專利名稱：用于調(diào)節(jié)車輛部件的調(diào)節(jié)裝置的驅(qū)動(dòng)裝置以及用于操作驅(qū)動(dòng)裝置的方法
用于調(diào)節(jié)車輛部件的調(diào)節(jié)裝置的驅(qū)動(dòng)裝置 以及用于操作驅(qū)動(dòng)裝置的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種才艮據(jù)權(quán)利要求1的前序部分所述的用于調(diào)節(jié)車輛的
車輛部件的調(diào)節(jié)裝置的驅(qū)動(dòng)裝置，以及一種根據(jù)權(quán)利要求7的前序部分所
述的用于IMt驅(qū)動(dòng)裝置的方法。
這種驅(qū)動(dòng)裝置由DE 197 51 861 Al公開，該文獻(xiàn)公開了 一種具有電子 換向電動(dòng)機(jī)和電子控制裝置的驅(qū)動(dòng)裝置，其中電子換向的電動(dòng)機(jī)設(shè)置有傳 感器，用于檢測轉(zhuǎn)子的位置和/或轉(zhuǎn)速，該傳感器與用于分^f傳感器所傳 輸?shù)膫鞲衅餍盘柕目刂蒲b置的微電腦共同作用。為了驅(qū)動(dòng)電子換向電動(dòng) 機(jī)，通過電子控制裝置將激勵(lì)電壓施加到電子換向電動(dòng)機(jī)上，為了調(diào)整電 子換向電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，該激勵(lì)電壓的頻率和/或脈寬是可變的。此外，驅(qū) 動(dòng)裝置還具有半導(dǎo)體輸出級，該半導(dǎo)體輸出級被連接在電子控制裝置和電 子換向電動(dòng)機(jī)之間，用于放大激勵(lì)電壓的信號。
電子換向電動(dòng)^目對于^換向電動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是,省去了為^換向 所需的磨耗*件，并且特別是無需電刷來換向，其中所述電刷強(qiáng)烈地受到磨 損，并且此外由于電刷火花而引起電磁干擾信號并由此不利地影響EMV 特性(EMV:電磁兼容性)。
電子換向電動(dòng)機(jī)具有轉(zhuǎn)子和定子，它們共同作用以電驅(qū)動(dòng)電子換向電 動(dòng)機(jī)。為了該目的，在定子中設(shè)置了電線圉，電流流過這些線圍并由此產(chǎn) 生電磁場，該電磁場于是同轉(zhuǎn)子共同作用，使得定子旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。為了引起 定子的電線團(tuán)中的電流流動(dòng)，通過電子控制裝置將時(shí)間上變化的激勵(lì)電壓 施加到電子換向電動(dòng)機(jī)上。
為了驅(qū)動(dòng)電子換向電動(dòng)機(jī)，傳統(tǒng)上選擇具有矩形信號形狀的激勵(lì)電 壓，因?yàn)橛纱丝梢詫?shí)現(xiàn)具有半導(dǎo)體輸出級的驅(qū)動(dòng)裝置的最大功率產(chǎn)出，并 且矩形的信號形狀可以通過簡單地切換激勵(lì)電壓來引起。然而，這種矩形 的信號形狀的缺點(diǎn)是，會增大驅(qū)動(dòng)裝置的聲響和驅(qū)動(dòng)裝置的電磁輻射。如 果與此相對選擇激勵(lì)電壓的正弦形信號，則雖然改進(jìn)了驅(qū)動(dòng)裝置的聲學(xué)特 性，但是明顯使驅(qū)動(dòng)裝置的功率產(chǎn)出變差。
本發(fā)明的任務(wù)是，提供一種驅(qū)動(dòng)裝置和用于^^作驅(qū)動(dòng)裝置的方法，借助該驅(qū)動(dòng)裝置和方法，在驅(qū)動(dòng)裝置的聲學(xué)特性、電磁輻射、發(fā)熱和功率產(chǎn) 出方面改進(jìn)了驅(qū)動(dòng)裝置的工作特性。
根據(jù)本發(fā)明，該任務(wù)通過具有權(quán)利要求1所述的特征的主題來解決。
根據(jù)本發(fā)明，在此設(shè)計(jì)了，在一種用于調(diào)節(jié)車輛的車輛部件的調(diào)節(jié)裝 置的、具有電子換向電動(dòng)機(jī)和電子控制裝置(該電子控制裝置借助激勵(lì)電
壓激勵(lì)電子換向電動(dòng)機(jī))的驅(qū)動(dòng)裝置中，該電子控制裝置具有以下裝置 借助這些裝置可以根據(jù)至少一個(gè)工作參數(shù)來適配激勵(lì)電壓的信號形狀，用 于優(yōu)化驅(qū)動(dòng)裝置的功率產(chǎn)出、聲學(xué)特性、電磁輻射和/或發(fā)熱。
本發(fā)明基于的認(rèn)識是，驅(qū)動(dòng)裝置的工作特性通過激勵(lì)驅(qū)動(dòng)裝置的電子 換向電動(dòng)機(jī)的激勵(lì)電壓的信號形狀來確定。在此，不同的信號形狀對于關(guān) 于不同標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)化的工作特性可以是最優(yōu)的。特別地，有如下信號形狀，借 助它們可以優(yōu)化
-聲學(xué)特性，即主要是驅(qū)動(dòng)裝置在工作中的音量，
-功率產(chǎn)出，對應(yīng)于驅(qū)動(dòng)裝置的電能轉(zhuǎn)化為^功的效率，
一電磁輻射，其主要通過電子換向電動(dòng)機(jī)所發(fā)射的電磁干擾信號而確定， 和/或
-驅(qū)動(dòng)裝置的發(fā)熱，主要通過激勵(lì)電子換向電動(dòng)機(jī)的半導(dǎo)體部件的發(fā)熱和 電動(dòng)機(jī)本身的發(fā)熱而確定。
在此，本發(fā)明的基本思想是，分別適配激勵(lì)電壓的信號形狀，使得驅(qū) 動(dòng)裝置的工作特性根據(jù)工作^關(guān)于優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)，特別是關(guān)于驅(qū)動(dòng)裝置的聲 學(xué)特性、功率產(chǎn)出、電磁輻射和/或發(fā)熱而被優(yōu)化。由此，工作參數(shù)用作 輸入量，它們描述了驅(qū)動(dòng)裝置、車輛和/或環(huán)境的狀態(tài)，并且借助它們選 出激勵(lì)電壓的信號形狀，用于優(yōu)化驅(qū)動(dòng)裝置的功率產(chǎn)出、聲學(xué)特性、電磁 輻射和/或發(fā)熱。這里，信號形狀應(yīng)當(dāng)理解為激勵(lì)電壓的信號的lJ^形狀， 信號形狀例如可以是正弦形、矩形、三角形，或者以任意其他方式成形。
用作輸入量來確定務(wù)使用的信號形狀的工作^t在此特別可以是
—由電子換向電動(dòng)機(jī)接收的電流，
-由電子換向電動(dòng)機(jī)接收的功率，
-驅(qū)動(dòng)裝置動(dòng)作的次數(shù)，
一驅(qū)動(dòng)裝置的動(dòng)作特性，例如調(diào)節(jié)裝置的笨重性或者輕l更性，
—驅(qū)動(dòng)裝置的調(diào)節(jié)速度，即要調(diào)節(jié)的車輛部件被驅(qū)動(dòng)裝置移動(dòng)的速度， —通過驅(qū)動(dòng)裝置要調(diào)節(jié)的車輛部件的位置， -外部溫度，即環(huán)境的溫度，
—驅(qū)動(dòng)裝置的電磁輻射，特別是通過電子換向電動(dòng)機(jī)的電磁干擾信號的發(fā)
射，該電磁干擾信號的發(fā)射主要確定了驅(qū)動(dòng)裝置的EMV特性，
—驅(qū)動(dòng)裝置的工作溫度，特別是電子控制裝置的半導(dǎo)體器件的溫度以及電 子換向電動(dòng)機(jī)的溫度，
-驅(qū)動(dòng)裝置的音量，特別是通過電子換向電動(dòng)機(jī)所產(chǎn)生的噪音水平，
-車輛的供電系統(tǒng)的車栽電壓，例如車輛的可*使用的電池電壓，
-車輛的移動(dòng)狀態(tài)，例如車輛靜止或者行駛的信息，和/或
-車輛的行駛速度。
隨后，根據(jù)工作^lt選出用于操作驅(qū)動(dòng)裝置的最優(yōu)信號形狀。例如， 在提高驅(qū)動(dòng)裝置在工作中的音量情況下，可以適配激勵(lì)電壓的信號形狀， 使得減小音量，于是改善了驅(qū)動(dòng)裝置的聲學(xué)特性。在另一情況中，在提高
驅(qū)動(dòng)裝置的半導(dǎo)體器件的工作溫度的情況下，可以選#^:勵(lì)電壓的信號形 狀，使得改善驅(qū)動(dòng)裝置的功率產(chǎn)出，由此降低半導(dǎo)體器件的溫度，并且減 少驅(qū)動(dòng)裝置的發(fā)熱。在又一種情況中，為了發(fā)射最少的電磁干擾信號可以 選擇最佳的信號形狀。在又另一種情況中，在驅(qū)動(dòng)裝置和/或要調(diào)節(jié)的車 輛部件笨重的情況下，優(yōu)化功率產(chǎn)出，并且由此通過驅(qū)動(dòng)裝置使提^H吏用 的扭矩最大化。
有利的是，電子控制裝置和至少一個(gè)傳感器共同作用，該傳感器用于
檢測一個(gè)或者更多個(gè)工作^。例如，可以設(shè)置傳感器;iM^測電子換向電
動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。另外的傳感器例如可以用于確定要通過驅(qū)動(dòng)裝置調(diào)節(jié)的車輛 部件的位置，用于測量外部溫度，用于測量電子換向電動(dòng)機(jī)的電磁輻射， 和/或用于測量驅(qū)動(dòng)裝置的工作溫度，特別是在驅(qū)動(dòng)裝置中所使用的半導(dǎo) 體器件以及電動(dòng)機(jī)的工作溫度。
根據(jù)本發(fā)明，根據(jù)工作^lt來適配用于激勵(lì)電子換向電動(dòng)機(jī)的激勵(lì)電 壓的信號形狀。在此，信號形狀可以被自由合成，用于優(yōu)化驅(qū)動(dòng)裝置的功 率產(chǎn)出、聲學(xué)特性、電磁輻射和/或發(fā)熱。例如，信號形狀可以是矩形的 或者正弦形的，但是也可以具有任意其他形狀。控制裝置隨后分別確定信 號形狀，使得工作特性關(guān)于驅(qū)動(dòng)裝置的功率產(chǎn)出、聲學(xué)特性、電磁輻射和
/或發(fā)熱被優(yōu)化。在此，信號形狀特別是也可以具有如下形狀使得信號 形狀關(guān)于優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)的組合是最佳的。于是，信號形狀表示一種折衷，驅(qū)動(dòng) 裝置的工作特性以該折衷關(guān)于優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)的組合，即例如關(guān)于功率產(chǎn)出和聲 學(xué)特性的組合而被優(yōu)化。通常，矩形的信號形狀引起功率產(chǎn)出的優(yōu)化，而 正弦形的信號形狀能夠?qū)崿F(xiàn)降低驅(qū)動(dòng)裝置在工作中的音量。任意其他信號 形狀也是可能的，借助這些信號形狀可以分別優(yōu)化不同的工作狀態(tài)，或者 可以實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)裝置的最佳的整體工作特性。
優(yōu)選的是，為了確定最優(yōu)的信號形狀，驅(qū)動(dòng)裝置的電子控制裝置具有 微電腦，該微電腦根據(jù)工作;^t從多個(gè)預(yù)先給定的并且存儲在電子控制單 元的存儲介質(zhì)中的信號形狀中選出激勵(lì)電壓的信號形狀。在此，在存儲介 質(zhì)中存儲了不同的信號形狀，這些信號形狀分別與工作狀態(tài)關(guān)聯(lián)。這樣， 在存儲介質(zhì)中例如可以存儲如下的信號形狀借助這些信號形狀可以使功 率產(chǎn)出最大化、優(yōu)化聲學(xué)特性、使電磁輻射最小化、和/或限制驅(qū)動(dòng)裝置 的發(fā)熱。于是，在存儲介質(zhì)中例如可以存儲引起最優(yōu)的功率產(chǎn)出的信號形 狀。又一種信號形狀可以對于驅(qū)動(dòng)裝置的盡可能安靜的工作特性是最優(yōu) 的，即具有減小的音量的改進(jìn)的聲學(xué)特性.第三信號形狀可以存在于存儲 介質(zhì)中，該信號形狀減小電磁輻射，并且可以存在另外的信號形狀，借助 這些信號形狀在其他標(biāo)準(zhǔn)方面優(yōu)化了工作特性。不同的信號形狀在此可以 被事先確定，并且存儲在存儲介質(zhì)中，以便隨后在驅(qū)動(dòng)裝置工作中通過電 子控制裝置的微電腦被選出。
有利的是，信號形狀在驅(qū)動(dòng)裝置的工作期間被改變和調(diào)節(jié)，即^^據(jù)驅(qū) 動(dòng)裝置的工作特性而被改變，以便在考慮到工作參數(shù)的情況下實(shí)時(shí)地適配 工作特性，并且實(shí)現(xiàn)關(guān)于驅(qū)動(dòng)裝置的功率產(chǎn)出、聲學(xué)特性、電磁輻射和/ 或發(fā)熱優(yōu)化過的工作特性。
該任務(wù)此外通過具有權(quán)利要求7所述特征的方法來解決。
在此，才艮據(jù)本發(fā)明設(shè)計(jì)了，在一種用于對車輛的調(diào)節(jié)裝置的、具有電
向電動(dòng)機(jī))的驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行操作的方法中，為了優(yōu)化驅(qū)動(dòng)裝置的功率產(chǎn)出、 聲學(xué)特性、電磁輻射和/或發(fā)熱而根據(jù)至少一個(gè)工作^來適配激勵(lì)電壓 的信號形狀。
根據(jù)本發(fā)明的方法由此能夠?qū)崿F(xiàn)根據(jù)工作M可變地適配激勵(lì)電壓， 以葉更優(yōu)化驅(qū)動(dòng)裝置的工作特性。
在此優(yōu)選的是，根據(jù)工作;|*從多個(gè)預(yù)先給定的信號形狀中選出激勵(lì) 電壓的信號形狀，其中信號形狀事先被存儲在驅(qū)動(dòng)裝置的電子控制裝置的 存儲介質(zhì)中，并且可以通過電子控制裝置的微電腦被選出。
有利的是，隨后在驅(qū)動(dòng)裝置的正常工作中(其中僅進(jìn)行較少次數(shù)的驅(qū) 動(dòng)裝置的動(dòng)作)，如下選#^信號形狀使得驅(qū)動(dòng)裝置的聲學(xué)特性，即特別 是驅(qū)動(dòng)裝置在工作中的音量，以及驅(qū)動(dòng)裝置的電磁輻射被優(yōu)化。在正常工 作中(其中并不期望驅(qū)動(dòng)裝置過熱、特別是驅(qū)動(dòng)裝置的電動(dòng)機(jī)和半導(dǎo)體器
件過熱)，由此保證了在其他部件小的電磁干擾的情況下對于車輛乘^:舒
適的、安靜的工作特性。
與正常工作相對，在負(fù)載工作中，即在驅(qū)動(dòng)裝置頻繁動(dòng)作時(shí)，或者在 驅(qū)動(dòng)裝置笨重時(shí)，選^^信號形狀，使得防止驅(qū)動(dòng)裝置的工作M,即特別 是驅(qū)動(dòng)裝置的半導(dǎo)體器件的溫度以及電子換向電動(dòng)機(jī)的溫度受到限制。在 負(fù)載工作中，在臨近過熱的情況下可以適配信號形狀，使得功率產(chǎn)出被優(yōu) 化，由此需要更小的功率用于^Mt驅(qū)動(dòng)裝置，并且由此對抗了過熱。
在又一種前提條件下，例如在通過車輛的供電系統(tǒng)只提供小的車載電 壓的情況下，可以優(yōu)化驅(qū)動(dòng)裝置的功率產(chǎn)出，并且由此減小驅(qū)動(dòng)裝置的能 量消耗。其他的、其中功率產(chǎn)出的優(yōu)化為有利的情形是驅(qū)動(dòng)裝置的如下工 作狀態(tài)其中例如由于要調(diào)節(jié)的車輛部件的位置或者負(fù)載而存在調(diào)節(jié)裝置 的笨重性。在此，提高的功率產(chǎn)出與通過驅(qū)動(dòng)裝置提供的、用于調(diào)節(jié)調(diào)節(jié) 裝置的車輛部件的力的增加是等同的。
為了優(yōu)化驅(qū)動(dòng)裝置的聲學(xué)特性，針對激勵(lì)電壓特別是可以使用近似正 弦形的信號形狀，借助該信號形狀實(shí)現(xiàn)了電子換向電動(dòng)機(jī)的安M行的特 性。此外，可以進(jìn)行近似正弦形的信號形狀的適配，以便將電磁干擾信號 的發(fā)射最小化。
為了優(yōu)化功率產(chǎn)出，特別是可以選擇近似矩形的信號形狀。
在本方法的一種有利的變形方案中，根據(jù)工作^lt來確定在驅(qū)動(dòng)裝置 工作期間激勵(lì)電壓的信號形狀，使得驅(qū)動(dòng)裝置的功率產(chǎn)出、聲學(xué)特性、電 磁輻射和/或發(fā)熱被優(yōu)化。所確定的信號形狀隨后被存儲在存儲介質(zhì)中， 并且以后能夠在類似的工作狀態(tài)中被從存儲介質(zhì)中調(diào)用，并且被用作激勵(lì) 電壓的信號形狀。由此，驅(qū)動(dòng)裝置能夠在驅(qū)動(dòng)裝置工作期間學(xué)習(xí)新的信號 形狀，借助這些新的信號形狀對通過工作參數(shù)所描述的工作狀態(tài)作出反 應(yīng)。例如，在此可以針對其中預(yù)期有驅(qū)動(dòng)裝置過熱的工作狀態(tài)存儲工作參
數(shù)的相關(guān)組合，以便在將來出現(xiàn)工作M的這種組合的情況下能夠立刻通 過調(diào)用所存儲的信號形狀對臨近的過熱作出反應(yīng)。通過這種方式，可以將 用于確定信號形狀的開銷最小化，其方式是僅僅確定和存儲信號形狀一 次，使得它們可供將來的工作使用。由此，信號形狀的重復(fù)優(yōu)化是不必要 的。
在此可能的是，根據(jù)在工作期間的工作^借助迭代的優(yōu)化算法來優(yōu) 化信號形狀，以便實(shí)現(xiàn)針對關(guān)于功率產(chǎn)出、聲學(xué)特性、電磁輻射和/或發(fā) 熱而祐^優(yōu)化的工作狀態(tài)的最優(yōu)信號形狀。這樣確定的、對于該工作狀態(tài)最 優(yōu)的信號形狀l^被存儲，并且由此在工作期間可供調(diào)用。
在一種變形方案中，在驅(qū)動(dòng)裝置工作期間，要通過驅(qū)動(dòng)裝置調(diào)節(jié)的車 輛部件的移動(dòng)過程被學(xué)習(xí)，并且根據(jù)工作^t而被存儲。例如，可以借助 通過傳感器檢測到的工作^推斷出車輛部件的位置和調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)，并且由 此檢測車輛部件在調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)期間的可能的笨重性。根據(jù)工作^lt，例如根 據(jù)調(diào)節(jié)位置，于是可以存儲和保存調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)和要使用的信號形狀，使得在 接下來的調(diào)節(jié)過程中，在檢測到類似的工作^故時(shí)可以直接調(diào)用關(guān)聯(lián)的最 優(yōu)信號形狀。
本發(fā)明的基本思想務(wù)睹助在以下附圖中所示的實(shí)施例來進(jìn)一步闡述。
其中


圖1示出了帶有電子換向電動(dòng)機(jī)和電子控制裝置的驅(qū)動(dòng)裝置的示意
圖2示出了激勵(lì)電壓的矩形信號形狀的視圖3示出了激勵(lì)電壓的近似正弦形信號形狀的視圖4示出了針對工作狀態(tài)被優(yōu)化后的信號形狀的視圖。
圖l示出了用于調(diào)節(jié)裝置的驅(qū)動(dòng)裝置的示意圖，該調(diào)節(jié)裝置可以有利 地用于調(diào)節(jié)車輛的車輛部件。驅(qū)動(dòng)裝置具有電子換向電動(dòng)機(jī)1和電子控制 裝置2，該電子控制裝置通過微電腦21、存儲介質(zhì)22和半導(dǎo)體輸出級23 形成。電子控制裝置2用于激勵(lì)電子換向電動(dòng)機(jī)1，其中電子控制裝置2 的微電腦21生成激勵(lì)電壓U，該激勵(lì)電壓通過半導(dǎo)體輸出級23放大，并 且被引導(dǎo)至電子換向電動(dòng)機(jī)1。電子換向電動(dòng)機(jī)1作用到運(yùn)動(dòng)的車輛部件 上，例如作用到車門的車窗上或者作用到可開式車頂上，用于激勵(lì)調(diào)節(jié)運(yùn) 動(dòng)。借助激勵(lì)電壓U，在此通過電子控制裝置2激勵(lì)和驅(qū)動(dòng)電子換向電動(dòng) 機(jī)l,其方式是，激勵(lì)電壓在電子換向電動(dòng)機(jī)l的定子上的電線圍中產(chǎn)生
電流流動(dòng)，并且由此所述電線圏引起電磁場，該電磁場與電子換向電動(dòng)機(jī) l的轉(zhuǎn)子共同作用，并使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
電子換向電動(dòng)機(jī)1的工作特性主要與激勵(lì)電壓u及其信號形狀相關(guān)。 傳統(tǒng)上，針對激勵(lì)電壓u選擇矩形的信號形狀，該信號形狀由此對應(yīng)于 切換功能(Schaltungsfunction)，并且可以相應(yīng)簡單地實(shí)現(xiàn)。這種矩形的 信號形狀在半導(dǎo)體輸出級23的功率產(chǎn)出方面及其半導(dǎo)體器件方面是有利 的，其中這些半導(dǎo)體器件放大通過微電腦21提供的信號，并且將激勵(lì)電 壓U提供給電子換向電動(dòng)機(jī)1使用。然而，這種矩形的信號形狀在電子 換向電動(dòng)機(jī)1在工作中的聲學(xué)特性方面是不利的。為了實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)裝置的盡 可能安#^行的、關(guān)于聲學(xué)特性被優(yōu)化的工作特性，在理想情況下被提供 給電子換向電動(dòng)機(jī)1使用的激勵(lì)電壓U應(yīng)當(dāng)是正弦形的。然而，正弦形 的激勵(lì)電壓U對于半導(dǎo)體輸出級23的功率產(chǎn)出又是不利的，并且由此引 起在驅(qū)動(dòng)裝置工作中半導(dǎo)體輸出級23的發(fā)熱增大。
本發(fā)明的基本思想是，根據(jù)工作參數(shù)來選出激勵(lì)電壓的信號形狀，并 且為了優(yōu)化驅(qū)動(dòng)裝置的功率產(chǎn)出、聲學(xué)特性、電磁輻射和/或發(fā)熱分別使 信號形狀適配，4吏得實(shí)現(xiàn)優(yōu)化后的工作特性。為了該目的，根據(jù)圖l的驅(qū) 動(dòng)裝置具有存儲介質(zhì)22和多個(gè)傳感器31 — 34，它們分別與電子控制裝置 2的微電腦21共同作用。通過傳感器31 — 34所檢測的測量信號是工作參 數(shù)41-44，它們被提供給微電腦21使用，并且微電腦21梠^據(jù)這些測量 信號選出針對工作M 41-44的相應(yīng)組合最優(yōu)的激勵(lì)電壓U的信號形 狀。傳感器在此例如可以通過以下傳感器來構(gòu)建
一溫度傳感器31，用于檢測半導(dǎo)體輸出級23及其半導(dǎo)體器件的溫度，
-轉(zhuǎn)速傳感器32，用于檢測電子換向電動(dòng)機(jī)l的轉(zhuǎn)速，
-位置傳感器33，用于檢測通過電子換向電動(dòng)機(jī)1驅(qū)動(dòng)的車輛部件的位 置，以及
-傳感器34，用于檢測電磁輻射，即電子換向電動(dòng)機(jī)1所發(fā)射的干擾信 號。其他的工作^IU5-48可以被提供給微電腦21，屬于這些工作^ 的例如可以有
-環(huán)境的溫度，其通過外部傳感器測量， -驅(qū)動(dòng)裝置的音量，其通過麥克風(fēng)測量， -車輛的供電系統(tǒng)的車載電壓， -車輛的移動(dòng)狀態(tài)，和/或
-車輛的行駛速度。此外，微電腦21可以檢測通過電子換向電動(dòng)機(jī)1接
作為工作^^t49、 50。
為了確定激勵(lì)電壓U及其信號形狀，微電腦21檢測工作>|*41 — 50， 并且根據(jù)工作^IU1-50選出激勵(lì)電壓U的最優(yōu)信號形狀。在此，為了 確定最優(yōu)的信號形狀，驅(qū)動(dòng)裝置可以將多個(gè)工作參數(shù)41-50 —同考慮在 內(nèi)。然而也可能的是，信號形狀僅僅根據(jù)單個(gè)的或者少數(shù)幾個(gè)工作#^而 選出。例如可能的是，僅僅檢測半導(dǎo)體輸出級23的溫度，并且根據(jù)半導(dǎo) 體輸出級23的發(fā)熱而適配激勵(lì)電壓U的信號形狀，使得對抗過度的發(fā)熱。
在此，能夠以不同的方式來確定激勵(lì)電壓的信號形狀。 一方面，可以 將多個(gè)事先確定的信號形狀存儲在存儲介質(zhì)22中，微電腦21針對工作參 數(shù)41 - 50的確定的組合而從所述信號形狀中分別選出最優(yōu)的信號形狀。 例如，微電腦21可以根據(jù)通過傳感器31所檢測的半導(dǎo)體輸出級23的溫 度以及其半導(dǎo)體器件而確定在驅(qū)動(dòng)裝置的工作中半導(dǎo)體輸出級23的發(fā) 熱。根據(jù)該信息，微電腦21 ^AM5"儲在存儲介質(zhì)22中的多種不同的信 號形狀中選出如下信號形狀借助該信號形狀可以實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體輸出級23 中的增大的功率產(chǎn)出，使得可以減小為了操作電子換向電動(dòng)機(jī)1而可^H吏 用的功率。通過這種方式，！^可能的是，減小引起半導(dǎo)體輸出級23的 發(fā)熱的損耗功率，并且由此對抗半導(dǎo)體輸出級23的過熱以及由此導(dǎo)致驅(qū) 動(dòng)裝置的過熱。
在另一種工作狀態(tài)中，微電腦21例如可以檢測到電子換向電動(dòng)機(jī)1 的音量變大，并且同時(shí)更多的電磁干擾信號通過電子換向電動(dòng)機(jī)1而^JL 射。為了與此對抗，微電腦21 NL^從多個(gè)存儲在存儲介質(zhì)22中的信號形 狀中選出如下信號形狀借助該信號形狀可以實(shí)現(xiàn)電子換向電動(dòng)機(jī)l的音 量的優(yōu)化以及電磁輻射的優(yōu)化。其他的工作M，例如環(huán)境溫度、車輛的 移動(dòng)狀態(tài)以及行駛iOL，在此可以被考慮并且被包含在最優(yōu)信號形狀的選 擇中。
也可能的是，在工作期間的最優(yōu)信號形狀借助優(yōu)化算法而確定。微電 腦21在這種情況下檢測要優(yōu)化的工作^lt 41-50，例如半導(dǎo)體輸出級23 的溫度和/或驅(qū)動(dòng)裝置的音量，并且迭代地適配激勵(lì)電壓U的信號形狀， 直到工作參數(shù)41 -50 (在這種情況下為半導(dǎo)體輸出級23的溫度和驅(qū)動(dòng)裝 置的音量)達(dá)到可接受的值。通過這種方式，通過微電腦21學(xué)習(xí)信號形
狀是可能的。借助優(yōu)化算法所確定的信號形狀l^被存儲在存儲介質(zhì)22 中，并且由此可供將來^f吏用。如果在以后的驅(qū)動(dòng)裝置的工作中出現(xiàn)類似的 工作參數(shù)41 一 50的組合，則根據(jù)工作^41 — 50的相應(yīng)組合調(diào)用存儲的 信號形狀，并且用于優(yōu)化驅(qū)動(dòng)裝置的工作特性。通過在存儲介質(zhì)22中存 儲所確定的信號形狀，于是在以后的工作中重新確定最優(yōu)的信號形狀成為 多余。這能夠?qū)崿F(xiàn)顯著地減小計(jì)算量以及在工作中的開銷，并且保證了在 檢測到工作^lt 41 — 50的組合的情況下，可以立即和實(shí)時(shí)地提供最優(yōu)的 信號形狀。
也可能的是，電子控制裝置在重復(fù)的工作中學(xué)習(xí)移動(dòng)過程，并且根據(jù) 工作參數(shù)41 - 50存儲移動(dòng)過程。例如，可以借助通過傳感器32、 33所檢 測的、說明電子換向電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速(該轉(zhuǎn)速與要調(diào)節(jié)的車輛部件的調(diào)節(jié)速 度相關(guān))和車輛部件的位置的工作;|*42、 43而推斷出車輛部件的調(diào)節(jié) 運(yùn)動(dòng)。通過這種方式，可以檢測車輛部件在調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)期間的可能的笨重性， 并且根據(jù)工作M (例如調(diào)節(jié)位置)而被存儲。如果車輛部件在新的調(diào)節(jié) 過程中位于一調(diào)節(jié)位置，其中在該調(diào)節(jié)位置中在以前的調(diào)節(jié)過程中已經(jīng)檢
測過笨重性，則可以自動(dòng)地根據(jù)調(diào)節(jié)位置適配激勵(lì)電壓U的信號形狀， 使得通過驅(qū)動(dòng)裝置提供的扭矩最大化，其方式是，驅(qū)動(dòng)裝置的功率產(chǎn)出被 優(yōu)化，并且由此通過提供提高后的調(diào)節(jié)力而對抗笨重性。通過這種方式， 可以自動(dòng)地和提早地對于車輛部件的調(diào)節(jié)過程中可能出現(xiàn)的笨重性作出 反應(yīng)。
原則上，在沒有存儲介質(zhì)22的情況下實(shí)施電子控制裝置2也是可能 的，該電子控制裝置)^根據(jù)工作^lt 41 一50分別迭代地確定最優(yōu)的信 號形狀，而不使用事先存儲的信號形狀。
圖2至4示出了關(guān)于時(shí)間t的激勵(lì)電壓U的不同信號形狀，這些信號 形狀分別對于實(shí)現(xiàn)確定的工作特性是最優(yōu)的，并且可以被考慮用于優(yōu)化驅(qū) 動(dòng)裝置的功率產(chǎn)出、聲學(xué)特性、電磁輻射和/或發(fā)熱。圖2至4在此詳細(xì) 示出了激勵(lì)電壓U的矩形信號形狀100 (圖2)，近似正弦形的信號形狀 200 (圖3)以及既非矩形亦非正弦形的優(yōu)化過的信號形狀300 (圖4)。
#^據(jù)圖2的矩形信號形狀I(lǐng)OO在此通常對于以增大的功率產(chǎn)出的工作 是最優(yōu)的，并且可以被用于在相同的驅(qū)動(dòng)功率的情況下實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體輸出級 23中的損耗功率減小，或者在提高的功率情況下提供調(diào)節(jié)裝置的增大的 調(diào)節(jié)力。
根據(jù)圖3的正弦形信號形狀200通常對于電子換向電動(dòng)機(jī)1的安靜運(yùn)
行的工作特性是最優(yōu)的，因?yàn)樵撔盘栃螤钜詭缀趵硐氲姆绞侥７聦τ诓僮?電子換向電動(dòng)機(jī)l所需的正弦形電磁交變場，并且由此產(chǎn)生對于電子換向
電動(dòng)機(jī)1的安靜驅(qū)動(dòng)最優(yōu)的交變場。而根據(jù)圖3的正弦形信號形狀導(dǎo)致半 導(dǎo)體輸出級23的劣化的功率產(chǎn)出，并且由此導(dǎo)致半導(dǎo)體輸出級23的增大 的損耗功率，該損耗功率被轉(zhuǎn)化為熱，并且由此導(dǎo)致半導(dǎo)體輸出級23的 發(fā)熱。
根據(jù)圖4的信號形狀300既非正弦形亦非矩形，并且例如4戈表一種信 號形狀，其中減少了電磁輻射，即減少了通過電子換向電動(dòng)機(jī)l的電磁干 擾信號的生成，或者得到了最優(yōu)的整體工作特性，即關(guān)于多個(gè)優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)(例 如功率產(chǎn)出和電磁輻射)同時(shí)被優(yōu)化的工作特性。
本發(fā)明的使用并非局限于上述的實(shí)施例。例如，完全不同性質(zhì)的工作 參數(shù)可以被使用，并且被一同包括到信號形狀的確定中。此外，信號形狀 的優(yōu)化可以得到完全不同性質(zhì)的、以任意方式成形的信號形狀，這些信號 形狀是關(guān)于一個(gè)或者更多個(gè)工作^:被優(yōu)化的信號形狀。
參考標(biāo)號表
1電子換向電動(dòng)機(jī)
2電子控制裝置
21微電腦
22存儲介質(zhì)
23半導(dǎo)體輸出級
31-34傳感器
41-50工作錄
100， 200， 300信號形狀
t時(shí)間
U激勵(lì)電壓
權(quán)利要求
1. 一種用于調(diào)節(jié)裝置的驅(qū)動(dòng)裝置，所述調(diào)節(jié)裝置用于調(diào)節(jié)車輛的車輛部件，所述驅(qū)動(dòng)裝置具有電子換向電動(dòng)機(jī)和電子控制裝置，所述電子控制裝置借助激勵(lì)電壓激勵(lì)電子換向電動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述電子控制裝置(2)具有以下裝置(21，22，23):借助這些裝置能夠根據(jù)至少一個(gè)工作參數(shù)(41-50)來適配激勵(lì)電壓(U)的信號形狀(100，200，300)，用于優(yōu)化驅(qū)動(dòng)裝置(1，2)的功率產(chǎn)出、聲學(xué)特性、電磁輻射和/或發(fā)熱。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述至少一個(gè)工 作參數(shù)(41-50)通過以下參數(shù)來形成通過電子換向電動(dòng)機(jī)(1)接收 的電流，通過電子換向電動(dòng)機(jī)(1)接收的功率，驅(qū)動(dòng)裝置(1， 2)動(dòng)作 的次數(shù)，驅(qū)動(dòng)裝置(1， 2)的動(dòng)作特性，驅(qū)動(dòng)裝置(1， 2)的調(diào)節(jié)速度， 通過驅(qū)動(dòng)裝置(l， 2)要調(diào)節(jié)的車輛部件的位置，外部溫度，驅(qū)動(dòng)裝置(l， 2)的電磁輻射，驅(qū)動(dòng)裝置(1， 2)的工作溫度，驅(qū)動(dòng)裝置(1， 2)的音 量，車輛的供電系統(tǒng)的車栽電壓，車輛的移動(dòng)狀態(tài)，和/或車輛的行駛速 度。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述電子控 制裝置(2)與用于檢測所述至少一個(gè)工作^ (41-50)的至少一個(gè)傳 感器(31-34)共同作用。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中至少一項(xiàng)所述的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于， 激勵(lì)電壓(U)的信號形狀(100， 200， 300)能夠被自由合成，用于優(yōu) 化驅(qū)動(dòng)裝置的功率產(chǎn)出、聲學(xué)特性、電磁輻射和/或發(fā)熱。
5. 根據(jù)上述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所 述電子控制裝置(2)具有微電腦(21)，該微電腦根據(jù)所述至少一個(gè)工作 參數(shù)(41-50)從多個(gè)預(yù)先給定的并且存儲在電子控制單元(2)的存儲 介質(zhì)(22)中的信號形狀(100， 200， 300)中選出激勵(lì)電壓(U)的信 號形狀(100， 200， 300)。
6. 根據(jù)上述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所 述電子控制裝置(2, 21， 22, 23)在驅(qū)動(dòng)裝置(1， 2)的工作期間^L據(jù) 所述至少一個(gè)工作M (41-50)來改變和調(diào)節(jié)激勵(lì)電壓(U)的信號形 狀(100， 200， 300),以優(yōu)化驅(qū)動(dòng)裝置(1， 2)的功率產(chǎn)出、聲學(xué)特性、 電磁輻射和/或發(fā)熱。
7. —種用于IMt車輛的調(diào)節(jié)裝置的驅(qū)動(dòng)裝置的方法，所述驅(qū)動(dòng)裝置具有電子換向電動(dòng)機(jī)和電子控制裝置，所述電子控制裝置借助激勵(lì)電壓激 勵(lì)電子換向電動(dòng)機(jī)，其特征在于，激勵(lì)電壓(U)的信號形狀(100， 200， 300)根據(jù)至少一個(gè)工作參 數(shù)(41-50)來適配，用于優(yōu)化驅(qū)動(dòng)裝置(l， 2)的功率產(chǎn)出、聲學(xué)特性、 電磁輻射和/或發(fā)熱。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述激勵(lì)電壓(U) 的信號形狀(100， 200， 300)根據(jù)所述至少一個(gè)工作M (41-50)從 多個(gè)預(yù)先給定的信號形狀(100， 200， 300)中選出。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的方法，其特征在于，在正常工作中， 當(dāng)驅(qū)動(dòng)裝置(l， 2)的動(dòng)作次lt較少時(shí)，以如下方式選《*信號形狀(100， 200， 300):使得驅(qū)動(dòng)裝置(1, 2)的聲學(xué)特性以及電磁輻射被優(yōu)化。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7至9中至少一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在負(fù) 栽工作中，當(dāng)驅(qū)動(dòng)裝置(1， 2 )頻繁動(dòng)作時(shí)，以如下方式選^r信號形狀(100， 200， 300):使得限制驅(qū)動(dòng)裝置(1， 2)的工作溫度。
11. 根據(jù)權(quán)利要求7至10中至少一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在 車輛的供電系統(tǒng)的小的車載電壓情況下，優(yōu)化所述驅(qū)動(dòng)裝置(l, 2)的功 率產(chǎn)出。
12. 根據(jù)權(quán)利要求7至11中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，為 了優(yōu)化聲學(xué)特性，針對激勵(lì)電壓(U)使用近似正弦形的信號形狀(200 )。
13. 根據(jù)權(quán)利要求7至11中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，為 了優(yōu)化驅(qū)動(dòng)裝置(1， 2)的功率產(chǎn)出，針對激勵(lì)電壓(U) 4吏用近似矩形 的信號形狀(100, 300)。
14. 根據(jù)權(quán)利要求7至13中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在 驅(qū)動(dòng)裝置(1, 2)的工作期間楛^據(jù)所述至少一個(gè)工作M (41-50)確定 激勵(lì)電壓(U)的信號形狀(100， 200， 300),用于優(yōu)化驅(qū)動(dòng)裝置(1， 2) 的功率產(chǎn)出、聲學(xué)特性、電磁輻射和/或發(fā)熱，并且在存儲介質(zhì)中存儲所 確定的信號形狀(IOO， 200， 300)。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述至少一個(gè) 工作^lt (41 - 50 )通過迭代的優(yōu)化確定激勵(lì)電壓(U)的信號形狀(100， 200， 300)。
16.根據(jù)權(quán)利要求7至15中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在 驅(qū)動(dòng)裝置(l, 2)的工作期間，學(xué)習(xí)要通過驅(qū)動(dòng)裝置(l， 2)調(diào)節(jié)的車輛 部件的移動(dòng)過程，并且根據(jù)所述至少一個(gè)工作^t (41 - 50 )存儲所述移 動(dòng)過程。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種調(diào)節(jié)裝置的驅(qū)動(dòng)裝置，該調(diào)節(jié)裝置用于調(diào)節(jié)車輛的車輛部件，所述驅(qū)動(dòng)裝置具有電子換向電動(dòng)機(jī)和電子控制裝置，所述電子控制裝置借助激勵(lì)電壓激勵(lì)電子換向電動(dòng)機(jī)。在此，所述驅(qū)動(dòng)裝置的特征在于，所述電子控制裝置(2)具有以下裝置(21，22，23)借助這些裝置能夠根據(jù)至少一個(gè)工作參數(shù)(41-50)適配激勵(lì)電壓(U)的信號形狀(100，200，300)，用于優(yōu)化驅(qū)動(dòng)裝置(1，2)的功率產(chǎn)出、聲學(xué)特性、電磁輻射和/或發(fā)熱。本發(fā)明還涉及一種用于操作車輛的調(diào)節(jié)裝置的驅(qū)動(dòng)裝置的方法。根據(jù)本發(fā)明，由此提供了驅(qū)動(dòng)裝置和用于操作驅(qū)動(dòng)裝置的方法，借助它們改進(jìn)了關(guān)于驅(qū)動(dòng)裝置的功率產(chǎn)出、聲學(xué)特性、電磁輻射和/或發(fā)熱的工作特性。
文檔編號H02P6/10GK101385229SQ200780005281
公開日2009年3月11日 申請日期2007年2月2日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月14日
發(fā)明者烏韋·克利佩特 申請人:布羅澤汽車部件制造科堡有限公司