[发明专利]用于控制电机的方法和系统

说明书

本公开提供了一种用于控制电机的方法和系统，在运行用于汽车电动水泵的电机时，当在检测转子的位置的霍尔效应传感器中出现故障时，该方法和系统允许跛行模式功能。该方法包括：确定霍尔效应传感器的输出故障并且响应于确定霍尔效应传感器的输出故障，停止基于霍尔效应传感器的输出来调整电机的转速。此外，该方法包括：基于由电机中的具有不同相的多个定子线圈生成的反电动势来调整电机的转速。

技术领域

本发明涉及用于控制电机的方法和系统，并且更具体地，涉及在控制用于汽车电动水泵的电机的过程中，当因为用于检测位置的霍尔效应传感器出现故障时，允许跛行模式(limp home)功能的用于控制电机的方法和系统。

背景技术

通常，在汽车电动水泵中使用3相无刷直流(BLDC)电机。此外，霍尔效应传感器通常用于运行BLDC电机。霍尔效应传感器是被配置为检测转子的位置的设备，并且三个霍尔效应传感器以120度布置在3相BLDC电机中并且被配置为基于提供至3相BLDC电机的具有相的电流来检测转子的位置。基于由霍尔效应传感器检测的具有相的电流的位置信息输出作为电压，并且基于该电压调整电机的转速和扭矩。

在相关技术中，当在使用如上所述的霍尔效应传感器来控制电机的方法中出现故障时，该传统方法停止电机并输出警报。例如，在相关技术中，当检测到安装于汽车电动水泵中的电机中的霍尔效应传感器的故障时，通过停止电机而停止电动水泵，记录针对霍尔效应传感器的故障的诊断故障代码(DTC)，并且通过开启仪表板上的服务灯而将警报输出至驾驶员。

根据相关技术的该控制方法，当因为霍尔效应传感器而产生故障时，阻止电动水泵循环冷却水，由此阻止车辆被驱动。此外，当驾驶员忽略或未识别到霍尔效应传感器的故障的警报并继续驾驶车辆时，电子设备可能由于受到该故障影响的设备的温度增加而被损坏。

作为本发明的相关技术而提供的描述仅仅是为了帮助理解本发明的背景，并且不应被解释为包括在本领域技术人员已知的相关技术中。

发明内容

因此，本发明提供用于控制电机的方法和系统，其允许在由于被配置为检测控制电机的过程中的电机中的转子的位置的霍尔效应传感器产生故障时，在不停止用于汽车电动水泵的电机的情况下，允许跛行模式功能。

根据本发明的一个方面，控制电机的方法可包括：确定霍尔效应传感器的输出故障，其中，霍尔效应传感器被配置为检测电机的转子的位置；响应于确定霍尔效应传感器的输出故障，基于霍尔效应传感器的输出而停止电机的转速调整；以及基于由电机中的具有不同相的多个定子线圈生成的反电动势来调整电机的转速。

当霍尔效应传感器的输出对于电机的所有相相同时，可检测来自霍尔效应传感器的故障。此外，当来自霍尔效应传感器的输出在预定次数内连续相同时，可检测来自霍尔效应传感器的故障。此外，可通过向具有不同相的多个定子线圈提供预定极性，以预定转速运行电机。

该方法可进一步包括：检测电机中的多个线圈的相中的任一个相的反电动势；使用在反电动势检测中检测的反电动势来估计其他相的反电动势；以及基于在反电动势检测和反电动势估计中获得的反电动势来运行电机。反电动势检测可包括检测线圈的相中的未激励相的反电动势。此外，反电动势估计可包括使用被检测反电动势的线圈与其他线圈之间的相位差来估计其他线圈的反电动势。

根据本发明的另一方面，用于控制电机的系统可包括：无刷直流(DC)电机，该无刷DC电机包括具有不同相的多个定子线圈；逆变器，被配置为向无刷DC电机的线圈提供具有不同相的电流；多个霍尔效应传感器，被配置为检测无刷DC电机的转子的位置；反电动势检测器，被配置为检测具有不同相的定子线圈中的至少一个的反电动势；以及电机控制器，被配置为当不存在霍尔效应传感器的输出故障时，基于来自霍尔效应传感器的输出来调整无刷DC电机的转速；响应于检测到来自霍尔效应传感器的故障，基于来自霍尔效应传感器的输出而停止调整无刷DC电机的转速；以及基于由反电动势检测器检测的反电动势来调整无刷DC电机的转速。