CN107592041B - 用于同步mdps电机和电机位置传感器的方法和装置 - Google Patents

用于同步mdps电机和电机位置传感器的方法和装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及用于同步MDPS电机和电机位置传感器的方法和装置。用于同步MDPS电机和电机位置传感器的方法可包括以下步骤：由控制器通过向MDPS电机按顺序施加预设的三相电流脉冲来按顺序对准MDPS电机的转子并通过电机位置传感器检测经对准的转子的实际旋转位置，该三相电流脉冲对应于MDPS电机的转子的一个电角度周期；基于实际旋转位置来确定转子的零点旋转位置；基于实际旋转位置和在MDPS电机的磁极对的数目来确定转子的参考旋转位置，并基于实际旋转位置和参考旋转位置确定转子的偏移旋转位置；并通过将偏移旋转位置添加至零点旋转位置来校正零点旋转位置。

Description

用于同步MDPS电机和电机位置传感器的方法和装置
相关申请的交叉引用
本申请要求在2016年7月7日提交的韩国专利申请10-2016-0086366号的优先权，其全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本发明涉及用于同步MDPS(电动助力转向)电机和电机位置传感器的方法和装置，并且更具体地，涉及用于将MDPS电机的转子的旋转位置与电机位置传感器同步的方法和装置。
背景技术
一般来说，为了控制电机必须准确计算MDPS系统的三相无刷电机的位置。
三相无刷电机的定子通常包括场磁极(field poles)和框架，并且磁极通过螺钉或螺栓固定在框架上。此外，三相无刷电机的转子包括永磁体，在该永磁体中反复形成N极和S极。
为了电机的转子的旋转，需要连续形成旋转磁场。为了形成这种连续旋转磁场，施加于设置在定子绕组的三相线圈的电流需要在适当时间换向。为了这种在适当时间的换向，必须准确地识别转子的位置。换向是指改变电机定子线圈的电流方向使转子能够转动的操作。为了电机的平滑运行，转子的位置必须与相电流的换向点精确匹配。这种操作需要用于检测转子的位置的电机位置传感器。在一般情况下，使用霍尔传感器检测转子的位置，霍尔传感器具有根据磁通量的变化而改变的电位差。
然而，为了通过电机位置传感器(诸如霍尔传感器)检测转子的位置，需要前述操作以将电机的初始旋转位置与电机位置传感器同步。根据常规的同步方法，在电机通过外力旋转的情况下测量在电机的定子绕组中感应的反电动势的线电压，并与霍尔传感器输出脉冲进行比较，并且计算霍尔传感器的线电压的过零点和输出脉冲的切换点之间的偏移量。然后，以软件方式将偏移量校正为零或从电机位置传感器的输出中减去以便执行同步。
然而，由于常规的同步方法需要用于驱动电机的单独的驱动设备和用于测量霍尔传感器的线电压和输出电压的单独的测量装置，因此不可避免地增加成本。此外，在测量期间出现的误差降低控制性能。此外，由于ECU和电机需要彼此分开以便测量霍尔传感器的线电压和输出脉冲，因此包括分离、测量和重装操作的制造过程不可避免地使效率低下。
发明内容
本发明的实施方式涉及用于同步MDPS电机和电机位置传感器的方法和装置，其能够通过去除用于同步电机的初始旋转位置和电机位置传感器的操作所需的单独测量设备并且通过消除在测量过程中出现的误差来缩短生产时间，从而提高电机的控制性能。
在一个实施方式中，用于同步MDPS(电动助力转向)电机和电机位置传感器的方法可包括以下步骤：由控制器通过向MDPS电机顺序施加预设的三相电流脉冲来顺序对准MDPS电机的转子并通过电机位置传感器检测经对准的转子的实际旋转位置，该三相电流脉冲对应于MDPS电机的转子的一个电角度周期；基于实际旋转位置来确定转子的零点旋转位置；基于实际的旋转位置和在MDPS电机中的磁极对的数目来确定转子的参考旋转位置，并基于实际的旋转位置和参考旋转位置确定转子的偏移旋转位置；并且通过将偏移旋转位置添加至零点旋转位置来校正零点旋转位置。
在对准MDPS电机的转子时，控制器可以反复检测当转子对准时的转子的实际旋转位置一预设次数并存储所检测到的实际旋转位置的平均值。
在MDPS电机的转子对准时，一个电角度周期可包括六个步幅，转子的电角度以该步幅顺序增加60°。
可重复MDPS电机的转子的对准磁极对的数目。
在确定转子的零点旋转位置时，控制器可通过从第一至第6n实际旋转位置之中的第一实际旋转位置减去对应于120°的电角度的旋转位置的值来决定转子的零点旋转位置，该第一实际旋转位置根据检测并存储实际旋转位置的顺序来决定。
确定转子的参考旋转位置可包括以下步骤：基于第一实际旋转位置和磁极对的数目来确定对应于第一至第6n实际旋转位置的第一至第6n参考旋转位置；分别将第一至第6n实际旋转位置和第一至第6n参考旋转位置之间的差设置为第一至第6n误差值；并且将第一至第6n误差值之中的最大误差值和最小误差值的平均值设置为偏移旋转位置。
该方法可进一步包括，由控制器基于电机位置传感器的预设磁滞信息来确定磁滞补偿旋转位置，并通过向偏移校正的零点旋转位置添加磁滞补偿旋转位置来执行磁滞补偿。
该方法可进一步包括由控制器将电机位置传感器重新设置到磁滞补偿的零点旋转位置。
在一个实施方式中，用于同步MDPS电机和电机位置传感器的装置可包括：电机位置传感器，被配置为检测MDPS电机的旋转位置；以及控制器，其被配置成通过向MDPS电机按顺序施加预设的三相电流脉冲来顺序对准MDPS电机的转子并通过电机位置传感器检测经对准的转子的实际旋转位置，该三相电流脉冲对应于MDPS电机中的转子的一个电角度周期，该控制器被配置成基于实际旋转位置来决定转子的零点旋转位置，该控制器被配置成基于实际旋转位置和MDPS电机中的磁极对的数目来决定转子的参考旋转位置，并基于实际的旋转位置和参考旋转位置来决定转子的偏移旋转位置，并且控制器被配置成将偏移旋转位置添加至零点旋转位置来校正零点旋转位置。
当转子被对准时，控制器可反复检测转子的实际旋转位置预设次数，并存储检测到的实际旋转位置的平均值。
一个电角度周期可包括六个步幅，转子的电角度以该步幅顺序增加60°，并且控制器可在一个电角度周期期间反复检测并存储经对准的转子的实际旋转位置磁极对的数目。
控制器可通过从第一至第6n实际旋转位置之中的第一实际旋转位置减去对应于120°的电角度的旋转位置值来决定该转子的零点旋转位置，第一实际旋转位置根据检测并存储实际旋转位置的顺序来决定。
控制器可基于第一实际旋转位置和磁极对的数目来决定对应于第一至第6n实际旋转位置的第一至第6n参考旋转位置，分别将第一至第6n实际旋转位置和第一至第6n参考旋转位置之间的差设置为第一至第6n误差值，并将第一至第6n误差值之中的最大误差值和最小误差值的平均值设置为偏移旋转位置。
控制器可基于电机位置传感器的预设磁滞信息来决定磁滞补偿旋转位置并通过向偏移校正的零点旋转位置添加磁滞补偿旋转位置来执行磁滞补偿。
控制器可将电机位置传感器重新设置到磁滞补偿的零点旋转位置。
附图说明
图1为示出了根据本发明的实施方式的用于同步MDPS电机和电机位置传感器的装置的方块配置图。
图2的(a)为在根据本发明的实施方式的用于同步MDPS电机和电机位置传感器的装置的控制器中的UVW表集。
图2的(b)为示出了UVW信号的波形的示图。
图3为示出了根据本发明的实施方式的用于同步MDPS电机和电机位置传感器的方法的流程图。
图4为示出了在根据本发明的实施方式的用于同步MDPS电机和电机位置传感器的方法中设置转子的偏移旋转位置的步骤的流程图。
图5为用于描述通过应用根据本发明的实施方式的用于同步MDPS电机和电机位置传感器的方法来执行同步操作的过程的表格。
具体实施方式
将在下文中通过参考附图来详细描述本发明的实施方式。应当指出，为了方便描述和清晰起见，附图未按比例绘制，并且可放大线的厚度或部件的大小。此外，本文所使用的术语通过考虑本发明的功能来定义，并且可以根据用户或操作者的习惯或意图来改变。因此，应根据本文所陈述全部公开内容来进行术语的定义。
图1为示出了根据本发明的实施方式的用于同步MDPS电机和电机位置传感器的装置的方块配置图。图2的(a)为在根据本发明的实施方式的用于同步MDPS电机和电机位置传感器的装置的控制器中的UVW表集。图2的(b)为示出了UVW信号的波形的示图。
参考图1，根据本发明的实施方式的用于同步MDPS电机和电机位置传感器的装置可包括MDPS电机10、电机位置传感器20和控制器30。控制器30可包括UVW信号输出单元31、电机驱动器33、切换单元35和转子位置校正单元37。
首先，将描述UVW信号。UVW信号是电机位置传感器20的输出信号，该电机位置传感器测量在控制设备将转子的电角度分为六个扇区的状态中的电机转子的旋转位置。图2的(a)示出了电机转子的电角度与电机位置传感器20的U、V和W输出之间的对应关系。具体而言，转子的电角度对于一个磁极对在0°至360°的范围内可被分为六个扇区。也就是说，每个扇区对应60°。当转子的电角度包括在0°至60°的第一扇区中时，电机位置传感器20的U、V和W输出可变成1、0和1，并且当转子的电角度包括在60°至120°的第二扇区中时，电机位置传感器20的U、V和W输出可变成1、0和0。通常情况下，诸如ECU的控制设备可从电机位置传感器20接收UVW信号(该UVW信号具有如在图2的(b)中所示的波形)，确定转子的电角度包括在哪个扇区中，并将对应于所接收到的UVW信号的三相电流施加于电机以便执行换向控制。图2的(a)示出了转子的电角度与电机位置传感器20的U、V和W输出之间的对应关系。
根据本发明的实施方式的装置可根据对应于0°的电角度的UVW信号(1，0，1)来检测对准转子的初始旋转位置，基于检测到的旋转位置计算零点旋转位置，通过偏移和磁滞校正(hysteresis correction)处理来计算转子的最终零点，并重新设置电机位置传感器20从而使MDPS电机10和电机位置传感器20同步。
对于此操作，根据本发明的实施方式的装置不会从电机位置传感器20接收UVW信号，而是将相同UVW信号预设为从电机位置传感器20输出的实际UVW信号模式，并将对应于预设的UVW信号的三相电流施加于MDPS电机10，以便检测转子的旋转位置。此时，该装置可反复检测转子的旋转位置并校正偏移特性和磁滞特性，从而提高使MDPS电机10和电机位置传感器20同步的操作的精度。检测转子旋转位置的操作可执行对应于构成一个电角度周期的六个步幅和磁极对的数目的次数。
参考上述配置和图1，将描述根据本发明的实施方式的用于同步MDPS电机和电机位置传感器的装置的操作。
UVW信号输出单元31可向电机驱动器33输出预设的UVW信号，该UVW信号对应于MDPS电机10中的转子的一个电角度周期。也就是说，如在图2的(a)中所示，对应于转子电角度的UVW信号可按顺序输出至电机驱动器33。如在图2的(a)中所示，UVW信号输出单元31可将转子的电角度和UVW信号之间的映射信息存储为查找表。因此，UVW信号输出单元31可将初始设置为(1，0，1)的UVW信号作为三个脉冲信号发送至电机驱动器33。
电机驱动器33可基于接收到的UVW信号分别产生六个切换控制信号，并将所产生的切换控制信号发送至构成切换单元35的六个晶体管(未示出)。六个晶体管可分别响应于六个切换控制信号而接通/断开，并向MDPS电机10提供三相电流脉冲。基于UVW信号通过由晶体管构成的切换单元35输出三相电流脉冲的过程可易于被本发明所属领域的技术人员理解。因此，本文省略了其详细描述。
在本实施方式中，UVW信号输出单元31、电机驱动器33和切换单元35被单独配置在控制器30内。然而，根据实施方式，UVW信号输出单元31、电机驱动器33和切换单元35可被集成为控制器30内的一个部件。
当三相电流脉冲被施加于MDPS电机10或具体被施加于MDPS电机10的三相定子绕组时可产生静磁场。因此，转子可根据定子所产生的静磁场在特定位置处对准。在转子在特定位置处通过静磁场对准并停止之前根据MDPS电机10的规格(诸如转子的质量)需要一秒或更少的时间。这表明在电机位置传感器20检测到转子的实际旋转位置之前可能需要预定的等待时间。
当转子根据静磁场在特定位置对准并停止时，电机位置传感器20可检测转子的旋转位置。用于检测转子的旋转位置的传感器可包括分解器、编码器或旋转传感器。在本实施方式中，旋转传感器可用作电机位置传感器20，但电机位置传感器20不限于此。
转子位置校正单元37可通过电机位置传感器20检测在特定位置对准的转子的实际旋转位置。可以由旋转传感器实施的电机位置传感器20可使用14位的分辨率来检测转子的旋转位置。也就是说，电机位置传感器20可使用214的分辨率来检测电机的旋转位置。例如，对应于转子中的360°的机械角度的电机位置传感器20的输出为11111111111111。当11111111111111的输出被转换为十进制数时，结果为16384(＝214)。因此，对应于转子中1°的机械角度的值变为45.5(＝16384/365)。在这里，由LSB表示通过将电机位置传感器20的14位输出转换成十进制数所获得的值(例如，16384或45.5的值)。转子位置校正单元37可将通过电机位置传感器20检测到的转子的实际旋转位置存储为LSB值。当电机位置传感器20由旋转传感器来实施时，旋转传感器的输出可通过SPI(串行外设接口)总线(MISO)发送至转子位置校正单元37。
然而，电机位置传感器20的14位输出只是助于理解本实施方式的示例，并且本发明不限于此。电动机位置传感器20的输出可根据电机位置传感器20的分辨率和规格包括不同位数，并且不限于二进制输出。
此时，当转子在特定位置对准时，转子位置校正单元37可以反复检测转子的实际旋转位置预设次数，并存储检测到的实际旋转位置的平均值。上述过程可以最大限度地减少在检测转子的旋转位置的过程中所产生的噪声，从而增加旋转位置检测的精度。此外，该过程可以最大限度地减少由转子的微小振动引起的旋转位置测量的误差。当升高了预置次数时，可以提高转子的旋转位置检测的精度，但可能会增长测量旋转位置所需的时间。因此，预置次数可被设置为1000。
上述过程可概括如下。UVW信号输出单元31可将设置为(1，0，1)的初始UVW信号输出至电机驱动器33，并且电机驱动器33可向切换单元35输出切换控制信号。然后，当三相电流脉冲通过切换单元35被施加于MDPS电机10时可产生静磁场，并且转子可根据该静磁场在特定位置对准。转子位置校正单元37可通过电机位置传感器20反复检测转子的实际旋转位置预定次数，并存储所检测到的旋转位置的平均值。该过程对应于一个磁极对的一个电角度周期的第一步幅，并重复6n次(＝电角度周期的步幅数(6)*磁极对的数目(n))，而UVW信号顺序改变并由UVW信号输出单元31输出。
当6n个周期结束时，转子位置校正单元37可存储6n个转子的实际旋转位置。转子位置校正单元37可以以阵列的方式存储6n个实际旋转位置。在下文中，为了区别术语，该6n个实际旋转位置按照检测并存储实际旋转位置的顺序被定义为第一至第6n实际旋转位置。
转子位置校正单元37可基于实际旋转位置来决定转子的零点旋转位置。第一实际旋转位置为在初始磁极对环路中对应于0°的电角度的转子的旋转位置。原则上，第一实际旋转位置可被设置成转子的零点旋转位置。然而，当控制器30通过控制三相电流的转向来使MDPS电机的转子旋转时，控制器30需要在转子的旋转位置之前以120°的电角度执行转向。因此，控制器30可将旋转位置决定为零点旋转位置，该旋转位置对应于根据所施加的三相电流脉冲在特定位置处对准的转子的位置之前的120°的电角度，并重新设置电机旋转传感器。因此，转子位置校正单元37可通过从第一实际旋转位置减去对应于120°的电角度的旋转位置值LSB来决定零点旋转位置，如下面的方程式1所表示。
[方程式1]
Figure BDA0001284275720000091
在方程式1中，zeroAngleLSB表示零点旋转位置，segAngleLSB[0]表示第一实际旋转位置，并且n表示磁极对的数目。
在方程式1中，214/(n*3)指示对应于120°的电角度的旋转位置LSB。也就是说，对应于120°的电角度的机械角度为120°/n。当建立(360°:214＝120°/n:x)的比例表达式来计算对应于120°/n的机械角度的旋转位置LSB时，对应于120°的电角度的旋转位置LSB可设置为214/(n*3)。因此，可根据方程1来决定零点旋转位置。
转子位置校正单元37可基于实际旋转位置和磁极对的数目n来决定转子的参考旋转位置，并基于实际旋转位置和参考旋转位置来决定用于校正零点旋转位置的偏移旋转位置。
更具体地，转子位置校正单元37可分别基于第一旋转位置和磁极对的数目n设置对应于第一至第6n实际旋转位置的第一至第6n参考旋转位置。第一至第6n参考旋转位置可指示转子的正常旋转位置，该正常旋转位置理论上是在其中检测到转子的实际旋转位置的6n个周期期间被检测到。可根据方程式2来决定第一至第6n参考旋转位置。
[方程式2]
Figure BDA0001284275720000092
在方程式2中，refAngleLSB[0...6n-1]表示第一至第6n参考旋转位置，segAngleLSB[0]表示第一实际旋转位置，并且n表示磁极对的数目。
转子位置校正单元37可分别将第一至第6n实际旋转位置和第一至第6n参考旋转位置之间的差设置为第一至第6n误差值，如由下面的方程式3表示。
[方程式3]
errAngleLSB[0...6n-1]＝segAngleLSB[0...6n-1]-refAngleLSB[0...6n-1]
在方程式3中，errAngleLSB[0...6n-1]表示第一至第6n误差值，segAngleLSB[0...6n-1]表示第一至第6n实际旋转位置，并且refAngleLSB[0...6n-1]表示第一至第6n参考旋转位置。
转子位置校正单元37可将第一至第6n误差值之中的最大误差值和最小误差值之间的平均值设置成用于校正零点旋转位置的偏移旋转位置。由于最大误差值和最小误差值之间的平均值被设置成偏移旋转位置，因此在转子旋转了360°的机械角度时出现的误差可表现出对称分布，其可以提高用于确定转子的旋转位置的操作的精度。可根据下列方程式4来决定偏移旋转位置。
[方程式4]
Figure BDA0001284275720000101
在方程式4中，offsetAngleLSB表示偏移旋转位置，max(errAngleLSB[...])表示最大误差值，并且min(errAngleLSB[...])表示最小误差值。
转子位置校正单元37可通过将偏移旋转位置添加至零点旋转位置来校正该零点旋转位置。偏移校正可以将在电机旋转传感器检测转子的旋转位置时出现的INL(集成非线性)误差(也就是正常传感器的输出和实际传感器的输出之间的误差)减到最小。
转子位置校正单元37可反映电机位置传感器20的磁滞特性，以便精确地校正零点旋转位置。也就是说，转子位置校正单元37可基于预设的电机位置传感器20的磁滞信息来决定磁滞补偿旋转位置，并通过将磁滞补偿旋转位置添加到偏移校正的零旋转位置来补偿磁滞特性。可根据方程式5来决定磁滞补偿旋转位置。
[方程式5]
Figure BDA0001284275720000111
在方程式5中，compHystLSB表示磁滞补偿旋转位置，并且HystSettingLSB表示预设的磁滞信息。
可根据方程式6来决定通过反映偏移特性和磁滞特性获得的转子的最终零点旋转位置。
[方程式6]
zeroAngleCorrLSB＝zeroAngleLSB+offsetAngleLSB+compHystLSB
在方程式6中，zeroAngleCorrLSB表示通过反映偏移特性和磁滞特性所获得的最终零点旋转位置，zeroAngleLSB表示零点旋转位置，offsetAngleLSB表示偏移旋转位置，并且compHystLSB表示磁滞补偿旋转位置。
方程式1至6是基于根据本实施方式的具有14位分辨率的电机位置传感器20，并且在方程式1至6中使用的参数可根据电机位置传感器20的分辨率和规格变化地进行设置。
转子位置校正单元37可将电机位置传感器20重新设置到反映偏移特性和磁滞特性的零点旋转位置。也就是说，转子位置校正单元37可最后将MDPS电机10的转子的零点旋转位置设置为电机位置传感器20。然后，可结束同步操作。当电机位置传感器20通过上述旋转传感器实施时，转子位置校正单元37可通过SPI总线(MOSI)将转子的初始旋转位置输入至旋转传感器。
图3为示出了根据本发明的实施方式的用于同步MDPS电机和电机位置传感器的方法的流程图。图4为示出了在根据本发明的实施方式的用于同步MDPS电机和电机位置传感器的方法中设置转子的偏移旋转位置的步骤的流程图。
参考图3和图4，将描述根据本发明的实施方式的用于同步MDPS电机和电机位置传感器的方法。首先，在步骤S10中，控制器30可通过向MDPS电机10按顺序施加预设的三相电流脉冲(该三相电流脉冲对应于MDPS电机的转子的一个电角度周期)来按顺序对准转子，并通过电机位置传感器20检测所对准的转子的实际旋转位置。
此时，当转子对准时，控制器30可反复检测转子的实际旋转位置预设次数，并存储所检测的实际旋转位置的平均值。
一个电角度周期可包括六个步幅，转子的电角度以该步幅依次增加60°。
可由在MDPS电机10中的n个磁极对来执行步骤S10。因此，在步骤S20中，检测通过三相电流脉冲对准的转子的实际旋转位置的过程可重复6n次。
在步骤S30中，当结束6n个实际旋转位置检测过程时，控制器30可通过从第一至第6n实际旋转位置之中的第一实际旋转位置减去对应于120°的电角度的值的旋转位置来决定转子的零点旋转位置，其中，第一实际旋转位置根据检测并存储实际旋转位置的顺序来决定。如上所述，可根据方程1来决定零点旋转位置。
然后，在步骤S40中，控制器30可基于实际旋转位置和在MDPS电机10中的磁极对的数目n来决定转子的参考旋转位置，并基于实际旋转位置和参考旋转位置来决定转子的偏移旋转位置。
具体地，在步骤S41中，控制器30可基于第一旋转位置和磁极对的数目n来决定对应于第一至第6n实际旋转位置的第一至第6n参考旋转位置。如上所述，可根据方程2来决定参考旋转位置。
在步骤S43中，控制器30可将第一至6n实际旋转位置和第一至第6n参考旋转位置之间的差设置为第一至第6n误差值。如上所述，可根据方程3来决定该误差值。
在步骤S45中，控制器30可将第一至第6n误差值之中的最大误差值和最小误差值的平均值设置为偏移旋转位置。如上所述，可根据方程4来决定偏移旋转位置。
在步骤S50中，控制器30可通过将偏移旋转位置添加至零点旋转位置来校正该零点旋转位置。
在步骤S60中，控制器30可基于电机位置传感器20的预设磁滞信息来决定磁滞补偿旋转位置，并通过向偏移校正零点旋转位置添加磁滞补偿旋转位置来校正磁滞特性。
然后，在步骤S70中，控制器30可将电机位置传感器20重新设置至磁滞校正的零点旋转位置。
图5为用于描述通过应用根据本发明的实施方式的用于同步MDPS电机和电机位置传感器的方法来执行同步操作的过程的表格。参考图5，将详细描述通过应用根据本发明的实施方式的用于同步MDPS电机和电机位置传感器的方法来执行同步操作的过程。
在这里，举例说明其转子具有包括四个磁极对的八极永磁体的MDPS电机10以及具有14位分辨率的电机位置传感器20。由于磁极对的数目为四，因此在一个电角度周期期间，检测并存储经对准的转子的实际旋转位置的过程可重复四次。因此，可检测到总共24个实际旋转位置并存储在控制器30中。图5示出了基于电角度和机械角度的旋转位置被表示为LSB值。在图5中，segAngleLSB表示第一至第24实际旋转位置，refAngleLSB表示第一至第24参考旋转位置，并且errAngleLSB表示第一至第24误差值。
可通过从第一实际旋转位置减去对应于120°的电角度的旋转位置LSB来决定零点旋转位置。当方程式1的第一实际旋转位置被替换为3761.1时，零点旋转位置可被设置成2395.8。
可根据方程式2基于第一实际旋转位置和磁极对的数目来决定第一至第24参考旋转位置，并且可根据方程式3来决定第一至第24误差值。该值如图5的表格中所示。
因此，可根据方程式4来决定偏移旋转位置。由于最大误差值为23.8，且最小误差值为-1.4，因此偏移旋转位置可被设置成11.2。
可根据方程式5来决定磁滞补偿旋转位置。在电机旋转传感器的磁滞信息被设置成16的假设下，可根据方程式5将磁滞补偿旋转位置设置成8。
因此，当偏移特性和磁滞特性被反映到零点旋转位置时，即当零点偏移旋转位置、偏移旋转位置和磁滞补偿旋转位置被相加时，2415可被计算为转子的最终零点旋转位置。控制器30可通过将2415的最终零点旋转位置设置到电机位置传感器20来重新设置电机位置传感器20。更具体地，被计算为2415的LSB值的最终零点旋转位置可通过SPI总线(MOSI)被设置成至电机位置传感器的14位。
根据本发明的实施方式，在去除用于将MDPS电机的初始旋转位置与电机位置传感器同步所需的多个测量设备时，可应用通过确定在MDPS电机中的转子的零点旋转位置来重新设置电机位置传感器的逻辑件。因此，可以降低制造时间和成本，并且可以消除同步期间所测量的误差，从而达到改善电机控制性能的效果。
由于仅出于说明目的来公开本发明的优选实施方式，但是本领域的技术人员应当明白，在不脱离如所附权利要求中定义的本发明的范围和精神的情况下，各种修改、添加和替换是可能的。

Claims (15)

1.一种用于同步电动助力转向电机和电机位置传感器的方法，包括以下步骤：
由控制器通过向所述电动助力转向电机按顺序施加预设的三相电流脉冲来顺序对准所述电动助力转向电机的转子并通过所述电机位置传感器检测经对准的转子的实际旋转位置，所述三相电流脉冲对应于所述电动助力转向电机的所述转子的一个电角度周期；
基于所述实际旋转位置来确定所述转子的零点旋转位置；
基于所述实际旋转位置和所述电动助力转向电机的磁极对的数目来确定所述转子的参考旋转位置，并基于所述实际旋转位置和所述参考旋转位置来确定所述转子的偏移旋转位置；并且
通过将所述偏移旋转位置添加至所述零点旋转位置来校正所述零点旋转位置。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，在对准所述电动助力转向电机的转子时，
当所述转子被对准时，所述控制器反复检测所述转子的所述实际旋转位置一预设次数并存储检测到的实际旋转位置的平均值。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，在对准所述电动助力转向电机的转子时，
所述一个电角度周期包括六个步幅，所述转子的电角度以所述步幅顺序增加60°。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，将所述电动助力转向电机的所述转子的对准重复所述磁极对的数目。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，在确定所述转子的零点旋转位置时，
所述控制器通过从根据检测并存储所述实际旋转位置的顺序而决定的第一实际旋转位置至第6n实际旋转位置之中的所述第一实际旋转位置减去对应于120°的电角度的旋转位置值来决定所述转子的所述零点旋转位置，其中，n是磁极对的数目，且n为大于或等于1的整数。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，确定所述转子的所述参考旋转位置包括以下步骤：
基于所述第一实际旋转位置和所述磁极对的数目来决定对应于所述第一实际旋转位置至所述第6n实际旋转位置的第一参考旋转位置至第6n参考旋转位置；
分别将所述第一实际旋转位置至所述第6n实际旋转位置和所述第一参考旋转位置至所述第6n参考旋转位置之间的差设置为第一误差值至第6n误差值；并且
将所述第一误差值至所述第6n误差值之中的最大误差值和最小误差值的平均值设置为所述偏移旋转位置。
7.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：由所述控制器基于所述电机位置传感器的预设磁滞信息来确定磁滞补偿旋转位置并通过向经偏移校正的零点旋转位置添加所述磁滞补偿旋转位置来执行磁滞补偿。
8.根据权利要求7所述的方法，进一步包括：由所述控制器将所述电机位置传感器重新设置到所述磁滞补偿的零点旋转位置。
9.一种用于同步电动助力转向电机和电机位置传感器的装置，包括：
电机位置传感器，被配置为检测电动助力转向电机的旋转位置；以及
控制器，被配置成通过向所述电动助力转向电机按顺序施加预设的三相电流脉冲来顺序对准所述电动助力转向电机的转子并通过所述电机位置传感器检测经对准的转子的实际旋转位置，所述三相电流脉冲对应于所述电动助力转向电机的转子的一个电角度周期，所述控制器被配置成基于所述实际旋转位置来确定所述转子的零点旋转位置，所述控制器被配置成基于所述实际旋转位置和所述电动助力转向电机的磁极对的数目来确定所述转子的参考旋转位置并基于所述实际旋转位置和所述参考旋转位置来确定所述转子的偏移旋转位置，并且所述控制器被配置成通过将所述偏移旋转位置添加至所述零点旋转位置来校正所述零点旋转位置。
10.根据权利要求9所述的装置，其中，当所述转子被对准时，所述控制器反复检测所述转子的所述实际旋转位置一预设次数并存储检测到的实际旋转位置的平均值。
11.根据权利要求10所述的装置，其中，所述一个电角度周期包括六个步幅，所述转子的电角度以所述步幅顺序增加60°，并且
在所述一个电角度周期期间，所述控制器将经对准的转子的所述实际旋转位置反复检测并存储所述磁极对的数目。
12.根据权利要求11所述的装置，其中，所述控制器通过从根据检测并存储所述实际旋转位置的顺序而决定的第一实际旋转位置至第6n实际旋转位置之中的所述第一实际旋转位置减去对应于120°的电角度的旋转位置值来决定所述转子的所述零点旋转位置，其中，n是磁极对的数目，且n为大于或等于1的整数。
13.根据权利要求12所述的装置，其中，所述控制器基于所述第一实际旋转位置和所述磁极对的数目来决定对应于所述第一实际旋转位置至所述第6n实际旋转位置的第一参考旋转位置至第6n参考旋转位置，所述控制器分别将所述第一实际旋转位置至所述第6n实际旋转位置和所述第一参考旋转位置至所述第6n参考旋转位置之间的差设置为第一误差值至第6n误差值，并且所述控制器将所述第一误差值至所述第6n误差值之中的最大误差值和最小误差值的平均值设置为偏移旋转位置。
14.根据权利要求9所述的装置，其中，所述控制器基于所述电机位置传感器的预设磁滞信息来决定磁滞补偿旋转位置并通过向经偏移校正的零点旋转位置添加所述磁滞补偿旋转位置来执行磁滞补偿。
15.根据权利要求14所述的装置，其中，所述控制器将所述电机位置传感器重新设置到所述磁滞补偿的零点旋转位置。
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