用于運(yùn)行分解器的裝置、分解器機(jī)構(gòu)及用于運(yùn)行分解器機(jī)構(gòu)的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于運(yùn)行分解器的裝置，所述分解器具有至少一個(gè)第一接收器繞組和至少一個(gè)勵(lì)磁繞組并且具有分析機(jī)構(gòu)，所述至少一個(gè)第一接收器繞組和至少一個(gè)勵(lì)磁繞組配屬于或者能夠配屬于轉(zhuǎn)子，所述分析機(jī)構(gòu)根據(jù)通過所述勵(lì)磁繞組由所述轉(zhuǎn)子感應(yīng)到所述接收器繞組中的電壓來確定轉(zhuǎn)子的角度位置。
[0002]此外，本發(fā)明涉及一種具有分解器和上面所描述的裝置的分解器機(jī)構(gòu)以及一種用于運(yùn)行這種分解器機(jī)構(gòu)的方法。
【背景技術(shù)】
[0003]為了檢測電機(jī)的轉(zhuǎn)子的角度位置，經(jīng)常也在機(jī)動車領(lǐng)域內(nèi)使用所謂的分解器。所述分解器代表著電磁的測量數(shù)值變換器，所述電磁的測量數(shù)值變換器根據(jù)所述轉(zhuǎn)子的角度位置來輸出電的參量、尤其電壓。為此，所述分解器通常具有殼體，在該殼體中布置了兩個(gè)相對于彼此偏置了 90°的接收器繞組，所述接收器繞組包圍著以能夠旋轉(zhuǎn)的方式在所述殼體中得到支承的轉(zhuǎn)子。此外，為所述轉(zhuǎn)子分配了至少一個(gè)勵(lì)磁繞組，所述勵(lì)磁繞組例如能夠通過滑環(huán)系統(tǒng)來電接觸。但是也知道一些分解器，所述分解器在無電刷的情況下工作并且為此以感應(yīng)的方式來傳輸所述勵(lì)磁繞組的信息。所述轉(zhuǎn)子在此有利地與所述電機(jī)的輸出軸相連接或者直接由所述電機(jī)的輸出軸所構(gòu)成。根據(jù)所述轉(zhuǎn)子的、相對于接收器繞組的角度位置，通過感應(yīng)來產(chǎn)生不同的電的信號。為此，用正弦狀的交流電壓來激勵(lì)所述接收器繞組，其中所述第一接收器繞組用相對于所述第二接收器繞組偏移了 90°的交流電壓來激勵(lì)。在所述接收器繞組中感應(yīng)的電壓的相位因而取決于所述轉(zhuǎn)子的位置或者角度位置。原則上知道不同的分解器-結(jié)構(gòu)形式。因此也知道一些分解器，對于這些分解器來說所述勵(lì)磁繞組以能夠一同旋轉(zhuǎn)的方式布置在所述轉(zhuǎn)子上，并且例如通過前面所提到的滑環(huán)系統(tǒng)來接觸。如果所述轉(zhuǎn)子剛好處于角度位置0°或者180°中，那就在所述第一接收器繞組(被稱為正弦繞組)上產(chǎn)生OV的電壓。如果所述轉(zhuǎn)子剛好處于角度位置90°或者270°中，那就在所述第二接收器繞組(被稱為余弦繞組)上產(chǎn)生OV的電壓。在所述電機(jī)在0°或者180°的角度位置中停止時(shí)，由此無法識別跨接所述第一定子繞組的短路。對于正弦跡線來說，對于0°的角度位置來說不能將線圈短路與功能正常的分解器區(qū)分開來。相應(yīng)地，對于90°和270°的角度位置來說不能在余弦跡線上識別出短路。對于其他的分解器-結(jié)構(gòu)形式來說，不僅所述勵(lì)磁繞組而且所述接收器繞組都以固定在殼體上的方式來布置或者布置在定子側(cè)上，其中所述勵(lì)磁繞組通過感應(yīng)在所述轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生磁場，所述磁場又在所述接收器繞組中通過感應(yīng)引起電壓。在此相應(yīng)地根據(jù)所述轉(zhuǎn)子的位置來耦合輸入到所述接收器繞組中，其中對于0°的角度位置來說相應(yīng)地最大程度地耦合輸入到所述余弦跡線中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]按本發(fā)明的、用于運(yùn)行分解器的裝置擁有以下優(yōu)點(diǎn):當(dāng)所述轉(zhuǎn)子處于其0°的零位中，也能夠可靠并且明確地通過簡單的并且成本低廉的方式方法來檢測所述分解器的短路以及其他故障，并且在所述轉(zhuǎn)子的所有角度位置中、也就是說在所述接收信號為OV的位置中也能夠?qū)嵤┧鲈\斷。為此，所述裝置如此構(gòu)成，使得所述第一接收器繞組在第一端部上通過第一 RC線路與能夠操縱的開關(guān)相連接，所述開關(guān)在需要時(shí)將所述RC線路與相對于穩(wěn)定值為正的電源連接起來，并且所述第一接收器繞組在第二端部上通過第二 RC線路與能夠操縱的第二開關(guān)相連接，所述第二開關(guān)在需要時(shí)將所述第二 RC線路與相對于所述穩(wěn)定值為負(fù)的電源連接起來，其中此外還設(shè)置了控制單元，該控制單元在需要時(shí)同時(shí)操縱所述開關(guān)并且在此對所述第一接收器繞組的振蕩特性進(jìn)行監(jiān)控，從而識別所述分解器的故障。通過對于所述兩個(gè)開關(guān)的操縱，由此能夠通過RC線路分別將所述接收器繞組與正的電源和負(fù)的電源連接起來?！八鯮C線路”一般是指RC串聯(lián)線路、也就是由電阻和電容器構(gòu)成的串聯(lián)線路。通過對于所述開關(guān)的操縱，尤其通過對于所述開關(guān)的同時(shí)操縱，由此激勵(lì)振蕩回路，對于所述振蕩回路來說只要不存在故障就使得所述接收器繞組中所儲存的能量進(jìn)行振蕩。當(dāng)然，在此在所述兩條RC線路之間出現(xiàn)衰減的振蕩特性(Schwingungsverhalten)。如果存在跨接所述接收器繞組的短路，那么所檢測到的線圈電壓的狀態(tài)就如此變化，使得所述振蕩傾向/振蕩特性大幅偏離正常特性，尤其如此偏離正常特性使得不再出現(xiàn)振蕩。而如果存在電氣斷路，則產(chǎn)生恒定的直流電壓差，所述恒定的直流電壓差只有在切斷所述開關(guān)時(shí)才消失。由此能夠以簡單的方式方法來推斷出所述分解器機(jī)構(gòu)的故障。
[0005]按照本發(fā)明的一種有利的改進(jìn)方案規(guī)定，所述開關(guān)構(gòu)造為晶體管。所述晶體管能夠精確并且快速地轉(zhuǎn)換，用于將所描述的振蕩回路的振蕩特性用于進(jìn)行故障探測。
[0006]在此有利地為所述開關(guān)中的每個(gè)開關(guān)分配了一個(gè)電壓檢測機(jī)構(gòu)，所述電壓檢測機(jī)構(gòu)檢測所述接收器繞組通過相應(yīng)的開關(guān)來傳導(dǎo)的電壓，從而在操縱所述開關(guān)時(shí)能夠檢測所述第一接收器繞組的第一電壓曲線和第二電壓曲線并且能夠?qū)⑵浔舜诉M(jìn)行比較。根據(jù)所檢測到的電壓，而后對所述接收器繞組的振蕩特性進(jìn)行檢測和分析。
[0007]有利地規(guī)定，所述負(fù)的電源是所述分解器的地線接頭或者例如是具有所述分解器的機(jī)動車的地線接頭。由此能夠有利地對所述振蕩回路的振蕩特性進(jìn)行分析。
[0008]通常分解器具有至少兩個(gè)接收器繞組。相應(yīng)優(yōu)選的是，所述接收器繞組中的每個(gè)接收器繞組都各分配兩個(gè)帶有能夠操縱的開關(guān)的RC線路，所述開關(guān)根據(jù)上面所作的描述配屬于負(fù)的電源或者正的電源。由此能夠在總體上容易檢查所述分解器。
[0009]按本發(fā)明的、具有權(quán)利要求3的特征的分解器機(jī)構(gòu)的特征在于，為所述定子繞組中的至少一個(gè)定子繞組分配了按本發(fā)明的裝置。由此產(chǎn)生已經(jīng)提到的優(yōu)點(diǎn)。此外，所述裝置或者分解器機(jī)構(gòu)有利地具有尤其帶有微型控制器的控制單元，所述控制單元對對于所述開關(guān)的分析以及對于在相應(yīng)的接收器繞組中所產(chǎn)生的電壓的監(jiān)控進(jìn)行分析。
[0010]特別優(yōu)選地規(guī)定，為所述分解器的定子繞組中的每個(gè)定子繞組分配了按本發(fā)明的裝置，從而檢測所述兩個(gè)接收器繞組上的故障。在此，所述裝置能夠具有一個(gè)共同的控制單
J L ο
[0011]按本發(fā)明的、具有權(quán)利要求5的特征的方法的特征在于，尤其為了在時(shí)間上錯(cuò)開地檢查正弦跡線和余弦跡線，要同時(shí)多次操縱為相應(yīng)繞組分配的開關(guān)，并且對至少一個(gè)接收器繞組的由此產(chǎn)生的振蕩特性進(jìn)行監(jiān)控，并且其中根據(jù)所述振蕩特性來推斷出所述分解器的故障。由此產(chǎn)生已經(jīng)提到的優(yōu)點(diǎn)。優(yōu)選對所述分解器的每個(gè)接收器繞組的振蕩特性進(jìn)行監(jiān)控。
[0012]為了檢測所述振蕩特性，優(yōu)選對分別配屬于接收器繞組的開關(guān)上出現(xiàn)的電壓進(jìn)行檢測和分析。如果在操縱所述開關(guān)的過程中檢測到明顯有別于正常特性并且尤其相互反向地走向的振蕩，則推斷出分解器無故障。
[0013]此外優(yōu)選規(guī)定，如果在操縱所述開關(guān)時(shí)所述兩個(gè)開關(guān)上所檢測到的電壓彼此相對應(yīng)，則判定出短路。
[0014]此外優(yōu)選規(guī)定，如果在所述開關(guān)上檢測到不同的并且基本上無振蕩的電壓，則判定出斷路。
【附圖說明】
[0015]下面要借助于附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)解釋。附圖中:
圖1示出分解器的簡化示圖；
圖2示出一種有利的分解器機(jī)構(gòu)；并且圖3示出所述分解器機(jī)構(gòu)的接收器繞組的振蕩特性。
【具體實(shí)施方式】
[0016]圖1以簡化示圖示出了分解器I，該分解器具有勵(lì)磁繞組2以及第一接收器繞組3和第二接收器繞組4。所述接收器繞組3和4以相對于彼此偏置90°地包圍轉(zhuǎn)子的方式布置在殼體中。所述轉(zhuǎn)子能夠旋轉(zhuǎn)地得到支承并且能夠承載所述勵(lì)磁繞組2。所述勵(lì)磁繞組2而后例如能夠通過滑環(huán)和電刷來電接觸。作為替代方案，也能夠設(shè)想所述分解器I的無電刷結(jié)構(gòu)。尤其在此規(guī)定，所述勵(lì)磁線圈2定子固定或者說殼體固定地配屬于轉(zhuǎn)子來布置，從而以感應(yīng)的方式將磁場耦合輸入到所述轉(zhuǎn)子中。
[0017]所述轉(zhuǎn)子例如不可相對轉(zhuǎn)動地與電機(jī)的輸出軸相連接，使得所述轉(zhuǎn)子的角度位置相應(yīng)于所述電機(jī)的輸出軸的角度位置。也能夠設(shè)想，所述勵(lì)磁繞組2直接布置在所述電機(jī)的輸出軸上，使得所述輸出軸形成所述轉(zhuǎn)子。
[0018]在運(yùn)行中，用交流電壓來激勵(lì)所述勵(lì)磁繞組，所述交流電壓在所述轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生磁場，由所述接收器繞組3、4來檢測所述磁場。通過勵(lì)磁繞組感應(yīng)的電壓的、由接收器繞組
3、4檢測到的相位而后取決于所述轉(zhuǎn)子的位置。在0°的角度位置中，最大程度地將所述磁場耦合輸入到所述余弦跡線中或者耦合輸入到所述定子繞組3中。在90°的角度位置中，最大程度地將所述磁場耦合輸入到所述正弦跡線中或者耦合輸入到所述定子繞組4中。在45°的角度位置中，則將所述磁場按份額地耦合輸入到接收器繞組3及接收器繞組4中。在所述具有轉(zhuǎn)子繞組2的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的過程中，如通過圖1中的箭頭所勾畫出來的那樣，所述分解器由此提供交流電壓，所述交流電壓的相位從0°到360°旋轉(zhuǎn)或者變化。所述勵(lì)磁繞組2的輸出電壓相對于調(diào)節(jié)器電壓的相位由此是用于所述轉(zhuǎn)子或者勵(lì)磁繞組2的角度位置的尺度。
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