[发明专利]一种电动助力转向系统用助力电机控制方法及系统

权利要求书

1.一种汽车电动助力转向系统用永磁同步助力电机的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：控制器输入端接收指定的助力特性和电机反馈的两相电流信号、三相电压信号以及母线电压信号；运算后控制器输出三相占空比信号给电机驱动器，电机驱动器输出三相电压信号驱动永磁同步电机工作；永磁同步电机在电机驱动器和负载系统的共同作用下工作；信号采集及处理系统采集电机的两相电流信号和三相电压信号，并进行信号调理后生成控制器可以读取的信号后输入控制器，完成电流闭环控制。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在控制器中同时实现永磁同步电机电流闭环控制，以及无位置传感器永磁同步电机的转子位置估计。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述转子位置估计功能的实现是仅利用电机端的电流信号和电压信号通过估计算法将电机转子位置估计得到，从而用于电机的矢量控制。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：按照电机转速将电机运行工况分为低转速区和高转速区，在低转速区利用基于高频信号注入的方法估算出转子位置信息；在高转速区利用基于反电动势的方法估算出转子位置信息；在低转速区/高转速区向高转速区/低转速区过渡的切换过程中，利用信息融合的方法。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述信号融合方法是根据切换区间内电机转矩波动不能恶化且尽量平滑的要求，两种估计算法切换时电机转子位置估计误差应在相当水平，分析得到转子位置估计算法切换的转速区间。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：在转速切换区间内，采用系数加权的方法，根据制定的系数分配规则，分别对低转速估计算法的电机转速估计值和高转速估计算法的电机转速估计值进行系数加权，得到混合区间内可用的电机转速估计值，进而得到电机转子位置估计值；在估计算法混合区间外，保证分别只有一种估计算法会对估计结果起到影响。

7.一种实现权利要求1-6中任一所述方法的汽车电动助力转向系统用永磁同步助力电机的控制系统，其特征在于：包括控制器、电机驱动器、永磁同步电机及负载系统、信号采集及处理系统，控制器与信号采集及处理系统连接，接收指定的助力特性和电机反馈的两相电流信号、三相电压信号以及母线电压信号；控制器与电机驱动器连接，将运算后得到的三相占空比信号输出给电机驱动器；电机驱动器与永磁同步电机连接，将三相电压信号输出给永磁同步电机驱动其工作；负载系统与永磁同步电机连接；信号采集及处理系统与永磁同步电机连接，采集永磁同步电机的两相电流信号和三相电压信号，并进行信号调理后生成控制器可以读取的信号后输入控制器。