用于感测转子位置的装置和方法及使用其的电动转向系统制造方法及图纸

公开了一种用于感测转子位置的装置和方法及使用其的电动转向系统。转子位置感测装置包括：绝对位置感测器，其用于感测转子的绝对位置信息；脉冲发生器，其用于以预定周期产生增量脉冲；转子位置估计单元，其用于使用所述绝对位置信息以及在采样时与所述绝对位置信息同步计数得到的增量脉冲的数量来计算所述转子位置，其中如果所述增量脉冲的数量等于前一次采样时的增量脉冲的数量，则所述转子位置估计单元通过向所述增量脉冲的数量增加增量值，来重新计算所计算出的转子位置；以及输出单元，其用于产生具有与所计算出的转子位置或者重新计算出的转子位置有关的信息的信号，其中所述增量值与转子转速和采样周期这两者成比例。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于感测转子位置的装置和方法以及使用该装置和方法的电动转向 系统。更具体地，本专利技术涉及用于感测转子位置的装置和方法以及使用该装置和方法的 电动转向系统，其中转子位置识别的解析度可利用软件通过在脉冲发生器的增量脉冲的 计数在对脉冲发生器的增量脉冲的计数进行采样时未发生改变的时间间隔内增加与转子 转速成比例的增量值来得到改进，从而识别电机的转子位置。
技术介绍
在本领域中通常已知的是，EPS(电动转向)系统通过ECU(电子控制单元)根 据由车辆速度感测器、转向角感测器、转向扭矩感测器等确定的车辆驾驶条件来驱动电 机，通过这样的方式，EPS系统可以在低速行驶的情况下将轻便转向的感觉，和在高速 行驶的情况下将重转向的感觉和良好的方向稳定性给予驾驶员，由此驾驶员可以具有最 佳的转向条件。上面提到的电动转向系统以这样的方式构造电机被安装在转向柱的外侧，从 而能够使位于转向柱内的转向轴旋转，其中转向柱位于转向轮和变速箱之间，以将驾驶 员所施加的用于使转向轮旋转的力传递到下侧。结果，电动转向系统适于根据转向轮的 转向来支持驾驶员的转向力。图1是电动转向系统的示意图。如图1所示，电动转向系统100包括从转向轮102向左、右前轮126延伸的转 向网络130，以及用于向转向网络130提供转向支持动力的辅助动力机构140。转向网络130包括转向轴106，其一端与转向轮102连接并随转向轮102而旋 转，其另一端通过一对万向节104与小齿轮轴108连接。此外，小齿轮轴108通过齿条 小齿轮机构110与齿杆112连接，并且齿杆112的相对端通过拉杆122和关节臂IM与车 辆车轮1 连接。辅助动力机构140包括扭矩感测器142，其用于感测驾驶员施加至转向轮102 的扭矩并输出与感测到的扭矩成比例的电信号；角度感测器143，其用于输出与转向轮 的旋转角度成比例的电信号；电子控制单元144，其用于基于从扭矩感测器142和角度感 测器143传递的电信号产生控制信号；电机146，其用于基于从电子控制单元144传递的 控制信号产生辅助动力；以及减速器150，其具有蜗杆152和蜗轮杆156，从而将电机产 生的辅助动力传递至转向轴106。当EPS的ECU驱动电机时，需要用于准确地感测电机的转子位置的功能，利用 转子的绝对位置感测器和脉冲发生器来感测转子位置。图2例示绝对位置感测器的输出和脉冲发生器的输出。参照图2，三相电机的绝对位置感测器通过用于U、V和W三相中的每一相的绝 对位置感测器被分成6个部分，脉冲发生器在绝对位置感测器的每个周期内产生N个增量 脉冲，其中“N”是指增量脉冲的数量。过去，转子位置仅仅使用绝对位置的信息以及与绝对位置信息同步计数得到的 增量脉冲的数量来计算。每次增量脉冲的数量增加1，转子位置会被重新设定。按照这 种方法，如果采样周期以这样的方式设置，即，用于感测转子的位置的采样在增量脉冲 的一个周期内被执行几次，那么即使转子在旋转，采样值也可能不会发生改变。例如，假设在图2中在增量脉冲的上升沿对增量脉冲数量进行计数，会存在如 下问题，如果在时间点a、b和c处进行采样，那么采样值会在时间点a和时间点b之间 发生改变，这是由于增量脉冲的计数会改变，但是在时间点b和时间点c之间，转子位置 被感测为未改变，因为增量脉冲的计数不发生改变。此外，如果电机通过上面提到的方法控制，将会发生如下问题，会产生与转子 机械旋转圈数的N倍相对应的谐波噪声，由此产生噪声。
技术实现思路
因此，本专利技术是为了解决上面提到的在现有技术中存在的问题，本专利技术的一个 目的是提供一种用于识别转子位置的装置和方法，以及使用该装置和方法的电动转向系 统，其中转子位置识别的解析度可利用软件通过在脉冲发生器的增量脉冲的计数在对脉 冲发生器的增量脉冲的计数进行采样时未发生改变的时间间隔内增加与转子转速成比例 的增量值来得到改进，从而识别电机的转子位置。为了实现该目的，提供了一种用于感测转子位置的装置，该装置包括绝对位 置感测器，其用于感测转子的绝对位置信息；脉冲发生器，其用于以预定周期产生增量 脉冲；转子位置估计单元，其用于使用所述绝对位置信息以及在采样时与所述绝对位置 信息同步计数得到的增量脉冲的数量来计算所述转子位置，其中如果所述增量脉冲的数 量等于前一次采样时的增量脉冲的数量，则所述转子位置估计单元通过向所述增量脉冲 的数量增加增量值，来重新计算所计算出的转子位置；以及输出单元，其用于产生具有 与所计算出的转子位置或者重新计算出的转子位置有关的信息的信号，其中所述增量值 与转子转速和采样周期这两者成比例。即使所述增量脉冲的数量等于前一次采样时的增量脉冲的数量，如果所述转子 转速超过预定速度，则所述转子位置估计单元也重新计算所述转子位置。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种用于感测转子位置的方法，该方法包括 以下步骤感测转子的绝对位置信息；以预定周期产生增量脉冲；感测与所述绝对位置 信息同步计数得到的增量脉冲的数量；使用所述绝对位置信息和所述增量脉冲的数量来 计算所述转子位置；如果所述增量脉冲的数量等于前一次采样时的增量脉冲的数量，则 通过向所述增量脉冲的数量增加增量值，来重新计算所计算出的转子位置；以及产生具 有与所计算出的转子位置或者重新计算出的转子位置有关的信息的信号，其中所述增量 值与转子转速和采样周期这两者成比例。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种电动转向系统，该系统包括绝对位置 感测器，其用于感测电机的转子的绝对位置信息；脉冲发生器，其用于以预定周期产生 增量脉冲；转子位置估计单元，其用于使用所述绝对位置信息以及在采样时与所述绝对 位置信息同步计数得到的增量脉冲的数量来计算所述转子位置，其中如果所述增量脉冲 的数量等于前一次采样时的增量脉冲的数量，则所述转子位置估计单元通过向所述增量脉冲的数量增加增量值，来重新计算所计算出的转子位置；以及输出单元，其用于产生 具有与所计算出的转子位置或者重新计算出的转子位置有关的信息的信号，其中所述增 量值与转子转速和采样周期这两者成比例。附图说明通过下面的详细描述并结合附图，本专利技术的上述以及其它的目的、特征和优点 将变得更清楚，附图中图1是电动转向机的示意图2例示绝对位置感测器的输出和脉冲发生器的输出；图3示出根据本专利技术的一个实施方式的转子位置感测装置；图4示出图2中的采样执行部分的放大图；以及图5示出根据本专利技术的一个实施方式的转子位置感测方法的流程图。具体实施方式在下文中将参照附图描述本专利技术的优选实施方式。在下面的描述和附图中，应 该注意的是相同的标号用于表示相同或相似的部件，并且对于相同或相似的部件的重复 描述将会被省略。更进一步，在本专利技术的下面的描述中，当在这里结合的已知功能和构 造的详细描述可能使得本专利技术的主题非常不清楚时，该详细描述将会被省略。此外，当描述本专利技术的部件时，可能会使用例如第一、第二、A、B、(a)、(b) 等术语。这些术语中的每一个都不会被用于限定相应部件的本质、次序或者顺序，而仅 被用于将相应部件与其它部件区分出来。需要注意的是，如果在说明书中描述一个部件 被“连接”、“耦合”或者“结合”至另一个部件，那么第三部件可以被“连接”、“耦合”和“结合”在第一和第二部件之间，尽管第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于感测转子位置的装置，该装置包括：绝对位置感测器，其用于感测转子的绝对位置信息；脉冲发生器，其用于以预定周期产生增量脉冲；转子位置估计单元，其用于使用所述绝对位置信息以及在采样时与所述绝对位置信息同步计数得到的增量脉冲的数量来计算所述转子位置，其中如果所述增量脉冲的数量等于前一次采样时的增量脉冲的数量，则所述转子位置估计单元通过向所述增量脉冲的数量增加增量值，来重新计算所计算出的转子位置；以及输出单元，其用于产生具有与所计算出的转子位置或者重新计算出的转子位置有关的信息的信号，其中所述增量值与转子转速和采样周期这两者成比例。

【技术特征摘要】
KR 2009-9-1 10-2009-00821201.一种用于感测转子位置的装置，该装置包括 绝对位置感测器，其用于感测转子的绝对位置信息； 脉冲发生器，其用于以预定周期产生增量脉冲；转子位置估计单元，其用于使用所述绝对位置信息以及在采样时与所述绝对位置信 息同步计数得到的增量脉冲的数量来计算所述转子位置，其中如果所述增量脉冲的数量 等于前一次采样时的增量脉冲的数量，则所述转子位置估计单元通过向所述增量脉冲的 数量增加增量值，来重新计算所计算出的转子位置；以及输出单元，其用于产生具有与所计算出的转子位置或者重新计算出的转子位置有关 的信息的信号，其中所述增量值与转子转速和采样周期这两者成比例。2.根据权利要求1所述的装置，其中通过将所述转子转速和所述采样周期相乘来得到 所述增量值。3.根据权利要求1所述的装置，其中即使所述增量脉冲的数量等于前一次采样时的增 量脉冲的数量，如果所述转子转速超过预定速度，则所述转子位置估计单元也重新计算 所述转子位置。4.一种电动转向系统，该系统包括绝对位置感测器，其用于感测电机的转子的绝对位置信息； 脉冲发生器，其用于以预定周期产生增量脉冲；转子位置估计单元，其用于使用所述绝对位置信息以及...

【专利技术属性】
技术研发人员：金爀，
申请(专利权)人：株式会社万都，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]