用于电机系统中的解析器对准的方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及用于电机系统中的解析器对准的方法和系统。本发明专利技术提供了用于在电机系统中对准解析器的方法和系统。所述方法包括：命令ｄ轴线电流命令和速度命令；响应于ｄ轴线电流命令和速度命令在不带负载的情况下操作所述电机；确定响应于所述速度命令的转子速度；和当所述转子速度已基本稳定时，基于所述速度命令和转子速度确定解析器的偏移量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术 一般地涉及判定电机系统中的转子位置，并且尤其涉及用于 对准解析器的方法和装置。
技术介绍
在某些类型的电机中，控制电机是部分基于其转子位置的。例如，永磁(PM)同步电机将转子位置信息用于准确的转矩控制。转子位置 典型地借助解析器或类似的转动检测装置测量。解析器的转子联接至 PM同步电机的电机转子。为了矢量控制，解析器通常对准至电机转子 磁体的北极(例如，与控制器d轴线对准)。解析器可对准的准确度典 型地影响电机控制的准确度和性能。在某些电机中，解析器在组装过程期间被对准。典型地希望从对准 过程实现高精度，这通常通过单独测试每个电机和手动地调节解析器而 实现。对于大批量制造而言，对准过程成本高、费时间并且复杂。 一种 无传感器电机控制技术将高频电压信号(例如在大约500 Hz到大约 2kHz的范围内)注射到电机的定子中，并测量响应于高频信号而产生的 电流。测得的电流用于估计解析器对准度。当高频信号具有较大幅度时， 产生噪声。另外， 一般与高频信号相关的频率范围在人类敏感范围内。 而且，高频信号方法不适合于具有固有低凸极性(saliency)的电机，例 如表面安装PM电机。因此，希望提供一种用于电机系统中的解析器对准的方法和系统， 该方法和系统使电机系统的组装和制造成本最低。另外，希望提供一种 使噪声产生最小的用于解析器对准的方法和系统。此外，本专利技术的其它 希望的特征和特,吾、将从结合附图的以下说明和所附权利要求书以及上 述
和
技术介绍
而变得明显。
技术实现思路
本专利技术提供了用于在电机系统中的解析器对准的方法和系统。在一 个实施例中，提供一种用于对准解析器的方法。所述解析器可操作以确定电机中相对于d轴线的转子位置。所述方法包括命令d轴线电流命 令和速度命令；响应于d轴线电流命令和速度命令在不带负载的情况下 操作所述电机；确定响应于所述速度命令的转子速度；和当所述转子速 度已基本稳定时，基于所述速度命令和转子速度确定解析器的偏移量。在另一个实施例中，用于对准解析器的方法包括将所述负载与所 述电片几分离；命令一电流命令和一速度命令；响应于所述电流命令和所 述角速度命令在非零速度下操作所述电机；确定所述解析器的偏移量； 将所述负载联接至所述电机；以及基于所述偏移量确定转子位置。所述 电机响应于所述电流命令而产生基本为零的转矩。在另一个实施例中，提供一种用于对准解析器的系统。所述解析器 可操作以确定电机中相对于d轴线的转子位置。所述系统包括电流调 节器，其具有用于接收电流命令的输入，并且具有联接至所述电机的输 出；和速度调节器，其具有用于接收速度命令和转子位置的输入，并且 具有联接至所述电流调节器的输出。所述电流调节器构造成基于所述电 流命令产生一电流，所述电机响应于所述电流产生基本为零的转矩。所 述速度调节器构造成响应于所述速度命令而保持所述电机的基本恒定 的速度，并且当保持所述基本恒定的速度时，产生一偏移量，该偏移量 使所述转子位置与所述d轴线对准。附图说明以下将接合附图说明本专利技术，其中相同的附图标记指示相同的部 件，并且图l是定子电流命令的矢量图2是根据 一 示例性实施例的对准系统的方块图3是与用于改变定子电流指令的偏移量误差相关的电转矩图；以及图4是根据一示例性实施例用于解析器对准的方法的流程图。 具体实施例方式以下详细说明本质上仅是示例性的，并且不意在限制本专利技术或其应 用与使用。而且，不意在受到上述
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技术介绍
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技术实现思路
或以 下详细说明中所表述或包含的任何理论的限制。在一示例性实施例中，提供一种用于对准安装至电机的电机转子的 解析器或其它转子位置检测装置的方法和系统。这种电机用于包括车辆 应用的各种应用，并且可通过电压源逆变器控制。如果电机无负载(例 如，在车辆应用中，电机不联接至轴)并且在基本恒定的转速下操作， 则拖拽转矩(例如来自润滑剂和类似物)被施加至电机轴。通常，拖拽 转矩对于高效驱动系统而言是较低的。为了保持该恒定速度，电机产生 电转矩以平纟軒拖拽转矩，这可以借助速度管理(例如速度管理回^各)实 现。通过施加d轴线电流命令，可在平衡电转矩与拖拽转矩的过程期间 调节解析器对准度。例如，解析器偏移角度与电偏移量误差相关联，该 电偏移量误差对于特定的d轴线电流命令产生该电转矩。在混合动力车 辆中，电机速度可与轴速度分离。对准程序可在组装电机并且结果(例 如解析器偏移角度)存储在存储器(例如诸如电可编程只读存储器 (EEPROM)的非易失性存储器)中之后进行，或者在正常驾驶循环的 适当时刻(例如在钥匙关闭期间)进行。电机偏移量随后用作用于与(例 如通过解析器判定的)粗略转子位置测量值结合的校正项。参照图1,示出定子电流命令(Is*),其有助于理解解析器角度误 差的效果。在正确的d轴线上施加定子电流产生零电转矩。如果存在解 析器对准误差，则所施加的定子电流实际上没有施加在正确的轴线上。 定子电流命令(Is*)被命令成在估计的负d轴线上流动。在估计的d轴 线上的正偏移量误差(eDffs。t)的情况下，真实的定子电流被分配到d 轴线和q轴线上。例如，定子电流命令(l/)具有d轴线定子电流(Id/) 和q轴线定子电流(Iqse)。负的q轴线定子电流(Iqse)导致负的转矩 结果(例如，如果电机以正的速度转动，则是电机的发电机冲莫式)。相 反，在估计的d轴线上的负的偏移量误差(未示出)导致正的q轴线电 流和正的转矩结果。图2是根据一示例性实施例的对准系统100的方块图。对准系统100 包括电流调节器102、具有联接至电流调节器102的输入的输出的速度 调节器104、联接至电流调节器102的输出的电机106 (例如永磁(PM) 同步电机)和联接至电机106的解析器108或其它转子位置检测装置。 电流调节器102和/或速度调节器104的一个或多个部件可以是软件或固 件、硬件组合逻辑电路和/或其它适当的部件或它们的组合，所述硬件例如是执行一个或多个软件或固件程序的专用集成电路(ASIC)、电子电 路、处理器(共享的、专用的或成组的)和存储器。电机106是同步电机或类似物，并且优选地是永磁(PM)同步电 机。在该实施例中，电机106与轴109分离，以便使电机106可在没有 用于解析器对准的负载的情况下操作。解析器108或其它转子位置检测 装置判定电机106的转子位置。在一个实施例中，解析器108联接至电 坤几106的转子轴。转子的磁北极对应于d轴线。通过测量相对于d轴线 的解析器位置(e^),解析器位置用于代表电机106的转子位置。在 一个实施例中，解析器位置(6^)被供给至数字转换电路126，并且 数字转换电路126将解析器位置(6 s)转换成数字表达(例如数字字 码)，该数字表达可在软件实施例中使用，以基于对解析器108的测量 判定电机106的角速度(oores)。电机106的测量的角速度也可使用其它装置从解析器位置(e^)得到。解析器位置(e s)和电机106的角速度(oores)被提供给速度调节器104。基于电流命令(例如Id/和Iq/)，电流调节器102提供一电压以驱 动电机106。在一个实施例中，电流调节器102包括求和块IIO和112、 具有联接至求和块110和112的输入本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于对准解析器的方法，所述解析器可操作以确定电机中相对于ｄ轴线的转子位置，所述方法包括以下步骤：命令ｄ轴线电流命令和速度命令；响应于ｄ轴线电流命令和速度命令在不带负载的情况下操作所述电机；确定响应于所述速度命令的转子速度；以及当所述转子速度已基本稳定时，基于所述速度命令和转子速度确定解析器的偏移量。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：SE舒尔茨，SE格利森，BA韦尔奇科，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]