用于運行電機的方法與流程

本發明涉及一種用于運行電機的方法和一種用于運行電機的裝置。

背景技術：

為了產生聲信號通常應用揚聲器或蜂鳴器，該揚聲器或蜂鳴器也可以被稱為所謂的發聲器。

從文獻DE 10 2010 043 973 A1中已知一種用于產生通過電機驅動的機動車的聲響/噪聲的方法。在此為電機產生操控信號，該操控信號包括用于產生聲響的調制。

在文獻DE 10 2012 112 107 A1中描述了一種用于人工產生聲信號的方法，該方法基于用于控制發動機的操控信號。在此該聲信號由機電的轉換器借助于電的轉換器激勵信號產生。

在文獻DE 10 2012 211 689 A1中已知一種利用車輛的電機產生聲響的方法。在此提出，如此調整用于產生聲響的電機的供電方式，即電機軸的旋轉的得到的變化位于限定的帶寬內。

文獻DE 10 2011 017 226 A1描述了一種車輛的具有排氣再循環裝置的排氣系統和用于運行這種排氣系統的方法，其中利用排氣系統的排氣閥產生聲音。從文獻DE 103 29 037 A1中已知一種用于阻尼車輛振動的方法和設備。在文獻DE 10 2013 100 982 A1中描述了一種用于車輛的駕駛員輔助設備，該駕駛員輔助設備設計為用于，根據車輛狀況產生振動或顫動。

技術實現要素：

因此本發明的目的是，為電機、例如設計為伺服驅動裝置的電機產生聲信號。

上述目的通過具有獨立權利要求的特征的方法和裝置實現。該方法和裝置的設計方案由從屬權利要求以及由說明書中得到。

根據本發明的方法被設計為用于運行電機。在此，為電機的電的參量/變量/參數產生經過脈寬調制的基本信號用于操控電機，該基本信號具有脈寬調制頻率。此外，為電參量產生正弦式的輔助信號，該輔助信號具有位于聲學上可聽見的頻率范圍中的正弦頻率。將該基本信號與輔助信號相加得到用于電參量的聲信號，其中，將電參量連同聲信號提供給電機。此外由電機產生通過將基本信號與輔助信號相加而得到的聲信號。

正弦頻率通常小于脈寬調制頻率。原則上正弦頻率在可聽見的頻率范圍中具有一值，該值從幾赫茲的次聲頻率范圍延伸至大約20000Hz的超聲頻率范圍。在此可以用戶特定地選擇和設置該頻率的精確值。該脈寬調制頻率的值原則上至少是幾千赫茲，例如至少10000Hz或20000Hz。

對電機實施所述方法，該電機設計為一種設備、通常為技術設備的部件和/或組成部分。

此外，當對于該設備的至少一個部件、就是說對于電機和/或對于該設備的至少另一部件存在限定的運行狀態時，實施所述方法。就此在設計方案中可以考慮，根據運行狀態的類型設置正弦頻率的值。如果在出現不同運行狀態時實施該方法，則對應這些運行狀態中的每個都可以設置獨特的正弦頻率。

通常設置為，利用電機使設備的至少一個部件和進而在可能情況下使整體的設備運動。

就此可能的是，該設備設計為機動車。在此利用電機使機動車運動并進而驅動機動車。另選地或補充地，利用電機可以對機動車的部件施加作用并進而使機動車的部件運動。這種部件例如設計為機動車車身開口的閉鎖元件，例如門、蓋或窗玻璃。

此外可以可選地設置為，利用至少一個傳感器檢測該設備的至少一個部件的運行參數，該至少一個傳感器被分配給該設備和/或設計為該設備的至少一個部件。當對于至少一個運行參數存在指示限定的運行狀態的值時，則實施該方法。然而也可以取消這種類型的傳感器。

對于全部的或者說整體的基本信號進行在本方法范圍內實施的調制。

在本方法的設計方案中，使脈寬調制的占空率或者說控制因數變化，其中，改變脈寬調制的脈沖的持續時間與脈寬調制的周期的持續時間之間的比例關系。

另選或補充地，使脈沖寬度和進而脈寬調制的脈沖的寬度變化。

可以對于設計為伺服驅動裝置的電機實施所述方法。

根據本發明的裝置設計為用于運行電機、例如伺服驅動裝置。在此為電機的電參量產生經過脈寬調制的基本信號用于操控電機，該基本信號具有脈寬調制頻率。該裝置包括至少一個控制器(ECU)，該控制器設計為用于，為電參量產生正弦式的輔助信號，該輔助信號具有位于聲學上可聽見的頻率范圍中的正弦頻率，將該基本信號與輔助信號相加得到用于電參量的聲信號并將電參量連同聲信號提供給電機。

此外該至少一個控制器設計為用于產生經過脈寬調制的基本信號。在此可行的是，控制器獨立于所述方法也實現另外的功能。當應用在機動車中時，可以使用現有的控制器，該現有的控制器在可能情況下也可以控制機動車的電機和/或其它設備的其它功能。

在設計方案中，該至少一個控制器布置在電機的殼體中并也可以設計為用于控制電機的其它功能。

控制器還可以包括橋電路/電橋、例如所謂的H-橋作為該裝置的部件，該橋電路在設計方案中同樣可以用于產生聲信號。在一實施形式中，可以將經過脈寬調制的基本信號以及正弦式的輔助信號已經在橋電路之前彼此例如數字式地相加，其中，從這種相加中得到的用于規定的電參量的聲信號從橋電路起被提供給電機。然而對此另選地也可以使經過脈寬調制的基本信號流過橋電路，并在這之后才與輔助信號例如模擬式地相加，其中，得出的用于電參量的聲信號被提供給電機。

該裝置可以可選地具有至少一個傳感器，該至少一個傳感器被分配給設備的至少一個部件并設計為用于，檢測該設備的至少一個部件的運行參數。當至少一個運行參數的值指示對于至少一個部件的限定的運行狀態出現時，由該裝置實施所提出的方法的實施形式。

電參量例如是在電機上施加的電壓或流過電機的電流。

利用提出的方法和/或提供的裝置可以實現的是，利用電機并進而利用電驅動裝置產生可聽見的聲信號。為此僅需要電機以及已經在設備中存在的控制器。因此可以取消附加的模塊，例如揚聲器、膜、蓋或蜂鳴器。因此可以利用例如設計為伺服驅動裝置的電機自動地產生聲信號，而為此不需要附加的模塊，由此當在機動車中使用時還可以減輕重量并節省構造空間。

因此例如可行的是，當設備的至少一個部件處于確定的運行狀態中時，通過聲信號產生警告信號。這涉及例如機動車的自動的后蓋作為部件的情況，通過設計為伺服驅動裝置的電機使該后蓋來回運動并進而打開和關閉。例如當對后蓋進行磨合過程(Anlernlauf)作為可能的運行狀態時，產生該聲信號。當外力作用在后蓋上時，由于該外力使后蓋同樣處于限定的運行狀態中，則電機另選地或補充地產生該聲信號。此外還可行的是，設計為用于后蓋的伺服驅動裝置的電機由于后蓋本身上的外來作用產生設計為警告信號的聲信號。

例如對于作為設備的機動車可實施或能夠實施該方法，該機動車包括至少一個電機用于驅動該機動車。有關待產生的聲信號，在此利用該至少一個電機產生發動機聲響。

使基本信號的脈寬調制頻率與位于可聽見的頻率范圍中的正弦頻率疊加，用于從基本信號與輔助信號相加中產生該聲信號，基于該基本信號的脈寬調制頻率對電機進行操控。由此影響或者說可以影響可聽見的聲信號的音調和/或水平。

在本方法的范圍內產生的聲信號對于電機是節省材料的。此外該聲信號還由此可以調制或者說能夠被調制，即通過對該經過脈寬調制的基本信號改變占空率或占空因數的方式。此外另選地或補充地也可以在將基本信號與輔助信號相加得到聲信號之前對該基本信號的振幅或頻率進行調制。

本發明的其它優點和設計方案從說明和附圖中得到。

不言而喻，上述中提到的和下面還要描述的特征不僅以示出的組合形式、還可以以其它的組合形式或獨自使用，而沒有離開本發明的范圍。

附圖說明

圖1示出根據本發明的裝置的第一實施形式的示意圖和圖表，該圖表示出聲信號的曲線走向，該聲信號在實施根據本發明的方法的第一實施形式時提供。

圖2示出根據本發明的裝置的第二實施形式的示意圖和屬于根據本發明的方法的第二實施形式的圖表。

具體實施方式

參照圖1a示意性示出的根據本發明的裝置2的實施形式被設計為用于機動車，例如用于技術設備4。該裝置2包括作為電驅動裝置的電機6以及控制器8，該控制器在此設計為電機6的部件。該設備4還包括可選的、能用于控制的傳感器10和機動車的例如設計為蓋的部件12，可以通過電機6使該部件12運動。

此外參照圖1b，該圖除了電機6之外還包括作為控制器8的部件的橋電路7。圖1b還示出經過脈寬調制的基本信號9以及設計為正弦信號的輔助信號11，該基本信號包括經過PWM或者說經過脈寬調制的矩形脈沖。

當在此設計為伺服驅動裝置的電機6運行時，利用控制器8為電參量產生經過脈寬調制的基本信號9，通過該基本信號操控電機6，其中，通過基本信號9提供的電能被利用電機6轉換為機械能，通過該機械能又能夠使或者說使得部件12運動。該基本信號9在此具有不變的振幅。

在執行根據本發明的方法的實施形式時，可以利用可選的傳感器10探測部件12的限定的運行狀態。

如果對部件12識別出和/或探測出特別的或者說限定的運行狀態，則在本方法的實施形式的范圍內設計為，利用電機6產生聲信號14，該聲信號同樣在圖1b中示意性示出，以及該聲信號的曲線走向在圖1c中的圖表中示出。

圖1c中的這個圖表包括橫坐標16和縱坐標18，沿著該橫坐標記錄時間，沿著該縱坐標記錄電參量的值、例如電壓，其中，隨著和/或通過該聲信號14將該電參量提供給電機6。為了產生聲信號14，除了用于電機6的、具有脈寬調制頻率的經過脈寬調制的基本信號9外，補充地還產生具有位于聲學上可聽見的頻率范圍中的正弦頻率的正弦式輔助信號11。此外，將基本信號9和輔助信號11相加得到用于電參量的聲信號14，該聲信號又被提供給電機6。

就此參照附圖1b中的表達，該附圖1b示出，將經過脈寬調制的基本信號9輸送給控制器8的橋電路7。然而輔助信號11在橋電路7之后才與基本信號9相加。將由基本信號9和輔助信號11相加得到的聲信號14進一步傳導到電機6上，該電機基于所提供的基本信號9進行用于對應的運行狀態而設置的運動，以及基于所提供的附加信號11伴隨運行狀態產生聲信號14。在此提出，將用于電機6的基本信號9和輔助信號11模擬式地相加。

如由圖1c中的圖表所示，聲信號14包括經過脈寬調制的、矩形的基本信號9，該基本信號由于與輔助信號11相加以正弦頻率的形式整體振動，其中，經過脈寬調制的基本信號9的振幅通過加入的輔助信號11以正弦形調制。

圖2在示意圖中示出設計為伺服驅動裝置的電機，在此為該電機分配控制器32，利用該控制器可以獨立于所提出的根據本發明的方法的實施形式控制電機30的至少一個功能。在此示出作為控制器32的部件的H橋和進而示出橋電路34。在電機30的通常的運行中，通過用于電參量的經過脈寬調制的基本信號36操控該電機并進而使該電機運動。在此這個基本信號36具有對于電機30運行常用的脈寬調制頻率，其中，經過脈寬調制的基本信號36和/或脈寬調制頻率主要依賴于占空率。

在本方法的實施形式的范圍內產生具有位于聲學上可聽見的頻率范圍中的正弦頻率的正弦式輔助信號38。用于例如設計為電流或電壓的電參量的基本信號36與輔助信號38在橋電路34之前被彼此相加并經由橋電路34進一步傳導到電機30上，該電機基于所提供的基本信號36進行用于對應的運行狀態而設置的運動，以及基于所提供的輔助信號38產生用于電參量的聲信號40，該聲信號也在配屬于圖2a的圖表中表示并具有10kHz的頻率。

圖2b中的圖表包括橫坐標42和縱坐標44，沿著該橫坐標以毫秒記錄時間，沿著該縱坐標記錄電參量的振幅。在圖2b中的圖表內同樣示出由電機30在本方法的范圍內產生的聲信號40。圖2b示出該聲信號40的細節41。有關這個細節41在此根據雙向箭頭43表示出：聲信號40的矩形脈沖的脈沖沿位置的寬度如何變化或者說被改變。在此可行的是，脈沖沿的寬度已經在產生基本信號的占空率時改變。在本方法的范圍內提出，為電機30提供在圖表中示出的電參量連同聲信號40，其中，電機30伴隨著運行產生這個聲信號40。