (EMKA) dar, der sich auf die zweite Motorphase (V) bezieht. Da die Funktion der einzelnen Komponenten analog zu der der Komponenten in den 8 und 9 ist, wird diese Beschreibung hier nicht extra wiederholt.The 11 and 12 refer to the second motor phase (V). They correspond in function and structure to the 8th and 9 , The 11 and 12 represent possible implementations for a second branch (ZW 2 ) within the EMF evaluation (EMKA), which refers to the second motor phase (V). Since the function of the individual components is analogous to that of the components in the 8th and 9 is, this description is not repeated here.

Die 13 und 14 beziehen sich auf die dritte Motorphase (W). Sie entsprechen in Funktion und Struktur den 8 und 9 bzw. den 11 und 12. Die 13 und 14 stellen mögliche Realisierungen für einen dritten Zweig (ZW3) innerhalb der EMK-Auswertung (EMKA) dar, der sich auf die dritte Motorphase (W) bezieht. Da die Funktion der einzelnen Komponenten analog zu der der Komponenten in den 8 und 9 bzw. 11 und 12 ist, wird diese Beschreibung hier nicht extra wiederholt. The 13 and 14 refer to the third motor phase (W). They correspond in function and structure to the 8th and 9 or the 11 and 12 , The 13 and 14 represent possible realizations for a third branch (ZW 3 ) within the EMF evaluation (EMKA), which relates to the third motor phase (W). Since the function of the individual components is analogous to that of the components in the 8th and 9 respectively. 11 and 12 is, this description is not repeated here.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Durch die Erfindung wird eine experimentelle Bestimmung der Kommutierungszeitpunkte durch Integration der EMK zur Ermittlung eines Wertes für den Pegel des magnetischen Flusses vermieden. Das Verfahren ist somit in der Lage, sich selbst an verschiedene Motoren anzupassen. Dies ermöglicht auch eine automatisierte Einstellung des Parameters bei der Herstellung von darauf aufbauenden Produkten.The invention avoids an experimental determination of the commutation times by integration of the emf for determining a value for the level of the magnetic flux. The method is thus able to adapt itself to different engines. This also allows automated adjustment of the parameter in the manufacture of products based thereon.

Das Verfahren justiert sich in jeder Kommutierung erneut so ein, dass sich der rechte Fall in 7 ergibt. Es verwendet das untere Signal der Kurven in 7. Damit gibt es hier weder einen Einschwingvorgang noch einen Parameter, der langsam sich einem Zielwert nähert. Es gibt auch keinen Abgleichvorgang. Das Verfahren läuft somit direkt von Anfang an korrekt ohne Einschwing- und Einregelvorgänge.The procedure adjusts itself again in each commutation in such a way that the right case in 7 results. It uses the lower signal of the curves in 7 , Thus, there is neither a transient nor a parameter that slowly approaches a target value. There is also no adjustment process. The process thus runs correctly right from the start without transient and control processes.

So können beispielsweise Serienstreuungen beim zu verwendenden Motor ausgeglichen werden. Auch eine Realisierung unterschiedlicher Produkte, die sich nur bezüglich des verwendeten Motors unterscheiden, ist ohne zusätzlichen Einstellungsaufwand möglich.For example, series deviations in the engine to be used can be compensated. Even a realization of different products, which differ only with respect to the motor used, is possible without additional adjustment effort.

Die Erfindung ist sonst für die Ansteuerung von BLDC-Motoren mittels Blockkommutierung im sensorlosen Betrieb auf Basis der Auswertung des magnetischen Flusses sehr gut verwendbar. Bei der Verwendung des magnetischen Flusses als Integral der EMK entfällt im Gegensatz zur Kommutierung auf Basis der Nulldurchgänge der EMK der Abgleich zwischen Winkelposition und interner Zeitbasis. Eine Zeitbasis ist somit nicht mehr nötig. Vielmehr erfolgt eine Kommutierung hier ohne weitere Berechnungsschritte direkt auf Basis des Verlaufs der EMK. Das Verfahren bietet damit eine höhere Stabilität und eine bessere Reaktion auf dynamische Änderungen der Winkelgeschwindigkeit des Rotors. Im Gegensatz zur DE 100 54 594 A1 wertet die hier offenbarte Technik mehrere Zeitpunkte (t1, t2) innerhalb eines Kommutierungsintervalls aus und prüft diese auf Plausibilität. Hierdurch werden fehlerhafte Zustände erkannt und werden im Gegensatz zur Technik der DE 100 54 594 A1 im Fehlerfall nicht zur Ermittlung des Kommutierungszeitpunktes herangezogen. Darüber hinaus wird ein Notlauf in diesen Fehlerfällen ermöglicht.The invention is otherwise very well usable for the control of BLDC motors by block commutation in sensorless operation based on the evaluation of the magnetic flux. When using the magnetic flux as the integral of the emf, in contrast to the commutation based on the zero crossings of the emf, the adjustment between the angular position and the internal time base is omitted. A time base is therefore no longer necessary. Rather, a commutation takes place here directly without further calculation steps on the basis of the course of the EMF. The method thus offers greater stability and a better response to dynamic changes in the angular velocity of the rotor. In contrast to DE 100 54 594 A1 evaluates the technique disclosed here several times (t 1 , t 2 ) within a Kommutierungsintervalls and checks them for plausibility. As a result, faulty states are detected and are in contrast to the technology of DE 100 54 594 A1 in the event of an error, not used to determine the commutation time. In addition, a run-flat is made possible in these cases of error.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
erster Prozessschrittfirst process step
22
zweiter Prozessschrittsecond process step
33
dritter Prozessschrittthird process step
44
vierter Prozessschrittfourth process step
55
fünfter Prozessschrittfifth process step
77
siebter Prozessschrittseventh process step
88th
achter Prozessschritteighth process step
99
neunter Prozessschrittninth process step
1111
elfter Prozessschritteleventh process step

  • A1' erstes KommutierungsereignissignalA 1 'first commutation event signal
  • A1 erstes Kommutierungssignal für den Ansteuerblock (St). Das erste Kommutierungssignal wird durch die EMK-Auswertung (EMKA) erzeugt.A 1 first commutation signal for the drive block (St). The first commutation signal is generated by the EMF evaluation (EMKA).
  • Das erste Kommutierungssignal legt den Zeitpunkt der nächsten Spannungskommutierung durch den Ansteuerblock (St) fest. Die Spannungskommutierung betrifft dabei die Halbbrücke des Ansteuerblocks, deren oberer und unterer Schalter mit dem ersten Motoranschluss (U) verbunden sind. Das Signal ist dem ersten Motoranschluss (U) zugeordnet. Das erste Kommutierungssignal wird nur dann mittels der ersten UND-Verknüpfung (ANDU) aus dem ersten Kommutierungsereignissignal (A1') erzeugt, wenn der erste Speicherausgang (ENU) des ersten Speichers (RSFFV) gesetzt ist.The first commutation signal determines the time of the next voltage commutation by the drive block (St). The voltage commutation relates to the half-bridge of the control block, the upper and lower switch to the first motor connection (U) are connected. The signal is assigned to the first motor connection (U). The first commutation signal is only generated by means of the first AND operation (AND U ) from the first commutation event signal (A 1 ') when the first memory output (EN U ) of the first memory (RSFF V ) is set.
  • A2' zweites KommutierungsereignissignalA 2 'second commutation event signal
  • A2 zweites Kommutierungssignal für den Ansteuerblock (St). Das zweite Kommutierungssignal wird durch die EMK-Auswertung (EMKA) erzeugt. Das zweite Kommutierungssignal legt den Zeitpunkt der nächsten Spannungskommutierung durch den Ansteuerblock (St) fest. Die Spannungskommutierung betrifft dabei die Halbbrücke des Ansteuerblocks, deren oberer und unterer Schalter mit dem zweiten Motoranschluss (V) verbunden sind. Das Signal ist dem zweiten Motoranschluss (V) zugeordnet. Das zweite Kommutierungssignal wird nur dann mittels der zweiten UND-Verknüpfung (ANDV) aus dem zweiten Kommutierungsereignissignal (A2') erzeugt, wenn der zweite Speicherausgang (ENV) des zweiten Speichers (RSFFV) gesetzt ist.A 2 second commutation signal for the drive block (St). The second commutation signal is generated by the EMF evaluation (EMKA). The second commutation signal determines the time of the next voltage commutation by the drive block (St). The voltage commutation relates to the half-bridge of the control block, whose upper and lower switches are connected to the second motor terminal (V). The signal is assigned to the second motor connection (V). The second commutation signal is only generated by means of the second AND operation (AND V ) from the second commutation event signal (A 2 ') when the second memory output (EN V ) of the second memory (RSFF V ) is set.
  • A3' drittes KommutierungsereignissignalA 3 'third commutation event signal
  • A3 drittes Kommutierungssignal für den Ansteuerblock (St). Das dritte Kommutierungssignal wird durch die EMK-Auswertung (EMKA) erzeugt. Das dritte Kommutierungssignal legt den Zeitpunkt der nächsten Spannungskommutierung durch den Ansteuerblock (St) fest. Die Spannungskommutierung betrifft dabei die Halbbrücke des Ansteuerblocks, deren oberer und unterer Schalter mit dem dritten Motoranschluss (W) verbunden sind. Das Signal ist dem dritten Motoranschluss (V) zugeordnet. Das dritte Kommutierungssignal wird nur dann mittels der dritten UND-Verknüpfung (ANDW) aus dem drittes Kommutierungsereignissignal (A3') erzeugt, wenn der dritte Speicherausgang (ENW) des dritten Speichers (RSFFW) gesetzt ist.A 3 third commutation signal for the control block (St). The third commutation signal is generated by the EMF evaluation (EMKA). The third commutation signal determines the time of the next voltage commutation by the drive block (St). The voltage commutation relates to the half-bridge of the control block whose upper and lower switches are connected to the third motor connection (W). The signal is assigned to the third motor connection (V). The third commutation signal is only generated by means of the third AND operation (AND W ) from the third commutation event signal (A 3 ') when the third memory output (EN W ) of the third memory (RSFF W ) is set.
  • ANDU erste UND-Verknüpfung. Die erste UND-Verknüpfung erzeugt das erste Kommutierungssignal (A1) aus dem ersten Kommutierungsereignissignal (A1'), wenn der erste Speicherausgang (ENU) des ersten Speichers (RSFFU) gesetzt ist und das erste Kommutierungsereignissignal (A1') einen Kommutierungszeitpunkt signalisiert.AND U first AND link. The first AND gate generates the first commutation signal (A 1 ) from the first commutation event signal (A 1 ') when the first memory output (EN U ) of the first memory (RSFF U ) is set and the first commutation event signal (A 1 ') Commutation time signaled.
  • ANDV zweite UND-Verknüpfung. Die zweite UND-Verknüpfung erzeugt das zweite Kommutierungssignal (A2) aus dem zweiten Kommutierungsereignissignal (A2'), wenn der zweite Speicherausgang (ENV) des zweiten Speichers (RSFFV) gesetzt ist und das zweite Kommutierungsereignissignal (A2') einen Kommutierungszeitpunkt signalisiert.AND V second AND link. The second AND gate generates the second commutation signal (A 2 ) from the second commutation event signal (A 2 ') when the second memory output (EN V ) of the second memory (RSFF V ) is set and the second commutation event signal (A 2 ') Commutation time signaled.
  • ANDW dritte UND-Verknüpfung. Die dritte UND-Verknüpfung erzeugt das dritte Kommutierungssignal (A3) aus dem dritten Kommutierungsereignissignal (A3'), wenn der dritte Speicherausgang (ENW) des dritten Speichers (RSFFW) gesetzt ist und das dritte Kommutierungsereignissignal (A3') einen Kommutierungszeitpunkt signalisiert.AND W third AND link. The third AND gate generates the third commutation signal (A 3 ) from the third commutation event signal (A 3 ') when the third memory output (EN W ) of the third memory (RSFF W ) is set and the third commutation event signal (A 3 ') Commutation time signaled.
  • BU erster Begrenzer. Der erste Begrenzer erzeugt das begrenzte korrigierte Spannungssignal (U'korr) des ersten Motoranschlusses (U) aus dem korrigierten Spannungssignal (Ukorr) des ersten Motoranschlusses (U). Dabei setzt er das begrenzte korrigierte Spannungssignal (U'korr) des ersten Motoranschlusses (U) zu Null, wenn das korrigierte Spannungssignal (Ukorr) des ersten Motoranschlusses (U) negativ ist. Diese Begrenzung kann bei geeigneter Vorzeichenwahl aller Komponenten des Systems auch invertiert erfolgen. Wesentlich ist daher, dass der Begrenzer nur eine Polarität des korrigierten Spannungssignals (Ukorr) des ersten Motoranschlusses (U) passieren lässt und die andere Polarität zu Null abbildet. Dieser Vorrichtungsteil ist dem ersten Motoranschluss (U) zugeordnet.B U first limiter. The first limiter generates the limited corrected voltage signal (U ' korr ) of the first motor terminal (U) from the corrected voltage signal (U korr ) of the first motor terminal (U). He sets the limited corrected voltage signal (U ' corr ) of the first motor terminal (U) to zero, when the corrected voltage signal (U corr ) of the first motor terminal (U) is negative. This limit can also be inverted given a suitable choice of sign of all components of the system. It is essential, therefore, that the limiter only pass one polarity of the corrected voltage signal (U korr ) of the first motor terminal (U) and the other polarity maps to zero. This device part is assigned to the first motor connection (U).
  • BV zweiter Begrenzer. Der zweite Begrenzer erzeugt das begrenzte korrigierte Spannungssignal (V'korr) des zweiten Motoranschlusses (V) aus dem korrigierten Spannungssignal (Vkorr) des zweiten Motoranschlusses (V). Dabei setzt er das begrenzte korrigierte Spannungssignal (V'korr) des zweiten Motoranschlusses (V) zu Null, wenn das korrigierte Spannungssignal (Vkorr) des zweiten Motoranschlusses (V) negativ ist. Diese Begrenzung kann bei geeigneter Vorzeichenwahl aller Komponenten des Systems auch invertiert erfolgen. Wesentlich ist daher, dass der zweite Begrenzer nur eine Polarität des korrigierten Spannungssignals (Vkorr) des zweiten Motoranschlusses (V) passieren lässt und die andere Polarität zu Null abbildet. Dieser Vorrichtungsteil ist dem zweiten Motoranschluss (V) zugeordnet.B V second limiter. The second limiter generates the limited corrected voltage signal (V ' corr ) of the second motor terminal (V) from the corrected voltage signal (V corr ) of the second motor terminal (V). He sets the limited corrected voltage signal (V ' corr ) of the second motor terminal (V) to zero, when the corrected voltage signal (V corr ) of the second motor terminal (V) is negative. This limit can also be inverted given a suitable choice of sign of all components of the system. It is essential, therefore, that the second limiter only pass one polarity of the corrected voltage signal (V korr ) of the second motor terminal (V) and that the other polarity maps to zero. This device part is assigned to the second motor connection (V).
  • BW dritter Begrenzer. Der dritte Begrenzer erzeugt das begrenzte korrigierte Spannungssignal (W'korr) des dritten Motoranschlusses (W) aus dem korrigierten Spannungssignal (Wkorr) des dritten Motoranschlusses (W). Dabei setzt er das begrenzte korrigierte Spannungssignal (W'korr) des dritten Motoranschlusses (W) zu Null, wenn das korrigierte Spannungssignal (Wkorr) des dritten Motoranschlusses (W) negativ ist. Diese Begrenzung kann bei geeigneter Vorzeichenwahl aller Komponenten des Systems auch invertiert erfolgen. Wesentlich ist daher, dass der dritte Begrenzer nur eine Polarität des korrigierten Spannungssignals (Wkorr) des dritten Motoranschlusses (W) passieren lässt und die andere Polarität zu Null abbildet. Dieser Vorrichtungsteil ist dem dritten Motoranschluss (W) zugeordnet.B W third limiter. The third limiter generates the limited corrected voltage signal (W ' korr ) of the third motor terminal (W) from the corrected voltage signal (W korr ) of the third motor terminal (W). He sets the limited corrected voltage signal (W ' corr ) of the third motor terminal (W) to zero, when the corrected voltage signal (W corr ) of the third motor terminal (W) is negative. This limit can also be inverted given a suitable choice of sign of all components of the system. It is essential, therefore, that the third limiter allow only one polarity of the corrected voltage signal (W corr ) of the third motor terminal (W) to pass, and that the other polarity be mapped to zero. This device part is assigned to the third motor connection (W).
  • CMP1U Der erste Komparator vergleicht das erste Schwellwertsignal (S1U) mit einem Bezugspotenzial (0) für die Kommutierung und erzeugt hieraus ein erstes Kommutierungsereignissignal (A1'), das die Kommutierung der Halbbrücke des Ansteuerungsblocks (St) steuert, die mit dem ersten Motoranschluss (U) verbunden ist. Dieser Vorrichtungsteil ist dem ersten Motoranschluss (U) zugeordnet.CMP 1U The first comparator compares the first threshold signal (S 1U ) with a reference potential (0) for the commutation and generates therefrom a first commutation event signal (A 1 ') that controls the commutation of the half-bridge of the drive block (St) with the first Motor connection (U) is connected. This device part is assigned to the first motor connection (U).
  • CMP1V Der zweite Komparator vergleicht das zweite Schwellwertsignal (S1V) mit einem Bezugspotenzial (0) für die Kommutierung und erzeugt hieraus ein zweites Kommutierungsereignissignal (A2'), das die Kommutierung der Halbbrücke des Ansteuerungsblocks (St) steuert, die mit dem zweiten Motoranschluss (V) verbunden ist. Dieser Vorrichtungsteil ist dem zweiten Motoranschluss (V) zugeordnet.CMP 1V The second comparator compares the second threshold signal (S 1V ) with a reference potential (0) for the commutation and generates therefrom a second commutation event signal (A 2 ') which controls the commutation of the half-bridge of the drive block (St) with the second Motor connection (V) is connected. This device part is assigned to the second motor connection (V).
  • CMP1W Der dritte Komparator vergleicht das dritte Schwellwertsignal (S1W) mit einem Bezugspotenzial (0) für die Kommutierung und erzeugt hieraus ein drittes Kommutierungsereignissignal (A3'), das die Kommutierung der Halbbrücke des Ansteuerungsblocks (St) steuert, die mit dem dritten Motoranschluss (W) verbunden ist. Dieser Vorrichtungsteil ist dem dritten Motoranschluss (W) zugeordnet.CMP 1W The third comparator compares the third threshold signal (S 1W ) with a reference potential (0) for the commutation and generates therefrom a third commutation event signal (A 3 ') which controls the commutation of the half-bridge of the drive block (St) with the third Motor connection (W) is connected. This device part is assigned to the third motor connection (W).
  • CMP2U Der vierte Komparator vergleicht das vierte Schwellwertsignal (S2W) mit dem Referenzsignal (VRef2) für die Kommutierung und erzeugt hieraus das erste Setzsignal (SU). Dieser Vorrichtungsteil ist dem dritten Motoranschluss (W) zugeordnet. CMP 2U The fourth comparator compares the fourth threshold signal (S 2W ) with the reference signal (V Ref2 ) for the commutation and generates from this the first set signal (S U ). This device part is assigned to the third motor connection (W).
  • CMP2V Der fünfte Komparator vergleicht das fünfte Schwellwertsignal (S2V) mit dem Referenzsignal (VRef2) für die Kommutierung und erzeugt hieraus das zweite Setzsignal (SV). Dieser Vorrichtungsteil ist dem zweiten Motoranschluss (V) zugeordnet.CMP 2V The fifth comparator compares the fifth threshold signal (S 2V ) with the reference signal (V Ref2 ) for the commutation and generates from this the second set signal (S V ). This device part is assigned to the second motor connection (V).
  • CMP2W Der sechste Komparator vergleicht das sechste Schwellwertsignal (S2W) mit dem Referenzsignal (VRef2) für die Kommutierung und erzeugt hieraus das dritte Setzsignal (SW). Dieser Vorrichtungsteil ist dem dritten Motoranschluss (W) zugeordnet.CMP 2W The sixth comparator compares the sixth threshold signal (S 2W ) with the reference signal (V Ref2 ) for the commutation and generates from this the third set signal (S W ). This device part is assigned to the third motor connection (W).
  • ENU erster Speicherausgang des ersten Speichers (RSFFU)EN U first memory output of the first memory (RSFF U )
  • ENV zweiter Speicherausgang des zweiten Speichers (RSFFV)EN V second memory output of the second memory (RSFF V )
  • ENW dritter Speicherausgang des dritten Speichers (RSFFW) EN W third memory output of the third memory (RSFF W )
  • FU erster konstanter Faktor (FU) zur Einstellung des Einschwingverhaltens des ersten Zweiges (ZW1) durch einen im vierten Integrator (Int2U) enthaltenen Multiplizierer. Der Faktor ist dem ersten Motoranschluss (U) zugeordnet.F U first constant factor (F U ) for adjusting the transient response of the first branch (ZW 1 ) by a multiplier included in the fourth integrator (Int 2U ). The factor is assigned to the first motor connection (U).
  • FV zweiter konstanter Faktor (FV) zur Einstellung des Einschwingverhaltens des zweiten Zweiges (ZW2) durch einen im fünften Integrator (Int2V) enthaltenen Multiplizierer. Der Faktor ist dem zweiten Motoranschluss (V) zugeordnet.F V second constant factor (F V ) for adjusting the transient response of the second branch (ZW 2 ) by a multiplier included in the fifth integrator (Int 2V ). The factor is assigned to the second motor connection (V).
  • FW dritter konstanter Faktor (FW) zur Einstellung des Einschwingverhaltens des dritten Zweiges (ZW3) durch einen im sechsten Integrator (Int2W) enthaltenen Multiplizierer. Der Faktor ist dem dritten Motoranschluss (W) zugeordnet.F W third constant factor (F W ) for adjusting the transient response of the third branch (ZW 3 ) by a multiplier included in the sixth integrator (Int 2W ). The factor is assigned to the third motor connection (W).
  • EMK elektromotorische Kraft. Die EMK ist in den Freilaufintervallen an den freilaufenden Motoranschlüssen als Spannungsverlauf messbar.EMK electromotive force. The EMF can be measured in the freewheeling intervals on the freewheeling motor connections as a voltage curve.
  • EMKA EMK-Auswertung. Die EMK-Auswertung erzeugt die Kommutierungssignale (A1, A2, A3) für die Steuerung des Kommutierungszeitpunktes der Halbbrücken der Ansteuerschaltung (St). Diese Erzeugung der Kommutierungssignale (A1, A2, A3) erfolgt in Abhängigkeit von den Spannungen an den Motoranschlüssen (U, V, W) und den Kommutierungsintervallen (Φ1 bis Φ6). Das erste Kommutierungssignal (A1) wird dabei in Abhängigkeit von der Anschlussspannung am ersten Motoranschluss (U) im dritten Kommutierungsintervall (Φ3) und/oder im sechsten Kommutierungsintervall (Φ6) erzeugt. Das zweite Kommutierungssignal (A2) wird dabei in Abhängigkeit von der Anschlussspannung am zweiten Motoranschluss (V) im ersten Kommutierungsintervall (Φ1) und/oder im vierten Kommutierungsintervall (Φ4) erzeugt. Das dritte Kommutierungssignal (A3) wird dabei in Abhängigkeit von der Anschlussspannung am dritten Motoranschluss (W) im zweiten Kommutierungsintervall (Φ2) und/oder im fünften Kommutierungsintervall (Φ5) erzeugt.EMKA EMF evaluation. The EMF evaluation generates the commutation signals (A 1 , A 2 , A 3 ) for the control of the commutation time of the half bridges of the drive circuit (St). This generation of the commutation signals (A 1 , A 2 , A 3 ) takes place as a function of the voltages at the motor terminals (U, V, W) and the commutation intervals (Φ 1 to Φ 6 ). The first commutation signal (A 1 ) is generated as a function of the terminal voltage at the first motor terminal (U) in the third commutation interval (Φ 3 ) and / or in the sixth commutation interval (Φ 6 ). The second commutation signal (A 2 ) is generated as a function of the terminal voltage at the second motor terminal (V) in the first commutation interval (Φ 1 ) and / or in the fourth commutation interval (Φ 4 ). The third commutation signal (A 3 ) is generated as a function of the terminal voltage at the third motor terminal (W) in the second commutation interval (Φ 2 ) and / or in the fifth commutation interval (Φ 5 ).
  • Int1U erster Integrator. Der erste Integrator bildet im Stand der Technik durch Integration des korrigierten Spannungssignals (Ukorr) des ersten Motoranschlusses (U) bzw. durch Integration des begrenzten korrigierten Spannungssignals (U'korr) des ersten Motoranschlusses (U) ein zugehöriges erstes Schwellwertsignal (S1U). Dieser Vorrichtungsteil ist dem ersten Motoranschluss (U) zugeordnet.Int 1U first integrator. The first integrator forms in the prior art by integration of the corrected voltage signal (U korr ) of the first motor terminal (U) or by integration of the limited corrected voltage signal (U ' korr ) of the first motor terminal (U) an associated first threshold signal (S 1U ) , This device part is assigned to the first motor connection (U).
  • Int1V zweiter Integrator. Der zweite Integrator bildet im Stand der Technik durch Integration des korrigierten Spannungssignals (Vkorr) des zweiten Motoranschlusses (V) bzw. durch Integration des begrenzten korrigierten Spannungssignals (V'korr) des zweiten Motoranschlusses (V) ein zugehöriges zweites Schwellwertsignal (S1V). Dieser Vorrichtungsteil ist dem zweiten Motoranschluss (V) zugeordnet.Int 1V second integrator. The second integrator forms in the prior art by integration of the corrected voltage signal (V korr ) of the second motor terminal (V) or by integration of the limited corrected voltage signal (V ' korr ) of the second motor terminal (V) an associated second threshold signal (S 1V ) , This device part is assigned to the second motor connection (V).
  • Int1W dritter Integrator. Der dritte Integrator bildet im Stand der Technik durch Integration des korrigierten Spannungssignals (Wkorr) des dritten Motoranschlusses (W) bzw. durch Integration des begrenzten korrigierten Spannungssignals (W'korr) des dritten Motoranschlusses (W) ein zugehöriges drittes Schwellwertsignal (S1W). Dieser Vorrichtungsteil ist dem dritten Motoranschluss (W) zugeordnet.Int 1W third integrator. The third integrator forms in the prior art by integration of the corrected voltage signal (W korr ) of the third motor terminal (W) or by integration of the limited corrected voltage signal (W ' korr ) of the third motor terminal (W) an associated third threshold signal (S 1W ) , This device part is assigned to the third motor connection (W).
  • Int2U vierter Integrator. Der vierte erfindungsgemäße Integrator bildet durch Integration des korrigierten Spannungssignals (Ukorr) des ersten Motoranschlusses (U) das vierte Schwellwertsignal (S2U). Der Wert der Integration kann vor der Ausgabe mit einem ersten konstanten Faktor (Eu) zur Einstellung des Einschwingverhaltens durch einen im vierten Integrator (Int2U) enthaltenen Multiplizierer angepasst werden. Dieser Vorrichtungsteil ist dem ersten Motoranschluss (U) zugeordnet.Int 2U fourth integrator. Integrating the corrected voltage signal (U korr ) of the first motor terminal (U), the fourth integrator according to the invention forms the fourth threshold signal (S 2U ). Of the The value of the integration can be adjusted before output with a first constant factor (Eu) to adjust the transient response by a multiplier included in the fourth integrator (Int 2U ). This device part is assigned to the first motor connection (U).
  • Int2 V fünfter Integrator. Der fünfte erfindungsgemäße Integrator bildet durch Integration des korrigierten Spannungssignals (Vkorr) des ersten Motoranschlusses (V) das fünfte Schwellwertsignal (S2V). Der Wert der Integration kann vor der Ausgabe mit einem ersten konstanten Faktor (FV) zur Einstellung des Einschwingverhaltens durch einen im fünften Integrator (Int2V) enthaltenen Multiplizierer angepasst werden. Dieser Vorrichtungsteil ist dem zweiten Motoranschluss (V) zugeordnet.Int 2 V fifth integrator. By integrating the corrected voltage signal (V korr ) of the first motor terminal (V), the fifth integrator according to the invention forms the fifth threshold signal (S 2V ). The value of the integration can be adjusted before output with a first constant factor (F V ) for adjusting the transient response by a multiplier included in the fifth integrator (Int 2V ). This device part is assigned to the second motor connection (V).
  • Int2W sechster Integrator. Der sechste erfindungsgemäße Integrator bildet durch Integration des korrigierten Spannungssignals (Wkorr) des dritten Motoranschlusses (W) das sechste Schwellwertsignal (S2W). Der Wert der Integration kann vor der Ausgabe mit einem ersten konstanten Faktor (FW) zur Einstellung des Einschwingverhaltens durch einen im sechsten Integrator (Int2W) enthaltenen Multiplizierer angepasst werden. Dieser Vorrichtungsteil ist dem dritten Motoranschluss (W) zugeordnet.Int 2W sixth integrator. The sixth integrator according to the invention forms the sixth threshold signal (S 2W ) by integration of the corrected voltage signal (W corr ) of the third motor terminal (W). The value of the integration can be adjusted before output with a first constant factor (F W ) for adjusting the transient response by a multiplier included in the sixth integrator (Int 2W ). This device part is assigned to the third motor connection (W).
  • M beispielhafter BLDC-MotorM exemplary BLDC motor
  • Φ1 erstes Kommutierungsintervall. In diesem Kommutierungsintervall ist der obere Schalter der Halbbrücke innerhalb der Ansteuerschaltung, der mit dem ersten Motoranschluss (U) auf der einen Seite und der oberen Versorgungsspannung auf der anderen Seite verbunden ist, geschlossen. Gleichzeitig ist in diesem Kommutierungsintervall der untere Schalter der Halbbrücke innerhalb der Ansteuerschaltung, der mit dem dritten Motoranschluss (W) auf der einen Seite und der unteren Versorgungsspannung auf der anderen Seite verbunden ist, geschlossen. Außerdem sind beide Schalter der Halbbrücke innerhalb der Ansteuerschaltung, die mit dem zweiten Motoranschluss (V) verbunden sind, geöffnet. Daher ist am zweiten Motoranschluss (V) in diesem Kommutierungsintervall die elektromotorische Kraft (EMK) als Phasenspannung messbar.Φ 1 first commutation interval. In this commutation interval, the upper switch of the half-bridge within the drive circuit connected to the first motor terminal (U) on one side and the upper supply voltage on the other side is closed. At the same time, in this commutation interval, the lower switch of the half-bridge within the drive circuit connected to the third motor terminal (W) on one side and the lower supply voltage on the other side is closed. In addition, both switches of the half-bridge within the drive circuit, which are connected to the second motor terminal (V), are opened. Therefore, the electromotive force (EMF) can be measured as the phase voltage at the second motor terminal (V) in this commutation interval.
  • Φ2 zweites Kommutierungsintervall. In diesem Kommutierungsintervall ist der obere Schalter der Halbbrücke innerhalb der Ansteuerschaltung, der mit dem ersten Motoranschluss (U) auf der einen Seite und der oberen Versorgungsspannung auf der anderen Seite verbunden ist, geschlossen. Gleichzeitig ist in diesem Kommutierungsintervall der untere Schalter der Halbbrücke innerhalb der Ansteuerschaltung, der mit dem zweiten Motoranschluss (V) auf der einen Seite und der unteren Versorgungsspannung auf der anderen Seite verbunden ist, geschlossen. Außerdem sind beide Schalter der Halbbrücke innerhalb der Ansteuerschaltung, die mit dem dritten Motoranschluss (W) verbunden sind, geöffnet. Daher ist am dritten Motoranschluss (W) in diesem Kommutierungsintervall die elektromotorische Kraft (EMK) als Phasenspannung messbar.Φ 2 second commutation interval. In this commutation interval, the upper switch of the half-bridge within the drive circuit connected to the first motor terminal (U) on one side and the upper supply voltage on the other side is closed. At the same time, in this commutation interval, the lower switch of the half-bridge within the drive circuit connected to the second motor terminal (V) on one side and the lower supply voltage on the other side is closed. In addition, both switches of the half-bridge within the drive circuit connected to the third motor terminal (W) are opened. Therefore, the electromotive force (EMF) can be measured as the phase voltage at the third motor connection (W) in this commutation interval.
  • Φ3 drittes Kommutierungsintervall. In diesem Kommutierungsintervall ist der obere Schalter der Halbbrücke innerhalb der Ansteuerschaltung, der mit dem dritten Motoranschluss (W) auf der einen Seite und der oberen Versorgungsspannung auf der anderen Seite verbunden ist, geschlossen. Gleichzeitig ist in diesem Kommutierungsintervall der untere Schalter der Halbbrücke innerhalb der Ansteuerschaltung, der mit dem zweiten Motoranschluss (W) auf der einen Seite und der unteren Versorgungsspannung auf der anderen Seite verbunden ist, geschlossen. Außerdem sind beide Schalter der Halbbrücke innerhalb der Ansteuerschaltung, die mit dem ersten Motoranschluss (U) verbunden sind, geöffnet. Daher ist am ersten Motoranschluss (U) in diesem Kommutierungsintervall die elektromotorische Kraft (EMK) als Phasenspannung messbar.Φ 3 third commutation interval. In this commutation interval, the upper switch of the half-bridge within the drive circuit connected to the third motor terminal (W) on one side and the upper supply voltage on the other side is closed. At the same time, in this commutation interval, the lower switch of the half-bridge within the drive circuit, which is connected to the second motor terminal (W) on one side and the lower supply voltage on the other side, is closed. In addition, both switches of the half-bridge within the drive circuit, which are connected to the first motor terminal (U), are opened. Therefore, the electromotive force (EMF) can be measured as the phase voltage at the first motor connection (U) in this commutation interval.
  • Φ4 viertes Kommutierungsintervall. In diesem Kommutierungsintervall ist der obere Schalter der Halbbrücke innerhalb der Ansteuerschaltung, der mit dem dritten Motoranschluss (W) auf der einen Seite und der oberen Versorgungsspannung auf der anderen Seite verbunden ist, geschlossen. Gleichzeitig ist in diesem Kommutierungsintervall der untere Schalter der Halbbrücke innerhalb der Ansteuerschaltung, der mit dem ersten Motoranschluss (U) auf der einen Seite und der unteren Versorgungsspannung auf der anderen Seite verbunden ist, geschlossen. Außerdem sind beide Schalter der Halbbrücke innerhalb der Ansteuerschaltung, die mit dem zweiten Motoranschluss (V) verbunden sind, geöffnet. Daher ist am zweiten Motoranschluss (V) in diesem Kommutierungsintervall die elektromotorische Kraft (EMK) als Phasenspannung messbar.Φ 4 fourth commutation interval. In this commutation interval, the upper switch of the half-bridge within the drive circuit connected to the third motor terminal (W) on one side and the upper supply voltage on the other side is closed. At the same time, in this commutation interval, the lower switch of the half-bridge within the drive circuit, which is connected to the first motor terminal (U) on one side and the lower supply voltage on the other side, is closed. In addition, both switches of the half-bridge within the drive circuit, which are connected to the second motor terminal (V), are opened. Therefore, the electromotive force (EMF) can be measured as the phase voltage at the second motor terminal (V) in this commutation interval.
  • Φ5 fünftes Kommutierungsintervall. In diesem Kommutierungsintervall ist der obere Schalter der Halbbrücke innerhalb der Ansteuerschaltung, der mit dem zweiten Motoranschluss (V) auf der einen Seite und der oberen Versorgungsspannung auf der anderen Seite verbunden ist, geschlossen. Gleichzeitig ist in diesem Kommutierungsintervall der untere Schalter der Halbbrücke innerhalb der Ansteuerschaltung, der mit dem ersten Motoranschluss (U) auf der einen Seite und der unteren Versorgungsspannung auf der anderen Seite verbunden ist, geschlossen. Außerdem sind beide Schalter der Halbbrücke innerhalb der Ansteuerschaltung, die mit dem dritten Motoranschluss (W) verbunden sind, geöffnet. Daher ist am dritten Motoranschluss (W) in diesem Kommutierungsintervall die elektromotorische Kraft (EMK) als Phasenspannung messbar.Φ 5 fifth commutation interval. In this commutation interval, the upper switch of the half-bridge within the drive circuit connected to the second motor terminal (V) on one side and the upper supply voltage on the other side is closed. At the same time, in this commutation interval, the lower switch of the half-bridge within the drive circuit, which is connected to the first motor terminal (U) on one side and the lower supply voltage on the other side, is closed. In addition, both switches of the half-bridge within the drive circuit connected to the third motor terminal (W) are opened. Therefore, the electromotive force (EMF) can be measured as the phase voltage at the third motor connection (W) in this commutation interval.
  • Φ6 sechstes Kommutierungsintervall. In diesem Kommutierungsintervall ist der obere Schalter der Halbbrücke innerhalb der Ansteuerschaltung, der mit dem zweiten Motoranschluss (V) auf der einen Seite und der oberen Versorgungsspannung auf der anderen Seite verbunden ist, geschlossen. Gleichzeitig ist in diesem Kommutierungsintervall der untere Schalter der Halbbrücke innerhalb der Ansteuerschaltung, der mit dem dritten Motoranschluss (W) auf der einen Seite und der unteren Versorgungsspannung auf der anderen Seite verbunden ist, geschlossen. Außerdem sind beide Schalter der Halbbrücke innerhalb der Ansteuerschaltung, die mit dem ersten Motoranschluss (U) verbunden sind, geöffnet. Daher ist am ersten Motoranschluss (U) in diesem Kommutierungsintervall die elektromotorische Kraft (EMK) als Phasenspannung messbar.Φ 6 sixth commutation interval. In this commutation interval, the upper switch of the half-bridge within the drive circuit connected to the second motor terminal (V) on one side and the upper supply voltage on the other side is closed. At the same time, in this commutation interval, the lower switch of the half-bridge within the drive circuit connected to the third motor terminal (W) on one side and the lower supply voltage on the other side is closed. In addition, both switches of the half-bridge within the drive circuit, which are connected to the first motor terminal (U), are opened. Therefore, the electromotive force (EMF) can be measured as the phase voltage at the first motor connection (U) in this commutation interval.
  • RSFFU erster Speicher. Der erste Speicher ist typischerweise ein RS-Flip-Flop, das gesetzt wird, wenn das vierte Schwellwertsignal (S2U) jenseits eines Referenzsignals (VRef2) liegt. Der erste Speicher wird durch das erste Setzsignal (SU) auf einen ersten logischen Wert gesetzt und durch das erste Rücksetzsignal (RU) auf einen zweiten logischen Wert zurückgesetzt. Das Referenzsignal (VRef2) kann spezifisch für den ersten Speicher sein oder aber gleich mit den Referenzsignalen anderer Speicher. Das RS-Flip-Flop des ersten Speichers wird typischerweise gelöscht, wenn die Kommutierung mittels des ersten Kommutierungssignals (A1) durchgeführt wird oder wenn das zeitliche Ende des jeweiligen Freilaufintervalls erreicht ist. Bevorzugt ist die Löschung synchron mit dem Kommutierungszeitpunkt innerhalb des jeweiligen Freilaufintervalls, da dies weitere fehlerhafte Kommutierungen innerhalb des jeweiligen Freilaufintervalls verhindert.RSFF U first memory. The first memory is typically an RS flip-flop, which is set when the fourth threshold signal (S 2U ) is beyond a reference signal (V Ref2 ). The first memory is set by the first set signal (S U ) to a first logical value and reset by the first reset signal (R U ) to a second logical value. The reference signal (V Ref2 ) may be specific to the first Be memory or equal to the reference signals of other memory. The RS flip-flop of the first memory is typically erased when the commutation is performed by means of the first commutation signal (A 1 ) or when the time-out of the respective free-wheeling interval is reached. Preferably, the deletion is synchronous with the commutation time within the respective freewheeling interval, as this prevents further erroneous commutations within the respective freewheeling interval.
  • RSFFV zweiter Speicher. Der zweite Speicher ist typischerweise ein RS-Flip-Flop, das gesetzt wird, wenn das fünfte Schwellwertsignal (S2V) jenseits eines Referenzsignals (VRef2) liegt. Der zweite Speicher wird durch das zweite Setzsignal (SV) auf einen ersten logischen Wert gesetzt und durch das zweite Rücksetzsignal (R) auf einen zweiten logischen Wert zurückgesetzt. Das Referenzsignal (VRef2) kann spezifisch für den zweiten Speicher sein oder aber gleich mit den Referenzsignalen anderer Speicher. Das RS-Flip-Flop des zweiten Speichers wird typischerweise gelöscht, wenn die Kommutierung mittels des zweiten Kommutierungssignals (A2) durchgeführt wird oder wenn das zeitliche Ende des jeweiligen Freilaufintervalls erreicht ist. Bevorzugt ist die Löschung synchron mit dem Kommutierungszeitpunkt innerhalb des jeweiligen Freilaufintervalls, da dies weitere fehlerhafte Kommutierungen innerhalb des jeweiligen Freilaufintervalls verhindert.RSFF V second memory. The second memory is typically an RS flip-flop, which is set when the fifth threshold signal (S 2V ) is beyond a reference signal (V Ref2 ). The second memory is set to a first logical value by the second set signal (S V ) and reset to a second logical value by the second reset signal (R). The reference signal (V Ref2 ) may be specific to the second memory or equal to the reference signals of other memories. The RS flip-flop of the second memory is typically cleared when the commutation is performed by means of the second commutation signal (A 2 ) or when the time-out of the respective free-wheeling interval is reached. Preferably, the deletion is synchronous with the commutation time within the respective freewheeling interval, as this prevents further erroneous commutations within the respective freewheeling interval.
  • RSFFW dritter Speicher. Der dritte Speicher ist typischerweise ein RS-Flip-Flop, das gesetzt wird, wenn das sechste Schwellwertsignal (S2W) jenseits eines Referenzsignals (VRef2) liegt. Der dritte Speicher wird durch das dritte Setzsignal (SW) auf einen ersten logischen Wert gesetzt und durch das dritte Rücksetzsignal (RW) auf einen zweiten logischen Wert zurückgesetzt. Das Referenzsignal (VRef2) kann spezifisch für den dritten Speicher sein oder aber gleich mit den Referenzsignalen anderer Speicher. Das RS-Flip-Flop des dritten Speichers wird typischerweise gelöscht, wenn die Kommutierung mittels des dritten Kommutierungssignals (A3) durchgeführt wird oder wenn das zeitliche Ende des jeweiligen Freilaufintervalls erreicht ist. Bevorzugt ist die Löschung synchron mit dem Kommutierungszeitpunkt innerhalb des jeweiligen Freilaufintervalls, da dies weitere fehlerhafte Kommutierungen innerhalb des jeweiligen Freilaufintervalls verhindert.RSFF W third memory. The third memory is typically an RS flip-flop, which is set when the sixth threshold signal (S 2W ) is beyond a reference signal (V Ref2 ). The third memory is set by the third set signal (S W ) to a first logical value and reset by the third reset signal (R W ) to a second logical value. The reference signal (V Ref2 ) may be specific to the third memory or equal to the reference signals of other memory. The RS flip-flop of the third memory is typically cleared when the commutation is performed by means of the third commutation signal (A 3 ) or when the time-out of the respective free-wheeling interval is reached. Preferably, the deletion is synchronous with the commutation time within the respective freewheeling interval, as this prevents further erroneous commutations within the respective freewheeling interval.
  • RU erstes Rücksetzsignal. Das erste Rücksetzsignal setzt den ersten Speicher (RSFFU) auf einen Initialwert, einen zweiten logischen Wert, zurück. Vorzugsweise korreliert das erste Rücksetzsignal mit dem Kommutierungszeitpunkt innerhalb des jeweiligen Freilauintervalls oder dem Ende des Freilaufintervalls. Bevorzugt ist die Korrelation mit dem Kommutierungszeitpunkt.R U first reset signal. The first reset signal resets the first memory (RSFF U ) to an initial value, a second logical value. Preferably, the first reset signal correlates with the commutation time within the respective free-wheeling interval or the end of the free-wheeling interval. The correlation with the commutation time is preferred.
  • RV zweites Rücksetzsignal. Das zweite Rücksetzsignal setzt den zweiten Speicher (RSFFV) auf einen Initialwert, einen zweiten logischen Wert, zurück. Vorzugsweise korreliert das zweite Rücksetzsignal mit dem Kommutierungszeitpunkt innerhalb des jeweiligen Freilauintervalls oder dem Ende des Freilaufintervalls. Bevorzugt ist die Korrelation mit dem Kommutierungszeitpunkt.R V second reset signal. The second reset signal resets the second memory (RSFF V ) to an initial value, a second logical value. Preferably, the second reset signal correlates with the commutation time within the respective free-wheeling interval or the end of the free-wheeling interval. The correlation with the commutation time is preferred.
  • RW drittes Rücksetzsignal. Das dritte Rücksetzsignal setzt den dritten Speicher (RSFFW) auf einen Initialwert, einen zweiten logischen Wert, zurück. Vorzugsweise korreliert das dritte Rücksetzsignal mit dem Kommutierungszeitpunkt innerhalb des jeweiligen Freilauintervalls oder dem Ende des Freilaufintervalls. Bevorzugt ist die Korrelation mit dem Kommutierungszeitpunkt.R W third reset signal. The third reset signal resets the third memory (RSFF W ) to an initial value, a second logical value. Preferably, the third reset signal correlates with the commutation time within the respective free-wheeling interval or the end of the free-wheeling interval. The correlation with the commutation time is preferred.
  • S1U erstes Schwellwertsignal. Das erste Schwellwertsignal wird durch Integration des korrigierten Spannungssignals (Ukorr) des ersten Motoranschlusses (U) im ersten Integrator (Int1U) erzeugt. Das Signal ist dem ersten Motoranschluss (U) zugeordnet.S 1U first threshold signal. The first threshold signal is generated by integration of the corrected voltage signal (U korr ) of the first motor terminal (U) in the first integrator (Int 1U ). The signal is assigned to the first motor connection (U).
  • S1V zweites Schwellwertsignal. Das zweite Schwellwertsignal wird durch Integration des korrigierten Spannungssignals (Vkorr) des zweiten Motoranschlusses (V) im zweiten Integrator (Int1V) erzeugt. Das Signal ist dem zweiten Motoranschluss (V) zugeordnet.S 1V second threshold signal. The second threshold signal is generated by integration of the corrected voltage signal (V korr ) of the second motor terminal (V) in the second integrator (Int 1V ). The signal is assigned to the second motor connection (V).
  • S1W drittes Schwellwertsignal. Das dritte Schwellwertsignal wird durch Integration des korrigierten Spannungssignals (Wkorr) des dritten Motoranschlusses (W) im dritten Integrator (Int1W) erzeugt. Das Signal ist dem dritten Motoranschluss (W) zugeordnet.S 1W third threshold signal. The third threshold signal is generated by integration of the corrected voltage signal (W korr ) of the third motor terminal (W) in the third integrator (Int 1W ). The signal is assigned to the third motor connection (W).
  • S2U viertes Schwellwertsignal. Das vierte Schwellwertsignal wird durch Integration des korrigierten Spannungssignals (Ukorr) des ersten Motoranschlusses (U) im vierten Integrator (Int2U) erzeugt. Das Signal ist dem ersten Motoranschluss (U) zugeordnet.S 2U fourth threshold signal. The fourth threshold signal is generated by integration of the corrected voltage signal (U korr ) of the first motor terminal (U) in the fourth integrator (Int 2U ). The signal is assigned to the first motor connection (U).
  • S2V fünftes Schwellwertsignal. Das fünfte Schwellwertsignal wird durch Integration des korrigierten Spannungssignals (Vkorr) des zweiten Motoranschlusses (V) im fünften Integrator (Int2V) erzeugt. Das Signal ist dem zweiten Motoranschluss (V) zugeordnet.S 2V fifth threshold signal. The fifth threshold signal is generated by integration of the corrected voltage signal (V korr ) of the second motor terminal (V) in the fifth integrator (Int 2V ). The signal is assigned to the second motor connection (V).
  • S2W sechstes Schwellwertsignal. Das sechste Schwellwertsignal wird durch Integration des korrigierten Spannungssignals (Wkorr) des dritten Motoranschlusses (W) im sechsten Integrator (Int2W) erzeugt. Das Signal ist dem dritten Motoranschluss (W) zugeordnet.S 2W sixth threshold signal. The sixth threshold signal is generated by integration of the corrected voltage signal (W corr ) of the third motor terminal (W) in the sixth integrator (Int 2W ). The signal is assigned to the third motor connection (W).
  • SgnU erste Vorzeicheneinheit. Die erfindungsgemäße erste Vorzeicheneinheit ermittelt das Vorzeichen des korrigierten Spannungssignals (Ukorr) des ersten Motoranschlusses (U). Sie gibt das erste Vorzeichensignal (SigU) aus. Dieser Vorrichtungsteil ist dem ersten Motoranschluss (U) zugeordnet.Sgn U first sign unit. The first sign unit according to the invention determines the sign of the corrected voltage signal (U korr ) of the first motor terminal (U). It outputs the first sign signal (Sig U ). This device part is assigned to the first motor connection (U).
  • SgnV zweite Vorzeicheneinheit. Die erfindungsgemäße zweite Vorzeicheneinheit ermittelt das Vorzeichen des korrigierten Spannungssignals (Vkorr) des zweiten Motoranschlusses (V). Sie gibt das zweite Vorzeichensignal (SigV) aus. Dieser Vorrichtungsteil ist dem zweiten Motoranschluss (V) zugeordnet.Sgn V second sign unit. The second sign unit according to the invention determines the sign of the corrected voltage signal (V korr ) of the second motor terminal (V). It outputs the second sign signal (Sig V ). This device part is assigned to the second motor connection (V).
  • SgnW dritte Vorzeicheneinheit. Die erfindungsgemäße dritte Vorzeicheneinheit ermittelt das Vorzeichen des korrigierten Spannungssignals (Wkorr) des dritten Motoranschlusses (W). Sie gibt das dritte Vorzeichensignal (SigW) aus. Dieser Vorrichtungsteil ist dem dritten Motoranschluss (W) zugeordnet. Sgn W third sign unit. The third sign unit according to the invention determines the sign of the corrected voltage signal (W korr ) of the third motor terminal (W). It outputs the third sign signal (Sig W ). This device part is assigned to the third motor connection (W).
  • SigU erstes Vorzeichensignal. Das erste Vorzeichensignal repräsentiert das Vorzeichen des korrigierten Spannungssignals (Ukorr) des ersten Motoranschlusses (U). Das Signal ist dem ersten Motoranschluss (U) zugeordnet.Sig U first sign signal. The first sign signal represents the sign of the corrected voltage signal (U korr ) of the first motor terminal (U). The signal is assigned to the first motor connection (U).
  • SigV zweites Vorzeichensignal. Das zweite Vorzeichensignal repräsentiert das Vorzeichen des korrigierten Spannungssignals (Vkorr) des zweiten Motoranschlusses (V). Das Signal ist dem zweiten Motoranschluss (V) zugeordnet.Sig V second sign signal. The second sign signal represents the sign of the corrected voltage signal (V korr ) of the second motor terminal (V). The signal is assigned to the second motor connection (V).
  • SigW drittes Vorzeichensignal. Das dritte Vorzeichensignal repräsentiert das Vorzeichen des korrigierten Spannungssignals (Wkorr) des dritten Motoranschlusses (W). Das Signal ist dem dritten Motoranschluss (W) zugeordnet.Sig W third sign signal. The third sign signal represents the sign of the corrected voltage signal (W korr ) of the third motor terminal (W). The signal is assigned to the third motor connection (W).
  • SdT Markierung der betreffenden Figur als Stand der TechnikSdT marking the relevant figure as prior art
  • SpS virtuelles Sternpunktsignal. Das virtuelle Sternpunktsignal ist vorzugsweise die Summe des ersten, zweiten und dritten reduzierten Klemmensignals (Ur, Vr, Wr) und wird im ersten Summierer (SU1) gebildet. Das Signal ist allen Motoranschlüssen (U, V, W) zugeordnet.SpS virtual star point signal. The virtual star point signal is preferably the sum of the first, second and third reduced clamp signals (U r , V r , W r ) and is formed in the first summer (SU 1 ). The signal is assigned to all motor connections (U, V, W).
  • SpT1 erster Spannungsteiler. Der erste Spannungsteiler reduziert die Spannung am ersten Motoranschluss (U) um einen Faktor 1/3 zum reduzierten ersten Klemmensignal (Ur). Dieser Vorrichtungsteil ist allen Motoranschlüssen (U, V, W) zugeordnet.SpT 1 first voltage divider. The first voltage divider reduces the voltage at the first motor terminal (U) by a factor of 1/3 to the reduced first terminal signal (U r ). This device part is assigned to all motor connections (U, V, W).
  • SpT2 zweiter Spannungsteiler. Der zweite Spannungsteiler reduziert die Spannung am zweiten Motoranschluss (V) um einen Faktor 1/3 zum reduzierten zweiten Klemmensignal (Vr). Dieser Vorrichtungsteil ist allen Motoranschlüssen (U, V, W) zugeordnet.SpT 2 second voltage divider. The second voltage divider reduces the voltage at the second motor terminal (V) by a factor of 1/3 to the reduced second terminal signal (V r ). This device part is assigned to all motor connections (U, V, W).
  • SpT3 dritter Spannungsteiler. Der dritte Spannungsteiler reduziert die Spannung am dritten Motoranschluss (W) um einen Faktor 1/3 zum reduzierten dritten Klemmensignal (Wr). Dieser Vorrichtungsteil ist allen Motoranschlüssen (U, V, W) zugeordnet.Spt 3 third voltage divider. The third voltage divider reduces the voltage at the third motor terminal (W) by a factor of 1/3 to the reduced third terminal signal (W r ). This device part is assigned to all motor connections (U, V, W).
  • SSt Systemsteuerung Es handelt sich typischerweise um einen endlichen Automaten als Ablaufsteuerung und/oder einen Mikroprozessor mit Speicher. Die Systemsteuerung umfasst in einer besonderen Ausprägung der Erfindung insbesondere typischerweise einen oder mehrere Analog-zu-Digital-Wandlern und ggf. weitere Speicher, die ggf. Initialwerte für den vierten Integrator (Int2U), den fünften Integrator (Int2V) und/oder den sechsten Integrator (Int2W) sichern. Dieser Initialwert (V0) kann ggf. auch in Form von drei separaten Initialwerten spezifisch für den jeweiligen Zweig (ZW1, ZW2, ZW3) erzeugt werden. Nach dem Abschalten der Versorgungsspannung würde das System jedoch den jeweiligen erfindungsgemäßen Initialwert verlieren und müsste beim nächsten Wiedereinschalten wieder eine erneute Parametrierung durchführen. Es ist daher sinnvoll, wenn der jeweilige erfindungsgemäße Initialwert in einem nicht flüchtigen, vorzugsweise digitalen Speicher vorzugsweise innerhalb der Systemsteuerung (SSt) gesichert wird und als jeweiliger zugeordneter spezifischer Initialwert beim Neustart des Systems in den vierten Integrator (Int2U) bzw. in den fünften Integrator (Int2V) bzw. in den sechsten Integrator (Int2W) geladen wird. Dieser Vorrichtungsteil ist typischerweise allen Motoranschlüssen (U, V, W) zugeordnet.SSt Systemsteuerung It is typically a finite state machine as a flow control and / or a microprocessor with memory. In a particular embodiment of the invention, the system controller typically comprises, in particular, one or more analog-to-digital converters and optionally further memories which may have initial values for the fourth integrator (Int 2U ), the fifth integrator (Int 2V ) and / or Secure the sixth integrator (Int 2W ). This initial value (V 0) may optionally be generated in the form of three separate initial values specific to the respective branch (ZW 1, ZW 2, ZW 3). After switching off the supply voltage, however, the system would lose the respective initial value according to the invention and would have to perform another parameterization at the next restart. It therefore makes sense if the respective initial value according to the invention is saved in a non-volatile, preferably digital memory preferably within the system controller (SSt) and as a respective assigned specific initial value when the system is restarted in the fourth integrator (Int 2U ) or in the fifth Integrator (Int 2V ) or in the sixth integrator (Int 2W ) is loaded. This device part is typically assigned to all motor connections (U, V, W).
  • St Ansteuerblock. Der Ansteuerblock erzeugt die Signale für die drei Motoranschlüsse (U, V, W) aus den Kommutierungssignalen A1, A2, A3. Diese Ansteuerschaltung zur Blockkommutierung weist typischerweise drei nicht gezeichnete Halbbrücken auf. Eine erste Halbbrücke ist dabei mit ihrem Ausgang mit dem ersten Motoranschluss (U) verbunden. Eine zweite Halbbrücke ist dabei mit ihrem Ausgang mit dem zweiten Motoranschluss (V) verbunden. Eine dritte Habbrücke ist dabei mit ihrem Ausgang mit dem dritten Motoranschluss (W) verbunden. Jeder der Habbrücken weist typischerweise einen oberen Schalter auf, der den Ausgang der betreffenden Halbbrücke mit einer oberen Versorgungsspannung verbinden kann und einen unteren Schalter, der den Ausgang der betreffenden Halbbrücke mit einer unteren Versorgungsspannung verbinden kann. Ein gleichzeitiges Verbinden von oberer und unterer Versorgungsspannung mit dem jeweiligen Ausgang einer Halbbrücke ist durch eine Verriegelungsschaltung innerhalb der Ansteuerschaltung zur Blockkommutierung unterbunden. Darüber hinaus weist die Ansteuerschaltung zur Blockkommutierung eine Logik auf, die mindestens sechs Zustände einnehmen kann. Diese sechs Zustände korrespondieren mit den sechs Kommutierungsintervalle (Φ1 bis Φ6). Mit einer vorgegebenen Flanke eines Kommutierungssignals (A1, A2, A3), die fallend und/oder steigend sein kann, wechselt die Ansteuerschaltung ihren Zustand. Hierbei kann es zu einer Asynchronizität der Kommutierungssignale (A1, A2, A3) kommen.St drive block. The drive block generates the signals for the three motor connections (U, V, W) from the commutation signals A 1 , A 2 , A 3 . This block commutation drive circuit typically has three unshown half bridges. A first half-bridge is connected with its output to the first motor connection (U). A second half-bridge is connected with its output to the second motor terminal (V). A third bridge is connected with its output to the third motor terminal (W). Each of the jumpers typically has an upper switch which can connect the output of the respective half-bridge to an upper supply voltage and a lower switch which can connect the output of the respective half-bridge to a lower supply voltage. A simultaneous connection of upper and lower supply voltage to the respective output of a half-bridge is prevented by a latch circuit within the drive circuit for block commutation. In addition, the block commutation drive circuit has logic that can occupy at least six states. These six states correspond to the six commutation intervals (Φ 1 to Φ 6 ). With a predetermined edge of a commutation signal (A 1 , A 2 , A 3 ), which may be falling and / or rising, the drive circuit changes state. This can lead to an asynchronicity of the commutation signals (A 1 , A 2 , A 3 ).
  • SU erstes Setzsignal. Das erste Setzsignal wird durch den vierten Komparator (CMP2U) erzeugt und setzt den ersten Speicher (RSFFU) auf einen ersten logischen Wert.S U first set signal. The first set signal is generated by the fourth comparator (CMP 2U ) and sets the first memory (RSFF U ) to a first logical value.
  • SU1 erster Summierer. Der erste Summierer bildet aus dem ersten, zweiten und dritten reduzierten Klemmensignal (Ur, Vr, Wr) ein virtuelles Sternpunktsignal (SpS). Dieser Vorrichtungsteil ist typischerweise allen Motoranschlüssen (U, V, W) zugeordnet.SU 1 first summer. The first summer forms a virtual star point signal (SpS) from the first, second and third reduced terminal signal (U r , V r , W r ). This device part is typically assigned to all motor connections (U, V, W).
  • SU2U zweiter Summierer für den ersten Motoranschluss (U). Der zweite Summierer für den ersten Motoranschluss (U) subtrahiert das virtuelle Sternpunktsignal (SpS) vom Spannungssignal des ersten Motoranschlusses (U) und bildet dadurch das korrigierte Spannungssignal (Ukorr) des ersten Motoranschlusses (U). Dieser Vorrichtungsteil ist dem ersten Motoranschluss (U) zugeordnet.SU 2U second summer for the first motor connection (U). The second summer for the first motor terminal (U) subtracts the virtual neutral point signal (SpS) from the voltage signal of the first Motor terminal (U) and thereby forms the corrected voltage signal (U corr ) of the first motor terminal (U). This device part is assigned to the first motor connection (U).
  • SU2V zweiter Summierer für den zweiten Motoranschluss (V). Der zweite Summierer für den zweiten Motoranschluss (V) subtrahiert das virtuelle Sternpunktsignal (SpS) vom Spannungssignal des zweiten Motoranschlusses (V) und bildet dadurch das korrigierte Spannungssignal (Vkorr) des zweiten Motoranschlusses (V). Dieser Vorrichtungsteil ist dem zweiten Motoranschluss (V) zugeordnet.SU 2V second summer for the second motor connection (V). The second summer for the second motor terminal (V) subtracts the virtual neutral point signal (SpS) from the voltage signal of the second motor terminal (V) and thereby forms the corrected voltage signal (V korr ) of the second motor terminal (V). This device part is assigned to the second motor connection (V).
  • SU2W zweiter Summierer für den dritten Motoranschluss (W). Der zweite Summierer für den dritten Motoranschluss (V) subtrahiert das virtuelle Sternpunktsignal (SpS) vom Spannungssignal des dritten Motoranschlusses (W) und bildet dadurch das korrigierte Spannungssignal (Wkorr) des dritten Motoranschlusses (W). Dieser Vorrichtungsteil ist dem dritten Motoranschluss (W) zugeordnet.SU 2W second summer for the third motor connection (W). The second summer for the third motor terminal (V) subtracts the virtual neutral point signal (SpS) from the voltage signal of the third motor terminal (W) and thereby forms the corrected voltage signal (W korr ) of the third motor terminal (W). This device part is assigned to the third motor connection (W).
  • SV zweites Setzsignal. Das zweite Setzsignal wird durch den fünften Komparator (CMP2V) erzeugt und setzt den zweiten Speicher (RSFFV) auf einen ersten logischen Wert.S V second set signal. The second set signal is generated by the fifth comparator (CMP 2V ) and sets the second memory (RSFF V ) to a first logical value.
  • SW drittes Setzsignal. Das dritte Setzsignal wird durch den sechsten Komparator (CMP2W) erzeugt und setzt den dritten Speicher (RSFFW) auf einen ersten logischen Wert.S W third set signal. The third set signal is generated by the sixth comparator (CMP 2W ) and sets the third memory (RSFF W ) to a first logical value.
  • t1 erster Zeitpunkt. Der erste Zeitpunkt liegt innerhalb des jeweiligen Freilaufintervalls und zeitlich nach dem zweiten Zeitpunkt (t2) innerhalb des jeweiligen Freilaufintervalls, sofern die Ermittlung des ersten Zeitpunkts nicht gestört ist. Mit dem zweiten Zeitpunkt (t2) wird die Kommutierung für das jeweilige Freilaufintervall synchron zum ersten Zeitpunkt ermöglicht. Sofern der erste Zeitpunkt (t1) vor dem zweiten Zeitpunkt (t2) zeitlich innerhalb des jeweiligen Freilaufintervalls liegt, erfolgt die Kommutierung zum zweiten Zeitpunkt (t2), ansonsten typischerweise zum ersten Zeitpunkt (t1) innerhalb des jeweiligen Freilaufintervalls.t 1 first time. The first time is within the respective freewheeling interval and time after the second time (t 2 ) within the respective freewheeling interval, unless the determination of the first time point is disturbed. With the second time (t 2 ), the commutation for the respective freewheeling interval is made possible synchronously to the first time. If the first time (t 1 ) before the second time (t 2 ) within the respective freewheeling interval in time, the commutation takes place at the second time (t 2 ), otherwise typically at the first time (t 1 ) within the respective freewheeling interval.
  • t2 zweiter Zeitpunkt. Der zweite Zeitpunkt liegt nach dem Beginn des jeweiligen Freilaufintervalls und zeitlich vor dem ersten Zeitpunkt (t1) innerhalb des jeweiligen Freilaufintervalls, sofern die Ermittlung des ersten Zeitpunkts (t1) nicht gestört ist. Mit dem zweiten Zeitpunkt wird die Kommutierung für das jeweilige Freilaufintervall ermöglicht. Sofern der erste Zeitpunkt (t1) vor dem zweiten Zeitpunkt zeitlich innerhalb des jeweiligen Freilaufintervalls liegt, erfolgt die Kommutierung zum zweiten Zeitpunkt (t2), ansonsten typischerweise zum ersten Zeitpunkt (t1) innerhalb des jeweiligen Freilaufintervalls.t 2 second time. The second time is after the beginning of each freewheeling interval and time before the first time (t 1 ) within the respective freewheeling interval, unless the determination of the first time (t 1 ) is not disturbed. With the second time, the commutation for the respective freewheeling interval is made possible. If the first time (t 1 ) before the second time within the respective freewheeling interval, the commutation takes place at the second time (t 2 ), otherwise typically at the first time (t 1 ) within the respective freewheeling interval.
  • U erster Motoranschluss des beispielhaften BLDC MotorsU first motor connection of the exemplary BLDC motor
  • Ur reduziertes erstes Klemmensignal. Der Spannungspegel liegt vorzugsweise um den Faktor 1/3 niedriger als die Spannung am ersten Motoranschluss (U). Das Signal ist dem ersten Motoranschluss (U) zugeordnet.U r reduced first terminal signal. The voltage level is preferably lower by a factor of 1/3 than the voltage at the first motor terminal (U). The signal is assigned to the first motor connection (U).
  • Ukorr korrigiertes Spannungssignal (Ukorr) des ersten Motoranschlusses (U). Das korrigierte Spannungssignal (Ukorr) des ersten Motoranschlusses (U) wird im zugehörigen zweiten Summierer (SU2U) durch Subtraktion des virtuellen Sternpunktsignals (SpS) vom Spannungssignal des ersten Motoranschlusses (U) erzeugt. Das Signal ist dem ersten Motoranschluss (U) zugeordnet.U korr corrected voltage signal (U korr ) of the first motor terminal (U). The corrected voltage signal (U korr ) of the first motor terminal (U) is generated in the associated second summer (SU 2U ) by subtraction of the virtual star point signal (SpS) from the voltage signal of the first motor terminal (U). The signal is assigned to the first motor connection (U).
  • U'korr begrenztes korrigiertes Spannungssignal (U'korr) des ersten Motoranschlusses (U). Das Signal ist dem ersten Motoranschluss (U) zugeordnet.U ' korr limited corrected voltage signal (U' korr ) of the first motor terminal (U). The signal is assigned to the first motor connection (U).
  • V zweiter Motoranschluss des beispielhaften BLDC MotorsV second motor terminal of the exemplary BLDC motor
  • Vr reduziertes zweites Klemmensignal. Der Spannungspegel liegt vorzugsweise um den Faktor 1/3 niedriger als die Spannung am zweiten Motoranschluss (V). Das Signal ist dem zweiten Motoranschluss (V) zugeordnet.V r reduced second terminal signal. The voltage level is preferably lower by a factor of 1/3 than the voltage at the second motor terminal (V). The signal is assigned to the second motor connection (V).
  • VRef2 ReferenzsignalV Ref2 reference signal
  • VU Referenzspannung für die erste Motorphase (U)V U reference voltage for the first motor phase (U)
  • VV Referenzspannung für die zweite Motorphase (V)V V reference voltage for the second motor phase (V)
  • VW Referenzspannung für die dritte Motorphase (W) V W reference voltage for the third motor phase (W)
  • Vkorr korrigiertes Spannungssignal (Vkorr) des zweiten Motoranschlusses (V). Das korrigierte Spannungssignal (Vkorr) des zweiten Motoranschlusses (V) wird im zugehörigen zweiten Summierer (SU2V) durch Subtraktion des virtuellen Sternpunktsignals (SpS) vom Spannungssignal des zweiten Motoranschlusses (V) erzeugt. Das Signal ist dem zweiten Motoranschluss (V) zugeordnet.V korr corrected voltage signal (V korr ) of the second motor terminal (V). The corrected voltage signal (V korr ) of the second motor terminal (V) is generated in the associated second summer (SU 2V ) by subtracting the virtual neutral signal (SpS) from the voltage signal of the second motor terminal (V). The signal is assigned to the second motor connection (V).
  • V'korr begrenztes korrigiertes Spannungssignal (V'korr) des zweiten Motoranschlusses (V). Das Signal ist dem zweiten Motoranschluss (V) zugeordnet.V ' korr limited corrected voltage signal (V' korr ) of the second motor terminal (V). The signal is assigned to the second motor connection (V).
  • W dritter Motoranschluss des beispielhaften BLDC MotorsW third motor connection of the exemplary BLDC motor
  • Wr reduziertes drittes Klemmensignal. Der Spannungspegel liegt vorzugsweise um den Faktor 1/3 niedriger als die Spannung am dritten Motoranschluss (W). Das Signal ist dem dritten Motoranschluss (W) zugeordnet.W r reduced third clamping signal. The voltage level is preferably lower by a factor of 1/3 than the voltage at the third motor terminal (W). The signal is assigned to the third motor connection (W).
  • Wkorr korrigiertes Spannungssignal (Wkorr) des dritten Motoranschlusses (W). Das korrigierte Spannungssignal (Wkorr) des dritten Motoranschlusses (W) wird im zugehörigen zweiten Summierer (SU2W) durch Subtraktion des virtuellen Sternpunktsignals (SpS) vom Spannungssignal des dritten Motoranschlusses (W) erzeugt. Das Signal ist dem dritten Motoranschluss (W) zugeordnet.W cor corrected voltage signal (W corr ) of the third motor terminal (W). The corrected voltage signal (W corr ) of the third motor terminal (W) is generated in the associated second summer (SU 2W ) by subtraction of the virtual neutral signal (SpS) from the voltage signal of the third motor terminal (W). The signal is assigned to the third motor connection (W).
  • W'korr begrenztes korrigiertes Spannungssignal (W'korr) des dritten Motoranschlusses (W). Das Signal ist dem dritten Motoranschluss (W) zugeordnet.W ' corr limited corrected voltage signal (W' corr ) of the third motor terminal (W). The signal is assigned to the third motor connection (W).
  • ZW1 erster Zweig innerhalb der EMK-Auswertung (EMKA) zur Erzeugung des ersten Kommutierungssignals (A1) aus der EMK am ersten Motoranschluss (U) während des dritten Kommutierungsintervalls (Φ3) und während des sechsten Kommutierungsintervalls (Φ6). Dieser Vorrichtungsteil ist dem ersten Motoranschluss (U) zugeordnet.ZW 1 first branch within the EMF evaluation (EMKA) for generating the first commutation signal (A 1 ) from the EMF at the first motor terminal (U) during the third commutation interval (Φ 3 ) and during the sixth commutation interval (Φ 6 ). This device part is assigned to the first motor connection (U).
  • ZW2 zweiter Zweig innerhalb der EMK-Auswertung (EMKA) zur Erzeugung des zweiten Kommutierungssignals (A2) aus der EMK am zweiten Motoranschluss (V) während des ersten Kommutierungsintervalls (Φ1) und während des vierten Kommutierungsintervalls (Φ4). Dieser Vorrichtungsteil ist dem zweiten Motoranschluss (V) zugeordnet.ZW 2 second branch within the EMF evaluation (EMKA) for generating the second commutation signal (A 2 ) from the EMF at the second motor terminal (V) during the first commutation interval (Φ 1 ) and during the fourth commutation interval (Φ 4 ). This device part is assigned to the second motor connection (V).
  • ZW3 dritter Zweig innerhalb der EMK-Auswertung (EMKA) zur Erzeugung des dritten Kommutierungssignals (A3) aus der EMK am dritten Motoranschluss (W) während des zweiten Kommutierungsintervalls (Φ2) und während des fünften Kommutierungsintervalls (Φ5). Dieser Vorrichtungsteil ist dem dritten Motoranschluss (W) zugeordnet.ZW 3 third branch within the EMF evaluation (EMKA) for generating the third commutation signal (A 3 ) from the EMF at the third motor terminal (W) during the second commutation interval (Φ 2 ) and during the fifth commutation interval (Φ 5 ). This device part is assigned to the third motor connection (W).

Liste der zitierten SchriftenList of quoted writings

  • DE 100 54 594 A1DE 100 54 594 A1
  • DE 100 64 486 A1DE 100 64 486 A1
  • DE 10 2008 025 442 A1DE 10 2008 025 442 A1
  • DE 10 2009 019 414 A1DE 10 2009 019 414 A1
  • US 2007 0 282 461 A1US 2007 0 282 461 A1
  • US 2008 0 252 240 A1US 2008 0 252 240 A1
  • US 2014 0 062 364 A1US 2014 0 062 364 A1

Claims (5)

Vorrichtung zur Verhinderung fehlerhafter Kommutierungen und/oder Kommutierungszeitpunkte innerhalb einer Vorrichtung zur Kommutierung zu einem vollautomatisch sensorlos bestimmten Kommutierungszeitpunkt eines bürstenlosen Gleichstrommotors (M) mit mindestens drei Motoranschlüssen (U, V, W), wobei der hier als erster Motoranschluss (U) bezeichnete Motoranschluss ein beliebiger, exemplarischer Motoranschluss dieser mindestens drei Motoranschlüsse (U, V, W) ist, mit a. einem Ansteuerblock (St) der die mindestens drei Motoranschlüsse (U, V, W) in Kommutierungsintervallen (Φ1 bis Φ6) kommutiert und bestromt bzw. nicht bestromt, wobei er den ersten Motoranschluss (U) in zugeordneten Kommutierungsintervallen (Φ1, Φ2, Φ4, Φ5) bestromt und in anderen zugeordneten Kommutierungsintervallen (Φ3, Φ6), den Freilaufintervallen, nicht bestromt, und b. einer ersten Teilvorrichtung (SpT1, SpT2, SpT3, SU1U), i. die ein virtuelles Sternpunktsignal (SpS) aus den elektrischen Potenzialverläufen der mindestens drei Motoranschlüsse (U, V, W) erzeugt und ii. einen ersten Spannungsteiler (SpT1) umfasst und iii. einen zweiten Spannungsteiler (SpT2) umfasst und iv. einen dritten Spannungsteiler (SpT3) umfasst und v. einem ersten Summierer (SU1U) umfasst, und c. einem zweiten Summierer (SU2U), der ein korrigiertes Spannungssignal (Ukorr) als Differenz zwischen dem elektrischen Potenzialverlauf des ersten Motoranschlusses (U) und dem virtuellen Sternpunktsignal (SpS) erzeugt, und d. einer dritten Teilvorrichtung zur Ermittlung des Wertes des magnetischen Flusses während des jeweiligen Freilaufintervalls auf Basis des korrigierten Spannungssignals (Ukorr) in Form eines vierten Schwellwertsignals (S2U) und e. einer vierten Teilvorrichtung zum Ermitteln eines ersten Zeitpunktes (t1) in dem jeweiligen Freilaufintervall in Form einer Flanke eines ersten Kommutierungsereignissignals (A1'), nach Beginn eines dieser Freilaufintervalle (Φ3, Φ6) innerhalb des betreffenden Freilaufintervalls auf Basis des ermittelten Wertes des magnetischen Flusses mittels eines durch die vierte Teilvorrichtung durchgeführten ersten Teilverfahrens, das einen ersten Zeitpunkt (t1) in dem jeweiligen Freilaufintervall ermittelt, der einem idealen Kommutierungszeitpunkt in dem jeweiligen Freilaufintervall in einem idealen Motor in einem ungestörten Betrieb entsprechen würde und f. einer fünften Teilvorrichtung zum Ermitteln eines zweiten Zeitpunktes (t2) in dem jeweiligen Freilaufintervall in Form einer Flanke eines Setzsignals (SU), die zeitlich nach dem Beginn des Freilaufintervalls innerhalb des betreffenden Freilaufintervalls liegt, durch ein zweites, durch die fünfte Teilvorrichtung durchgeführtes zweites Teilverfahren, das sich von dem ersten durch die vierte Teilvorrichtung durchgeführten Teilverfahren unterscheidet und das so gestaltet ist, dass der zweite Zeitpunkt (t2) in dem jeweiligen Freilaufintervall in einem ungestörten Betrieb bei einem idealen Motor gleichzeitig vor dem ersten Zeitpunkt (t2) und zeitlich nach dem Beginn des jeweiligen Freilaufintervalls liegen muss und g. einer sechsten Teilvorrichtung, die eine Kommutierung auf Basis des ersten Kommutierungsereignissignals (A1') in einem realen Betriebsfall unterdrückt, wenn der zweite ermittelte Zeitpunkt (t2) zeitlich in dem jeweiligen Freilaufintervall nach dem ersten ermittelten Zeitpunkt (t1) liegt, und eine ersatzweise Kommutierung zum zweiten Zweitpunkt (t2) in dem jeweiligen Freilaufintervall in diesem Fall durchführt, wobei die sechste Teilvorrichtung die Kommutierung in einem realen Betriebsfall zum ersten ermittelten Zeitpunkt (t1) in dem jeweiligen Freilaufintervall durchführt, wenn der zweite ermittelte Zeitpunkt (t2) in Form der Flanke des Setzsignals (SU), zeitlich vor dem ersten ermittelten Zeitpunkt (t1) in dem jeweiligen Freilaufintervall in Form der Flanke des ersten Kommutierungsereignissignals (A1') liegt, und h. wobei die dritte Teilvorrichtung einen vierten Integrator (Int2U) umfasst, der das korrigierte Spannungssignal (Ukorr) während des jeweiligen Freilaufintervalls zu einem vierten Schwellwertsignal (S2U) als Signal für den Wert des magnetischen Flusses integriert und/oder filtert, und i. wobei die vierte Teilvorrichtung einen ersten Komparator (CMP1U) umfasst, der das vierte Schwellwertsignal (S2U) mit einem Bezugspotenzial (0) und/oder einer Bezugsgröße (0) vergleicht und ein erstes Kommutierungsereignissignal (A1') für die Kommutierung, in Abhängigkeit von dem Ergebnis dieses Vergleichs erzeugt, und j. wobei die fünfte Teilvorrichtung einen vierten Komparator (CMP2U) umfasst, der das vierte Schwellwertsignal (S2U) mit einem Referenzpotenzial (VRef2) und/oder einem Referenzwert (VRef2) vergleicht und ein Setzsignal (SU) erzeugt, und k. wobei die sechste Teilvorrichtung einen ersten Speicher (RSFFU) mit einem ersten Speicherausgang (ENU) umfasst, der mittels des ersten Setzsignals (SU) durch den vierten Komparator (CMP2U) in Abhängigkeit von dem Ergebnis dieses Vergleichs auf einen Status mit der Eigenschaft „freigegeben” setzt oder nicht setzt, und l. wobei der erste Speicherausgang (ENU) mit oder nach der Signalisierung einer Kommutierung durch das Kommutierungssignal (A1) oder am Ende des jeweiligen Freilaufintervalls auf einen zweiten Status, der die Eigenschaft „freigegeben” nicht aufweist zurückgesetzt wird, und m. wobei eine logische Verknüpfungsvorrichtung (ANDU) dazu vorgesehen ist, eine logische Verknüpfung zwischen dem ersten Speicherausgang (ENU) des ersten Speichers (RSFFU) und dem ersten Kommutierungsereignissignal (A1') durchzuführen und das Kommutierungssignal (A1) als Ergebnis dieser Verknüpfung zu erzeugen, wenn der ersten Speicherausgang (ENU) in einem Status mit der Eigenschaft „freigegeben” ist und wenn das vierte Schwellwertsignal (S2U) das Bezugspotenzial (0) und/oder die Bezugsgröße (0) erreicht und/oder wertemäßig kreuzt.Device for preventing erroneous commutation and / or commutation within a device for commutation to a fully automatic sensorless commutation of a brushless DC motor (M) with at least three motor terminals (U, V, W), wherein the here as the first motor terminal (U) designated motor terminal any, exemplary motor connection of these at least three motor connections (U, V, W) is, with a. a drive block (St) commutes the at least three motor terminals (U, V, W) in Kommutierungsintervallen (Φ 1 to Φ 6 ) and energized or not energized, wherein the first motor terminal (U) in associated Kommutierungsintervallen (Φ 1 , Φ 2 , Φ 4 , Φ 5 ) are energized and in other associated commutation intervals (Φ 3 , Φ 6 ), the freewheeling intervals, not energized, and b. a first sub-device (SpT 1 , SpT 2 , SpT 3 , SU 1U ), i. which generates a virtual neutral point signal (SpS) from the electrical potential curves of the at least three motor connections (U, V, W) and ii. a first voltage divider (SpT 1 ) and iii. a second voltage divider (SpT 2 ) and iv. a third voltage divider (SpT 3 ) and v. a first summer (SU 1U ), and c. a second summer (SU 2U ) which generates a corrected voltage signal (U korr ) as the difference between the electric potential profile of the first motor terminal (U) and the virtual star point signal (SpS), and d. a third sub-device for determining the value of the magnetic flux during the respective free-wheeling interval on the basis of the corrected voltage signal (U korr ) in the form of a fourth threshold signal (S 2U ) and e. a fourth sub-device for determining a first time (t 1 ) in the respective freewheeling interval in the form of an edge of a first Kommutierungsereignissignals (A 1 '), after the start of one of these freewheeling intervals (Φ 3 , Φ 6 ) within the relevant freewheeling interval based on the determined value the magnetic flux by means of a first sub-method performed by the fourth sub-device, which determines a first time (t 1 ) in the respective free-wheeling interval, which would correspond to an ideal commutation time in the respective free-wheeling interval in an ideal engine in an undisturbed operation and f. a fifth sub-device for determining a second time (t 2 ) in the respective freewheeling interval in the form of an edge of a set signal (S U ), which is within the respective freewheeling interval after the start of the freewheeling interval, by a second, performed by the fifth sub-device second A sub-method that differs from the first sub-method performed by the fourth sub-device and that is configured such that the second time (t 2 ) in the respective free-wheeling interval in an undisturbed operation in an ideal engine simultaneously before the first time (t 2 ) and must be after the start of each freewheeling interval and G. a sixth sub-device, which suppresses a commutation based on the first commutation event signal (A 1 ') in a real operating case, when the second detected time (t 2 ) is temporally in the respective free-wheeling interval after the first determined time (t 1 ), and a substitute commutation to the second second point (t 2 ) in the respective freewheeling interval in this case, wherein the sixth subdevice performs the commutation in a real operating case to the first determined time (t 1 ) in the respective freewheeling interval when the second determined time (t 2 ) in the form of the edge of the set signal (S U ), temporally before the first determined time (t 1 ) in the respective freewheeling interval in the form of the edge of the first commutation event signal (A 1 '), and h. wherein the third subdevice comprises a fourth integrator (Int 2U ) which integrates and / or filters the corrected voltage signal (U korr ) during the respective free-wheeling interval into a fourth threshold signal (S 2U ) as a signal for the value of the magnetic flux, and i. wherein the fourth sub-device comprises a first comparator (CMP 1U ) which compares the fourth threshold signal (S 2U ) with a reference potential (0) and / or a reference variable (0) and a first commutation event signal (A 1 ') for the commutation, in Dependence on the result of this comparison, and j. wherein the fifth sub-device comprises a fourth comparator (CMP 2U ) which compares the fourth threshold signal (S 2U ) with a reference potential (V Ref2 ) and / or a reference value (V Ref2 ) and generates a set signal (S U ), and k. wherein the sixth subdevice comprises a first memory (RSFF U ) having a first memory output (EN U ), which by means of the first set signal (S U ) by the fourth comparator (CMP 2U ), depending on the result of this comparison to a status with the Property "released" sets or does not set, and l. wherein the first memory output (EN U ) is reset with or after the signaling of a commutation by the commutation signal (A 1 ) or at the end of the respective free-wheeling interval to a second status that does not have the property "enabled", and m. wherein a logic operation device (AND U ) is provided to perform a logic operation between the first memory output (EN U ) of the first memory (RSFF U ) and the first commutation event signal (A 1 ') and the commutation signal (A 1 ) as a result Create link if the first memory output (EN U ) is in a status with the property "enabled" and if the fourth threshold signal (S 2U ) reaches the reference potential (0) and / or reference (0) and / or crosses in terms of value , Vorrichtung nach Anspruch 1 mit a. einer ersten Vorzeicheneinheit (SgnU), die ein erstes Vorzeichensignal (SigU) aus dem korrigierten Spannungssignal (Ukorr), das das Vorzeichen des korrigierten Spannungssignals (Ukorr) angibt, erzeugt, und b. einer dritten Teilvorrichtung zur Ermittlung des Wertes des magnetischen Flusses in Form des vierten Schwellwertsignals (S2U) während der besagten Freilaufintervalle auf Basis des zusätzlichen ersten Vorzeichensignals (SgnU), statt wie in Anspruch 1 auf Basis des korrigierten Spannungssignals (Ukorr).Apparatus according to claim 1 with a. a first sign unit (SGN U), which generates a first sign signal (Sig U) from the corrected voltage signal (U corr) indicating the sign of the corrected voltage signal (U corr), and b. a third sub-device for determining the value of the magnetic flux in the form of the fourth threshold signal (S 2U ) during said freewheeling intervals based on the additional first sign signal (Sgn U ), instead of as in claim 1 based on the corrected voltage signal (U korr ). Verfahren zur Durchführung mit einer Vorrichtung gemäß Patentanspruch 1 und zur Verhinderung fehlerhafter Kommutierungen und/oder Kommutierungszeitpunkte innerhalb eines Verfahrens zur Ermittlung des Kommutierungszeitpunktes eines bürstenlosen Gleichstrommotors (M) mit mindestens drei Motoranschlüssen (U, V, W), das den magnetischen Fluss bewertet, wobei der hier mit erstem Motoranschluss (U) bezeichnete Motoranschluss ein beliebiger, exemplarischer Motoranschluss dieser mindestens drei Motoranschlüsse (U, V, W) ist, umfasend die Schritte a. Kommutieren und Bestromen der mindestens drei Motoranschlüsse (U, V, W) in Kommutierungsintervallen (Φ1 bis Φ6) durch einen Ansteuerblock (St); b. Bestromen des ersten Motoranschlusses (U) in einer Teilmenge der Kommutierungsintervalle (Φ1, Φ2, Φ4, Φ5) durch den Ansteuerblock (St); c. Nicht-Bestromen des ersten Motoranschlusses (U) in den anderen Kommutierungsintervallen (Φ3, Φ6), den Freilaufintervallen, durch den Ansteuerblock (St); d. integrierendes Erfassen der EMK zur Ermittlung des magnetischen Flusses an dem ersten Motoranschluss (U) innerhalb eines oder mehrerer Freilaufintervalle, die eines oder mehrere der Kommutierungsintervalle (Φ3, Φ6) sind, in denen der erste Motoranschluss (U) durch den Ansteuerblock (St) nicht bestromt wird; e. Erzeugen eines Sternpunktsignals (SpS) aus den elektrischen Potenzialverläufen mindestens dreier Motoranschlüsse (U, V, W) durch eine erste Teilvorrichtung (SpT1, SpT2, SpT3, SU1U); f. Bildung eines korrigierten Spannungssignals (Ukorr) als Differenz zwischen dem elektrischen Potenzialverlauf des ersten Motoranschlusses (U) und dem virtuellen Sternpunktsignal (SpS); g. Integration des korrigierten Spannungssignals (Ukorr) zur Erfassung des Wertes des magnetischen Flusses während eines betreffenden Freilaufintervalls zu einem vierten Schwellwertsignal (S2U) durch einen vierten Integrator (Int2u); h. Ermitteln eines ersten Zeitpunktes (t1) nach Beginn eines dieser Freilaufintervalle (Φ3, Φ6) als dem betreffenden Freilaufintervall auf Basis des erfassten Wertes des magnetischen Flusses mittels eines ersten Teilverfahrens, das einen ersten Zeitpunkt (t1) in dem betreffenden Freilaufintervall ermittelt, der einem idealen Kommutierungszeitpunkt in dem betreffenden Freilaufintervall für einen idealen Motor in einem ungestörten Betrieb entsprechen würde, i. wobei das erste Teilverfahren das Vergleichen des vierten Schwellwertsignals (S2U) mit einem Bezugspotenzial (0) und/oder einer Bezugsgröße (0) mittels eines ersten Vergleichers (CMP1U) und das Erzeugen eines ersten Kommutierungsereignissignals (A1'), das den ersten Zeitpunkt (t1) in dem betreffenden Freilaufintervall markiert, in Abhängigkeit von dem Ergebnis dieses Vergleichs umfasst; j. Ermitteln eines zweiten Zeitpunktes (t2) in dem betreffenden Freilaufintervall der zeitlich nach dem Beginn des betreffenden Freilaufintervalls liegt durch ein zweites Teilverfahren, das von dem ersten Teilverfahren verschieden ist und das so gestaltet ist, dass der zweite Zeitpunkt (t2) in dem betreffenden Freilaufintervall in einem ungestörten Betrieb für einen idealen Motor gleichzeitig vor dem ersten Zeitpunkt (t1) in dem betreffenden Freilaufintervall liegen muss, k. wobei das zweite Teilverfahren das Vergleichen des vierten Schwellwertsignals (S2U) mit einem Referenzpotenzial (VRef2) und/oder mit einem Referenzwert (VRef2) mittels eines vierten Vergleichers (CMP2U) und die Erzeugung eines ersten Setzsignals (SU) in Abhängigkeit vom Ergebnis des Vergleichs durch den vierten Vergleicher (CMP2U) umfasst und. l. wobei das ersten Setzsignals (SU) den zweiten Zeitpunkt (t2) in dem betreffenden Freilaufintervall markiert; m. Unterdrückung einer Kommutierung in dem betreffenden Freilaufintervall in einem realen Betriebsfall zum ersten ermittelten Zeitpunkt (t1) in dem betreffenden Freilaufintervall, wenn der zweite ermittelte Zeitpunkt (t2) zeitlich nach dem ersten ermittelten Zeitpunkt (t1) in dem betreffenden Freilaufintervall liegt und ersatzweise Kommutierung zum zweiten Zweitpunkt (t2) in dem betreffenden Freilaufintervall in diesem Fall durch Kommutierung in dem betreffenden Freilaufintervall in einem realen Betriebsfall zum ersten ermittelten Zeitpunkt (t1) in dem betreffenden Freilaufintervall, wenn der zweite ermittelte Zeitpunkt (t2) in dem betreffenden Freilaufintervall zeitlich vor dem ersten ermittelten Zeitpunkt (t1) in dem betreffenden Freilaufintervall liegt.Method for carrying out with a device according to claim 1 and for preventing erroneous commutation and / or Kommutierungszeitpunkte within a method for determining the commutation of a brushless DC motor (M) with at least three motor terminals (U, V, W), which evaluates the magnetic flux, wherein the motor connection designated here by the first motor connection (U) is an arbitrary, exemplary motor connection of these at least three motor connections (U, V, W), comprising the steps a. Commutating and energizing the at least three motor terminals (U, V, W) in commutation intervals (Φ 1 to Φ 6 ) by a drive block (St); b. Energizing the first motor terminal (U) in a subset of the commutation intervals (Φ 1 , Φ 2 , Φ 4 , Φ 5 ) by the drive block (St); c. Not energizing the first motor terminal (U) in the other commutation intervals (Φ 3 , Φ 6 ), the freewheeling intervals, by the drive block (St); d. integrating the EMF to determine the magnetic flux at the first motor terminal (U) within one or more freewheeling intervals that are one or more of the commutation intervals (Φ 3 , Φ 6 ) in which the first motor terminal (U) is driven by the drive block (St ) is not energized; e. Generating a neutral point signal (SpS) from the electrical potential curves of at least three motor connections (U, V, W) by a first partial device (SpT 1 , SpT 2 , SpT 3 , SU 1U ); f. Forming a corrected voltage signal (U korr ) as the difference between the electrical potential profile of the first motor terminal (U) and the virtual neutral point signal (SpS); G. Integrating the corrected voltage signal (U korr ) for detecting the value of the magnetic flux during a respective one-way interval into a fourth threshold signal (S 2U ) through a fourth integrator (Int 2u ); H. Determining a first time (t 1 ) after the start of one of these freewheeling intervals (Φ 3 , Φ 6 ) as the freewheeling interval concerned on the basis of the detected value of the magnetic flux by means of a first partial method, which determines a first time point (t 1 ) in the relevant freewheeling interval which would correspond to an ideal commutation time in the respective free-wheeling interval for an ideal engine in an undisturbed operation, i. wherein the first sub-method comprises comparing the fourth threshold signal (S 2U ) with a reference potential (0) and / or reference (0) by means of a first comparator (CMP 1U ) and generating a first commutation event signal (A 1 ') representing the first Time (t 1 ) marked in the relevant freewheeling interval, depending on the result of this comparison comprises; j. Determining a second time (t 2 ) in the relevant freewheeling interval of the time after the beginning of the respective freewheeling interval is due to a second partial method, which is different from the first partial method and which is designed such that the second time point (t 2 ) in the respective Freewheeling interval in an undisturbed operation for an ideal engine at the same time before the first time (t 1 ) must lie in the relevant freewheeling interval, k. wherein the second partial method, the comparison of the fourth threshold signal (S 2U ) with a reference potential (V Ref2 ) and / or with a reference value (V Ref2 ) by means of a fourth comparator (CMP 2U ) and the generation of a first set signal (S U ) in dependence from the result of the comparison by the fourth comparator (CMP 2U ) and. l. wherein the first set signal (S U ) marks the second time (t 2 ) in the respective one-way interval; m. Suppressing a commutation in the relevant freewheeling interval in a real operating case for the first determined time (t 1 ) in the relevant freewheeling interval, if the second determined time (t 2 ) temporally after the first determined time (t 1 ) in the relevant freewheeling interval and substitute Commutation to the second second point (t 2 ) in the relevant freewheeling interval in this case by commutation in the respective freewheeling interval in a real operating case for the first determined time (t 1 ) in the relevant freewheeling interval, if the second determined time (t 2 ) in the relevant Freewheeling interval in time before the first determined time (t 1 ) is in the relevant freewheeling interval. Verfahren nach Anspruch 3 umfassend die folgenden Schritte zur Unterdrückung und Auslösung der Kommutierung in dem betreffenden Freilaufintervall: a. Setzen des ersten Speicherausgangs (ENU) eines ersten Speichers (RSFFU) in Abhängigkeit vom ersten Setzsignal (SU) auf einen Status mit der Eigenschaft „freigegeben”; b. Erzeugen eines Kommutierungssignals (A1) für die Kommutierung durch eine logische Verknüpfung (ANDU), wenn der erste Speicherausgangs (ENU) in einem Status mit der Eigenschaft „freigegeben” ist und wenn der Wert des vierten Schwellwertsignals (S2U) den Wert des Referenzsignals (VRef2) erreicht und/oder wertemäßig kreuzt; c. Zurücksetzen des ersten Speicherausgangs (ENU) des ersten Speichers (RSFFU) mit oder nach der Signalisierung einer Kommutierung durch das Kommutierungssignal (A1) auf einen zweiten Status, der die Eigenschaft „freigegeben” nicht aufweist oder spätestens am Ende des betreffenden Freilaufintervalls.Method according to Claim 3, comprising the following steps for suppressing and triggering the commutation in the relevant freewheeling interval: a. Setting the first memory output (EN U ) of a first memory (RSFF U ) in response to the first set signal (S U ) to a status with the property "enabled"; b. Generating a commutation signal (A 1 ) for the commutation by a logical operation (AND U ) when the first memory output (EN U ) is in a status with the property "enabled" and when the value of the fourth threshold signal (S 2U ) the value reaches the reference signal (V Ref2 ) and / or crosses in terms of value; c. Resetting the first memory output (EN U ) of the first memory (RSFF U ) with or after the signaling of a commutation by the commutation signal (A 1 ) to a second status that does not have the property "enabled" or at the latest at the end of the relevant freewheeling interval. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 4 umfassend die Schritte a. des Erzeugens eines ersten Vorzeichensignals (SigU) mittels einer ersten Vorzeicheneinheit (SgnU) aus dem korrigierten Spannungssignal (Ukorr), das das Vorzeichen des korrigierten Spannungssignals (Ukorr) angibt und b. der Integration des ersten Vorzeichensignals (SigU) zur integrierenden Erfassung der EMK in den Freilaufintervallen zu einem vierten Schwellwertsignal (S2U) durch einen vierten Integrator (Int2U); statt des Schritts c. Integration des korrigierten Spannungssignals (Ukorr) zur Erfassung des magnetischen Flusses während der besagten Freilaufintervalle zu einem vierten Schwellwertsignal (S2U) durch einen vierten Integrator (Int2U).Method according to one or more of claims 3 to 4 comprising the steps a. of generating a first sign signal (Sig U) by means of a first sign unit (SGN U) from the corrected voltage signal (U corr) indicating the sign of the corrected voltage signal (U corr) and b. the integration of the first sign signal (Sig U ) for integrally detecting the EMF in the freewheeling intervals into a fourth threshold signal (S 2U ) by a fourth integrator (Int 2U ); instead of step c. Integration of the corrected voltage signal (U korr ) for detecting the magnetic flux during said freewheeling intervals to a fourth threshold signal (S 2U ) by a fourth integrator (Int 2U ).
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