CN106712636A - 采用电机位置估算算法对电机位置传感器的校验方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种采用电机位置估算算法对电机位置传感器的校验方法，包括以下步骤：1)辅助控制器通过无位置传感器位置估算算法计算出电机的位置角度，并传输给主控制器；2)主控制器通过电机位置传感器反馈的位置角度信号，并与步骤1)计算得到的结果进行比较，判断两者差值绝对值是否小于设定阈值，若为是，则判定位置传感器反馈的位置信号可靠，否则不可靠。与现有技术相比，本发明具有减小了耦合性，提高了电机位置诊断的可靠性，减小了误判的机率等优点。

Description

采用电机位置估算算法对电机位置传感器的校验方法

技术领域

本发明涉及一种对电机位置传感器的校验方法，尤其是涉及一种采用电机位置估算算法对电机位置传感器的校验方法。

背景技术

随着汽车系统功能安全的国际标准IS026262的发布，EPS对于功能安全的要求越来越高，而作为执行机构的电机，它的诊断要求越来越高。

目前各大EPS厂商的电机位置诊断方法，都是基于对编码器ENCODER或HALL传感器信号形式的诊断，因此耦合性较大，且有一定的局限性，需要屏蔽掉某些工况，而无位置传感器的电机位置估算基于电机电流，局限性更小，且与电机位置传感器本身完全没有耦合性。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种采用电机位置估算算法对电机位置传感器的校验方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种采用电机位置估算算法对电机位置传感器的校验方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)辅助控制器通过无位置传感器位置估算算法计算出电机的位置角度，并传输给主控制器；

2)主控制器通过电机位置传感器反馈的位置角度信号，并与步骤1)计算得到的结果进行比较，判断两者差值绝对值是否小于设定阈值，若为是，则判定位置传感器反馈的位置信号可靠，否则不可靠。

所述的无位置传感器位置估算算法基于转子磁链的位置得到，算法具体为：

其中u_α、u_β为静止坐标系下的电压，i_α、i_β为静止坐标系下的电流，R为内阻，L为电感，Ψ_fa、Ψ_fβ为转子磁链，θ为电机角度。

所述的辅助控制器与电机电流传感器连接，用于采集电机电流信号。

所述的辅助控制器通过SPI通讯总线与主控制器连接。

所述的辅助控制器内嵌依次连接的电机位置估算模块和电机位置诊断模块，所述的电机位置估算模块与电机电流传感器连接，所述的电机位置诊断模块与主控制器连接。

所述的主控制器内嵌有电机位置信号解码模块，该电机位置信号解码模块分别与电机位置传感器和电机位置诊断模块连接。

现有EPS电机位置传感器的诊断都是基于传感器的信号本身形式，因此耦合性较大，且有一定的局限性，需要屏蔽掉某些工况，与现有技术相比，本发明无位置传感器的电机位置估算基于电机电流，局限性更小，且与电机位置传感器本身完全没有耦合性。

附图说明

图1为本发明实现的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。

如图1所示，一种采用电机位置估算算法对电机位置传感器的校验方法，包括以下步骤：

1)辅助控制器2通过无位置传感器位置估算算法计算出电机的位置角度，并传输给主控制器1；

2)主控制器1通过电机位置传感器4反馈的位置角度信号，并与步骤1)计算得到的结果进行比较，判断两者差值绝对值是否小于设定阈值，若为是，则判定位置传感器反馈的位置信号可靠，否则不可靠。

所述的辅助控制器2与电机电流传感器3连接，用于采集电机电流信号。所述的辅助控制器2通过SPI通讯总线与主控制器1连接。所述的辅助控制器2内嵌依次连接的电机位置估算模块21和电机位置诊断模块22，所述的电机位置估算模块21与电机电流传感器3连接，所述的电机位置诊断模块22与主控制器1连接。所述的主控制器1内嵌有电机位置信号解码模块11，该电机位置信号解码模块11分别与电机位置传感器4和电机位置诊断模块22连接。

通过无位置传感器位置估算的算法，计算出电机的位置角度，与电机位置传感器反馈的信号进行比较，从而判断电机控制中使用的位置传感器反馈的位置信号是否可靠，提高EPS系统的可靠性；基于电机电流的无位置传感器位置估计算法完全脱离了电机的位置传感器，相较于电机位置传感器自身信号的诊断，减小了耦合性，提高了电机位置诊断的可靠性，减小了误判的机率。同时将该算法置于辅助控制器中执行，减小了主控制器的负荷，保证了正常助力功能的高效率。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种采用电机位置估算算法对电机位置传感器的校验方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)辅助控制器通过无位置传感器位置估算算法计算出电机的位置角度，并传输给主控制器；

2)主控制器通过电机位置传感器反馈的位置角度信号，并与步骤1)计算得到的结果进行比较，判断两者差值绝对值是否小于设定阈值，若为是，则判定位置传感器反馈的位置信号可靠，否则不可靠。

2.根据权利要求1所述的一种采用电机位置估算算法对电机位置传感器的校验方法，其特征在于，所述的无位置传感器位置估算算法基于转子磁链的位置得到，算法具体为：

$\left\{\begin{array}{c}{\mathrm{\ψ}}_{f\mathrm{\α}}=\∫(u_{\mathrm{\α}}-i_{\mathrm{\α}}R)dt-L{i}_{\mathrm{\α}}=\∫e_{\mathrm{\α}}dt-L{i}_{\mathrm{\α}}\\ {\mathrm{\ψ}}_{f\mathrm{\β}}=\∫(u_{\mathrm{\β}}-i_{\mathrm{\β}}R)dt-{\mathrm{Li}}_{\mathrm{\β}}=\∫e_{\mathrm{\β}}dt-{\mathrm{Li}}_{\mathrm{\β}}\\ \mathrm{\θ}=arctan({\mathrm{\ψ}}_{f\mathrm{\β}}/{\mathrm{\ψ}}_{f\mathrm{\α}})\end{array}\right.$

其中u_α、u_β为静止坐标系下的电压，i_α、i_β为静止坐标系下的电流，R为内阻，L为电感，Ψ_fa、Ψ_fβ为转子磁链，θ为电机角度。

3.根据权利要求1所述的一种采用电机位置估算算法对电机位置传感器的校验方法，其特征在于，所述的辅助控制器与电机电流传感器连接，用于采集电机电流信号。

4.根据权利要求1所述的一种采用电机位置估算算法对电机位置传感器的校验方法，其特征在于，所述的辅助控制器通过SPI通讯总线与主控制器连接。

5.根据权利要求3所述的一种采用电机位置估算算法对电机位置传感器的校验方法，其特征在于，所述的辅助控制器内嵌依次连接的电机位置估算模块和电机位置诊断模块，所述的电机位置估算模块与电机电流传感器连接，所述的电机位置诊断模块与主控制器连接。

6.根据权利要求5所述的一种采用电机位置估算算法对电机位置传感器的校验方法，其特征在于，所述的主控制器内嵌有电机位置信号解码模块，该电机位置信号解码模块分别与电机位置传感器和电机位置诊断模块连接。