CN114138028A - 变速驱动器和扭矩传感器 - Google Patents

Abstract

示例包括用于控制电动马达的变速驱动器的方法。变速驱动器连接到用于感测由电动马达提供的扭矩的扭矩传感器。该方法包括由电动马达执行预定扭矩序列。该方法还包括由扭矩传感器测量对应于预定扭矩序列的测量扭矩序列，并将预定扭矩序列和测量扭矩序列进行比较。作为比较的结果，确定一个或多个扭矩传感器传递函数参数。

Description

变速驱动器和扭矩传感器

技术领域

本发明涉及一种用于控制电动马达(例如异步型电动马达)的变速驱动器的方法，并且涉及一种用于实施所述方法的变速驱动器。

背景技术

在电动马达的常规变速驱动器中，特别是异步类型的电动马达，控制法则由处理单元执行并接收输入基准。根据这种输入基准和马达上的值测量，处理单元确定要施加到电动马达的电压基准。根据该电压基准，处理单元确定要施加到连接到马达的每个输出相的控制电压。使用电子电源架构将这些电压施加到马达上。

在一些情况下，马达上的值测量包括扭矩测量，这种扭矩测量由扭矩传感器获得。虽然静态扭矩的扭矩测量可以通过扭矩传感器可靠地获得，但动态扭矩的可靠测量难以获得。在电动马达的一些变速驱动器中，在施加给定扭矩约1s之后，可以获得可靠的扭矩测量。施加给定扭矩允许达到期望的加速度，这种期望的加速度对应于由常规变速驱动器的处理单元接收的输入基准。扭矩值的精确测量因此有助于精确地达到期望的加速度。例如，当控制马达时，扭矩测量缺乏动态性导致限制对扭矩测量的依赖，从而缓慢地校正静态误差。

本发明的目的是提出一种用于控制电动马达的变速驱动器的控制方法，该方法允许在过渡阶段增加扭矩的精度，特别是允许增加控制增益以获得改善的动态扭矩，同时限制对扭矩传感器特性的依赖，以便精确和快速地达到电动马达的期望性能。

发明内容

本发明由所附的独立权利要求限定。在下面的描述中阐述了本文公开的概念的附加特征和优点。

本公开描述了一种用于控制电动马达的变速驱动器的方法，该变速驱动器连接到用于感测由电动马达提供的扭矩的扭矩传感器，该方法包括：

-由电动马达执行预定扭矩序列；

-由扭矩传感器测量对应于预定扭矩序列的测量扭矩序列；

-比较预定扭矩序列和测量扭矩序列；以及

-作为比较的结果，确定一个或多个扭矩传感器传递函数参数。

这种方法允许增加扭矩测量的精度，并考虑测量延迟和采样时间，从而增加变速驱动器的精度，特别是通过允许动态扭矩测量。

可选地，一个或多个扭矩传感器传递函数参数包括延迟参数、增益参数或带宽参数中的一个或多个。每个这样的参数都参与描述扭矩传感器或电动马达的行为，将这样的行为编码到扭矩传感器传递函数参数中。

可选地，预定扭矩序列包括一个或多个扭矩阶跃。扭矩阶跃可以例如提供关于增益参数或延迟参数的信息。重复扭矩阶跃可以提高扭矩传感器传递函数参数的确定精度。

可选地，预定扭矩序列包括啁啾扭矩振荡。这种啁啾扭矩振荡可以例如提供关于带宽参数的信息。

可选地，预定扭矩序列包括一个或多个扭矩阶跃，随后是啁啾扭矩振荡。这种预定扭矩序列配置可以例如允许确定多个参数，包括延迟参数、增益参数和带宽参数。在一些情况下，一个或多个扭矩阶跃处于第一扭矩振幅，啁啾扭矩振荡处于第二扭矩振幅，第二扭矩振幅低于第一扭矩振幅。以这种方式使用不同的振幅有助于根据扭矩传感器或电动马达的行为来确定特定参数，例如使用较高的振幅来确定增益和延迟行为以及相关的参数，而使用较低的振幅来确定频率行为以及相关的带宽参数。这也允许处理马达轨迹。扭矩确实与加速度且进而与速度有直接关系。

可选地，预定扭矩序列包括第一频率下的第一扭矩振荡序列和第二频率下的第二扭矩振荡序列，第一频率不同于第二频率。这种配置允许确定扭矩传感器在不同频率下的行为，从而确定与频率相关的参数。

可选地，该方法还包括由电动马达的用户触发执行、测量、比较和确定。用户的这种触发给用户在需要时调整扭矩传感器传递函数参数的可能性，而不是依赖可能不太精确的预定参数。

可选地，该方法还包括周期性地重复执行、测量、比较和确定。这种周期性允许变速驱动器随着时间的推移保持令人满意的性能。

可选地，该方法应用于变速驱动器的每次启动。这允许系统地调整扭矩传感器传递函数参数。

可选地，该方法还包括记录一个或多个扭矩传感器传递函数参数随时间的演变。保持这样的记录可以识别问题。在一些情况下，该方法还包括基于一个或多个扭矩传感器传递函数参数与预定范围的偏差来提供扭矩传感器状态诊断。识别这样的偏差可能允许识别不希望的行为或情况。

可选地，该方法包括考虑一个或多个扭矩传感器传递函数参数来驱动电动马达。虽然这种参数的确定允许评估扭矩传感器或电动马达的特性，但考虑这种参数来驱动电动马达允许更精确和令人满意地驱动这种马达。

本公开还描述了一种包括指令的计算机可读存储介质，指令在由处理器执行时使处理器执行本文描述的任何方法。这种计算机可读存储介质使得能够对在计算系统上描述的本文任何方法进行编码。

本公开还描述了一种包括处理器和存储器的电动马达的变速驱动器，该处理器配置成根据本文描述的任何方法操作。这种变速驱动器允许实现所述方法的优点。

附图说明

图1示出了一示例方法。

图2示出了另一示例方法。

图3示出了又一示例方法。

图4示出了又一示例方法。

图5示出了又一示例方法。

图6示出了另一示例方法。

图7示出了另一示例方法。

图8示出了一示例变速驱动器。

图9示出了另一示例变速驱动器。

图10A-D示出了另一示例方法。

具体实施方式

本公开适用于控制电动马达的变速驱动器。在本公开中，变速驱动器应被理解为用于电动马达的电子、虚拟或软件实现的控制单元。在一些示例中，变速驱动器包括处理和控制单元，其旨在通过考虑例如输入速度设定点、在马达正常运行期间施加到电动马达的电压以及为了获得这些输出电压而施加到逆变器级的控制指令来实现控制法则。控制法则可以是矢量或标量类型。变速驱动器可以在输入端包括整流器级，这种整流器级用于将由电网提供的交流电压转换成直流电压。变速驱动器还可以包括直流电源总线，其一方面连接到整流器级，另一方面连接到逆变器级。直流电源总线可以包括通过至少一个总线电容器连接在一起的两条电源线，该总线电容器配置为稳定总线的电压。整流器可以是无源类型，比如二极管桥或基于受控晶体管的有源类型。逆变器级可以连接在直流电源总线的输出端并且用于切断总线以可变电压向电动马达提供的电压；逆变器级包括例如多个开关臂，每个包括例如IGBT型的受控功率晶体管，用于向电动马达施加可变电压。逆变器可以通过例如使用PWW(脉宽调制)或DTC(直接扭矩控制)类型的常规技术来控制。由处理单元UC执行的控制法则使得可以确定要施加到用于连接至要控制的马达的输出相的电压。

根据本公开的变速驱动器连接到用于感测由电动马达提供的扭矩的扭矩传感器。在本公开中，扭矩传感器应被理解为测量由电动马达的轴产生的扭矩的装置。在一些示例中，扭矩传感器是与电动马达的轴对齐的旋转扭矩传感器，位于马达和马达的负载之间。扭矩传感器可能依赖不同的技术来测量扭矩。根据本公开的方法的优点在于，无论扭矩传感器使用的技术类型如何，都可以使用这种方法。根据本公开，扭矩传感器实际上由扭矩传感器传递函数表示，该传递函数虚拟地编码扭矩传感器的行为。传递函数应理解为具有输入和输出的函数，输入包括例如对应于扭矩传感器的输出的扭矩标量值，传递函数的输出包括例如对应于将被变速驱动器考虑的扭矩值的扭矩标量值，由此传递函数输出的扭矩值将比对应于扭矩传感器的输出的扭矩标量值更精确。在一些示例中，传递函数根据扭矩输入来对扭矩输出建模。在一些示例中，传递函数表示为拉普拉斯变换。变速驱动器和扭矩传感器相连。扭矩传感器和变速驱动器之间的连接允许变速驱动器接收与通过扭矩传感器的扭矩测量相关的数据。这种数据可以是模拟或数字数据。这种数据可以无线或通过电缆传送。

为了确保稳定和有效的控制，变速驱动器优选考虑多个传感器测量，特别是扭矩传感器测量，扭矩传感器测量由电动马达产生的扭矩。控制操作中的测量扭矩缺乏精度可能会导致性能下降。特别地，扭矩传感器可能高估或低估由马达产生的扭矩，特别是在动态扭矩的情况下，动态扭矩例如是具有在小于0.25秒的时间范围内、或在小于10ms的时间范围内、或在小于5ms的时间范围内、或在小于2ms的时间范围内变化至少20％的值的扭矩。为了避免这些问题，提供了根据本公开的方法。

图1示出了根据本公开的示例方法100。如框101所示，方法100包括由电动马达执行预定扭矩序列。预定扭矩序列应被理解为在特定时间段内由变速驱动器施加到电动马达的特定命令。特定时间段可以小于60秒并且大于0.5秒。特定时间段可以小于40秒并且大于5秒。特定时间段可以小于40秒并且大于20秒。在一些示例中，特定时间段小于5秒并且大于1秒。特定命令可以直接产生预定扭矩序列，例如，如果该命令作为变速驱动器施加到电动马达的扭矩命令而被直接施加。特定命令还可以间接导致预定扭矩序列，例如，如果该命令是使用与扭矩间接相关的特性来施加的，比如张力、强度或其他这样的特性。扭矩序列是预先确定的，因为扭矩序列具有特定轮廓，这种轮廓旨在实现根据本公开的方法，这将在此更详细地描述。

如框102所示，方法100包括由扭矩传感器测量对应于预定扭矩序列的测量扭矩序列。这种测量可以使用扭矩传感器的扭矩感测技术进行。由于多种原因，这种测量扭矩传感器序列可能不同于预定扭矩序列。这种原因包括传输到电动马达的有效命令可能不同于预定扭矩序列的可能性，例如由于变速驱动器的部件的特性。这种原因还可能包括电动马达不按照所传输的有效命令准确地再现扭矩的可能性。这种原因还包括扭矩传感器本身可能不会将测量的精确扭矩作为测量进行传输。所有这些缺乏精度的来源都可能包含在将根据本公开进行处理的测量扭矩序列中。因此，根据本公开的方法将考虑偏离理论预定扭矩序列的这种可能组合。

如框103所示，方法100包括比较预定扭矩序列和测量扭矩序列。这种比较可以使用变速驱动器的控制器来进行。这种比较也可以使用不同于变速驱动器的控制器的处理单元进行，例如远程处理单元。这种比较允许识别预定扭矩序列和测量扭矩序列之间的偏差。这种比较可以包括产生表示预定扭矩序列和测量扭矩序列之间差异的数据。

如框104所示，方法100包括，作为比较的结果，确定一个或多个扭矩传感器传递函数参数。扭矩传感器传递函数参数应被理解为标量参数、矢量参数或矩阵参数，当调整时，这些参数在提供相应扭矩传感器传递函数的特定输入时改变相应扭矩传感器传递函数的输出。就扭矩测量而言，可以调整这些参数，以便扭矩传感器传递函数表示包括变速驱动器、扭矩传感器和电动马达的系统的行为。这种调整可以通过考虑多个候选扭矩传感器传递函数来获得，每个候选扭矩传感器传递函数与相应的候选参数相关，并且通过选择候选扭矩传感器传递函数来获得，当输入是预定扭矩序列时，该候选扭矩传感器传递函数提供更接近测量扭矩序列的输出。还可以基于测量扭矩和预定扭矩之间的比较特性来确定参数。这种确定一个或多个扭矩参数将允许考虑动态扭矩，而不是依赖静态扭矩来驱动电动马达。

在一些示例中，诸如在框104中确定的一个或多个扭矩传感器传递函数参数包括延迟参数、增益参数或带宽参数中的一个或多个。延迟参数应理解为与预定扭矩序列中包括的扭矩值变化和测量扭矩序列中这种变化的感知之间的时间延迟相关的参数。在一些示例中，这种延迟可以小于1秒。在一些示例中，这种延迟可以小于0.5秒。在一些示例中，这种延迟可以小于0.3秒。增益参数应理解为在给定时间将测量的扭矩值调整为实际扭矩值的系数或因子。在一些示例中，如果预定扭矩序列包括静态扭矩部分，则这种静态扭矩部分可以允许通过用增益参数调整扭矩传感器传递函数来确定增益参数，以反映当处于静态状态时测量扭矩应对应于预定扭矩。带宽参数可以反映整个系统在扭矩振荡的特定频率带宽中表现的能力。在一些示例中，虽然包括变速驱动器、扭矩传感器和电动马达的整个系统可以表现为与以相对较低频率变化的扭矩的预定扭矩序列部分一致，但相同的整个系统可以不表现为与以相对较高频率变化的扭矩的预定扭矩序列部分一致。在一些示例中，整个系统具有可以由低通滤波器反映的行为。在一些示例中，带宽参数对应于反映变速驱动器和由变速驱动器驱动的电动马达的行为的低通滤波器的截止频率。

在一些示例中，根据框101由电动马达执行的预定扭矩序列包括一个或多个扭矩阶跃。扭矩阶跃应理解为预定扭矩序列的一部分，其包括从第一特定扭矩值到第二特定扭矩值的陡峭扭矩值变化，第一扭矩值不同于第二扭矩值。陡峭扭矩值变化可以是从零扭矩值到非零扭矩值的值变化。在预定扭矩序列中，扭矩值的变化可以是瞬时的。在预定扭矩序列中，扭矩值的变化可以在有限的时间内发生，例如小于0.1秒。在预定扭矩序列中，扭矩值的变化可以在有限的时间内发生，例如小于0.05秒。在预定扭矩序列中，扭矩值的变化可以在有限的时间内发生，例如小于0.02秒。在预定扭矩序列中，扭矩值的变化可以在有限的时间内发生，例如小于0.01秒。在一些示例中，扭矩值的变化可以大于第二扭矩值的10％。这种扭矩阶跃可能特别适合于确定延迟参数，延迟参数与测量扭矩赶上扭矩变化所花费的时间相关。一旦改变了值，扭矩可以在最小时间段内保持以产生阶跃，并允许整个系统稳定在该保持的扭矩值。在一些示例中，对应于阶跃的这种扭矩值保持至少0.5秒。在一些示例中，对应于阶跃的这种扭矩值保持至少1秒。在一些示例中，扭矩序列包括多个扭矩阶跃。多个扭矩阶跃可以包括在第一扭矩值和第二扭矩值之间交替的扭矩变化，第一和第二扭矩值在静态扭矩时段期间保持，静态扭矩时段例如至少0.5秒。在一些示例中，多个扭矩阶跃包括不同扭矩值之间的两个以上扭矩变化，由此从至少3个不同的扭矩值中选择不同的扭矩值。在一些示例中，多个扭矩阶跃包括第一部分，其中预定扭矩值为零，第一部分持续约1秒，第一部分之后直接是第二部分，其中预定扭矩值具有不同于零的第二值，第二部分保持约1秒，第二部分之后直接是第三部分，其中预定扭矩值具有与第二值相反的第三值，第三部分保持约1秒，第三部分之后直接是第四部分，其中预定扭矩值具有与第二值相对应的第四值，第四部分保持约1秒。使用多个阶跃可以提高诸如延迟参数等参数的确定精度，例如允许对参数值求平均。包括一个或多个阶跃的序列也可能特别适合于确定增益参数，因为事实在于测量扭矩一旦在变化之后达到预定扭矩值就应该对应于预定扭矩值。在一些示例中，扭矩阶跃包括获取并保持扭矩值的扭矩，该扭矩值包括在电动马达在第一旋转方向上的标称扭矩和电动马达在相反旋转方向上的标称扭矩之间。

在一些示例中，根据框101由电动马达执行的预定扭矩序列包括啁啾扭矩振荡。啁啾扭矩振荡应该理解为包括伪正弦信号，伪正弦信号的频率随时间变化。在一些示例中，啁啾扭矩振荡的频率随着时间而增加。在一些示例中，啁啾信号具有大于0.2赫兹且小于20赫兹的频率。在一些例子中，啁啾信号以大约1Hz的频率开始，并逐渐达到大约10Hz的频率。在一些示例中，啁啾信号具有恒定的振幅。在一些示例中，啁啾信号具有随时间变化的振幅。在一些例子中，啁啾信号在较低频率下具有较高的振幅，而在较高频率下具有较低的振幅。在一些例子中，啁啾信号在较低频率下具有较低的振幅，在较高频率下具有较高的振幅，例如为了考虑马达的机械惯性。在一些示例中，啁啾信号的振幅可以包括在电动马达在第一旋转方向上的标称扭矩的75％和电动马达在相反旋转方向上的标称扭矩的75％之间。在一些示例中，啁啾信号的振幅可以包括在电动马达在第一旋转方向上的标称扭矩的50％和电动马达在相反旋转方向上的标称扭矩的50％之间。在一些示例中，啁啾信号的振幅可以包括在电动马达在第一旋转方向上的标称扭矩和电动马达在相反旋转方向上的标称扭矩之间。根据本公开的啁啾振荡可能非常适于确定与截止频率相关的带宽参数。例如由于机械惯性，与较高频率下的扭矩预定序列相比，电动马达的行为确实更接近地遵循较低频率下的扭矩预定序列。啁啾信号由此允许确定扭矩频率或扭矩频率范围，在该扭矩频率或扭矩频率范围，电动马达在遵循预定扭矩序列时表现出困难。

在一些示例中，由电动马达根据框101执行的预定扭矩序列包括一个或多个扭矩阶跃，随后是啁啾扭矩振荡。也可以考虑倒序。这种配置允许例如使用一个或多个扭矩阶跃来确定增益参数和延迟参数，以及使用啁啾信号来确定带宽参数。在一些示例中，这种扭矩阶跃包括在发动机在第一旋转方向上的标称扭矩和发动机在相反旋转方向上的标称扭矩之间交替的扭矩阶跃，从而产生对应于标称扭矩的两倍振幅的扭矩变化，这种显著变化允许以特别显著的精度确定延迟参数。在一些示例中，啁啾信号具有对应于电动马达的标称扭矩的约25％的恒定振幅。与用于阶跃的扭矩值相比，使用相对较低的啁啾信号振幅值允许在电动马达跟随啁啾信号时降低机械惯性的影响。在一些示例中，一个或多个扭矩阶跃包括在扭矩为零时约一秒的第一阶跃、直接在第一阶跃后的在标称扭矩下约一秒的第二阶跃、直接在第二阶跃后的在相反标称扭矩下约一秒的第三阶跃、直接在第三阶跃后的在标称扭矩下约一秒的第四阶跃，在第四阶跃之后直接施加啁啾信号，啁啾信号具有标称扭矩的约25％的振幅，啁啾信号在约1Hz下开始，并连续前进到约10Hz的频率，该连续前进发生在约25秒内，整个预定扭矩序列总共持续约30秒。实际上，在一些示例中，一个或多个扭矩阶跃处于第一扭矩振幅，啁啾扭矩振荡处于第二扭矩振幅，第二扭矩振幅低于第一扭矩振幅。在一些示例中，第二扭矩振幅低于第一扭矩振幅的四分之一。在一些示例中，第二扭矩振幅低于第一扭矩振幅的一半。在一些示例中，第二扭矩振幅低于第一扭矩振幅的四分之三。在一些示例中，啁啾信号具有标称扭矩的约25％的振幅，啁啾信号在约1Hz下开始，并且通过跟随不同的频率水平而前进到约10Hz的频率，频率在给定水平保持稳定，前进发生在约25秒内，整个预定扭矩序列总共持续约30秒，每个水平持续例如约2.5秒，每个水平之后是频率比前一水平高约1Hz的另一水平。实际上，在一些示例中，预定扭矩序列包括第一频率下的第一扭矩振荡序列和第二频率下的第二扭矩振荡序列，第一频率不同于第二频率。

图2示出了根据本公开的示例方法200。方法200包括与图1中描述的框101-104一致的框101-104。方法200还包括框205：由电动马达的用户触发执行、测量、比较和确定。这种触发可以响应于用户动作而发生。示例用户动作是机械按钮的致动。示例用户动作是图形变速驱动器界面上的图形按钮的致动。用户可以响应于观察到电动马达或变速驱动器的问题来进行这种触发。用户的这种触发可能会阻止在对用户不方便的时刻进行根据本描述的方法。

图3示出了根据本公开的示例方法300。方法300包括与图1中描述的框101-104一致的框101-104。方法300还包括周期性地重复执行、测量、比较和确定。这种周期可以例如由用户设定。示例周期可以是一天一次、一个月一次或一年一次。这种周期可以在电动马达使用时间之后设定。这种周期可以按照适于特定马达类型或适于扭矩传感器的特定时间表来设定，例如通过随着电动马达老化而缩短周期。这种周期可以例如由电动马达或变速驱动器制造商或扭矩传感器制造商远程设定。

图4示出了根据本公开的示例方法400。方法400包括与图1中描述的框101-104一致的框101-104。方法400还包括框406：启动电动马达，这种启动之后是在变速驱动器的每次启动时应用执行、测量、比较和确定。根据本公开，这可以允许确保使用更新的参数来驱动电动马达。

图5示出了根据本公开的示例方法500。方法500包括与图1中描述的框101-104一致的框101-104。方法500还包括框507：记录一个或多个扭矩传感器传递函数参数随时间的演变。这种演变记录可以例如存储在根据本公开的变速驱动器的存储器中。这种演变记录也可以或替代地远程存储。这种演变记录可以存储在集中数据存管器上，这种集中数据存管器存储对应于多个变速驱动器的演变记录，从而允许比较这种变速驱动器和相应电动马达的演变。这种集中数据存管器可以由电动马达或变速驱动器的制造商维护，以便监控多个变速驱动器和电动马达，从而允许在检测到特定类型的变速驱动器、电动马达或扭矩传感器的特定演变的情况下实施预防措施。

图6示出了根据本公开的示例方法600。方法600包括与图1中描述的框101-104一致的框101-104。方法600包括与图5中描述的框507一致的框507。方法600还包括框608：基于一个或多个扭矩传感器传递函数参数与预定范围的偏差来提供扭矩传感器状态诊断。这种诊断的提供可以允许防止或解决否则会对电动马达和/或变速驱动器的操作产生负面影响的问题。通过应用根据本公开的方法，电动马达、变速驱动器或扭矩传感器的预期寿命确实可以变得更长。

图7示出了根据本公开的示例方法700。方法700包括与图1中描述的框101-104一致的框101-104。方法700还包括在框709中通过考虑一个或多个扭矩传感器传递函数参数来驱动电动马达。这不仅允许将根据本公开的方法用于诊断目的，而且允许用于提高相应电动马达的操作精度，由此考虑测量扭矩的控制反馈回路可以通过实施包括一个或多个确定的扭矩传感器传递函数参数的扭矩传感器传递函数来更高精度地实现此。

图8示出了包括处理器801、存储器802的示例变速驱动器800，处理器801配置成根据本文描述的任何方法操作。处理器801可以包括用于由操作系统管理的计算的电子电路。

图8还示出了非暂时性机器可读或计算机可读存储介质，例如存储器或存储单元802，由此该非暂时性机器可读存储介质用可由处理器比如处理器801执行的指令803编码，该机器可读存储介质包括指令803，以操作处理器801根据本文描述的任何示例方法来执行。

根据本公开的计算机可读存储可以是存储可执行指令的任何电子、磁、光或其他物理存储设备。计算机可读存储可以是例如随机存取存储器(RAM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、存储驱动器和光盘等。如本文所述，计算机可读存储可以用根据本文所述的方法的可执行指令编码。

存储或存储器可以包括任何电子、磁、光或其他物理存储设备，其存储如本文所述的可执行指令。

图9示出了包括处理器901、存储器902的示例变速驱动器900，处理器901配置成根据本文描述的任何方法操作。处理器901可以包括用于由操作系统管理的计算的电子电路。变速驱动器900还包括网络模块904。网络模块904允许根据本公开将与扭矩传感器传递函数参数相关的数据传输到集中数据存管器910。根据本公开，集中存管器910可以依次连接到多个变速驱动器911-914。这种集中存管器可以在集中存管器的存储器中收集根据本公开的扭矩传感器传递函数参数，集中存管器使用集中存管器的处理单元或处理器来处理这种收集的传递函数参数，以便监控连接到或联网到集中存管器的多个变速驱动器。

图10A示出了根据本公开的特定示例方法1000。在第一步骤，该方法包括启动用于产生扭矩阶跃的定时器，该扭矩阶跃作为预定扭矩序列的一部分以由电动马达执行。将测量扭矩与测量扭矩阈值进行比较，该测量扭矩阈值可以例如对应于预定扭矩序列的扭矩阶跃的振幅的5％，例如图10B所示，其中扭矩序列表示为虚线，测量扭矩表示为实线。检测到测量扭矩超过扭矩阈值对应于检测到电动马达开始响应预定扭矩序列。如图10B所示，在施加扭矩阶跃的时刻和测量扭矩达到阈值的时刻之间的延迟τ_r对应于延迟参数。在该示例中，当测量扭矩达到5％阈值时，确定延迟参数，但可以考虑其他阈值。在一些示例中，当测量扭矩达到作为扭矩序列的一部分的由变速驱动器施加的扭矩值的X％时，确定延迟。在一些示例中，X是介于1和99之间的数字。在一些示例中，X是介于2和50之间的数字。在一些示例中，X是介于3和30之间的数字。在一些示例中，X是介于3.5和20之间的数字。在一些示例中，X是介于4和10之间的数字。在图10B的示例中，τ_r取值为约0.02秒。如图10A所示，延迟参数的确定之后是变速驱动器启动截止频率搜索，换句话说，应用于包括例如图10C或10D所示的扭矩振荡的预定扭矩序列的电动马达部分，在图10C的情况下，这种振荡在5秒后开始，前5秒用于延迟参数的确定。如图10A和10C所示，产生的脉动率(如图10C弧度每秒)或频率逐渐增加。在图10C中，虚线表示测量扭矩，实线表示变速驱动器施加到电动马达上的预定序列。如图10C所示，当频率变高时，测量扭矩振幅滞后。这允许根据本公开确定截止频率参数。在图10A所示的示例中，截止频率参数对应于测量信号的振幅代表相应预定序列信号的振幅的一半或50％的频率。在其他情况下，可以使用不同的百分比或值来确定截止频率。在一些示例中，截止频率参数被确定为测量扭矩振幅代表相应预定序列扭矩振幅的Y％的频率。在一些示例中，Y是介于90和10之间的数字。在一些示例中，Y是介于80和20之间的数字。在一些示例中，Y是介于70和30之间的数字。在一些示例中，Y是介于60和40之间的数字。在图10C的情况下，预定扭矩序列包括逐步增加的扭矩振荡频率，在这种情况下以5弧度/秒的阶跃增加，每个阶跃持续约5s。在其他示例中可以考虑其他阶跃值。图10D具体表示图10C的预定序列的一部分，其包括导致确定截止频率的扭矩振荡。在图10D的情况下，测量扭矩以实线表示，预定序列以虚线表示。实线段代表在给定频率下测量的扭矩振幅值。如图10D所示，随着频率增加，与根据预定序列的振幅相比，测量扭矩振幅逐渐降低。

示例扭矩传感器传递函数包括：

其中，H是拉普拉斯空间中的传递函数，s处于s^-1，由此τ_r被确定为延迟参数，τ₂被确定为带宽参数或截止频率参数。

Claims (15)

1.一种用于控制电动马达的变速驱动器的方法，该变速驱动器连接到用于感测由电动马达提供的扭矩的扭矩传感器，该方法包括：

-由电动马达执行预定扭矩序列；

-由扭矩传感器测量对应于预定扭矩序列的测量扭矩序列；

-比较预定扭矩序列和测量扭矩序列；以及

-作为比较的结果，确定一个或多个扭矩传感器传递函数参数。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述一个或多个扭矩传感器传递函数参数包括延迟参数、增益参数或带宽参数中的一个或多个。

3.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述预定扭矩序列包括一个或多个扭矩阶跃。

4.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述预定扭矩序列包括啁啾扭矩振荡。

5.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述预定扭矩序列包括一个或多个扭矩阶跃，随后是啁啾扭矩振荡。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述一个或多个扭矩阶跃处于第一扭矩振幅，并且所述啁啾扭矩振荡处于第二扭矩振幅，第二扭矩振幅低于第一扭矩振幅。

7.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述预定扭矩序列包括第一频率下的第一扭矩振荡序列和第二频率下的第二扭矩振荡序列，第一频率不同于第二频率。

8.根据上述权利要求中任一项所述的方法，该方法还包括由电动马达的用户触发所述执行、测量、比较和确定。

9.根据上述权利要求中任一项所述的方法，该方法还包括周期性地重复所述执行、测量、比较和确定。

10.根据上述权利要求中任一项所述的方法，该方法应用于所述变速驱动器的每次启动。

11.根据上述权利要求中任一项所述的方法，该方法还包括记录一个或多个扭矩传感器传递函数参数随时间的演变。

12.根据权利要求11所述的方法，该方法还包括基于所述一个或多个扭矩传感器传递函数参数与预定范围的偏差来提供扭矩传感器状态诊断。

13.根据上述权利要求中任一项所述的方法，该方法包括考虑所述一个或多个扭矩传感器传递函数参数来驱动所述电动马达。

14.一种包括指令的计算机可读存储介质，所述指令在由处理器执行时使处理器执行上述权利要求中任一项所述的方法。

15.一种电动马达的变速驱动器，包括处理器和存储器，该处理器配置成根据上述方法权利要求中的任一项来操作。

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