一種電機位置傳感器松動的檢測方法、電機控制器及汽車與流程

文檔序號：11384993閱讀：551來源：國知局

本發(fā)明屬于汽車的電機控制技術領域，尤其是涉及一種電機位置傳感器松動的檢測方法、電機控制器及汽車。

背景技術：

位置傳感器是電動汽車電機的關鍵零部件，電動汽車電機控制器響應油門踏板信號，將加速踏板信號換算成電流值，其中將加速踏板信號換算成電流值需要用到精確的電機角度值，如果所述位置傳感器松動，則會導致位置傳感器返回的角度與電機的實際位置不吻合，造成電機不能正常控制，從而造成嚴重的后果，因此，如何對所述位置傳感器進行實時監(jiān)測，避免電機不能正常控制而造成嚴重后果成為目前需要解決的技術問題。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明實施例的目的在于提供一種電機位置傳感器松動的檢測方法、電機控制器及汽車，從而解決由于電機位置傳感器松動導致電機不能正?？刂贫斐蓢乐睾蠊膯栴}。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實施例提供了一種電機位置傳感器松動的檢測方法，所述檢測方法包括：

計算汽車上電機在當前輸入轉矩和當前轉速下的當前電壓相位角；

根據(jù)所述當前電壓相位角，判斷電機位置傳感器是否松動。

其中，所述根據(jù)所述當前電壓相位角，判斷電機位置傳感器是否松動的步驟包括：

將所述當前電壓相位角與預設電壓相位角進行比較；

根據(jù)比較結果，判斷所述電機位置傳感器是否松動；其中，所述預設電壓相位角為當前輸入轉矩和當前轉速下的標準電壓相位角。

其中，所述計算汽車上電機在當前輸入轉矩和當前轉速下的當前電壓相位角的步驟包括：

獲取所述汽車上電機的三相電流值和電機轉子的當前角度；

根據(jù)所述三相電流值和所述當前角度，計算dq坐標軸下的第一坐標電流值id和第二坐標電流值iq；

獲取所述汽車上電機的當前輸入轉矩和當前轉速；

根據(jù)所述當前輸入轉矩和當前轉速以及dq坐標軸下的第一坐標電流值id和第二坐標電流值iq，計算dq坐標軸下的第一坐標電壓值ud和第二坐標電壓值uq；

根據(jù)dq坐標軸下的第一坐標電壓值ud和第二坐標電壓值uq，計算所述電機的當前電壓相位角。

其中，所述獲取所述汽車的當前輸入轉矩和當前轉速的步驟包括：

獲取油門控制器根據(jù)接收的油門踏板信號轉換的電壓信號；

根據(jù)預存的油門踏板電壓信號與轉矩值的對應關系表，獲取與所述當前電壓信號對應的所述當前輸入轉矩；

獲取所述汽車上電機的當前的第一角度和間隔預設時長的第二角度；

根據(jù)所述第一角度、第二角度和預設時長，計算所述電機的當前轉速。

其中，所述根據(jù)所述當前輸入轉矩和當前轉速以及dq坐標軸下的第一坐標電流值id和第二坐標電流值iq，計算dq坐標軸下的第一坐標電壓值ud和第二坐標電壓值uq的步驟包括：

根據(jù)預存的轉矩和轉速與電流電壓的關系表，確定與所述當前輸入轉矩和當前轉速所對應的第一坐標電流預設值id*和第二坐標電流預設值iq*；

通過對第一坐標電流預設值id^*與第一坐標電流值id的差值的比例積分調節(jié)，計算dq坐標軸下的第一坐標電壓值ud；

通過對第二坐標電流預設值iq^*與第二坐標電流值iq的差值的比例積分調節(jié)，計算dq坐標軸下的第二坐標電壓值uq。

其中，所述根據(jù)比較結果，判斷所述電機位置傳感器是否松動的步驟包括：

將所述當前電壓相位角與預設電壓相位角之間的差值與預設相位角差值進行比較；

當所述差值大于所述預設相位角差值時，確定所述電機位置傳感器松動。

其中，所述根據(jù)比較結果，判斷所述電機位置傳感器是否松動的步驟之后，所述方法還包括：

當確定所述位置傳感器松動時，控制所述電機停止工作。

本發(fā)明實施例還提供一種電機控制器，所述電機控制器包括：

計算模塊，用于計算汽車上電機在當前輸入轉矩和當前轉速下的當前電壓相位角；

判斷模塊，用于根據(jù)所述當前電壓相位角，判斷電機位置傳感器是否松動。

其中，所述判斷模塊包括：

比較子模塊，用于將所述當前電壓相位角與預設電壓相位角進行比較；

判斷子模塊，用于根據(jù)比較結果，判斷所述電機位置傳感器是否松動；其中，所述預設電壓相位角為當前輸入轉矩和當前轉速下的標準電壓相位角。

其中，所述計算模塊包括：

第一獲取子模塊，用于獲取所述汽車上電機的三相電流值和電機轉子的當前角度；

第一計算子模塊，用于根據(jù)所述三相電流值和所述當前角度，計算dq坐標軸下的第一坐標電流值id和第二坐標電流值iq；

第二獲取子模塊，用于獲取所述汽車上電機的當前輸入轉矩和當前轉速；

第二計算子模塊，用于根據(jù)所述當前輸入轉矩和當前轉速以及dq坐標軸下的第一坐標電流值id和第二坐標電流值iq，計算dq坐標軸下的第一坐標電壓值ud和第二坐標電壓值uq；

第三計算子模塊，用于根據(jù)dq坐標軸下的第一坐標電壓值ud和第二坐標電壓值uq，計算所述電機的當前電壓相位角。

其中，所述第二獲取子模塊包括：

第一獲取子單元，用于獲取油門控制器根據(jù)接收的油門踏板信號轉換的電壓信號；

第二獲取子單元，用于根據(jù)預存的油門踏板電壓信號與轉矩值的對應關系表，獲取與所述當前電壓信號對應的所述當前輸入轉矩；

第三獲取子單元，用于獲取所述汽車上電機的當前的第一角度和間隔預設時長的第二角度；

第一計算子單元，用于根據(jù)所述第一角度、第二角度和預設時長，計算所述電機的當前轉速。

其中，所述第二計算子模塊包括：

第一確定子單元，用于根據(jù)預存的轉矩與電流電壓的關系表，確定與所述當前輸入轉矩所對應的第一坐標電流預設值id*和第二坐標電流預設值iq*；

第二計算子單元，用于通過對第一坐標電流預設值id^*與第一坐標電流值id的差值的比例積分調節(jié)，計算dq坐標軸下的第一坐標電壓值ud；

第三計算子單元，用于通過對第二坐標電流預設值iq^*與第二坐標電流值iq的差值的比例積分調節(jié)，計算dq坐標軸下的第二坐標電壓值uq。

其中，所述判斷子模塊包括：

比較子單元，用于將所述當前電壓相位角與預設電壓相位角之間的差值與預設相位角差值進行比較；

第二確定子單元，用于當所述差值大于所述預設相位角差值時，確定所述電機位置傳感器松動。

其中，所述電機控制器還包括一控制模塊，所述控制模塊用于當確定所述位置傳感器松動時，控制所述電機停止工作。

本發(fā)明實施例還提供一種汽車，所述汽車包括如上所述的電機控制器。

本發(fā)明實施例還提供一種汽車，所述汽車包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序，其中，所述處理器讀取所述存儲器中的程序，執(zhí)行如上所述方法中的步驟。

本發(fā)明的上述技術方案至少具有如下有益效果：

本發(fā)明實施例在汽車運行過程中，通過根據(jù)汽車上電機的輸入轉矩和轉速計算當前的電壓相位角，將汽車上電機的當前電壓相位角與預設相位角進行比較，判斷所述電機位置傳感器是否松動，從而提前預知故障，避免了由于所述位置傳感器松動導致控制所述電機的電壓電流不準確，使所述電機不能被正?？刂疲瑥亩a生嚴重后果。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例的電機位置傳感器松動的檢測方法的基本步驟示意圖；

圖2是本發(fā)明實施例的電機控制器的基本組成結構示意圖；

圖3是本發(fā)明實施例的電機控制器的結構示意圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明要解決的技術問題、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合附圖及具體實施例進行詳細描述。

本發(fā)明實施例針對現(xiàn)有技術中，在汽車行駛過程中，由于電機位置傳感器松動導致采集的電機轉子的角度不準確，造成電機控制器無法正?？刂扑鲭姍C的問題，提供了一種電機位置傳感器松動的檢測方法，在所述電機控制器根據(jù)所述電機轉子的角度控制所述電機運行之前，對所述電機位置傳感器是否松動進行識別，從而能夠提前預知故障，避免無法正常控制所述電機而導致事故發(fā)生。

如圖1所示，本發(fā)明的一實施例提供了一種電機位置傳感器松動的檢測方法，所述檢測方法包括：

步驟11，計算汽車上電機在當前輸入轉矩和當前轉速下的當前電壓相位角；

步驟12，根據(jù)所述當前電壓相位角，判斷電機位置傳感器是否松動。

具體的，所述當前輸入轉矩為所述汽車當前狀態(tài)下，與所述油門踏板信號相對應的所述電機的輸入轉矩；

進一步的，由所述油門踏板信號獲取所述輸入轉矩的過程為：油門踏板上的信號采集器采集所述油門踏板的移動距離，并將所述移動距離作為油門踏板信號輸出至油門踏板控制器；油門踏板控制器將接收到的所述油門踏板信號轉換為電壓信號；所述電機控制器將接收到的所述電壓信號，根據(jù)預先存儲在所述電機控制器中的油門踏板電壓信號與轉矩值的對應關系表，獲取與所述當前電壓信號對應的所述當前輸入轉矩。

進一步的，所述當前轉速為：電機控制器根據(jù)獲取的所述電機位置傳感器檢測的所述電機的當前的第一角度和間隔預設時長的第二角度，計算的所述電機的當前轉速。

進一步的，所述計算汽車上電機在當前輸入轉矩和當前轉速下的當前電壓相位角的步驟還包括：

獲取所述汽車上電機的三相電流值和電機轉子的當前角度；其中，電機的三相電流值為電機的三相定子繞組，通入三相交流電后產生的旋轉磁場切割轉子繞組，從而在轉子繞組中產生的感應電流；所述電機轉子的當前角度為所述電機位置傳感器采集的所述電機轉子當前所處的位置相對于其初始位置的角度。

根據(jù)所述三相電流值和所述當前角度，計算dq坐標軸下的第一坐標電流值id和第二坐標電流值iq；具體的，將所述三相電流值根據(jù)所述當前角度進行派克變換(park變換)，使所述三相電流值變換為dq坐標軸下的第一坐標電流值id和第二坐標電流值iq，其中，同步電機中轉子磁極的中心線的延伸方向為所述d坐標軸的方向，兩相鄰磁極之間的垂直平分線的延伸方向為所述q軸的延伸方向；因此，所述第一坐標電流值id和所述第二坐標電流值iq是與所述轉子的當前角度相關的兩個電流值。

獲取所述汽車上電機的當前輸入轉矩和當前轉速，并根據(jù)預存的轉矩和轉速與電流電壓的關系表，確定與所述當前輸入轉矩所對應的第一坐標電流預設值id^*和第二坐標電流預設值iq*；其中，電機和電機控制器在上車前會進行臺架標定，從而對所述電機的電流進行路徑規(guī)劃；在臺架標定過程中會對不同輸入轉矩和不同轉速下電機的電流和電壓進行測試，并將測試數(shù)據(jù)保存在所述電機控制器的芯片中，所述第一坐標電流預設值id*和第二坐標電流預設值iq*為對所述電機和電機控制器進行臺架標定時，當前輸入轉矩和當前轉速下的標準電流值。

對所述第一坐標電流預設值id*和第一坐標電流值id進行作差處理，并將處理結果輸入到帶解耦的比例積分控制器，對所述處理結果進行比例積分調節(jié)，從而計算出dq坐標軸下的第一坐標電壓值ud。

對所述第二坐標電流預設值iq*和第二坐標電流值iq進行作差處理，并將處理結果輸入到帶解耦的比例積分控制器，對所述處理結果進行比例積分調節(jié)，從而計算出dq坐標軸下的第一坐標電壓值uq。

將所述第一坐標電壓值ud和所述第二坐標電壓值uq作為一個直角三角形的兩個直角邊，根據(jù)三角函數(shù)關系tanθ＝uq/ud，計算所述電機的所述當前電壓相位角，其中，θ為所述當前電壓相位角。

進一步的，所述步驟12，根據(jù)所述當前電壓相位角，判斷電機位置傳感器是否松動的步驟具體包括：

將所述當前電壓相位角與預設電壓相位角之間的差值與預設相位角差值進行比較；具體的，在汽車運行過程中，通過電流電壓相位軟件檢測算法對所述電機的電壓相位角進行實時監(jiān)測，并將實時監(jiān)測的結果與臺架測試時的電壓矢量相位角進行對比。

如果所述當前電壓相位角與所述預設電壓相位角之間的差值大于預設相位角差值時，則認為根據(jù)所述電機位置傳感器采集的所述電機的轉子的角度計算的所述第一坐標電流值id與所述第二坐標電流值iq，分別與所述第一坐標電流預設值id^*和所述第二坐標電流預設值iq*的差值較大，因而，判定所述電機位置傳感器采集的所述電機的轉子的角度與預設的角度不同，認為所述電機位置傳感器已經發(fā)生松動。其中，所述預設電壓相位角為根據(jù)預存的轉矩和轉速與電流電壓的關系表確定的與所述當前轉矩和轉速相對應的標準電壓相位角。

當確認所述電機位置傳感器已經發(fā)生松動時，則所述電機控制器控制所述電機停止運行。

本發(fā)明的上述實施例，通過在電機控制器對電流進行控制過程中，增加對電壓相位角的檢測，通過將當前的電壓相位角與一預設電壓相位角進行比較，當兩者的差值在誤差范圍內，則所述電機位置傳感器沒有松動，所述電機控制器控制電機繼續(xù)運行；當兩者的差值超出誤差范圍，則所述電機位置傳感器已松動，所述電機位置傳感器檢測的所述電機的轉子的位置與所述電機的轉子的實際位置不吻合，所述電機控制器不能正?？刂齐姍C，因而造成嚴重的后果。

在車輛運行過程中實時對所述電機位置傳感器是否松動進行識別，就能提前預知故障并進一步采取應對措施，避免嚴重后果的發(fā)生。

如圖2所示，本發(fā)明實施例還提供一種電機控制器，所述電機控制器包括：

計算模塊21，用于計算汽車上電機在當前輸入轉矩和當前轉速下的當前電壓相位角；

判斷模塊22，用于根據(jù)所述當前電壓相位角，判斷電機位置傳感器是否松動。

進一步的，如圖3所示，所述電機控制器還包括一控制模塊23，所述控制模塊23用于當確定所述位置傳感器松動時，控制所述電機停止工作。

進一步的，如圖3所示，所述計算模塊21包括：

第一獲取子模塊211，用于獲取所述汽車上電機的三相電流值和電機轉子的當前角度；

第一計算子模塊212，用于根據(jù)所述三相電流值和所述當前角度，計算dq坐標軸下的第一坐標電流值id和第二坐標電流值iq；

第二獲取子模塊213，用于獲取所述汽車上電機的當前輸入轉矩和當前轉速；

第二計算子模塊214，用于根據(jù)所述當前輸入轉矩和當前轉速以及dq坐標軸下的第一坐標電流值id和第二坐標電流值iq，計算dq坐標軸下的第一坐標電壓值ud和第二坐標電壓值uq；

第三計算子模塊215，用于根據(jù)dq坐標軸下的第一坐標電壓值ud和第二坐標電壓值uq，計算所述電機的當前電壓相位角。

具體的，所述第一計算子模塊212對所述第一獲取子模塊211獲取的三相電流值和所述電機轉子的當前角度，進行park變換，將所述三相電流值變換為所述電機的dq坐標軸下的第一坐標電流值id和第二坐標電流值iq。