DE102006025906A1

DE102006025906A1 - Verfahren zur Erkennung der Sensorzuordnung innerhalb einer elektrischen Maschine

Info

Publication number: DE102006025906A1
Application number: DE102006025906A
Authority: DE
Inventors: Martin Eisenhardt; Klaus Rechberger; Steffen Waldenmeier
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2006-06-02
Filing date: 2006-06-02
Publication date: 2007-12-06
Also published as: CN101461128A; KR20090007619A; US20090302789A1; EP2030316A1; WO2007141064A1; JP2009539083A

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Erkennung der Sensorzuordnung zu Ausgangssignalen einer elektrischen Maschine mit mindestens zwei standardisierten Sensorelementen (11, 12), die einem Rotationskörper (50) zugeordnet sind. Es wird eine beliebige Signalreihenfolge (42, 43, 44) von Sensorsignalen der mindestens zwei standardisierten Sensorelemente (11, 12) für eine erste Drehrichtung der elektrischen Maschine erfasst. Die beliebige Signalreihenfolge wird in Bezug auf den elektrischen Winkel phi der elektrischen Maschine entsprechend eines Versatzes (82) des elektrischen Winkels phi pro Sensorsignal sortiert. Nulldurchgänge (70, 72, 74, 76, 78, 80) von Phasen (U, V, W) der elektrischen Maschine werden den Sensorsignalen zugeordnet.

Description

Stand der Technik
DE 103 03 692 A1 bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Erfassung von Drehzahl und Drehlager einer angetriebenen Welle. Zur Erfassung der Rotorlage einer elektrischen Maschine wird ein Geberrad eingesetzt, an dessen Außenumfang eine Inkrementverzahnung ausgebildet ist. Die Zähne und Zahnlücken der Inkrementverzahnung sind in einer ersten Zahnteilung ausgeführt. Die Abtastung erfolgt mittels mindestens eines Sensors. Die Inkrementverzahnung ist im Außenumfang in einer eine hohe Drehwinkelauflösung ermöglichenden ersten Zahnteilung ausgeführt, und am Innenumfang des Geberrades ist eine Indexverzahnung vorgesehen, mittels derer eine der Zahl von Maschinenpolen der elektrischen Maschine entsprechende Zahl von Null-Impulsen generiert werden kann. Die Inkrementverzahnung ist am Außenumfang des Geberrades kontinuierlich ausgebildet. Der Inkrementverzahnung sind am Außenumfang zur Drehrichtungserkennung der elektrischen Maschine ein erster und ein zweiter äußerer Sensor zugeordnet, während der Indexverzahnung am Innenumfang des Geberrades ein erster und ein zweiter innerer Sensor zugeordnet sind.
Zur Drehzahl- beziehungsweise Lage- oder Positionserkennung bei elektrischen Synchronmaschinen zum Beispiel, werden heute applikationsspezifische Sensoren eingesetzt. Je Anwendungsfall ist eine neue Konstruktion erforderlich sowie die Anschaffung der jeweils spezifischen Werkzeuge. Dazu zählen Kunststoffspritz-, Stanz- und Montagewerkzeuge, ferner Werkstückträger sowie Prüfeinrichtungen und dergleichen mehr. Bei heutigen Konstruktionen werden die Sensoren in einem Sensorgehäuse untergebracht, wobei dieses Sensorgehäuse in unmittelbarer geometrischer Abhängigkeit vom Durchmesser eines Geberrades ausgelegt wird. Ändert sich bei einer elektrischen Maschine der Geberraddurchmesser, muss demzufolge das Sensorgehäuse angepasst werden. Ändert sich die Leserichtung des Sensorsystems aufgrund anderer Einbauverhältnisse, ist ebenfalls häufig eine Anpassung des Sensorgehäuses erforderlich.
Offenbarung der Erfindung
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Sensorkonzept bereitzustellen, welches ein variables Anbringen baugleicher Sensoren innerhalb einer elektrischen Maschine zulässt. Ferner liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Software bereitzustellen, die innerhalb von Initialdrehungen der elektrischen Maschine die Sensorzuordnung zu den jeweiligen phasenverschobenen Ausgangssignalen erkennt.
Der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung folgend wird ein standardisiertes Sensorelement, welches für alle Varianten gleich ist, mit einer Flexfolie, einem Flat Flexible Cable (FFC) oder einem Kabelbaum oder ähnlichem verbunden. An diese Flexfolie oder dieses Flat Flexible Cable sind mindestens zwei Sensorelemente, beispielsweise im Wege des Laserschweißens, elektrisch kontaktiert. Mit dem Sensorsystem kann eine Lagebestimmung eines Körpers oder eine Winkel- und/oder Drehzahlerfassung bei beliebigen rotierenden oder drehbaren Gegenständen erfolgen. Werden an der Flexfolie oder an dem Flat Flexible Cable (FFC) zwei Sensorelemente elektrisch kontaktiert, so kann dieses Sensorsystem z. B. bei elektrischen Maschinen, wie z. B. Asynchronmaschinen, eingesetzt werden. Werden an der Flexfolie beziehungsweise an dem Flat Flexible Cable (FFC) hingegen drei Sensorelemente elektrisch kontaktiert, so lässt sich das erhaltene Sensorsystem an Synchronmaschinen einsetzen. Die standardisierten Sensorelemente enthalten eine Sensorelektronik, welche den Einsatz der standardisierten Sensorelemente im Einsatz an elektrischen Maschinen sowohl für Asynchron- wie auch für Synchronmaschinen ermöglicht.
Die standardisiert ausgeführten Sensorelemente können in Sensorgruppen zu zwei oder drei Sensorelementen zusammengefasst werden. Die einzelnen standardisiert ausgebildeten Sensorelemente eines zwei oder mehr standardisierte Sensorelemente umfassenden Sensorsystems sind durch die flexibel ausgebildete Flexfolie beziehungsweise das Flat Flexible Cable (FFC) miteinander verbunden. Jedem der standardisiert ausgebildeten Sensorelemente kann eine separate Montageöffnung zugeordnet sein, die z. B. in einem Abstand vom Sensorkopf der standardisierten Sensorelemente angebracht sein kann. Aufgrund der Verbindung der einzelnen standardisierten Sensorelemente über die Flexfolie beziehungsweise über die Flat Flexible Cables (FFC) ist es möglich, z. B. bei einer Winkelmessung eines rotierenden Bauteiles, wie z. B. eines Geberrades, einer elektrischen Maschine oder dergleichen, bei der Signalwinkel von z. B. 10° verlangt werden, die geforderte Auflösung unabhängig vom Durchmesser beziehungsweise dem Umfang des abzutastenden Rotationskörpers durchzuführen. Durch die über die Flexfolie beziehungsweise die Flat Flexible Cables (FFC) miteinander verbundenen standardisierten Sensorelemente kann die Flexfolie beziehungsweise können die Flat Flexible Cables (FFC) je nach gefordertem Abstand zusammengeschoben oder weiter auseinandergezogen werden. Damit lässt sich das erfindungsgemäß vorgeschlagene Sensorsystem an verschiedenen Durchmessern von z. B. hinsichtlich einer Winkelerfassung oder einer Drehzahlerfassung abzutastenden Rotationskörpern einsetzen, ohne dass Änderungen an einem Sensorgehäuse erforderlich würden. Die Variabilität des vorgeschlagenen Sensorsystems liegt in einer einfachen Anpassung des Abstandes der einzelnen standardisiert ausgeführten Sensorelemente relativ zueinander, so dass unterschiedliche Einsatzzwecke leicht realisiert werden können.
Aufgrund des Umstandes, dass drei standardisierte, identische Sensoren ohne Berücksichtigung der jeweiligen Signalzuordnung eingebaut werden können, stellt dies einerseits einen Vorteil bei der Montage der standardisierten Sensorelemente dar und bewirkt zum anderen eine stückzahlbedingte Kostenoptimierung der Einzelsensoren. Des Weiteren ist die Zuordnung des Steuergerätes zu einer elektrischen Maschine hinfällig. Im Fehlerfall kann das Sensorsystem beziehungsweise ein einziger Sensor ausgetauscht werden. Eine Signalplausibilisierung erfolgt bei definierter Drehrichtung und Drehzahl über die Signalfolge. Darüber hinaus ist eine Zuordnung der einzelnen Signale der jeweiligen einzelnen standardisierten Sensorelemente zum jeweiligen Phasendurchgang der elektrischen Maschine möglich, so dass mechanische Einbautoleranzen eliminiert werden können. Wird die elektrische Maschine z. B. zusammen mit einer Verbrennungskraftmaschine innerhalb eines Hybridantriebes oder als Generator an einer elektrischen Maschine eingesetzt, erfolgt nach dem Einbau der standardisierten Sensorelemente eine Selbstkalibrierung derselben. Die elektrische Maschine dreht die Verbrennungskraftmaschine durch, wobei eine beliebige Lage eines eingeprägten Drehfeldes auftritt. Aus dem eingeprägten Drehfeld folgt die Kenntnis der Flankenwinkel der Signale mit einer Genauigkeit von ± 10°, bezogen auf den elektrischen Winkel. Damit ist der Winkel zwischen einem Geberrad und dem Rotormagneten der elektrischen Maschinen unter Berücksichtigung von Toleranzeinflüssen bekannt [Absolutlageoffset]. Die elektrische Maschine beschleunigt nun die Verbrennungskraftmaschine auf eine Startdrehzahl, die für einen Erststart der Verbrennungskraftmaschine ausreichend ist. Nach erfolgreichem Start der Verbrennungskraftmaschine dreht diese selbstständig und treibt ihrerseits die elektrische Maschine an. Nunmehr werden in der elektrischen Maschine aufgrund des durch die Verbrennungskraftmaschine vorliegenden Drehmomentes Spannungen induziert. In diesem Zustand erfolgt der Start eines ersten Suchalgorithmus', innerhalb dessen eine 60°-Flankenzuordnung erfolgt. Ferner kann ein zweiter Suchalgorithmus gestartet werden, mit dessen Hilfe ein exakter Absolutlageoffset, d. h. der exakte Differenzwinkel zwischen Geberrad und Rotormagneten der elektrischen Maschine, bestimmt werden kann.
Zeichnung
Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nachstehend eingehender beschrieben.
Es zeigt:
1 das Anbringen eines elektrischen Kabelabgangs am Sensorsystem,
2 eine Endumspritzung der Sensorelemente an ihren oberen Stirnseiten zur Kapselung der elektrischen Kontaktstelle zwischen Flexfolie beziehungsweise Flat Flexible Cable (FFC) oder ähnlichem und den Anschlusskontakten der Sensorelemente,
3 den Signalverlauf bei einer Drehung eines Geberrades für einen elektrischen Winkel und einen mechanischen Winkel,
4 ein erfindungsgemäßes Sensorsystem in radialer Ausrichtung zur Abtastung des Umfangs eines Rotationskörpers, wie z. B. eines Ausnehmungen und Erhebungen aufweisenden Geberrades, und
5 einen Signalverlauf bei „Vorwärtsfahrt" mit Zuordnung der Phasen der elektrischen Maschinen.
Ausführungsbeispiele
1 zeigt das Anbringen eines Kabelabgangs am Sensorsystem.
Aus der Darstellung gemäß 1 geht hervor, dass ein Kabelabgang 27 hier beispielsweise oberhalb eines zweiten standardisierten Sensormodules 12 liegt. Anstelle des in 1 am zweiten standardisierten Sensorelement 12 vorgesehenen Kabelabgangs 27 könnte dieser genauso gut an einem ersten standardisierten Sensorelement 11 beziehungsweise an einem dritten standardisierten Sensorelement 13 vorgesehen sein. Mit Bezugszeichen 31 ist ein erster Abstand zwischen den einzelnen standardisierten Sensorelementen 11 beziehungsweise 12 und 12 und 13 dargestellt. Die standardisierten Sensorelemente 11, 12 beziehungsweise 13 werden mechanisch derart angeordnet, dass bei einer mechanischen Vorwärtsdrehung eines Rotationskörpers, z. B. eines Geberrades, zuerst ein erstes standar disiertes Sensorelement 11 passiert wird und zuletzt z. B. das dritte standardisierte Sensorelement 13 passiert wird. Der Abstand 31, der vorzugsweise zwischen 40 und 60 mm liegt, so z. B. 57 mm, ist so gewählt, dass das erhaltene Sensorsystem bei 10°-, 20°- und 40°-Anordnungen des Sensorsystems im Gehäuse der elektrischen Maschine eingesetzt werden kann und demzufolge auch unterschiedlichste Rotationskörperdurchmesser abgedeckt werden können. Bei der Montage des Sensorsystems 69 werden die sich zwischen den Sensorelementen 11, 12 und gegebenenfalls 13 erstreckenden Bereiche einer Flexfolie 23 beziehungsweise eines Flat Flexible Cables (FFC) entsprechend des sich zwischen den Sensorelementen 11, 12 oder 13 einstellenden Abstandes entweder gestaucht und damit zusammengeschoben oder auseinandergezogen.
Mittels des in 1 dargestellten ersten Abstandes 31, vorzugsweise zwischen 40 mm und 60 mm, so z. B. 57 mm, zwischen den einzelnen standardisierten Sensorelementen 11 und 12 beziehungsweise 12 und 13, lassen sich Geberraddurchmesser von 80 mm Durchmesser bis 300 nun Durchmesser abdecken.
Nachdem der in 1 dargestellte Kabelabgang 27 – im vorliegenden Ausführungsbeispiel am zweiten standardisierten Sensorelement 12 vorgesehen – hergestellt ist, werden die standardisierten Sensorelemente 11, 12 und 13 im Bereich ihrer elektrischen Anschlüsse 17 an einer Stirnseite 19 und an dem die Stirnseite 19 der standardisierten Sensorelemente 11, 12 und 13 abdeckenden Teil der Flexfolie 23 mit einem Kunststoffmaterial endumspritzt. Alternativ kann die Flexfolie 23 oder das Flat Flexible Cable (FFC) direkt mit dem IC des jeweiligen standardisierten Sensorelements 11, 12 oder 13 durch Laserschweißen, Crimpen oder andere geeignete Verfahren kontaktiert werden. Eine derartige Kontaktierung kann dann ebenfalls mit Kunststoff endumspritzt werden. Vorteile hierbei sind zum einen der Wegfall des Stanzgitters und der erforderlichen Verbindungstechnik, was die Herstellkosten reduziert, und andererseits ein höherer Flexibilitätsgrad, falls Bauteile hinzutreten oder sich die Schnittstellen zum IC ändern, wenn z. B. von einer Zweidraht- auf eine Dreidrahtschnittstelle umgestellt wird. Dabei entsteht eine Einfassung 41, die den oberen Teil der zylinderförmig ausgebildeten Gehäuse der standardisierten Sensorelemente 11, 12 und 13 umgibt. Die elektrische Verbindungsstelle zwischen den einzelnen elektrischen Leiterbahnen 25, die in der Flexfolie 23 verlaufen, beziehungsweise die Bereiche der Flat Flexible Cables (FFC), die an der Stirnseite 19 der einzelnen standardisierten Sensorelemente 11, 12 und 13 verlaufen, werden somit gekapselt und gegen Beschädigung geschützt. In jeder der Endumspritzungen 29, welche den oberen Bereich des zylinderförmig ausgebildeten Gehäuses der standardisierten Sensorelemente 11, 12 und 13 umgibt, ist eine Montageöffnung 35 vorgesehen.
Der Darstellung gemäß 2 ist entnehmbar, dass die die einzelne elektrische Leiter 25 umfassende Flexfolie 23 eben ausgebildet ist. Die Längserstreckung der Flexfolie 23 beziehungsweise von Flat Flexible Cables (FFC), die anstelle der ebenen Flexfolie 23 eingesetzt werden können, ist durch Bezugszeichen 37 identifiziert, während die Breite der Flexfolie 23 beziehungsweise der Anordnung der Flat Flexible Cables (FFC) durch Bezugszeichen 39 identifiziert ist. Die einzelnen Endumspritzungen 29 sind nunmehr durch die freien Bereiche der Flexfolie 23 beziehungsweise der Flat Flexible Cables (FFC) flexibel miteinander verbunden, durch die die Handhabung beim Einbau erheblich vereinfacht wird, ohne die elektrischen Kontakte zwischen den einzelnen standardisierten Sensorelementen 11, 12 und 13 miteinander durch die Flexfolie 23 zu beeinträchtigen. Aus der Darstellung gemäß 2 geht hervor, dass die dort dargestellten standardisierten Sensorelemente 11, 12 und 13 allesamt in einem ersten Abstand 31 in Bezug auf die Mantelfläche 21 der standardisierten Sensorelemente 11, 12 und 13 angeordnet sind. Durch die Ausbildung der Endumspritzung 29, welche im oberen Teil des zylinderförmig ausgebildeten Gehäuses die standardisierten Sensorelemente 11, 12 und 13 in einer Einfassung 41 umgibt, sind die elektrischen Verbindungen zwischen den elektrischen Anschlüssen 17 und den elektrischen Leitern 25, die in der Flexfolie 23 verlaufen, beziehungsweise die entsprechenden Bereiche der Flat Flexible Cables (FFC) gegen Beschädigung und Feuchtigkeit gekapselt.
Den Darstellungen gemäß der 3 und 4 ist ein Signalverlauf eines digitalen Signales bei Drehung eines Rotationskörpers zur Erfassung eines elektrischen Winkels und/oder eines mechanischen Winkels zu entnehmen.
3 zeigt, dass drei standardisierte Sensorelemente 11, 12 und 13 hinsichtlich ihrer mechanischen Winkel um jeweils 10° mechanischer Winkel versetzt angeordnet sind. Dem in 3 dargestellten Signalverlauf bei einer Drehung eines Rotationskörpers 50, so z. B. eines Geberrades, ist entnehmbar, dass zuerst das erste standardisierte Sensorelement 11 passiert wird und zuletzt das dritte standardisierte Sensorelement 13. In der Darstellung gemäß 3 sind ein erster Signalverlauf 42 des ersten standardisierten Sensorelementes 11, ein zweiter Signalverlauf 43 des zweiten standardisierten Sensorelementes 12 sowie ein dritter Signalverlauf 44 des dritten standardisierten Sensorelementes 13 über den elektrischen Winkel φ und den mechanischen Winkel aufgetragen. Die Signalverläufe 42, 43, 44 können z. B. durch ein als Geberrad einer elektrischen Maschine ausgestalteten Rotationskörper 50 erzeugt werden.
Die jeweils den Rotationskörper 50 abtastenden Sensorelemente 11, 12 beziehungsweise 11, 12 und 13 nehmen jeweils durch Segmente 88, jeweils eine Ausnehmung und eine Erhebung umfassend, generierte High-Signale 45 beziehungsweise Low-Signale 46 auf. Aus der Darstellung der Signalverläufe 42, 43 und 44 gemäß 5 lässt sich entnehmen, dass die jeweiligen Anfangsflanken der High-Zustände 45 in mechanischen Winkeln gesehen um 10° hintereinander liegen.
Der Rotationskörper 50 gemäß 4 umfasst eine Anzahl von äquidistant angeordneten Segmenten 88 in der Anzahl n, wobei im Falle eines Geberrades als Rotationskörper 50, n = 2 p der Polpaarigkeit einer elektrischen Maschine entspricht. Der Anordnung gemäß 4 ist zu entnehmen, dass sich am Außenumfang des Rotationskörpers 50 eine Einfachspur 52 befindet. Die Einfachspur 52 umfasst eine erste Ausnehmung 54, der eine erste Erhebung 62 in Umfangsrichtung nachgeordnet ist. An die erste Erhebung 62 schließt sich eine zweite Ausnehmung 56 an, der ihrerseits eine zweite Erhebung 64 nachgeordnet ist. An die zweite Erhebung 64 schließt sich eine dritte Ausnehmung 58 in der Einfachspur 52 an, der eine dritte Erhebung 66 nachgeschaltet ist. Aus der Darstellung gemäß 4 geht hervor, dass die Ausnehmungen 54, 56, 58 beziehungsweise Erhebungen 62, 64, 66 durch ein Sensorsystem 69 abgetastet werden, das in Bezug auf den Rotationskörper 50 in Radialausrichtung 68 angeordnet ist. Das in 4 dargestellte Sensorsystem 69 umfasst die drei standardisierten Sensorelemente 11, 12, und 13, die miteinander durch die Flexfolie 23 beziehungsweise die Flat. Flexible Cables (FFC) verbunden sind. Aufgrund des geringen Abstandes ist die Flexfolie 23 zu Schlaufen zusammengeschoben. Innerhalb der Einfachspur 52, gesehen in Umfangsrichtung, sind jeweils eine Ausnehmung und eine Erhebung, welche zusammen ein Segment 88 bilden, in einer Teilung 60 von z. B. 10° angeordnet. Die Teilung 60 kann selbstverständlich auch in anderen Winkelgraden als 10° ausgebildet werden, abhängig vom Durchmesser des Rotationskörpers 50 sowie der Genauigkeit, in welcher die Winkellage, die Drehzahl oder die Rotationslage des Rotationskörpers 50 erfasst werden soll. Werden ein Segment oder zwei Segmente um
(mit n = 1, 2, 3, 4, 5, ... 12), was einer Segmentbreite S entspricht, versetzt zueinander geordnet, was für 2 p = 12 zu einem mechanischen Winkelversatz von 30° führt, ist das hieraus generierte Signal gleich dem der vorhergehenden Position. Eine mögliche Anordnung bei einer beispielsweise 12-polpaarig ausgebildeten elektrischen Maschine mit einer Segmentbreite S (Teilung 60) von 30° liegt z. B. bei 2 × 10° beziehungsweise 2 × 40° usw. Des Weiteren ist es auch möglich, die standardisierten Sensorelemente 11, 12 und 13 in einer 20°-Anordnung zu montieren. Hierbei entspricht das Ausgangssignal der Bitfolge der Rückwärtsfahrt. Werden die standardisierten Sensorelemente 11, 12, 13 einer Sensorbaugruppe 69 in einem anderen mechanischen Winkel in Bezug auf den abzutastenden Rotationskörper 50 angeordnet, so ist es einfacher, die Steckerkonfiguration zu ändern. Auch die Steckerbelegung kann sich ändern, der Signalverlauf bleibt jedoch gleich.
Mögliche mechanische Anordnungen der standardisierten Sensorelemente sind demnach durch die Winkellagen 20°, 50°, 80° und 110° gegeben. Asymmetrische Anordnungen, wie sie beispielsweise durch die Winkellagen 10° beziehungsweise 40° gegeben sind, liefern ebenfalls das gleiche Signal.
Der Darstellung gemäß 5 ist ein Signalverlauf bei Vorwärtsfahrt mit Zuordnung der einzelnen Phasen der elektrischen Maschine zu entnehmen.
Aus den in Zusammenhang mit 3 dargestellten Signalverläufen für „Vorwärtsfahrt" geht hervor, dass die jeweiligen Anfangssignale der Sensoren B0 (11), B1 (12) und B2 (13) um 120° elektrisch zueinander versetzt sind. Innerhalb mindestens einer Initialdrehung der mindestens einen elektrischen Maschine wird die Signalreihenfolge der Sensorsignale wie in der Darstellung gemäß 3 gezeigt, abgebildet. Die Signalfolge der in einem Sensorsystem 69 beispielsweise zusammengefassten drei standardisierten Sensormodule B0 (11), B1 (12) und B2 (13) entspricht demnach den Phasenspannungen U, V und W der elektrischen Maschine. Damit können die einzelnen Sensorsignale eindeutig den jeweiligen Phasenspannungen der Phasen U, V und W der elektrischen Maschine zugeordnet werden sowie deren Nulldurchgängen (vergleiche Darstellung gemäß 5).
Aus der Darstellung gemäß 5 gehen die Signalverläufe bei Vorwärtsfahrt mit Zuordnung der Phasen U, V, W zu den einzelnen Sensoren B0 (11), B1 (12) sowie B2 (13) näher hervor. Im Folgenden sei ausgehend von 0° mechanischer Winkel der erste Signalverlauf 42 des ersten standardisierten Sensorelementes 11 (B0) beschrieben. 5 ist entnehmbar, dass sobald das Signal des ersten standardisierten Sensorelementes 11 (B0) seinen High-Zustand 45 erreicht hat, die Phasenspannung U den Nulldurchgang passiert. Erreicht der Signalverlauf 42 bei 15° mechanischem und 180° elektrischem Winkel erneut seinen Nulldurchgang, nimmt der Signalverlauf 42 des ersten standardisierten Sensorelementes 11 seinen Low-Zustand 46 an. Jeweils phasenverschoben um 120° elektrisch beziehungsweise 10° mechanisch folgen die Phasenspannungen V und W der elektrischen Maschine, den Signalverläufen 43 des zweiten standardisierten Sensorelementes 12 (B1) beziehungsweise dem Signalverlauf 44 des dritten standardisierten Sensorelementes 13 (B2). Der Vorteil des in Zusammenhang mit 6 beispielhaft erläuterten Fahrens ist darin zu erblicken, dass ein mechanischer Winkelversatz der einzelnen standardisierten Sensorelemente 11, 12 und 13 beziehungsweise BO, B1 und B2 eliminiert wird.
Mit dem beispielhaft in Zusammenhang mit 5 erläuterten Verfahren ist es ebenfalls möglich, die elektrische Maschine optimal anzusteuern, da kein, beziehungsweise ein wesentlich geringerer Phasenversatz zwischen den Phasen U, V und W zu den Sensorsignal verläufen 42, 43 und 44 und den jeweiligen Phasenspannungen besteht. Durch das erfindungsgemäß vorgeschlagene Verfahren können drei einzelne baugleiche, standardisierte Sensorelemente 11, 12 und 13 montiert werden, wobei auch die Zuordnung der einzelnen Leitungen beziehungsweise Kabelabgänge 24 zu diesen beliebig sein kann. Sowohl im Servicefall als auch bei der Erstinbetriebnahme kann die Software neu eingebaute standardisiert ausgebildete Sensorelemente 11, 12 und 13 wieder der entsprechenden der Phasen U, V und W zuordnen.

Claims

Verfahren zur Erkennung der Sensorzuordnung zu Ausgangssignalen einer elektrischen Maschine mit mindestens zwei standardisierten Sensorelementen (11, 12), die einem Rotationskörper (50) zugeordnet sind, mit nachfolgenden Verfahrensschritten: a) es wird eine beliebige Signalreihenfolge (42, 43, 44) von Sensorsignalen der mindestens zwei standardisierten Sensorelemente (11, 12) für eine erste Drehrichtung der elektrischen Maschine erfasst, b) die beliebige Signalreihenfolge wird in Bezug auf den elektrischen Winkel der elektrischen Maschine entsprechend eines Versatzes (82) des elektrischen Winkels φ pro Sensorsignal sortiert und c) Nulldurchgänge (70, 72, 74, 76, 78, 80) von Phasen (U, V, W) der elektrischen Maschine werden den Sensorsignalen zugeordnet.
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass gemäß Verfahrensschritt b) die Sensorsignale der mindestens zwei standardisierten Sensorelemente (11, 12) hinsichtlich des Auftretens eines Pegelwechsels vom Low-Zustand (46) in einen High-Zustand (45) über den elektrischen Winkel φ für eine erste Drehrichtung geordnet werden.
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass gemäß Verfahrensschritt b) die Sensorsignale der mindestens zwei standardisierten Sensorelemente (11, 12) hinsichtlich des Auftretens eines Pegelwechsels vom High-Zustand (45) in einen Low-Zustand (46) über den elektrischen Winkel φ für die erste Drehrichtung geordnet werden.
Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Auftreten des Pegelwechsels vom Low-Zustand (46) in den High-Zustand (45) der Sensorsignale (42, 43, 44) ersten Nulldurchgängen (70, 74, 78) der Phasen (U, V, W) zugeordnet wird.
Verfahren gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Auftreten des Pegelwechsels vom High-Zustand (45) in den Low-Zustand (46) der Sensorsignale (42, 43, 44) zweiten Nulldurchgängen (72, 76, 80) der Phasen (U, V, W) zugeordnet wird.
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Versatz (82) des elektrischen Winkels φ gemäß Verfahrensschritt b) 120° beträgt.
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bevorzugt einer jeden der Phasen (U, V, W) der elektrischen Maschine jeweils ein standardisiertes Sensorelement (11, 12, 13) zugeordnet wird.
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass gemäß Verfahrensschritt c) die Zuordnung der Sensorsignalverläufe (42, 43, 44) zu den Phasen (U, V, W) während der Initialdrehungen der elektrischen Maschine erfolgt.