[發明專利]一種基于電機旋變電角度在線計算發動機角度位置的方法

在審

• 申請號: 201811528653.1
• 申請日: 2018-12-13
• 公開（公告）號: CN109808676A
• 公開（公告）日: 2019-05-28
• 發明（設計）人: 胡耀東;楊福源;杜磊
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: B60W20/00
• 分類號: B60W20/00;B60W40/00;G06F17/50
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 廖元秋

1.一種基于電機旋變電角度在線計算發動機角度位置的方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)建立曲軸的機械角度與電角度之間的關系，表達式如下：

式中，MechAng為機械角度，ElecAng為電角度，k為由電機旋變計算出的電角度ElecAng所占用的字長，Counter為計數器，Step_MechAng為機械角度步長，表達式如下：

Step_MechAng＝360/p

式中，若發動機和電機同軸，則p為電機的極對數；若發動機和電機不同軸，則用電機/發動機機械轉速速比Rit_trans乘以電機的極對數p代替上式中的p，即p→Rit_trans×p；

2)計算控制周期電角度；

定義發動機曲軸的機械轉速為n，單位為rpm；電機的電轉速為n_elec，單位為rpm；MCU的控制周期為Ctrl_cyc，單位為μs；

則電機的電轉速為：

n_elec＝np (3)

電轉速n_elec每轉所需要的時間為單位為ms；電轉速n_elec每轉所包含的控制周期的個數為則每個控制周期Ctrl_cyc對應的電角度ElecAng定義為Δ，稱作控制周期電角度，則有：

3)利用計數器Counter的跳變算法，計算發動機角度位置；具體步驟如下：

3-1)對上個控制周期和當前控制周期的電角度進行判定：

若有ElecAng(i-1)≥2^k-Rit×Δ，并且ElecAng(i)≤Rit×Δ，則計數器加1，即Counter＝Counter+1；

若有ElecAng(i-1)≤Rit×Δ，并且ElecAng(i)≥2^k-Rit×Δ，則計數器減1，即Counter＝Counter-1；

其中，i代表電機控制器MCU當前控制周期次數；控制周期電角度Δ的系數Rit同時滿足如下條件：

Rit＞1 (6)

3-2)計算當前控制周期的初始機械角度MechAng_init(i)；

3-3)校驗當前控制周期的初始機械角度MechAng_init(i)是否發生跳變，并根據校驗結果更新計數器Counter的值；

若則當前控制周期的初始機械角度沒有發生跳變，計數器保持不變；否則，若存在則當前控制周期的初始機械角度發生跳變，計數器減1，即Counter＝Counter-1；若則當前控制周期的初始機械角度發生跳變，計數器加1，即Counter＝Counter+1；

其中，α為機械角度步長Step_MechAngle的系數，滿足如下條件：

3-4)對經過步驟3-3)校驗后計數器Counter的值進行修正；

如果則有如果Counter＜0，則有若以上兩個不等式均不滿足，則計數器Counter取值保持不變；其中，s為發動機的沖程數；

3-5)利用步驟3-4)修正后的計數器Counter的值，計算當前控制周期的機械角度；

3-6)當下一次控制周期到來時，令i＝i+1，重新返回步驟3-1)。