[发明专利]电机位置信号同步操作

说明书

本发明提供了一种电机位置信号同步操作。一种车辆电子子系统中的嵌入式控制器包括用于与电机通信的信号处理电路。信号处理电路可被配置成从电机接收输入信号并向所述嵌入式控制器提供数字输出信号。所述数字输出信号可包括霍尔位置信号和转子位置信号。一旦嵌入在所述嵌入式控制器内的处理器处理所述数字输出信号，处理器便可向电机发布控制命令。处理器可具有存储器，所述存储器包含软件，以使处理器根据扭矩命令执行电机控制命令的计算。

技术领域

本公开涉及电机的控制。

背景技术

因为永磁同步电动机（PMSM）相对于其他类型的电动机而言通常具有良好的效率特性，所以PMSM被用于各种应用。通常，PMSM具有位于定子内的三个独立的电绕组，这三个电绕组由交流（AC）电压源供电。电动机的轴扭矩和功率转换效率取决于AC电压的幅度和相位角两者。

在诸如电动车辆和混合动力电动车辆的某些应用中，可从诸如电池的直流（DC）电压源获得电能。因此，利用逆变器将DC电压转换成三相AC电压。逆变器包含离散数量的开关装置，因此在三个电动机端子的每个端子处仅能够供应离散数量的电压电平。对于两电平逆变器来说，开关装置在任何时候都被设定成将三个AC端子中的每个AC端子电连接到正DC端子或负DC端子。因此，可获得八个开关状态。这些开关状态中的两个开关状态被称为零状态，在这两个零开关状态下，三个AC端子均连接到同一DC端子。在其余的六个状态下，一个AC端子连接到其中一个DC总线端子，其余的两个AC端子连接到相反的DC总线端子。

在一种被称为六步法的基本的控制方法中，每经历一个转子电周期，逆变器就循环通过六个非零状态，从而在绕组中产生AC电压和电流。转子电周期是相对于电动机的极而被限定的，其不一定对应于周转。AC电压的幅值由DC电压控制。扭矩由DC电压、转子速度以及这些准正弦AC电压信号与转子位置之间的相位差控制。控制器将指示何时切换到序列中的下一个状态的命令（被称为门控制命令）发布到逆变器。精确的扭矩控制需要对逆变器的这些门控制命令准确地定时。

发明内容

一种车辆包括电机和向逆变器输出门控制信号的至少一个控制器。所述至少一个控制器可基于来自电机的霍尔位置信息和转子位置信息命令门控制信号。基于霍尔位置和转子位置，逆变器向电机输出电压，所述电压的相位与扭矩命令一致。

一种车辆电子子系统中的嵌入式控制器包括用于与电机通信的信号处理电路。信号处理电路可从电机接收分解器-数字输入信号并向所述嵌入式控制器提供数字输出信号。所述数字输出信号可包括霍尔位置信号和转子位置信号。一旦所述嵌入式控制器内的处理器处理所述数字输出信号，处理器便可向电机发布控制命令。处理器可具有存储器，所述存储器包含软件，以使处理器根据扭矩命令执行电机控制命令的计算。

一种方法用于通过响应于被传送至处理器的分解器-数字模块输入信号来控制电机。处理器可基于由分解器-数字模块传送的霍尔位置信息和转子位置信息来发布门控制命令。一旦处理器发布门控制命令，逆变器便向电机输出电压，所述电压的相位与扭矩命令一致。

一种用于控制电机的方法包括：响应于被传送至处理器的分解器-数字输入信号，基于电机的霍尔位置信息和转子位置信息发布门控制命令，使得逆变器向电机输出电压，所述电压的相位与针对于电机的扭矩命令一致。

在转子的每个电循环内，所述命令同步六次。

霍尔位置信息源自U、V和W信号。

转子位置信息源自A、B和Z信号。

附图说明

图1是示例性混合动力电动车辆的动力传动系的示意性图表；

图2是示例性混合动力电动车辆的动力传动系中的示意性控制器；

图3是用于永磁同步电动机的控制算法的流程图；