DE102017207965A1

DE102017207965A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Synchronisieren eines Servolenkmotors mit einem Motorpositionssensor

Info

Publication number: DE102017207965A1
Application number: DE102017207965.7A
Authority: DE
Inventors: Jae Hyun Lee
Original assignee: Hyundai Mobis Co Ltd
Current assignee: Hyundai Mobis Co Ltd
Priority date: 2016-07-07
Filing date: 2017-05-11
Publication date: 2018-01-11
Also published as: CN107592041A; CN107592041B; KR101813963B1; US20180013370A1; US10063178B2

Abstract

Ein Verfahren zum Synchronisieren eines Servolenkmotors mit einem Motorpositionssensor kann umfassen: sequentielles Ausrichten, durch eine Steuereinrichtung, eines Rotors des Servolenkmotors durch das sequentielle Anlegen von voreingestellten dreiphasigen Stromimpulsen an dem Servolenkmotor, wobei die dreiphasigen Stromimpulse einem elektrischen Winkelzyklus des Rotors des Servolenkmotors entsprechen, und Erfassen der tatsächlichen Drehposition des ausgerichteten Motors durch den Motorpositionssensor; Bestimmen einer Nullpunkt-Drehposition des Rotors basierend auf der tatsächlichen Drehposition; Bestimmen einer Bezugsdrehposition des Rotors basierend auf der tatsächlichen Drehposition und der Anzahl von Polpaaren in dem Servolenkmotor und Bestimmen einer Versatzdrehposition des Rotors basierend auf der tatsächlichen Drehposition und der Bezugsdrehposition; und Korrigieren der Nullpunkt-Drehposition durch das Addieren der Versatzdrehposition zu der Nullpunkt-Drehposition.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2016-0086366 vom 7. Juli 2016, die hier vollständig unter Bezugnahme eingeschlossen ist.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Synchronisieren eines Servolenkmotors mit einem Motorpositionssensor sowie insbesondre ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Synchronisieren einer Drehposition eines Rotors eines Servolenkmotors mit einem Motorpositionssensor.
Allgemein muss die Position eines dreiphasigen, bürstenlosen Motors eines Servolenksystems genau berechnet werden, um den Motor zu steuern.
Ein Stator des dreiphasigen, bürstenlosen Motors umfasst gewöhnlich Feldpole und einen Rahmen, wobei die Feldpole an dem Rahmen mittels Schrauben oder Bolzen fixiert sind. Weiterhin umfasst ein Rotor des dreiphasigen, bürstenlosen Motors einen Permanentmagneten, in dem N- und S-Pole wiederholt ausgebildet sind.
Für eine Drehung des Rotors des Motors müssen drehende Felder aufeinander folgend gebildet werden. Um derartige aufeinander folgende, sich drehende Felder zu bilden, muss ein an einer dreiphasigen Spule an einer Statorwicklung angelegter Strom zu einem entsprechenden Zeitpunkt kommutiert werden. Für eine derartige Kommutation zu einem entsprechenden Zeitpunkt muss die Position des Rotors genau erkannt werden. Unter einer Kommutation ist eine Operation zum Ändern der Stromrichtung der Motorstatorspule, sodass der Rotor gedreht werden kann, zu verstehen. Für einen glatten Betrieb des Motors muss die Position des Rotors genau mit einem Kommutationspunkt eines Phasenstroms abgeglichen werden. Für eine derartige Operation ist ein Motorpositionssensor zum Erfassen der Position des Rotors erforderlich. Allgemein wird ein Hallsensor für das Erfassen der Position des Rotors verwendet, wobei der Hallsensor eine Potentialdifferenz aufweist, die sich in Entsprechung zu einer Änderung des Magnetflusses ändert.
Um jedoch die Position des Rotors mit einem Motorpositionssensor wie etwa einem Hallsensor zu erfassen, ist eine vorausgehende Operation zum Synchronisieren der anfänglichen Drehposition des Motors mit dem Motorpositionssensor erforderlich. Gemäß einem herkömmlichen Synchronisationsverfahren wird eine Leitungsspannung einer in einer Statorwicklung eines Motors induzierten gegenelektromotorischen Kraft, während der Motor durch eine externe Kraft gedreht wird, gemessen und mit einem Ausgabeimpuls des Hallsensors verglichen, und wird ein Versatz zwischen einem Nullkreuzungspunkt der Leitungsspannung und einem Wechselpunkt des Ausgabeimpulses des Hallsensors berechnet. Dann wird unter Verwendung von Software der Versatz zu null korrigiert oder von einer Ausgabe des Motorpositionssensors subtrahiert, um eine Synchronisation durchzuführen.
Weil jedoch das herkömmliche Synchronisationsverfahren eine separate Antriebseinrichtung für das Antreiben des Motors und eine separate Messeinrichtung für das Messen der Messspannung und der Ausgabespannung des Hallsensors benötigt, sind die Kosten unvermeidlicherweise erhöht. Außerdem beeinträchtigt ein während des Messens auftretender Fehler die Steuerperformanz. Und weil eine ECU und der Motor voneinander getrennt sein müssen, um die Leitungsspannung und den Ausgabeimpuls des Hallsensors zu messen, ist der Herstellungsprozess, der Schritte zum Trennen, Messen und erneuten Montieren umfasst, unvermeidlicherweise ineffizient.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung betreffen ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Synchronisieren eines Servolenkmotors mit einem Motorpositionssensor, bei denen die Herstellungszeit verkürzt werden kann, indem separate Messeinrichtungen, die früher für eine Operation zum Synchronisieren der anfänglichen Drehposition eines Motors mit einem Motorpositionssensor erforderlich waren, entfernt werden und während der Messung auftretende Fehler beseitigt werden, wodurch die Motorsteuerperformanz verbessert wird.
In einer Ausführungsform kann ein Verfahren zum Synchronisieren eines Servolenkmotors mit eine Motorpositionssensor umfassen: sequentielles Ausrichten, durch eine Steuereinrichtung, eines Rotors des Servolenkmotors durch das sequentielle Anlegen von voreingestellten dreiphasigen Stromimpulsen an dem Servolenkmotor, wobei die dreiphasigen Stromimpulse einem elektrischen Winkelzyklus des Rotors des Servolenkmotors entsprechen, und Erfassen der tatsächlichen Drehposition des ausgerichteten Rotors durch den Motorpositionssensor; Bestimmen einer Nullpunkt-Drehposition des Rotors basierend auf der tatsächlichen Drehposition; Bestimmen einer Bezugsdrehposition des Rotors basierend auf der tatsächlichen Drehposition und der Anzahl von Polpaaren in dem Servolenkmotor und Bestimmen einer Versatzdrehposition des Rotors basierend auf der tatsächlichen Drehposition und der Bezugsdrehposition; und Korrigieren der Nullpunkt-Drehposition durch das Addieren der Versatzdrehposition zu der Nullpunkt-Drehposition.
Beim Ausrichten des Rotors des Servolenkmotors kann die Steuereinrichtung wiederholt die tatsächliche Drehposition des Rotors mit einer voreingestellten Anzahl von Wiederholungen erfassen, wenn der Rotor ausgerichtet ist, und den Durchschnitt der erfassten tatsächlichen Drehpositionswerte speichern.
Beim Ausrichten des Rotors des Servolenkmotors kann der eine elektrische Winkelzyklus sechs Stufen umfassen, bei denen der elektrische Winkel des Rotors sequentiell um 60° vergrößert wird.
Das Ausrichten des Rotors des Servolenkmotors kann in Entsprechung zu der Anzahl der Polpaare wiederholt werden.
Beim Bestimmen der Nullpunkt-Drehposition des Rotors kann die Steuereinrichtung die Nullpunkt-Drehposition des Rotors bestimmen, indem sie einen Drehpositionswert in Entsprechung zu einem elektrischen Winkel von 120° von einer ersten tatsächlichen Drehposition aus den ersten bis 6n-ten tatsächlichen Drehpositionen, die in Entsprechung zu der Reihenfolge des Erfassens und Speicherns der tatsächlichen Drehpositionen bestimmt werden, subtrahiert.
Das Bestimmen der Bezugsdrehposition des Rotors kann umfassen: Bestimmen von ersten bis 6n-ten Bezugsdrehpositionen in Entsprechung zu den ersten bis 6n-ten tatsächlichen Drehpositionen basierend auf der ersten tatsächlichen Drehposition und der Anzahl von Polpaaren; Setzen von Differenzen zwischen den ersten bis 6n-ten tatsächlichen Drehpositionen und den ersten bis 6n-ten Bezugsdrehpositionen jeweils zu ersten bis 6n-ten Fehlerwerten; und Setzen des Durchschnitts des maximalen Fehlerwerts und des minimalen Fehlerwerts aus den ersten bis 6n-ten Fehlerwerten zu der Versatzdrehposition.
Das Verfahren kann weiterhin das Bestimmen, durch die Steuereinrichtung, einer Hysteresekompensations-Drehposition basierend auf voreingestellten Hystereseinformationen des Motorpositionssensors und das Durchführen einer Hysteresekompensation durch das Addieren der Hysteresekompensations-Drehposition zu der versatzkorrigierten Nullpunkt-Drehposition umfassen.
Das Verfahren kann weiterhin das Zurücksetzen, durch die Steuereinrichtung, des Motorpositionssensors zu der hysteresekompensierten Nullpunkt-Drehposition umfassen.
In einer anderen Ausführungsform kann eine Vorrichtung zum Synchronisieren eines Servolenkmotors mit einem Motorpositionssensor umfassen: einen Motorpositionssensor, der konfiguriert ist zum Erfassen einer Drehposition eines Servolenkmotors; und eine Steuereinrichtung, die konfiguriert ist zum sequentiellen Ausrichten eines Rotors des Servolenkmotors durch das sequentielle Anlegen von voreingestellten, dreiphasigen Stromimpulsen an dem Servolenkmotor, wobei die dreiphasigen Stromimpulse einem elektrischen Winkelzyklus des Rotors in dem Servolenkmotor entsprechen, und zum Erfassen einer tatsächlichen Drehposition des ausgerichteten Rotors durch den Motorpositionssensor, konfiguriert ist zum Bestimmen einer Nullpunkt-Drehposition des Rotors basierend auf der tatsächlichen Drehposition, konfiguriert ist zum Bestimmen einer Bezugsdrehposition des Rotors basierend auf der tatsächlichen Drehposition und der Anzahl von Polpaaren in dem Servolenkmotor und zum Bestimmen einer Versatzdrehposition des Rotors basierend auf der tatsächlichen Drehposition und der Bezugsdrehposition und konfiguriert ist zum Korrigieren der Nullpunkt-Drehposition durch das Addieren der Versatzdrehposition zu der Nullpunkt-Drehposition.
Beim Ausrichten des Rotors kann die Steuereinrichtung die tatsächliche Drehposition des Rotors mit einer voreingestellten Anzahl von Wiederholungen erfassen und den Durchschnitt der erfassten tatsächlichen Drehpositionswerte speichern.
Der eine elektrische Winkelzyklus kann sechs Stufen umfassen, bei denen der elektrische Winkel des Rotors sequentiell um 60° vergrößert wird; und die Steuereinrichtung kann die tatsächliche Drehposition des ausgerichteten Rotors mit einer Anzahl von Wiederholungen in Entsprechung zu der Anzahl von Polpaaren während eines elektrischen Winkelzyklus erfassen und speichern.
Die Steuereinrichtung kann die Nullpunkt-Drehposition des Rotors bestimmen, indem sie einen Drehpositionswert in Entsprechung zu einem elektrischen Winkel von 120° von einer ersten tatsächlichen Drehposition aus den ersten bis 6n-ten tatsächlichen Drehpositionen, die in Entsprechung zu der Reihenfolge des Erfassens und Speicherns der tatsächlichen Drehpositionen bestimmt werden, subtrahiert.
Die Steuereinrichtung kann erste bis 6n-te Bezugsdrehpositionen in Entsprechung zu den ersten bis 6n-ten tatsächlichen Drehpositionen basierend auf der ersten tatsächlichen Drehposition und der Anzahl von Polpaaren bestimmen, Differenzen zwischen den ersten bis 6n-ten tatsächlichen Drehpositionen und den ersten bis 6n-ten Bezugsdrehpositionen auf erste bis 6n-te Fehlerwerte setzen und den Durchschnitt des maximalen Fehlerwerts und des minimalen Fehlerwerts aus den ersten bis 6n-ten Fehlerwerten zu der Versatzdrehposition setzen.
Die Steuereinrichtung kann eine Hysteresekompensations-Drehposition basierend auf voreingestellten Hystereseinformationen des Motorpositionssensors bestimmen und führt die Hysteresekompensation durch, indem sie die Hysteresekompensations-Drehposition zu der versatzkorrigierten Nullpunkt-Drehposition addiert.
Die Steuereinrichtung kann den Motorpositionssensor zu der hysteresekompensierten Nullpunkt-Drehposition zurücksetzen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Blockkonfigurationsdiagramm, das eine Vorrichtung zum Synchronisieren eines Servolenkmotors mit einem Motorpositionssensor gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
2A ist eine UVW-Tabelle, die in einer Steuereinrichtung der Vorrichtung zum Synchronisieren eines Servolenkmotors mit einem Motorpositionssensor gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gesetzt ist.
2B ist ein Diagramm, das die Wellenformen der UVW-Signale zeigt.
3 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Synchronisieren eines Servolenkmotors mit einem Motorpositionssensor gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
4 ist ein Flussdiagramm, das einen Schritt zum Setzen einer Versatzdrehposition des Rotors in dem Verfahren zum Synchronisieren eines Servolenkmotors mit einem Motorpositionssensor gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
5 ist eine Tabelle, die einen Prozess zum Durchführen einer Synchronisationsoperation durch das Anwenden des Verfahrens zum Synchronisieren eines Servolenkmotors mit einem Motorpositionssensor gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert.
BESCHREIBUNG SPEZIFISCHER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Folgenden werden Ausführungsformen der Erfindung im Detail mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es ist zu beachten, dass die Zeichnungen nicht notwendigerweise maßstabsgetreu sind und die Dicke von Linien oder die Größe von Komponenten der größeren Deutlichkeit halber übertrieben dargestellt sein können. Weiterhin sind die hier verwendeten Bezeichnungen vor dem Hintergrund der Funktionen der Erfindung zu interpretieren und können durch andere dem Benutzer vertraute Bezeichnungen ersetzt werden. Die Bezeichnungen sind also im Zusammenhang der vorliegenden Beschreibung zu interpretieren.
1 ist ein Blockkkonfigurationsdiagramm, das eine Vorrichtung zum Synchronisieren eines Servolenkmotors mit einem Motorpositionssensor gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. 2A ist eine UVW-Tabelle, die in einer Steuereinrichtung der Vorrichtung zum Synchronisieren eines Servolenkmotors mit einem Motorpositionssensor gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gesetzt ist. 2B ist ein Diagramm, das die Wellenformen der UVW-Signale zeigt.
Wie in 1 gezeigt, kann die Vorrichtung zum Synchronisieren eines Servolenkmotors mit einem Motorpositionssensor gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einen Servolenkmotor 10, einen Motorpositionssensor 20 und eine Steuereinrichtung 30 umfassen. Die Steuereinrichtung 30 kann eine UVW-Signalausgabeeinheit 31, einen Motortreiber 33, eine Schalteinheit 35 und eine Rotorpositions-Korrektureinheit 37 enthalten.
Im Folgenden wird zuerst ein UVW-Signal beschrieben. Das UVW-Signal ist ein Ausgabesignal des Motorpositionssensors 20, der eine Drehposition eines Motorrotors in einem Zustand misst, in dem eine Steuereinrichtung einen elektrischen Winkel des Rotors in sechs Sektoren teilt. 2A zeigt die entsprechende Beziehung zwischen dem elektrischen Winkel des Motorrotors und den U, V und W-Ausgaben des Motorpositionssensors 20. Insbesondere kann der elektrische Winkel des Rotors in sechs Sektoren in dem Bereich von 0° bis 360° für ein Polpaar geteilt werden. Das heißt, dass jeder Sektor 60° entspricht. Wenn der elektrische Winkel des Rotors in dem ersten Sektor von 0° bis 60° enthalten ist, können die U, V und W-Ausgaben des Motorpositionssensors 20 jeweils 1, 0 und 1 werden. Und wenn der elektrische Winkel des Rotors in dem zweiten Sektor von 60° bis 120° enthalten ist, können die U, V und W-Ausgaben des Motorpositionssensors 20 jeweils 1, 0 und 0 werden. Gewöhnlich kann die Steuereinrichtung wie etwa eine ECU ein UVW-Signal von dem Motorpositionssensor 20 empfangen, wobei das UVW-Signal Wellenformen wie in 26 gezeigt aufweist, bestimmen, in welchem Sektor der elektrische Winkel des Rotors enthalten ist, und einen dreiphasigen Strom in Entsprechung zu den empfangenen UVW-Signalen an dem Motor anlegen, um eine Kommutationssteuerung durchzuführen. 2A zeigt die entsprechende Beziehung zwischen dem elektrischen Winkel des Rotors und den U, V und W-Ausgaben des Motorpositionssensors 20.
Die Vorrichtung gemäß dieser Ausführungsform kann die anfängliche Drehposition, an welcher der Rotor ausgerichtet ist, gemäß einem UVW-Signal (1, 0, 1) in Entsprechung zu einem elektrischen Winkel von 0° erfassen, eine Nullpunkt-Drehposition basierend auf der erfassten Drehposition berechnen, den Endnullpunkt des Rotors durch Versatz- und Hysteresekorrekturprozesse bestimmen und den Motorpositionssensor 20 zurücksetzen, um dadurch den Servolenkmotor 10 mit dem Motorpositionssensor 20 zu synchronisieren.
Für diese Operation kann die Vorrichtung gemäß dieser Ausführungsform unter Umständen kein UVW-Signal von dem Motorpositionssensor 20 empfangen, sondern das gleiche UVW-Signal als ein tatsächliches UVW-Signalmuster, das von dem Motorpositionssensor 20 ausgegeben wird, voreinstellen und einen dreiphasigen Strom in Entsprechung zu dem voreingestellten UVW-Signal an dem Servolenkmotor 10 anlegen, um die Drehposition des Rotors zu erfassen. Dabei kann die Vorrichtung wiederholt die Drehposition des Rotors erfassen und die Versatz- und Hysteresekennlinien korrigieren, um die Genauigkeit der Operation zum Synchronisieren des Servolenkmotors 10 mit dem Motorpositionssensor 20 zu verbessern. Die Operation zum Erfassen der Drehposition des Rotors kann mit einer Anzahl von Wiederholungen in Entsprechung zu den sechs Stufen eines elektrischen Winkelzyklus und der Anzahl von Polpaaren durchgeführt werden.
Vor dem Hintergrund der oben beschriebenen Konfiguration und mit Bezug auf 1 wird im Folgenden der Betrieb der Vorrichtung zum Synchronisieren eines Servolenkmotors mit einem Motorpositionssensor gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Die UVW-Signalausgabeeinheit 31 kann ein voreingestelltes UVW-Signal zu dem Motortreiber 33 ausgeben, wobei das UVW-Signal einem elektrischen Winkelzyklus des Rotors in dem Servolenkmotor 10 entspricht. Wie in 2A gezeigt, können UVW-Signale in Entsprechung zu elektrischen Winkeln des Rotors sequentiell zu dem Motortreiber 33 ausgegeben werden. Wie in 2A gezeigt, kann die UVW-Signalausgabeeinheit 31 Mappinginformationen zwischen den elektrischen Winkeln des Rotors und den UVW-Signalen als eine Nachschlagetabelle speichern. Die UVW-Signalausgabeeinheit 31 kann also ein UVW-Signal, das zu Beginn auf (1, 0, 1) gesetzt ist, als drei Impulssignale zu dem Motortreiber 33 senden.
Der Motortreiber 33 kann sechs Schaltsteuersignale basierend auf dem empfangenen UVW-Signal erzeugen und die erzeugten Schaltsteuersignale jeweils an sechs Transistoren (nicht gezeigt) der Schalteinheit 35 senden. Die sechs Transistoren können jeweils in Reaktion auf die sechs Schaltsteuersignale ein-/ausgeschaltet werden und dreiphasige Steuerimpulse zu dem Servolenkmotor 10 zuführen. Der Prozess zum Ausgeben der dreiphasigen Stromimpulse durch die Schalteinheit 35 mit den Transistoren basierend auf dem UVW-Signal ist dem Fachmann vertraut. Deshalb wird hier auf eine detaillierte Beschreibung dieses Prozesses verzichtet.
In dieser Ausführungsform sind die UVW-Signalausgabeeinheit 31, der Motortreiber 33 und die Schalteinheit 35 separat in der Steuereinrichtung 30 konfiguriert. In anderen Ausführungsformen können die UVW-Signalausgabeeinheit 31, der Motortreiber 33 und die Schalteinheit 35 aber auch zu einer Komponente in der Steuereinrichtung 30 integriert sein.
Wenn die dreiphasigen Stromimpulse an dem Servolenkmotor 10 oder insbesondere an den dreiphasigen Statorwicklungen des Servolenkmotors 10 angelegt werden, kann ein statisches Magnetfeld erzeugt werden. Der Rotor kann also an einer spezifischen Position in Entsprechung zu dem durch den Stator erzeugten statischen Magnetfeld ausgerichtet werden. Bis der Rotor durch das statische Magnetfeld an einer spezifischen Position ausgerichtet und gestoppt wird, ist eine Zeitdauer von einer Sekunde oder weniger erforderlich, was von der Spezifikation des Servolenkmotors 10 wie etwa der Masse des Rotors abhängt. Dies deutet darauf hin, dass eine vorbestimmte Wartezeit benötigt werden kann, bevor der Motorpositionssensor 20 eine tatsächliche Drehposition des Rotors erfasst.
Wenn der Rotor in Entsprechung zu dem statischen Magnetfeld an der spezifischen Position ausgerichtet und gestoppt ist, kann der Motorpositionssensor 20 die Drehposition des Rotors erfassen. Der Sensor zum Erfassen einer Drehposition des Rotors kann eine Auflösungseinrichtung, ein Codierer oder ein Drehsensor sein. In dieser Ausführungsform kann der Drehsensor als der Motorpositionssensor 20 verwendet werden, wobei der Motorpositionssensor 20 jedoch nicht darauf beschränkt ist.
Die Rotorpositions-Korrektureinheit 37 kann die tatsächliche Drehposition des an der spezifischen Position ausgerichteten Rotors durch den Motorpositionssensor 20 erfassen. Der Motorpositionssensor 20, der durch einen Drehsensor verkörpert sein kann, kann eine Drehposition des Rotors unter Verwendung einer Auflösung von 14 Bits erfassen. Der Motorpositionssensor 20 kann also die Drehposition des Motors unter Verwendung einer Auflösung von 2¹⁴ erfassen. Zum Beispiel ist eine Ausgabe des Motorpositionssensors 20 in Entsprechung zu einem mechanischen Winkel von 360° in dem Rotor: 11111111111111. Wenn die Ausgabe von 11111111111111 zu einer Dezimalzahl gewandelt wird, ist das Ergebnis 16384 (= 2¹⁴). Ein Wert in Entsprechung zu einem mechanischen Winkel von 1° in dem Rotor wird also 45,5 (= 16384/365). Dabei wird ein durch das Wandeln einer 14-Bit-Ausgabe des Motorpositionssensors 20 zu einer Dezimalzahl erhaltener Wert wie zum Beispiel der Wert von 16384 oder 45,5 durch ein niedrigstwertiges Byte (Least Significant Byte bzw. LSB) wiedergegeben. Die Rotorpositions-Korrektureinheit 37 kann die tatsächliche Drehposition des Rotors, die durch den Motorpositionssensor 20 erfasst wird, als einen LSB-Wert speichern. Wenn der Motorpositionssensor 20 durch einen Drehsensor verkörpert wird, kann die Ausgabe des Drehsensors zu der Rotorpositions-Korrektureinheit 37 über einen SPI(Serial Peripheral Interface)-Bus (MISO) gesendet werden.
Die 14-Bit-Ausgabe des Motorpositionssensors 20 ist jedoch nur ein Beispiel zur Verdeutlichung dieser Ausführungsform, wobei die Erfindung nicht darauf beschränkt ist. Die Ausgabe des Motorpositionssensors 20 kann auch eine andere Anzahl von Bits in Abhängigkeit von der Auflösung und der Spezifikation des Motorpositionssensors 20 aufweisen und ist nicht auf eine binäre Ausgabe beschränkt.
Wenn dabei der Rotor nicht an einer spezifischen Position ausgerichtet ist, kann die Rotorpositions-Korrektureinheit 37 wiederholt die tatsächliche Drehposition des Rotors mit einer voreingestellten Anzahl von Wiederholungen bestimmen und den Durchschnitt der erfassten tatsächlichen Drehpositionswerte speichern. Der oben beschriebene Prozess kann ein Rauschen minimieren, das während des Prozesses zum Erfassen einer Drehposition des Rotors erzeugt wird, um die Genauigkeit der Drehpositionserfassung zu vergrößern. Weiterhin kann der Prozess einen durch eine geringfügige Vibration des Rotors verursachten Drehpositions-Messfehler minimieren. Wenn die voreingestellte Anzahl von Wiederholungen erhöht wird, kann die Genauigkeit der Drehpositionserfassung für den Rotor verbessert werden, wobei jedoch die für das Messen der Drehposition erforderliche Zeitdauer verlängert wird. Die voreingestellte Anzahl von Wiederholungen kann zum Beispiel auf 1000 gesetzt werden.
Der oben beschriebene Prozess kann wie folgt zusammengefasst werden. Die UVW-Signalausgabeeinheit 31 kann das auf (1, 0, 1) gesetzte anfängliche UVS-Signal an den Motortreiber 33 ausgeben, und der Motortreiber 33 kann die Schaltsteuersignale an die Schalteinheit 35 ausgeben. Wenn dann die dreiphasigen Stromimpulse an dem Servolenkmotor 10 über die Schalteinheit 35 angelegt werden, kann ein statisches Magnetfeld erzeugt werden und kann der Rotor an einer spezifischen Position in Entsprechung zu dem statischen Magnetfeld ausgerichtet werden. Die Rotorpositions-Korrektureinheit 37 kann wiederholt eine tatsächliche Drehposition des Rotors mit einer voreingestellten Anzahl von Wiederholungen durch den Motorpositionssensor 20 erfassen und einen Durchschnitt der erfassten Drehpositionen speichern. Dieser Prozess entspricht einem ersten Schritt eines elektrischen Winkelzyklus für ein Polpaar und wird 6n mal (= Stufenanzahl (6) des elektrischen Winkelzyklus·Polpaarzahl (n)) wiederholt, wobei das UVW-Signal sequentiell variiert und durch die UVW-Signalausgabeeinheit 31 ausgegeben wird.
Wenn die 6n Zyklen beendet sind, kann die Rotorpositions-Korrektureinheit 37 6n tatsächliche Drehpositionen des Rotors speichern. Die Rotorpositions-Korrektureinheit 37 kann die 6n tatsächlichen Drehpositionen in einer Matrix speichern. Um jedoch die Terme zu unterscheiden, werden die 6n tatsächlichen Drehpositionen als erste bis 6n-te tatsächliche Drehpositionen in Entsprechung zu der Reihenfolge, in der die tatsächlichen Drehpositionen erfasst und gespeichert werden, definiert.
Die Rotorpositions-Korrektureinheit 37 kann die Nullpunkt-Drehposition des Rotors basierend auf der tatsächlichen Drehposition bestimmen. Die erste tatsächliche Drehposition ist eine Drehposition des Rotors in Entsprechung zu einem elektrischen Winkel von 0° in der anfänglichen Polpaarschleife. Im Prinzip kann die erste tatsächliche Drehposition auf die Nullpunkt-Drehposition des Rotors gesetzt werden. Wenn jedoch die Steuereinrichtung 30 den Rotor des Servolenkmotors dreht, indem sie eine Kommutation durch einen dreiphasigen Strom steuert, muss die Steuereinrichtung 30 eine Kommutation bei einem elektrischen Winkel von 120° vor der Drehposition des Rotors durchführen. Die Steuereinrichtung 30 kann also eine Drehposition zu der Nullpunkt-Drehposition, wobei die Drehposition einem elektrischen Winkel von 120° vor der Position des an der spezifischen Position in Entsprechung zu dem angelegten dreiphasigen Stromimpuls ausgerichteten Rotors entspricht, bestimmen und den Motordrehsensor zurücksetzen. Die Rotorpositions-Korrektureinheit 37 kann die Nullpunkt-Drehposition bestimmen, indem sie einen Drehpositionswert LSB in Entsprechung zu einem elektrischen Winkel von 120° von der ersten tatsächlichen Drehposition wie durch die folgende Gleichung 1 ausgedrückt subtrahiert. [Gleichung 1]
In der Gleichung 1 gibt zeroAngle_LSB die Nullpunkt-Drehposition wieder, gibt segAngle_LSB[0] die erste tatsächliche Drehposition wieder und gib n die Anzahl von Polpaaren wieder.
In der Gleichung 1 gibt 2¹⁴/(n·3) eine Drehposition LSB in Entsprechung zu einem elektrischen Winkel von 120° wieder. Das heißt, dass ein mechanischer Winkel in Entsprechung zu dem elektrischen Winkel von 120° gleich 120°/n ist. Wenn ein proportionaler Ausdruck von (360°:2¹⁴ = 120°/n:x) hergestellt wird, um die Drehposition LSB in Entsprechung zu dem mechanischen Winkel von 120°/n zu berechnen, kann die Drehposition LSB in Entsprechung zu dem elektrischen Winkel von 120° auf 2¹⁴/(n·3) gesetzt werden. Deshalb kann die Nullpunkt-Drehposition in Entsprechung zu der Gleichung 1 bestimmt werden.
Die Rotorpositions-Korrektureinheit 37 kann eine Bezugsdrehposition des Rotors basierend auf der tatsächlichen Drehposition und der Polpaarnummer n bestimmen und kann eine Versatzdrehposition für das Korrigieren der Nullpunkt-Drehposition basierend auf der tatsächlichen Drehposition und der Bezugsdrehposition bestimmen.
Insbesondere kann die Rotorpositions-Korrektureinheit 37 erste bis 6n-te Bezugsdrehpositionen jeweils in Entsprechung zu den ersten bis 6n-ten tatsächlichen Drehpositionen basierend auf der ersten Drehposition und der Palpaarzahl n setzen. Die ersten bis 6n-ten Bezugsdrehpositionen können normale Drehpositionen des Rotors angeben, die theoretisch während 6n Zyklen für das Erfassen der tatsächlichen Drehposition des Rotors erfasst werden. Die ersten bis 6n-ten Bezugsdrehpositionen können gemäß der Gleichung 2 bestimmt werden. [Gleichung 2]
In der Gleichung 2 gibt refAngle_LSB[0...6n – 1] die ersten bis 6n-ten Bezugsdrehpositionen wieder, gibt segAngle_LSB[0] die erste tatsächliche Drehposition wieder und gibt n die Anzahl von Polpaaren wieder.
Die Rotorpositions-Korrektureinheit 37 kann Differenzen zwischen den ersten bis 6n-ten tatsächlichen Drehpositionen und den ersten bis 6n-ten Bezugsdrehpositionen jeweils auf erste bis 6n-te Fehlerwerte wie durch die folgende Gleichung 3 ausgedrückt setzen.
[Gleichung 3]

errAngle_LSB[0...6n – 1] = segAngle_LSB[0...6n – 1] – refAngle_LSB[0...6n – 1]

In der Gleichung 3 gibt errAngle_LSB[0...6n – 1] die ersten bis 6n-ten Fehlerwerte wieder, gibt segAngle_LSB die ersten bis 6n-ten tatsächlichen Drehpositionen wieder und gibt refAngle_LSB[0...6n – 1] die ersten bis 6n-ten Bezugsdrehpositionen wieder.
Die Rotorpositions-Korrektureinheit 37 kann den Durchschnitt zwischen dem maximalen Fehlerwert und dem minimalen Fehlerwert aus den ersten bis 6n-ten Fehlerwerten zu einer Versatzdrehposition für das Korrigieren der Nullpunkt-Drehposition setzen. Indem der Durchschnitt zwischen dem maximalen Fehlerwert und dem minimalen Fehlerwert zu der Versatzdrehposition gesetzt wird, können Fehler, die auftreten, während der Rotor um den mechanischen Winkel von 360° gedreht wird, eine symmetrische Verteilung aufweisen, wodurch die Genauigkeit der Operation zum Bestimmen der Drehposition des Rotors verbessert wird. Die Versatzdrehposition kann gemäß der folgenden Gleichung 4 bestimmt werden. [Gleichung 4]
In der Gleichung 4 gibt offsetAngle_LSB die Versatzdrehposition wieder, gibt max(errAngle_LSB[...]) den maximalen Fehlerwert wieder und gibt min(errAngle_LSB[...]) den minimalen Fehlerwert wieder.
Die Rotorpositions-Korrektureinheit 37 kann die Nullpunkt-Drehposition korrigieren, indem sie die Versatzdrehposition zu der Nullpunkt-Drehposition addiert. Die Versatzkorrektur kann einen INL(Integrated Non Linearity)-Fehler, der auftreten kann, während der Motordrehsensor eine Drehposition des Rotors erfasst, d. h. einen Fehler zwischen einer normalen Sensorausgabe und einer tatsächlichen Sensorausgabe, minimieren.
Die Rotorpositions-Korrektureinheit 37 kann die Hysteresekennlinie des Motorpositionssensors 20 reflektieren, um die Nullpunkt-Drehposition präzise zu korrigieren. Die Drehpositions-Korrektureinheit 37 kann eine Hysteresekompensations-Drehposition basierend auf voreingestellten Hystereseinformationen des Motorpositionssensors 20 bestimmen und die Hysteresekennlinie durch das Addieren der Hysteresekompensations-Drehposition zu der versatzkorrigierten Nulldrehposition kompensieren. Die Hysteresekompensations-Drehposition kann gemäß der Gleichung 5 bestimmt werden. ° [Gleichung 5]
In der Gleichung 5 gibt compHyst_LSB eine Hysteresekompensations-Drehposition wieder und gibt HystSetting_LSB voreingestellte Hystereseinformationen wieder.
Die endgültige Nullpunkt-Drehposition des Rotors, die durch das Reflektieren der Versatz- und Hysteresekennlinien erhalten wird, kann gemäß der Gleichung 6 bestimmt werden.
[Gleichung 6]

zeroAngleCorr_LSB = zeroAngle_LSB + offsetAngle_LSB + compHyst_LSB

In der Gleichung 6 gibt zeroAngleCorr_LSB die endgültige Nullpunkt-Drehposition, die durch das Reflektieren der Versatz- und Hysteresekennlinien erhalten wird, wieder, gibt zeroAngle_LSB die Nullpunkt-Drehposition wieder, gibt offsetAngle_LSB die Versatzdrehposition wieder und gibt compHyst_LSB die Hysteresekompensations-Drehposition wieder.
Die Gleichungen 1 bis 6 basieren auf dem Motorpositionssensor 20, der gemäß dieser Ausführungsform eine Auflösung von 14 Bits aufweist, wobei die in den Gleichungen 1 bis 6 verwendeten Parameter variabel in Abhängigkeit von der Auflösung und der Spezifikation des Motorpositionssensors 20 gesetzt werden können.
Die Rotorpositions-Korrektureinheit 37 kann den Motorpositionssensor 20 zu der Nullpunkt-Drehposition, in welche die Versatz- und Hysteresekennlinien reflektiert sind, zurücksetzen. Die Rotorpositions-Korrektureinheit 37 kann also die Nullpunkt-Drehposition des Rotors des MDPS-Motors 10 endgültig zu dem Motorpositionssensor 20 setzen. Dann kann die Synchronisationsoperation beendet werden. Wenn der Motorpositionssensor 20 durch den oben beschriebenen Drehsensor verkörpert wird, kann die Rotorpositions-Korrektureinheit 37 die anfängliche Drehposition des Rotors zu dem Drehsensor über den SPI-Bus (MOSI) eingeben.
3 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Synchronisieren eines Servolenkmotors mit einem Motorpositionssensor gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. 4 ist ein Flussdiagramm, das einen Schritt zum Setzen einer Versatzdrehposition des Rotors in dem Verfahren zum Synchronisieren eines Servolenkmotors mit einem Motorpositionssensor gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Mit Bezug auf 3 und 4 wird zuerst das Verfahren zum Synchronisieren eines Servolenkmotors mit einem Motorpositionssensor gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Zuerst kann die Steuereinrichtung 30 in Schritt S10 sequentiell den Rotor ausrichten, indem sie sequentiell voreingestellte dreiphasige Stromimpulse an dem Servolenkmotor 10 anlegt, wobei die dreiphasigen Stromimpulse einem elektrischen Winkelzyklus des Rotors des Servolenkmotors entsprechen, und die tatsächlichen Drehpositionen des ausgerichteten Rotors mittels des Motorpositionssensors 20 erfasst.
Wenn dabei der Rotor ausgerichtet ist, kann die Steuereinrichtung 30 jeweils eine tatsächliche Drehposition des Rotors mit einer voreingestellten Anzahl von Wiederholungen erfassen und den Durchschnitt der erfassten tatsächlichen Drehpositionswerte speichern.
Ein elektrischer Winkelzyklus kann sechs Stufen umfassen, bei denen der elektrische Winkel des Rotors sequentiell um 60° vergrößert wird.
Der Schritt S10 kann wiederholt mit der Anzahl n von Polpaaren in dem Servolenkmotor 10 durchgeführt werden. Der Prozess zum Erfassen der tatsächlichen Drehposition des durch die dreiphasigen Stromimpulse ausgerichteten Rotors kann also in Schritt S20 6n mal wiederholt werden.
Wenn die Prozesse zum Erfassen der 6n tatsächlichen Drehpositionen beendet sind, kann die Steuereinrichtung 30 in Schritt S30 die Nullpunkt-Drehposition des Rotors bestimmen, indem sie einen Drehpositionswert in Entsprechung zu einem elektrischen Winkel von 120° von einer ersten tatsächlichen Drehposition aus den ersten bis 6n-ten tatsächlichen Drehpositionen, die in Entsprechung zu der Reihenfolge des Erfassens der tatsächlichen Drehpositionen bestimmt werden, subtrahiert. Wie oben beschrieben kann die Nullpunkt-Drehposition gemäß der Gleichung 1 bestimmt werden.
Dann kann die Steuereinrichtung 30 in Schritt S40 eine Bezugsdrehposition des Rotors basierend auf der tatsächlichen Drehposition und der Anzahl n von Polpaaren in dem Servolenkmotor 10 bestimmen und eine Versatzdrehposition des Rotors basierend auf der tatsächlichen Drehposition und der Bezugsdrehposition bestimmen.
Insbesondere kann die Steuereinrichtung 30 in Schritt S41 erste bis 6n-te Bezugsdrehpositionen in Entsprechung zu den ersten bis 6n-ten tatsächlichen Drehpositionen basierend auf der ersten Drehposition und der Polpaarnummer n bestimmen. Wie oben beschrieben können die Bezugsdrehpositionen gemäß der Gleichung 2 bestimmt werden.
Die Steuereinrichtung 30 kann in Schritt S43 Differenzen zwischen den ersten bis 6n-ten tatsächlichen Drehpositionen und den ersten bis 6n-ten Bezugsdrehpositionen zu ersten bis Enten Fehlerwerten setzen. Wie weiter oben beschrieben können die Fehlerwerte gemäß der Gleichung 3 bestimmt werden.
Die Steuereinrichtung 30 kann in Schritt S45 einen Durchschnitt des maximalen Fehlerwerts und des minimalen Fehlerwerts aus den ersten bis 6n-ten Fehlerwerten zu der Versatzdrehposition setzen. Wie weiter oben beschrieben, kann die Versatzdrehposition gemäß der Gleichung 4 bestimmt werden.
Die Steuereinrichtung 30 kann in Schritt S50 die Nullpunkt-Drehposition korrigieren, indem sie die Versatzdrehposition zu der Nullpunkt-Drehposition addiert.
Die Steuereinrichtung 30 kann in Schritt S60 eine Hysteresekompensations-Drehposition basierend auf voreingestellten Hystereseinformationen des Motorpositionssensors 20 bestimmen und die Hysteresekennlinie korrigieren, indem sie die Hysteresekompensations-Drehposition zu der versatzkorrigierten Nullpunkt-Drehposition addiert.
Dann kann die Steuereinrichtung 30 in Schritt 870 den Motorpositionssensor 20 zu der hysteresekorrigierten Nullpunkt-Drehposition zurücksetzen.
5 ist eine Tabelle, die einen Prozess zum Durchführen einer Synchronisationsoperation durch das Anwenden des Verfahrens zum Synchronisieren eines Servolenkmotors mit einem Motorpositionssensor gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert.
Mit Bezug auf 5 wird im Folgenden der Prozess zum Durchführen einer Synchronisationsoperation durch das Anwenden des Verfahrens zum Synchronisieren eines Servolenkmotors mit einem Motorpositionssensor gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Detail beschrieben.
Dabei werden beispielhaft ein Servolenkmotor 10, dessen Rotor einen Acht-Pole-Permanentmagneten mit vier Polpaaren aufweist, und ein Motorpositionssensor 20 mit einer Auflösung von 14 Bits beschrieben. Weil die Anzahl der Polpaare gleich vier ist, kann ein Prozess zum Erfassen und Speichern der tatsächlichen Drehposition des ausgerichteten Rotors vier mal während eines elektrischen Winkelzyklus wiederholt werden. Es können also insgesamt 24 tatsächliche Drehpositionen erfasst und in der Steuereinrichtung 30 gespeichert werden. 5 zeigt, dass die Drehpositionen basierend auf elektrischen Winkeln und mechanischen Winkeln als LSB-Werte ausgedrückt werden. In 5 gibt segAngle_LSB erste bis 24te tatsächliche Drehpositionen wieder, gibt refAngle_LSB erste bis 24te Bezugsdrehpositionen wieder und gibt errAngle_LSB erste bis 24te Fehlerwerte wieder.
Die Nullpunkt-Drehposition kann bestimmt werden, indem eine Drehposition LSB in Entsprechung zu einem elektrischen Winkel von 120° von der ersten tatsächlichen Drehposition subtrahiert wird. Wenn die erste tatsächliche Drehposition von 3761,1 in die Gleichung 1 eingesetzt wird, kann die Nullpunkt-Drehposition auf 2395,8 gesetzt werden.
Die ersten bis 24ten Bezugsdrehpositionen können gemäß der Gleichung 2 basierend auf der ersten tatsächlichen Drehposition und der Anzahl von Polpaaren bestimmt werden, und die ersten bis 24ten Fehlerwerte können gemäß der Gleichung 3 bestimmt werden. Die Werte sind in der Tabelle von 5 gezeigt.
Deshalb kann die Versatzdrehposition gemäß der Gleichung 4 bestimmt werden. Weil der maximale Fehlerwert 23,8 ist und der minimale Fehlerwert –1,4 ist, kann die Versatzdrehposition auf 11,2 gesetzt werden,
Die Hysteresekompensations-Drehposition kann gemäß der Gleichung 5 bestimmt werden. Wenn angenommen wird, dass die Hystereseinformationen des Motordrehsensors auf 16 gesetzt sind, kann die Hysteresekompensations-Drehposition gemäß der Gleichung 5 auf 8 gesetzt werden.
Wenn also die Versatz- und Hysteresekennlinien in die Nullpunkt-Drehposition reflektiert werden, d. h. wenn die Nullpunkt-Drehposition, die Versatzdrehposition und die Hysteresekompensations-Drehposition addiert werden, kann 2415 als die endgültige Nullpunkt-Drehposition des Rotors berechnet werden. Die Steuereinrichtung 30 kann den Motorpositionssensor 20 zurücksetzen, indem sie die endgültige Nullpunkt-Drehposition von 2415 zu dem Motorpositionssensor 20 setzt. Insbesondere kann die als ein LSB-Wert von 2415 berechnete endgültige Nullpunkt-Drehposition als 14 Bits über den SPI-Bus (MOSI) zu dem Motorpositionssensor gesetzt werden.
Obwohl gemäß dieser Ausführungsform eine Vielzahl von Messeinrichtungen zum Synchronisieren der anfänglichen Drehposition des Servolenkmotors mit dem Motorpositionssensor entfernt sind, kann die Logik zum Zurücksetzen des Motorpositionssensors durch das Bestimmen der Nullpunkt-Drehposition des Rotors in dem Servolenkmotor angewendet werden. Dadurch können die Herstellungszeit und -kosten reduziert werden und können während der Synchronisation gemessene Fehler beseitigt werden, wodurch die Motorsteuerperformanz verbessert werden kann.
Es wurden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beispielhaft beschrieben, wobei dem Fachmann jedoch deutlich sein sollte, dass verschiedene Modifikationen, Hinzufügungen und Ersetzungen an den hier beschriebenen Ausführungsformen möglich sind, ohne dass deshalb der durch die folgenden Ansprüche definierte Erfindungsumfang verlassen wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

KR 10-2016-0086366 [0001]

Claims

Verfahren zum Synchronisieren eines Servolenkmotors mit einem Motorpositionssensor, umfassend: sequentielles Ausrichten, durch eine Steuereinrichtung, eines Rotors des Servolenkmotors durch das sequentielle Anlegen von voreingestellten dreiphasigen Stromimpulsen an dem Servolenkmotor, wobei die dreiphasigen Stromimpulse einem elektrischen Winkelzyklus des Rotors des Servolenkmotors entsprechen, und Erfassen der tatsächlichen Drehposition des ausgerichteten Rotors durch den Motorpositionssensor, Bestimmen einer Nullpunkt-Drehposition des Rotors basierend auf der tatsächlichen Drehposition, Bestimmen einer Bezugsdrehposition des Rotors basierend auf der tatsächlichen Drehposition und der Anzahl von Polpaaren des Servolenkmotors und Bestimmen einer Versatzdrehposition des Rotors basierend auf der tatsächlichen Drehposition und der Bezugsdrehposition, und Korrigieren der Nullpunkt-Drehposition durch das Addieren der Versatzdrehposition zu der Nullpunkt-Drehposition.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei beim Ausrichten des Rotors des Servolenkmotors: die Steuereinrichtung wiederholt die tatsächliche Drehposition des Rotors mit einer voreingestellten Anzahl von Wiederholungen erfasst, wenn der Rotor ausgerichtet ist, und den Durchschnitt der erfassten tatsächlichen Drehpositionswerte speichert.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei beim Ausrichten des Rotors des Servolenkmotors: der eine elektrische Winkelzyklus sechs Stufen umfasst, bei denen der elektrische Winkel des Rotors sequentiell um 60° vergrößert wird.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei das Ausrichten des Rotors des Servolenkmotors in Entsprechung zu der Anzahl der Polpaare wiederholt wird.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei beim Bestimmen der Nullpunkt-Drehposition des Rotors: die Steuereinrichtung die Nullpunkt-Drehposition des Rotors bestimmt, indem sie einen Drehpositionswert in Entsprechung zu einem elektrischen Winkel von 120° von einer ersten tatsächlichen Drehposition aus den ersten bis 6n-ten tatsächlichen Drehpositionen, die in Entsprechung zu der Reihenfolge des Erfassens und Speicherns der tatsächlichen Drehpositionen bestimmt werden, subtrahiert.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei das Bestimmen der Bezugsdrehposition des Rotors umfasst: Bestimmen von ersten bis 6n-ten Bezugsdrehpositionen in Entsprechung zu den ersten bis 6n-ten tatsächlichen Drehpositionen basierend auf der ersten tatsächlichen Drehposition und der Anzahl von Polpaaren, Setzen von Differenzen zwischen den ersten bis 6n-ten tatsächlichen Drehpositionen und den ersten bis 6n-ten Bezugsdrehpositionen jeweils zu ersten bis 6n-ten Fehlerwerten, und Setzen des Durchschnitts des maximalen Fehlerwerts und des minimalen Fehlerwerts aus den ersten bis 6n-ten Fehlerwerten zu der Versatzdrehposition.
Verfahren nach Anspruch 1, das weiterhin das Bestimmen, durch die Steuereinrichtung, einer Hysteresekompensations-Drehposition basierend auf voreingestellten Hystereseinformationen des Motorpositionssensors und das Durchführen einer Hysteresekompensation durch das Addieren der Hysteresekompensations-Drehposition zu der versatzkorrigierten Nullpunkt-Drehposition umfasst.
Verfahren nach Anspruch 7, das weiterhin das Zurücksetzen, durch die Steuereinrichtung, des Motorpositionssensors zu der hysteresekompensierten Nullpunkt-Drehposition umfasst.
Vorrichtung zum Synchronisieren eines Servolenkmotors mit einem Motorpositionssensor, umfassend: einen Motorpositionssensor, der konfiguriert ist zum Erfassen einer Drehposition eines Servolenkmotors, und eine Steuereinrichtung, die konfiguriert ist zum sequentiellen Ausrichten eines Rotors des Servolenkmotors durch das sequentielle Anlegen von voreingestellten, dreiphasigen Stromimpulsen an dem Servolenkmotor, wobei die dreiphasigen Stromimpulse einem elektrischen Winkelzyklus des Rotors in dem Servolenkmotor entsprechen, und zum Erfassen einer tatsächlichen Drehposition des ausgerichteten Rotors durch den Motorpositionssensor, konfiguriert ist zum Bestimmen einer Nullpunkt-Drehposition des Rotors basierend auf der tatsächlichen Drehposition, konfiguriert ist zum Bestimmen einer Bezugsdrehposition des Rotors basierend auf der tatsächlichen Drehposition und der Anzahl von Polpaaren des Servolenkmotors und zum Bestimmen einer Versatzdrehposition des Rotors basierend auf der tatsächlichen Drehposition und der Bezugsdrehposition und konfiguriert ist zum Korrigieren der Nullpunkt-Drehposition durch das Addieren der Versatzdrehposition zu der Nullpunkt-Drehposition.
Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei, wenn der Rotor ausgerichtet ist, die Steuereinrichtung die tatsächliche Drehposition des Rotors mit einer voreingestellten Anzahl von Wiederholungen erfasst und den Durchschnitt der erfassten tatsächlichen Drehpositionswerte speichert.
Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei der eine elektrische Winkelzyklus sechs Stufen umfasst, bei denen der elektrische Winkel des Rotors sequentiell um 60° vergrößert wird, und die Steuereinrichtung die tatsächliche Drehposition des ausgerichteten Motors mit einer Anzahl von Wiederholungen in Entsprechung zu der Anzahl von Polpaaren während eines elektrischen Winkelzyklus erfasst und speichert.
Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei die Steuereinrichtung die Nullpunkt-Drehposition des Rotors bestimmt, indem sie einen Drehpositionswert in Entsprechung zu einem elektrischen Winkel von 120° von einer ersten tatsächlichen Drehposition aus den ersten bis 6n-ten tatsächlichen Drehpositionen, die in Entsprechung zu der Reihenfolge des Erfassens und Speicherns der tatsächlichen Drehpositionen bestimmt werden, subtrahiert.
Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei die Steuereinrichtung erste bis 6n-te Bezugsdrehpositionen in Entsprechung zu den ersten bis 6n-ten tatsächlichen Drehpositionen basierend auf der ersten tatsächlichen Drehposition und der Anzahl von Polpaaren bestimmt, Differenzen zwischen den ersten bis 6n-ten tatsächlichen Drehpositionen und den ersten bis 6n-ten Bezugsdrehpositionen auf erste bis 6n-te Fehlerwerte setzt und den Durchschnitt des maximalen Fehlerwerts und des minimalen Fehlerwerts aus den ersten bis 6n-ten Fehlerwerten zu der Versatzdrehposition setzt.
Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Steuereinrichtung eine Hysteresekompensations-Drehposition basierend auf voreingestellten Hystereseinformationen des Motorpositionssensors bestimmt und die Hysteresekompensation durchführt, indem sie die Hysteresekompensations-Drehposition zu der versatzkorrigierten Nullpunkt-Drehposition addiert.
Vorrichtung nach Anspruch 14, wobei die Steuereinrichtung den Motorpositionssensor zu der hysteresekompensierten Nullpunkt-Drehposition zurücksetzt.