使用可变频率切换管理处理器执行时间的方法技术

本发明专利技术包括一种用于管理电动机控制器中的处理器执行时间的方法。该方法包括接收电动机速度数据，将该接收的电动机速度数据与预定的电动机速度范围相比较，基于该比较确定电动机速度范围，和基于该电动机速度范围调制电动机控制器处理器的变换器切换频率。该接收电动机速度数据的步骤可以包括接收机器终端信息，使用无传感器控制算法处理该接收的机器终端信息，和基于该处理的信息确定电动机速度数据。该调制变换器切换频率的步骤可以包括，基于该预定的电动机速度范围确定修改的变换器切换频率值，和将该修改的变换器切换频率值提供给处理器控制算法。在一个实施例中，该处理器控制算法基于该修改的变换器切换频率值修改该变换器切换频率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开的
是电动机控制器，尤其涉及使用数字信号微处理器的间接场定向控制(indirect field-oriented control)。
技术介绍
混合和电气车辆使用变速电动机驱动器提供牵引功率。汽车牵引应用中的常规电动机控制包括使用数字信号微处理器的间接场定向控制。其中包含的无位置传感器的控制增加了对于该处理器计算电动机轴位置的额外要求。在常规电动机控制装置中，在主功率变换器的每个切换周期期间，处理器必须估计轴位置并且计算脉宽调制(PWM)信号，将其应用到电动机以产生转矩。已经有各种方法可以估计轴位置。然而，大多数用于估计轴位置的方法都对电动机的转子转速敏感并且在高转子转速或低转子转速时最准确。典型地，同时使用低转子转速方法和高转子转速方法来获得准确的电动机控制装置。遗憾的是，同时使用低转子转速方法和高转子转速方法会超出可靠的处理器的性能。当前的解决方案包括用双处理器或高速处理器来代替常规处理器。这些方案由于增加了电动机控制器的每个单元成本而不是理想的。因此，希望提供一种能够克服这些和其他缺点的方法和系统。
技术实现思路
本专利技术的一个方面提供一种管理电动机控制器中的处理器执行时间的方法，包括接收电动机速度数据，将该接收的电动机速度数据与预定的电动机速度范围相比较，基于该比较确定电动机速度范围，并且基于该确定的电动机速度范围调制电动机控制器处理器的变换器切换频率。根据本专利技术的另一方面，一种存储计算机程序的计算机可读介质包括用于将接收的电动机速度数据与预定电动机速度范围比较的计算机可读代码；基于该比较确定电动机速度范围的计算机可读代码；基于该确定的电动机速度范围调制电动机控制器处理器的变换器切换频率的计算机可读代码。根据本专利技术的另一方面，提供一种管理电动机控制器中的处理器执行时间的系统。该系统包括用于接收电动机速度数据的装置。另外该系统还包括将该接收的电动机速度数据与预定的电动机速度范围相比较的装置。提供基于该比较确定电动机速度范围的装置。还提供基于该确定的电动机速度范围调制电动机控制器处理器的变换器切换频率的装置。根据以下对于优选实施例的详细说明，结合附图阅读，本专利技术的前述和其他特征和优点将会变得更加清楚。本专利技术的范围由所附的权利要求及其等效物限定，该详细说明和附图仅仅是举例说明本专利技术而非限制本专利技术。附图说明图1是示出了根据本专利技术一个实施例的电动机驱动系统的框图；图2是示出了根据本专利技术另一实施例的电动机驱动控制器的框图；图3是示出了根据本专利技术一个实施例的变换器切换频率与电动机速度的曲线图；图4是示出了根据本专利技术一个实施例的使用变频切换来管理处理器执行时间的方法。在本说明以及权利要求中，术语“连接”表示相连接的组件或设备之间的直接连接而没有任何中间设备。术语“耦合”表示相连接的组件或设备之间的直接连接，或者是通过一个或多个被动或主动中间设备而进行的间接连接。具体实施例方式图1是示出了包括电动机驱动控制器110和功率变换器150的电动机驱动系统100的框图。控制器110包括处理器120。电动机驱动系统100可以包括与本说明无关的其他部件。电动机驱动控制器110是提供电动机控制功能的组合装置，例如电动机感测、速度估计、转子位置信息和电动机驱动控制。电动机驱动控制器110是能够提供电动机控制功能的任何适当的设备。典型地，电动机驱动控制器110包括微控制器、处理器、微控制器和处理器的组合、用于执行电动机控制功能的软件模块、和易失性或非易失性存储器。电动机驱动控制器110可以包括与本说明无关的其他部件。处理器120产生应用到功率变换器150的脉宽调制控制信号。处理器120耦合到电动机驱动控制器110。处理器120包括控制输出终端(CTL1)。处理器120可以包括与本说明无关的其他部件和终端。处理器120能够以不同的时钟速率处理不同的算法，例如基于变换器切换频率。处理器120可以实施为任何合适的处理器或数字信号处理器，例如由Motorola，Inc.of Schaumburg，IL提供的40兆赫(MH)Black Oak处理器。无传感器控制算法130是一种估计在高速和低速操作期间的转子位置的软件应用。无传感器控制算法130与处理器120通信。无传感器控制算法130包括反电动势(EMF)算法132和高频注射(HFI)算法135。无传感器控制算法130还包括未列出的用于估计转子位置的其他算法。在一个实施例中，无传感器控制算法130被设置在包含在处理器120中的存储器中。在另一实施例中，无传感器控制算法130被设置在位于电动机驱动控制器110电路中的其他位置的存储器中。无传感器控制算法130允许处理器120使用机器终端信息计算任何速度下的电动机轴位置，该机器终端信息例如是机器终端电压信息或机器终端电流信息。反电动势(EMF)算法132是一种估计在高速操作期间的转子位置的软件应用。在一个实施例中，反EMF算法132被设置在包含在处理器120中的存储器中。在另一实施例中，反EMF算法132被设置在位于电动机驱动控制器110电路中的其他位置的存储器中。反EMF算法132允许处理器120使用机器终端信息计算高速时的电动机轴位置，该机器终端信息例如是机器终端电压信息或机器终端电流信息。使用反EMF计算高速时的电动机轴位置的技术是本领域所公知的，在此不再进一步讨论。高频注射(HFI)算法135是一种估计在低速操作期间的转子位置的软件应用。在一个实施例中，HFI算法135被设置在包含在处理器120中的存储器中。在另一实施例中，HFI算法135被设置在位于电动机驱动控制器110电路中的其他位置的存储器中。HFI算法135允许处理器120使用机器终端信息计算低速时的电动机轴位置，该机器终端信息例如是机器终端电压信息或机器终端电流信息。使用HFI计算低速时的电动机轴位置的技术是本领域所公知的，在此不再进一步讨论。处理器控制算法140是一种提供一组指令以使得处理器120与各种硬件设备对接以及控制处理器120内的内部处理的软件应用。处理器控制算法140由处理器120执行。处理器控制算法140为处理器120提供变换器切换频率以确定处理器120的处理器执行时间。在一个实施例中，处理器控制算法140被设置在包含在处理器120中的存储器中。在另一实施例中，处理器控制算法140被设置在位于电动机驱动控制器110电路中的其他位置的存储器中。在以下图2所述的另一实施例中，处理器控制算法140被设置在电动机驱动系统100内的其他位置。处理器控制算法140可以实施为独立算法或作为大型算法的一部分，例如作为基本输入/输出系统(BIOS)的一部分或者作为操作系统(OS)的一部分。在一个实施例中，处理器控制算法140修改处理器120中断其他处理以处理与无传感器控制算法130相关的指令的速率。功率变换器150包括控制输入终端(CTL2)。在一个实施例中，功率变换器150的控制输入终端(CTL2)被耦合到处理器120的控制输出终端(CTL1)。功率变换器150与处理器120通信。在另一实施例中，功率变换器150的控制输入终端(CTL2)耦合到电动机驱动控制器110，并且功率变换器150通过电动机驱动控制器110与处理器120通信。功率变换器150可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种管理电动机控制器中的处理器执行时间的方法，该方法包括：接收电动机速度数据；将该接收的电动机速度数据与预定的电动机速度范围相比较；基于该比较确定电动机速度范围；和基于该确定的电动机速度范围调制电动机控制器处 理器的变换器切换频率。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：JM马加施马，T奥米拉，N帕特尔，S舒尔茨，
申请(专利权)人：通用汽车公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]