CN106330006A - 驱动装置和用于运行驱动装置的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种驱动装置和用于运行驱动装置的方法。本发明基于带有至少一个控制单元（10）的驱动装置，该控制单元设置用于，利用由第一运行频率间隔形成的第一运行频率（fb1）来运行第一驱动单元（16）并且利用由至少部分地与第一运行频率间隔重叠的第二运行频率间隔形成的第二运行频率（fb2）来运行第二驱动单元（18）。所建议的是，将该控制单元（10）设置用于：在至少一个运行状态中，至少暂时地同时用不同的运行频率（fb1、fb2）来运行第一驱动单元（16）和第二驱动单元（18），并且在此，将第一运行频率（fb1）和/或第二运行频率（fb2）在相应的运行频率间隔内进行改变。

Description

驱动装置和用于运行驱动装置的方法
技术领域
本发明基于带有至少一个控制单元的驱动装置以及用于运行所述驱动装置的方法。
背景技术
已经已知驱动装置，其带有至少两个驱动单元以及控制单元，该控制单元设置用于，分别利用由运行频率间隔所形成的不同的和固定（fix）的运行频率来运行所述驱动单元。
发明内容
本发明基于带有至少一个控制单元的驱动装置，该控制单元设置用于，利用由第一运行频率间隔形成的第一运行频率来运行第一驱动单元并且利用由至少部分地与第一运行频率间隔重叠的第二运行频率间隔形成的第二运行频率来运行第二驱动单元。
所建议的是，将控制单元设置用于，在至少一个运行状态中至少暂时地同时用不同的运行频率来运行第一驱动单元和第二驱动单元，尤其用以减小EMV干扰场和/或平均的EMV辐射，尤其是EMV功率发射，在此，第一运行频率和/或第二运行频率尤其在确定的和/或能够确定的有利地等距的时间步中、在相应的运行频率间隔内、尤其在相应的运行频率间隔的最小的频率和最大的频率之间改变。“设置”应尤其理解为专门地编程、设计和/或配置。"将对象设置用于特定的功能"应该特别地理解为，对象在至少一个使用状态和/或运行状态中满足和/或实施这种特定的功能。在此，术语“EMV”尤其是指技术器件的电磁兼容性。此外，应将“驱动装置”理解为驱动系统以及有利地机动车驱动系统的尤其至少一部分、尤其子部件，尤其用于驱动冷却通风机、空调器和/或流体泵，例如冷却剂泵。尤其，驱动装置也能够包括整个驱动系统以及有利地包括整个机动车驱动系统。此外，驱动装置能够尤其包括至少第一驱动单元和/或第二驱动单元。此外能够考虑的是，驱动装置包括另外的驱动单元、例如至少三个、至少四个和/或至少五个驱动单元，其中，控制单元能够尤其设置用于：将所有的驱动单元至少暂时地同时用不同的运行频率进行运行，尤其是用于减少EMV干扰场和/或平均的EMV辐射、尤其是EMV功率放射，在此，在相应的运行频率间隔内改变相应的运行频率。
此外，应将“驱动单元”理解为尤其是有利地有节拍地运行的和/或能够有节拍地运行的单元，该单元尤其设置用于：借助能量变换将至少一个对象（有利地至少一个机械的单元）进行操控和/或有利地将至少一个力（尤其优选地是转矩）传输到所述对象上。在此，驱动单元能够尤其构造为任意的对本领域技术人员而言表现为有意义的、尤其被交变电流运行的、被交变电压运行的、被直流电流运行的和/或被直流电压运行的驱动单元，有利地作为马达、尤其优选地作为尤其受到电刷影响的和/或没有电刷的电动马达。优选地，驱动单元布置在机动车中并且尤其优选是冷却通风机的、空调器的和/或流体泵的、例如冷却剂泵的一部分。有利地，运行频率至少基本上对应尤其控制单元的有利地PWM控制信号的操控频率。应尤其将“运行频率至少基本上对应操控频率”理解为：运行频率以至多10%、有利地以至多5%并且尤其优选以至多2%偏离于操控频率。在此，运行频率间隔的下限和/或最小的频率有利地至少通过听阈来定义和/或预先设定并且尤其计为至少15 kHz并且尤其优选地计为至少16 kHz。此外，运行频率间隔的上限和/或最大频率尤其地至少通过驱动单元的尤其预先设定的和/或能够预先设定的开关损失极限值和/或功率损失极限值来定义和/或预先设定并且尤其计为最大30 kHz并且尤其优选地计为最大20 kHz。运行频率间隔、尤其至少第一运行频率间隔和第二运行频率间隔的重叠区域就此有利地计为至少0.1 kHz、优选地至少0.5 kHz并且尤其优选地至少1 kHz。
此外，应将“控制单元”尤其理解为带有至少一个控制电子装置的电的和/或电子的单元。应尤其将“控制电子装置”理解为带有计算单元且带有储存器单元以及带有储存在储存器单元中的尤其设置用于被计算单元实施的运行程序、控制程序和/或调节程序的单元。在此，控制单元尤其能够包括多个尤其彼此独立地构造的控制器和/或控制器件尤其是微控制器、尤其是至少两个、至少三个、至少四个和/或至少五个控制器和/或控制器件尤其是微控制器，它们有利地经过至少一个优选独立的信号线路和/或通信总线来通信并且尤其分别被设置用于运行驱动单元中的准确一个。但是有利地，控制单元具有准确一个控制器和/或准确一个控制器件、尤其是微控制器，它们/它尤其设置用于运行驱动单元、尤其是至少第一驱动单元和第二驱动单元。有利地，还将控制单元设置用于：规律地和/或周期地同步驱动单元的运行、尤其至少第一驱动单元和第二驱动单元的运行。通过这种构造方案，能够提供带有关于效率、尤其辐射效率、尤其EMV辐射效率和/或成本效率的改善的特性的驱动装置。在此，有利地在减少平均EMV辐射的同时，能够尤其避免EMV干扰场和/或峰值EMV辐射的叠加和/或相加，从而尤其能够遵循法定的极限值。此外，能够有利地省去尤其为了减少EMV辐射的结构改变和/或重新布线，从而能够有利地降低成本并且改善生产。
优选地将控制单元设置用于：在运行频率间隔、尤其至少第一运行频率间隔和第二运行频率间隔的重叠区域内，在运行状态中改变第一运行频率和/或第二运行频率。经此，能够尤其实现有利的运行。
如果将控制单元设置用于：在运行状态中将第一运行频率和/或第二运行频率单调地、有利地严格单调地、尤其优选地线性地、尤其上升地和/或下降地经过至少三个频率步并且有利地经过所有的相应的运行频率间隔进行改变，则能够尤其简化控制算法，从而能够有利地优化所述运行。
能够尤其在当控制单元被设置用于：在运行状态中在等距的频率步中改变第一运行频率和/或第二运行频率时实现尤其简单的操控。
在本发明的一个设计方案中建议的是，将控制单元设置用于，在运行状态中将第一运行频率和/或第二运行频率以相应的运行频率间隔的最小的频率、尤其前面已经提到的最小频率为出发点改变直到最大的频率、尤其前面已经提到的最大的频率，和/或以相应的运行频率间隔的最大的频率为出发点改变直至最小的频率。经此，能够尤其实现EMV干扰场和/或平均EMV辐射的尤其有效的减小。
在本发明的一个尤其优选的设计方案中建议的是，将控制单元设置用于，在运行状态中周期地继续进行第一驱动单元和/或第二驱动单元的操控和/或运行。就此而论，应将用语"周期地继续进行"尤其理解为：控制单元的操控信号具有周期和/或对应周期的函数和/或控制单元尤其设置用于：周期地改变操控信号和/或运行频率。有利地，就此将控制单元设置用于：如此地运行驱动单元、尤其至少第一驱动单元和/或第二驱动单元，使得第一运行频率和/或第二运行频率周期地尤其以最小的频率为出发点改变直到最大的频率和/或以最大的频率为出发点改变直到最小的频率。经此，能够尤其简化控制和/或改善功率效率。
此外建议的是，将控制单元设置用于，在运行状态中将第一驱动单元和第二驱动单元在每个时刻处和/或持久地同时利用不同的运行频率进行运行。经此，能够尤其实现驱动单元的保持相同的运行。
在本发明的一个优选的设计方案中建议的是，第一运行频率间隔与第二运行频率间隔相同。经此，能够尤其进一步改善功率效率、进一步降低平均EMV辐射和/或有效地减小开关损失。
尤其优选地将控制单元设置用于：在第一驱动单元的和第二驱动单元的同时运行中、尤其在运行状态中，把在第一运行频率和第二运行频率之间的频率间距至少基本上恒定地保持，就此而言应将用语“至少基本上恒定”尤其理解为：在运行频率之间的频率间隔以最大10%、尤其地最大5%并且尤其优选地最大2%波动。经此能够尤其进一步简化控制算法。
如果将控制单元设置用于：在第一驱动单元的和第二驱动单元的同时运行中、尤其在运行状态中，把在第一运行频率和第二运行频率之间的频率间距最大化，则能够尤其减小平均EMV辐射和/或有利地避免峰值EMV辐射的叠加。
此外，本发明基于用于运行驱动装置的方法，其中，利用由第一运行频率间隔形成的第一运行频率来运行第一驱动单元并且利用由至少部分地与第一运行频率间隔重叠的第二运行频率间隔形成的第二运行频率来运行第二驱动单元。
所建议的是，在至少一个运行状态中至少暂时地同时用不同的运行频率来运行第一驱动单元和第二驱动单元，尤其用以减小EMV干扰场和/或平均的EMV辐射，尤其是EMV功率发射，在此，第一运行频率和/或第二运行频率尤其在确定的和/或能够确定的有利地等距的时间步中、在相应的运行频率间隔内、尤其在相应的运行频率间隔的最小的频率和最大的频率之间改变。经此，能够尤其改善效率、尤其辐射效率、尤其EMV辐射效率和/或成本效率，并且尤其在减少平均EMV辐射的同时，避免EMV干扰场和/或峰值EMV辐射的叠加。
在此，驱动装置应不限于上述的用途和实施方式。所述驱动装置尤其能够为了满足这里所描述的工作方式而具有与单个的元件、构件和单元的这里所提到的数量不同的数量。
附图说明
下文的附图说明给出本发明的其他优点。附图还示出本发明的实施例。附图、说明书和权利要求包含大量的组合中的特征。本领域技术人员针对性地也单个地观察所述特征并且综合为有意义的另外的组合。
图示：
图1在示意性展示中示出了带有驱动装置的驱动系统，并且
图2示出了驱动装置的第一驱动单元的和第二驱动单元的运行信号。
具体实施方式
图1在示意性展示中示出了例如构造为机动车驱动系统的驱动系统19。在当前的情况中，将驱动系统19设置用于驱动冷却通风机。但是作为替代方案，所述驱动系统也能够构造为任意的其它的、对本领域技术人员而言表现为有意义的驱动系统、有利地为机动车驱动系统，例如作为驱动系统以用于对空调器和/或流体泵进行驱动。驱动系统包括驱动装置。
驱动装置具有第一驱动单元16。尤其为了设定和/或改变转速，能够有节拍地运行第一驱动单元16。第一驱动单元16构造为直流马达。第一驱动单元16构造为电动马达。第一驱动单元16就此构造为能够永磁地激励的电动马达。在当前的情况中，第一驱动单元16构造为受电刷影响的电动马达。第一驱动单元16在当前的情况中构造为冷却通风机马达。此外，驱动装置包括第二驱动单元18。第二驱动单元18至少基本上与第一驱动单元16相同地构造，尤其从制造公差来看和/或在制造工艺方面的可行方案的框架中是相同的。作为替代方案能够考虑的是，第一驱动单元和/或第二驱动单元构造为任意的其它的、对本领域技术人员而言表现为有意义的驱动单元、例如作为没有电刷的电动马达。此外，第一驱动单元和第二驱动单元能够至少部分地彼此不同地构造。同样能够考虑的是，驱动装置具有另外的、尤其与第一驱动单元和/或第二驱动单元至少基本上相同地或不同地构造的驱动单元、尤其至少三个、至少四个、至少五个和/或至少六个驱动单元。
第一驱动单元16和第二驱动单元18在当前的情况中构造为被电流运行。为了提供对此所需的工作电流，驱动装置包括至少一个增强单元12、14。在当前的情况中，驱动装置具有两个增强单元12、14。增强单元12、14与驱动单元16、18相连，在当前的情况中尤其借助电连接相连。增强单元12、14至少基本上彼此相同地（尤其从制造公差看和/或在制造技术方面的可能方案的框架中是相同的）构造。在当前的情况中，增强单元12、14构造为末端、尤其是马达末端。作为替代方案能够考虑的是，放弃至少一个增强单元和/或设置其它的增强单元。同样，增强单元能够至少部分彼此不同地构造。此外能够考虑的是，驱动装置具有另外的单元、例如过滤器单元和/或转换器、尤其是模拟-数字-转换器、变换器和/或转变器。
此外，驱动装置具有控制单元10。控制单元10在当前的情况中具有准确一个控制器。控制单元10被设置用于：控制和/或调节驱动装置和/或驱动系统19的运行。对此，控制单元10具有计算单元、储存器单元以及存放在储存器单元中的运行程序，该运行程序设置用于被所述计算单元实施。此外，将控制单元10设置用于：运行第一驱动单元16和第二驱动单元18。在当前的情况中，将控制单元10设置用于：借助增强单元12、14的操控来控制和/或调节驱动单元16、18的运行。在此，控制单元10的控制系统对应PWM控制系统。此外，控制单元10对此具有与增强单元12、14的连接（在当前的情况中尤其是电连接）。但是，作为替代方案也能够考虑的是，驱动装置独立于增强单元和/或将控制单元设置用于：尤其为了运行驱动单元来直接操控所述驱动单元。此外，控制单元能够具有不同于电连接的与至少一个增强单元和/或至少一个驱动单元的连接、例如无线的连接、尤其是无线电连接。同样能够考虑的是，控制单元能够具有多个控制器和/或控制器件。
控制单元10被设置用于：利用第一运行频率来运行第一驱动单元16。此外，将控制单元10设置用于：利用第二运行频率来运行第二驱动单元18。在此，在第一运行状态中，能够将控制单元10设置用于：运行驱动单元16、18中的仅一个。此外，能够将控制单元10设置用于：在第二运行状态中，同时地用固定的运行频率来运行第一驱动单元16和第二驱动单元18。同样，能够将控制单元10设置用于：在第三运行状态中，利用由运行频率间隔形成的第一运行频率来运行第一驱动单元16以及利用由另外的运行频率间隔形成的第二运行频率来运行第二驱动单元18，其中，所述运行频率间隔和所述另外的运行频率间隔没有重叠。
但是，在当前的情况中，将控制单元10在至少一个运行状态中设置用于：利用由第一运行频率间隔形成的第一运行频率fb1来运行第一驱动单元16以及利用由至少部分地与第一运行频率间隔重叠的第二运行频率间隔形成的第二运行频率fb2来运行第二驱动单元18，在此，至少暂时地同时用不同的运行频率fb1、fb2来运行第一驱动单元16和第二驱动单元18，并且在此，将第一运行频率fb1和第二运行频率fb2在相应的运行频率间隔内进行改变。经此，能够减小尤其在电的和/或电子的器件的运行中始终出现的尤其是驱动单元16、18和/或增强单元12、14的EMV干扰场。尤其，能够基于驱动单元16、18的带有不同的运行频率fb1、fb2的运行来避免峰值EMV辐射的叠加和/或相加。此外，能够通过第一运行频率fb1和/或第二运行频率fb2的改变来减小平均EMV辐射和/或平均EMV功率发射（尤其在在时间上的平均值测量中），从而能够有利地遵循法定的极限值。
仅图2示出了这样的尤其示例的运行状态。在横坐标轴20上展示了时间。纵坐标轴22构造为参量轴、尤其构造为频率轴。曲线24、尤其是时间-运行频率-曲线示出了第一驱动单元16的尤其经过一个周期的运行走势。曲线24示出了第一运行频率fb1的时间走势。曲线26、尤其是时间-运行频率-曲线示出了第二驱动单元18的尤其经过一个周期的运行走势。曲线26示出了第二运行频率fb2的时间走势。
在当前的情况中，将控制单元10设置用于，在运行状态中将第一驱动单元16和第二驱动单元18在每个时刻处和/或持久地同时利用不同的运行频率fb1、fb2来运行。此外，第二运行频率间隔相同于第一运行频率间隔。在此，运行频率间隔的最小频率f1计为16 kHz。运行频率间隔的最大频率f2计为17.7 kHz。
控制单元10设置用于：在运行状态中在运行频率间隔的重叠区域内改变第一运行频率fb1和第二运行频率fb2。在此，将控制单元10设置用于，在等距的时间步中（尤其在0.1ms和100 ms之间、有利地在0.5 ms和50 ms之间并且尤其优选地在1 ms和10 ms之间）改变第一运行频率fb1和第二运行频率fb2。在当前的情况中，将控制单元10设置用于：在2 ms的等距的时间步中改变第一运行频率fb1和第二运行频率fb2。此外，将控制单元10设置用于：在等距的频率步中（尤其在30 Hz和160 Hz之间、有利地在40 Hz和140 Hz之间、优选地在50Hz和120 Hz之间并且尤其优选地在60 Hz 和100 Hz之间）改变改变第一运行频率fb1和第二运行频率fb2。在当前的情况中，将控制单元10设置用于：在68 Hz的等距的频率步中改变第一运行频率fb1和第二运行频率fb2。此外，将控制单元10设置用于：关于整个第一运行频率间隔和/或整个第二运行频率间隔来单调地尤其线性升高地改变第一运行频率fb1和第二运行频率fb2。在此，将控制单元10设置用于：将第一运行频率fb1和第二运行频率fb2以最小的频率f1为出发点改变直到最大的频率f2。作为替代方案能够考虑的是，将控制单元设置用于，关于整个第一运行频率间隔和/或整个第二运行频率间隔来线性下降地或线性降低地和线性升高地改变第一运行频率和第二运行频率。
在当前的情况中，由此将控制单元10设置用于，在25频率步中所有2 ms地在16kHz和17.7 kHz之间改变驱动单元16、18的运行频率fb1、fb2。此外，将控制单元10设置用于：在运行状态中周期地继续操控驱动单元16、18。在此，周期时长t依赖于（尤其在最小的频率f1和最大的频率f2之间的）频率步的数量和（尤其在最小的频率f1和最大的频率f2之间的）时间步的数量，并且在当前的情况中尤其计为50 ms。相应于此，将控制单元10设置用于：在25频率步中、所有2 ms地以16 kHz为出发点直至17.7 kHz地改变驱动单元16、18的运行频率fb1、fb2，并且紧接地再者在25频率步中、所有2 ms地以16 kHz为出发点直至17.7 kHz地改变驱动单元16、18的运行频率fb1、fb2。经此，能够减小尤其平均EMV辐射和/或平均EMV功率发射（尤其在时间上的平均值测量中）。
尤其为了避免峰值EMV辐射的叠加和/或相加，还将控制单元10设置用于：时间上偏置地运行第一驱动单元16和第二驱动单元18。在当前的情况中，将控制单元10设置用于，在同时运行驱动单元16、18时，最大化在第一运行频率fb1和第二运行频率fb2之间的频率间距fd。最大的频率间距fd由此在当前的情况中对应第一运行频率间隔和/或第二运行频率的平均频率，在当前的情况中尤其是850 Hz。此外，将控制单元10设置用于：把在第一运行频率fb1和第二运行频率fb2之间的频率间隔在运行状态中保持恒定。对此，将控制单元10设置用于：规律地在当前的情况中尤其周期地同步化驱动单元16、18的运行。在当前的情况中，将控制单元10设置用于：所有50 ms地同步化驱动单元16、18的运行。
在当前的说明中所列举的值和/或参量应就此说明驱动装置和/或驱动系统19的仅一个可行的运行并且由此绝不被评价为限定的。

Claims (12)

1.带有至少一个控制单元（10）的驱动装置，该控制单元被设置用于：利用由第一运行频率间隔形成的第一运行频率（fb1）来运行第一驱动单元（16）以及利用由至少部分地与第一运行频率间隔重叠的第二运行频率间隔形成的第二运行频率（fb2）来运行第二驱动单元（18），其特征在于，将控制单元（10）设置用于：在至少一个运行状态中，至少暂时地同时用不同的运行频率（fb1、fb2）运行第一驱动单元（16）和第二驱动单元（18），并且在此，将第一运行频率（fb1）和/或第二运行频率（fb2）在相应的运行频率间隔内进行改变。
2.按照权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，控制单元（10）设置用于：在运行状态中，在运行频率间隔的重叠区域内改变第一运行频率（fb1）和/或第二运行频率（fb2）。
3.按照权利要求1或2所述的驱动装置，其特征在于，控制单元（10）设置用于：在运行状态中，单调地关于至少三个频率步改变第一运行频率（fb1）和/或第二运行频率（fb2）。
4.按前述权利要求中任一项所述的驱动装置，其特征在于，控制单元（10）设置用于：在运行状态中，在等距的频率步中改变第一运行频率（fb1）和/或第二运行频率（fb2）。
5.按前述权利要求中任一项所述的驱动装置，其特征在于，将控制单元（10）设置用于，在运行状态中将第一运行频率（fb1）和/或第二运行频率（fb2）以相应的运行频率间隔的最小的频率（f1）为出发点改变直到最大的频率（f2）和/或以相应的运行频率间隔的最大的频率（f2）为出发点改变直至最小的频率（f1）。
6.按前述权利要求中任一项所述的驱动装置，其特征在于，将控制单元（10）设置用于，在运行状态中，周期地继续进行对第一驱动单元（16）和/或第二驱动单元（18）的操控。
7.按前述权利要求中任一项所述的驱动装置，其特征在于，将控制单元（10）设置用于，在运行状态中，将第一驱动单元（16）和第二驱动单元（18）在每个时刻处同时利用不同的运行频率（fb1、fb2）来运行。
8.按前述权利要求中任一项所述的驱动装置，其特征在于，第一运行频率间隔与第二运行频率间隔相同。
9.按前述权利要求中任一项所述的驱动装置，其特征在于，将控制单元（10）设置用于：在第一驱动单元（16）的和第二驱动单元（18）的同时运行中，把在第一运行频率（fb1）和第二运行频率（fb1）之间的频率间距（fd）至少基本上恒定地保持。
10.按前述权利要求中任一项所述的驱动装置，其特征在于，将控制单元（10）设置用于：在第一驱动单元（16）的和第二驱动单元（18）的同时运行中，把在第一运行频率（fb1）和第二运行频率（fb1）之间的频率间距（fd）最大化。
11.具有至少一个按前述权利要求中任一项所述的驱动装置的驱动系统（19）。
12.用于运行尤其按照权利要求1至10中任一项所述的驱动装置的方法，其中，利用由第一运行频率间隔形成的第一运行频率（fb1）来运行第一驱动单元（16）并且利用由至少部分地与第一运行频率间隔重叠的第二运行频率间隔形成的第二运行频率（fb2）来运行第二驱动单元（18），其特征在于，在至少一个运行状态中至少暂时地同时用不同的运行频率（fb1、fb2）来运行第一驱动单元（16）和第二驱动单元（18），并且在此，第一运行频率（fb1）和/或第二运行频率（fb2）在相应的运行频率间隔内改变。
CN201610491126.2A 2015-06-30 2016-06-29 驱动装置和用于运行驱动装置的方法 Active CN106330006B (zh)

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