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DE102006017146B4 - Method for determining the speed of an EC motor - Google Patents

Method for determining the speed of an EC motor Download PDF

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DE102006017146B4
DE102006017146B4 DE102006017146.2A DE102006017146A DE102006017146B4 DE 102006017146 B4 DE102006017146 B4 DE 102006017146B4 DE 102006017146 A DE102006017146 A DE 102006017146A DE 102006017146 B4 DE102006017146 B4 DE 102006017146B4
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Abstract

Verfahren zur Bestimmung der Drehzahl eines EC-Motors mit einem Primärteil mit wenigstens einer Wicklung und einem Sekundärteil mit in Umfangsrichtung zueinander versetzten, abwechselnd in zueinander entgegengesetzte Richtungen magnetisierten Magnetsegmenten (4, 5), wobei mittels Sensoreinrichtungen (3a, 3b, 3c) eine Vielzahl von Lagemesswerten ermittelt wird, welche die Lage der Magnetsegmente relativ zu dem Primärteil charakterisieren, wenigstens zwei dieser Lagemesswerte wenigstens mittelbar zu jeweils einem gemeinsamen Wert zusammengefasst werden und der gemeinsame Wert für die einzelnen Lagemesswerte repräsentativ ist, jeweils diejenigen Lagemesswerte zu gemeinsamen Werten zusammengefasst werden, die mit einander entsprechenden Drehstellungen des Sekundärteils gegenüber dem Primärteil korrespondieren, und für jeden gemeinsamen Wert ein Hauptkorrekturfaktor ermittelt wird, der mit einer Fehlstellung des Sekundärteils gegenüber dem Primärteil korrespondiert, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammenfassung der einzelnen Lagemesswerte durch Mittelwertbildung erfolgt.Method for determining the rotational speed of an EC motor having a primary part with at least one winding and a secondary part with magnet segments (4, 5) alternately offset in the circumferential direction and alternately magnetized in mutually opposite directions, wherein a plurality of sensor devices (3a, 3b, 3c) is determined from position measurement values which characterize the position of the magnet segments relative to the primary part, at least two of these position measurement values are combined at least indirectly to one common value and the common value for the individual position measurement values is representative, respectively those position measurement values are combined to form common values correspond with each other corresponding rotational positions of the secondary part relative to the primary part, and for each common value, a main correction factor is determined, which corresponds to a malposition of the secondary part relative to the primary part, thereby geke nnzeichnet that the summary of the individual position measurements is done by averaging.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der Drehzahl eines EC-Motors, wobei der EC-Motor ein Primärteil mit wenigstens einer Wicklung und ein Sekundärteil mit in Umfangsrichtung zueinander versetzten abwechselnd in zueinander entgegengesetzte Richtungen magnetisierten Magnetsegmenten aufweist.The present invention relates to a method for determining the rotational speed of an EC motor, wherein the EC motor has a primary part with at least one winding and a secondary part with circumferentially offset mutually magnetized magnet segments alternately magnetized in opposite directions.

Derartige EC (electronically commuted)-Motoren sind aus dem Stand der Technik bekannt. Diese weisen oft Hall-Sensoren auf, die für die Kommutierung benutzt werden, wobei die Signale dieser Hall-Sensoren auch ausgewertet werden, um die Position des Sekundärteils gegenüber dem Primärteil, und damit durch Differenzierung nach der Zeit die Drehzahl, zu ermitteln. Im Idealfall sind die Hall-Sensoren so angeordnet, dass jedem Inkrement, das heißt jeder kleinsten messbaren Motorbewegung, die gleiche tatsächliche Motorbewegung entspricht. Dies bedeutet, dass das Lagemesssignal der Hall-Sensoren nach einem Weg, beziehungsweise einem vorgegebenen Drehwinkel, jeweils seinen Wert ändert, da sich die Magnetisierung des dem Sensor gegenüberliegenden Magnetsegments ändert.Such EC (electronically commuted) motors are known from the prior art. These often have Hall sensors that are used for commutation, the signals of these Hall sensors are also evaluated to determine the position of the secondary part relative to the primary part, and thus by differentiating the time the speed. Ideally, the Hall sensors are arranged so that each increment, that is, every smallest measurable motor movement, corresponds to the same actual motor motion. This means that the position measurement signal of the Hall sensors changes their value according to a path or a given angle of rotation, since the magnetization of the magnet segment opposite the sensor changes.

Wie groß dieser Drehwinkel ist, hängt von der Auslegung des Motors ab, das heißt, von der Anzahl der Hall-Sensoren sowie der Anzahl der Magneten des Sekundärteils. Idealerweise sollte jedem Inkrement, wie oben gesagt, die gleiche Motorbewegung entsprechen. In der Realität liegen jedoch unterschiedliche Herstellungsungenauigkeiten vor, beziehungsweise die einzelnen Magnetsegmente weisen hinsichtlich ihrer Positionierung am Umfang des Sekundärteils und hinsichtlich ihrer Abmessungen in Umfangsrichtung Toleranzen auf. Diese Toleranzen sind im einzelnen nicht näher bekannt, führen jedoch zu Ungenauigkeiten bei der Synchronisation des Motors, die auch durch die Unterteilung des Wegs zwischen zwei Sensorsignalen in Teilschritte nicht – oder zumindest nicht vollständig – ausgeglichen werden können.How big this angle of rotation is depends on the design of the motor, that is, on the number of Hall sensors and the number of magnets of the secondary part. Ideally, each increment should correspond to the same motor motion, as stated above. In reality, however, there are different manufacturing inaccuracies, or the individual magnet segments have tolerances with regard to their positioning on the circumference of the secondary part and with respect to their dimensions in the circumferential direction. These tolerances are not known in detail, however, lead to inaccuracies in the synchronization of the engine, which can not be compensated by the subdivision of the path between two sensor signals in substeps - or at least not completely.

Wenn der Winkel zwischen zwei Magnetsegment-Sensor-Kombinationen, beispielsweise bei einem EC-Motor mit vier Polpaaren und drei Hall-Sensoren um +/–20% von einem Sollwert abweicht, und die Drehzahl des EC-Motors 3.000 U/min beträgt, wechselt das Lagemesssignal der Hall-Sensoren durchschnittlich alle 0,83 ms seinen Wert. Das Zeitintervall Zeit zwischen den Wechseln schwankt um +/–20%, dass heißt zwischen 0,6 ms bis 1 ms. Somit variiert die gemessene Drehzahl von 2.500 U/min bis zu 3.750 U/min, das heißt, sie kann etwa um 25% von dem tatsächlichen Wert abweichen.If the angle between two magnetic segment sensor combinations, such as a four pole pair EC motor and three Hall sensors, deviates by +/- 20% from a setpoint, and the EC motor speed is 3,000 r.p.m. the position measurement signal of the Hall sensors on average every 0.83 ms its value. The time interval between changes varies by +/- 20%, ie between 0.6 ms to 1 ms. Thus, the measured speed varies from 2,500 rpm to 3,750 rpm, that is, it may vary by about 25% from the actual value.

Diese schnellen Sprünge der gemessenen Drehzahl mit Abweichungen von bis zu 25% von der tatsächlichen Drehzahl stören beispielsweise eine Drehzahlregelung erheblich, beziehungsweise ermöglichen nur Regelungen mit geringer Dynamik.These rapid jumps of the measured speed with deviations of up to 25% from the actual speed disturb, for example, a speed control considerably, or allow only controls with low dynamics.

Eine Möglichkeit besteht darin, das Drehzahlsignal zu glätten, indem beispielsweise jeweils aus dem vorletzten, letzten und aktuellen Drehzahlmesswert der Mittelwert gebildet wird. In diesem Falle wird jedoch der gemittelte Drehzahlmesswert die Drehzahl nicht zum aktuellen Zeitpunkt widerspiegeln, sondern zum Zeitpunkt des letzten Wechsels des Lagemesssignals.One possibility is to smooth the speed signal by, for example, the mean value is formed in each case from the penultimate, last and current speed measurement. In this case, however, the averaged speed measurement will not reflect the speed at the current time, but at the time of the last change of the attitude measurement signal.

In der älteren Patentanmeldung DE 10 2005 019 515 A1 wird ein Verfahren zur Bestimmung der Drehzahl beschrieben, bei dem ein Korrekturwert zum Kompensieren des Einflusses wenigstens einer der Toleranzen auf das Drehzahlsignal erfasst und gespeichert wird, und dann das Drehzahlsignal mit Hilfe des Korrekturwerts korrigiert wird.In the earlier patent application DE 10 2005 019 515 A1 there is described a method of determining the speed at which a correction value for compensating the influence of at least one of the tolerances on the speed signal is detected and stored, and then the speed signal is corrected by the correction value.

Im Einzelnen wird bei diesem Verfahren die Dauer jedes einzelnen Interrupts bzw. der zeitliche Abstand zwischen den von den Hall-Sensoren ausgegebenen Signalen gemessen und später mit einem Korrekturfaktor versehen, um die Ungenauigkeiten zu korrigieren. Damit wird der Fehler durch Messung oder auf andere Weise ermittelt, um einen Korrekturwert zu bestimmen, mit dem das Drehzahlsignal zu einem späteren Zeitpunkt korrigiert werden kann, wenn das betreffende Magnetsegment den Magnetfeldsensor erneut passiert. Diese Korrekturmethode bietet die Möglichkeit, eine durch eine Toleranz des Magnetsegments hervorgerufene Messungenauigkeit auf relativ einfache Weise mit dem Drehzahlsignal zu korrigieren.More specifically, in this method, the duration of each individual interrupt or the time interval between the signals output from the Hall sensors is measured and later provided with a correction factor to correct the inaccuracies. Thus, the error is determined by measurement or otherwise to determine a correction value with which the speed signal can be corrected at a later time when the magnetic segment in question again passes the magnetic field sensor. This correction method makes it possible to correct a measurement inaccuracy caused by a tolerance of the magnet segment in a relatively simple manner with the speed signal.

Dabei wird, wenn das Sekundärteil derart relativ zum Primärteil gedreht wird, dass eine Anzahl von Magnetsegment-Sensor-Kombinationen durchlaufen wird, mit Hilfe einer Messeinrichtung für diese Magnetsegment-Sensor-Kombinationen ein erstes unkorrigiertes Drehzahlsignal erfasst. Zusätzlich wird ein Referenzsignal für die Drehzahl des EC-Motors erfasst, welches eine größere Genauigkeit aufweist als das unkorrigierte Drehzahlsignal und mit Hilfe des unkorrigierten Drehzahlsignals und des Referenzsignals ein Korrekturwert als Korrekturfaktor bestimmt.In this case, when the secondary part is rotated relative to the primary part that a number of magnetic segment sensor combinations is traversed, detected by means of a measuring device for these magnetic segment sensor combinations, a first uncorrected speed signal. In addition, a reference signal for the speed of the EC motor is detected, which has a greater accuracy than the uncorrected speed signal and using the uncorrected speed signal and the reference signal determines a correction value as a correction factor.

Wenn die Magnetsegment-Sensor-Kombinationen des ersten unkorrigierten Drehzahlsignals erneut durchlaufen werden und dabei mit Hilfe der Messeinrichtung ein zweites unkorrigiertes Drehzahlsignal erfasst wird, wird dieses zweite unkorrigierte Drehzahlsignal mit Hilfe der zuvor ermittelten Korrekturfaktoren korrigiert.When the magnetic segment-sensor combinations of the first uncorrected rotational speed signal are run through again and a second uncorrected rotational speed signal is detected with the aid of the measuring device, this second uncorrected rotational speed signal is corrected with the aid of the previously determined correction factors.

Die Korrekturwerte werden also in Form von Korrekturfaktoren ermittelt, wodurch eine Korrektur der durch die Toleranzen des Magnetsegments verursachten Messfehler bei unterschiedlichen Drehzahlen möglich ist. Das Referenzsignal kann ein Messsignal sein, das beispielsweise bei der Fertigung des EC-Motors mit Hilfe einer zusätzlichen Lagemesseinrichtung erfasst wird. Das Referenzsignal kann auch ein Drehzahl- und/oder aufintegriertes Drehbeschleunigungssignal einer Welle sein, die mit dem EC-Motor gekoppelt ist.The correction values are thus determined in the form of correction factors, whereby a correction the measurement error caused by the tolerances of the magnet segment at different speeds is possible. The reference signal may be a measurement signal that is detected, for example, in the manufacture of the EC motor by means of an additional position measuring device. The reference signal may also be a speed and / or integrated spin signal of a shaft coupled to the EC motor.

Dieses Verfahren ist jedoch insofern nachteilig, als kein Absolutbezug zwischen den einzelnen Inkrementen und der tatsächlichen mechanischen Position des Motorrotors besteht. Damit kann das Verfahren nur solange angewandt werden, wie die Steuerung in Betrieb bleibt und keine Inkremente (zum Beispiel durch eine elektromagnetische Störstrahlung) verloren gehen.However, this method is disadvantageous in that there is no absolute relationship between the individual increments and the actual mechanical position of the motor rotor. Thus, the method can only be used as long as the controller remains in operation and no increments (for example due to electromagnetic interference) are lost.

Bezüglich weiteren Standes der Technik wird auf die DE 100 610 04 A1 , die US 2005/0001584 A1 und die DE 198 35 091 C1 verwiesen.With regard to further prior art is on the DE 100 610 04 A1 , the US 2005/0001584 A1 and the DE 198 35 091 C1 directed.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Messung der Drehzahl zu entwickeln, welches eine Korrektur auch nach Ausschaltung der Steuerungseinrichtung ermöglicht. Dieses Verfahren kann neben oder zusätzlich zu dem oben beschriebenen Korrekturverfahren angewandt werden.The present invention is therefore based on the object to develop a method for measuring the speed, which allows a correction even after switching off the control device. This method can be used alongside or in addition to the correction method described above.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Bestimmung der Drehzahl eines EC-Motors mit einem Primärteil und einer Wickelung mit einem Sekundärteil mit in Umfangsrichtung zueinander versetzten, abwechselnd in zueinander entgegengesetzte Richtungen magnetisierten Magnetsegmenten wird die Lage der Magnetsegmente relativ zu dem Primärteil detektiert und eine Vielzahl von Lagemesswerten ermittelt, welche die Lage der Magnetsegmente relativ zu dem Primärteil charakterisieren. Dabei werden wenigstens zwei dieser Werte wenigstens mittelbar zu einem gemeinsamen Wert zusammengefasst, wobei der gemeinsame Wert für die einzelnen Werte repräsentativ ist.In the method according to the invention for determining the rotational speed of an EC motor with a primary part and a winding having a secondary part with magnetic segments magnetized alternately in the circumferential direction and alternately magnetized in directions opposite to one another, the position of the magnet segments relative to the primary part is detected and a multiplicity of position measurement values are determined which characterize the position of the magnet segments relative to the primary part. At least two of these values are combined at least indirectly into a common value, the common value being representative of the individual values.

Unter einem wenigstens mittelbaren Zusammenfassen wird verstanden, dass die Lagemesswerte entweder selbst zusammengefasst werden oder aber die Lagemesswerte zunächst mittels der oben erwähnten Korrekturfaktoren korrigiert und anschließend zusammengefasst werden. Auch ein Zusammenfassen der Korrekturfaktoren selbst wird als mittelbares Zusammenfassen verstanden.An at least indirect summarization is understood to mean that the position measurement values are either combined themselves or the position measurement values are first corrected by means of the abovementioned correction factors and then summarized. Summing up the correction factors themselves is also understood as indirect summarization.

Dies bedeutet, dass wenn man beispielsweise von einem EC-Motor mit sieben Magneten und drei Hall-Sensoren ausgeht, nicht die Korrekturwerte für insgesamt 42 Inkremente (3 × 14) bestimmt werden, sondern jeweils nur Korrekturfaktoren für zusammengefasste Werte, die jeweils aus Gruppen der genannten Einzelwerte bestehen, gebildet werden.This means that if one assumes, for example, an EC motor with seven magnets and three Hall sensors, not the correction values for a total of 42 increments (3 × 14) are determined, but instead only correction factors for combined values, which respectively consist of groups of the consist of individual values.

Bevorzugt werden wenigstens die Lagemesswerte oder die gemeinsamen Werte zur Bestimmung der Drehzahl nach der Zeit differenziert. Es ist jedoch auch möglich die Drehzahl sowohl durch Differenzierung der Lagemesswerte nach der Zeit als auch durch Differenzierung der gemeinsamen Werte nach der Zeit zu ermitteln.Preferably, at least the position measurement values or the common values for determining the rotational speed are differentiated according to time. However, it is also possible to determine the speed both by differentiation of the position measured values after the time and by differentiation of the common values after the time.

Dabei erfolgt bevorzugt die Zusammenfassung der einzelnen Werte durch Mittelwertbildung, und, besonders bevorzugt, ist der Mittelwert einer Gruppe von Mittelwerten entnommen, welche arithmetische Mittelwerte, geometrische Mittelwerte und dergleichen enthält.In this case, the individual values are preferably combined by averaging, and, particularly preferably, the mean value is taken from a group of mean values which contain arithmetic mean values, geometric mean values and the like.

Bevorzugt wird eine Vielzahl von gemeinsamen Werten gebildet, wobei besonders bevorzugt jeder dieser gemeinsamen Werte wiederum aus einer Zusammenfassung einer Vielzahl von Lagemesswerten gewonnen wird. Bevorzugt werden die Lagemesswerte in einer festgelegten Reihenfolge zusammengefasst.Preferably, a multiplicity of common values are formed, wherein, with particular preference, each of these common values is again obtained from a combination of a plurality of position measurement values. The position measured values are preferably combined in a defined sequence.

Bevorzugt werden jeweils diejenigen Werte zu gemeinsamen Werten zusammengefasst, die miteinander in entsprechenden Drehstellungen des Sekundärteils gegenüber dem Primärteil korrespondieren. Genauer gesagt, werden beispielsweise für den oben dargestellten Motor mit sieben Polpaaren und 3 Sensoren die 42 Inkremente eingeteilt in unterschiedliche Gruppen, die jeweils theoretisch die gleichen Sensorsignale ausgeben müssten. Für den Fall, dass der oben beschriebene Motor mit sieben Magneten und drei Hall-Sensoren verwendet wird, würden sich die theoretisch jeweils gleichen Lagemesswerte aller Sensoren jeweils nach sechs Inkrementen wiederholen, und werden daher zusammengefasst, wie im nachfolgenden Teil noch genauer erläutert wird.Preferably, in each case those values are combined into common values which correspond to one another in corresponding rotational positions of the secondary part relative to the primary part. More specifically, for example, for the motor shown above with seven pole pairs and three sensors, the 42 increments are divided into different groups, each of which would theoretically have to output the same sensor signals. In the event that the above-described motor with seven magnets and three Hall sensors is used, the theoretically identical positional readings of all the sensors would repeat each after six increments, and are therefore summarized, as will be explained in more detail in the following part.

Mit anderen Worten wird nur ein Hauptkorrekturfaktor pro Hall-Muster beziehungsweise pro Sensorwert ermittelt, wobei dieser Faktor, wie gesagt, der Mittelwert der einzelnen Korrekturfaktoren der miteinander korrespondierenden Drehstellungen ist. Damit charakterisiert auch dieser gemeinsame Hauptkorrekturfaktor die Fehlstellung des Sekundärteils gegenüber dem Primärteil.In other words, only one main correction factor per Hall pattern or per sensor value is determined, this factor, as stated, the mean value of the individual correction factors of the mutually corresponding rotational positions. Thus, this common main correction factor characterizes the malposition of the secondary part relative to the primary part.

Dieser durch Mittelwertbildung ermittelte Hauptkorrekturfaktor wird in einem nicht-flüchtigen Speicher gespeichert, und bleibt somit verfügbar, auch nach Ausschalten des Steuergeräts, beziehungsweise nach einem eventuellen Inkrementsverlust.This average correction factor determined by averaging is stored in a non-volatile memory and thus remains available even after the control unit has been switched off or after a possible loss of increment.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann anstelle des oben beschriebenen Verfahrens verwendet werden, oder auch in Ergänzung zu dem oben beschriebenen Verfahren. Damit kann zusätzlich auch für jeden Einzelwert ein Korrekturfaktor ermittelt werden, der mit einer Fehlstellung des Sekundärteils gegenüber der Primärteil korrespondiert. Der Korrekturfaktor ergibt sich daraus, dass die tatsächliche Stellung des Sekundärteils gegenüber dem Primärteil nicht exakt der theoretischen Stellung entspricht. Bei dieser Ausführungsform wird bevorzugt der Hauptkorrekturfaktor durch Mittelwertbildung der einzelnen Korrekturfaktoren gebildet.The method according to the invention can be used instead of the method described above or in addition to the procedure described above. Thus, a correction factor can additionally be determined for each individual value, which corresponds to a malposition of the secondary part relative to the primary part. The correction factor results from the fact that the actual position of the secondary part with respect to the primary part does not correspond exactly to the theoretical position. In this embodiment, the main correction factor is preferably formed by averaging the individual correction factors.

Dies bedeutet, dass zunächst die oben beschriebenen Einzelkorrekturfaktoren ermittelt werden, und danach durch Mittelung aus diesen Einzelkorrekturfaktoren der Hauptkorrekturfaktor. Diese jeweiligen Hauptkorrekturfaktoren werden bevorzugt in einem nicht-flüchtigen Speicher abgespeichert und stehen damit nach Ausschalten und Wiedereinschalten des Motors sofort zur Verfügung.This means that first the individual correction factors described above are determined, and then, by averaging out these individual correction factors, the main correction factor. These respective main correction factors are preferably stored in a non-volatile memory and are thus immediately available after switching off and restarting the motor.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird als Mittelwert der Einzelkorrekturfaktoren jeweils ein gleitender Mittelwert gebildet, vorzugsweise derart, dass das Gewicht, mit dem die Korrekturfaktoren in den Mittelwert eingehen, mit zunehmendem Alter der Korrekturfaktoren abnimmt. Neue Korrekturfaktoren werden also in dem Mittelwert stärker berücksichtigt als Korrekturfaktoren, die zu einem weiter zurückliegenden Zeitpunkt zugeordnet sind. Sollte einmal ein Fehler auftreten, der dazu führt, dass eine Magnetsegment-Sensor-Kombination nicht erkannt und dadurch die bereits ermittelten Korrekturfaktoren den falschen Magnetsegmenten zugeordnet werden, wirkt sich die falsche Korrekturfaktorzuordnung nur kurzfristig auf die Korrektur des Drehzahlsignals aus, das heißt, die falschen Korrekturfaktoren werden relativ schnell ”vergessen”.In a preferred embodiment of the invention, a moving average is formed as the mean value of the individual correction factors, preferably in such a way that the weight with which the correction factors enter the mean value decreases with increasing age of the correction factors. New correction factors are thus taken more into account in the mean value as correction factors which are assigned to a further ago date. Should an error occur which leads to a situation where a magnetic segment-sensor combination is not detected and the correction factors already determined are assigned to the wrong magnet segments, the incorrect correction factor assignment has only a short-term effect on the correction of the rotational speed signal, ie the wrong one Correction factors are "forgotten" relatively quickly.

Wie bereits gesagt, stehen diese sensorbezogenen Hauptkorrekturfaktoren durch Speicherung in einem nicht-flüchtigen Speicher zur Verfügung und können bei einem jedem Neustart sofort verwendet werden. Diese Verfügbarkeit wird auch nicht durch verlorene Inkremente oder andere Störungen beeinflusst. Das Berechnen beziehungsweise Messen der Korrekturfaktoren kann auch im Rahmen einer End-of-Line-Prozedur durchgeführt werden und spart so Laufzeit für die Endanwendung. Damit kann das erfindungsgemäße Verfahren auch bei Anwendungen zum Einsatz kommen, bei denen keine Möglichkeit gegeben ist, das Berechnen der Korrekturfaktoren im normalen Betrieb durchzuführen, wie beispielsweise bei Kupplungsmotoren.As stated earlier, these sensor-related main correction factors are available through storage in non-volatile memory and can be used immediately upon each reboot. This availability is also not affected by lost increments or other disturbances. The calculation or measurement of the correction factors can also be carried out as part of an end-of-line procedure, thus saving runtime for the end application. Thus, the inventive method can also be used in applications in which there is no possibility to perform the calculation of the correction factors in normal operation, such as in clutch motors.

Bevorzugt wird auch zur Mittelung der einzelnen Korrekturfaktoren eine arithmetische Mittelung, eine geometrische Mittelung oder eine vergleichbare Mittelung durchgeführt.Arithmetic averaging, geometric averaging or comparable averaging is preferably also carried out for the purpose of averaging the individual correction factors.

Bevorzugt wird der Hauptkorrekturfaktor bzw. werden die Hauptkorrekturfaktoren in einer Speichereinrichtung abgelegt, wie insbesondere, aber nicht ausschließlich, dem oben dargestellten nicht-flüchtigen Speicher. Dieses Ablegen in einem nicht-flüchtigen Speicher hat – wie oben erwähnt – den Vorteil, dass nach jedem Neustart des Motors sofort die nötigen Korrekturwerte zur Verfügung stehen. Besonders bevorzugt werden als Sensoreinrichtungen magnetische Sensoreinrichtungen verwendet und, besonders bevorzugt, Hall-Sensoren. Diese Hall-Sensoren erlauben die Bestimmung von Korrekturfaktoren und, wie oben erwähnt, die Zusammenfassung von Gruppen, das heißt z. B. Hall-Muster-bezogene Hauptkorrekturfaktoren.Preferably, the main correction factor or the main correction factors are stored in a memory device, in particular, but not exclusively, the non-volatile memory shown above. This storage in a non-volatile memory has - as mentioned above - the advantage that after each restart of the engine immediately the necessary correction values are available. Particular preference is given to using magnetic sensor devices as sensor devices and, particularly preferably, Hall sensors. These Hall sensors allow the determination of correction factors and, as mentioned above, the grouping of groups, ie z. B. Hall pattern-related main correction factors.

Anstelle von Hall-Sensoren können auch magnetoresistive Sensoreinrichtungen verwendet werden.Instead of Hall sensors and magnetoresistive sensor devices can be used.

Bevorzugt sind die Sensoreinrichtungen gleichmäßig um den Umfang des Sekundärteils verteilt. Auf diese Weise können die einzelnen Inkremente jeweils mit theoretisch gleich großen Inkrementen verglichen werden, was insgesamt die Berechnung der einzelnen Korrekturfaktoren erleichtert.The sensor devices are preferably distributed uniformly around the circumference of the secondary part. In this way, the individual increments can each be compared with theoretically equal increments, which overall facilitates the calculation of the individual correction factors.

In einer bevorzugten Ausführungsform werden drei Sensoreinrichtungen verwendet. Es ist jedoch auch möglich, eine hiervon abweichende Zahl von Sensoreinrichtungen zu verwenden, wobei jedoch mit steigender Anzahl der Sensoreinrichtungen auch der rechnerische Aufwand für die Bildung der Korrekturfaktoren ansteigt.In a preferred embodiment, three sensor devices are used. However, it is also possible to use a different number of sensor devices, but with increasing number of sensor devices and the arithmetic effort for the formation of the correction factors increases.

Die Erfindung ist ferner auf einen EC-Motor mit einem Primärteil mit wenigstens einer Wicklung und einem Sekundärteil mit in Umfangsrichtung zueinander versetzten, abwechselnd in zueinander entgegengesetzte Richtungen magnetisierten Magnetsegmenten gerichtet, wobei eine Vielzahl von Sensoreinrichtungen vorgesehen ist, welche Lagemesswerte ausgeben, die mit der örtlichen Lage der Magnetsegmente zu diesen Sensoreinrichtungen korrespondieren, und wobei eine Prozessoreinrichtung vorgesehen ist, die jeweils einzelne dieser Lagemesswerte zu einem gemeinsamen Wert zusammenfasst, wobei der gemeinsame Wert für die einzelnen Werte repräsentativ ist. Dabei weist dieser EC-Motor bevorzugt einen nicht-flüchtigen Speicher zur Abspeicherung der gemeinsamen Werte auf.The invention is further directed to an EC motor having a primary part with at least one winding and a secondary part with circumferentially offset, magnetically magnetized magnet segments alternately in opposite directions, wherein a plurality of sensor means is provided which outputs positional measurements with the local Position of the magnetic segments correspond to these sensor devices, and wherein a processor device is provided, which combines each of these position measurement values to a common value, wherein the common value for the individual values is representative. In this case, this EC motor preferably has a non-volatile memory for storing the common values.

Bevorzugt ermittelt die Prozessoreinrichtung aus den Lagemesswerten und/oder den gemeinsamen Werten durch Differenzierung nach der Zeit die Drehzahl des Motors.The processor device preferably determines the rotational speed of the engine from the position measurement values and / or the common values by differentiation according to time.

Die Erfindung ist ferner auf die Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens oder des erfindungsgemäßen EC-Motors in einem Kraftfahrzeug gerichtet. Die Erfindung ist damit anwendbar bei beliebigen Elektronikmotoren und Antriebssystemen, die ein genaues Drehzahl- oder Positionssignal erfordern.The invention further relates to the use of the method according to the invention or of the EC motor according to the invention in a motor vehicle directed. The invention is thus applicable to any electronic motors and drive systems that require an accurate speed or position signal.

Die erfindungsgemäßen Motoren können in unterschiedlichen Elementen eines Kraftfahrzeugs untergebracht werden, wie beispielsweise bei verschiedenen Getriebetypen, Getriebekomponenten, in Getriebeaktoriken oder Kupplungsaktoriken, bei Aktormotoren, bei Nockenwellensteuerungen oder dergleichen.The motors according to the invention can be accommodated in different elements of a motor vehicle, such as in different types of transmissions, transmission components, in transmission actuators or clutch actuators, in actuator motors, in camshaft controls or the like.

Wie eingangs erwähnt, weisen die Motoren fertigungsbedingte Ungenauigkeiten der einzelnen Inkremente auf. Eine erste Quelle von Ungenauigkeiten ist ein ungenaues Platzieren der einzelnen Hall-Sensoren, beziehungsweise der Sensoreinrichtungen. Durch dieses ungenaue Platzieren wird der Abstand und damit auch der Winkelabstand zwischen den Hall-Sensoren geändert, was dazu führt, dass die einzelnen Inkrementwinkel nicht mehr gleich sind, sondern sich bezüglich einander verändern. Diese Ungenauigkeiten wiederholen sich jedoch periodisch, genauer gesagt mit jeder elektrischen Periode und sind damit Hall-Muster-abhängig. Daher können mit dem erfindungsgemäßen Verfahren die durch ungenaues Platzieren der Hall-Sensoren resultierenden Ungenauigkeiten ermittelt und korrigiert werden.As mentioned above, the engines have production-related inaccuracies of the individual increments. A first source of inaccuracies is inaccurate placement of the individual Hall sensors, or sensor devices. As a result of this inaccurate placement, the distance and thus also the angular distance between the Hall sensors is changed, which leads to the individual increment angles no longer being the same but changing with respect to one another. However, these inaccuracies are repeated periodically, more precisely with each electrical period, and thus are Hall-pattern dependent. Therefore, with the method according to the invention, the inaccuracies resulting from inaccurate placement of the Hall sensors can be determined and corrected.

Eine weitere Ungenauigkeit resultiert aus einem nicht idealen beziehungsweise ungenauen Ansprechen bei einem oder mehreren Hall-Sensoren, das heißt, der Hall-Sensor spricht nicht beim exakten Übergang zwischen den Magnetisierungen an, sondern hierzu versetzt. Durch diese Ungenauigkeit wird ebenfalls der Inkrementwinkel verändert. Auch diese Ungenauigkeit wiederholt sich mit jeder elektrischen Periode und ist damit ebenfalls Hall-Muster-abhängig und kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren festgestellt beziehungsweise korrigiert werden.Another inaccuracy results from a non-ideal or inaccurate response in one or more Hall sensors, that is, the Hall sensor does not respond to the exact transition between the magnetizations, but this offset. This inaccuracy also changes the increment angle. This inaccuracy is repeated with each electrical period and is thus also Hall pattern-dependent and can be determined or corrected by the method according to the invention.

Eine weitere Fehlerquelle ist eine ungenaue Magnetisierung der einzelnen Magnetsegmente. Hierdurch ändert sich der von den einzelnen Magnetpolen eingenommene Winkel, und damit auch der Inkrementwinkel. Diese Ungenauigkeit wiederholt sich nicht mit jeder elektrischen, sondern mit jeder mechanischen Periode, und ist damit nicht von den oben beschriebenen Hall-Mustern abhängig.Another source of error is inaccurate magnetization of the individual magnet segments. As a result, the angle occupied by the individual magnetic poles changes, and thus also the increment angle. This inaccuracy does not repeat itself with each electrical period, but with each mechanical period, and thus does not depend on the Hall patterns described above.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den beigefügten Zeichnungen; darin zeigen:Further advantageous embodiments will become apparent from the accompanying drawings; show in it:

1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Motors mit Sensoreinrichtungen; 1 a schematic representation of a motor according to the invention with sensor devices;

2 eine Tabelle zur Gegenüberstellung der Lagemesswerte sowie der zusammengefassten Werte; und 2 a table comparing the position measurements and the summarized values; and

3 eine beispielhafte Tabelle zur Darstellung der Hall-Muster-bezogenen Korrekturfaktoren. 3 an exemplary table showing the Hall pattern-related correction factors.

1 zeigt schematisch einen EC-Motor, genauer gesagt einen so genannten BLDC-Motor (brushless-direct-current) mit sieben Magneten 4, 5 sowie drei Hall-Sensoren 3a, 3b und 3c. Die sieben Magnete resultieren in insgesamt 14 Magnetsegmenten, oder genauer gesagt, sieben Nordpol-Magnetsegmenten 4 und sieben Südpol-Magnetsegmenten 5, welche jeweils abwechselnd zueinander angeordnet sind. Insgesamt weist der in 1 gezeigte EC-Motor 42 Inkremente auf. Der Pfeil P deutet die Drehrichtung des Motors an. 1 schematically shows an EC motor, more precisely a so-called BLDC motor (brushless-direct-current) with seven magnets 4 . 5 as well as three Hall sensors 3a . 3b and 3c , The seven magnets result in a total of 14 magnet segments, or more precisely, seven north pole magnet segments 4 and seven South Pole magnet segments 5 , which are each arranged alternately to each other. Overall, the in 1 shown EC motor 42 increments. The arrow P indicates the direction of rotation of the motor.

In der in Teilfigur I gezeigten Situation gibt der Hall-Sensor 3a bei einer Drehung in Pfeilrichtung, d. h. im Uhrzeigersinn ein einem Pluspol entsprechendes Signal aus, der Hall-Sensor 3b ein einem Südpol entsprechendes Signal und der Hall-Sensor 3c ein einem Nordpol entsprechendes Signal. Jedes Signal bleibt bei einer Drehung der Magnete bestehen, bis die in Teilfigur II gezeigte Situation erreicht ist. In der in II gezeigten Situation gibt der Hall-Sensor 3a immer noch ein einem Nordpol entsprechendes Signal aus und der Hall-Sensor 3b ein einem Südpol entsprechendes Signal. Der Hall-Sensor 3c ändert jedoch sein Signal und gibt bei weiterer Drehung ein einem Südpol entsprechendes Signal aus.In the situation shown in part I, the Hall sensor is present 3a with a rotation in the direction of the arrow, ie in the clockwise direction a signal corresponding to a positive pole, the Hall sensor 3b a signal corresponding to a south pole and the Hall sensor 3c a signal corresponding to a north pole. Each signal remains with a rotation of the magnets, until the situation shown in part II is reached. In the situation shown in Fig. II, the Hall sensor gives 3a still a signal corresponding to a north pole and the Hall sensor 3b a signal corresponding to a south pole. The Hall sensor 3c however, changes its signal and outputs a signal corresponding to a south pole upon further rotation.

In der in Teilfigur III gezeigten Situation bleiben die Signale der Hall-Sensoren 3a und 3c konstant, während sich das von dem Hall-Sensor 3b ausgegebene Signal ändert. Damit zeigen insgesamt die in den Teilfiguren I bis III gezeigten Motorstellungen drei unterschiedliche Hall-Muster, wobei sich die Hall-Muster aus den Lagemesssignalen aller Hall-Sensoren zusammensetzen. In der in Teilfigur IV gezeigten Situation wechselt das von dem Hall-Sensor 3a ausgegebene Signal von einem Südpol entsprechend nach einem Nordpol entsprechend, während die Signale von den Hall-Sensoren 3b und 3c konstant bleiben; in der in Teilfigur V gezeigten Situation ändert sich das Signal des Hall-Sensors 3c, die Signale der Hall-Sensoren 3a und 3b bleiben konstant. In der mit VI bezeichneten Situation ändert sich das Signal des Hall-Sensors 3b, während die Signale der Hall-Sensoren 3a und 3c konstant bleiben.In the situation shown in part III, the signals of the Hall sensors remain 3a and 3c constant, while that of the Hall sensor 3b output signal changes. Thus, a total of the motor positions shown in the subfigures I to III show three different Hall patterns, wherein the Hall pattern composed of the position measurement signals of all Hall sensors. In the situation shown in Part IV, this changes from the Hall sensor 3a output signal from a south pole according to a north pole accordingly, while the signals from the Hall sensors 3b and 3c stay constant; in the situation shown in part V, the signal of the Hall sensor changes 3c , the signals of the Hall sensors 3a and 3b stay constant. In the situation indicated by VI, the signal of the Hall sensor changes 3b while the signals of the Hall sensors 3a and 3c stay constant.

In der mit VII bezeichneten Situation ändert sich das Signal des Sensors 3a von einem Nordpol entsprechend nach einem Südpol entsprechend, während die Signale der Sensoren 3b und 3c konstant bleiben. Damit führt die in Teilfigur VII gezeigte Situation zu dem gleichen Hall-Muster, wie die in Teilfigur I gezeigte Situation. Gleichermaßen stimmen die Hall-Muster der in Teilfigur VIII gezeigten Situation und der in Teilfigur II gezeigten Situation sowie die Hall-Muster der in Teilfigur IX gezeigten Situation und der in Teilfigur III gezeigten Situation überein.In the situation indicated by VII, the signal of the sensor changes 3a according to a south pole according to a north pole, while the signals of the sensors 3b and 3c stay constant. Thus, the situation shown in Part VII leads to the same Hall pattern as the situation shown in Part I. Equally true the Hall pattern of the situation shown in part VIII and the situation shown in part II and the Hall pattern of the situation shown in part IX and the situation shown in part III.

Die nächste (nicht gezeigte) Drehstellung würde wiederum das gleiche Hall-Muster ergeben, wie die in Teilfigur IV gezeigte Situation. Aus dieser Zeichnung lässt sich ersehen, dass für eine vollständige Motordrehung insgesamt sechs verschiedene Hall-Muster auftreten, die in 1 in den Situationen I bis VI gezeigt sind.The next (not shown) rotational position would again give the same Hall pattern as the situation shown in Part IV. From this drawing it can be seen that for a complete motor rotation a total of six different Hall patterns occur, which in 1 are shown in situations I to VI.

Wie eingangs erwähnt, geben die einzelnen Hall-Sensoren Lagemesssignale aus. Zur Bildung eines Drehzahlsignals werden diese Lagemesssignale differenziert. Dies kann beispielsweise derart erfolgen, dass der zeitliche Abstand Δt zwischen zwei Änderungen des Lagemesssignals gemessen und die Drehzahl ω wie folgt bestimmt wird: ω = π/(m·p·Δt)[rad/s] As mentioned above, the individual Hall sensors output position measurement signals. To form a speed signal, these position measurement signals are differentiated. This can be done, for example, such that the time interval .DELTA.t measured between two changes in the position measurement signal and the rotational speed .omega. Is determined as follows: ω = π / (m × p × Δt) [rad / s]

Dabei bezeichnet p die Anzahl der Polpaare und beträgt im vorliegenden Fall sieben, m bezeichnet die Anzahl der Hall-Sensoren und ist damit hier drei.In this case, p denotes the number of pole pairs and is seven in the present case, m denotes the number of Hall sensors and is therefore three here.

Wären die einzelnen Magnetsegmente absolut exakt angelegt, so würde die so ermittelte Drehzahl beziehungsweise das so ermittelte Drehzahlsignal nicht fehlerbehaftet sein und bei konstanter, tatsächlicher Drehzahl des Sekundärteils zu einem glatten Signal führen.If the individual magnet segments were applied absolutely exactly, the rotational speed determined in this way or the rotational speed signal determined in this way would not be faulty and would lead to a smooth signal at a constant, actual rotational speed of the secondary part.

Aufgrund der Toleranzen der Magnetsegmente 1 bis 14 ist jedoch das ermittelte Drehzahlsignal ωMess,i mit Fehlern behaftet, die beispielsweise bei konstanter tatsächlicher Drehzahl des Sekundärteils dazu führen, dass das Drehzahlsignal Sprünge aufweist.Due to the tolerances of the magnetic segments 1 to 14, however, the determined speed signal ω Mess, i is subject to errors, which lead, for example, at a constant actual speed of the secondary part to the fact that the speed signal has jumps.

Um die einzelnen Korrekturfaktoren zu ermitteln, werden in einer Auswerteeinrichtung die Magnetsegment-Sensor-Kombinationen von 1 bis 2·m·p, das heißt von 1 bis 42, durchnummeriert, so dass bei Rechtsdrehung der Zählwert, der nachstehend kurz als „Index i” bezeichnet wird, hochgezählt wird und bei Erreichen von 2·m·p auf 1 zurückgesetzt wird. Beim Einschalten des EC-Motors wird der Index i auf einen Startwert gesetzt, zum Beispiel auf den Wert 1.In order to determine the individual correction factors, the magnetic segment-sensor combinations of 1 to 2 · m · p, that is to say from 1 to 42, are numbered consecutively in an evaluation device, so that in the case of clockwise rotation the count, hereinafter referred to as "index i", is abbreviated. is counted up, and is reset to 1 on reaching 2 · m · p. When the EC motor is switched on, the index i is set to a starting value, for example to the value 1.

Für jede Magnetsegment-Sensor-Kombination wird ein Korrekturfaktor FAdap[i] ermittelt, der über den Index i dem entsprechenden Magnetsegment 1 bis 14 zugeordnet wird. Dieser Korrekturfaktor entspricht dem Verhältnis zwischen dem Drehzahlwert ωMess,i, der mit Hilfe des Lagemesssignals für die i-ten Magnetsegment-Sensor-Kombinationen ermittelt wurde, und einem Referenzdrehzahlwert ωRef,i von dem angenommen wird, dass er eine größere Genauigkeit aufweist, als der Drehzahlwert ωMess,i. Die Korrekturfaktoren FAdap[i] werden nun in einem Datenspeicher der Auswerteeinrichtung abgelegt.For each magnetic segment-sensor combination, a correction factor F Adap [i] is determined which is assigned to the corresponding magnet segment 1 to 14 via the index i. This correction factor corresponds to the ratio between the rotational speed value ω Meas, i , which was determined with the aid of the position measurement signal for the ith magnet segment sensor combinations, and a reference rotational speed value ω Ref, i which is assumed to have greater accuracy, as the speed value ω measurement, i . The correction factors F Adap [i] are now stored in a data memory of the evaluation device.

Mit Hilfe des Korrekturfaktors FAdap[i] wird für jeden Drehzahlwert ωMess,i jeweils wie folgt ein korrigierter Drehzahlwert ωKorr,i ermittelt:

Figure DE102006017146B4_0002
With the aid of the correction factor F Adap [i], a corrected rotational speed value ω Korr, i is determined in each case for each rotational speed value ω Mess, i as follows:
Figure DE102006017146B4_0002

Wie sich aus der Beschreibung ergibt, ist es also mit dem zuvor zum Patent angemeldeten Verfahren nötig, die einzelnen, das heißt die 42 Korrekturfaktoren, jeweils weiter zu verwenden, beziehungsweise abzuspeichern. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden diejenigen Korrekturfaktoren, die sich aus miteinander korrespondierenden Drehstellungen, wie in 1 den Drehstellungen I und VII, II und VIII und III und IX ergeben, zu einem Mittelwert zusammengefasst. Diese Mittelwerte werden in einem nicht-flüchtigen Speicher abgespeichert und stehen damit für jeden Neustart zur Verfügung. Durch dieses Abspeichern werden Ungenauigkeiten verhindert, die daraus resultieren, dass beispielsweise beim Drehen des Motors einzelne Inkremente von den Hall-Sensoren nicht registriert werden, und damit verloren gehen.As can be seen from the description, it is thus necessary, with the previously patent pending method, to continue to use or store the individual, ie the 42 correction factors. In the method according to the invention, those correction factors which result from mutually corresponding rotational positions, as in FIG 1 rotary positions I and VII, II and VIII and III and IX are combined to form an average value. These averages are stored in a non-volatile memory and are therefore available for each restart. This saving prevents inaccuracies resulting from the fact that, for example, when turning the motor, individual increments are not registered by the Hall sensors, and are thus lost.

Anstelle der bisher 42 Einzelwerte müssen bei der erfindungsgemäßen Vorgehensweise lediglich sechs verschiedene Werte, das heißt die jeweiligen Mittelwerte für die Hall-Muster, abgespeichert werden.Instead of the previously 42 individual values, only six different values, that is to say the respective mean values for the Hall patterns, have to be stored in the procedure according to the invention.

2 zeigt eine Tabelle als Beispiel für die Aufnahme der einzelnen Hall-Muster, die den jeweiligen Inkrementen entsprechen. 2 shows a table as an example of the recording of the individual Hall patterns that correspond to the respective increments.

In der linken Spalte sind die einzelnen Inkremente 1 bis 42 durchnummeriert. Diese einzelnen Inkremente sind sechs verschiedenen Hall-Muster zugeordnet, wobei – wie anhand von 1 erläutert – das Hall-Muster von Inkrement 1 dem Hall-Muster von Inkrement 7, dem Hall-Muster von Inkrement 13, von Inkrement 19, von Inkrement 25, von Inkrement 31 sowie von Inkrement 37 entspricht. Ebenso werden die übrigen Inkremente in der hier fest vorgegebenen Reihenfolge 2, 6, 4, 5, 1, 3 den übrigen Hall-Mustern zugeordnet.The individual increments 1 to 42 are numbered in the left-hand column. These individual increments are assigned to six different Hall patterns, where - as based on 1 The Hall pattern of Increment 1 corresponds to the Hall pattern of Increment 7, the Hall pattern of Increment 13, Increment 19, Increment 25, Increment 31 and Increment 37. Likewise, the remaining increments in the order 2, 6, 4, 5, 1, 3 fixed here are assigned to the remaining Hall patterns.

In der dritten Spalte ist die jeweilige Abweichung der einzelnen Inkremente aufgetragen, wobei die Abweichung, wie oben dargestellt, durch Differenzierung sowie Vergleich mit Referenzwerten ermittelt wird. In der vierten Spalte sind die jeweils benutzten Faktoren für die einzelnen Hall-Muster angegeben, wobei die benutzten Faktoren für das jeweils gleiche Muster identisch sind. Die benutzten Faktoren werden durch Mittelung über die in der dritten Spalte aufgetragenen, gemessenen Faktoren für die einzelnen Hall-Muster ermittelt. Damit ergibt sich beispielsweise der benutzte Faktor, der für die Inkremente 1, 7, 13, 19, 25, 31 und 37 verwendet wird, durch Mittelung der diesen Inkrementen entsprechenden Abweichungswerte.In the third column, the respective deviation of the individual increments is plotted, wherein the deviation, as shown above, is determined by differentiation and comparison with reference values. The fourth column gives the factors used for each Hall pattern, with the factors used being identical for the same pattern. The factors used are determined by averaging over the measured factors for the individual Hall patterns plotted in the third column. Thus, for example, the used factor used for the increments 1, 7, 13, 19, 25, 31 and 37 results from averaging the deviation values corresponding to these increments.

In der fünften Spalte ist der jeweilige Fehler angegeben, das heißt der Fehler, um den der benutzte Faktor von der tatsächlichen Abgleichung abweicht. Wie aus der fünften Spalte ersichtlich, beträgt dieser Fehler in diesem Beispiel maximal dem Betrag nach 10%.In the fifth column, the respective error is indicated, that is, the error by which the used factor deviates from the actual match. As can be seen from the fifth column, this error in this example is at most the amount after 10%.

In der rechten Spalte sind die Fehler aufgetragen, die sich ohne Korrektur ergeben würden, das heißt, die jeweiligen Fehler der in der dritten Spalte aufgetragenen Abweichungen gegenüber dem Wert im Idealfall, der jeweils 1 beträgt. Man erkennt, dass die Fehler ohne Verwendung einer Korrektur im Durchschnitt signifikant höher sind, als die Fehler, die mit der erfindungsgemäßen Korrekturmethode erzielt werden können. Ohne Korrektur liegen die Fehler dem Betrage nach bei bis zu 27%.In the right-hand column, the errors which would result without correction, that is, the respective errors of the deviations plotted in the third column, are ideally plotted against the value which is 1 in each case. It can be seen that the errors without the use of a correction are on average significantly higher than the errors that can be achieved with the correction method according to the invention. Without correction, the errors amount to up to 27%.

3 zeigt eine Tabelle, in der die Hall-Muster 1 bis 6 zusammen mit den Korrekturfaktoren aufgetragen sind. Damit handelt es sich bei der Tabelle aus 3 um einen Ausschnitt aus der Tabelle in 2. 3 shows a table in which the Hall patterns 1 to 6 are plotted along with the correction factors. This is what the table looks like 3 around a section of the table in 2 ,

Die Einsatzmöglichkeiten für das erfindungsgemäße Verfahren sind vielseitig. Einerseits kann das erfindungsgemäße Verfahren eingesetzt werden, um eine gewisse Korrektur zu ermöglichen, wenn das Verfahren der erwähnten älteren Patentanmeldung, in dem für jedes Inkrement ein Korrekturfaktor gebildet wird, versagt. Daneben kann das erfindungsgemäße Verfahren zum Einsatz kommen, um direkt nach dem Start eine gewisse Korrekturmöglichkeit für den EC-Motor zu bieten. Das heißt, in diesem Fall findet das erfindungsgemäße Verfahren ergänzend zu dem aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren Anwendung.The possible uses for the method according to the invention are versatile. On the one hand, the method according to the invention can be used to allow some correction if the method of the mentioned earlier patent application, in which a correction factor is formed for each increment, fails. In addition, the method according to the invention can be used to provide a certain correction possibility for the EC motor directly after starting. That is, in this case, the method according to the invention is used in addition to the method known from the prior art.

Daneben ist das erfindungsgemäße Verfahren bevorzugt geeignet, um bei Auftreten von Fehlern beziehungsweise Störungen in der Steuerungseinrichtung verwendet zu werden. Wenn zum Beispiel die Steuerungseinrichtung ausfällt, kann auf die in einem nicht-flüchtigen Speicher abgelegten Korrekturfaktoren für die Hall-Muster zurückgegriffen werden. In diesem Falle ist es möglich, die maximalen Fehler in Grenzen zu halten.In addition, the method according to the invention is preferably suitable for use in the event of errors or disturbances in the control device. For example, if the controller fails, the Hall pattern correction factors stored in non-volatile memory may be resorted to. In this case it is possible to limit the maximum errors.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

3a, 3b, 3c3a, 3b, 3c
Hall-SensorHall sensor
44
Nordpol-MagnetsegmentNorth Pole magnet segment
55
Südpol-MagnetsegmentSouth Pole magnet segment

Claims (15)

Verfahren zur Bestimmung der Drehzahl eines EC-Motors mit einem Primärteil mit wenigstens einer Wicklung und einem Sekundärteil mit in Umfangsrichtung zueinander versetzten, abwechselnd in zueinander entgegengesetzte Richtungen magnetisierten Magnetsegmenten (4, 5), wobei mittels Sensoreinrichtungen (3a, 3b, 3c) eine Vielzahl von Lagemesswerten ermittelt wird, welche die Lage der Magnetsegmente relativ zu dem Primärteil charakterisieren, wenigstens zwei dieser Lagemesswerte wenigstens mittelbar zu jeweils einem gemeinsamen Wert zusammengefasst werden und der gemeinsame Wert für die einzelnen Lagemesswerte repräsentativ ist, jeweils diejenigen Lagemesswerte zu gemeinsamen Werten zusammengefasst werden, die mit einander entsprechenden Drehstellungen des Sekundärteils gegenüber dem Primärteil korrespondieren, und für jeden gemeinsamen Wert ein Hauptkorrekturfaktor ermittelt wird, der mit einer Fehlstellung des Sekundärteils gegenüber dem Primärteil korrespondiert, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammenfassung der einzelnen Lagemesswerte durch Mittelwertbildung erfolgt.Method for determining the rotational speed of an EC motor having a primary part with at least one winding and a secondary part with magnet segments offset in the circumferential direction and magnetized alternately in opposite directions (US Pat. 4 . 5 ), whereby by means of sensor devices ( 3a . 3b . 3c ) a plurality of position measurement values is determined which characterize the position of the magnet segments relative to the primary part, at least two of these position measurement values are combined at least indirectly to one common value and the common value for the individual position measurement values is representative, respectively those position measurement values are combined into common values be corresponding to corresponding rotational positions of the secondary part relative to the primary part, and for each common value, a main correction factor is determined, which corresponds to a malposition of the secondary part relative to the primary part, characterized in that the summary of the individual position measurement values by averaging occurs. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens die Lagemesswerte oder die gemeinsamen Werte zur Bestimmung der Drehzahl nach der Zeit differenziert werden.A method according to claim 1, characterized in that at least the position measurement values or the common values for determining the rotational speed are differentiated according to the time. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Mittelwert aus einer Gruppe von Mittelwerten entnommen ist, welche arithmetische Mittelwerte oder geometrische Mittelwerte enthält.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the mean value is taken from a group of mean values which contain arithmetic mean values or geometric mean values. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagemesswerte in einer festgelegten Reihenfolge zusammengefasst werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the position measured values are combined in a fixed sequence. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für jeden einzelnen Lagemesswert ein Einzelkorrekturfaktor ermittelt wird, der mit einer Fehlstellung des Sekundärteils gegenüber dem Primärteil korrespondiert.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a single correction factor is determined for each individual position measurement value, which corresponds to a malposition of the secondary part relative to the primary part. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptkorrekturfaktor durch Mittelung der Einzelkorrekturfaktoren ermittelt wird.A method according to claim 5, characterized in that the main correction factor is determined by averaging the individual correction factors. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zur Mittelung der Einzelkorrekturfaktoren eine arithmetische Mittelung oder eine geometrische Mittelung durchgeführt wird. A method according to claim 6, characterized in that an arithmetic averaging or a geometric averaging is performed to average the individual correction factors. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Hauptkorrekturfaktor in einer Speichereinrichtung abgelegt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that at least one main correction factor is stored in a memory device. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Hauptkorrekturfaktor in einer nicht flüchtigen Speichereinrichtung abgelegt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that at least one main correction factor is stored in a non-volatile memory device. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Sensoreinrichtungen (3a, 3b, 3c) magnetische Sensoreinrichtungen verwendet werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that as sensor devices ( 3a . 3b . 3c ) magnetic sensor devices are used. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtungen (3a, 3b, 3c) gleichmäßig um den Umfang des Sekundärteils verteilt sind.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor devices ( 3a . 3b . 3c ) are distributed uniformly around the circumference of the secondary part. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass drei Sensoreinrichtungen (3a, 3b, 3c) verwendet werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that three sensor devices ( 3a . 3b . 3c ) be used. EC-Motor mit einem Primärteil mit wenigstens einer Wicklung und einem Sekundärteil mit in Umfangsrichtung zueinander versetzten, abwechselnd in zueinander entgegengesetzte Richtungen magnetisierten Magnetsegmenten (4, 5), wobei eine Vielzahl von Sensoreinrichtungen (3a, 3b, 3c) vorhanden ist, welche Lagemesswerte ausgeben, welche mit der örtlichen Lage der Magnetsegmente (4, 5) zu diesen Sensoreinrichtungen (3a, 3b, 3c) korrespondieren, und eine Prozessoreinrichtung vorhanden ist, die jeweils einzelne dieser Lagemesswerte zu einem gemeinsamen Wert durch Mittelwertbildung zusammenfasst, wobei der gemeinsame Wert für die einzelnen Lagemesswerte repräsentativ ist.EC motor having a primary part with at least one winding and a secondary part with magnet segments offset in the circumferential direction and magnetized alternately in opposite directions (US Pat. 4 . 5 ), wherein a multiplicity of sensor devices ( 3a . 3b . 3c ), which output position measurement values which correspond to the local position of the magnet segments ( 4 . 5 ) to these sensor devices ( 3a . 3b . 3c ), and a processor device is provided which combines each of these position measurement values into a common value by averaging, wherein the common value for the individual position measurement values is representative. EC-Motor nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Prozessoreinrichtung aus den Lagemesswerten und/oder den gemeinsamen Werten durch Differenzierung nach der Zeit die Drehzahl bestimmt.EC motor according to claim 13, characterized in that the processor device determines the rotational speed from the position measurement values and / or the common values by differentiation according to time. Verwendung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 12 zur Steuerung von EC-Motoren in einem Kraftfahrzeug.Use of a method according to one of claims 1 to 12 for controlling EC motors in a motor vehicle.
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