CN105811846A - 用霍尔传感器来计算电动机速度和转子位置的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种使用霍尔传感器来计算电动机速度和转子位置的方法和系统。方法基于例如安装于电动机内作为位置传感器的霍尔传感器、配置成接收霍尔传感器的信号以操作电动机的电动机控制器、和配置成存储当电动机控制器感测到霍尔传感器的信号改变的时点时的时间的微机等的配置，使用霍尔传感器来改进对于在高速旋转的电动机的速度及转子位置的计算的精确性。

Description

用霍尔传感器来计算电动机速度和转子位置的系统和方法

技术领域

本发明涉及一种使用霍尔传感器来计算电动机速度和转子位置的系统和方法。更具体来说，其涉及一种使用霍尔传感器来计算电动机速度和转子位置的方法，从而使用霍尔传感器来提高对在高速下旋转的电动机的速度及电动机的转子位置的计算的精确性。

背景技术

环保车辆，例如燃料电池车、电动车、混合动力车及插电式电动车，包含多个用于生成电力并驱动车辆的电动机以及用于检测各个电动机的每分钟转速(RPM)以较精确地控制电动机的驱动的霍尔传感器。

霍尔传感器以预定的角度间隔安装在各个电动机的预定位置处，且各个霍尔传感器可以配置成基于电动机的转子的旋转而生成开或关的数字信号，以输出转子的位置信息，并基于位置信息来执行一系列的电动机驱动控制(例如，电动机速度等的计算)。具体而言，将参考图1和图2来描述使用霍尔传感器计算电动机速度的典型方法。电动机控制器配置成以称为T_c的预定时间间隔来确定霍尔传感器的信号开始从高到低变化或从低到高变化的时间。

参看图1，例如，当仅在第m次感测霍尔传感器的信号改变时，感测到信号的时间为mT_c，且用以下等式1来计算电动机的速度。

等式1

在以上等式1中，m表示霍尔传感器的信号变化周期，即，霍尔传感器的信号从高到低变化或从低到高变化前的时间，T_c表示用于确认霍尔传感器的信号的预定时间间隔，且N表示电动机的极数。

然而，使用霍尔传感器来计算电动机速度的典型方法具有以下问题。

第一，在计算电动机速度及转子位置期间会出现误差。如图1中所示，在霍尔传感器的感测值实际上变化的时间T_实际与测量的时间mT_c之间出现误差△T₁-△T₂，如以下等式2所示，使得在电动机速度的计算中出现误差。

等式2

T_实际＝mT_c+ΔT₁-ΔT₂

T_实际-mT_c＝ΔT₁-ΔT₂

此外，基于当霍尔传感器的感测值从低到高变化时的时点(如图1的时点①)来确认转子的位置值。然而，在时点①，在霍尔传感器的感测值实际上改变之时的时间与控制器感测到霍尔传感器的感测值改变之时的时间之间存在称作△T₁的时间误差，且相似地，甚至会在图1的时点②处存在称作△T₂的时间误差，使得在转子位置的计算期间存在误差。

第二，由于在计算电动机速度及转子位置的期间出现的误差，存在以下问题。

1)电动机速度的计算误差会引起在图2所示电动机控制器的配置中的速度控制器中使用的反馈速度的测量值的误差，因此速度控制器的输出电流命令值会波动。

2)转子位置的计算误差会引起在电流控制器中使用的转子的位置值的误差，因此在供应到3相电动机的电流中出现纹波，使得速度控制不稳定。

3)由于在电动机速度及转子位置的计算期间出现的误差，会出现电动机速度和电流控制的不稳定性，并且电动机和逆变器的控制效率会下降，且由于电动机效率的下降，促成电动机的热生成，因此，冷却性能也会下降。

第三，随着确认霍尔传感器的信号的时间间隔T_c减小，电动机速度及转子位置的计算误差会减小，但电动机控制器的CPU的计算载荷会增加。

一般来说，因为电动机控制器使用从几kHz到几十kHz的开关频率，电动机控制器配置成在约100μs的时间内执行电动机控制中所涉及的复杂计算以确定脉宽调制(PWM)占空比，因此计算载荷相当大。因此，由于电动机控制器的计算载荷的限制，不可能使霍尔传感器的信号确认周期无限短。

第四，考虑到在用于燃料电池车中空气供应的压缩机中使用的电动机的旋转速度随着空气供应压力的规格增加而增加，使得电动机被驱动为几千RPM到几十万RPM，在使用霍尔传感器计算电动机速度及转子位置期间出现的误差会导致燃料电池车的燃料效率和功率性能的下降。

同时，为更精确地计算电动机速度和转子位置，可以使用旋转变压器传感器来代替霍尔传感器，但是旋转变压器传感器比霍尔传感器更贵，且在用于安装旋转变压器传感器的封装方面具有缺点，因此，很少用于除燃料电池车的驱动电动机之外的其他组件。

在本章节公开的上述信息仅用于增强对本发明的背景的理解，因此其可能含有不形成该国本领域普通技术人员已经知晓的现有技术的信息。

发明内容

本发明提供一种使用霍尔传感器来计算电动机速度和转子位置的系统和方法，以基于例如安装于电动机内作为位置传感器的霍尔传感器、配置成接收霍尔传感器的信号以操作电动机的电动机控制器、和配置成存储当电动机控制器感测到霍尔传感器的信号改变的时点时的时间的微机等配置，使用霍尔传感器来改进对于在相当高速旋转的电动机的速度和转子位置的计算的精确性。

在一个方面，本发明提供一种使用霍尔传感器来计算电动机速度和转子位置的方法，该方法可以包括：确定霍尔传感器的信号值是否改变；当霍尔传感器的信号值改变时，通过读取布置在逆变器控制器内的中央处理单元(CPU)的内部时钟计数器值，来计算当用于确定PWM开关占空比的计算开始时的时间T_当前以及在霍尔传感器的信号值改变所在时间点的时间T_霍尔；基于当霍尔传感器的信号值在最接近当前时间的先前时间改变时的时间信息T_霍尔以及表示老的T_霍尔值的时间信息T_{霍尔_老}来计算电动机速度ω_r；以及基于T_当前与T_霍尔之间的时间差ΔT来计算转子位置。

在示例性实施方式中，当用于确定PWM开关占空比的计算在霍尔传感器的信号值改变时的时点与霍尔传感器的下一信号值改变时的时点之间开始时，可以执行当前时间的计算。另外，布置于逆变器控制器内的微机可以配置成在信号值确定进程之前生成由霍尔传感器的信号改变所触发的事件，并基于所生成的事件，CPU的内部时钟计数器值可以自动地记录在微机的特定存储器中以作为在用于测量霍尔传感器的信号值改变所在时间点的T_霍尔的值。

通过上述配置，本发明具有以下效果。

第一，可以使用霍尔传感器来更精确地计算在高速旋转的电动机的速度。

第二，可以通过使用霍尔传感器更精确地计算电动机的转子位置来改进电动机的控制效率。

第三，与使用昂贵的旋转变压器相比，可以通过在使用不贵的霍尔传感器时更精确地计算转子位置并测量电动机速度，从而实现成本的节省。

附图说明

现在将参考在附图中图示的示例性实施方式对本发明的以上和其它特征进行详细说明，这些实施方式仅以示例说明的方式在下文给出，因此不是对本发明的限制，其中：

图1是示出根据现有技术的使用霍尔传感器来测量电动机速度的方法的示例图；

图2是示出根据现有技术的包含速度控制器和电流控制器的电动机控制器的示例图；

图3是示出根据本发明的示例性实施方式的使用霍尔传感器来计算电动机速度和转子位置的方法的示例性配置图；

图4是示出根据本发明的示例性实施方式的逆变器控制器内的3相开关电路的实例的示例图；

图5是示出根据本发明的示例性实施方式的使用霍尔传感器来计算电动机速度和转子位置的方法的示例图；

图6是示出根据本发明的示例性实施方式的使用霍尔传感器来计算电动机速度和转子位置的方法的示例性流程图；

图7和图8是示出根据本发明的示例性实施方式的基于霍尔传感器的安装位置和转子位置的霍尔传感器的信号值变化的实例的示例图；以及

图9和图10是示出根据本发明的示例性实施方式和现有方法的使用霍尔传感器来计算电动机速度和转子位置的方法的实验例的结果比较的示例性图表。

应当理解，所附的附图并非必然是按比例的，而只是呈现说明本发明的基本原理的各种优选特征的一定程度的简化表示。本文公开的本发明的具体设计特征，包括，例如，具体尺寸、方向、位置和形状将部分取决于特定的既定用途和使用环境。

在附图中，附图标记在附图的几张图中通篇指代本发明的相同或等同部件。

具体实施方式

应理解，本文使用的术语“车辆”或“车辆的”或其他类似术语包括通常的机动车，例如，包括多功能运动车(SUV)、公共汽车、卡车、各种商务车的客车，包括各种船只和船舶的水运工具，飞行器等等，并且包括混合动力车、电动车、插入式混合电动车、氢动力车和其他代用燃料车(例如，来源于石油以外的资源的燃料)。本文中提到的混合动力车是具有两种或更多种动力来源的车，例如同时为汽油动力和电动力的车。

尽管示例性实施方式被描述为使用多个单元以执行示例性进程，但应理解的是，示例性进程还可以由一个或多个模块执行。另外，应当理解的是，术语“控制器/控制单元”是指包括存储器和处理器的硬件设备。存储器配置成对模块进行存储，处理器具体配置成执行该模块以执行将在以下进一步描述的一个或更多进程。

此外，本发明的控制逻辑可以具体表现为，在含有由处理器、控制器等执行的可执行程序指令的计算机可读介质上的非瞬时性计算机可读介质。计算机可读介质的例子包括但不限于ROM、RAM、光盘(CD)-ROM、磁带、软盘、闪存驱动器、智能卡和光数据存储装置。计算机可读记录介质也可以在连接网络的计算机系统中分布，从而计算机可读介质可以通过例如远程信息处理服务器或控制器局域网络(CAN)以分布方式进行存储并执行。

本文使用的术语仅为说明具体实施方式，而不是意在限制本发明。如本文所使用的，单数形式“一个、一种、该”也意在包括复数形式，除非上下文中另外明确指明。还应当理解的是，在说明书中使用的术语“包括、包含、含有”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元素和/或部件，但是不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元素、部件和/或其群组。如本文所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关所列项的任何和所有结合。

除非特别指出或从上下文清晰得到，本文使用的术语“约”应理解为在本领域的正常容忍范围内，例如在均值的2个标准差内。“约”可以理解为在所述值的10％、9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％、1％、0.5％、0.1％、0.05％或0.01％内。除非另外从上下文清晰得出，本文中提供的所有数值都被术语“约”修饰。

在下文中，将详细参考本发明的各种示例性实施方式，实施方式的实例在附图中示出并在下文中描述。虽然将结合示例性实施方式来描述本发明，但应理解，当前的描述并不意在将本发明限制于那些示例性实施方式。相反，本发明意在不仅涵盖示例性实施方式，而且还涵盖包含在由所附权利要求所限定的本发明的精神及范围内的各种替代、修改、等效物及其他实施方式。

在下文中，将参考附图来详细描述本发明的示例性实施方式。图3是示出根据本发明的示例性实施方式的使用霍尔传感器来计算电动机速度和转子位置的方法的示例性配置图。

图3示出根据本发明的示例性实施方式的使用霍尔传感器来计算电动机速度和转子位置的方法的示例性配置，其中配置可以包含安装在电动机内作为位置传感器的霍尔传感器、配置成接收霍尔传感器的信号以操作电动机的逆变器控制器(例如，电动机控制器)、逆变器控制器内的经由3相信号线与霍尔传感器连接以感测霍尔传感器的信号改变的微机等。

如图4中所示，逆变器控制器可以包含3相开关电路，该3相开关电路配置成调整3相输出并基于几kHz到几十kHz的频率来执行对3相开关电路内的六个开关S1到S6的PWM占空比控制，从而执行电流控制以操作电动机输出。

逆变器控制器可以配置成执行确定由3相开关电路的开关频率所确定的PWM占空比在各个更新周期T_PWM的PWM占空比所需的各种计算(例如，计算转子位置及电动机速度、感测3相电流、调整电流、确定下一3相电压输出值、以及确定下一PWM占空比等)。具体而言，为使布置在逆变器控制器内的电流控制器更精确地控制电流，需要关于在各个PWM占空周期的精确转子位置和电动机速度的进一步信息。下文将详细描述根据具有上述配置的本发明示例性实施方式的使用霍尔传感器来计算电动机速度和转子位置的方法。

图5是示出根据本发明的示例性实施方式的使用霍尔传感器来测量电动机速度的方法的示例图。具体而言，图5中示出的附图标记③和④表示用于确定下一步中PWM占空比的电流控制器的计算开始时的时间，并且①与②之间的时间表示霍尔传感器的信号值的改变所需的时间T_{霍尔_更新}。

根据本发明的示例性实施方式，当霍尔传感器的信号值如在图5所示的①或②改变时，微机(例如，控制器)可以配置成生成由霍尔传感器的信号改变所触发的事件，并且配置成基于所生成的事件，测量在霍尔传感器的信号值改变时的时间信息(即，在霍尔传感器的信号值改变所在时间点的时间T_霍尔)的CPU的内部时钟计数器值可以自动地记录在微机的特定存储器中。

由于用于测量在霍尔传感器的信号值改变之时的时间信息T_霍尔的CPU的内部时钟计数器值被自动地记录在微机的特定存储器中，与现有技术不同，可以更精确地确定在霍尔传感器的信号值改变之时的时间信息。

类似于图5中所示的时点④，当霍尔传感器的信号值在计算时点③之后而恰好在时点④之前改变时，可以通过读取CPU的内部时钟计数器值来确定在时点④的时间信息，即，当用于确定PWM开关占空比的计算开始时的时间T_当前。在时点④的计算期间，可以基于当霍尔传感器的信号值在最接近当前时间的先前时间改变之时的时间信息T_{霍 尔}以及表示老的T_霍尔值的时间信息T_{霍尔_老}来计算电动机的旋转速度，并且可以基于T_当前与T_霍尔之间的时间差△T来计算在时点④的更精确的转子位置信息。

以供参考，CPU时钟计数器可以具有与CPU的性能一样程度的时间分辨率。具体而言，因为用于电动机控制的CPU保持至少几kHz以上的性能，可以以约100ns以上的分辨率执行时间计算，因此，也可以更精确地计算在几十万rpm以上旋转的电动机的速度以及转子位置。将参考图5和图6来描述根据本发明的使用霍尔传感器来计算电动机速度和转子位置的方法的一个示例性实施方式。

如上所述，微机可以配置成生成由霍尔传感器的信号值的改变所触发的事件，并且可以在用于基于所生成的事件来测量在霍尔传感器的信号值改变时的时间信息(即，在霍尔传感器的信号值改变所在时间点的时间T_霍尔)的CPU的内部时钟计数器值被自动地记录在微机的特定存储器中时，确定霍尔传感器的下一信号值是否改变(S101)。举例来说，如图5中所示，响应于当CPU的内部时钟计数器值在时点①被自动记录时确定霍尔传感器的下一信号值是否改变，时点②是在霍尔传感器的下一信号值改变时的时点。

具体而言，当在各个PWM占空周期测量关于更精确的转子位置和电动机速度的信息时，当在类似于图5的③与④之间的PWM占空周期之间的时点②时，存在霍尔传感器的信号改变时的时点，在时点③的电动机速度和转子位置的计算会与在时点①的计算相同，并且可以新近执行在时点②(其为霍尔传感器的信号改变时的时点)之后的时点④的电动机速度和转子位置的计算。

因此，当霍尔传感器的信号值在图5所示的时点④之前且在时点③之后改变以在时点④计算电动机速度和转子位置时，可以通过读取CPU的内部时钟计数器值基于以下等式3来计算在时点④的时间信息(即，当用于确定PWM开关占空比的计算开始时的时间T_当前)，并且还可以通过读取CPU的内部时钟计数器值基于以下等式4来计算霍尔传感器的信号值改变所在时间点的时间T_霍尔(S102)。

等式3

T_当前＝CPU时钟计数器值×△T_CPU

在上述等式3中，CPU时钟计数器值表示用于找出当确定PWM开关占空比的操作开始时的时点的CPU内部时钟计数器值，并且ΔT_CPU表示CPU时钟计数器加一的时间。

等式4

T_霍尔＝T_{霍尔_计数}×△T_CPU

在上述等式4中，T_{霍尔_计数}表示如上所述当霍尔传感器的信号值改变时基于事件而作为时间信息自动存储在微机的特定存储器中的CPU的内部时钟计数器值，并且△T_CPU表示CPU时钟计数器加一的时间。

此外，可以按序进行在霍尔传感器的信号值改变后的特定时点(例如，时点④)的电动机速度和转子位置的计算(S103和S104)。可以基于当霍尔传感器的信号值在最接近当前时间的先前时间改变时的时间信息T_霍尔以及表示老的T_霍尔值的时间信息T_霍尔__老来计算电动机速度ω_r。可以在霍尔传感器的信号值改变时的时点与霍尔传感器的下一信号值改变时的时点之间的用于确定PWM开关占空比的计算开始时的时点(例如，图5中的时点④)计算电动机速度。

举例来说，如图5所示，当在时点④计算电动机速度时，可以使用当霍尔传感器的信号值在最接近当前时间的先前时间改变时的时间信息T_霍尔和表示老的T_霍尔值的时间信息T_{霍尔_老}基于以下等式5来计算电动机速度。

等式5

在上述等式5中，T_{霍尔_更新}表示当霍尔传感器的先前信号值改变时的时间T_{霍尔_老}与当霍尔传感器的在先前信号值之后的信号值改变时的时间T_霍尔之间的差，即，霍尔传感器的信号值改变所需的时间，并且N表示电动机的极数。

可以使用T_当前与T_霍尔之间的时间差ΔT基于以下等式6来计算电动机的转子位置θ。类似地，可以在存在于霍尔传感器的信号值改变时的时点与霍尔传感器的下一信号值改变时的时点之间的PWM开关占空比的计算开始时的特定时点(例如，图5中的时点④)计算电动机的转子位置。

等式6

在上述等式6中，θ_霍尔表示由电动机的物理意义上安装有霍尔传感器的位置确定的霍尔传感器的位置在改变时的电性位置(角度)，并且ΔT表示T_当前与T_霍尔之间的时间差。当电动机速度和转子位置的计算结束时，可以将T_霍尔存储为T_{霍尔_老}并且可以将θ存储为θ_霍尔(S105)，其可以在用以确定下一PWM开关占空比的计算期间计算电动机速度和转子位置。具体而言，当霍尔传感器的信号没有改变时，可以计算转子位置的计算以符合PWM周期T_PWM(S106)。

同时，对于电动机速度的变化严重的系统，电动机速度可以快速地更新。参看图7和图8，对于使用霍尔传感器的转子位置和电动机速度的一般计算，由于可以将三个霍尔传感器以约120°的间隔安装在电动机中，在组合三个霍尔传感器时可以以约60°的间隔来感测霍尔传感器的信号值的变化。因此，如同上述方法，为在每当霍尔传感器的信号值以约60°的间隔而改变时存储CPU时钟计数器信息并计算电动机速度，可以计算反应出较接近当前速度的速度值。

霍尔传感器的相当低的信号以及相当高的信号以约180°的更精确间隔出现，但由于电动机的制造误差而具有180°±α的误差，因此即使在电动机速度和转子位置的计算期间也会出现误差。因此，当电动机在实质上恒定的速度被驱动且因此不需要高速更新时，为更精确地计算电动机速度和转子位置，可以在霍尔传感器的信号由低到高变化时的时点以及当霍尔传感器的信号由高到低变化时的时点中的一个时点持续地执行计算。

图8和图9中示出通过在应用根据本发明的使用霍尔传感器来计算电动机速度和转子位置的方法时与在应用根据现有技术的使用霍尔传感器来计算电动机速度和转子位置的方法时比较并测量当电动机在高速基本恒定的速度下运行时的速度控制的精确性以及当电动机在高速基本恒定的速度下运行时的3相电流而获得的结果。

如图9中所示，可以了解到，与现有技术相比，根据本发明的速度测量值通过在相当大程度上减小误差率而更加精确。如图10中所示，可以了解到，本发明可以将3相电流控制纹波减少到约90％或在更大程度上减少纹波。

本发明已参考其示例性实施方式进行了详细描述。然而，本领域技术人员将意识到，可以在不偏离本发明的原理和精神的情况下在这些示例性实施方式中做出改变，本发明的范围由所附权利要求及其等效物所限定。

Claims (20)

1.一种使用霍尔传感器来计算电动机速度和转子位置的方法，包括：

通过控制器，确定所述霍尔传感器的信号值是否改变；

通过所述控制器，当所述霍尔传感器的所述信号值改变时，通过读取中央处理单元(CPU)的内部时钟计数器值来计算当用于确定脉冲宽度调制(PWM)开关占空比的计算开始时的时间T_当前以及所述霍尔传感器的所述信号值改变所在时间点的时间T_霍尔；

通过所述控制器，基于所述霍尔传感器的所述信号值在最接近当前时间的先前时间改变时的时间信息T_霍尔以及表示老的T_霍尔值的时间信息T_{霍尔_老}来计算电动机速度ω_r；以及

通过所述控制器，基于所述T_当前与所述T_霍尔之间的时间差ΔT来计算转子位置。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述霍尔传感器安装在所述电动机内以作为位置传感器，所述控制器配置成接收所述霍尔传感器的信号以操作所述电动机，且微机配置成存储当所述控制器感测到所述霍尔传感器的所述信号的改变的时点时的时间。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，当用于确定所述PWM开关占空比的计算在所述霍尔传感器的所述信号值改变时的时点与所述霍尔传感器的下一信号值改变时的时点之间开始时，执行计算以确定所述PWM开关占空比的计算开始的时间。

4.根据权利要求1所述的方法，还包括：

通过所述控制器，生成由所述霍尔传感器的所述信号的改变而触发的事件，并且基于所生成的事件，将所述CPU的所述内部时钟计数器值自动地记录在所述控制器的特定存储器中以作为用于测量所述霍尔传感器的所述信号值的改变所在时间点的所述T_霍尔的值。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，通过读取所述CPU的所述内部时钟计数器值并基于T_当前＝CPU时钟计数器值×△T_CPU来计算当用于确定所述PWM开关占空比的计算开始时的所述时间T_当前，

所述CPU时钟计数器值表示用来确定当用于确定PWM开关占空比的操作开始时的时点的CPU内部时钟计数器值，并且ΔT_CPU表示所述CPU时钟计数器加一的时间。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，通过读取所述CPU的所述内部时钟计数器值基于T_霍尔＝T_{霍尔_计数}×△T_CPU来计算所述霍尔传感器的所述信号值改变所在时间点的所述时间T_霍尔，

所述T_{霍尔_计数}表示自动地存储在所述控制器的所述特定存储器中作为当所述霍尔传感器的所述信号值改变时的时间信息的所述CPU的内部时钟计数器值，并且ΔT_CPU表示CPU时钟计数器加一的时间。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述霍尔传感器的所述信号值改变时的时点与所述霍尔传感器的下一信号值改变时的时点之间的用于确定所述PWM开关占空比的计算被执行时的时点，基于来计算所述电动机速度ω_r，

所述T_{霍尔_更新}表示所述霍尔传感器的所述信号值的改变所需的时间，且表示当所述霍尔传感器的信号值在最接近当前时间的先前时间改变时的所述时间T_霍尔与表示老的T_霍尔值的所述时间T_{霍尔_老}之间的差，并且N表示所述电动机的极数。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述霍尔传感器的所述信号值改变时的时点与当所述霍尔传感器的下一信号值改变时的时点之间的在用于确定所述PWM开关占空比的计算被执行时的时点，基于来计算所述电动机的转子位置，

所述θ_霍尔表示由所述电动机的物理意义上安装有所述霍尔传感器的位置确定的所述霍尔传感器的位置在改变时的电性位置，并且ΔT表示所述T_当前与所述T_霍尔之间的时间差。

9.一种使用霍尔传感器来计算电动机速度和转子位置的系统，包括：

存储器，其配置成存储程序指令；以及

处理器，其配置成执行所述程序指令，所述程序指令在执行时配置成：

确定霍尔传感器的信号值是否改变；

当所述霍尔传感器的所述信号值改变时，通过读取中央处理单元(CPU)的内部时钟计数器值来计算当用于确定脉冲宽度调制(PWM)开关占空比的计算开始时的时间T_当前以及所述霍尔传感器的所述信号值的改变所在时间点的时间T_霍尔；

基于当所述霍尔传感器的信号值在最接近当前时间的先前时间改变时的时间信息T_霍尔以及表示老的T_霍尔值的时间信息T_{霍尔_老}来计算电动机速度ω_r；以及

基于所述T_当前与所述T_霍尔之间的时间差ΔT来计算转子位置。

10.根据权利要求9所述的系统，其中，当用于确定所述PWM开关占空比的计算在所述霍尔传感器的所述信号值改变时的时点与所述霍尔传感器的下一信号值改变时的时点之间开始时，执行计算以确定所述PWM开关占空比的计算开始的时间。

11.根据权利要求9所述的系统，其中，所述程序指令在执行时还配置成：

生成由所述霍尔传感器的所述信号的改变而触发的事件，并且基于所生成的事件，将所述CPU的所述内部时钟计数器值自动地记录在所述控制器的特定存储器中作为用于测量所述霍尔传感器的所述信号值的改变所在时间点的所述T_霍尔的值。

12.根据权利要求9所述的系统，其中，通过读取所述CPU的所述内部时钟计数器值并基于T_当前＝CPU时钟计数器值×△T_CPU来计算当用于确定所述PWM开关占空比的计算开始时的所述时间T_当前，

所述CPU时钟计数器值表示用来确定当用于确定PWM开关占空比的操作开始时的时点的CPU内部时钟计数器值，并且ΔT_CPU表示所述CPU时钟计数器加一的时间。

13.根据权利要求9所述的系统，其中，通过读取所述CPU的所述内部时钟计数器值并基于T_霍尔＝T_{霍尔_计数}×△T_CPU来计算所述霍尔传感器的所述信号值改变所在时间点的所述时间T_霍尔，

所述T_{霍尔_计数}表示自动地存储在所述控制器的所述特定存储器中作为当所述霍尔传感器的所述信号值改变时的时间信息的所述CPU的内部时钟计数器值，并且ΔT_CPU表示CPU时钟计数器加一的时间。

14.根据权利要求9所述的系统，其中，在所述霍尔传感器的所述信号值改变时的时点与所述霍尔传感器的下一信号值改变时的时点之间的当用于确定所述PWM开关占空比的计算被执行时的时点，基于来计算所述电动机速度ω_r，

所述T_{霍尔_更新}表示所述霍尔传感器的所述信号值的改变所需的时间，且表示当所述霍尔传感器的信号值在最接近当前时间的先前时间改变时的所述时间T_霍尔与表示老的T_霍尔值的所述时间T_{霍尔_老}之间的差，并且N表示所述电动机的极数。

15.根据权利要求9所述的系统，其中，在所述霍尔传感器的所述信号值改变时的时点与所述霍尔传感器的下一信号值改变时的时点之间的用于确定所述PWM开关占空比的计算被执行时的时点，基于来计算所述电动机的转子位置，

所述θ_霍尔表示由所述电动机的物理意义上安装有所述霍尔传感器的位置确定的所述霍尔传感器的位置在改变时的电性位置，并且ΔT表示所述T_当前与所述T_霍尔之间的时间差。

16.一种含有由控制器执行的程序指令的非瞬时性计算机可读介质，所述计算机可读介质包括：

确定霍尔传感器的信号值是否改变的程序指令；

当所述霍尔传感器的所述信号值改变时，通过读取中央处理单元(CPU)的内部时钟计数器值来计算当用于确定脉冲宽度调制(PWM)开关占空比的计算开始时的时间T_当前以及所述霍尔传感器的所述信号值的改变所在时间点的时间T_霍尔的程序指令；

基于当所述霍尔传感器的信号值在最接近当前时间的先前时间改变时的时间信息T_霍尔以及表示老的T_霍尔值的时间信息T_{霍尔_老}来计算电动机速度ω_r的程序指令；以及

基于所述T_当前与所述T_霍尔之间的时间差ΔT来计算转子位置的程序指令。

17.根据权利要求16所述的非瞬时性计算机可读介质，其中，当用于确定所述PWM开关占空比的计算在所述霍尔传感器的所述信号值改变时的时点与所述霍尔传感器的下一信号值改变时的时点之间开始时，执行计算以确定所述PWM开关占空比的计算开始的时间。

18.根据权利要求16所述的非瞬时性计算机可读介质，还包括：

生成由所述霍尔传感器的所述信号的改变而触发的事件，并且基于所生成的事件，将所述CPU的所述内部时钟计数器值自动地记录在所述控制器的特定存储器中以作为用于测量所述霍尔传感器的所述信号值的改变所在时间点的所述T_霍尔的值的程序指令。

19.根据权利要求16所述的非瞬时性计算机可读介质，其中，通过读取所述CPU的所述内部时钟计数器值并基于T_当前＝CPU时钟计数器值×△T_CPU来计算当用于确定所述PWM开关占空比的计算开始时的所述时间T_当前，

所述CPU时钟计数器值表示用来确定当用于确定PWM开关占空比的操作开始时的时点的CPU内部时钟计数器值，并且ΔT_CPU表示所述CPU时钟计数器加一的时间。

20.根据权利要求16所述的非瞬时性计算机可读介质，其中，通过读取所述CPU的所述内部时钟计数器值并基于T_霍尔＝T_{霍尔_计数}×△T_CPU来计算所述霍尔传感器的所述信号值改变所在时间点的所述时间T_霍尔，

所述T_{霍尔_计数}表示自动地存储在所述控制器的所述特定存储器中作为当所述霍尔传感器的所述信号值改变时的时间信息的所述CPU的内部时钟计数器值，并且ΔT_CPU表示CPU时钟计数器加一的时间。