DE102011083217A1

DE102011083217A1 - Method for checking phase of electrically commutated electric motor such as electric motor for built-in hydraulic actuator of clutch of motor vehicle, involves detecting power failure on interruption of supply of current

Info

Publication number: DE102011083217A1
Application number: DE102011083217A
Authority: DE
Inventors: Martin Rapp; Martin Zimmermann; Jürgen Gerhart
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2011-09-22
Filing date: 2011-09-22
Publication date: 2013-03-28

Abstract

The phases of an electric motor (4) are energized over an output stage designed as a bridge circuit (6). The commutation processes of the electric motor are successively triggered. The current is measured at each commutation process. A power failure is detected on an interruption of supply of current of phase of the electric motor in one of commutation process.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überprüfung der Phasen eines elektrisch kommutierten Elektromotors, insbesondere eines, in einem Hydrostataktor einer Kupplung eines Kraftfahrzeuges verbauten Elektromotors, wobei die Phasen des Elektromotors über eine als Brückenschaltung ausgebildete Endstufe bestromt werden.The invention relates to a method for checking the phases of an electrically commutated electric motor, in particular a, installed in a Hydrostataktor a clutch of a motor vehicle electric motor, wherein the phases of the electric motor are energized via a trained as a bridge circuit amplifier.

Elektrisch kommutierte Elektromotoren werden in Kraftfahrzeugen häufig als Hilfsmotoren zur Ansteuerung automatisierter Getriebe oder Kupplungen eingesetzt. Dabei muss die Sicherheit der Ansteuerung gewährleistet werden, da eine Fehlfunktion des Elektromotors zu einer fehlerhaften Betätigung des Getriebes oder der Kupplung führen kann. Eine solche Fehlfunktion kann Auswirkungen auf die Fahrsicherheit des Kraftfahrzeuges haben und eventuell zu Unfällen führen.Electrically commutated electric motors are often used in motor vehicles as auxiliary motors for driving automated transmissions or clutches. The safety of the control must be ensured, since a malfunction of the electric motor can lead to incorrect operation of the transmission or the clutch. Such a malfunction can have an effect on the driving safety of the motor vehicle and possibly lead to accidents.

Um diesem Fehlverhalten entgegenzuwirken, wird in der DE 10 2006 058 971 A1 vorgeschlagen, eine den Elektromotor ansteuernde Steuereinrichtung auf ihre Funktionsfähigkeit zu überprüfen. Dabei erfolgt eine Bestromung einer Endstufe des Elektromotors durch die Steuereinrichtung, wobei detektiert wird, ob eine solche Bestromung auf den Antrieb wirkungslos bleibt.To counteract this misconduct, is in the DE 10 2006 058 971 A1 proposed to check a control device driving the electric motor on their functionality. In this case, there is an energization of an output stage of the electric motor by the control device, wherein it is detected whether such energization remains ineffective on the drive.

Die Steuereinheit bildet aber nicht die einzige Fehlerquelle, welche eine Fehlfunktion des Elektromotors verursachen kann. Auch die Phasen, welche die Endstufe mit dem Elektromotor verbinden, sind anfällig gegen Unterbrechungen, was ebenfalls zu einer Funktionsuntüchtigkeit des Elektromotors führen kann. Es ist ein zusätzlicher Schaltungsaufwand in Form von hochohmigen Widerstandbeschaltungen bekannt, mittels welchen festgestellt werden kann, ob einzelne Phasen des Elektromotors angeschlossen sind. Allerdings verfügt der elektrisch kommutierte Elektromotor dabei über kein integriertes Motorsteuergerät, sondern ist mit einem solchen über einen Kabelbaum verbunden. However, the control unit is not the only source of error that can cause a malfunction of the electric motor. The phases which connect the output stage with the electric motor are susceptible to interruptions, which can also lead to a malfunction of the electric motor. There is an additional circuit complexity in the form of high-impedance resistor circuits known, by means of which it can be determined whether individual phases of the electric motor are connected. However, the electrically commutated electric motor does not have an integrated engine control unit, but is connected to such via a cable harness.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zur Überprüfung der Phasen eines elektrisch kommutierten Elektromotors anzugeben, mit welchem eine Phasenunterbrechung zuverlässig mit einem verminderten Schaltungsaufwand detektiert wird.The invention is therefore based on the object to provide a method for checking the phases of an electrically commutated electric motor, with which a phase interruption is reliably detected with a reduced circuit complexity.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass nacheinander mindestens zwei Kommutierungsschritte des Elektromotors angestoßen werden und bei jedem Kommutierungsschritt eine Strommessung durchgeführt wird, wobei bei einem, in einer der Strommessungen detektierten Stromausfall auf eine Unterbrechung einer Phase des Elektromotors geschlossen wird. Dies hat den Vorteil, dass alle drei Phasen des Elektromotors auf eine Unterbrechung überprüft werden. Die Kommutierungsschritte werden von einem, vorzugsweise in den Elektromotor integrierten Steuergerät ausgelöst, an welches die gemessenen Stromwerte zurückgemeldet werden. Das vorgeschlagene Verfahren erlaubt somit die Erkennung einer Phasenunterbrechung eines elektrisch kommutierten Motors ohne großen technischen Aufwand.According to the invention the object is achieved in that successively at least two commutation of the electric motor are triggered and at each commutation step, a current measurement is performed, which is closed at a detected in one of the current measurements power failure on an interruption of a phase of the electric motor. This has the advantage that all three phases of the electric motor are checked for an interruption. The commutation steps are triggered by a, preferably in the electric motor integrated control unit, to which the measured current values are reported back. The proposed method thus allows the detection of a phase interruption of an electrically commutated motor without great technical effort.

Vorteilhafterweise wird der Elektromotor über eine erste und eine zweite Phase und die Endstufe mit einer Spannungsversorgung verbunden und eine erste Strommessung durchgeführt, während anschließend der Elektromotor über die erste oder zweite Phase und eine dritte Phase an die Spannungsversorgung gekoppelt wird, wobei eine zweite Strommessung erfolgt. Da bei diesen Strommessungen die an sich bei einem elektrisch kommutierbaren Elektromotor üblichen schaltungstechnischen Verknüpfungen genutzt werden, entfallen außer für die Strommessung zusätzliche Schaltungsbestandteile. Eine Softwareänderung im Steuergerät zur Auslösung der Kommutierungsschritte des Elektromotors reicht aus, um die Phasenunterbrechungsdetektion durchzuführen.Advantageously, the electric motor is connected via a first and a second phase and the output stage to a power supply and a first current measurement is performed, while subsequently the electric motor is coupled to the power supply via the first or second phase and a third phase, wherein a second current measurement takes place. Since in these current measurements the usual in an electrically commutated electric motor circuit connections are used, omitted except for the current measurement additional circuit components. A software change in the control unit for triggering the commutation steps of the electric motor is sufficient to perform the phase interruption detection.

In einer Ausgestaltung wird die Strommessung im Massepfad durchgeführt. Dabei lässt sich die Strommessung mit einer besonders einfachen Schaltung realisieren.In one embodiment, the current measurement is performed in the ground path. The current measurement can be realized with a particularly simple circuit.

Alternativ wird die Strommessung in einer der Phasen des Elektromotors durchgeführt. Dies hat den Vorteil, dass mit der Strommessung sofort ein Rückschluss darauf erfolgen kann, ob diese Phase des Elektromotors unterbrochen ist.Alternatively, the current measurement is performed in one of the phases of the electric motor. This has the advantage that with the current measurement can immediately be concluded that this phase of the electric motor is interrupted.

Insbesondere werden sechs mögliche Kommutierungsschritte ausgeführt. Dadurch wird gewährleistet, dass alle Phasen des Elektromotors mehrfach auf eine Unterbrechung untersucht werden, wodurch die Zuverlässigkeit der Prüfung erhöht wird. In particular, six possible commutation steps are performed. This ensures that all phases of the electric motor are repeatedly examined for an interruption, which increases the reliability of the test.

In einer Variante werden die Kommutierungsschritte unabhängig von der Position des Elektromotors angestoßen. Dabei wird durch das Steuergerät lediglich eine Spannung an den lastfreien Elektromotor angelegt und der Strom gemessen, wodurch eine besonders einfache Auswertung des Zustandes der einzelnen Phasen des Elektromotors möglich ist. In one variant, the commutation steps are triggered independently of the position of the electric motor. In this case, only a voltage is applied to the load-free electric motor and the current measured by the control unit, whereby a particularly simple evaluation of the state of the individual phases of the electric motor is possible.

In einer Weiterbildung werden die Kommutierungsschritte während einer Initialisierungsphase eines Steuergerätes bei unbewegtem Elektromotor, vorzugsweise im Zustand „Zündung ein“, angestoßen. Damit wird die Untersuchung der Phasen des Elektromotors bereits beim Start eines Kraftfahrzeuges durchgeführt, was die Fahrsicherheit des Fahrzeuges erhöht. Durch ein zusätzliches Softwaretool in dem Steuergerät wird diese Prüfung einfach realisiert.In a further development, the commutation steps are initiated during an initialization phase of a control unit when the electric motor is stationary, preferably in the state "ignition on". Thus, the investigation of the phases of the electric motor is already carried out at the start of a motor vehicle, which increases the driving safety of the vehicle. An additional software tool in the control unit makes this check easy.

In einer anderen Ausführungsform werden bei drehendem Elektromotor mindestens drei, je einen unterschiedlichen Kommutierungsschritt enthaltende Datensätze erfasst, die neben dem Kommutierungsschritt den jeweilig gemessenen Strom beinhalten, wobei die gemessenen Ströme zur Bewertung der Phasen des Elektromotors herangezogen werden. Dadurch ist eine Detektion einer Phasenunterbrechung auch möglich, wenn der Elektromotor sich dreht. Eine Phasenunterbrechung wird ausgeschlossen, wenn bei unterschiedlichen Detektierungsschritten annähernd der gleiche Strom gemessen wird.In another embodiment, when the electric motor is rotating, at least three data sets each containing a different commutation step are detected, which in addition to the commutation step contain the respectively measured current, the measured currents being used to evaluate the phases of the electric motor. Thereby, a detection of a phase interruption is also possible when the electric motor is rotating. A phase interruption is excluded if approximately the same current is measured at different detection steps.

Vorteilhafterweise werden die, bei den einzelnen Kommutierungsschritten gemessenen Ströme verglichen, wenn eine Pulsweite einer, den Elektromotor ansteuernden Spannung und/oder eine Drehzahl des Elektromotors annähernd konstant sind. Solange sich die Drehrichtung nicht ändert, die Pulsweite der Steuerspannung gleich bleibt sowie die Drehzahl des Elektromotors annähernd konstant ist, dürfen sich die, während der unterschiedlichen Kommutierungsschritte gemessenen Ströme nicht groß unterscheiden. Tritt bei einer Strommessung ein signifikanter Unterschied auf, wird davon ausgegangen, dass eine Phase unterbrochen ist. Diese Phase lässt sich einfach bestimmen, wenn bei den untersuchten Kommutierungsschritten alle drei Phasen des Elektromotors mindestens einmal bestromt wurden.Advantageously, the currents measured in the individual commutation steps are compared when a pulse width of a voltage driving the electric motor and / or a rotational speed of the electric motor are approximately constant. As long as the direction of rotation does not change, the pulse width of the control voltage remains the same and the speed of the electric motor is approximately constant, the currents measured during the different commutation steps must not differ greatly. If a significant difference occurs in a current measurement, it is assumed that a phase is interrupted. This phase can be easily determined if all three phases of the electric motor were energized at least once in the investigated commutation steps.

In einer Ausgestaltung werden die Phasen des Elektromotors in einer Blockkommutierung bestromt. Dies hat den Vorteil, dass die Software des Steuergerätes, welche für eine Blockkommutierung des Elektromotors ausgelegt ist, gleichzeitig zur Prüfung von Unterbrechungen der Phasen des Elektromotors genutzt werden kann, was die Entwicklungskosten für das vorgeschlagene Verfahren reduziert.In one embodiment, the phases of the electric motor are energized in a block commutation. This has the advantage that the software of the control unit, which is designed for a block commutation of the electric motor, can be used simultaneously for checking interruptions of the phases of the electric motor, which reduces the development costs for the proposed method.

Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Eine davon soll anhand der in der Zeichnung dargestellten Figuren näher erläutert werden.The invention allows numerous embodiments. One of them will be explained in more detail with reference to the figures shown in the drawing.

Es zeigen:Show it:

1: Prinzipdarstellung eines elektrohydraulischen Kupplungssystems, 1 : Schematic representation of an electro-hydraulic coupling system,

2: Schaltungszustände der Endstufe zur Einstellung verschiedener Kommutierungsschritte an einem Elektromotor 2 : Circuit states of the output stage for setting different commutation steps on an electric motor

In 1 ist ein elektrohydraulisches Kupplungssystem dargestellt, wie es heute in Kraftfahrzeugen zum Einsatz kommt. Ein solches Kupplungssystem weist einen Hydrostataktor 1 auf, wie er beispielsweise aus der DE 10 2010 047 801 A1 bekannt ist. Dieser Hydrostataktor 1 umfasst ein Aktorgehäuse 2, in dem ein Kolben 3 beweglich angeordnet ist. Der Kolben 3 wird von einem elektrisch kommutierten Elektromotor 4 angetrieben, der von einem Steuergerät 5 über eine als B-Brücke ausgebildeten Endstufe 6 angesteuert wird. Die Endstufe 6 ist im Aktorgehäuse 2 angeordnet.In 1 an electro-hydraulic clutch system is shown, as it is used in motor vehicles today. Such a coupling system has a Hydrostataktor 1 on, as he for example from the DE 10 2010 047 801 A1 is known. This hydrostatic actuator 1 includes an actuator housing 2 in which a piston 3 is movably arranged. The piston 3 is powered by an electrically commutated electric motor 4 powered by a control unit 5 via a power amplifier designed as a B-bridge 6 is controlled. The final stage 6 is in the actuator housing 2 arranged.

Über eine Hydraulikleitung 7 ist der Hydrostataktor 1 mit einem Nehmerzylinder 8 verbunden, welcher eine Kupplung 9 bewegt. Die Verstellung der Position der Kupplung 9 erfolgt auf Grund des Antriebes des, in einem nicht weiter dargestellten Geberzylinder angeordneten Kolbens 3 durch den Elektromotor 4 im Hydrostataktor 1. Der Hydrostataktor 1 und die Kupplung 9 sind dabei räumlich getrennt im Kraftfahrzeug angeordnet.Via a hydraulic line 7 is the hydrostatic factor 1 with a slave cylinder 8th connected, which is a clutch 9 emotional. The adjustment of the position of the coupling 9 takes place on the basis of the drive of, arranged in a master cylinder, not shown, piston 3 through the electric motor 4 in the hydrostatic actuator 1 , The Hydrostataktor 1 and the clutch 9 are arranged spatially separated in the vehicle.

Im Betrieb der Kupplung wird der Elektromotor 4 von dem Steuergerät 5 mittels einer Blockkommutierung angesteuert. Das bedeutet, dass der Elektromotor 4, welcher über drei Phasen U, V, W verfügt, so angesteuert wird, dass immer eine der Phasen U, V, W stromlos ist, während die anderen beiden Phasen U, V, W bestromt werden.During operation of the clutch, the electric motor 4 from the controller 5 controlled by a block commutation. That means the electric motor 4 , which has three phases U, V, W, is so controlled that always one of the phases U, V, W is de-energized, while the other two phases U, V, W are energized.

Wie in 2 dargestellt, werden die Phasen U, V, W an Mittelabgriffen der Endstufe 6 abgegriffen. Die Endstufe 6 ist dabei als Brückenschaltung mit elektronischen Schaltelementen 10, 11, 12, 13, 14, 15 ausgebildet. Bei einer B-Brücke, wie im vorliegenden Fall, sind 6 elektronische Schaltelemente 10, 11, 12, 13, 14, 15 vorhanden, die vorteilhafterweise als Feldeffekttransisoren ausgebildet sind. Bei der Verwendung eines bürstenlosen Elektromotors 4 werden die Feldeffektransistoren elektronisch kommutiert und dadurch ein Drehfeld erzeugt. Der Einfachheit halber sind die Feldeffekttransistoren in 2 nur als Schalter 10, 11, 12, 13, 14, 15 dargestellt. Zwischen den beiden Schaltern 10 und 11 wird die Phase U, zwischen den Schaltern 12 und 13 die Phase V und zwischen den Schaltern 14 und 15 die Phase W des Elektromotors 4 abgegriffen. In einem Massepfad 16 ist eine Strommesseinrichtung 17 angeordnet, die wiederum mit dem Steuergerät 5 verbunden ist. Des Weiteren ist die Endstufe 6 mit einer Spannungsversorgung 18 verbunden (2a). As in 2 shown, the phases U, V, W at center taps of the final stage 6 tapped. The final stage 6 is doing as a bridge circuit with electronic switching elements 10 . 11 . 12 . 13 . 14 . 15 educated. For a B-bridge, as in the present case, are 6 electronic switching elements 10 . 11 . 12 . 13 . 14 . 15 present, which are advantageously designed as a field effect transistors. When using a brushless electric motor 4 the field effect transistors are electronically commutated, thereby generating a rotating field. For the sake of simplicity, the field effect transistors are in 2 only as a switch 10 . 11 . 12 . 13 . 14 . 15 shown. Between the two switches 10 and 11 becomes the phase U, between the switches 12 and 13 the phase V and between the switches 14 and 15 the phase W of the electric motor 4 tapped. In a mass path 16 is a current measuring device 17 arranged, in turn, with the control unit 5 connected is. Furthermore, the power amplifier 6 with a power supply 18 connected ( 2a ).

Um zu überprüfen, ob die Phasen U, V, W auch tatsächlich an die Mittelabgriffe der Endstufe 6 angeschlossen sind, werden in einer Initialisierungsphase des Steuergerätes 5 die sechs möglichen Kommutierungsschritte i nacheinander eingestellt. Da sich in der Initialisierungsphase des Steuergerätes 5 das Kraftfahrzeug nicht im Betrieb sondern lediglich im Zustand „Zündung ein“ befindet, wird bei den einzelnen Kommutierungsschritten i der Elektromotor 4 zwar bestromt, da er aber keine Kupplung 9 betätigt, ist der Elektromotor 4 in diesem Fall frei von einer Gegenlast. Die Kommutierungsschritte i werden somit unabhängig von der Position des Elektromotors 4 angestoßen, so dass mindestens ein deutlich messbarer Strom I durch die Phasen U, V, W fließt. Wird bei einem Kommutierungsschritt i kein Strom I angezeigt, wird davon ausgegangen, dass eine Phasenunterbrechung vorliegt.To check whether the phases U, V, W actually to the center taps of the power amplifier 6 are connected, in an initialization phase of the control unit 5 the six possible commutation steps i are set one after the other. Since in the initialization phase of the control unit 5 the motor vehicle is not in operation but only in the state "ignition on" is at the individual commutation steps i the electric motor 4 Although energized, but he no clutch 9 operated, is the electric motor 4 in this case free from a counter-load. The commutation steps i thus become independent of the position of the electric motor 4 so that at least one clearly measurable current I flows through the phases U, V, W. If no current I is displayed in a commutation step i, it is assumed that there is a phase interruption.

Im Weiteren sollen die verschiedenen Kommutierungsschritte i betrachtet werden. In 2b sind die Schalter 10 und 13 geschlossen. Dabei fließt ein Strom von der Spannungsversorgung 18 über die Phase U zum Elektromotor 4 und über die Phase V in den Massepfad 16, in welchem die Stromesseinrichtung 17 angeordnet ist. Die Phase U liegt dabei auf der Spannung U_high und die Phase V auf der Spannung V_low. Wird durch die Strommesseinrichtung 17 ein Strom I detektiert, der in den Phasen U und V fließt, liegt keine Unterbrechung der Phasen vor. Ist kein Strom I messbar, wird auf eine Phasenunterbrechung geschlossen.In the following, the different commutation steps i are to be considered. In 2 B are the switches 10 and 13 closed. A current flows from the power supply 18 via the phase U to the electric motor 4 and via the phase V in the ground path 16 in which the current meter 17 is arranged. The phase U is at the voltage U _high and the phase V at the voltage V _low . Is by the current measuring device 17 detects a current I flowing in the phases U and V, there is no interruption of the phases. If no current I can be measured, a phase interruption is concluded.

Im zweiten Kommutierungsschritt i, welcher in 2c dargestellt ist, fließt im fehlerfreien Zustand ein Strom I von der Spannungsversorgung 18 über die Phase U zum Elektromotor 4 und von dort über die Phase W zum Massepfad 16. Dabei sind die Schalter 10 und 15 geschlossen. Die Phase U führt die Spannung U_high und die Phase W die Spannung W_low. Wird von der Strommesseinrichtung 17 kein Strom I gemessen, liegt eine Phasenunterbrechung vor.In the second commutation step i, which in 2c is shown, a current I flows from the power supply in the fault-free state 18 via the phase U to the electric motor 4 and from there via the phase W to the ground path 16 , Here are the switches 10 and 15 closed. The phase U carries the voltage U _high and the phase W the voltage W _low . Is from the current measuring device 17 no current I measured, there is a phase interruption.

In einem weiteren Kommutierungsschritt i (2d) werden die Phasen V und W bestromt und der Strom I fließt über die Phase V zur Phase W. Dabei sind die Schalter 12 und 15 geschlossen und die Phase V führt die Spannung V_high, während die Phase W mit einer Spannung W_low beaufschlagt ist. Wird kein Strom I durch die Strommesseinrichtung 17 gemessen, so liegt eine Phasenunterbrechung vor. Zeigt die Strommesseinrichtung 17 einen Strom I an, sind die Phasen V, W angeschlossen.In a further commutation step i ( 2d ), the phases V and W are energized and the current I flows through the phase V to the phase W. Here are the switches 12 and 15 closed and the phase V carries the voltage V _high , while the phase W is applied to a voltage W _low . If no current I through the current measuring device 17 measured, there is a phase interruption. Shows the current measuring device 17 a current I, the phases V, W are connected.

Die Phasen V und U werden im nächsten Kommutierungsschritt i bestromt. Dabei sind die Schalter 12 und 11 geschlossen. Die Spannungsversorgung 18 ist über die Phase V, welche die Spannung V_high aufweist, mit dem Elektromotor 4 verbunden, wobei der Elektromotor 4 wiederum über die, die Spannung U_low führende Phase U mit dem Massepfad 16 verbunden ist. Zeigt die Strommesseinrichtung 17 einen Strom I an, sind die Phasen V und U angeschlossen. Wird kein Strom I gemessen, liegt eine Phasenunterbrechung vor (2e).The phases V and U are energized in the next commutation step i. Here are the switches 12 and 11 closed. The power supply 18 is on the phase V, which has the voltage V _high , with the electric motor 4 connected, the electric motor 4 again via the voltage U _low leading phase U with the ground path 16 connected is. Shows the current measuring device 17 a current I, the phases V and U are connected. If no current I is measured, there is a phase interruption ( 2e ).

Im nächsten Kommutierungsschritt i wird, wie in 2f dargestellt, der Stromfluss von der Spannungsversorgung 18 über die Phase W zum Elektromotor 4 und vom Elektromotor 4 über die Phase U zum Massepfad 16 überprüft. Die Schalter 14 und 11 sind geschlossen. Die Phase W führt die Spannung W_high, während die Phase U die Spannung U_low aufweist. Wird durch die Strommesseinrichtung 17 ein Strom I gemessen, liegt keine Phasenunterbrechung vor. Wird allerdings kein Strom I detektiert, wird auf eine Phasenunterbrechung geschlossen.In the next commutation step i, as in 2f shown, the current flow from the power supply 18 via the phase W to the electric motor 4 and the electric motor 4 via the phase U to the ground path 16 checked. The switches 14 and 11 are closed. The phase W carries the voltage W _high , while the phase U has the voltage U _low . Is by the current measuring device 17 a current I measured, there is no phase interruption. However, if no current I is detected, a phase interruption is concluded.

In 2g ist der letzte Kommutierungsschritt i dargestellt, welcher eine Strommessung von der Spannungsversorgung 18 über die Phase W zum Elektromotor 4 und von dort über die Phase V zum Massepfad 16 zeigt, wobei die Schalter 14 und 13 geschlossen sind. Die Phase W führt die Spannung W_high und die Phase V die Spannung V_low. Auch bei diesem Kommutierungsschritt i wird bei einer Anzeige eines Stromes I durch die Strommesseineinrichtung 17 davon ausgegangen, dass keine Phasenunterbrechung vorliegt. Wird kein Strom I gemessen liegt eine Phasenunterbrechung vor. Um festzustellen, welche Phase U, V, W konkret unterbrochen ist, müssen mindestens zwei unterschiedliche Kommutierungsschritte i angestoßen werden.In 2g the last commutation step i is shown, which is a current measurement from the power supply 18 via the phase W to the electric motor 4 and from there via the phase V to the ground path 16 shows, where the switches 14 and 13 are closed. The phase W carries the voltage W _high and the phase V the voltage V _low . Also in this commutation step i, when current I is indicated by the current measuring device 17 assumed that there is no phase interruption. If no current I is measured, there is a phase interruption. In order to determine which phase U, V, W is actually interrupted, at least two different commutation steps i must be initiated.

Im Weiteren soll der Fall betrachtet werden, dass sich der Elektromotor 4 zur Betätigung der Kupplung 9 dreht. Um in diesem Betriebszustand zu detektieren, ob eine Phasenunterbrechung vorliegt, müssen drei verschiedene Kommutierungsschritte i, wie sie im Zusammenhang mit 2 beschrieben wurden, ausgeführt werden. Zu jeder Messung des Stromes I werden das zugehörige Kommutierungsschritt i, die gleichzeitig detektierte Drehzahl N des Elektromotors 4 sowie die, an dem Elektromotor 4 anliegende Spannung in Form der Pulsweite PW bestimmt und als Datensatz in einem Ringspeicher 19 des Steuergerätes 5 abgelegt. Zur Bewertung der Strommessung werden drei solcher Datensätze benötigt, wie in Tabelle 1 dargestellt. Die drei Datensätze einer aktuellen Strommessung und zweier vorausgegangener Strommessungen sind notwendig, um diese gegeneinander plausibilisieren zu können. Kommutierung i_-2 (U – V) i_-1 (U – W) I (V – W) Drehzahl N_i-2 N_i-1 N_i Pulsweite PW_i-2 PW_i-1 PW_i Strom I_i-2 I_i-1 I_i Tabelle 1 In addition, the case will be considered that the electric motor 4 for actuating the clutch 9 rotates. In order to detect in this operating state, whether a phase interruption is present, three different commutation steps i, as described in connection with 2 have been described. For each measurement of the current I, the associated commutation step i, the simultaneously detected rotational speed N of the electric motor 4 as well as, on the electric motor 4 applied voltage in the form of the pulse width PW and determined as a record in a ring buffer 19 of the control unit 5 stored. To evaluate the current measurement, three such data sets are required, as shown in Table 1. The three data sets of a current current measurement and two previous current measurements are necessary in order to make it plausible against each other. commutation i _-2 (U - V) i _-1 (U - W) I (V - W) rotation speed N _i-2 N _i-1 N _i pulse width PW _i-2 PW _i-1 PW _i electricity I _i-2 I _i-1 I _i Table 1

Solange sich die Drehrichtung des Elektromotors 4 und die Pulsweite PW nicht ändern und die Drehzahl N des Elektromotors 4 annähernd konstant bleibt, wird davon ausgegangen, dass der im Massepfad 16 gemessene Strom I in allen drei Datensätzen annähernd gleich ist. Dabei muss die Pulsweite PW mindestens so groß sein, dass ein Strom I auf jeden Fall gemessen werden kann. Wird nun in einem Lastbereich, bei welchem sicher ein Strom I gemessen werden kann, ein Strom I von 0 A (+/– Strommesstoleranz) detektiert, muss von einer Phasenunterbrechung ausgegangen werden.As long as the direction of rotation of the electric motor 4 and do not change the pulse width PW and the speed N of the electric motor 4 remains approximately constant, it is assumed that in the mass path 16 measured current I is approximately equal in all three data sets. The pulse width PW must be at least so high that a current I can be measured in any case. If a current I of 0 A (+/- current measurement tolerance) is detected in a load range in which a current I can be reliably measured, a phase interruption must be assumed.

In Tabelle 2 ist ein Beispiel für drei verschiedene Strommessungen und den zugehörigen Datensätzen dargestellt. Kommutierung i_-2 (U – V) i_-1 (U – W) i (V – W) Drehzahl +1000 rpm +1015 rpm +990 rpm Pulsweite 10% 11% 11% Strom 5 A 0 A 5 A Tabelle 2 Table 2 shows an example of three different current measurements and the associated data sets. commutation i _-2 (U - V) i _-1 (U - W) i (V - W) rotation speed +1000 rpm +1015 rpm +990 rpm pulse width 10% 11% 11% electricity 5 A 0A 5 A Table 2

Durch den Vergleich der drei Datensätze, bei welchen festgestellt wird, dass annähernd die gleiche Pulsweite PW und die annähernd gleiche Drehzahl in allen drei Kommutierungsschritten i_-2, i_-1, i vorlag, kann sicher darauf geschlossen werden, dass im Kommutierungsschritt i_-1 eine Phasenunterbrechung vorliegt, da kein Strom I gemessen wurde. By comparing the three data records in which it is determined that approximately the same pulse width PW and approximately the same rotational speed were present in all three commutation steps i _-2 , i _-1 , i, it can be safely concluded that in the commutation step i _-1 there is a phase interruption because no current I was measured.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: HydrostataktorHydrostataktor
22: Aktorgehäuseactuator housing
33: Kolbenpiston
44: Elektromotorelectric motor
55: Steuergerätcontrol unit
66: Endstufefinal stage
77: Hydraulikleitunghydraulic line
88th: Nehmerzylinderslave cylinder
99: Kupplungclutch
1010: Schalterswitch
1111: Schalterswitch
1212: Schalterswitch
1313: Schalterswitch
1414: Schalterswitch
1515: Schalterswitch
1616: Massepfadground path
17 17: StrommesseinrichtungCurrent measurement device
1818: Spannungsversorgungpower supply
1919: Ringspeicherring memory
UU: Phasephase
VV: Phasephase
WW: Phasephase
ii: Kommutierungsschrittcommutation
PWPW: Pulsweitepulse width
NN: Drehzahlrotation speed
II: Stromelectricity

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102006058971 A1 [0003]
DE 102010047801 A1 [0020]

Claims

Method for checking the phases of an electrically commutated electric motor, in particular an electric motor installed in a hydrostatic actuator of a clutch of a motor vehicle, wherein the phases (U, V, W) of the electric motor ( 4 ) via a power amplifier designed as a bridge circuit ( 6 ) are energized, characterized in that successively at least two commutation steps (i) of the electric motor ( 4 ) and at each commutation step (i) a current measurement is performed, wherein at least one detected in one of the current measurements power failure on an interruption of a phase (U, V, W) of the electric motor ( 4 ) is closed.

Method according to claim 1, characterized in that the electric motor ( 4 ) over a first and a second phase (U, V, W) and the final stage ( 6 ) with a power supply ( 18 ) and a first current measurement is carried out while subsequently the electric motor ( 4 ) over the first or second phase (U, V, W) and a third phase (U, V, W) to the power supply ( 18 ), wherein a second current measurement takes place.

Method according to claim 1 or 2, characterized in that the current measurement in the ground path ( 16 ) is carried out.

Method according to claim 1 or 2, characterized in that the current measurement in one of the phases (U, V, W) of the electric motor ( 4 ) is carried out.

Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that six possible commutation steps (i) are carried out.

Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the commutation steps (i) are independent of the position of the electric motor ( 4 ) are triggered.

A method according to claim 6, characterized in that the commutation steps (i) during an initialization phase of a control unit ( 5 ) with unmoved electric motor ( 4 ), preferably in the "ignition on" state.

Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that when the electric motor is rotating ( 4 ) at least three, each containing a different commutation step (i _-2 ; i _-1 , i) containing data sets, in addition to the commutation step (i _-2 ; i _-1 , i) include the respective measured current (I), wherein the measured currents (I) for evaluating the phases (U, V, W) of the electric motor ( 4 ) are used.

Method according to Claim 8, characterized in that the currents (I) measured in the individual commutation steps (i _-2; i _-1 , i) are compared when a pulse width (PW) of one of the electric motors ( 4 ) driving voltage and / or a rotational speed (N) of the electric motor ( 4 ) are approximately constant.

Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the phases (U, V, W) of the electric motor ( 4 ) are energized in a block commutation.