CN111090043A - 电驱动系统的缺相检测方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本公开的实施例公开了一种电驱动系统的缺相检测方法及装置，涉及车辆控制技术领域，用以解决电驱动系统的缺相检测过程中输入的电流导致异响或抖动的问题。该方案包括：根据预设电机转子的电角度与电压矢量角度的对应关系，确定待测电机转子的电角度所需加载电压的电压矢量角度；根据电压矢量角度确定所需加载在电机的所需加载电压；根据所需加载电压，计算在电机转子的电角度下加载所需加载电压时的目标相位缺失电流最小值；对待测电机施加所需加载电压后获取当前在所需加载电压下的目标相位输出电流；当目标相位输出电流小于目标相位缺失电流最小值时，确定目标相位缺相；反之，则确定目标相位未缺相。本公开适用于对电驱动系统进行缺相检测。

Description

电驱动系统的缺相检测方法及装置
技术领域
本公开的实施例涉及车辆控制技术，特别是涉及一种电驱动系统的缺相检测方法及装置。
背景技术
在电动车辆使用过程中，由于车辆内部设置有驱动电机等电驱动系统，作为车辆的动力来源，电驱动系统的运行情况是十分重要的。因此，在电动车辆的使用前，都需要检测电动车辆内置的电驱动系统是否缺相。
通常，缺相常见于无刷电机或无刷控制器的三相电路中，当有任意一个相位无法工作时，电驱动系统都无法正常运转，也就无法给电动车辆提供驱动效果。目前，在现有的电驱动系统的缺相检测过程中，一般是通过向驱动系统中注入固定的直流电流，然后检测实际电流和注入的电流是否一致来判断是否缺相。
然而，在实际应用中，盲目的施加直流电流很可能会使电机转子产生扭矩，从而导致车辆异响，甚至在严重情况下出现车辆会抖动的问题。因此，现有的电驱动系统的缺相检测过程中，往往会令电机产生扭矩而使车辆出现异响或抖动的问题。
发明内容
鉴于上述问题，本公开的实施例提供了一种电驱动系统的缺相检测方法，其目的在于解决现有的电驱动系统的缺相检测过程中，令电机产生扭矩而使车辆出现异响或抖动的问题。
本公开的实施例主要提供如下技术方案：
第一方面，本公开的实施例提供了一种电驱动系统的缺相检测方法，所述方法包括：
根据预设电机转子的电角度与电压矢量角度的对应关系，确定待测电机转子的电角度所需加载电压的电压矢量角度；
根据所述电压矢量角度确定所需加载在电机的所需加载电压；
根据所述所需加载电压，计算在所述电机转子的电角度下加载所述所需加载电压时的目标相位缺失电流最小值；
对所述待测电机施加所需加载电压后获取当前在所需加载电压下的目标相位输出电流；
当所述目标相位输出电流小于所述目标相位缺失电流最小值时，确定目标相位缺相；反之，则确定目标相位未缺相。
第二方面，本公开的实施例提供了一种电驱动系统的缺相检测装置，所述装置包括：
第一确定单元，用于根据预设电机转子的电角度与电压矢量角度的对应关系，确定待测电机转子的电角度所需加载电压的电压矢量角度；
第二确定单元，用于根据所述电压矢量角度确定所需加载在电机的所需加载电压；
计算单元，用于根据所述所需加载电压，计算在所述电机转子的电角度下加载所述所需加载电压时的目标相位缺失电流最小值；
第一获取单元，用于对所述待测电机施加所需加载电压后获取当前在所需加载电压下的目标相位输出电流；
第三确定单元，用于当所述目标相位输出电流小于所述目标相位缺失电流最小值时，确定目标相位缺相；反之，则确定目标相位未缺相。
第三方面，本公开的实施例提供了一种存储介质，所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行第一方面所述的电驱动系统的缺相检测方法。
第四方面，本公开的实施例提供了一种人机交互系统，所述装置包括存储介质；及一个或者多个处理器，所述存储介质与所述处理器耦合，所述处理器被配置为执行所述存储介质中存储的程序指令；所述程序指令运行时执行第一方面所述的电驱动系统的缺相检测方法。
根据上述所记载的内容，本公开的实施例提供了一种电驱动系统的缺相检测方法及装置。首先，根据预设电机转子的电角度与电压矢量角度的对应关系，确定待测电机转子的电角度所需加载电压的电压矢量角度。然后，根据所述电压矢量角度确定所需加载在电机的所需加载电压。之后，根据所述所需加载电压，计算在所述电机转子的电角度下加载所述所需加载电压时的目标相位缺失电流最小值。同时，对所述待测电机施加所需加载电压后获取当前在所需加载电压下的目标相位输出电流。最后，当所述目标相位输出电流小于所述目标相位缺失电流最小值时，确定目标相位缺相；反之，则确定目标相位未缺相，从而实现了一种基于电机转子角度加载测试电压的缺相检测功能。由于在电驱动系统的缺相检测过程中根据预设电机转子的电角度与电压矢量角度的对应关系，确定待测电机转子的电角度所需加载电压的电压矢量角度，与现有技术中盲目加载直流电流相比，能够对所加载的电压矢量的角度进行控制，确保了该电压矢量与电机转子的电角度相适配，减少二者时间的夹角，从而避免电机转子产生的扭矩大小，使得在检测过程中可以基于扭矩的减少而减轻车辆异响或抖动的情况，改善了现有技术在检测过程中存在车辆出现异响或抖动的现象。同时，基于当所述目标相位输出电流是否小于所述目标相位缺失电流最小值，来确定目标相位是否缺相，能够考虑到电驱动系统中其他部件对电流值的干扰，与现有技术通过输入电流和输出电流间直接对比，本发明能够排除系统中其他负载干扰所导致电流至小幅度变化时的误报问题，提高了缺相检测的准确性。
上述说明仅是本公开的实施例技术方案的概述，为了能够更清楚了解本公开的实施例的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本公开的实施例的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本公开的实施例的具体实施方式。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本公开的实施例的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1示出了本公开的实施例提供的一种电驱动系统的缺相检测方法的流程图；
图2示出了本公开的实施例提供的另一种电驱动系统的缺相检测方法的流程图；
图2-a示出了本公开的实施例提供的一种电驱动系统的缺相检测方法中A相检测时电压角度分布图；
图2-b示出了本公开的实施例提供的一种电驱动系统的缺相检测方法中B相检测时电压角度分布图；
图2-c示出了本公开的实施例提供的一种电驱动系统的缺相检测方法中C相检测时电压角度分布图；
图3示出了本公开的实施例提供的一种电驱动系统的缺相检测装置的组成框图；
图4示出了本公开的实施例提供的另一种电驱动系统的缺相检测装置的组成框图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
第一方面，本公开的实施例提供了一种电驱动系统的缺相检测方法，如图1所示，所述方法主要包括：
101、根据预设电机转子的电角度与电压矢量角度的对应关系，确定待测电机转子的电角度所需加载电压的电压矢量角度。
其中，在电机缺相检测过程，基于现有的检测方式是直接施加直流电流，然而，基于电机转子的电位置的不同，当电流矢量的夹角与该电机转子的点电位置夹角过大时，该电流会使电机产生扭矩，因此，相当于令电机进行非工作情况下的运转，会使车辆产生异响或者抖动。对此，在本发明实施例中，可以在检测之前，首先可以获取当前电机转子的电角度，并通过预设的对应关系，确定当前电机转子的电角度对应电压矢量角度，这样，可以确保在进行缺相检测的过程中，尽可能的减小所施加的电压矢量与电机转子的电角度之间的夹角，从而减少扭矩，实现在缺相检测的过程电机减少或避免应施加检测信号后发生异响或抖动的情况。
102、根据所述电压矢量角度确定所需加载在电机的所需加载电压。
当确定了电压矢量角度之后，还需要基于该电压矢量角度来确定实际的加载电压的大小，具体的，在确定过程中，可以将所需加载电压按照两个相互垂直的方向分解，并分别计算两个方向上所需施加的电压，即确定所需施加电压在两个相互垂直方向上的电压值。
103、根据所述所需加载电压，计算在所述电机转子的电角度下加载所述所需加载电压时的目标相位缺失电流最小值。
当确定了所需加载电压后，基于该所需加载电压可以按数学角度分解为两个方向的电压值的组合，这样，在检测缺相的过程中可以将与目标相位相对应的该方向电压值进行计算，然后基于电机系统在当前电压值下对应的电流值对应关系确定当前相位的电流标准值同时利用该投影值来确定在此相位下的所允许缺失最小电流值，即所述缺失电流最小值。其中，缺失电流最小值的计算公式可以为预设的。例如该预设公式可以为：
ILoss＝|IA*cos(90-θth)/4|
其中，ILoss可以理解为缺失电流最小值，IA为所需加载电压在A相方向的电压值所对应的电流值，θth为待测电驱动系统标定的角度阈值。
104、对所述待测电机施加所需加载电压后获取当前在所需加载电压下的目标相位输出电流。
在计算出了当前相位的电流缺相阈值时，实际上即确定了当前待测电机在此时检测的转子的电位置下，在施加了所需加载电压后最小的电流值，因此，为了检测计算出的电流值与实际值之间是否吻合，因此，在本步骤中可以对当前待测电机实时施加所需加载电压，并获取当前加载了所需加载电压下的实际电流值，即所述目标相位输出电流。
105、当所述目标相位输出电流小于所述目标相位缺失电流最小值时，确定目标相位缺相；反之，则确定目标相位未缺相。
在理想情况下，当电机某相出现缺相时，一般该项检测不到电流输出，即电流值为0，但这仅仅是理想情况下，当电机安装在系统中后，基于各种设备源的干扰，很可能在缺相的过程中仍能检测到部分电流，这样就会对缺相检测结果进行干扰。因此，在本发明实施例中，基于上述问题，可以通过本步骤的方法，根据步骤104得到的实际电流值(目标相位输出电流)步骤103计算出的在不缺相情况下的最小电流(缺失电流最小值)进行对比，当所述目标相位输出电流小于所述目标相位缺失电流最小值时，则说明目标相位输出电流是系统中其他源干扰存在的电流，并非加载在电机上的所需加载电压时的电流，因此，该相可以确定存在缺相的情况，反之，当述目标相位输出电流大于或等于所述目标相位缺失电流最小值时，则说明该相能够检测出加载在电机上的所需加载电压所产生的电流，因此，确定当前相位并未缺相。
第二方面，依据第一方面所述的方法，本公开的另一个实施例还提供了另一种电驱动系统的缺相检测方法，作为前述方面所述的方法的细化及扩展，具体如图2所示，其中包括：
201、获取电机转子不同电角度对应的电压矢量角度的对应关系。
由于本发明实施例所述的方法在于解决随意输入直流电流带来的电机因产生转矩而异响或抖动的问题，因此，在进行缺相检测之前需要确定不同位置下的电机转子的电角度所对应的电压矢量角度的关系，从而为后续选取适合的电压矢量角度奠定基础。
其中，该对应关系中包含有不同相位下的电机转子的电角度分属的角度区域与电压矢量角度的计算公式，同时基于不同相位检测时，电机转子的电角度与电压矢量之间的关系是不同的，因此其确定电压矢量角度的公式也并不相同。
因此，第一相位下的电机转子的电角度分属的角度区域与电压矢量角度的计算公式如下，可参照如图2-a所示：
(90-θth)≤θrotor≤90，θUA＝(90-θth)； 公式1
90<θrotor≤(90+θth)，θUA＝(90+θth)； 公式2
(270-θth)≤θrotor≤270，θUA＝(270-θth)； 公式3
270<θrotor≤(270+θth)，θUA＝(270+θth)； 公式4
0≤θrotor≤(90-θth)或(90+θth)≤θrotor≤(270-θth)或(270+θth)<θrotor≤360，θUA＝θrotor 公式5；
如图2-a所示，其中1，2，3，4区域分别对应公式1，公式2，公式3和公式4所在区域，其余区域对应公式5。其中，θth为根据不同电驱动系统标定的角度阈值，θUA为第一相位下的电压矢量角度，θrotor为电机转子的电角度；
另外，第二相位下的电机转子的电角度分属的角度区域与电压矢量角度的计算公式如下，可参照如图2-b所示：
(30-θth)≤θrotor≤30时，θUB＝(30-θth)； 公式6
30<θrotor≤(30+θth)时，θUB＝(30+θth)； 公式7
(210-θth)≤θrotor≤210时，θUB＝(210-θth)； 公式8
210<θrotor≤(210+θth)时，θUB＝(210+θth)； 公式9
0≤θrotor≤(30-θth)或(30+θth)≤θrotor≤(210-θth)或(210+θth)<θrotor≤360时，θUB＝θrotor 公式10；
如图2-b所示，其中1，2，3，4区域分别对应公式6，公式7，公式8和公式9所在区域，其余区域对应公式10，其中，θth为根据不同电驱动系统标定的角度阈值，θUB为第二相位下的电压矢量角度，θrotor为电机转子的电角度；
此外，第三相位下的电机转子的电角度分属的角度区域与电压矢量角度的计算公式如下，可参照如图2-c所示：：
(150-θth)≤θrotor≤150时，θUC＝(150-θth)； 公式11
150<θrotor≤(150+θth)时，θUC＝(150+θth)； 公式12
(330-θth)≤θrotor≤330时，θUC＝(330-θth)； 公式13
330<θrotor≤(330+θth)时，θUC＝(330+θth)； 公式14
0≤θrotor≤(150-θth)或(150+θth)≤θrotor≤(330-θth)或(330+θth)<θrotor≤360时，θUC＝θrotor 公式15；
如图2-c所示，其中1，2，3，4区域分别对应公式11，公式12，公式13和公式14所在区域，其余区域对应公式15，其中，θth为根据不同电驱动系统标定的角度阈值，θUC为第三相位下的电压矢量角度，θrotor为电机转子的电角度。
这样，基于不同相位下不同电位置角度所属的区域，可以按照对应的公式计算出适合的电压矢量角度，从而能够确保二者之间夹角更为适宜，避免或减少电机在施加了所述角度的电压矢量的情况下所产生的扭矩，从而避免车辆因电机所产生的异响或抖动的问题。
202、建立待测电机的输入电压与输出电流间的电压电流关系。
其中，所述电压电流关系是预先通过对所述待测电机在某相位分别施加不同的电压时，记录当前相位的在不同电压下的输出电流，然后根据记录的结果，确定不同时刻的电压以及对应的电流，为二者，所述电压电流关系包含有电压矢量幅值与对应的电流值。具体的，基于不同的电机自身的负载是不同的，因此施加电压后产生的电流也是不同的，因此，在本发明实施例中需要按照本步骤的方法，对当前待测电机加载不同的电压，并得到对应的电流值，从而得到在不同电压幅值下的电流值。另外，本步骤中的对应关系可以为表格、映射等任一种方式，在此不做限定，可以根据在加载电压幅值时记录电流时的方式确定。
需要说明的是，在本发明实施例所述的电驱动相位检测的过程中，步骤201及202之间的向后顺序可以根据需要进行调整，本发明实施例所述的顺序仅为示例性的，在此不做限定，可按需选取。
203、根据预设电机转子的电角度与电压矢量角度的对应关系，确定待测电机转子的电角度所需加载电压的电压矢量角度。
由于前述步骤201中获取电机转子不同电角度对应的电压矢量角度的对应关系，并且该对应关系中包含每个相位下电机转子在不同角度范围内计算电压矢量角度的公式，因此，在本步骤中在获取当前电机的实时电角度后，可按照所述对应关系，选取对应的公式来计算所述电压矢量角度。
例如，当所检测的为相位A时，且电机转子的电角度时位于90<θrotor≤(90+θth)时，则根据公式2在90<θrotor≤(90+θth)时，θUA＝(90+θth)，确定当前电压矢量角度为90+θth。
204、根据所述电压矢量角度确定所需加载在电机的所需加载电压。
基于本发明实施例目的在于对电驱动系统的进行缺相检测，因此，在确定需要施加的所需加载电压前，还需要确定具体所需检测的相位是哪一个。
具体的，基于不同相位，以及不同相位对应的电压计算公式，本步骤具体可以为：
首先，根据所需检测的目标相位确定对应的电压计算公式；
然后，通过电压计算公式以及所述电压矢量角度计算所述电机在所述电压矢量角度的电压加载下的第一方向电压标定值及第二方向电压标定值，所述第一方向与第二方向相互垂直；
最后，根据第一方向电压标定值及第二方向电压标定值确定所述所需加载电压。
其中，所述目标相位包括第一相位、第二相位以及第三相位，所述电压计算公式包括第一相位对应的第一相位电压计算公式、第二相位对应的第二相位电压计算公式以及第三相位对应的第三相位电压计算公式。
基于所检测的相位不同，所选取的电压计算公式为不同：
当检测的为第一相位时，所述选取的公式为第一相位电压计算公式，具体为：
Ual＝Um*cos(θU)，Ube＝Um*sin(θU)
当检测的为第二相位时，所述选取的公式为第二相位电压计算公式，具体为：
Ual＝Um*cos(θU+120)，Ube＝Um*sin(θU+120)
当检测的为第三相位时，所述选取的公式为第三相位电压计算公式，具体为：
Ual＝Um*cos(θU-120)，Ube＝Um*sin(θU-120)
在上述三个公式中，所述Ual为第一方向电压标定值，Ube为第二方向电压标定值，θU为电压矢量角度，Um为电压矢量幅值，所述电压矢量幅值是基于不同的电机确定的(即本发明实施例中步骤202所确定的)。
205、根据所述所需加载电压，计算在所述电机转子的电角度下加载所述所需加载电压时的目标相位缺失电流最小值。
由于在理想情况下，缺相时所检测到电流为0，但基于实际情况中系统中其他设备源的干扰，还可能存在缺相时仍能检测到电流的情况，因此，在本步骤中需要计算出在未缺相时，该相位施加所需加载电压后的最小电流值，即目标相位缺失电流最小值。
本步骤具体可以按照下述过程进行：
首先，根据前述步骤202获取的电压电流关系，确定在第一方向电压标定值下电机所产生的电流值，即第一方向标定电流。
然后，根据所述第一方向标定电流及缺失电流最小值公式计算当前电压矢量角度下的第一相位缺失电流阈值。
其中，所述预设缺失电流最小值公式为：
ILoss＝|IA*cos(90-θth)/4|
其中，ILoss为缺失电流最小值，IA为第一方向标定电流，θth为待测电驱动系统标定的角度阈值。
206、对所述待测电机施加所需加载电压后获取当前在所需加载电压下的目标相位输出电流。
当前述步骤205计算出了在施加所需加载电压下的最小电流值后，为了确定当前是否存在缺相，则需要按照本步骤的方法，对当前电机施加该所需加载电压，并获取当前施加了实际电压下的电流值，即所述目标相位输出电流。
需要说明的是，在执行完本步骤得到目标相位输出电流后，若无需进行稳定电流的检测，则可以直接按照步骤209执行后续的判断操作。若为了进一步的确保检测结果的准确性，还可以通过步骤207至208的步骤继续确定当前施加了所需加载电压下的电机在一定时间段内的稳定电流，并根据该稳定电流进行后续的判断。
207、记录所述目标相位输出电流的在预设时间段内的多次电流值。
为了避免电驱动系统内其他设备源的干扰，还可以在本步骤中对目标相位输出电流的在预设时间段内的多次电流值进行记录，以便后续进行平均电流的计算。
208、将所述多次电流值进行平均值计算，并将计算结果确定为目标相位稳定输出电流。
当记录了预设时间段内的多次电流值后，则可以将上述多个电流值进行均值计算，从而确定当前电驱动系统在一段时间内稳定的电流值的大小，为后续基于该目标相位稳定输出电流的缺相判断奠定基础。
209、当所述目标相位输出电流小于所述目标相位缺失电流最小值时，确定目标相位缺相；反之，则确定目标相位未缺相。
在计算出了目标相位缺失电流最小值并获取到了目标相位输出电流后，则可以对这两个电流进行对比，当所述目标相位输出电流小于所述目标相位缺失电流最小值时，说明当前加载的矢量电压的产生电流未能通过电机，说明该相位缺相，反之，则说明加载的矢量电压的产生电流通过电机了，说明并未缺相。
具体的，当本发明实施例所述的方法在获取到所述目标相位输出电流之后，执行了步骤207-208所述的方法，确定了在预设时间段内的目标相位稳定输出电流时，则本步骤具体可以为：当所述目标相位稳定输出电流小于所述目标相位缺失电流最小值时，确定目标相位缺相；反之，则确定目标相位未缺相。这样，通过平均值进行判断，能够进一步的避免系统内其他源干扰，提高了缺相监测的准确性。
210、停止向所述待测电机施加所述所需加载电压，并以便在对所述目标相位进行检测后对其他相位进行检测。
当经过前述步骤201-209对目标相位进行了检测之后，若需要再对电驱动系统中电机的其他相位进行检测时，为了确保检测结果的准确性，可以按照本步骤的方法，停止向所述待测电机施加所述所需加载电压，然后再在利用前述步骤201-209所述方法对另一个相位进行缺相检测，从而避免该所需加载电压的干扰，提高其他相位的缺相检测的准确性。另外，为了进一步提高对多个相位检测的检测效率，当对同一待测电机进行检测时，基于其电机设备已经确定，因此在进行另一个相位检测过程中无需再次进行获取电机转子不同电角度对应的电压矢量角度的对应关系的过程，也无需再次在确定待测电机转子的电角度所需加载电压的电压矢量角度之前，建立待测电机的输入电压与输出电流间的电压电流关系，也无需再次根据预设电机转子的电角度与电压矢量角度的对应关系，确定待测电机转子的电角度所需加载电压的电压矢量角度，即无需再次执行步骤201-203的步骤，可以直接执行步骤204-209的方法，分别选取对待检测相位对应的公式进行对应结果的计算，从而提高检测效率。
第三方面，依据图1及图2所述的方法，本公开的另一个实施例还提供了一种电驱动系统的缺相检测装置，如图3所示，所述装置主要包括：
第一确定单元301，可以用于根据预设电机转子的电角度与电压矢量角度的对应关系，确定待测电机转子的电角度所需加载电压的电压矢量角度；
第二确定单元302，可以用于根据所述第一确定单元301确定的电压矢量角度确定所需加载在电机的所需加载电压；
计算单元303，可以用于根据所述第二确定单元302确定的所需加载电压，计算在所述电机转子的电角度下加载所述所需加载电压时的目标相位缺失电流最小值；
第一获取单元304，可以用于对所述待测电机施加所需加载电压后获取当前在所需加载电压下的目标相位输出电流；
第三确定单元305，可以用于当所述第一获取单元304获取的目标相位输出电流小于所述计算单元303计算的目标相位缺失电流最小值时，确定目标相位缺相；反之，则确定目标相位未缺相。
在一些实施例中，如图4所示，所述第二确定单元302包括：
第一确定模块3021，可以用于根据所需检测的目标相位确定对应的电压计算公式；
计算模块3022，可以用于通过第一确定模块3021确定的电压计算公式以及所述电压矢量角度计算所述电机在所述电压矢量角度的电压加载下的第一方向电压标定值及第二方向电压标定值，所述第一方向与第二方向相互垂直；
确定模块3023，可以用于根据计算模块3022计算的第一方向电压标定值及第二方向电压标定值确定所述所需加载电压；
所述目标相位包括第一相位、第二相位以及第三相位，所述电压计算公式包括第一相位对应的第一相位电压计算公式、第二相位对应的第二相位电压计算公式以及第三相位对应的第三相位电压计算公式，
其中，所述第一相位电压计算公式为：
Ual＝Um*cos(θU)，Ube＝Um*sin(θU)
所述第二相位电压计算公式为：
Ual＝Um*cos(θU+120)，Ube＝Um*sin(θU+120)
所述第三相位电压计算公式为：
Ual＝Um*cos(θU-120)，Ube＝Um*sin(θU-120)
所述Ual为第一方向电压标定值，Ube为第二方向电压标定值，θU为电压矢量角度，Um为电压矢量幅值，所述电压矢量幅值是基于不同的电机确定的。
在一些实施例中，如图4所示，所述计算单元303，包括：
确定模块3031，可以用于根据电压电流关系确定第一方向电压标定值对应的第一方向标定电流，所述电压电流关系为待测电机在被施加不同电压下输出的不同电流时电压与电流间的映射关系；
计算模块3032，可以用于根据所述确定模块3031确定的第一方向标定电流及预设缺失电流最小值公式计算出当前电压矢量角度下的第一相位缺失电流阈值；
其中，所述预设缺失电流最小值公式为：
ILoss＝|IA*cos(90-θth)/4|
其中，ILoss为预设缺失电流最小值，IA为第一方向标定电流，θth为待测电驱动系统标定的角度阈值。
在一些实施例中，如图4所示，所述装置还包括：
第二获取单元306，可以用于在确定待测电机转子的电角度所需加载电压的电压矢量角度之前，获取电机转子不同电角度对应的电压矢量角度的对应关系，以便第一确定单元301根据所述对应关系确定所述加载电压的矢量角度，其中，所述关系中包含有不同相位下的电机转子的电角度分属的角度区域与电压矢量角度的计算公式；
其中，第一相位下的电机转子的电角度分属的角度区域与电压矢量角度的计算公式为：
(90-θth)≤θrotor≤90，θUA＝(90-θth)；
90<θrotor≤(90+θth)，θUA＝(90+θth)；
(270-θth)≤θrotor≤270，θUA＝(270-θth)；
270<θrotor≤(270+θth)，θUA＝(270+θth)；
0≤θrotor≤(90-θth)或(90+θth)≤θrotor≤(270-θth)或(270+θth)<θrotor≤360，θUA＝θrotor
其中，θth为根据不同电驱动系统标定的角度阈值，θUA为第一相位下的电压矢量角度，θrotor为电机转子的电角度；
第二相位下的电机转子的电角度分属的角度区域与电压矢量角度的计算公式为：
(30-θth)≤θrotor≤30时，θUB＝(30-θth)；
30<θrotor≤(30+θth)时，θUB＝(30+θth)；
(210-θth)≤θrotor≤210时，θUB＝(210-θth)；
210<θrotor≤(210+θth)时，θUB＝(210+θth)；
0≤θrotor≤(30-θth)或(30+θth)≤θrotor≤(210-θth)或(210+θth)<θrotor≤360时，θUB＝θrotor；
其中，θth为根据不同电驱动系统标定的角度阈值，θUB为第二相位下的电压矢量角度，θrotor为电机转子的电角度；
第三相位下的电机转子的电角度分属的角度区域与电压矢量角度的计算公式为：
(150-θth)≤θrotor≤150时，θUC＝(150-θth)；
150<θrotor≤(150+θth)时，θUC＝(150+θth)；
(330-θth)≤θrotor≤330时，θUC＝(330-θth)；
330<θrotor≤(330+θth)时，θUC＝(330+θth)；
0≤θrotor≤(150-θth)或(150+θth)≤θrotor≤(330-θth)或(330+θth)<θrotor≤360时，θUC＝θrotor；
其中，θth为根据不同电驱动系统标定的角度阈值，θUC为第三相位下的电压矢量角度，θrotor为电机转子的电角度。
在一些实施例中，如图4所示，所述装置还包括：
建立单元307，可以用于在确定待测电机转子的电角度所需加载电压的电压矢量角度之前，建立待测电机的输入电压与输出电流间的电压电流关系，以便计算单元303根据该电压电流关系计算标相位缺失电流阈值，其中，所述输入电压与输出电流间的对应关系是通过预先对所述待测电机分别施加不同相位的电压同时记录当前相位的电压下的输出电流并记录后得到的，所述电压电流关系包含有电压矢量幅值与对应的电流值。
在一些实施例中，如图4所示，所述装置还包括：
记录单元308，可以用于记录所述目标相位输出电流的在预设时间段内的多次电流值；
第四确定单元309，可以用于将所述记录单元308记录的多次电流值进行平均值计算，并将计算结果确定为目标相位稳定输出电流；
所述第三确定单元305，可以具体用于当所述第四确定单元309确定的目标相位稳定输出电流小于所述目标相位缺失电流最小值时，确定目标相位缺相；反之，则确定目标相位未缺相。
在一些实施例中，如图4所示，所述装置还包括：
控制单元310，可以用于停止向所述待测电机施加所述所需加载电压，并以便在对所述目标相位进行检测后对其他相位进行检测。
所述装置包括处理器和存储介质，上述第一确定单元、第二确定单元、计算单元、第一获取单元及第三确定单元等均作为程序单元存储在存储介质中，由处理器执行存储在存储介质中的上述程序单元来实现相应的功能。
上述处理器中包含内核，由内核去存储介质中调取相应的程序单元。内核可以设置一个或以上，通过调整内核参数解决现有的电驱动系统的缺相检测过程中，令电机产生扭矩而使车辆出现异响或抖动的问题。
本公开的实施例提供的电驱动系统的缺相检测方法及装置，首先，根据预设电机转子的电角度与电压矢量角度的对应关系，确定待测电机转子的电角度所需加载电压的电压矢量角度。然后，根据所述电压矢量角度确定所需加载在电机的所需加载电压。之后，根据所述所需加载电压，计算在所述电机转子的电角度下加载所述所需加载电压时的目标相位缺失电流最小值。同时，对所述待测电机施加所需加载电压后获取当前在所需加载电压下的目标相位输出电流。最后，当所述目标相位输出电流小于所述目标相位缺失电流最小值时，确定目标相位缺相；反之，则确定目标相位未缺相，从而实现了一种基于电机转子角度加载测试电压的缺相检测功能。由于在电驱动系统的缺相检测过程中根据预设电机转子的电角度与电压矢量角度的对应关系，确定待测电机转子的电角度所需加载电压的电压矢量角度，与现有技术中盲目加载直流电流相比，能够对所加载的电压矢量的角度进行控制，确保了该电压矢量与电机转子的电角度相适配，减少二者时间的夹角，从而避免电机转子产生的扭矩大小，使得在检测过程中可以基于扭矩的减少而减轻车辆异响或抖动的情况，改善了现有技术在检测过程中存在车辆出现异响或抖动的现象。同时，基于当所述目标相位输出电流是否小于所述目标相位缺失电流最小值，来确定目标相位是否缺相，能够考虑到电驱动系统中其他部件对电流值的干扰，与现有技术通过输入电流和输出电流间直接对比，本发明能够排除系统中其他负载干扰所导致电流至小幅度变化时的误报问题，提高了缺相检测的准确性。
上述实施例提供的电驱动系统的缺相检测装置，可以用以执行其对应端的前述实施例所提供的电驱动系统的缺相检测方法，相关的用于的含义以及具体的实施方式可以参见第一方面及第二方面的实施例中的相关描述，在此不再详细说明。
第四方面，本公开的实施例提供了一种存储介质，所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行第一方面、以及第二方面所述的电驱动系统的缺相检测方法。
存储介质可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)，存储器包括至少一个存储芯片。
第五方面，本公开的实施例提供了一种人机交互系统，所述装置包括存储介质；及一个或者多个处理器，所述存储介质与所述处理器耦合，所述处理器被配置为执行所述存储介质中存储的程序指令；所述程序指令运行时执行第一方面或第二方面所述的电驱动系统的缺相检测方法。
本公开的实施例还提供了一种计算机程序产品，当在人机交互系统上执行时，适于执行初始化有如下方法步骤的程序代码：
根据预设电机转子的电角度与电压矢量角度的对应关系，确定待测电机转子的电角度所需加载电压的电压矢量角度；
根据所述电压矢量角度确定所需加载在电机的所需加载电压；
根据所述所需加载电压，计算在所述电机转子的电角度下加载所述所需加载电压时的目标相位缺失电流最小值；
对所述待测电机施加所需加载电压后获取当前在所需加载电压下的目标相位输出电流；
当所述目标相位输出电流小于所述目标相位缺失电流最小值时，确定目标相位缺相；反之，则确定目标相位未缺相。
本领域内的技术人员应明白，本公开的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本公开的实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本公开的实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照本公开的实施例的方法、设备(装置)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。存储器是计算机可读介质的示例。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
本领域技术人员应明白，本公开的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本公开的实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本公开的实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (16)

1.一种电驱动系统的缺相检测方法，其特征在于，所述方法包括：
根据预设电机转子的电角度与电压矢量角度的对应关系，确定待测电机转子的电角度所需加载电压的电压矢量角度；
根据所述电压矢量角度确定所需加载在电机的所需加载电压；
根据所述所需加载电压，计算在所述电机转子的电角度下加载所述所需加载电压时的目标相位缺失电流最小值；
对所述待测电机施加所需加载电压后获取当前在所需加载电压下的目标相位输出电流；
当所述目标相位输出电流小于所述目标相位缺失电流最小值时，确定目标相位缺相；反之，则确定目标相位未缺相。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述电压矢量角度确定所需加载在电机的所需加载电压包括：
根据所需检测的目标相位确定对应的电压计算公式；
通过电压计算公式以及所述电压矢量角度计算所述电机在所述电压矢量角度的电压加载下的第一方向电压标定值及第二方向电压标定值，所述第一方向与第二方向相互垂直；
根据第一方向电压标定值及第二方向电压标定值确定所述所需加载电压；
所述目标相位包括第一相位、第二相位以及第三相位，所述电压计算公式包括第一相位对应的第一相位电压计算公式、第二相位对应的第二相位电压计算公式以及第三相位对应的第三相位电压计算公式，
其中，所述第一相位电压计算公式为：
Ual＝Um*cos(θU)，Ube＝Um*sin(θU)
所述第二相位电压计算公式为：
Ual＝Um*cos(θU+120)，Ube＝Um*sin(θU+120)
所述第三相位电压计算公式为：
Ual＝Um*cos(θU-120)，Ube＝Um*sin(θU-120)
所述Ual为第一方向电压标定值，Ube为第二方向电压标定值，θU为电压矢量角度，Um为电压矢量幅值，所述电压矢量幅值是基于不同的电机确定的。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述所需加载电压，计算在所述电机转子的电角度下加载所述所需加载电压时的目标相位缺失电流最小值，包括：
根据电压电流关系确定第一方向电压标定值对应的第一方向标定电流，所述电压电流关系为待测电机在被施加不同电压下输出的不同电流时电压与电流间的映射关系；
根据所述第一方向标定电流及预设缺失电流最小值公式计算当前电压矢量角度下的第一相位缺失电流阈值；
其中，所述预设缺失电流最小值公式为：
ILoss＝|IA*cos(90-θth)/4|
其中，ILoss为预设缺失电流最小值，IA为第一方向标定电流，θth为待测电驱动系统标定的角度阈值。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在确定待测电机转子的电角度所需加载电压的电压矢量角度之前，获取电机转子不同电角度对应的电压矢量角度的对应关系，其中，所述关系中包含有不同相位下的电机转子的电角度分属的角度区域与电压矢量角度的计算公式；
其中，第一相位下的电机转子的电角度分属的角度区域与电压矢量角度的计算公式为：
(90-θth)≤θrotor≤90，θUA＝(90-θth)；
90<θrotor≤(90+θth)，θUA＝(90+θth)；
(270-θth)≤θrotor≤270，θUA＝(270-θth)；
270<θrotor≤(270+θth)，θUA＝(270+θth)；
0≤θrotor≤(90-θth)或(90+θth)≤θrotor≤(270-θth)或(270+θth)<θrotor≤360，θUA＝θrotor
其中，θth为根据不同电驱动系统标定的角度阈值，θUA为第一相位下的电压矢量角度，θrotor为电机转子的电角度；
第二相位下的电机转子的电角度分属的角度区域与电压矢量角度的计算公式为：
(30-θth)≤θrotor≤30时，θUB＝(30-θth)；
30<θrotor≤(30+θth)时，θUB＝(30+θth)；
(210-θth)≤θrotor≤210时，θUB＝(210-θth)；
210<θrotor≤(210+θth)时，θUB＝(210+θth)；
0≤θrotor≤(30-θth)或(30+θth)≤θrotor≤(210-θth)或(210+θth)<θrotor≤360时，θUB＝θrotor；
其中，θth为根据不同电驱动系统标定的角度阈值，θUB为第二相位下的电压矢量角度，θrotor为电机转子的电角度；
第三相位下的电机转子的电角度分属的角度区域与电压矢量角度的计算公式为：
(150-θth)≤θrotor≤150时，θUC＝(150-θth)；
150<θrotor≤(150+θth)时，θUC＝(150+θth)；
(330-θth)≤θrotor≤330时，θUC＝(330-θth)；
330<θrotor≤(330+θth)时，θUC＝(330+θth)；
0≤θrotor≤(150-θth)或(150+θth)≤θrotor≤(330-θth)或(330+θth)<θrotor≤360时，θUC＝θrotor；
其中，θth为根据不同电驱动系统标定的角度阈值，θUC为第三相位下的电压矢量角度，θrotor为电机转子的电角度。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在确定待测电机转子的电角度所需加载电压的电压矢量角度之前，建立待测电机的输入电压与输出电流间的电压电流关系，所述电压电流关系包含有电压矢量幅值与对应的电流值。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，在对所述待测电机施加所需加载电压后获取当前在所需加载电压下的目标相位输出电流之后，所述方法还包括：
记录所述目标相位输出电流的在预设时间段内的多次电流值；
将所述多次电流值进行平均值计算，并将计算结果确定为目标相位稳定输出电流；
所述当所述目标相位输出电流小于所述目标相位缺失电流最小值时，确定目标相位缺相；反之，则确定目标相位未缺相，包括：
当所述目标相位稳定输出电流小于所述目标相位缺失电流最小值时，确定目标相位缺相；反之，则确定目标相位未缺相。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述当所述目标相位稳定输出电流小于所述目标相位缺失电流最小值时，确定目标相位缺相；反之，则确定目标相位未缺相之后，所述方法还包括：
停止向所述待测电机施加所述所需加载电压，并以便在对所述目标相位进行检测后对其他相位进行检测。
8.一种电驱动系统的缺相检测装置，其特征在于，所述装置包括：
第一确定单元，用于根据预设电机转子的电角度与电压矢量角度的对应关系，确定待测电机转子的电角度所需加载电压的电压矢量角度；
第二确定单元，用于根据所述电压矢量角度确定所需加载在电机的所需加载电压；
计算单元，用于根据所述所需加载电压，计算在所述电机转子的电角度下加载所述所需加载电压时的目标相位缺失电流最小值；
第一获取单元，用于对所述待测电机施加所需加载电压后获取当前在所需加载电压下的目标相位输出电流；
第三确定单元，用于当所述目标相位输出电流小于所述目标相位缺失电流最小值时，确定目标相位缺相；反之，则确定目标相位未缺相。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第二确定单元包括：
第一确定模块，用于根据所需检测的目标相位确定对应的电压计算公式；
计算模块，用于通过电压计算公式以及所述电压矢量角度计算所述电机在所述电压矢量角度的电压加载下的第一方向电压标定值及第二方向电压标定值，所述第一方向与第二方向相互垂直；
确定模块，用于根据第一方向电压标定值及第二方向电压标定值确定所述所需加载电压；所述目标相位包括第一相位、第二相位以及第三相位，所述电压计算公式包括第一相位对应的第一相位电压计算公式、第二相位对应的第二相位电压计算公式以及第三相位对应的第三相位电压计算公式，
其中，所述第一相位电压计算公式为：
Ual＝Um*cos(θU)，Ube＝Um*sin(θU)
所述第二相位电压计算公式为：
Ual＝Um*cos(θU+120)，Ube＝Um*sin(θU+120)
所述第三相位电压计算公式为：
Ual＝Um*cos(θU-120)，Ube＝Um*sin(θU-120)
所述Ual为第一方向电压标定值，Ube为第二方向电压标定值，θU为电压矢量角度，Um为电压矢量幅值，所述电压矢量幅值是基于不同的电机确定的。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述计算单元，包括：
确定模块，用于根据电压电流关系确定第一方向电压标定值对应的第一方向标定电流，所述电压电流关系为待测电机在被施加不同电压下输出的不同电流时电压与电流间的映射关系；
计算模块，用于根据所述第一方向标定电流及预设缺失电流最小值公式计算当前电压矢量角度下的第一相位缺失电流阈值；
其中，所述预设缺失电流最小值公式为：
ILoss＝|IA*cos(90-θth)/4|
其中，ILoss为预设缺失电流最小值，IA为第一方向标定电流，θth为待测电驱动系统标定的角度阈值。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
第二获取单元，用于在确定待测电机转子的电角度所需加载电压的电压矢量角度之前，获取电机转子不同电角度对应的电压矢量角度的对应关系，其中，所述关系中包含有不同相位下的电机转子的电角度分属的角度区域与电压矢量角度的计算公式；
其中，第一相位下的电机转子的电角度分属的角度区域与电压矢量角度的计算公式为：
(90-θth)≤θrotor≤90，θUA＝(90-θth)；
90<θrotor≤(90+θth)，θUA＝(90+θth)；
(270-θth)≤θrotor≤270，θUA＝(270-θth)；
270<θrotor≤(270+θth)，θUA＝(270+θth)；
0≤θrotor≤(90-θth)或(90+θth)≤θrotor≤(270-θth)或(270+θth)<θrotor≤360，θUA＝θrotor
其中，θth为根据不同电驱动系统标定的角度阈值，θUA为第一相位下的电压矢量角度，θrotor为电机转子的电角度；
第二相位下的电机转子的电角度分属的角度区域与电压矢量角度的计算公式为：
(30-θth)≤θrotor≤30时，θUB＝(30-θth)；
30<θrotor≤(30+θth)时，θUB＝(30+θth)；
(210-θth)≤θrotor≤210时，θUB＝(210-θth)；
210<θrotor≤(210+θth)时，θUB＝(210+θth)；
0≤θrotor≤(30-θth)或(30+θth)≤θrotor≤(210-θth)或(210+θth)<θrotor≤360时，θUB＝θrotor；
其中，θth为根据不同电驱动系统标定的角度阈值，θUB为第二相位下的电压矢量角度，θrotor为电机转子的电角度；
第三相位下的电机转子的电角度分属的角度区域与电压矢量角度的计算公式为：
(150-θth)≤θrotor≤150时，θUC＝(150-θth)；
150<θrotor≤(150+θth)时，θUC＝(150+θth)；
(330-θth)≤θrotor≤330时，θUC＝(330-θth)；
330<θrotor≤(330+θth)时，θUC＝(330+θth)；
0≤θrotor≤(150-θth)或(150+θth)≤θrotor≤(330-θth)或(330+θth)<θrotor≤360时，θUC＝θrotor；
其中，θth为根据不同电驱动系统标定的角度阈值，θUC为第三相位下的电压矢量角度，θrotor为电机转子的电角度。
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
建立单元，用于在确定待测电机转子的电角度所需加载电压的电压矢量角度之前，建立待测电机的输入电压与输出电流间的电压电流关系，所述电压电流关系包含有电压矢量幅值与对应的电流值。
13.根据权利要求8-12中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
记录单元，用于记录所述目标相位输出电流的在预设时间段内的多次电流值；
第四确定单元，用于将所述多次电流值进行平均值计算，并将计算结果确定为目标相位稳定输出电流；
所述第三确定单元，具体用于当所述目标相位稳定输出电流小于所述目标相位缺失电流最小值时，确定目标相位缺相；反之，则确定目标相位未缺相。
14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
控制单元，用于停止向所述待测电机施加所述所需加载电压，并以便在对所述目标相位进行检测后对其他相位进行检测。
15.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行权利要求1-7中任一项所述的电驱动系统的缺相检测方法。
16.一种人机交互系统，其特征在于，所述装置包括存储介质；及一个或者多个处理器，所述存储介质与所述处理器耦合，所述处理器被配置为执行所述存储介质中存储的程序指令；所述程序指令运行时执行权利要求1-7中任一项所述的电驱动系统的缺相检测方法。
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