[发明专利]检测电动马达系统中的位置测量误差

说明书

公开用于检测电动马达的位置测量误差的系统和方法。示例性系统可以包括位置传感器，被配置成测量所述电动马达的转子的位置。所述系统还可以包括误差检测器，被配置成检测所述位置传感器测量的位置与所述转子的实际位置之间的偏移。误差检测器可以包括信号注入器，被配置成将探测信号注入至所述电动马达的定子。误差检测器还可以包括信号采样器，被配置成对来自所述电动马达的定子的响应信号进行采样。所述误差检测器可以被配置成基于所述响应信号导出偏移。

技术领域

本公开通常涉及电动马达或电动马达的控制，尤其，涉及用于检测电动马达系统的位置测量误差的系统和方法。

背景技术

闭环控制通常被用于调节高性能AC马达(例如内置式永磁(IPM)马达或其他类型的同步电动马达)的马达扭矩。在典型的闭环控制系统中，需要马达的转子的旋转位置的精确信息来有效地驱动马达。通常使用位置传感器来测量转子的位置。例如，旋转变压器(resolver)可以通过测量与马达转子同轴且共旋转的旋转变压器转子的位置来测量马达转子的位置。然而，由于诸如制造偏差和公差之类的因素，旋转变压器(例如，旋转变压器转子)和马达转子之间的相对位置容易出现误差，导致位置测量误差。位置测量误差可能会导致控制和能耗的低效现象、马达运行不稳定或其他不利影响。例如，当IPM电动马达在车辆推进系统中提供动力扭矩时，位置测量误差可能导致行驶范围减小、扭矩减小以及噪音和振动增加。

本公开旨在克服或减轻由位置测量误差引起的不利影响。

发明内容

在一个方面，本公开针对一种用于控制电动马达的系统。该系统可以包括配置成测量电动马达的转子的位置的位置传感器。该系统还可以包括误差检测器，其被配置成检测由位置传感器测量的位置和转子的实际位置之间的偏移。误差检测器可以包括被配置成将探测信号注入电动马达的定子的信号注入器。误差检测器还可以包括信号采样器，该信号采样器被配置成对来自电动马达的定子的响应信号进行采样。误差检测器可以被配置成基于响应信号导出偏移。

另一方面，本公开涉及用于检测电动马达的位置测量误差的方法。该方法可以包括通过位置传感器测量电动马达的转子的位置。该方法还可以包括将探测信号注入电动马达的定子。该方法可以进一步包括采样来自电动马达的定子的响应信号。此外，该方法可以包括基于响应信号导出由位置传感器测量的位置和转子的实际位置之间的偏移。

另一方面，本公开针对一种马达系统。该马达系统可以包括具有转子和定子的电动马达。马达系统还可以包括配置成控制电动马达的马达控制系统。马达控制系统可以包括配置成测量转子的位置的位置传感器。马达控制系统还可以包括误差检测器，误差检测器被配置成检测由位置传感器测量的位置与转子的实际位置之间的偏移。所述误差检测器可以包括信号注入器，其被配置成将探测信号注入定子。误差检测器还可以包括被配置成对来自定子的响应信号进行采样的信号采样器。另外，所述误差检测器可以被配置成基于所述响应信号导出偏移。

另一方面，本公开针对一种用于车辆的底盘。底盘可以包括用于向车辆的至少一个车轮提供动力扭矩的推进系统。推进系统可以包括被配置成存储电能的能量存储设备。推进系统还可以包括具有转子和定子的电动马达。推进系统可以进一步包括配置成控制能量存储设备和电动马达之间的能量传递的马达控制系统。马达控制系统可以包括配置成测量转子的位置的位置传感器。马达控制系统还可以包括误差检测器，该误差检测器被配置成检测由位置传感器测量的位置与转子的实际位置之间的偏移。所述误差检测器可以包括信号注入器，其被配置成将探测信号注入定子。所述误差检测器还可以包括被配置成对来自定子的响应信号进行采样的信号采样器。另外，所述误差检测器可以被配置成基于响应信号导出偏移。

本公开的其他目的和优点将部分地在以下具体实施方式中阐述，并且部分将从描述中变得显而易见，或者可以通过本公开的实践而了解。本公开的目的和优点将通过所附权利要求中特别指出的要素和组合来实现和获得。

应该理解的是，前面的总体描述和下面的具体实施方式仅仅是示例性和说明性的，而不是对权利要求的限制。