CN110089024B - 具有同步的脉冲模式产生的电机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电机，其具有定子和转子。所述定子具有多个定子线圈。所述电机也具有至少两个功率输出级，所述功率输出级分别在输出侧与所述定子线圈的一部分连接。根据本发明，电机具有主单元，其中，所述主单元被构造成产生主同步信号，该主同步信号用于在时间上共同地操控定子线圈。所述电机具有至少两个从‑单元，所述至少两个从‑单元分别具有脉冲模式‑发生器和在输入侧与所述脉冲模式‑发生器连接的功率输出级。所述从‑单元被构造成根据所述主同步信号产生用于使得所述转子转动运动的脉冲模式‑信号。所述从‑单元分别被构造成产生从‑时钟信号，用于产生脉冲模式‑信号，并且借助所述从‑时钟信号检测尤其是采样所述主同步信号，并根据所述主同步信号同时产生所述脉冲模式‑信号，从而通过所述主同步信号来确定由所述脉冲模式‑信号表示的脉冲模式‑时钟。

Description

具有同步的脉冲模式产生的电机

技术领域

本发明涉及一种具有定子和转子的电机。定子具有多个定子线圈。该电机也具有至少两个功率输出级，这些功率输出级分别在输出侧与定子线圈的一部分连接。

发明内容

根据本发明，电机具有至少一个或者只有一个主单元，其中，该主单元被构造成产生主同步信号（Mastersynchronisationssignal），下面也称为主同步信号（Mastersyncsignal），用于在时间上共同地操控定子线圈。电机具有至少两个从-单元，这些从-单元分别具有脉冲模式-发生器和在输入侧与该脉冲模式-发生器连接的功率输出级。从-单元被构造成根据主同步信号、并且特别是根据由主单元产生的主-PWM-预先给定信号，产生用于使得转子转动运动的脉冲模式-信号、特别是PWM-信号（PWM = 脉冲宽度调制）。这些从-单元分别被构造成产生尤其是恒定的或不可变的从-时钟信号，用于产生脉冲模式-信号，并且借助从-时钟信号检测、尤其是采样主同步信号，并根据主同步信号同时产生脉冲模式-信号，从而特别是仅仅通过主同步信号来确定由脉冲模式-信号表示的脉冲模式-时钟。有利地，能够与从-时钟信号相互间的频率偏差无关地同时产生脉冲模式-信号。

优选地，主同步信号具有特别是上升的和/或下降的边沿的时间序列。此外优选地，主同步信号具有在时间上、特别是周期性地或非周期性地相继的脉冲和脉冲间歇，其中，在脉冲之后是脉冲间歇（Pulspause）。该脉冲具有脉冲时长，并且脉冲时长具有脉冲间歇时长。脉冲和脉冲间歇共同地形成具有脉冲周期时长的脉冲周期。优选地，脉冲具有上升的和下降的边沿。例如，脉冲由矩形脉冲、锯齿脉冲或三角形脉冲形成。

从-单元由此可以有利地在时间上相互同步地、特别是与主同步信号一致地产生在时间上相继的PWM-单脉冲，并且因此同时操控转子进行转动运动。有利地，因此可以在电机中形成定子的冗余的、脉冲宽度调制的操控，其中，冗余的操控可以在从-单元中通过至少两个或者多个相互无关的脉冲模式-发生器进行。每个从-单元在此指配（zuordnen）给定子的至少一个定子线圈或多个定子线圈。例如，三相的电机可以针对每个相都具有自身的脉冲模式-发生器。在如此形成的、三个彼此无关地工作的脉冲模式-发生器中在三个从-单元内的脉冲模式产生因此可以通过由从-单元在时间上彼此并行地对主同步信号进行的采样而在时间上相互同步地工作，即使从单元的时间时钟、例如由彼此不同的温度引起或者由构件公差引起而彼此不同并且相互偏差。有利地，对于前述的电机，从-单元的计时器的石英振荡器可以产生时间信号，该时间信号的频率-例如由于构件公差或者由于电子构件的彼此不同的温度引起-不同于另一从-单元的计时器的时间信号，因为从-单元的频率偏差对PWM的产生没有影响。从-时钟由此可以-撇开所提到的温度波动（Temperaturdrift）或构件变化不看-保持不变，并且因此无需电子地予以调整或跟踪，其中，通过从-时钟信号表示从-时钟。

有利地，从-单元的计时器的时钟信号因此无需改变且能够以其由于构件公差或温度改变引起的相对于其余的从-单元或者在主同步信号方面的频率失调（Frequenzverstimmung）而继续振荡（weiterschwingen）。从-单元的PWM-信号的时间上的一致因此通过调整由从-单元的PWM-发生器产生的PWM-单脉冲的脉冲时长来引起。例如，可以借助多个从-时钟周期或时钟振荡产生更快地振荡的从-单元的PWM-单脉冲，相比于与其相比更缓慢地振荡的另一从-单元的PWM-单脉冲。对从-单元的时间精确的操控有利地引起在转矩产生时的效率提高，并且减小由机器引起的干扰噪声。

优选地，主单元具有处理单元、特别是计算处理器例如微处理器或微控制器。主单元优选被构造成产生主同步信号，该主同步信号表示预先给定-时间时钟，用于产生PWM-信号、特别是PWM-时钟，并将主同步信号发送至从-单元，。

优选地，主单元、特别是处理单元被构造成针对每个从-单元产生特别是针对相应的从单元个体地产生的主-PWM-预先给定信号，该主-PWM-预先给定信号表示通过从-单元待产生的PWM-脉冲的脉冲宽度、特别是脉冲时长，并将主-PWM-预先给定信号发送至从-单元。主单元因此可以针对从-单元产生彼此不同的主-PWM-预先给定信号，并且因此规定了转子的目标-转动运动。

优选地，从-单元具有用于主-PWM-预先给定信号的输入端，并且与主单元至少间接地连接，且被构造成根据主-PWM-预先给定信号产生PWM-信号。

在一种优选的实施方式中，机器具有数据总线，其中，主单元借助数据总线与从-单元连接，且被构造成把主-PWM-预先给定信号通过数据总线发送至从-单元。

优选地，主-PWM-预先给定信号表示由从-单元待产生的PWM-信号的脉冲模式。主-PWM-预先给定信号因此间接地表示由转子待产生的转矩和/或转子转速。

在一种优选的实施方式中，从-单元具有用于主同步信号的输入端。从-单元优选具有处理单元、特别是计算单元，该处理单元被构造成求取从-时钟信号的时钟脉冲或时钟振荡的数目，该数目对应于相继的边沿或脉冲的通过主同步信号表示的时间边沿-或者脉冲间隔，并且根据从-时钟信号的时钟脉冲的所求取的数目产生脉冲模式-周期，特别是相继的PWM-单脉冲的脉冲序列时钟频率。

优选地，从-单元被构造成产生表示时钟脉冲的数目的PWM-周期数据组，并且将其存储。PWM-周期数据组优选表示从-时钟的振荡的数目，该数目对应于脉冲模式-周期的预定数目。优选地，从-单元可以根据所产生的数据组产生预定数量的脉冲模式-周期。从-单元可以因此优选连续地或者以预定的时间间隔对主同步信号采样，并且因此借助特别是连续地调整主同步信号、尤其是调整相继的边沿或脉冲的时间边沿间隔，补偿可能的温度波动或用于产生脉冲模式-信号的自身的时钟信号的频率变化，并且因此防止PWM-时钟的偏差。

在一种优选的实施方式中，主单元被构造成产生周期数量信号，该周期数量信号表示在主同步信号的脉冲序列时长或脉冲周期期间待产生的脉冲模式-周期的数目。从-单元优选具有用于周期数量信号的输入端，并且被构造成根据周期数量信号求取对应于脉冲模式-周期的时钟时长、特别是从-时钟信号的时钟脉冲的数目。借助周期数量信号（其可以由主单元发送至从-单元）因此可以通过主单元动态地预先给定脉冲模式-周期的数目，这些脉冲模式-周期应在主同步信号的两个相继的时钟脉冲之间由从-单元在时间上相互同步地产生。周期数量信号可以例如通过数据总线与PWM-预先给定信号共同地发送至从-单元。

不同于前面所述，脉冲模式-周期（它们由从-单元根据主同步信号的时间上的脉冲序列间隔或脉冲时钟待产生）的数目可以针对电机预定，并且因此针对主单元和从-单元预定。因此，从-单元可以有利地根据主同步信号产生用于脉冲模式周期的脉冲模式-信号。

在一种优选的实施方式中，从-单元具有计算单元，该计算单元被构造成特别是根据主同步信号把由其求取脉冲模式-周期的时钟时长得到的、表示时钟脉冲的分割余部累加到至少间接地相继的脉冲模式-周期或脉冲模式-半周期的时钟时长上，并且因此产生具有延长的时钟时长的脉冲模式-周期。通过这种方式，相对于脉冲模式发生器的重新同步可以将误差、特别是在从-单元中的脉冲模式产生时的频率偏差最小化。

在一种优选的实施方式中，从-单元的计算单元被构造成在时间上相继的脉冲模式-周期或者脉冲模式-半周期上分别累加时钟脉冲，直至分割余部（Divisionsrest）用尽。因此，分割余部可以有利地有益于成本地、例如借助迭代地工作的二进制-算法分布到相继的脉冲模式-周期上。

在一种优选的实施方式中，计算单元被构造成在时间上相继的脉冲模式-周期或者脉冲模式-半周期上在省略（Auslassung）至少一个脉冲模式-周期的情况下分别累加时钟脉冲，直至分割余部用尽。分割余部优选表示整数数目的时钟脉冲。通过这种方式，可以把电机的不规则的振动（Gleichlaufschwankung）构造得特别小，就此而言，使得各个脉冲模式-周期的时钟时长变化均匀地在由从-单元产生的通过PWM-信号表示的PWM-模式上分布。

优选地，计算单元被构造成省略每第二个或每第三个脉冲模式-周期，从而形成一序列，其具有相继的脉冲模式-周期的添加空隙。由此可以使得PWM-信号中的通过分割余部表示的剩下的脉冲模式-脉冲形成均匀的分布。

在一种优选的实施方式中，电机针对该机器的每个相都具有从-单元。有利地，电机因此可以-不同于只有一个脉冲模式-发生器和例如被构造成给定子的定子线圈通电的B6-桥的电机-具有相互冗余的紧急运行特性（Notlaufeigenschaften），其由从-单元的自主的脉冲模式产生形成。

在一种优选的实施方式中，电机具有至少两个部分机器，它们分别具有相同的相数，其中，该机器针对每个部分机器，进一步优选针对部分机器的每个相具有至少一个从-单元。通过这种方式，电机可以有利地在部分机器的一部分失效时或者在部分机器完全失效时利用余下的部分机器或者在多个部分机器的情况下利用余下的部分机器还可靠地继续运行。

在一种优选的实施方式中，从-时钟的时钟频率为主同步信号的边沿-或脉冲序列频率的多倍。从-时钟的时钟频率例如大于十兆赫、例如为33兆赫。主同步信号的边沿-或脉冲序列频率例如小于100千赫、比如为20千赫。

在一种优选的实施方式中，主单元被构造成改变周期时长、优选改变主同步信号的序列频率，并且由此改变尤其是脉冲的时间间隔、改变脉冲的脉冲时长和/或在时间上直接相继的边沿或脉冲之间的脉冲间歇的长度。在调制脉冲的脉冲时长时，在两个相继的脉冲之间的脉冲间歇可以保持恒定。为此可以例如通过主单元的调制器、特别是脉冲宽度调制器调制主同步信号。有利地，因此可以由主单元通过主同步信号控制由从-单元产生的PWM-信号的PWM-频率。从-单元在两个相继的边沿或脉冲之间产生预定数量的PWM-周期，或者产生与周期数量信号对应数量的PWM-周期。由此可以有利地通过主同步信号改变并且因此影响PWM-产生的频带宽度。例如，主同步信号的脉冲序列的周期时长的增大或减小引起PWM-频率成分（Frequenzgehaltes）的改变、特别是频谱功率密度的改变，这有利地引起电磁波的干扰辐射的改变。

优选地，主单元被构造成随机地、特别是根据所产生的随机数改变序列频率、特别是主同步信号的在时间上直接相继的边沿或脉冲之间改变脉冲的时间间隔或者脉冲间歇的长度。优选地，主单元或者与主单元连接的处理单元、特别是微处理器或者微控制器被构造成在预定的频率间隔内随机地产生具有序列频率值的序列频率，从而由从部产生的PWM-信号的频带宽度增大。随着频带宽度的增大，PWM-脉冲的能量因此分布在频谱内部，这对EMV-辐射特性（EMV =电磁兼容性）具有积极作用（Auswirkung）。

主单元为此可以具有调制器，该调制器被构造成优选借助脉冲序列的周期时长调制到周期时长上的变化或波动对主同步信号的脉冲序列频率予以调制，从而PWM-信号的频率成分特别是相比于无调制的情况增大。调制器优选被构造成增大PWM-产生的频带或者频率间隔。调制器优选被构造成产生调制，从而给PWM-信号叠加白噪声、尤其是预定的频带宽度的带噪声（Bandrauschen）。在另一实施方式中，调制器被构造成在脉冲序列频率的预定的调制带宽内借助Chirp -调制、正弦-调制、跳频或抖动进行调制。

本发明也涉及用于电动车辆或混合动力车辆的电的驱动件，其具有前述类型的电机，其中，该机器被构造成产生用于车辆运动的转矩。

本发明也涉及一种用于车辆的伺服转向机构，其具有前述类型的电机，其中，该机器被构造成产生用于车辆转向的支持性（unterstützend）的转向力矩。

本发明也涉及一种用于运行电机的方法。

在该方法中，所述机器的定子线圈的至少两个部分分别形成部分机器。

部分机器由与部分机器连接的从-单元予以操控，其中，由该从-单元产生操控模式，用于给部分机器通电。

从-单元相互间的时间同步在此通过主同步信号预先给定，该主同步信号表示针对预定数目或者由主单元单独地借助周期数量信号传递的数目的由从-单元待产生的PWM-周期的时间间隔，该时间间隔包括起始时间点和终止时间点。

从单元分别具有计时器，该计时器独立于主机（Master）、特别是主机的计时器产生用于从-单元的表示时间时钟的从-时钟信号，其中，从-时钟信号表示时间时钟，利用该时间时钟对从单元、特别是从-单元的微处理器或微控制器予以计时。从-时钟信号优选保持不变。主同步信号由从-单元以从-单元的从-时钟信号的时间时钟予以采样，并且求取从-时钟信号的时钟脉冲或时钟振荡的数目，该数目对应于特别是上升的或下降的边沿的通过主同步信号表示的时间序列。优选由从-单元求取从-时钟信号的时钟脉冲或时钟振荡的数目，该数目对应于在相继的边沿例如上升的或下降的边沿或脉冲之间的周期时长。此外，由从-单元、特别是从-单元的PWM-发生器根据时钟脉冲的数目产生用于转子旋转的脉冲模式-周期。具有前述脉冲时长的脉冲周期优选具有脉冲间歇和脉冲。

附图说明

现在，下面借助附图和其它实施例描述本发明。其它有利的设计变型可由在附图和从属权利要求中描述的特征得到。

图1示出一种用于电机的实施例，其具有主单元和两个从单元，其中，这些从-单元分别被构造成对由主单元作为主同步信号产生的脉冲序列采样（abtasten），并且求取（ermitteln）与主同步信号对应的从时钟（Slavetakte）的数量，并且因此产生相互间的时间同步；

图2示意性地示出用于一种方法的实施例，根据该方法可以使得电机的在图1中示出的从单元相互间同步；

图3示意性地示出脉冲模式-周期的时间序列，其中，在添加各个脉冲模式-时钟的情况下，把包括各个从-时钟的分割余部分布到相继的脉冲模式-周期上，从而各个脉冲模式-周期分别构造得在时间上比对其不添加从-时钟的脉冲模式-周期长；

图4示意性地示出脉冲模式-周期的时间序列，其中，在忽略（Auslassung）各个脉冲模式-周期的情况下，把包括各个从-时钟的分割余部分布到相继的脉冲模式-周期上；

图5示出一种用于电机的控制单元，其中，该控制单元具有主单元和多个从-单元，这些从-单元通过数据总线与主单元连接。

具体实施方式

图1示出一种用于电机1的实施例。该电机1具有定子2和特别是永磁构造的转子3。在该实施例中，定子2具有六个定子线圈，即定子线圈4、定子线圈5和定子线圈6，这些定子线圈共同地形成部分机器10。六个定子线圈中的其它三个定子线圈，即定子线圈7、定子线圈8和定子线圈9共同地形成另一个部分机器11。定子2因而具有两个部分机器。在该实施例中，这些部分机器的定子线圈按星形连接（Sternschaltung）相互连接。这些部分机器的定子线圈也可以-不同于图1中所示-按三角形连接相互连接。在该实施例中，定子线圈4、5、6、7、8和9在定子2内部被示意性地示出。这些定子线圈在定子上的物理布置例如对于每个部分机器来说都可以在该部分机器的两个彼此相邻的定子线圈之间夹成120度的旋转角（Umlaufwinkel）。

电机1也具有功率输出级12，该功率输出级在输出侧通过输出接头28与部分机器10的定子线圈4、5和6连接，并且其被构造成给部分机器10的定子线圈4、5和6通电，用于产生磁的旋转场。电机1也具有功率输出级13，该功率输出级在输出侧通过输出接头29与部分机器11的定子线圈7、8和9连接。

电机1例如也具有转子位置传感器14，该转子位置传感器例如由霍尔-传感器、GMR-传感器（GMR = Giant-Magneto-Resistive）或AMR-传感器（AMR = Anisotrope-Magneto-Resistive）构成。转子位置传感器14被构造成检测转子3的转子位置，并且产生表示该转子位置的转子位置信号。电机1也具有包括功率输出级12的从-单元15和包括功率输出级13的从-单元16。电机1也具有主单元17，该主单元被构造成产生主-PWM-预先给定信号和主同步信号，用于操控从-单元15和16，从-单元15和16能够根据所述主同步信号间接地分别产生脉冲模式-信号，用于操控功率输出级12或13。主-PWM-预先给定信号例如表示至少一个待产生的PWM-模式，并且因而表示PWM-操控的占空比。待产生的转矩或者附加地转子转速或转子的旋转方向（Drehsinn）因此可以由主单元预先给定。

主单元17在输入侧与转子位置传感器14连接，并且因而可以根据转子位置信号产生主-PWM-预先给定信号。主单元17在输出侧通过连接31、例如数据总线与从-单元15和16连接，并且被构造成把主-PWM-预先给定信号发送至从-单元15和16，用于通过从-单元15和16产生PWM-信号。

不同于前述，连接31可以例如构造为电的连接线。

在该实施例中，主单元17具有计时器（Zeitgeber）23、特别是石英振荡器（Schwingquarz），该计时器被构造成产生时间信号，并且输出该时间信号。主单元17也具有处理单元20、特别是微处理器或者微控制器，该微处理器或者微控制器在输入侧与计时器23连接，并且被构造成根据时间信号产生主同步信号，或者附加地产生主-PWM-预先给定信号。

主-PWM-预先给定信号可以例如表示转矩、转子开始转动运动的起始时间点、转子的转动角（Drehwinkel）或者应通过转子输出的转矩，或者附加地表示前面提到的周期数量信号。从-单元15具有用于主同步信号30的输入端26。

主单元17在输出侧与从-单元15的输入端26连接，并且被构造成把主同步信号30通过输入端26发送至从-单元15。从-单元16具有用于主同步信号30的输入端27。主单元17也在输出侧与从-单元16的输入端27连接，并且被构造成把主同步信号30发送至从-单元16。

主单元17与从-单元15和16之间的连接例如通过数据总线、特别是SPI-数据总线形成。主同步信号或者附加地主-PWM-预先给定信号可以因此有利地通过数据总线传递至从-单元。例如，因此可以仅仅通过电连接-例如由用于主同步信号的主单元的输出接头形成-对从-单元彼此进行共同的同步。不同于前述，所述连接例如是点对点连接，其中，主单元通过单独的连接线与从-单元连接。

从-单元15和16可以分别对主同步信号30采样。为此，从-单元15具有计时器25，该计时器被构造成产生从-时钟信号34并将其发送至处理单元21。在该实施例中，处理单元21被构造成对主同步信号30采样，并且求取从-时钟信号的从-时钟脉冲或从-时钟周期的数量，其与主同步信号的周期、特别是时间上的脉冲序列对应。处理单元21被构造成产生相应的数据组，该数据组表示脉冲间歇时长（Pulspausendauer），在周期性的主同步信号的情况下表示主同步信号的时钟时长（Taktdauer）或周期时长（Periodendauer）。

在该实施例中，从-单元15也具有脉冲宽度调制器18，该脉冲宽度调制器在输入侧与处理单元21连接，且在输出侧与功率输出级12连接，并被构造成产生脉冲模式-信号36且将其在输出侧发送至功率输出级12。脉冲宽度调制器18可以根据由处理单元21产生的数据组来产生脉冲模式-信号36，该数据组表示主同步信号的脉冲序列的周期时长。附加地，脉冲宽度调制器18可以根据通过连接线31接收的主-PWM-预先给定信号来产生脉冲模式-信号36，其中，针对主同步信号的脉冲周期待产生的脉冲模式-周期的数量由脉冲宽度调制器18-例如通过在脉冲宽度调制器中的存储的数量-来确定。从-单元16具有与脉冲宽度调制器18对应的脉冲宽度调制器19，该脉冲宽度调制器被构造成产生脉冲模式-信号37，并将其在输出侧发送至功率输出级13，用于给部分机器11相应地通电。

脉冲宽度调制器19在输入侧与处理单元22连接，该处理单元在输入侧与计时器24连接，并且被构造成根据由计时器24产生的从-时钟信号35对在输入端27接收的主同步信号30采样，并且因此-如已经以从-单元15为例介绍那样-操控脉冲宽度调制器19，用于在时间上同步地产生脉冲模式-信号37。

处理单元21和22分别被构造成接收由主单元产生的同步信号，用于开始同步地产生PWM-周期，从而全部的从-单元都能够在时间上相互同步地进行PWM-信号-生成。从单元例如被构造成，在每次接收新的主同步脉冲之后，或者根据相继地接收的主同步信号的脉冲的预定数量，例如小于五个、十个或一百个脉冲对PWM的产生进行再同步。

脉冲宽度调制器18和19因此可以相互同步地产生脉冲模式-信号36和37，即使从-时钟信号35和34具有彼此偏差的、即不同的频率，例如由构件公差或彼此不同的温度引起。

部分机器10和11因此可以根据主同步信号30在时间上相互同步地予以操控，而不必改变从-时钟信号34或35的时间时钟，或者借助PLL-方法（PLL = Phase-Locked-Loop）使得从-时钟信号34或35近似主同步信号30。

图2示出用于所述方法的实施例，所述方法根据主同步信号30用于产生在图1中已经示出的脉冲模式-信号36或37。主同步信号30具有脉冲序列时长33、特别是周期时长，其在该实施例中对应于400微妙和脉冲模式-时钟的待产生的八个脉冲模式-周期。

在方法步骤40中，借助比较器对主同步信号30予以变换，并为此以时钟频率予以采样，该时钟频率对应于从-时间时钟34。从-时间时钟34为此由计时器25产生。比较器被构造成检测脉冲、特别是主同步信号的脉冲的陡峭的边沿，并且产生输出信号，该输出信号表示脉冲、特别是脉冲开始。

在步骤41中尤其根据比较器的输出信号产生数据组，该数据组表示从-时钟信号34的时钟脉冲或时钟振荡的数目，该数目对应于主同步信号30的脉冲序列时长33或脉冲周期时长。从-时钟频率例如为38.65兆赫。如此产生的数据组的时钟脉冲的数目于是例如为15.460时钟脉冲。

在另一步骤43中，计算脉冲模式-周期的周期时长。为此可以要么预先确定脉冲模式-周期的数目，并且为此例如存储在从-单元的存储器中，要么如图1中已经示出那样，由主-单元作为周期数量信号发送至从-单元，其中，周期信号表示参照于时间上的脉冲间隔待产生的脉冲模式周期的数目，或者表示主同步信号的脉冲周期时长。

在步骤42中，由在步骤43中产生的分割结果，产生与在步骤43中产生的分割结果对应的脉冲模式-周期时长数据组。在另一步骤44中求取分割余部，并在步骤45中产生余部数据组，其表示整数的分割余部。

在步骤46中生成脉冲模式-周期，并且为此对脉冲模式-周期时长数据组42加载，且对余部数据组加载。

在另一步骤47中-例如借助从-单元的比如在处理单元21中含有的鉴别器（Diskriminators）-检测余部数据组的时钟的数目。如果余部数据组的时钟的数目大于零，则在另一步骤48中使得余部数据组的时钟的数目减少一个整数的值，并且在另一步骤49中产生具有周期时长的脉冲模式-周期，该周期时长对应于脉冲模式-周期时长数据组的时钟的数目并且加上由从-单元的计时器产生的从-时钟的周期时钟。

如果在步骤47中余部间隔的值等于零，则在步骤51中产生具有分割结果的周期时长的脉冲模式-周期。

在另一步骤52中判别待产生的脉冲模式-周期的数目是否已经对应于由主同步信号30表示的时间上的脉冲序列间隔33或周期时长。在当前例子中，待产生的脉冲模式-周期的数目在脉冲序列间隔33期间为八个脉冲模式-周期。如果情况并非如此，该方法就返回至步骤47。如果情况如此，该方法就以步骤46继续，其方式为，可以加载新的脉冲模式-周期时长数据组和新的余部数据组。

图3示出时钟信号的一个实施例，该时钟信号表示在主同步信号30的脉冲序列时长33期间产生的脉冲模式-周期。不同于前述，也可以代替脉冲模式-周期而产生脉冲模式-半周期。添加时钟脉冲因此可以例如在相继的半周期之后进行。时钟信号65在此包括在时间上相继的脉冲模式-周期53、54、55、56、57、58、59和60。相继的脉冲模式-周期53和54的头四个半周期的脉冲模式-周期时长分别根据分割余部结果-在该例子中为四个从时钟脉冲-比相继的脉冲模式-周期55、56、57、58、59和60的半周期长从-时钟信号的一个时钟脉冲，其在图2中所示的方法中在步骤51中产生并且其周期时长对应于脉冲模式-周期时长数据组。

脉冲模式-周期53的第一半周期61和第二半周期62，并且脉冲模式-周期54的第一半周期63和第二半周期64相比于相继的脉冲模式-周期55、56、57、58、59和60的半周期分别长一个从-时钟脉冲。

例如，在主同步信号的周期时长中，该周期时长对应于八个由从-单元待产生的PWM-周期，七个时钟脉冲之内的分割余部可以分布到八个整个周期上，或者十五个时钟脉冲之内的分割余部可以分布到十六个半周期上。

图4示出一个实施例，其中，余部数据组的时钟-不同于图3中所示-均匀地在所产生的脉冲模式-信号上分布，包括相继的脉冲模式-周期。图4中所示的脉冲模式-信号78包括八个分别在时间上相继的脉冲模式-周期。脉冲模式-周期66具有延长了从-时钟信号的时钟周期的脉冲模式-半周期74。紧随脉冲模式-周期66之后的脉冲模式-周期67未延长，并且因此具有脉冲模式-周期时长数据组的周期时长。在脉冲模式-周期67之后是脉冲模式-周期68，其第一半周期的周期时长75延长了从-时钟信号的一个时钟。在脉冲模式-周期68之后是未延长的脉冲模式-周期69，随后是延长的脉冲模式-周期70，其第一半周期76具有延长的周期时长，随后是未延长的脉冲模式-周期71和又一个延长的具有延长的第一半周期77的脉冲模式-周期72，并且最后是第八个未延长的脉冲模式-周期73。延长的和未延长的脉冲模式-周期因而在时间上相继地彼此交替（abwechseln）。

图1中所示的转子3由此可以输出具有小的转矩波动性的转矩。

图5示出用于电机的控制单元。该控制单元包括主单元80和多个从-单元，这些从-单元通过数据总线85与主单元80连接。数据总线例如是SPI-数据总线（SPI = Serial-Peripheral-Interface）。

用于三相机器的U-相的从-单元81在输入侧通过输入端86、例如用于主-PWM-预先给定信号的MOSI-输入端（MOSI = Master-Output-Slave-Input）与主单元80连接，且可以由主单元接收主-PWM-预先给定信号。从-单元81在输出侧通过输出端87、例如MISO-输出端（MISO = Master-Input-Slave-Output）与用于V-相的另一从-单元82连接，并在那里与输入端88、例如MOSI-输入端连接。从-单元82在输出侧通过输出端89、例如MISO-输出端与用于W-相的另一从-单元83连接，并在那里与输入端90、例如MOSI-输入端连接。

从-单元83在输出侧通过输出端91、例如MISO-输出端与用于另一相的另一从-单元84连接，并在那里与输入端92、例如MOSI-输入端连接。

控制单元除了从-单元81、82、83外，也还可以具有其它的从-单元，其中的从-单元84被示范性地示出。从-单元83的输出端91例如MISO-输出端为此与用于部分机器的相的另一从-单元84连接，并在那里与输入端92、例如MOSI-输入端连接。

例如，用于具有部分机器的机器的控制单元可以针对部分机器的每个相具有从-单元。由此可以产生机器的高的运行可靠性。

在该实施例中，这些从-单元为了接收主-PWM-预先给定信号而相互串联地连接，并且因此共同地形成了级联式（kaskadierte）的布置。主单元80具有用于主同步信号30的输出端93。从-单元81、82、83和84分别在输入侧借助共同的连接线94与输出端93连接，且可以从那里接收主同步信号。连接线94可以是数据总线85的组成部分，从而这些从-单元能够通过数据总线85接收主同步信号。因此，对主同步信号的接收可以例如仅通过唯一的连接线94进行，该连接线从主单元80引导至从单元。

在图5中所示的控制单元的变型中，主单元80被构造成把主-PWM-预先给定信号通过从-选择-输出端95和连接线96发送至从-单元。这些从-单元可以分别通过连接线96在用于从-选择-信号的输入端上接收主-PWM-预先给定信号。主单元80例如被构造用于调制地通过从-选择-连接线发送主-PWM-预先给定信号。为此，主单元可以具有调制器，并且从-单元分别具有用于主-PWM-预先给定信号的解调器。例如，在发送从-选择-信号之后，可以通过主单元发送主-PWM-预先给定信号。通过从-选择-信号予以操控的相应的从-单元然后可以接收主-PWM-预先给定信号。用于传递从-选择-信号的连接线96可以是数据总线85的组成部分。

主单元例如被构造成在彼此不同的频带上发送从-选择-信号和主-PWM-预先给定信号，这简化了通过从-单元对从-选择信号和主-PWM-预先给定信号的信号分离（Signaltrennung）。

因此可以有利地省去用于在从-单元之间、据此在MISO-输出端与MOSI-输入端之间的级联式的连接的连接线。

也示出了由从-单元产生的PWM-信号、特别是由从-单元81产生的PWM-信号101、由从-单元82产生的PWM-信号102、由从-单元83产生的PWM-信号103和由另一从-单元84产生的PWM-信号104。分别由彼此不同的从-单元产生的PWM-信号分别包括具有脉冲模式-周期时长105的PWM-周期。脉冲模式-周期时长在此可以通过已经提到的脉冲模式-周期时长数据组来表示。

这些PWM-信号分别根据主同步信号30在时间上彼此同步地在起始时间点98通过从单元产生，并且由于周期时长105分别相同而共同地在时间点99结束。在起始时间点98的开始和在时间点99的结束（分别在时间轴97上示出）因而尤其在从-系统的精度以内与从-单元的内部计时器的相互间的频率偏差无关。

Claims (17)

1.一种电机（1），具有定子（2）和转子（3）和至少两个功率输出级（12、13），其中，所述定子（2）具有多个定子线圈（4、5、6、7、8、9），所述功率输出级分别在输出侧与所述定子线圈（4、5、6、7、8、9）的一部分连接，

其特征在于，

电机（1）具有主单元（17、80），所述主单元被构造成产生主同步信号（30），用于操控所述定子（2），并且所述电机（1）具有至少两个从-单元（15、16、81、82、83、84），所述至少两个从-单元分别具有脉冲模式-发生器（18、19）和在输入侧与所述脉冲模式-发生器（18、19）连接的功率输出级（12、13），并且分别被构造成根据所述主同步信号产生脉冲模式-信号，用于所述转子（3）的转动运动，其中，所述从-单元（15、16、81、82、83、84）分别被构造成产生从-时钟信号（34、35），所述从-时钟信号用于产生脉冲模式-信号（36、37），并且借助所述从-时钟信号（34、35）检测所述主同步信号（30），并根据所述主同步信号（30）同时产生所述脉冲模式-信号（36、37），从而通过所述主同步信号（30）来确定通过所述脉冲模式-信号（36、37）表示的脉冲模式-时钟（65、78），从而能够与所述从-时钟信号相互间的频率偏差无关地同时产生所述脉冲模式-信号，

其中，所述从-单元（15、16、81、82、83、84）具有计算单元（21、22），所述计算单元被构造成把由求取所述脉冲模式信号的脉冲模式-周期的时钟时长得到的、表示时钟脉冲的分割余部累加到至少间接地相继的脉冲模式-周期的时钟时长上，并且因此产生具有延长的时钟时长的脉冲模式-周期（53、54、55、56、66、68、70、72），

其中，所述计算单元（21、22）被构造成在时间上相继的脉冲模式-周期或者脉冲模式-半周期（61、62、63、64）上分别累加时钟脉冲，直至所述分割余部用尽，或者

其中，所述计算单元（21、22）被构造成在时间上相继的脉冲模式-周期（66、68、70）或者脉冲模式-半周期上在省略至少一个脉冲模式-周期（67、69、71）的情况下分别累加时钟脉冲，直至所述分割余部用尽。

2.按权利要求1所述的电机（1），其特征在于，

所述从-单元（15、16、81、82、83、84）具有用于所述主同步信号（30）的输入端（26、27），其中，所述主同步信号具有在时间上相继的边沿，并且所述从-单元（15、16、81、82、83、84）具有处理单元（21、22），所述处理单元被构造成求取所述从-时钟信号（34）的时钟脉冲或时钟振荡的数目，所述数目对应于直接相继的边沿的通过所述主同步信号（30）表示的时间间隔，并且根据所述时钟脉冲的数目产生所述脉冲模式-信号（36）的脉冲模式-周期（53、54、55、66、67、69）。

3.按前述权利要求中任一项所述的电机（1），其特征在于，

所述主单元（17、80）被构造成产生周期数量信号，所述周期数量信号表示在所述主同步信号（30）的脉冲序列时长或脉冲周期期间待产生的脉冲模式-周期（53、54、55、66、67、69）的数目，其中，所述从-单元（15、16、81、82、83、84）被构造成根据所述周期数量信号求取对应于脉冲模式-周期（105）的时钟时长。

4.按权利要求1或2所述的电机（1），其特征在于，

所述电机（1）针对电机（1）的每个相都具有从-单元（15、16、81、82、83、84）。

5.按权利要求1或2所述的电机（1），其特征在于，

所述电机（1）具有至少两个部分机器（10、11），所述至少两个部分机器分别具有相同的相数，其中，所述机器针对每个部分机器（10、11）具有至少一个从-单元（15、16、81、82、83、84）。

6.按权利要求1或2所述的电机（1），其特征在于，

所述从-时钟（34）的时钟频率为所述主同步信号（30）的边沿序列频率或脉冲序列频率的多倍。

7.按权利要求3所述的电机（1），其特征在于，

所述主单元（17、80）被构造成改变所述主同步信号的在时间上直接相继的上升的或下降的边沿或脉冲之间的周期时长，并且因此控制由所述从-单元产生的PWM-信号的PWM-频率。

8.按权利要求7所述的电机（1），其特征在于，

所述主单元（17、80）具有调制器，所述调制器被构造成借助所述脉冲序列的周期时长的调制到所述周期时长上的变化或波动对所述主同步信号（30）的脉冲序列频率予以调制，从而所述PWM-信号的频率成分相比于无调制的情况增大。

9.按权利要求1所述的电机（1），其特征在于，

所述主单元被构造成产生主同步信号（30），用于间接地操控所述定子（2）。

10.按权利要求1所述的电机（1），其特征在于，

所述从-单元（15、16、81、82、83、84）分别被构造成产生恒定的从-时钟信号（34、35），所述从-时钟信号用于产生脉冲模式-信号（36、37）。

11.按权利要求1所述的电机（1），其特征在于，

所述从-单元（15、16、81、82、83、84）分别被构造成借助所述从-时钟信号（34、35）采样所述主同步信号（30）。

12.按权利要求2所述的电机（1），其特征在于，

所述主同步信号具有在时间上相继的上升的或下降的边沿。

13.按权利要求3所述的电机（1），其特征在于，

所述从-单元（15、16、81、82、83、84）被构造成根据所述周期数量信号求取所述从-时钟信号的时钟脉冲的数目。

14.一种用于电动车辆或混合动力车辆的电的驱动件，具有根据前述权利要求中任一项所述的电机（1），其中，所述电机被构造成产生用于所述车辆运动的转矩。

15.一种用于车辆的伺服转向机构，具有根据前述权利要求1至13中任一项所述的电机（1），其中，所述电机被构造成产生用于车辆转向的支持性的转向力矩。

16.一种用于运行电机的方法，

其中，所述电机（1）的定子线圈（4、5、6、7、8、9）的至少两个部分分别形成部分机器（10、11），其中，所述部分机器（10、11）由与所述部分机器（10、11）连接的形成从-单元（15、16）的控制单元予以操控，其中，由所述从-单元（15、16）产生操控模式，用于给所述部分机器（10、11）通电，并且，所述从-单元（15、16、81、82、83、84）相互间的时间同步通过主同步信号（30）预先给定，所述主同步信号表示边沿或脉冲的时间序列，其中，所述从-单元（15、16）分别具有计时器（24、25），所述计时器与主同步信号无关地产生用于所述从-单元的从-时钟信号（34），并且，以所述从-单元（15、16）的从-时钟信号（34）的时间时钟对所述主同步信号（30）予以采样，并且求取所述从-时钟信号（34）的时钟脉冲或时钟振荡的数目，所述数目对应于通过所述主同步信号（30）表示的时间序列，并且，根据所述时钟脉冲的数目产生用于转子旋转的脉冲模式-周期（53、54、55、66、67、68），

其中，所述从-单元（15、16、81、82、83、84）具有计算单元（21、22），所述计算单元被构造成把由求取所述脉冲模式-周期的时钟时长得到的、表示时钟脉冲的分割余部累加到至少间接地相继的脉冲模式-周期的时钟时长上，并且因此产生具有延长的时钟时长的脉冲模式-周期（53、54、55、56、66、68、70、72），

其中，所述计算单元（21、22）被构造成在时间上相继的脉冲模式-周期或者脉冲模式-半周期（61、62、63、64）上分别累加时钟脉冲，直至所述分割余部用尽，或者

其中，所述计算单元（21、22）被构造成在时间上相继的脉冲模式-周期（66、68、70）或者脉冲模式-半周期上在省略至少一个脉冲模式-周期（67、69、71）的情况下分别累加时钟脉冲，直至所述分割余部用尽。

17.按权利要求16所述的方法，其特征在于，所述数目对应于上升的或下降的边沿的通过所述主同步信号（30）表示的时间序列。

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