本發(fā)明涉及一種用于運(yùn)行電機(jī)的方法和一種用于運(yùn)行電機(jī)的裝置。

背景技術(shù)：

為了產(chǎn)生聲信號(hào)通常應(yīng)用揚(yáng)聲器或蜂鳴器，該揚(yáng)聲器或蜂鳴器也可以被稱為所謂的發(fā)聲器。

從文獻(xiàn)DE 10 2010 043 973 A1中已知一種用于產(chǎn)生通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的機(jī)動(dòng)車的聲響/噪聲的方法。在此為電機(jī)產(chǎn)生操控信號(hào)，該操控信號(hào)包括用于產(chǎn)生聲響的調(diào)制。

在文獻(xiàn)DE 10 2012 112 107 A1中描述了一種用于人工產(chǎn)生聲信號(hào)的方法，該方法基于用于控制發(fā)動(dòng)機(jī)的操控信號(hào)。在此該聲信號(hào)由機(jī)電的轉(zhuǎn)換器借助于電的轉(zhuǎn)換器激勵(lì)信號(hào)產(chǎn)生。

在文獻(xiàn)DE 10 2012 211 689 A1中已知一種利用車輛的電機(jī)產(chǎn)生聲響的方法。在此提出，如此調(diào)整用于產(chǎn)生聲響的電機(jī)的供電方式，即電機(jī)軸的旋轉(zhuǎn)的得到的變化位于限定的帶寬內(nèi)。

文獻(xiàn)DE 10 2011 017 226 A1描述了一種車輛的具有排氣再循環(huán)裝置的排氣系統(tǒng)和用于運(yùn)行這種排氣系統(tǒng)的方法，其中利用排氣系統(tǒng)的排氣閥產(chǎn)生聲音。從文獻(xiàn)DE 103 29 037 A1中已知一種用于阻尼車輛振動(dòng)的方法和設(shè)備。在文獻(xiàn)DE 10 2013 100 982 A1中描述了一種用于車輛的駕駛員輔助設(shè)備，該駕駛員輔助設(shè)備設(shè)計(jì)為用于，根據(jù)車輛狀況產(chǎn)生振動(dòng)或顫動(dòng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此本發(fā)明的目的是，為電機(jī)、例如設(shè)計(jì)為伺服驅(qū)動(dòng)裝置的電機(jī)產(chǎn)生聲信號(hào)。

上述目的通過(guò)具有獨(dú)立權(quán)利要求的特征的方法和裝置實(shí)現(xiàn)。該方法和裝置的設(shè)計(jì)方案由從屬權(quán)利要求以及由說(shuō)明書(shū)中得到。

根據(jù)本發(fā)明的方法被設(shè)計(jì)為用于運(yùn)行電機(jī)。在此，為電機(jī)的電的參量/變量/參數(shù)產(chǎn)生經(jīng)過(guò)脈寬調(diào)制的基本信號(hào)用于操控電機(jī)，該基本信號(hào)具有脈寬調(diào)制頻率。此外，為電參量產(chǎn)生正弦式的輔助信號(hào)，該輔助信號(hào)具有位于聲學(xué)上可聽(tīng)見(jiàn)的頻率范圍中的正弦頻率。將該基本信號(hào)與輔助信號(hào)相加得到用于電參量的聲信號(hào)，其中，將電參量連同聲信號(hào)提供給電機(jī)。此外由電機(jī)產(chǎn)生通過(guò)將基本信號(hào)與輔助信號(hào)相加而得到的聲信號(hào)。

正弦頻率通常小于脈寬調(diào)制頻率。原則上正弦頻率在可聽(tīng)見(jiàn)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(shè)置該頻率的精確值。該脈寬調(diào)制頻率的值原則上至少是幾千赫茲，例如至少10000Hz或20000Hz。

對(duì)電機(jī)實(shí)施所述方法，該電機(jī)設(shè)計(jì)為一種設(shè)備、通常為技術(shù)設(shè)備的部件和/或組成部分。

此外，當(dāng)對(duì)于該設(shè)備的至少一個(gè)部件、就是說(shuō)對(duì)于電機(jī)和/或?qū)τ谠撛O(shè)備的至少另一部件存在限定的運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，實(shí)施所述方法。就此在設(shè)計(jì)方案中可以考慮，根據(jù)運(yùn)行狀態(tài)的類型設(shè)置正弦頻率的值。如果在出現(xiàn)不同運(yùn)行狀態(tài)時(shí)實(shí)施該方法，則對(duì)應(yīng)這些運(yùn)行狀態(tài)中的每個(gè)都可以設(shè)置獨(dú)特的正弦頻率。

通常設(shè)置為，利用電機(jī)使設(shè)備的至少一個(gè)部件和進(jìn)而在可能情況下使整體的設(shè)備運(yùn)動(dòng)。

就此可能的是，該設(shè)備設(shè)計(jì)為機(jī)動(dòng)車。在此利用電機(jī)使機(jī)動(dòng)車運(yùn)動(dòng)并進(jìn)而驅(qū)動(dòng)機(jī)動(dòng)車。另選地或補(bǔ)充地，利用電機(jī)可以對(duì)機(jī)動(dòng)車的部件施加作用并進(jìn)而使機(jī)動(dòng)車的部件運(yùn)動(dòng)。這種部件例如設(shè)計(jì)為機(jī)動(dòng)車車身開(kāi)口的閉鎖元件，例如門(mén)、蓋或窗玻璃。

此外可以可選地設(shè)置為，利用至少一個(gè)傳感器檢測(cè)該設(shè)備的至少一個(gè)部件的運(yùn)行參數(shù)，該至少一個(gè)傳感器被分配給該設(shè)備和/或設(shè)計(jì)為該設(shè)備的至少一個(gè)部件。當(dāng)對(duì)于至少一個(gè)運(yùn)行參數(shù)存在指示限定的運(yùn)行狀態(tài)的值時(shí)，則實(shí)施該方法。然而也可以取消這種類型的傳感器。

對(duì)于全部的或者說(shuō)整體的基本信號(hào)進(jìn)行在本方法范圍內(nèi)實(shí)施的調(diào)制。

在本方法的設(shè)計(jì)方案中，使脈寬調(diào)制的占空率或者說(shuō)控制因數(shù)變化，其中，改變脈寬調(diào)制的脈沖的持續(xù)時(shí)間與脈寬調(diào)制的周期的持續(xù)時(shí)間之間的比例關(guān)系。

另選或補(bǔ)充地，使脈沖寬度和進(jìn)而脈寬調(diào)制的脈沖的寬度變化。

可以對(duì)于設(shè)計(jì)為伺服驅(qū)動(dòng)裝置的電機(jī)實(shí)施所述方法。

根據(jù)本發(fā)明的裝置設(shè)計(jì)為用于運(yùn)行電機(jī)、例如伺服驅(qū)動(dòng)裝置。在此為電機(jī)的電參量產(chǎn)生經(jīng)過(guò)脈寬調(diào)制的基本信號(hào)用于操控電機(jī)，該基本信號(hào)具有脈寬調(diào)制頻率。該裝置包括至少一個(gè)控制器(ECU)，該控制器設(shè)計(jì)為用于，為電參量產(chǎn)生正弦式的輔助信號(hào)，該輔助信號(hào)具有位于聲學(xué)上可聽(tīng)見(jiàn)的頻率范圍中的正弦頻率，將該基本信號(hào)與輔助信號(hào)相加得到用于電參量的聲信號(hào)并將電參量連同聲信號(hào)提供給電機(jī)。

此外該至少一個(gè)控制器設(shè)計(jì)為用于產(chǎn)生經(jīng)過(guò)脈寬調(diào)制的基本信號(hào)。在此可行的是，控制器獨(dú)立于所述方法也實(shí)現(xiàn)另外的功能。當(dāng)應(yīng)用在機(jī)動(dòng)車中時(shí)，可以使用現(xiàn)有的控制器，該現(xiàn)有的控制器在可能情況下也可以控制機(jī)動(dòng)車的電機(jī)和/或其它設(shè)備的其它功能。

在設(shè)計(jì)方案中，該至少一個(gè)控制器布置在電機(jī)的殼體中并也可以設(shè)計(jì)為用于控制電機(jī)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(shè)計(jì)方案中同樣可以用于產(chǎn)生聲信號(hào)。在一實(shí)施形式中，可以將經(jīng)過(guò)脈寬調(diào)制的基本信號(hào)以及正弦式的輔助信號(hào)已經(jīng)在橋電路之前彼此例如數(shù)字式地相加，其中，從這種相加中得到的用于規(guī)定的電參量的聲信號(hào)從橋電路起被提供給電機(jī)。然而對(duì)此另選地也可以使經(jīng)過(guò)脈寬調(diào)制的基本信號(hào)流過(guò)橋電路，并在這之后才與輔助信號(hào)例如模擬式地相加，其中，得出的用于電參量的聲信號(hào)被提供給電機(jī)。

該裝置可以可選地具有至少一個(gè)傳感器，該至少一個(gè)傳感器被分配給設(shè)備的至少一個(gè)部件并設(shè)計(jì)為用于，檢測(cè)該設(shè)備的至少一個(gè)部件的運(yùn)行參數(shù)。當(dāng)至少一個(gè)運(yùn)行參數(shù)的值指示對(duì)于至少一個(gè)部件的限定的運(yùn)行狀態(tài)出現(xiàn)時(shí)，由該裝置實(shí)施所提出的方法的實(shí)施形式。

電參量例如是在電機(jī)上施加的電壓或流過(guò)電機(jī)的電流。

利用提出的方法和/或提供的裝置可以實(shí)現(xiàn)的是，利用電機(jī)并進(jìn)而利用電驅(qū)動(dòng)裝置產(chǎn)生可聽(tīng)見(jiàn)的聲信號(hào)。為此僅需要電機(jī)以及已經(jīng)在設(shè)備中存在的控制器。因此可以取消附加的模塊，例如揚(yáng)聲器、膜、蓋或蜂鳴器。因此可以利用例如設(shè)計(jì)為伺服驅(qū)動(dòng)裝置的電機(jī)自動(dòng)地產(chǎn)生聲信號(hào)，而為此不需要附加的模塊，由此當(dāng)在機(jī)動(dòng)車中使用時(shí)還可以減輕重量并節(jié)省構(gòu)造空間。

因此例如可行的是，當(dāng)設(shè)備的至少一個(gè)部件處于確定的運(yùn)行狀態(tài)中時(shí)，通過(guò)聲信號(hào)產(chǎn)生警告信號(hào)。這涉及例如機(jī)動(dòng)車的自動(dòng)的后蓋作為部件的情況，通過(guò)設(shè)計(jì)為伺服驅(qū)動(dòng)裝置的電機(jī)使該后蓋來(lái)回運(yùn)動(dòng)并進(jìn)而打開(kāi)和關(guān)閉。例如當(dāng)對(duì)后蓋進(jìn)行磨合過(guò)程(Anlernlauf)作為可能的運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，產(chǎn)生該聲信號(hào)。當(dāng)外力作用在后蓋上時(shí)，由于該外力使后蓋同樣處于限定的運(yùn)行狀態(tài)中，則電機(jī)另選地或補(bǔ)充地產(chǎn)生該聲信號(hào)。此外還可行的是，設(shè)計(jì)為用于后蓋的伺服驅(qū)動(dòng)裝置的電機(jī)由于后蓋本身上的外來(lái)作用產(chǎn)生設(shè)計(jì)為警告信號(hào)的聲信號(hào)。

例如對(duì)于作為設(shè)備的機(jī)動(dòng)車可實(shí)施或能夠?qū)嵤┰摲椒ǎ摍C(jī)動(dòng)車包括至少一個(gè)電機(jī)用于驅(qū)動(dòng)該機(jī)動(dòng)車。有關(guān)待產(chǎn)生的聲信號(hào)，在此利用該至少一個(gè)電機(jī)產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)聲響。

使基本信號(hào)的脈寬調(diào)制頻率與位于可聽(tīng)見(jiàn)的頻率范圍中的正弦頻率疊加，用于從基本信號(hào)與輔助信號(hào)相加中產(chǎn)生該聲信號(hào)，基于該基本信號(hào)的脈寬調(diào)制頻率對(duì)電機(jī)進(jìn)行操控。由此影響或者說(shuō)可以影響可聽(tīng)見(jiàn)的聲信號(hào)的音調(diào)和/或水平。

在本方法的范圍內(nèi)產(chǎn)生的聲信號(hào)對(duì)于電機(jī)是節(jié)省材料的。此外該聲信號(hào)還由此可以調(diào)制或者說(shuō)能夠被調(diào)制，即通過(guò)對(duì)該經(jīng)過(guò)脈寬調(diào)制的基本信號(hào)改變占空率或占空因數(shù)的方式。此外另選地或補(bǔ)充地也可以在將基本信號(hào)與輔助信號(hào)相加得到聲信號(hào)之前對(duì)該基本信號(hào)的振幅或頻率進(jìn)行調(diào)制。

本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)和設(shè)計(jì)方案從說(shuō)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(dú)自使用，而沒(méi)有離開(kāi)本發(fā)明的范圍。

附圖說(shuō)明

圖1示出根據(jù)本發(fā)明的裝置的第一實(shí)施形式的示意圖和圖表，該圖表示出聲信號(hào)的曲線走向，該聲信號(hào)在實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的方法的第一實(shí)施形式時(shí)提供。

圖2示出根據(jù)本發(fā)明的裝置的第二實(shí)施形式的示意圖和屬于根據(jù)本發(fā)明的方法的第二實(shí)施形式的圖表。

具體實(shí)施方式

參照?qǐng)D1a示意性示出的根據(jù)本發(fā)明的裝置2的實(shí)施形式被設(shè)計(jì)為用于機(jī)動(dòng)車，例如用于技術(shù)設(shè)備4。該裝置2包括作為電驅(qū)動(dòng)裝置的電機(jī)6以及控制器8，該控制器在此設(shè)計(jì)為電機(jī)6的部件。該設(shè)備4還包括可選的、能用于控制的傳感器10和機(jī)動(dòng)車的例如設(shè)計(jì)為蓋的部件12，可以通過(guò)電機(jī)6使該部件12運(yùn)動(dòng)。

此外參照?qǐng)D1b，該圖除了電機(jī)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(jīng)過(guò)脈寬調(diào)制的基本信號(hào)9以及設(shè)計(jì)為正弦信號(hào)的輔助信號(hào)11，該基本信號(hào)包括經(jīng)過(guò)PWM或者說(shuō)經(jīng)過(guò)脈寬調(diào)制的矩形脈沖。

當(dāng)在此設(shè)計(jì)為伺服驅(qū)動(dòng)裝置的電機(jī)6運(yùn)行時(shí)，利用控制器8為電參量產(chǎn)生經(jīng)過(guò)脈寬調(diào)制的基本信號(hào)9，通過(guò)該基本信號(hào)操控電機(jī)6，其中，通過(guò)基本信號(hào)9提供的電能被利用電機(jī)6轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，通過(guò)該機(jī)械能又能夠使或者說(shuō)使得部件12運(yùn)動(dòng)。該基本信號(hào)9在此具有不變的振幅。

在執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法的實(shí)施形式時(shí)，可以利用可選的傳感器10探測(cè)部件12的限定的運(yùn)行狀態(tài)。

如果對(duì)部件12識(shí)別出和/或探測(cè)出特別的或者說(shuō)限定的運(yùn)行狀態(tài)，則在本方法的實(shí)施形式的范圍內(nèi)設(shè)計(jì)為，利用電機(jī)6產(chǎn)生聲信號(hào)14，該聲信號(hào)同樣在圖1b中示意性示出，以及該聲信號(hào)的曲線走向在圖1c中的圖表中示出。

圖1c中的這個(gè)圖表包括橫坐標(biāo)16和縱坐標(biāo)18，沿著該橫坐標(biāo)記錄時(shí)間，沿著該縱坐標(biāo)記錄電參量的值、例如電壓，其中，隨著和/或通過(guò)該聲信號(hào)14將該電參量提供給電機(jī)6。為了產(chǎn)生聲信號(hào)14，除了用于電機(jī)6的、具有脈寬調(diào)制頻率的經(jīng)過(guò)脈寬調(diào)制的基本信號(hào)9外，補(bǔ)充地還產(chǎn)生具有位于聲學(xué)上可聽(tīng)見(jiàn)的頻率范圍中的正弦頻率的正弦式輔助信號(hào)11。此外，將基本信號(hào)9和輔助信號(hào)11相加得到用于電參量的聲信號(hào)14，該聲信號(hào)又被提供給電機(jī)6。

就此參照附圖1b中的表達(dá)，該附圖1b示出，將經(jīng)過(guò)脈寬調(diào)制的基本信號(hào)9輸送給控制器8的橋電路7。然而輔助信號(hào)11在橋電路7之后才與基本信號(hào)9相加。將由基本信號(hào)9和輔助信號(hào)11相加得到的聲信號(hào)14進(jìn)一步傳導(dǎo)到電機(jī)6上，該電機(jī)基于所提供的基本信號(hào)9進(jìn)行用于對(duì)應(yīng)的運(yùn)行狀態(tài)而設(shè)置的運(yùn)動(dòng)，以及基于所提供的附加信號(hào)11伴隨運(yùn)行狀態(tài)產(chǎn)生聲信號(hào)14。在此提出，將用于電機(jī)6的基本信號(hào)9和輔助信號(hào)11模擬式地相加。

如由圖1c中的圖表所示，聲信號(hào)14包括經(jīng)過(guò)脈寬調(diào)制的、矩形的基本信號(hào)9，該基本信號(hào)由于與輔助信號(hào)11相加以正弦頻率的形式整體振動(dòng)，其中，經(jīng)過(guò)脈寬調(diào)制的基本信號(hào)9的振幅通過(guò)加入的輔助信號(hào)11以正弦形調(diào)制。

圖2在示意圖中示出設(shè)計(jì)為伺服驅(qū)動(dòng)裝置的電機(jī)，在此為該電機(jī)分配控制器32，利用該控制器可以獨(dú)立于所提出的根據(jù)本發(fā)明的方法的實(shí)施形式控制電機(jī)30的至少一個(gè)功能。在此示出作為控制器32的部件的H橋和進(jìn)而示出橋電路34。在電機(jī)30的通常的運(yùn)行中，通過(guò)用于電參量的經(jīng)過(guò)脈寬調(diào)制的基本信號(hào)36操控該電機(jī)并進(jìn)而使該電機(jī)運(yùn)動(dòng)。在此這個(gè)基本信號(hào)36具有對(duì)于電機(jī)30運(yùn)行常用的脈寬調(diào)制頻率，其中，經(jīng)過(guò)脈寬調(diào)制的基本信號(hào)36和/或脈寬調(diào)制頻率主要依賴于占空率。

在本方法的實(shí)施形式的范圍內(nèi)產(chǎn)生具有位于聲學(xué)上可聽(tīng)見(jiàn)的頻率范圍中的正弦頻率的正弦式輔助信號(hào)38。用于例如設(shè)計(jì)為電流或電壓的電參量的基本信號(hào)36與輔助信號(hào)38在橋電路34之前被彼此相加并經(jīng)由橋電路34進(jìn)一步傳導(dǎo)到電機(jī)30上，該電機(jī)基于所提供的基本信號(hào)36進(jìn)行用于對(duì)應(yīng)的運(yùn)行狀態(tài)而設(shè)置的運(yùn)動(dòng)，以及基于所提供的輔助信號(hào)38產(chǎn)生用于電參量的聲信號(hào)40，該聲信號(hào)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(biāo)42和縱坐標(biāo)44，沿著該橫坐標(biāo)以毫秒記錄時(shí)間，沿著該縱坐標(biāo)記錄電參量的振幅。在圖2b中的圖表內(nèi)同樣示出由電機(jī)30在本方法的范圍內(nèi)產(chǎn)生的聲信號(hào)40。圖2b示出該聲信號(hào)40的細(xì)節(jié)41。有關(guān)這個(gè)細(xì)節(jié)41在此根據(jù)雙向箭頭43表示出：聲信號(hào)40的矩形脈沖的脈沖沿位置的寬度如何變化或者說(shuō)被改變。在此可行的是，脈沖沿的寬度已經(jīng)在產(chǎn)生基本信號(hào)的占空率時(shí)改變。在本方法的范圍內(nèi)提出，為電機(jī)30提供在圖表中示出的電參量連同聲信號(hào)40，其中，電機(jī)30伴隨著運(yùn)行產(chǎn)生這個(gè)聲信號(hào)40。