DE102014018517A1 - Method and device for measuring the freewheel of a BLDC motor and method for the dependent shifting of the commutation time - Google Patents

Method and device for measuring the freewheel of a BLDC motor and method for the dependent shifting of the commutation time Download PDF

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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/14—Electronic commutators
    • H02P6/15—Controlling commutation time
    • H02P6/153—Controlling commutation time wherein the commutation is advanced from position signals phase in function of the speed

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ansteuerung von BLDC-Motoren mit Blockkommutierung mit Erzeugung eines Phasenvorlaufs. Ein durchgeführter Schritt ist die Messung der Dauer eines Freilaufpulses (5). Mit Hilfe dieses Wertes wird eine Verlagerung des realen Kommutierungszeitpunkts relativ zum idealen Kommutierungszeitpunkt durchgeführt. Dabei bezieht sich der ideale Kommutierungszeitpunkt auf dessen zeitliche Lage zum Zeitpunkt der Messung der Dauer des Freilaufpulses. Die Verlagerungszeit hängt dabei von der gemessenen Dauer des Freilaufpulses ab. Die Verlagerung erfolgt so, dass sie zu früheren Zeitpunkten hin erfolgt. Vorzugsweise entspricht die Verlagerungszeit in einer Ausprägung der Erfindung der gemessenen Dauer des Freilaufpulses. Diese Verlagerungszeit kann in weiteren Ausprägungen der Erfindung durch weitere Faktoren beeinflusst werden. Beispielsweise kann ein Korrekturfaktor verwendet werden, der von dem Generierungsschema abhängt. Da auch andere Störungen die Dauer des Freilaufpulses beeinflussen können, kann der Messwert auch gemittelt und anders gefiltert werden. Neben diesem Verfahren betrifft die Erfindung auch die zugehörige Vorrichtung.The invention relates to a method for controlling BLDC motors with block commutation with generation of a phase lead. A step performed is the measurement of the duration of a freewheeling pulse (5). This value is used to shift the real commutation time relative to the ideal commutation time. In this case, the ideal commutation time refers to its temporal position at the time of measurement of the duration of the free-wheeling pulse. The displacement time depends on the measured duration of the freewheeling pulse. The relocation is done so that it occurs at earlier times. Preferably, the displacement time in one embodiment of the invention corresponds to the measured duration of the free-wheeling pulse. This shift time can be influenced by further factors in further embodiments of the invention. For example, a correction factor may be used that depends on the generation scheme. Since other disturbances can influence the duration of the freewheeling pulse, the measured value can also be averaged and filtered differently. In addition to this method, the invention also relates to the associated device.

Description

Einleitungintroduction

BLDC-Motoren werden üblicherweise mit Blockkommutierung angesteuert. 1 zeigt diese Art der Ansteuerung. Ein BLDC Motor verfügt typischerweise über drei Erregerspulen mit drei Motoranschlüssen (R, S, T). Dabei wird zu einem bestimmten Zeitpunkt, dem realen Kommutierungszeitpunkt (tk'), jeweils an einem ersten Motoranschluss der drei Motoranschlüsse (R, S, T) eine negative Spannung, an einen zweiten Motoranschluss der drei Motoranschlüsse (R, S, T) eine positive Spannung angelegt, während ein dritter Motoranschluss der drei Motoranschlüsse (R, S, T) zur gleichen Zeit typischerweise ab diesem Kommutierungszeitpunkt (tk) unangesteuert bleibt. Zu einem anderen Zeitpunkt, der hinter dem realen Kommutierungszeitpunkt (tk') liegt kommt es dann zur Stromkommutierung. An dem besagten dritten Motoranschluss der drei Motoranschlüsse (R, S, T) wird dann üblicherweise eine Motoranschlussspannung (UPH) zurückgemessen. Die Dauer (Δt) des Nulldurchgangszeitintervalls von der Aktivierung des oben beschriebenen Ansteuerzustands, also dem realen Kommutierungszeitpunkt (tk') bis zu dem Zeitpunkt zu dem die rückgemessene Motoranschlussspannung (UPH) an dem unangesteuert dritter Motoranschluss der drei Motoranschlüsse (R, S, T) einen Nulldurchgang erreicht hat, wird gemessen. Aus diesem Nulldurchgangszeitintervall wird die Dauer (t0) des gesamten Zeitintervalls, dem Ansteuerintervall, bis zum nächsten Umschalten, also dem nächsten realen Kommutierungszeitpunkt (tk'next), generiert. Im Idealfall geschieht dies durch Verdopplung des gemessenen Zeitintervalls (tk'next = tk' + 2Δt). Der Nulldurchgang liegt also in diesem Idealfall in der Mitte eines Ansteuerintervalls (Δt = t0/2). Die Dauer (Δt) des Nulldurchgangszeitintervalls beträgt somit im idealen Fall die Hälfte der Dauer (t0) des Ansteuerintervalls.BLDC motors are usually controlled by block commutation. 1 shows this type of control. A BLDC motor typically has three excitation coils with three motor connections (R, S, T). In this case, at a certain point in time, the real commutation point in time (t k '), a negative voltage is applied to a first motor connection of the three motor connections (R, S, T) to a second motor connection of the three motor connections (R, S, T) applied positive voltage, while a third motor connection of the three motor terminals (R, S, T) at the same time typically remains uncontrolled from this commutation (t k ). At another point in time, which lies behind the real commutation time (t k '), current commutation occurs. At the said third motor connection of the three motor connections (R, S, T) a motor connection voltage (U PH ) is then usually measured back. The duration (Δt) of the zero crossing time interval from the activation of the above-described activation state, ie the real commutation time (t k ') to the time at which the re-measured motor terminal voltage (U PH ) at the uncontrolled third motor terminal of the three motor terminals (R, S, T) has reached a zero crossing, is measured. From this zero crossing time interval, the duration (t 0 ) of the entire time interval, the drive interval, until the next switching, ie the next real commutation time (t k ' next ), is generated. Ideally, this is done by doubling the measured time interval (t k ' next = t k ' + 2Δt). Thus, the zero crossing is in this ideal case in the middle of a drive period (At = t 0/2). The duration (Δt) of the zero crossing time interval is thus ideally half the duration (t 0 ) of the drive interval.

Zu Beginn des Ansteuerintervalls, in dem die Messung erfolgt, tritt ein Freilaufpuls (5) auf. Während der Dauer (tFL) dieses Freilaufpulses (5), dem Freilaufintervall der Dauer (tFL), wird keine gültige Motoranschlussspannung (UPH) am jeweiligen Motoranschluss, der in diesem Ansteuerintervall unangesteuert ist, zurückgemessen. Deshalb wird dieses Freilaufintervall für den Zeitraum seiner Dauer (tFL) ausgeblendet. Nach dem Stand der Technik wird dazu eine Verlagerungszeit (tcomp) errechnet, die einem bestimmten Rotationswinkel des Rotors des anzusteuernden Motors entspricht. Da die tatsächliche Dauer (tFL) des Freilaufpulses (5) sowohl vom Motorstrom (14) als auch von der Differenz aus der Summe der angelegten Motoranschlussspannungen (VR, VS, VT) der zwei in diesem Ansteuerintervall angesteuerten Motoranschlüsse und der jeweiligen EMK abhängig ist, entspricht die errechnete Zeit, die Verlagerungszeit (tcomp), nicht der tatsächlichen Dauer (tFL) eines Freilaufpulses (5). Vielmehr muss diese Verlagerungszeit (tcomp) auf den schlimmsten Fall, die größte mögliche Dauer des Freilaufpulses so abgestimmt sein, dass sie immer größer als die tatsächliche Dauer (tFL) eines Freilaufpulses (5) ist.At the beginning of the drive interval in which the measurement takes place, a freewheeling pulse ( 5 ) on. During the duration (t FL ) of this freewheeling pulse ( 5 ), the free-running interval of duration (t FL ), no valid motor terminal voltage (U PH ) at the respective motor terminal, which is uncontrolled in this drive interval, back measured. Therefore, this freewheel interval for the period of its duration (t FL) hidden. According to the prior art, a displacement time (t comp ) is calculated, which corresponds to a certain angle of rotation of the rotor of the motor to be controlled. Since the actual duration (t FL ) of the free-wheeling pulse ( 5 ) both from the motor current ( 14 ) as well as the difference between the sum of the applied motor terminal voltages (V R , V S , V T ) of the two motor terminals controlled in this drive interval and the respective EMF, the calculated time, the shift time (t comp ), does not correspond to actual duration (t FL ) of a freewheeling pulse ( 5 ). Rather, this shift time (t comp ) to the worst case, the largest possible duration of the free-wheeling pulse must be adjusted so that it always greater than the actual duration (t FL ) of a free-wheeling pulse ( 5 ).

In 3 ist zusätzlich zu dem Spannungsverlauf (31) der Stromverlauf (14) an einem Motoranschluss dargestellt. Aufgrund der Streuinduktivität des Motors eilt der Stromverlauf (14) dem Spannungsverlauf (31) nach, wenn die oben genannte Verdopplung des gemessenen Zeitintervalls bis zum Nulldurchgang der EMK verwendet wird. Ziel der Ansteuerung ist jedoch, den Motorstrom möglichst exakt in Phase zur EMK zu halten, um die Stromaufnahme der Applikation zu minimieren und deren Wirkungsgrad zu maximieren.In 3 is in addition to the voltage curve ( 31 ) the current course ( 14 ) are shown on a motor connection. Due to the stray inductance of the motor, the current course ( 14 ) the voltage curve ( 31 ) when the above-mentioned doubling of the measured time interval up to the zero crossing of the emf is used. The aim of the control, however, is to keep the motor current as precisely as possible in phase to the EMF in order to minimize the power consumption of the application and to maximize their efficiency.

Nach dem Stand der Technik wird dazu ein sogenannter Phasenvorlauf in Form einer Verlagerungszeit (tcomp) verwendet, um den Nachlauf des Stromverlaufs (14) gegenüber dem Spannungsverlauf (31) zu korrigieren. Dieser wird drehzahlabhängig so generiert, dass mit steigender Drehzahl ein zunehmender Phasenvorlauf in Form einer zunehmenden Verlagerungszeit (tcomp) generiert wird. Das Verfahren nach dem Stand der Technik hat im Wesentlichen zwei Nachteile:

  • • Die drehzahlabhängige Generierung des Phasenvorlaufs in Form einer Verlagerungszeit (tcomp) erfasst nicht die Lastabhängigkeit des Stromnachlaufs, also die lastabhängige Verschiebung der realen Stromkommutierung gegenüber der von außen durch die Ansteuerung eingeprägte Spannungskommutierung. Somit kann mit diesem Verfahren keine exakte Korrektur des Stromnachlaufs erfolgen. Dies hat negative Auswirkungen auf den Wirkungsgrad.
  • • Die Implementierung der Drehzahlabhängigkeit des Phasenvorlaufs, also der Verlagerungszeit (tcomp), und die benötigte Umrechnung des Winkels in die Zeitdomäne kostet Rechenleistung und bindet somit wertvolle Prozessorressourcen, die dann nicht mehr anderweitig genutzt werden können.
According to the state of the art, a so-called phase advance in the form of a shift time (t comp ) is used for this in order to determine the wake of the current profile (FIG. 14 ) with respect to the voltage curve ( 31 ) to correct. This is speed-dependent generated so that with increasing speed an increasing phase advance in the form of an increasing displacement time (t comp ) is generated. The method of the prior art has two main disadvantages:
  • • The speed-dependent generation of the phase lead in the form of a shift time (t comp ) does not detect the load dependency of the current follow-up, ie the load-dependent shift of the real current commutation with respect to the externally impressed by the control voltage commutation. Thus, with this method, no exact correction of the current tracking can be done. This has a negative effect on the efficiency.
  • • The implementation of the speed dependence of the phase advance, ie the shift time (t comp ), and the required conversion of the angle into the time domain costs computing power and thus binds valuable processor resources, which can then no longer be used.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Es ist die Aufgabe der Erfindung, die oben genannten Nachteile mit möglichst einfachen Mitteln zu vermeiden, um den Implementierungsaufwand zu minimieren.It is the object of the invention to avoid the above-mentioned disadvantages with the simplest possible means in order to minimize the implementation effort.

Hierzu soll der Phasenvorlauf sowohl drehzahlabhängig sein als auch die Lastabhängigkeit des Stromnachlaufs mit erfassen. Dies ermöglicht dann die gewünschte exakte Korrektur des Stromnachlaufs und einen verbesserten Wirkungsgrad. Außerdem entfallen damit die rechentechnische Implementierung einer Drehzahlabhängigkeit des Phasenvorlaufs und damit die benötigte Umrechnung des Winkels in die Zeitdomäne.For this purpose, the phase advance should be both speed-dependent and also detect the load dependency of the current follow-up. This then allows the desired exact correction of the current tracking and improved efficiency. In addition, this eliminates the computational Implementation of a speed dependency of the phase advance and thus the required conversion of the angle into the time domain.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 und eine Vorrichtung nach Anspruch 9 gelöst.This object is achieved by a method according to claim 1 and an apparatus according to claim 9.

Beschreibung der ErfindungDescription of the invention

Die Erfindung betrifft die Ansteuerung von bürstenlosen Gleichstrommotoren. Sie erlaubt eine automatische Korrektur des Stromnachlaufs des Motors. Durch Anwendung der Erfindung kann der Wirkungsgrad der Applikation erhöht werden, Prozessorressourcen, die nach dem Stand der Technik benötigt würden, werden freigegeben, eine Vereinfachung der Parametrierung an verschiedene Applikationen kann somit erfolgen.The invention relates to the control of brushless DC motors. It allows an automatic correction of the motor current after-run. By applying the invention, the efficiency of the application can be increased, processor resources that would be required in the prior art are released, a simplification of the parameterization to various applications can thus take place.

Die Erfindung wird anhand der beigefügten Figuren beschrieben.The invention will be described with reference to the accompanying figures.

1 zeigt den zeitlichen Verlauf der Motoranschlussspannungen (VR, VS, VT) der drei Motoranschlüsse (R, S, T). 1 shows the time course of the motor terminal voltages (V R , V S , V T ) of the three motor connections (R, S, T).

2 zeigt die Komparatorschaltung zur Messung der Dauer (tFL) der Freilaufpulse (5). 2 shows the comparator circuit for measuring the duration (t FL ) of the freewheel pulses ( 5 ).

3 zeigt den zeitlichen Spannungsverlauf (31) (also eine der Motoranschlussspannungen (VR, VS, VT) an einem Motoranschluss der Motoranschlüsse (R, S, T) und den zugehörigen zeitlichen Stromverlauf (14) an diesem Motoranschluss. 3 shows the temporal voltage curve ( 31 ) (ie one of the motor terminal voltages (V R , V S , V T ) at a motor terminal of the motor terminals (R, S, T) and the associated temporal current course ( 14 ) on this motor connection.

4 zeigt das zeitliche Schema zur Generierung der Verlagerungszeit (tcomp). 4 shows the temporal scheme for generating the displacement time (t comp ).

5 zeigt das Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäße Verfahrens zur automatischen Generierung des Phasenvorlaufs in Form der Verlagerungszeit (tcomp). 5 shows the flowchart of a method according to the invention for the automatic generation of phase advance in the form of the shift time (t comp ).

1 zeigt den zeitlichen Verlauf der Motoranschlussspannungen (VR, VS, VT) an den Motoranschlüssen (R, S, T) beim Ansteuern des BLDC-Motors nach dem Stand der Technik. Das Intervall (1) wird als eine elektrische Umdrehung (1) bezeichnet. Eine elektrische Umdrehung (1) gliedert sich in sechs Ansteuerintervalle (A bis F). Während einer vollständigen elektrischen Umdrehung finden sechs Kommutierungsvorgänge (2) zwischen den Ansteuerintervallen (A bis F) statt. Diese finden jeweils zu Kommutierungszeitpunkten statt. Der reale Motor weist eine Induktivität auf, die den Stromaufbau gegenüber dem Spannungsaufbau verzögert. Die Stromkommutierung folgt also der Spannungskommutierung nach. Daher wird die Spannungskommutierung zu einem vorgezogenen realen Kommutierungszeitpunkt (tk') durchgeführt. Die Stromkommutierung verhält sich dadurch so, als ob der Motor keine Induktivität aufweisen würde. Die zugehörigen Kommutierungszeitpunkte sind die idealen Kommutierungszeitpunkte (tk). Diese werden beispielsweise mittels Sensoren oder Systemen, die die echte Rotorlage bestimmen, relativ zur Systemzeit des Reglers bestimmt. Zu jedem Zeitpunkt innerhalb einer elektrischen Umdrehung (1) ist im Betrieb ein Motoranschluss zu einer mittleren negativen Spannung (6), ein Motoranschluss zu einer positiven mittleren Spannung (7) und ein Motoranschluss hochohmig (3) geschaltet. Der Mittelwert zwischen der mittleren negativen Spannung (6), und der positiven mittleren Spannung (7) wird dabei typischerweise als Null-Volt-Spannung (V0) für die Definition der im Folgenden beschriebenen Nulldurchgänge benutzt. Die positive mittlere Spannung (7) kann z. B. durch periodisches und/oder zeitweises längeres Schließen und Öffnen eines Schalters zu einer oberen Versorgungsspannung (VBat) oder einer unteren Versorgungsspannung (GND) beispielsweise mittels einer PWM erzeugt werden. Gleiches gilt für die mittlere negative Spannung (6). 1 shows the time course of the motor terminal voltages (V R , V S , V T ) at the motor terminals (R, S, T) when driving the BLDC motor according to the prior art. The interval ( 1 ) is called an electrical revolution ( 1 ) designated. One electrical revolution ( 1 ) is divided into six drive intervals (A to F). During a complete electrical revolution, six commutation processes ( 2 ) between the drive intervals (A to F). These take place at commutation times. The real motor has an inductance that delays the buildup of current versus the voltage buildup. The current commutation thus follows the voltage commutation. Therefore, the voltage commutation is performed at a preferred real commutation time (t k '). The current commutation thus behaves as if the motor had no inductance. The associated commutation times are the ideal commutation times (t k ). These are determined, for example, by means of sensors or systems which determine the true rotor position, relative to the system time of the controller. At any time within an electrical revolution ( 1 ) is in operation a motor connection to a medium negative voltage ( 6 ), a motor connection to a positive average voltage ( 7 ) and a high impedance motor connection ( 3 ). The mean value between the mean negative voltage ( 6 ), and the positive mean voltage ( 7 ) is typically used as the zero volt voltage (V 0 ) for defining the zero crossings described below. The positive mean voltage ( 7 ) can z. B. by periodic and / or temporary longer closing and opening a switch to an upper supply voltage (V Bat ) or a lower supply voltage (GND), for example by means of a PWM are generated. The same applies to the mean negative voltage ( 6 ).

Am jeweils hochohmigen Motoranschluss der typischerweis drei Motoranschlüsse (R, S, T) wird der jeweilige Spannungsverlauf (3a, 3b) gemessen. Zusätzlich zur Zeit vom Beginn des hochohmigen Ansteuerintervalls, welcher mit der realen Spannungskommutierung synchron ist, mit dem realen aktuellen Kommutierungszeitpunkt (tk') bis zum Nulldurchgang (4) der Spannung in dem jeweiligen Ansteuerintervall am hochohmigen Motoranschluss wird die Dauer (tFL) des Freilaufpulses (5) gemessen, um daraus die neue zeitliche Position für den nötigen neuen, korrigierten realen Spannungskommutierungszeitpunkt (tk') zu bestimmen. Die Messung der Dauer (tFL) des Freilaufpulses (5) geht also immer vom realen Spannungskommutierungszeitpunkt (tk') aus und bestimmt dann auf der Basis dieser Messung den nächsten folgenden Spannungskommutierungszeitpunkt (tk').At each high-impedance motor connection of the typically three motor connections (R, S, T) the respective voltage curve ( 3a . 3b ). In addition to the time from the beginning of the high impedance drive period which is synchronous with the real voltage commutation, with the real current commutation time (t k ') to the zero crossing ( 4 ) of the voltage in the respective drive interval at the high-impedance motor terminal, the duration (t FL ) of the freewheeling pulse ( 5 ) to determine the new time position for the necessary new, corrected real voltage commutation time (t k '). The measurement of the duration (t FL ) of the free-wheeling pulse ( 5 ) thus always starts from the real voltage commutation time (t k ') and then determines the next following voltage commutation time (t k ') on the basis of this measurement.

Wird ein Motoranschluss zum idealen Kommutierungszeitpunkt (tk) von einer Spannung (7 oder 6) auf den Zustand hochohmig (3) geschaltet, tritt ein sogenannter Freilaufpuls (5) auf. Während der Dauer (tFL) des Freilaufpulses (5) wird der Strom in der soeben hochohmig (3) geschalteten Motorwicklung abgebaut. In dieser Zeit kann die Spannung am hochohmigen Anschluss nicht zur Auswertung des Nulldurchgangs (4) verwendet werden. Nach dem Stand der Technik wird die Messung nach jedem Kommutierungsvorgang (2) für eine bestimmte Zeit ausgeblendet.Is a motor connection at the ideal commutation time (t k ) of a voltage ( 7 or 6 ) to the state of high resistance ( 3 ), a so-called free-wheeling pulse ( 5 ) on. During the duration (t FL ) of the free-wheeling pulse ( 5 ), the current in the just high impedance ( 3 ) switched motor winding degraded. During this time, the voltage at the high-impedance connection can not be used to evaluate the zero crossing ( 4 ) be used. According to the prior art, the measurement is made after each commutation process ( 2 ) for a certain period of time.

Im Gegensatz zum Stand der Technik lässt sich erfindungsgemäß diese Dauer (tFL) des Freilaufpulses (5) jedoch messen. Dazu kann eine einfache Komparatorschaltung wie beispielsweise nach 2 genutzt werden.In contrast to the prior art, according to the invention, this duration (t FL ) of the free-wheeling pulse (FIG. 5 ), however, measure. This can be a simple Comparator circuit such as after 2 be used.

Ein erster Komparator (8) vergleicht die Motoranschlussspannung (UPH) am jeweiligen Motoranschluss (R, S, T) mit der oberen Versorgungsspannung (Ubat). Wenn die Bedingung UPH > UBat gilt, liegt ein Freilaufpuls zur oberen Versorgungsspannung (UBat) vor und das Signal FR_O wird aktiviert.A first comparator ( 8th ) compares the motor connection voltage (U PH ) at the respective motor connection (R, S, T) with the upper supply voltage (U bat ). If the condition U PH > U Bat applies, there is a freewheeling pulse to the upper supply voltage (U Bat ) and the signal FR_O is activated.

Ein zweiter Komparator (9) vergleicht die Motoranschlussspannung (UPH) mit der unteren Versorgungsspannung (GND). Wenn UPH < 0 liegt ein Freilaufpuls (5) zur unteren Versorgungsspannung (GND) vor und das Signal FR_U wird aktiviert. Für die Dauer (tFL) eines Freilaufpulses (5) ist somit eines dieser beiden Signale (FR_U, FR_O) aktiv. Somit kann durch Messung der Aktivierungsdauer der beiden Signale die Dauer (tFL) des Freilaufpulses (5) bestimmt werden.A second comparator ( 9 ) compares the motor connection voltage (U PH ) with the lower supply voltage (GND). If U PH <0, there is a free-wheeling pulse ( 5 ) to the lower supply voltage (GND) and the signal FR_U is activated. For the duration (t FL ) of a freewheeling pulse ( 5 ) is thus one of these two signals (FR_U, FR_O) active. Thus, by measuring the activation duration of the two signals, the duration (t FL ) of the free-wheeling pulse (FIG. 5 ).

Die genaue Kenntnis der Dauer (tFL) des Freilaufpulses (5) erlaubt es erfindungsgemäß nun, daraus den korrigierten Zeitpunkt (tk') für die nächste Spannungskommutierung zu bestimmen, so dass der Stromverlauf mit dem Verlauf der EMK in Phase gebracht werden kann. Speziell bei Motoren mit größerer Streuinduktivität lässt sich dadurch die erreichbare Grenzdrehzahl unter Last zu erhöhen.The exact knowledge of the duration (t FL ) of the free-wheeling pulse ( 5 According to the invention, it now allows the corrected time (t k ') for the next voltage commutation to be determined therefrom so that the current profile can be brought into phase with the course of the emf. Especially for motors with larger stray inductance, the achievable limit speed can be increased under load.

3 zeigt den Spannungsverlauf (31) an einem Motoranschluss zusammen mit dem entsprechenden Stromverlauf (14). Durch die Streuinduktivität des Motors wird der Motorstrom (14) an dem eingeschalteten Motoranschluss nicht sofort aufgebaut sondern benötigt eine gewisse Zeit (15) für den Aufbau. Während dieser Zeit ist das resultierende Drehmoment verringert, was sich im Wesentlichen in einer Welligkeit des Drehmoments und in einer entsprechenden Geräuschbildung äußert. 3 shows the voltage curve ( 31 ) at a motor connection together with the corresponding current characteristic ( 14 ). Due to the leakage inductance of the motor, the motor current ( 14 ) does not build up immediately at the switched-on motor connection but requires a certain amount of time ( 15 ) for the construction. During this time, the resulting torque is reduced, which manifests itself essentially in a ripple of the torque and in a corresponding noise.

Ziel ist die Minimierung dieser Drehmomentenwelligkeit. Dazu ist die Anstiegsdauer des Motorstroms (14) durch einen entsprechenden früheren realen Kommutierungszeitpunkt (tk') zu kompensieren. Die Anstiegsdauer hängt von der Differenz aus angelegter mittlerer Spannung und EMK, dem Motorstrom (14) und der Phasendifferenz zwischen angelegter mittlerer Spannung und EMK ab. Speziell die ersten beiden Abhängigkeiten existieren auch für die Dauer (tFL) des Freilaufpulses (5). Die Ausprägung der dritten Abhängigkeit ist bei geringen zu generierenden Kompensationen in Form kleiner Verlagerungszeiten (tcomp) eher vernachlässigbar und bei größeren Kompensationsdauern in Form größerer Verlagerungszeiten (tcomp) vom Verlauf der EMK und der Art der Ansteuerung abhängig. Sie wird im Folgenden vorerst vernachlässigt.The aim is to minimize this torque ripple. For this purpose, the rise time of the motor current ( 14 ) by a corresponding earlier real commutation time (t k ') to compensate. The rise time depends on the difference between applied average voltage and EMF, the motor current ( 14 ) and the phase difference between applied mean voltage and EMF. Specifically, the first two dependencies also exist for the duration (t FL ) of the freewheeling pulse ( 5 ). The expression of the third dependence is rather negligible with small compensations to be generated in the form of small shift times (t comp ) and depending on the course of the EMF and the type of triggering with larger compensation periods in the form of larger shift times (t comp ). It will be neglected for now.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist in 4 dargestellt. Es misst die Dauer (tFL) des Freilaufpulses (5) und verlagert den nächsten Kommutierungsvorgang um eine von dieser Dauer (tFL) des Freilaufpulses (5) abhängige Verlagerungszeit (tcomp) gegenüber dem idealen Kommutierungszeitpunkt (tk) zu früheren Zeitpunkten hin. Dadurch ergibt sich ein vorgelagerter neuer realer Kommutierungszeitpunkt (tk'). Im einfachsten Fall wird der nächste Kommutierungsvorgang genau um die gemessene Dauer (tFL) des Freilaufpulses (5) nach vorn verlagert. In diesem Fall entspricht die Verlagerungszeit (tcomp) vorzugsweise der Dauer (tFL) des Freilaufpulses (5). Dies bedeutet in Formeln: tk' = tk – tcomp und tcomp = tFL. Dies ist für die Applikation besonders ressourcenschonend, da dann von der Ansteuerung keinerlei rechenintensive Operationen wie Multiplikationen oder gar Divisionen durchgeführt werden müssen. Zur Berechnung des neuen nächsten realen Kommutierungszeitpunkts (tk') ist lediglich eine Subtraktion nötig.The inventive method is in 4 shown. It measures the duration (t FL ) of the free-wheeling pulse ( 5 ) and shifts the next commutation process by one of this duration (t FL ) of the free-wheeling pulse ( 5 ) dependent shift time (t comp ) over the ideal commutation time (t k ) at earlier times. This results in an upstream new real commutation time (t k '). In the simplest case, the next commutation process is exactly the measured duration (t FL ) of the free-wheeling pulse ( 5 ) moved forward. In this case, the displacement time (t comp ) preferably corresponds to the duration (t FL ) of the freewheeling pulse (FIG. 5 ). In formulas this means: t k '= t k -t comp and t comp = t FL . This is particularly resource-saving for the application, since then no computation-intensive operations such as multiplications or even divisions have to be performed by the control. To calculate the new next real commutation time (t k '), only one subtraction is necessary.

In komplizierteren Fällen kann die Abhängigkeit von der Phasendifferenz zwischen angelegter mittlerer Spannung und EMK auch durch eine Abhängigkeit in Form einer Formel tcomp = f(tFL) berücksichtigt und im Verfahren implementiert werden.In more complicated cases, the dependence on the phase difference between the applied mean voltage and EMF can also be taken into account by a dependence in the form of a formula t comp = f (t FL ) and implemented in the method.

Zur Erhöhung der Robustheit des Verfahrens kann die Dauer (tFL) des Freilaufpulses (5) auch über mehrere Kommutierungsvorgänge (2) gemessen und gefiltert werden (z. B. durch Mittelwertbildung). Die Verlagerungszeit (tcomp) des nächsten realen Kommutierungszeitpunkts (tk') gegenüber dem idealen Kommutierungszeitpunkt (tk) kann dann anhand der gefilterten Werte ermittelt werden.To increase the robustness of the method, the duration (t FL ) of the free-wheeling pulse ( 5 ) also over several commutation processes ( 2 ) are measured and filtered (eg by averaging). The displacement time (t comp ) of the next real commutation time (t k ') compared to the ideal commutation time (t k ) can then be determined on the basis of the filtered values.

Es ist auch möglich, die Dauer (tFL) des Freilaufpulses (5) nicht nach jedem Kommutierungsvorgang sondern seltener zu messen.It is also possible to determine the duration (t FL ) of the freewheeling pulse ( 5 ) not after each commutation but less often to measure.

Zur Reduzierung des Hardwareaufwands ist es auch möglich, weniger Komparatoren zur Ermittlung der Dauer (tFL) des Freilaufpulses (5) zu verwenden. Im einfachsten Fall reicht ein einzelner Komparator (z. B. 9) an einem einzelnen Motoranschluss dazu aus. Dann würde die Messung der Dauer (tFL) des Freilaufpulses (5) nur einmal je elektrischer Umdrehung (1) stattfinden.To reduce the hardware complexity, it is also possible to use fewer comparators for determining the duration (t FL ) of the freewheeling pulse (FIG. 5 ) to use. In the simplest case, a single comparator (eg. 9 ) on a single motor connection. Then the measurement of the duration (t FL ) of the free-wheeling pulse ( 5 ) only once per electrical revolution ( 1 ) occur.

Es gibt verschiedene Möglichkeiten der Durchführung der Kommutierung. Für die Kommutierung gehört es zum Stand der Technik, dass jeder Motoranschluss – typischerweise sind es drei – mit jeweils einer Halbbrücke bestehend aus einem High-Side-Schalter und einem Low-Side-Schalter, die typischerweise Transistoren sind, angesteuert wird. Typischerweise sind immer zwei der drei Halbbrücken aktiv, während eine Halbbrücke inaktiv ist. Bei einer inaktiven Halbbrücke ist keiner der Schalter dieser Halbbrücke geschlossen bzw. keiner der Transistoren leitend. Bei einer aktiven Halbbrücke ist immer ein Schalter zumindest zeitweise geschlossen bzw. ein Transistor zumindest zeitweise leitend. Die Kommutierungsmöglichkeiten, die auch Generierungsschemata genannt werden, unterscheiden sich in der Reihenfolge der Ansteuerung der einzelnen Schalter der jeweiligen Halbbrücken, d. h. welcher Schalter der jeweiligen Halbbrücke getaktet wird und welcher durchgeschaltet wird. Weitere Generierungsschemata sind denkbar. Vom Generierungsschema ist die Dauer (tFL) des Freilaufpulses (5) typischerweise abhängig. Es gibt auch Generierungsschemata, bei denen jeweils ein kürzerer und ein längerer Freilaufpuls (5) auftreten. Wechselt man das Generierungsschema, ändert sich bei gleichem Motor und gleicher Drehzahl somit ggf. die Dauer (tFL) des Freilaufpulses (5). Abhängig vom Generierungsschema können auch unterschiedliche Phasenvorläufe in Form unterschiedlicher Verlagerungszeiten (tcomp) nötig sein, um die Dauer des unterschiedlichen Stromaufbaus zu kompensieren. Also sollte neben der Dauer (tFL) des Freilaufpulses (5) selbst auch das Generierungsschema berücksichtigt werden, wenn der Phasenvorlauf in Form der Verlagerungszeit (tcomp) generiert wird. So kann es z. B. sinnvoll sein, bei einem Generierungsschema die Dauer (tFL) des Freilaufpulses (5) als Phasenvorlauf in Form der Verlagerungszeit (tcomp) zu nutzen, während man bei einem anderen Generierungsschema z. B. nur die halbe Dauer (tFL) des Freilaufpulses (5) als Phasenvorlauf in Form der Verlagerungszeit (tcomp) nutzt. Bei einem dritten Generierungsschema mit unterschiedlich langen Freilaufpulsen (5) bietet es sich z. B. an, den Phasenvorlauf in Form der Verlagerungszeit (tcomp) aus der Dauer (tFL) eines langen Freilaufpulses (5) mit einer anderen Gewichtung zu generieren als aus der Dauer (tFL) eines kurzen Freilaufpulses (5). Es ist somit sinnvoll die Dauer (tFL) des Freilaufpulses (5) mit einem Generierungsschema spezifischen Faktor (αG) zu multiplizieren, um aus der so erhaltenen korrigierten Freilaufpulsdauer (tFLk) den Phasenvorlauf in Form der Verlagerungszeit (tcomp) zu bestimmen.There are various ways of performing the commutation. For the commutation it belongs to the state of the art that each motor connection - typically it is three - each with a half-bridge consisting of a high-side switch and a low-side switch, which are typically transistors, is controlled. Typically, two of the three half-bridges are always active while one half-bridge is inactive. In an inactive half-bridge none of the switches of this half-bridge is closed or none of Transistors conducting. In the case of an active half-bridge, at least one switch is always closed or a transistor is at least temporarily conductive. The commutation options, which are also called generation schemes, differ in the order of control of the individual switches of the respective half-bridges, that is, which switch of the respective half-bridge is clocked and which is switched through. Further generation schemes are conceivable. The generation scheme is the duration (t FL ) of the free-wheeling pulse ( 5 ) typically dependent. There are also generation schemes in which a shorter and a longer freewheel pulse ( 5 ) occur. If the generation scheme is changed, the duration (t FL ) of the free-wheeling pulse (if necessary) changes with the same engine and the same rotational speed if necessary ( 5 ). Depending on the generation scheme, different phase advances in the form of different shift times (t comp ) may be necessary to compensate for the duration of the different power build-up. So should the next period (t FL) of the freewheeling pulse ( 5 ) even the generation scheme are taken into account if the phase advance is generated in the form of the shift time (t comp ). So it may be z. B. sense, in a generation scheme, the duration (t FL ) of the freewheeling pulse ( 5 ) as a phase lead in the form of the shift time (t comp ) to use, while in another generation scheme z. B. only half the duration (t FL ) of the freewheeling pulse ( 5 ) as phase advance in the form of the shift time (t comp ) uses. In a third generation scheme with different freewheel pulses ( 5 ) it offers z. B., the phase advance in the form of the shift time (t comp ) from the duration (t FL ) of a long freewheeling pulse ( 5 ) with a different weighting than from the duration (t FL ) of a short free-wheeling pulse ( 5 ). It thus makes sense the duration (t FL ) of the freewheeling pulse ( 5 ) to multiply a specific factor (α G ) with a generation scheme in order to determine the phase advance in the form of the offset time (t comp ) from the corrected freewheeling pulse duration (t FLk ) thus obtained.

Als Generierungsschemata kommen für das Schalten einer Halbbrücke beispielsweise in Frage:Examples of suitable generation schemes for switching a half bridge are:

A) Die Unipolare Ansteuerung mit SynchrongleichrichtungA) The unipolar control with synchronous rectification

Satt nur den High-Side-Transistor einer Halbbrücke zu schalten, wird die Halbbrücke zum Anlegen einer positiven Spannung per Synchrongleichrichtung betrieben. Sowohl der Low-Side-Schalter als auch der High-Side-Schalter werden in einem aktiven Ansteuerintervall (A–F) wechselseitig eingeschaltet. Zum Anlegen einer negativen Spannung wird die Brücke hingegen konstant aktiviert. Der Freilaufstrom während des inaktiven Ansteuerintervalls fließt hier dann nicht mehr über eine untere Freilaufdiode des Low-Side-Transistors, sondern durch den Low-Side-Transistor selbst.Fed only to switch the high-side transistor of a half-bridge, the half-bridge for applying a positive voltage is operated by synchronous rectification. Both the low-side switch and the high-side switch are switched on alternately in an active drive interval (A-F). In contrast, the bridge is constantly activated to apply a negative voltage. The freewheeling current during the inactive drive interval then no longer flows via a lower freewheeling diode of the low-side transistor, but through the low-side transistor itself.

B) Beidseitiges Schalten, PWM zuerstB) Two-sided switching, PWM first

Bei diesem Verfahren werden sowohl der High-Side- als auch der Low-Side-Transistor der entsprechenden Halbbrücke per PWM angesteuert, allerdings nicht, wie bei einer Synchrongleichrichtung gleichzeitig. Stattdessen wird beispielsweise der High-Side-Transistor während seiner beiden aufeinander folgenden aktiven Ansteuerungsintervalle zunächst ein Ansteuerungsintervall lang per PWM angesteuert. Im zweiten aktiven Ansteuerungsintervall wird der High-Side-Transistor in diesem Beispiel hingegen konstant aktiviert. Im zweiten aktiven Ansteuerungsintervall wird statt des High-Side-Transistors der Low-Side-Transistor der korrespondierenden aktiven Halbbrücke per PWM geschaltet, währen dieser Low-Side-Transistor im ersten aktiven Ansteuerungsintervall permanent eingeschaltet ist. Somit wird während jedes Ansteuerungsintervalls der Ansteuerungsintervalle (A–F) immer nur einer der sechs Halbbrückentransistoren einer Schaltung mit drei Halbbrücken zur Ansteuerung eines BLDC-Motors mit drei Motoranschlüssen (R, S, T) per PWM angesteuert, währen der korrespondierende andere aktive Transistor während des betreffenden Ansteuerintervalls permanent eingeschaltet ist.In this method, both the high-side and the low-side transistor of the corresponding half-bridge are driven by PWM, but not at the same time as synchronous rectification. Instead, for example, the high-side transistor is initially driven by PWM during its two successive active drive intervals for a control interval. In the second active drive interval, however, the high-side transistor is activated constantly in this example. In the second active drive interval, the low-side transistor of the corresponding active half-bridge is switched by PWM instead of the high-side transistor, while this low-side transistor is permanently switched on in the first active drive interval. Thus, during each drive interval of the drive intervals (A-F), only one of the six half-bridge transistors of a three half-bridge circuit is driven by PWM to drive a BLDC motor with three motor terminals (R, S, T) while the corresponding other active transistor during the relevant drive interval is permanently switched on.

C) Beidseitiges Schalten mit Synchrongleichrichtung, PWM zuerstC) Two-way switching with synchronous rectification, PWM first

Diese Technik erweitert das beidseitige Schalten um eine Synchrongleichrichtung.This technique extends the two-way switching by a synchronous rectification.

D) Beidseitiges Schalten, PWM zuletztD) Double-sided switching, PWM last

Hier wird die Reihenfolge von PWM-gesteuertem Schalten und konstanten Schaltintervallen gegenüber den vorher erwähnten Generierungsschemata vertauscht.Here, the order of PWM-controlled switching and constant switching intervals is interchanged with the aforementioned generation schemes.

E) Bipolares Schalten oder auch Vier Quadranten-AnsteuerungE) Bipolar switching or four quadrant control

Bei der Vier-Quadranten-Ansteuerung werden alle vier Transistoren der beiden aktiven Halbrücken mittels PWM angesteuert.In the four-quadrant drive, all four transistors of the two active half-bridges are driven by PWM.

Bei der Regelung mittels der Dauer (tFL) des Freilaufpulses (5) ist ein negatives Vorzeichen nicht von Vorteil. Der Strom benötigt immer eine positive Zeit, um in der Induktivität aufgebaut zu werden. Es gilt, diese Zeit durch einen Phasenvorlauf, also einen geeigneten Wert einer Verlagerungszeit (tcomp) zu kompensieren.In the control by means of the duration (t FL ) of the free-wheeling pulse ( 5 ) a negative sign is not an advantage. The current always needs a positive time to build up in the inductance. It is necessary to compensate for this time by a phase advance, ie a suitable value of a shift time (t comp ).

Der Startpunkt für die Verlagerungszeit (tcomp) für die Ausregelung kann sehr einfach und pragmatisch bestimmt werden: Zunächst wird kein Phasenvorlauf erzeugt. Dies entspricht einer Verlagerungszeit (tcomp) von 0 s. Sodann wird die Dauer (tFL) des Freilaufpulses (5) gemessen. Diese gemessene Dauer (tFL) des Freilaufpulses (5) ist konstruktionsbedingt immer größer als 0 s. Aus dieser gemessene Dauer (tFL) des Freilaufpulses (5) wird dann für die Berechnung der zukünftigen realen Kommutierungszeitpunkte (tk') die Verlagerungszeit (tcomp) generiert und für den Rest der Betriebsdauer typischerweise beibehalten. Alternativ kann auch dieser Prozess nach einem vorgegebenen Zeitraum wiederholt werden.The starting point for the displacement time (t comp ) for the compensation can be very simple and be determined pragmatically: First, no phase lead is generated. This corresponds to a shift time (t comp ) of 0 s. Then the duration (t FL ) of the free-wheeling pulse ( 5 ). This measured duration (t FL ) of the free-wheeling pulse ( 5 ) is by design always greater than 0 s. From this measured duration (t FL ) of the free-wheeling pulse ( 5 ), the displacement time (t comp ) is then generated for the calculation of the future real commutation times (t k ') and typically maintained for the remainder of the operating time. Alternatively, this process can be repeated after a predetermined period of time.

Oszillationen dieser Regelung sind nicht ausgeschlossen, da die gemessene der Dauer (tFL) des Freilaufpulses (5) ebenfalls wieder eine Abhängigkeit von der Verlagerungszeit (tcomp) besitzt.Oscillations of this control are not excluded since the measured duration (t FL ) of the free-wheeling pulse ( 5 ) again has a dependence on the displacement time (t comp ).

Das einfachste Verfahren zur Unterdrückung von Oszillationen des Systems sieht vor, wie zuvor erwähnt, von Zeit zu Zeit in typischerweise vorbestimmten Zeitabständen, eine Kommutierung ohne Vorlauf zu generieren, also die Verlagerungszeit (tcomp) auf 0 s zu setzen, um die Dauer (tFL) des Freilaufpulses (5) zu messen und danach auf Basis dieser Messung eine Generierung der Verlagerungszeit (tcomp) neu durchzuführen. Da sich aber die Last dynamisch ändern kann, ist diese Methode nicht immer zielführend. Als Abhilfe können derartig gewonnene zeitdiskrete Abtastwerte der Verlagerungszeit (tcomp) bzw. der Dauer (tFL) des Freilaufpulses (5) durch Filterung zu einem gemeinsamen Abtastwert zusammengefasst werden. Man kann sich beispielsweise als Abhilfe PID-Reglerstrukturen oder anderer Regelprinzipien nach dem Stand der Technik für die Filterung zur Erzeugung der Verlagerungszeit (tcomp) oder einer oder mehrerer Zwischengrößen, aus denen diese erzeugt wird, bedienen.The simplest method for suppressing oscillations of the system provides as previously mentioned, from time to time in typically predetermined intervals to generate a commutation without preprocessing, so the shift time (t comp) to 0 to set s to the duration (t FL ) of the freewheeling pulse ( 5 ) and then, based on this measurement, re-generate a generation of the displacement time (t comp ). However, since the load can change dynamically, this method is not always expedient. As a remedy, time-discrete sampled values of the displacement time (t comp ) or the duration (t FL ) of the freewheeling pulse ( 5 ) are combined by filtering to a common sample. For example, as a remedy, it is possible to use PID controller structures or other control principles according to the state of the art for filtering to generate the displacement time (t comp ) or one or more intermediate variables from which it is generated.

5 zeigt den typischen Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens. Zu Beginn des Verfahrens zur Bestimmung der Verlagerungszeit (tcomp) startet das System typischerweise nach dem Einschalten von einem Startpunkt (100) aus. Es geht dann in einen Initialisierungszustand (101). Dort kommt es zur Initialisierung des Verfahrens zur Bestimmung der Verlagerungszeit (tcomp). Zu diesem Zeitpunkt wird typischerweise die Verlagerungszeit (tcomp) durch die Systemsteuerung auf 0 s gesetzt, womit der reale Kommutierungszeitpunkt (tk') für die Spannungskommutierung mit dem idealen Kommutierungszeitpunkt (tk), zu dem die Stromkommutierung idealer Weise stattfinden sollte, zusammenfällt. Die Stromkommutierung läuft dann aber um den Zeitraum (15) der Spannungskommutierung nach und findet nicht zum idealen Kommutierungszeitpunkt (tk) statt. Hiernach folgt der zweite Schritt (102) in dem Verfahren zur Bestimmung der Verlagerungszeit (tcomp). Typischerweise wird die Dauer (tFL) des Freilaufpulses (5) bestimmt. Hier sei auf die vorausgehende Beschreibung verwiesen. Es folgt ein dritter, optionaler Schritt in dem Verfahren zur Bestimmung der Verlagerungszeit (tcomp). Dieser Schritt ist dann notwendig, wenn die Qualität einzelner Messwerte der Dauer (tFL) der Freilaufpulse (5) unzureichend ist und diese Messwerte aufbereitet werden müssen. Dies kann durch ein Signalverarbeitungsverfahren in einer Signalverarbeitungseinheit geschehen. Sofern notwendig, wird dann der Messwert der Dauer (tFL) des Freilaufpulses (5) dort weiterverarbeitet. Es können beispielsweise Mittelwerte, gewichtete Mittelwerte etc. durch die Signalverarbeitungseinheit gebildet werden. Auch ist es denkbar, die Messwerte in dieser Signalverarbeitungseinheit zu Filtern und für Regelalgorithmen – z. B. PD, PI und PID-Regelalgorithmen – zur Nachstellung der Verlagerungszeit (tcomp) mittels dieser Signalverarbeitungseinheit zu benutzen. Hierauf folgt ein vierter Schritt in dem Verfahren zur Bestimmung der Verlagerungszeit (tcomp). Die so bestimmte korrigierte und/oder gefilterte und oder gemittelte Dauer des Freilaufpulses (5) wird als nunmehr bestimmte Verlagerungszeit (tcomp) für folgende Kommutierungen zu realen Kommutierungszeitpunkten (tk') eingestellt. Auf diese Weise reduziert sich die zeitliche Distanz zwischen dem idealen Kommutierungszeitpunkt (tk) und dem Zeitpunkt der Stromkommutierung. Im Idealfall wird dieser zeitliche Abstand 0 s. Es folgt ein letzter Zustand (105), der das System in einem definierten Zustand hält. In diesem Zustand verbleibt das System mit eingestellter Verlagerungszeit (tcomp) ohne diese zu ändern bis ein vorbestimmtes Ereignis eintritt. Dies ist typischerweise der Ablauf einer vorbestimmten Zeit. Dann wird das Verfahren neu gestartet. Der Systemzustand (105) hat also einen Übergang (106) auf sich selbst. Dieser zwingt das System dazu, typischerweise eine vorbestimmte Zeit oder bis zu einem vorbestimmten Ereignis abzuwarten. Tritt das Ereignis ein oder läuft die vorbestimmte Zeit ab, so wechselt das System über einen letzten Übergang (107) wieder in den Zustand zur Initialisierung des Verfahrens (101). 5 shows the typical sequence of the method according to the invention. At the beginning of the method for determining the displacement time (t comp ), the system typically starts after switching on from a starting point ( 100 ) out. It then goes into an initialization state ( 101 ). There it comes to the initialization of the method for determining the displacement time (t comp ). At this time, typically, the shift time (t comp ) is set to 0s by the system controller, thus coinciding the real commutation time (t k ') for the voltage commutation with the ideal commutation time (t k ) at which current commutation should ideally occur , The current commutation then runs around the period ( 15 ) of the voltage commutation and does not take place at the ideal commutation time (t k ). After that the second step follows ( 102 ) in the method for determining the displacement time (t comp ). Typically, the duration (t FL ) of the freewheeling pulse ( 5 ) certainly. Please refer to the previous description. There follows a third, optional step in the method for determining the displacement time (t comp). This step is necessary if the quality of individual measured values of the duration (t FL ) of the freewheel pulses ( 5 ) is insufficient and these measurements need to be processed. This can be done by a signal processing method in a signal processing unit. If necessary, then the measured value of the duration (t FL ) of the free-wheeling pulse ( 5 ) processed there. For example, mean values, weighted mean values etc. can be formed by the signal processing unit. It is also conceivable to filter the measured values in this signal processing unit and for control algorithms - eg. B. PD, PI and PID control algorithms - to use to adjust the displacement time (t comp ) by means of this signal processing unit. This is followed by a fourth step in the method for determining the displacement time (t comp ). The thus determined corrected and / or filtered and or averaged duration of the free-wheeling pulse ( 5 ) is set as the now determined transfer time (t comp ) for the following commutations to real commutation times (t k '). In this way, the time interval between the ideal commutation time (t k ) and the time of current commutation is reduced. Ideally, this time interval will be 0 s. It follows a last state ( 105 ), which keeps the system in a defined state. In this state, the system will remain at set shift time (t comp ) without changing it until a predetermined event occurs. This is typically the expiration of a predetermined time. Then the procedure is restarted. The system state ( 105 ) has a transition ( 106 This forces the system to typically wait a predetermined time or until a predetermined event. If the event occurs or the predetermined time expires, the system changes over a last transition ( 107 ) back to the state for initializing the method ( 101 ).

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Gegenüber dem Stand der Technik werden folgende Vorteile erzielt:

  • • Eine exakte Kompensation des Stromnachlaufs ist möglich. Damit kann der Wirkungsgrad der Applikation unabhängig vom Lastmoment maximiert werden.
  • • Eine einfache ressourcenminimierende Implementierung ist möglich. Diese erlaubt die Freigabe von Prozessorressourcen, so dass die Ansteuerung mit einfachen Prozessorkernen erfolgen kann.
  • • Eine Vereinfachung der Parametrierung der Ansteuerung des Motors ist möglich. Während die Verlagerungszeit (tcomp) nach dem Stand der Technik abhängig von der Applikation und dem verwendeten Motor individuell parametriert werden muss, reicht mit dem vorgestellten Verfahren die Parametrierung auf die verwendete Art der Ansteuerung aus. Ist diese erfolgt, können verschiedene Motoren bei verschiedenen Lasten ohne Neuparametrierung mit diesem Verfahren bedient werden.
Compared with the prior art, the following advantages are achieved:
  • • An exact compensation of the current follow-up is possible. Thus, the efficiency of the application can be maximized regardless of the load torque.
  • • A simple resource-minimizing implementation is possible. This allows the release of processor resources, so that the control can be done with simple processor cores.
  • • A simplification of the parameterization of the control of the motor is possible. While the displacement time (t comp ) according to the prior art, depending on the application and the motor used parameterized individually must be sufficient with the presented method, the parameterization on the type of control used. Once this has been done, different motors can be operated at different loads without reparameterization using this method.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

αG α G
Generierungsschema spezifischer Faktor zur Korrektur der Abhängigkeit der Dauer (tFL) des Freilaufpulses (5) durch Multiplikation der Dauer (tFL) des Freilaufpulses (5) mit diesem Generierungsschema spezifischen Faktor (αG) zu einer korrigierten Dauer (tFLk) des Freilaufpulses (5) oder zu einem Summensignal, aus dem dann durch somit gewichtete Summenbildung ersatzweise die besagte korrigierte Dauer (tFLk) des Freilaufpulses (5) gebildet werden kann.Generation scheme specific factor for correcting the dependence of Duration (t FL ) of the free-wheeling pulse ( 5 ) by multiplying the duration (t FL ) of the freewheeling pulse ( 5 ) with this generation scheme specific factor (α G ) to a corrected duration (t FLk ) of the free-wheeling pulse ( 5 ) or to a sum signal from which then by weighted summation substitute said said corrected duration (t FLk ) of the free-wheeling pulse ( 5 ) can be formed.
AA
erstes Ansteuerintervall. In diesem Ansteuerintervall wird der erste Motoranschluss (R) mit einer positiven Motoranschlussspannung (VR) durch die zugehörige Halbbrücke beaufschlagt, der zweite Motoranschluss (S) ist hochohmig angeschlossen und wird nicht bestromt – an ihm ist die EMK messbar – und der dritte Motoranschluss (T) wird mit einer negativen Motoranschlussspannung (VT) durch die zugehörige Halbbrücke beaufschlagt.first drive interval. In this drive interval, the first motor terminal (R) is acted upon by a positive motor terminal voltage (V R ) through the associated half-bridge, the second motor terminal (S) is connected to high impedance and is not energized - the emf is measurable - and the third motor terminal ( T) is applied with a negative motor terminal voltage (V T ) through the associated half-bridge.
BB
zweites Ansteuerintervall. In diesem Ansteuerintervall wird der erste Motoranschluss (R) mit einer positiven Motoranschlussspannung (VR) durch die zugehörige Halbbrücke beaufschlagt, und der zweite Motoranschluss (S) wird mit einer negativen Motoranschlussspannung (VS) durch die zugehörige Halbbrücke beaufschlagt und der dritte Motoranschluss (T) ist hochohmig angeschlossen und wird nicht bestromt – an ihm ist die EMK messbar –.second drive interval. In this drive interval, the first motor terminal (R) is supplied with a positive motor terminal voltage (V R ) through the associated half-bridge, and the second motor terminal (S) is supplied with a negative motor terminal voltage (V S ) through the associated half-bridge and the third motor terminal ( T) is connected with high resistance and is not energized - the EMF can be measured on it -.
CC
drittes Ansteuerintervall. In diesem Ansteuerintervall ist der erste Motoranschluss (R) hochohmig angeschlossen und wird nicht bestromt – an ihm ist die EMK messbar, und der zweite Motoranschluss (S) wird mit einer negativen Motoranschlussspannung (VS) durch die zugehörige Halbbrücke beaufschlagt und der dritte Motoranschluss (T) wird mit einer positiven Motoranschlussspannung (VT) durch die zugehörige Halbbrücke beaufschlagt.third drive interval. In this drive interval, the first motor terminal (R) is connected to high impedance and is not energized - the EMF is measurable at it, and the second motor terminal (S) is supplied with a negative motor terminal voltage (V S ) through the associated half-bridge and the third motor terminal ( T) is acted upon by a positive motor terminal voltage (V T ) through the associated half-bridge.
DD
viertes Ansteuerintervall. In diesem Ansteuerintervall wird der erste Motoranschluss (R) mit einer negativen Motoranschlussspannung (VR) durch die zugehörige Halbbrücke beaufschlagt und der zweite Motoranschluss (S) ist hochohmig angeschlossen und wird nicht bestromt – an ihm ist die EMK messbar – und der dritte Motoranschluss (T) wird mit einer positiven Motoranschlussspannung (VT) durch die zugehörige Halbbrücke beaufschlagt.fourth drive interval. In this drive interval, the first motor terminal (R) is acted upon by a negative motor terminal voltage (V R ) through the associated half-bridge and the second motor terminal (S) is connected to high impedance and is not energized - the emf is measurable - and the third motor terminal ( T) is acted upon by a positive motor terminal voltage (V T ) through the associated half-bridge.
Ee
fünftes Ansteuerintervall. In diesem Ansteuerintervall wird der erste Motoranschluss (R) mit einer negativen Motoranschlussspannung (VR) durch die zugehörige Halbbrücke beaufschlagt und der zweite Motoranschluss (S) wird mit einer positiven Motoranschlussspannung (VS) durch die zugehörige Halbbrücke beaufschlagt und der dritte Motoranschluss (T) ist hochohmig angeschlossen und wird nicht bestromt – an ihm ist die EMK messbar –.fifth drive interval. In this drive interval, the first motor terminal (R) is acted upon by a negative motor terminal voltage (V R ) through the associated half-bridge and the second motor terminal (S) is acted upon by a positive motor terminal voltage (V S ) through the associated half-bridge and the third motor terminal (T ) is connected with high impedance and is not energized - the EMF can be measured on it -.
FF
sechstes Ansteuerintervall. In diesem Ansteuerintervall ist der erste Motoranschluss (R) ist hochohmig angeschlossen und wird nicht bestromt – an ihm ist die EMK messbar –, und der zweite Motoranschluss (S) wird mit einer positiven Motoranschlussspannung (VS) durch die zugehörige Halbbrücke beaufschlagt und der dritte Motoranschluss (T) wird mit einer negativen Motoranschlussspannung (V) durch die zugehörige Halbbrücke beaufschlagt.sixth drive interval. In this drive period, the first motor terminal (R) is high-impedance connected and is not energized - at he EMF is measurable -, and the second motor terminal (S) is connected to a positive motor terminal voltage (V S) applied by the associated half-bridge and the third Motor connection (T) is supplied with a negative motor supply voltage (V) through the associated half-bridge.
FR_OFR_O
Signal, das den Freilauf zur oberen Versorgungsspannung (VBat) signalisiert. (erstes Komparatorausgangssignal)Signal that signals the freewheel to the upper supply voltage (V Bat ). (first comparator output signal)
FR_UFR_U
Signal, das den Freilauf zur unteren Versorgungsspannung (GND) signalisiert. (zweites Komparatorausgangssignal)Signal that signals the freewheel to the lower supply voltage (GND). (second comparator output signal)
GNDGND
untere Versorgungsspannunglower supply voltage
RR
erster Motoranschluss first motor connection
SS
zweiter Motoranschlusssecond motor connection
TT
dritter Motoranschlussthird motor connection
tcomp t comp
Verlagerungszeit um die der nächste reale Kommutierungszeitpunkt (tk') gegenüber dem idealen Kommutierungszeitpunkt (tk) nach vorn verlagert wird. tk' = tk – tcomp. Diese Verlagerungszeit ist von der Dauer (tFL) des Freilaufpulses (5) abhängig. Im Idealfall kompensiert die Verlagerungszeit das Nachlaufen der Stromkommutierung gegenüber der eingeprägten Spannungskommutierung infolge der von Null verschiedenen Motorinduktivität.Shift time by the next real commutation time (t k ') compared to the ideal commutation time (t k ) is moved forward. t k '= t k - t comp . This shift time is determined by the duration (t FL ) of the free-wheeling pulse ( 5 ) dependent. Ideally, the shift time compensates the tracking of the current commutation with respect to the impressed voltage commutation due to the non-zero motor inductance.
tFL t FL
Dauer des Freilaufpulses (5)Duration of the free-wheeling pulse ( 5 )
tFLk t FLk
korrigierte Dauer (tFL) des Freilaufpulses (5)corrected duration (t FL ) of the free-wheeling pulse ( 5 )
tFLF t FLF
gefilterte Dauer des Freilaufpulses (5)filtered duration of the free-wheeling pulse ( 5 )
tFLFk t FLFk
gefilterte und korrigierte Dauer des Freilaufpulses (5)filtered and corrected duration of the free-wheeling pulse ( 5 )
tk t k
idealer Kommutierungszeitpunkt innerhalb eines Ansteuerintervalls der Ansteuerintervalle (A–F), wenn die Dauer (tFL) des Kommutierungspulses (5) 0 s wäre. Dies wäre bei einem induktivitätsfreien Motor der Fall. Eine Stromkommutierung zu diesem Zeitpunkt maximiert den Wirkungsgrad.ideal commutation time within a drive interval of the drive intervals (A-F), if the duration (t FL ) of the commutation pulse ( 5 ) 0 s would be. This would be the case with an inductance-free motor. Current commutation at this time maximizes efficiency.
tk't k '
realer Kommutierungszeitpunkt innerhalb eines Ansteuerintervalls der Ansteuerintervalle (A-F). Es gilt tk' = tk – tcomp. Es handelt sich um den Zeitpunkt der Spannungskommutierung der von außen durch die Steuerung eingeprägten Motoranschlussspannungen (VR, VS, VT).real commutation time within a Ansteuerintervalls the Ansteuerintervalle (AF). We have t k '= t k - t comp . It is the time of the voltage commutation of the externally impressed by the control motor terminal voltages (V R , V S , V T ).
tk'next t k ' next
nächster realer Kommutierungszeitpunktnext real commutation time
UPH U PH
MotoranschlussspannungMotor terminal voltage
VBat V Bat
obere Versorgungsspannungupper supply voltage
VR V R
Motoranschlussspannung am ersten Motoranschluss (R) Motor connection voltage at the first motor connection (R)
VS V S
Motoranschlussspannung am zweiten Motoranschluss (S)Motor connection voltage at the second motor connection (S)
VT V T
Motoranschlussspannung am dritten Motoranschluss (T)Motor connection voltage at the third motor connection (T)
V0 V 0
Mittlere Spannung zwischen oberer Versorgungsspannung (VBat) und unterer Versorgungsspannung (GND). (Null-Volt-Spannung) Diese Spannung definiert die Spannung für den Nulldurchgang im Sinne dieser Offenbarung. Von einem Nulldurchgang einer betrachteten Spannung im Sinne dieser Offenbarung wird gesprochen, wenn sie gleich dieser Spannung ist.Average voltage between upper supply voltage (V Bat ) and lower supply voltage (GND). (Zero volt voltage) This voltage defines the voltage for the zero crossing in the sense of this disclosure. A zero crossing of a considered voltage in the sense of this disclosure is said to be equal to this voltage.
11
Das Intervall wird als eine elektrische Umdrehung bezeichnet und gliedert sich in die Ansteuerintervalle A bis F.The interval is referred to as an electrical revolution and is divided into the activation intervals A to F.
22
Schaltvorgang (Kommutierung) zwischen je zwei aufeinander folgenden Ansteuerintervallen (A–F) zum realen Kommutierungszeitpunkt (tk')Switching operation (commutation) between two consecutive activation intervals (A-F) at the real commutation time (t k ')
3a3a
Spannungsverlauf, wenn der Motoranschluss in dem Ansteuerintervall zuvor an eine negative mittlere Spannung (6) gelegt war und dann hochohmig geschaltet wird und nicht mehr bestromt wird. Die Spannung steigt in dem Beispiel an.Voltage curve when the motor connection in the drive interval before to a negative average voltage ( 6 ) and then switched to high impedance and is no longer energized. The voltage increases in the example.
3b3b
Spannungsverlauf, wenn der Motoranschluss in dem Ansteuerintervall zuvor an die positive mittlere Spannung (7) gelegt war und dann hochohmig geschaltet wird und nicht mehr bestromt wird. Die Spannung fällt in dem Beispiel ab.Voltage curve when the motor connection in the drive interval before to the positive average voltage ( 7 ) and then switched to high impedance and is no longer energized. The voltage drops in the example.
44
Nulldurchgang der Spannung am hochohmigen MotoranschlussZero crossing of the voltage at the high-resistance motor connection
55
FreilaufpulsFreewheeling pulse
66
negative mittlere Spannungnegative mean voltage
77
positive mittlere Spannungpositive mean voltage
88th
erster Komparatorfirst comparator
99
zweiter Komparator second comparator
tk't k '
realer, in der Regel vorgelagerter Kommutierungszeitpunkt innerhalb eines Ansteuerintervalls (A–F)real, usually upstream commutation time within a drive interval (A-F)
1414
beispielhafter Stromverlauf an einem Motoranschluss der Motoranschlüsse (R, S, T) nach dem Übergang von einem hochohmigen Ansteuerintervall des betreffenden Motoranschlusses zu einem niederohmigen Ansteuerintervall mit Anschluss an die obere Versorgungsspannung (VBat) oder untere Versorgungsspannung (GND).exemplary current profile at a motor terminal of the motor terminals (R, S, T) after transition from a high impedance drive interval of the respective motor connection into a low-impedance drive period with connection to the upper supply voltage (V Bat), or lower supply voltage (GND).
1515
Zeit für den Aufbau des Motorstromes nach dem Übergang von einem hochohmigen Ansteuerintervall des betreffenden Motoranschlusses zu einem niederohmigen Ansteuerintervall mit Anschluss an die obere Versorgungsspannung (VBat) oder untere Versorgungsspannung (GND). Diese Zeit ist gleich der Dauer (tFL) des Kommutierungspulses (5).Time for the build-up of the motor current after the transition from a high-impedance drive interval of the relevant motor connection to a low-impedance drive interval with connection to the upper supply voltage (V Bat ) or lower supply voltage (GND). This time is equal to the duration (t FL ) of the commutation pulse ( 5 ).
3131
Spannungsverlauf der Motoranschlussspannung (UPH) an einem Motoranschluss der Motoranschlüsse (R, S, T)Voltage curve of the motor connection voltage (U PH ) at a motor connection of the motor connections (R, S, T)
100100
Beginn des Verfahrens zur Bestimmung der Verlagerungszeit (tcomp).Start of the procedure for determining the displacement time (t comp ).
101101
Initialisierung des Verfahrens zur Bestimmung der Verlagerungszeit (tcomp). Zu diesem Zeitpunkt wird typischerweise die Verlagerungszeit (tcomp) auf 0 s. gesetzt womit der reale Kommutierungszeitpunkt (tk') für die Spannungskommutierung mit dem idealen Kommutierungszeitpunkt (tk), zu dem die Stromkommutierung idealer Weise stattfinden sollte, zusammenfällt. Die Stromkommutierung läuft dann um den Zeitraum (15) der Spannungskommutierung nach.Initialization of the method for determining the displacement time (t comp ). At this time, typically, the shift time (t comp ) becomes 0s . with which the real commutation time (t k ') for the voltage commutation coincides with the ideal commutation time (t k ) at which the current commutation ideally should take place. The current commutation then runs around the period ( 15 ) of the voltage commutation.
102102
zweiter Schritt in dem Verfahren zur Bestimmung der Verlagerungszeit (tcomp). Typischerweise wird die Dauer (tFL) des Freilaufpulses (5) bestimmt.second step in the method for determining the displacement time (t comp ). Typically, the duration (t FL ) of the freewheeling pulse ( 5 ) certainly.
103103
dritter und optionaler Schritt in dem Verfahren zur Bestimmung der Verlagerungszeit (tcomp). Ggf. wird der Messwert der Dauer (tFL) des Freilaufpulses (5) weiterverarbeitet. Es können beispielsweise Mittelwerte, gewichtetet Mittelwerte etc. gebildet werden. Auch ist es denkbar, die Messwerte zu Filtern und für Regelalgorithmen – z. B. PD, PI und PID-Regelalgorithmen – zur Nachstellung der Verlagerungszeit (tcomp) zu benutzen.third and optional step in the method for determining the displacement time (t comp ). Possibly. is the measured value of the duration (t FL ) of the freewheeling pulse ( 5 ) further processed. For example, averages, weighted averages, etc. may be formed. It is also conceivable to use the measured values for filtering and for control algorithms - eg. B. PD, PI and PID control algorithms - to use to adjust the displacement time (t comp ).
104104
vierter Schritt in dem Verfahren zur Bestimmung der Verlagerungszeit (tcomp). Die so bestimmte korrigierte und/oder gefilterte und/oder gemittelte Dauer des Freilaufpulses (5) wird als Verlagerungszeit (tcomp) für folgende Kommutierungen zu realen Kommutierungszeitpunkten (tk') eingestellt.Fourth step in the method for determining the displacement time (t comp ). The thus determined corrected and / or filtered and / or averaged duration of the free-wheeling pulse ( 5 ) is set as a shift time (t comp ) for the following commutations to real commutation times (t k ').
105105
in diesem Zustand verbleibt das System mit eingestellter Verlagerungszeit (tcomp) bis ein vorbestimmtes Ereignis eintritt. Dies ist typischerweise der Ablauf einer vorbestimmten Zeit. Dann wird das Verfahren neu gestartet. (107)in this state, the system will remain at set displacement time (t comp ) until a predetermined event occurs. This is typically the expiration of a predetermined time. Then the procedure is restarted. (107)
106106
Das System wartet typischerweise eine vorbestimmte Zeit oder bis zu einem vorbestimmten Ereignis ab, bis das Verfahren erneut durchgeführt wird.The system typically waits a predetermined time or until a predetermined event until the process is performed again.
107107
Das System wechselt typischerweise bei Eintritt eines vorbestimmten Ereignisses oder nach einer vorbestimmten Zeit wieder in den Zustand zur Initialisierung des Verfahrens (101).The system typically reverts to the initialization state upon the occurrence of a predetermined event or after a predetermined time ( 101 ).

Claims (12)

Verfahren zur Ansteuerung von BLDC-Motoren mit Blockkommutierung mit Erzeugung eines Phasenvorlaufs, umfassend die Schritte a. Messung der Dauer (tFL) des Freilaufpulses (5), b. Verlagerung des realen Kommutierungszeitpunkts (tk') relativ zum idealen Kommutierungszeitpunkt (tk) zum Zeitpunkt der Messung um eine von der Dauer (tFL) des Freilaufpulses (5) abhängige Zeit (tcomp) zu einem früheren neuen realen Kommutierungszeitpunkt (tk') hin.Method for driving BLDC motors with block commutation with generation of a phase lead, comprising the steps a. Measurement of the duration (t FL ) of the free-wheeling pulse ( 5 b. Displacement of the real commutation time (t k ') relative to the ideal commutation time (t k ) at the time of measurement by one of the duration (t FL ) of the freewheeling pulse ( 5 ) dependent time (t comp ) to an earlier new real commutation time (t k '). Verfahren nach Anspruch 1, umfassend die zusätzlichen Schritte a. Verlagerung des realen Kommutierungszeitpunktes (tk') gegenüber dem idealen Kommutierungszeitpunkt (tk) um die gemessene Dauer (tFL) des Freilaufpulses (5) zu einem neuen realen Kommutierungszeitpunkt (tk') hin. (tcomp = tFL)Method according to claim 1, comprising the additional steps a. Shifting the real commutation time (t k ') compared with the ideal commutation time (t k) to the measured duration (t FL) of the free-running pulse ( 5 ) to a new real commutation time (t k '). (t comp = t FL ) Verfahren nach Anspruch 1, umfassend die zusätzlichen Schritte a. Korrektur der Abhängigkeit der gemessenen Dauer (tFL) des Freilaufpulses (5) vom Generierungsschema der Ansteuerung des Motors zur Ermittlung einer korrigierten Dauer (tFLk) des Freilaufpulses (5) und b. Verwendung dieser korrigierten Dauer (tFLk) des Freilaufpulses (5) anstelle der gemessenen Dauer (tFL) des Freilaufpulses (5) für nachfolgende Schritte des Verfahrens.Method according to claim 1, comprising the additional steps a. Correction of the dependence of the measured duration (t FL ) of the free-wheeling pulse ( 5 ) of the generation scheme of the control of the motor for determining a corrected duration (t FLk ) of the free-wheeling pulse ( 5 ) and b. Use of this corrected duration (t FLk ) of the free-wheeling pulse ( 5 ) instead of the measured duration (t FL ) of the free-wheeling pulse ( 5 ) for subsequent steps of the process. Verfahren nach Anspruch 3, gekennzeichnet dadurch, a. dass die Korrektur der Abhängigkeit der gemessenen Dauer (tFL) des Freilaufpulses (5) durch Multiplikation der gemessenen Dauer (tFL) des Freilaufpulses (5) mit einem Generierungsschema spezifischen Faktor (αG) zu einer korrigierten Dauer (tFLk) des Freilaufpulses (5) oder durch gewichtete Summation mehrerer gemessener Werte Dauer (tFL) des Freilaufpulses (5) zu einem Summenwert erfolgt, aus dem dann durch somit gewichtete Summenbildung die korrigierte Dauer (tFLk) des Freilaufpulses (5) gebildet wird.Method according to claim 3, characterized by a. that the correction of the dependence of the measured duration (t FL ) of the free-wheeling pulse ( 5 ) by multiplying the measured duration (t FL ) of the freewheeling pulse ( 5 ) with a generation scheme specific factor (α G ) to a corrected duration (t FLk ) of the free-wheeling pulse ( 5 ) or by weighted summation of several measured values Duration (t FL ) of the free-wheeling pulse ( 5 ) is carried out to a summation value from which then by thus weighted summation the corrected duration (t FLk ) of the free-wheeling pulse ( 5 ) is formed. Verfahren nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, umfassend die zusätzlichen Schritte a. Filterung i. einer gemessenen Dauer (tFL) des Freilaufpulses (5) oder eines oder mehrerer zeitdiskreter Abtastwerte der gemessenen Dauer (tFL) des Freilaufpulses (5) zu einer gefilterten Dauer (tFLF) des Freilaufpulses (5) und/oder ii. einer korrigierten Dauer (tFLk) des Freilaufpulses (5) oder eines oder mehrerer zeitdiskreter Abtastwerte der korrigierten Dauer (tFLk) des Freilaufpulses (5) zu einer gefilterten und korrigierten Dauer (tFLFk) des Freilaufpulses (5), b. Verwendung der gefilterten Dauer (tFLF) des Freilaufpulses (5) oder der gefilterten und korrigierten Dauer (tFLFk) des Freilaufpulses (5) anstelle der Verwendung der korrigierten Dauer (tFLk) des Freilaufpulses (5) oder der gemessenen Dauer (tFL) des Freilaufpulses (5) für nachfolgende Schritte.Method according to at least one of the preceding claims, comprising the additional steps a. Filtering i. a measured duration (t FL ) of the free-wheeling pulse ( 5 ) or one or more time-discrete samples of the measured duration (t FL ) of the free-wheeling pulse ( 5 ) to a filtered duration (t FLF ) of the free-wheeling pulse ( 5 ) and / or ii. a corrected duration (t FLk ) of the freewheeling pulse ( 5 ) or one or more time-discrete samples of the corrected duration (t FLk ) of the free-wheeling pulse ( 5 ) to a filtered and corrected duration (t FLFk ) of the free-wheeling pulse ( 5 b. Use of the filtered duration (t FLF ) of the free-wheeling pulse ( 5 ) or the filtered and corrected duration (t FLFk ) of the free-wheeling pulse ( 5 ) instead of using the corrected duration (t FLk ) of the free-wheeling pulse ( 5 ) or the measured duration (t FL ) of the free-wheeling pulse ( 5 ) for subsequent steps. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, a. dass die Filterung eine Mittelwertbildung aus mehreren gemessenen Werten der Dauer (tFL) des Freilaufpulses (5) und/oder zeitdiskreten Abtastungen der Dauer (tFL) des Freilaufpulses (5) und/oder eine Mittelwertbildung aus mehreren Werten der korrigierten Dauer (tFLk) des Freilaufpulses (5) und/oder eine gewichtete Summe dieser beiden Mittelwerte ist.Method according to claim 5, characterized in that a. that the filtering averaging of several measured values of the duration (t FL ) of Free-wheeling pulses ( 5 ) and / or discrete-time samples of the duration (t FL ) of the free-wheeling pulse ( 5 ) and / or an averaging of a plurality of values of the corrected duration (t FLk ) of the free-wheeling pulse ( 5 ) and / or a weighted sum of these two means. Verfahren nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, a. dass innerhalb einer elektrischen Umdrehung (1) nur einmal die Dauer (tFL) eines Freilaufpulses (5) an einem Motoranschluss (R, S, T) gemessen wird.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that a. that within one electrical revolution ( 1 ) only once the duration (t FL ) of a freewheeling pulse ( 5 ) is measured at a motor connection (R, S, T). Verfahren nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, a. dass innerhalb des Zeitraums von mindestens zwei aufeinanderfolgenden elektrischen Umdrehungen (1) nur einmal die Dauer (tFL) eines positiven Freilaufpulses (5) an einem und/oder mehreren Motoranschlüssen (R, S, T) und/oder nur einmal die Dauer (tFL) eines negativen Freilaufpulses (5) an einem und/oder mehreren Motoranschlüssen (R, S, T) gemessen wird.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that a. that within the period of at least two consecutive electrical revolutions ( 1 ) only once the duration (t FL ) of a positive freewheeling pulse ( 5 ) at one and / or several motor terminals (R, S, T) and / or only once the duration (t FL ) of a negative freewheeling pulse ( 5 ) is measured at one and / or several motor connections (R, S, T). Verfahren nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, a. dass innerhalb des Zeitraums von mindestens einer elektrischen Umdrehung (1) die Dauer (tFL) zumindest eines positiven Freilaufpulses (5) nicht an allen Motoranschlüssen (R, S, T) und/oder die Dauer (tFL) zumindest eines negativen Freilaufpulses (5) nicht an allen Motoranschlüssen (R, S, T) gemessen wird.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that a. that within the period of at least one electrical revolution ( 1 ) the duration (t FL ) of at least one positive free-wheeling pulse ( 5 ) not at all motor connections (R, S, T) and / or the duration (t FL ) of at least one negative freewheeling pulse ( 5 ) is not measured at all motor connections (R, S, T). Vorrichtung zur Bestimmung des Kommutierungszeitpunktes dadurch gekennzeichnet, dass sie dazu geeignet oder ausgelegt ist, ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche durchzuführen.Device for determining the commutation time, characterized in that it is suitable or designed to carry out a method according to one of the preceding claims. Vorrichtung zur Bestimmung des realen Kommutierungszeitpunktes (tk') nach Anspruch 10 dadurch gekennzeichnet, dass sie einen ersten Komparator (8) aufweist, der ein Überschreiten der Spannung an einem Motoranschluss gegenüber der oberen Versorgungsspannung mittels eines ersten Komparatorausgangssignals (FR_O) signalisiert und dass diese Signalisierung zur Messung der Dauer (tFL) eines Freilaufpulses (5) an diesem Motoranschluss genutzt wird und dass in Abhängigkeit von dem ersten Komparatorausgangssignal (FR_O) des ersten Komparators (8) ein realer Kommutierungszeitpunkt (tk') verlagert wird.Device for determining the real commutation time (t k ') according to claim 10, characterized in that it comprises a first comparator ( 8th ), which signals an exceeding of the voltage at a motor terminal relative to the upper supply voltage by means of a first comparator output signal (FR_O) and that this signaling for measuring the duration (t FL ) of a freewheeling pulse ( 5 ) is used at this motor terminal and that in dependence on the first comparator output signal (FR_O) of the first comparator ( 8th ) a real commutation time (t k ') is shifted. Vorrichtung zur Bestimmung des realen Kommutierungszeitpunktes (tk') nach Anspruch 10 dadurch gekennzeichnet, dass sie einen zweiten Komparator (9) aufweist, der ein Unterschreiten der Spannung an einem Motoranschluss gegenüber der unteren Versorgungsspannung mittels eines zweiten Komparatorausgangssignals (FR_U) signalisiert und dass diese Signalisierung zur Messung der Dauer (tFL) eines Freilaufpulses (5) an diesem Motoranschluss genutzt wird und dass in Abhängigkeit von dem zweiten Komparatorausgangssignal (FR_U) des zweiten Komparators (9) ein realer Kommutierungszeitpunkt (tk') verlagert wird.Device for determining the real commutation time (t k ') according to claim 10, characterized in that it comprises a second comparator ( 9 ), which signals a drop below the voltage at a motor terminal relative to the lower supply voltage by means of a second comparator output signal (FR_U) and that this signaling for measuring the duration (t FL ) of a freewheeling pulse ( 5 ) is used at this motor terminal and that in dependence on the second comparator output signal (FR_U) of the second comparator ( 9 ) a real commutation time (t k ') is shifted.
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