[發明專利]一種RPS采集值與電流采集值延時性判斷方法

有效

• 申請號: 201910962913.4
• 申請日: 2019-10-11
• 公開（公告）號: CN112649727B
• 公開（公告）日: 2022-09-16
• 發明（設計）人: 沈藝峰;喻志剛;高鵬;李金志;孫瑞
• 申請（專利權）人: 博世華域轉向系統有限公司
• 主分類號: G01R31/34
• 分類號: G01R31/34;G01R19/00
• 代理公司: 北京連城創新知識產權代理有限公司 11254
• 代理人: 劉伍堂

本發明涉及汽車電動助力轉向系統的電機控制技術領域，具體的講是一種RPS采集值與電流采集值延時性判斷方法，給定電機d軸電流指令Id和q軸電流指令Iq；拖動電機轉速從0上升到電機峰值轉速；獲取電機三相占空比DutyA、DutyB、DutyC，以及電機三相電流Ia、Ib、Ic；計算逆變器直流輸入電流Idc；監測Idc隨電機轉速升高的狀態。本發明與現有技術相比，給定電機d軸電流指令I_d和q軸電流指令I_q，使得電機滿足動態工作的要求，然后拖動電機轉速從0上升到電機峰值轉速，從而達到電機全速段檢測，而且在后續進行判斷時，只需要對I_dc進行趨勢判斷，不需要對其進行電機轉速?時間的曲線擬合，減少了計算量，提升了檢測精度，并且檢測結果更加直觀容易判斷。

技術領域

本發明涉及汽車電動助力轉向系統的電機控制技術領域，具體的講是一種RPS采集值與電流采集值延時性判斷方法。

背景技術

當今發展迅速的汽車市場，汽車市場已經從賣方市場變換為買方市場，消費者對駕駛體驗要求越來越高，各家廠商對駕駛手感提出更高的標準和要求，這樣的背景下，車輛的轉向系統已經從機械轉向機升級為電動助力轉向。

在電動助力轉向系統的實際控制過程中，電機三相電流采樣和RPS（電機轉子位置傳感器）采樣存在如下問題：

1. 兩者采集時刻位置一致性問題；

2. 電流采樣處理電路延時；

3. 電流AD轉換延時；

4. 角度傳感器處理電路延時；

5. 角度傳感器SPI通訊延時

另外，由于控制過程中電機一直旋轉，從開始采樣到開始控制，電機角度一直在變化，且隨著電機轉速升高，電機角度變化越大。

由于上述問題的存在，電機三相電流與電機轉子位置即使在同一采集時刻觸發采集，采集到的值仍然存在時間差。

如圖1所示，圖1中T₁為RPS采集值真實值對應的時刻，T₂為RPS和電流采集的時刻，T₂為電流采集值真實值對應的時刻，當RPS與電流采集同時在T₂時刻觸發采集時，但由于電機一直在工作，因此存在有時間差Δt_a和Δt_b，使得采集到的真實值分別對應的其實是T₁和T₃。

如果直接采用存在時間差的測量值進行控制，會造成計算得到的電機d軸、q軸反饋電流I_d 、I_q與電機真實的d軸、q軸反饋電流I_d,real、I_q,real存在偏差，進而影響控制電壓，從而影響輸出的三相PWM占空比，造成控制的偏差，引起控制電機扭矩的偏差和波動，對電機控制品質造成較大影響。

現有的技術方案，針對RPS（電機轉子位置傳感器）采集值與電流采集值延時性的判斷經常使用以下兩種方法：

方案1：設置電機d軸和q軸指令電流為零，將電機拖動旋轉，然后觀察控制器計算得到的d軸電壓U_d是否為零，來檢測電流采集值與RPS采集值采集時刻的一致性。但由于電機被拖動產生反電動勢，轉速越高，反電動勢越大。當反電動勢大于一定值后會造成電機實際d軸和q軸電流無法再受控保持為零。所以此方案并不能適用于電機全速段的檢測。

方案2：設置電機q軸指令電流為零并指定d軸指令電流，通過觀察電機是否轉動來檢測電流采集值與RPS采集值采集時刻的一致性。此方案只適用于電機靜態情況下，無法在電機動態下檢測。

為此設計一種可以在電機動態情況下且適用于電機全速段檢測的RPS采集值與電流采集值延時性判斷方法是十分有必要的。

發明內容