DE102020214606A1

DE102020214606A1 - Motorpositionkalibrierung

Info

Publication number: DE102020214606A1
Application number: DE102020214606.3A
Authority: DE
Inventors: Christopher David Dixon; Connel Brett Williams; Peter Geoffrey Scotson; Prerit Terway
Original assignee: ZF Automotive UK Ltd; ZF Active Safety and Electronics US LLC
Current assignee: ZF Automotive UK Ltd; ZF Active Safety and Electronics US LLC
Priority date: 2019-11-26
Filing date: 2020-11-19
Publication date: 2021-05-27
Also published as: US20210159830A1; GB2589336A; CN112865632A; US11316460B2; GB201917218D0

Abstract

Ein Verfahren zum Bestimmen des Offsets eines elektrischen Winkels eines an einem Mehrphasen-Elektromotor montierten Motorpositionssensors, wobei das Verfahren umfasst: Drehen eines Rotors des Mehrphasen-Elektromotors mit einer Motordrehzahl unter Verwendung eines externen Ansteuersystems, Messen einer Motorphasenspannung jeder Phase des Mehrphasen-Elektromotors, wobei die Motorphasenspannung eine durch die Drehung des Motors erzeugte Gegen-EMK umfasst, Umwandeln der Motorphasenspannung zu einem DQ-Referenzrahmen, um eine DQ-Motorphasenspannung zu bilden, und Berechnen des Offsets des elektrischen Winkels anhand der DQ-Motorphasenspannungen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmten des Offsets eines elektrischen Winkels eines Motorpositionssensors, insbesondere, aber nicht notwendigerweise ausschließlich zur Verwendung in einem Fahrzeugelektromotor, wie etwa einem Motor mit elektrischer Servolenkung (EPAS - Electric Power-Assisted Steering).
Permanentmagnet-Synchronmotoren, auch als Mehrphasen-Elektromotoren bekannt, sind zur Verwendung in einem großen Bereich von Anwendungen wohlbekannt. Sie haben sich als besonders geeignet herausgestellt zur Verwendung in EPAS-Systemen, weil sie über einen großen Bereich von Drehmomenten präzise arbeiten können sowie robust und kosteneffektiv sind. In einem EPAS-System wird der Motor als Reaktion auf ein Drehmomentanforderungssignal zum Anlegen eines Drehmoments an eine Lenkwelle oder einen anderen Teil des Lenkmechanismus angesteuert, der dem Fahrer dabei hilft, das Rad zu drehen.
Um eine optimale Drehmomenterzeugung durch den Motor sicherzustellen, ist es nötig, dass die elektrische Position des Motors relativ zu der Nullkreuzung der Gegen-EMK des Motors genau bekannt ist. Aufgrund von Herstellungstoleranzen kann das Positionssensorsystem nicht leicht mit einem hohen Grad an Genauigkeit an das System angepasst werden und deshalb verbleibt ein Ausrichtungsfehler zwischen der (physikalischen) Nullposition des Positionssensors und der (elektrischen) Nullposition des Motors. Eine genauere Ausrichtung des Positionssensors und des Motors würde teuer und zeitraubend sein und ist deshalb im Allgemeinen zur Verwendung in diesem Kontext ungeeignet. Gegenwärtige Herstellungstechniken und Zeitsteuerungen gestatten eine Ausrichtgenauigkeit von etwa ±15° relativ zu der elektrischen Nullposition des Motors.
In bekannten Systemen muss der verbleibende Ausrichtfehler als Teil des End-of-Line- (EOL-) Kalibrierungsprozesses für jeden Motor beseitigt werden. Ein derartiges Verfahren ist das der Deaktivierung der Stromsteuerung des Motors und des nachfolgenden Anlegens einer Q-Achse-Spannung an den Motor in jeder Drehrichtung, konsekutiv, des Messens der resultierenden Drehzahl des Motors in jeder Richtung. Das Positionsoffset kann dann verstellt werden, damit identische Drehzahlen für eine gegebene Spannungsnachfrage in beiden Drehrichtungen erzeugt werden. Dies ist höchst zeitraubend.
Als eine zeitsparende Maßnahme kann eine Abbildung für jede Motorvariante erzeugt werden, damit ein etwaiger Symmetriemangel in den Drehzahlen als ein bestimmtes Winkeloffset schnell bestimmt werden kann. Auf diese Weise müssen die Drehzahlen nur einmal geprüft werden, wobei dann die Korrektur durch Abbilden der asymmetrischen Drehzahlen auf das in der Karte gespeicherte entsprechende Winkeloffset angewendet wird. Ein Nachteil davon ist, dass das Erzeugen der Abbildung ein zeitraubender Prozess ist und für jede Motorvariante erforderlich ist, so wie falls das magnetische Design jeder einzelnen Variante aktualisiert wird. Die Elektromagnetik kann auch eine Verzerrung an der Abbildung verursachen, so dass keine klare direkte Karte für jedes Positionsoffset existiert.
Deshalb ist ein verbessertes Verfahren zum Bestimmen des Offsets eines elektrischen Winkels wünschenswert.
Gemäß einem ersten Aspekt wird ein Verfahren zum Bestimmen des Offsets eines elektrischen Winkels eines an einem Mehrphasen-Elektromotor montierten Motorpositionssensors bereitgestellt, wobei das Verfahren umfasst:

Drehen eines Rotors des Mehrphasen-Elektromotors mit einer Motordrehzahl unter Verwendung eines externen Ansteuersystems;
Messen einer Motorphasenspannung jeder Phase des Mehrphasen-Elektromotors, wobei die Motorphasenspannung eine durch die Drehung des Motors erzeugte Gegen-EMK umfasst;
Umwandeln der Motorphasenspannung zu einem DQ-Referenzrahmen, um eine DQ-Motorphasenspannung zu bilden;
Berechnen des Offsets eines elektrischen Winkels anhand der DQ-Motorphasenspannungen.

Auf diese Weise kann das Offset des elektrischen Winkels für jeden Elektromotor individuell schneller bestimmt werden, als bisher möglich war. Das Verfahren erfordert keine Kalibrierung von Kompensationstabellen und erfordert reduzierte Zeit und reduzierten Aufwand. Die Gegen-EMK des Motors kann ebenfalls als ein Nebenprodukt des Prozesses gemessen werden, was in anderen Berechnungen verwendet werden kann.
Die Motorphasenspannungen können vor der Umwandlung zu dem DQ-Referenzrahmen zuerst zu einem αβ-Referenzrahmen umgewandelt werden.
Das Verfahren kann weiter den Schritt des Normalisierens der Motorphasenspannungen zu der Motordrehzahl zum Bilden einer normalisierten Motorphasenspannung vor der Umwandlung in die DQ-Motorphasenspannung umfassen.
Dies stellt sicher, dass das Verfahren gegenüber Drehzahländerungen des Motors invariant ist, beispielsweise so, dass der Motor nicht mit einer stetigen Drehzahl gedreht werden muss oder derart, dass er in beiden Richtungen gedreht werden kann ohne irgendeine an Parametern des Verfahrens erforderliche Änderung.
Der Schritt des Berechnens des Offsets eines elektrischen Winkels anhand der DQ-Motorphasenspannungen kann durch Verstellen eines Positionsoffsets durchgeführt werden, bis eine D-Achsenkomponente der DQ-Motorphasenspannung null ist, wobei dann bestimmt werden kann, dass das Positionsoffset gleich dem Offset des elektrischen Winkels ist.
Das Positionsoffset kann in dem Schritt des Umwandelns der normalisierten Motorphase zu dem DQ-Referenzrahmen zum Bilden der DQ-Motorphasenspannung verwendet werden.
Der Schritt des Berechnens des Offsets eines elektrischen Winkels anhand der DQ-Motorphasenspannungen kann durch einen Regelkreiscontroller durchgeführt werden.
Der Regelkreiscontroller kann ein PI-Controller sein.
Der Schritt des Berechnens des Offsets des elektrischen Winkels anhand der DQ-Motorphasenspannungen kann unter Verwendung einer Inverse-Tan-Funktion durchgeführt werden.
Der Schritt des Berechnens des Offsets des elektrischen Winkels anhand der DQ-Motorphasenspannungen kann eine Anwendung einer Zeitverzögerungskorrektur zum Berücksichtigen der Motordrehzahl beim Durchführen der Korrekturen beinhalten.
Dies kann den Winkelfehler minimieren, der aufgrund der Zeitverzögerung bei der Verarbeitung des Signals eingeführt wird, wenn der Motor bei höheren Drehzahlen betrieben wird.
Die Zeitverzögerungskorrektur kann durch Filtern eines die Motordrehzahl anzeigenden Motordrehzahlsignals mit einem Zeitverzögerungsfilterkoeffizienten angewendet werden.
Die Motordrehzahl kann eine konstante Drehzahl sein.
Sicherzustellen, dass die Drehzahl konstant ist, kann die Signalverarbeitung vereinfachen und den Prozess beschleunigen.
Die Motordrehzahl kann über einer kleinsten Drehzahl liegen und/oder kann unter einer größten Drehzahl liegen.
Das Verfahren kann weiterhin den Schritt des Entfernens von DC-Offsets von den Motorphasenspannungen umfassen.
Das Entfernen der DC-Offsets kann einen zusätzlichen Harmonischen Inhalt entfernen, um die Leistung des Verfahrens zu verbessern.
Während des Betriebs des Verfahrens kann ein Ansteuerstufencontroller des Mehrphasen-Elektromotors deaktiviert werden.
Das Offset des elektrischen Winkels kann mit einem Offsetfilterkoeffizienten gefiltert werden.
Die Filterung kann Rauschen innerhalb des Systems minimieren.
Spezifische Ausführungsformen werden nun unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

1 die Ansteuerstufe eines Elektromotors und die drei Motorphasen, mit denen sie verbunden sind;
2 den Betrieb eines Controllers, der das Verfahren des ersten Aspekts durchführt;
3 ein Beispiel einer Messung einer Gegen-EMK in jeder Phase für einen mit einer konstanten Drehzahl gedrehten Motor sowohl für eine ausgerichtete Referenz als auch einen Motor mit einem 15°-Offset;
4 die Messungen von 3 umgewandelt in den αβ-Referenzrahmen und auch danach in den DQ-Referenzrahmen;
5 die DQ-Motorphasenspannungen von 4, dargestellt als ein Spannungszeiger;
6 das anhand der DQ-Motorphasenspannungen von 5 berechnete Winkeloffset;
7 ein Beispiel eines Controllers, der einen Algorithmus betreibt, um einen Offset des elektrischen Winkels zu bestimmen, wobei der Offsetwinkel etwa -46,5 beträgt;
8 eine vereinfachte Ansicht eines Elektromotors in Eingriff mit einer externen Ansteuereinrichtung zum Betrieb des Verfahrens des ersten Aspekts.

Zuerst wird unter Bezugnahme auf 1 eine Ansteuerschaltung 100 für einen Dreiphasen-Synchronelektromotor 10 gezeigt. Der Elektromotor 10 ist in 8 in vereinfachter Version gezeigt. Die Ansteuerschaltung 100 enthält eine Ansteuerstufe mit drei Zweigen 104, die eine positive Schiene 106 mit einer Masseschiene 108 verbinden. Jeder Zweig 104 enthält einen oberen Schalter 110 und einen unteren Schalter 112, in einem Paar angeordnet, die elektrische Schalter sind, steuerbar zum Liefern von Leistung an die drei Phasen 114 des Motors 10, die innerhalb eines Stators 12 des Motos 10 enthalten sind. In der dargestellten Ausführungsform sind die oberen Schalter 110 und die unteren Schalter 112 als MOSFETs vorgesehen, doch können auch andere elektrisch gesteuerte Schalter verwendet werden.
Die Phasen 114 des Motors 10 sind in einer Y- oder Sternkonfiguration geschaltet, wobei ein erstes Ende jeder Phase 114 mit einem Verbindungspunkt zwischen einem oberen und einem unteren Schalter 110, 112 der Ansteuerstufe 102 verbunden ist und das zweite Ende mit einem gemeinsamen Verbindungspunkt der drei Phasen 114 verbunden ist. Die oberen und unteren Schalter 110, 112 werden durch einen Motoransteuercontroller 116 betrieben, der die Schalter 110, 112 steuert, um den an der positiven Schiene 106 gelieferten Gleichstrom in einen an die Motorphasen 114 gelieferten Wechselstrom umzuwandeln, und zwar über Pulsbreitenmodulation (PWM). Ein Rotor 14 des Motors 10 wird deshalb veranlasst, sich zu drehen. Die Weise, wie das PWM-Signal gesteuert wird, wird dem Fachmann wohlbekannt sein und wird in der vorliegenden Anwendung nicht weiter erörtert.
Um den Motor 10 auf effektive und effiziente Weise zu steuern, ist es notwendig, die Position des Rotors 14 des Motors 10 beim Anlegen der PWM-Signale an die Phasen 114 zu kennen. Um dies zu tun, wird ein Positionssensor 16, beispielsweise in Form eines Drehgebers, während der Montage des Systems mechanisch an dem Rotor 14 angebracht, wobei der Ausgang des Positionssensors 16 verwendet wird, um sicherzustellen, dass die korrekten Signale während der Verwendung an die Ansteuerstufe 102 des Motors 10 geliefert werden. Da es schwierig und zeitraubend ist, eine perfekte Genauigkeit der Baugruppe sicherzustellen, bleibt eine Fehlausrichtung oder das Offset des elektrischen Winkels zwischen der Nullposition des Positionssensors 16 und der Nullposition des Rotors 14.
Der Motor 10 kann durch die folgenden Gleichungen in dem DQ-Referenzrahmen definiert werden: $\frac{d}{d t} {\underline{i_{d s}} (t)} = \frac{1}{L_{d}} [\underline{u_{d s}} (t) - R_{s} \underline{i_{d s}} (t) + L_{q} p ω_{m} \underline{i_{q s}} (t)]$
$\frac{d}{d t} {\underline{i_{q s}} (t)} = \frac{1}{L_{q}} [\underline{u_{q s}} (t) - R_{s} \underline{i_{q s}} (t) + L_{d} p ω_{m} \underline{i_{d s}} (t) - \frac{K_{e}}{\sqrt{3}} ω_{m} (t)]$
wobei:

id -: D-Achsenstrom
iq -: Q-Achsenstrom
ud -: D-Achsenspannung
uq -: Q-Achsenspannung
Ld -: D-Achseninduktanz
Lq -: Q-Achseninduktanz
Rs -: Phasenwiderstandswert
p -: Anzahl von Magnetpolpaaren
ωm -: Motordrehzahl
Ke -: Gegen-EMK-Konstante

Unter Umordnung der Gleichung, wenn in dem Motor 10 kein Strom fließt, wird die Spannung nur an den Anschlüssen erzeugt, wenn der Motor 10 gedreht wird, und die erzeugte Gegen-EMK ist nur auf der Q-Achse präsent. Die Tatsache, dass die Gegen-EMK nur auf der Q-Achse erscheint, kann verwendet werden, um das korrekte Offset des elektrischen Winkels zu bestimmten; falls die D-Achsenspannung nicht gleich null ist, dann ist das Offset des elektrischen Winkels inkorrekt.
Es ist deshalb möglich, dass der Controller 116 so konfiguriert wird, dass er das elektrische Offset des Motorpositionssensors 16 nach der Montage bestimmt. Der Betrieb des Controllers 116 ist in 2 dargestellt. Der Controller 116 ist konfiguriert zu arbeiten, während der Motor 10 durch ein externes Ansteuersystem 18, wie etwa einen anderen Elektromotor, angesteuert wird. Die erzwungene Drehung des Motors 10 bewirkt die Erzeugung einer Gegen-EMK durch die Phasen 114 des Elektromotors 10, während sich der Rotor 14 innerhalb des Stators 12 dreht. Es gibt deshalb keine aktive Steuerung des Motors 10 durch die Ansteuerstufe 102, da das Offset des elektrischen Winkels des Positionssensors 116 bestimmt wird. Somit wird bei einer Motordrehzahl von null die von jeder der Phasen 114 erfasste Spannung null sein.
Ein etwaiges DC-Offsetbias kann deshalb vor irgendeiner Drehung des Motors 10 von den Spannungsmessungen beseitigt werden. Während die in den Phasenspannungsmessungen vorliegenden DC-Offsets die mittleren berechneten DQ-Größen nicht beeinflussen, führen sie zu einem zusätzlichen Harmonischen Inhalt, dessen Entfernen die Leistung des durch den Controller 116 ausgeführten Algorithmus verbessert.
Wenn der Motor 10 gedreht wird, empfängt der Controller 116 eine Motorphasenspannung V_U, V_V, V_W von jeder Phase 114 des Motors 10. Dies ist in 3 gezeigt. Der Controller 116 kann dann diese Motorphasenspannungen in den αβ-Referenzrahmen umwandeln, beispielsweise durch Durchführen einer Clarke-Transformation. Die während einer Drehung des Motors 10 erzeugte Gegen-EMK ist proportional zu der Motordrehzahl sowie zu der Motorrichtung. Als solches ist es vorteilhaft, obwohl nicht notwendig, die Motorphasenspannungen vor einer weiteren Verarbeitung zu der Motordrehzahl zu normalisieren. Die Normalisierung zu der Motorrichtung kann das Hinzufügen eines zusätzlichen Kompensationsterms von 180° erfordern. Die Motordrehzahl nicht zu normalisieren, kann das Hinzufügen eines zusätzlichen Kompensationsterms zu dem berechneten Offset erfordern.
Es kann notwendig sein, dass der Motor 10 über einer kleinsten Drehzahl gedreht wird, um das Offset zu bestimmen. Die kleinste Drehzahl kann dadurch begrenzt sein, wie genau die Gegen-EMK gemessen werden kann, da die Gegen-EMK bei abnehmender Drehzahl zu null tendiert. Die kleinste Drehzahl kann bei etwa 50 min^-1 liegen.
Eine größte Arbeitsdrehzahl kann durch die größte Spannung begrenzt sein, die die ECU messen kann, da die Spannung mit der Drehzahl zunimmt - die Gegen-EMK ist proportional zu der Drehzahl. Da die durch die ECU gemessenen Spannungssignale um die Spannungen basieren, von denen erwartet wird, dass sie bei Verwendung gesehen werden, kann die größte Spannung für ein 12-V-System bei etwa 30 V liegen.
Wenngleich die Größe der Motorphasenspannungen möglicherweise für eine Offsetkorrektur nicht erforderlich ist, kann sie verwendet werden, um die Gegen-EMK-Konstante (K_EMF) zu messen, nachdem die Signale zu dem DQ-Referenzrahmen umgewandelt worden sind. Die KEMF definiert die durch den Motor für eine gegebene Drehzahl erzeugte Spannung und wird hiermit als die Spitzenspannung pro Radian pro Sekunde definiert. Unter Verwendung dieser Definition und des Modells des Motors wie oben definiert, beträgt der Skalierungsfaktor $\frac{\sqrt{3}}{2 π}$
(bei der Motordrehzahl in Umdrehungen/s).
Der nächste Schritt in dem Prozess besteht darin, die Signale in den DQ-Referenzrahmen umzuwandeln, wobei als die Position des Motors 10 ein Wert, der die elektrische Motorposition darstellt, plus einem Positionsoffset verwendet wird. Die Phasenspannungen in dem αβ- und DQ-Referenzrahmen sind in 4 gezeigt. Wie in 2 gezeigt, arbeitet die dargestellte Ausführungsform dann durch Steuern des Positionsoffsets, bis die D-Achsenkomponente der Motorphasenspannung null beträgt. Dieser Schritt wird durch den Einsatz eines PI-Controllers erzielt, wie in der Technik wohlbekannt ist. An diesem Punkt kann bestimmt werden, dass das Positionsoffset das gleiche ist wie das Offset des Motorpositionssensors 16 relativ zu dem elektrischen Winkel des Motors 10, das heißt dem Offset des elektrischen Winkels. Dies ist in DQ-Spannungszeigerform in 5 gezeigt, und der Winkelfehler ist dann in 6 gezeigt.
Während das Positionsoffset in die DQ-Transformation des PI-Controllers zurückgespeist wird, kann der PI-Controller gemäß dem abgestimmt werden, wieviel Zeit verfügbar ist, um das Offset des elektrischen Winkels zu berechnen. Dies gestattet das Erzielen eines Ausgleichs zwischen der Geschwindigkeit der Antwort und dem Einschwingen auf einen stationären Wert, wobei die Tatsache berücksichtigt wird, dass es wahrscheinlich in dem System einen Rauschpegel gibt. Falls beispielsweise die Systemantwort zu schnell ist, dann wird ein etwaiger Harmonischer Inhalt in den Phasenspannungen verfolgt und eine Variation bei dem bestimmten Offset des elektrischen Winkels wird deshalb eingeführt.
Ein Beispielalgorithmus, der an dem Controller 116 arbeitet, ist in 7 gezeigt. Die Bahn enthält die drei Motorphasenspannungen und die resultierende Antwort mit dem bestimmten Wert eines elektrischen Offsets. Der Controller 116 ist so abgestimmt worden, dass er eine stationäre Einschwingzeit von 4 Sekunden aufweist. Es ist ersichtlich, dass der Wert des elektrischen Offsets als etwa -46,5° bestimmt worden ist. Die Antwort ist eine Antwort erster Ordnung von 0° bis zu 313,5°, was gleich - 46,5° ist.
Wenn der Drehzahlnormalisierungsschritt nicht verwendet worden ist, kann der Controller 116 zwei verschiedene Parameter nutzen, um das Offset des elektrischen Winkels zu bestimmen, je nach der Drehrichtung des Motors 10. Ein erster Parameter kann mit dem sich in einer ersten Richtung drehenden Motor 10 verwendet werden, und ein zweiter Parameter kann mit dem sich in der entgegengesetzten Richtung drehenden Motor 10 verwendet werden. Der korrekte Parameter wird durch den Controller 116 abhängig von der Drehrichtung automatisch gewählt, um sicherzustellen, dass das korrekte Offset des elektrischen Winkels bestimmt wird. Wenn der Drehzahlnormalisierungsschritt aufgenommen worden ist, sind diese beiden verschiedenen Parameter nicht erforderlich.
Wenn der Motor 10 bei höheren Drehzahlen betrieben wird, kann es vorteilhaft sein, die Zeitverzögerung zwischen dem Empfang der Signale und der Verarbeitung der Signale zu kompensieren, um das Offset des elektrischen Winkels zu erzeugen. In solchen Fällen kann ein Filter an dem Drehzahlsignal verwendet werden, um eine extrapolierte Position zu berechnen, die die Zeitverzögerung kompensiert. Als solches kann das berechnete Offset für eine Drehzahl des Motors 10 invariant gemacht werden.
Der Elektrische-Winkel-Koeffizient kann auch durch einen Offsetfilterkoeffizienten gefiltert werden, um Rauschen zu minimieren.
Anstatt das Offset des elektrischen Winkels durch Verwendung des Controllers 116, der einen Algorithmus betreibt, zu bestimmen, ist es auch möglich, das Offset des elektrischen Winkels durch direktes Verwenden der Inverse-Tangens- (tan^-1) - Funktion an den DQ-Werten zu bestimmen.
Die Ausführungsform des oben beschriebenen Verfahrens wird in dem Flussdiagramm von 9 zusammengefasst. In einem ersten Schritt wird der Motor durch das externe Ansteuersystem S100 gedreht. Die Motorphasenspannungen werden dann durch den Controller empfangen und gemessen S102. Danach werden die Motorphasenspannungen in den αβ-Referenzrahmen umgewandelt S104 und unter Bezugnahme auf die Motordrehzahl normalisiert S106. Die Motorphasenspannungen werden dann in den DQ-Referenzrahmen umgewandelt S108 und der Offset des elektrischen Winkels kann dann berechnet werden S110.

Claims

Verfahren zum Bestimmen des Offsets eines elektrischen Winkels eines an einem Mehrphasen-Elektromotor montierten Motorpositionssensors, wobei das Verfahren umfasst: Drehen eines Rotors des Mehrphasen-Elektromotors mit einer Motordrehzahl unter Verwendung eines externen Ansteuersystems; Messen einer Motorphasenspannung jeder Phase des Mehrphasen-Elektromotors, wobei die Motorphasenspannung eine durch die Drehung des Motors erzeugte Gegen-EMK umfasst; Umwandeln der Motorphasenspannung zu einem DQ-Referenzrahmen, um eine DQ-Motorphasenspannung zu bilden; Berechnen des Offsets eines elektrischen Winkels anhand der DQ-Motorphasenspannungen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Motorphasenspannungen vor der Umwandlung zu dem DQ-Referenzrahmen zuerst zu einem αβ-Referenzrahmen umgewandelt werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, weiter umfassend den Schritt des Normalisierens der Motorphasenspannungen auf die Motordrehzahl, um vor der Umwandlung in die DQ-Motorphasenspannung eine normalisierte Motorphasenspannung zu bilden.
Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei der Schritt des Berechnens des Offsets des elektrischen Winkels anhand der DQ-Motorphasenspannungen durchgeführt wird durch Verstellen eines Positionsoffsets, bis eine D-Achsenkomponente der DQ-Motorphasenspannung null ist, wobei dann bestimmt werden kann, dass das Positionsoffset gleich dem Offset des elektrischen Winkels ist, bevorzugt wird das Positionsoffset in dem Schritt des Umwandelns der normalisierten Motorphasenspannung von dem DQ-Referenzrahmen zum Bilden der DQ-Motorphasenspannung verwendet.
Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei der Schritt des Berechnens des Offsets des elektrischen Winkels anhand der DQ-Motorphasenspannungen durch einen Regelkreiscontroller durchgeführt wird, bevorzugt ist der Regelkreiscontroller ein PI-Controller.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Schritt des Berechnens des Offsets des elektrischen Winkels anhand der DQ-Motorphasenspannungen unter Verwendung einer Inversen-Tan-Funktion durchgeführt wird.
Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei der Schritt des Berechnens des Offsets des elektrischen Winkels anhand der DQ-Motorphasenspannungen eine Anwendung einer Zeitverzögerungskorrektur zum Berücksichtigen der Motordrehzahl beim Durchführen der Berechnung beinhaltet, bevorzugt wird die Zeitverzögerungskorrektur durch Filtern eines die Motordrehzahl anzeigenden Motordrehzahlsignals mit einem Zeitverzögerungsfilterkoeffizienten angewendet.
Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei - die Motordrehzahl eine konstante Drehzahl ist und/oder - die Motordrehzahl über einer kleinsten Motordrehzahl liegt und/oder - die Motordrehzahl unter einer größten Motordrehzahl liegt.
Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, weiter umfassend den Schritt des Beseitigens von DC-Offsets von den Motorphasenspannungen.
Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei während des Betriebs des Verfahrens ein Ansteuerstufencontroller des Mehrphasenelektromotors deaktiviert wird und/oder das Offset des elektrischen Winkels mit einem Offsetfilterkoeffizienten gefiltert wird.