[發明專利]位置推斷方法、馬達控制裝置以及馬達系統

在審

• 申請號: 201980051490.9
• 申請日: 2019-08-05
• 公開（公告）號: CN112514237A
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發明（設計）人: 高江剛一;居超;福村友博
• 申請（專利權）人: 日本電產株式會社
• 主分類號: H02P6/16
• 分類號: H02P6/16;H02P21/18
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 于靖帥;黃綸偉

本公開的位置推斷方法包含以下內容：從存儲學習數據的存儲介質中取得學習數據，該學習數據包含規定在轉子旋轉時從傳感器裝置輸出的第1電信號的波形特征的多個測定值的排列；依次取得規定在轉子旋轉時從傳感器裝置輸出的第2電信號的波形特征的多個檢測值的排列；以及通過在多個測定值的排列與多個檢測值的排列之間進行匹配，推斷輸出第1電信號時的轉子的旋轉位置與輸出第2電信號時的轉子的旋轉位置之間的關系。

技術領域

本申請涉及高精度地推斷轉子的機械角度的方法。另外，本申請也涉及馬達控制裝置和馬達系統。

背景技術

永磁鐵同步馬達等馬達一般具備：轉子，其具有多個磁極；定子，其具有多個繞組；以及霍爾元件或霍爾IC等磁傳感器，其感測由轉子的磁極形成的磁通。在需要高精度地測量轉子的物理上的旋轉位置(機械角度)的情況下，使用旋轉編碼器或旋轉變壓器等位置傳感器。這些位置傳感器使馬達系統難以小型化，增加其制造成本。

日本公開公報特開2002-112579號公報公開了一種相位檢測裝置，該相位檢測裝置根據霍爾IC的輸出來推斷轉子的相位(電角度)。在該相位檢測裝置中，使用根據霍爾IC的輸出而周期性取得的相位信號(以60°電角度單位產生的脈沖信號)和轉子的轉速來計算轉子的電角度。根據這樣的相位檢測裝置，能夠在不使用旋轉編碼器或旋轉變壓器等位置傳感器的情況下推斷轉子的大致的電角度。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本公開公報特開2002-112579號公報

發明內容

發明要解決的課題

日本公開公報特開2002-112579號公報的相位檢測裝置在轉子具有多個磁極對的情況下，無法從霍爾IC判別出信號是由轉子的哪個磁極對產生的信號。另外，根據霍爾IC的輸出而周期性取得的相位信號被視為按照等間隔產生的信號。如后文詳細說明的那樣，這樣的相位信號的間隔不均勻。因此，在上述的相位檢測裝置中，無法高精度地推斷轉子的機械角度。

本公開的實施方式提供通過新的算法來推斷轉子的機械角度的方法、馬達控制裝置以及馬達系統。

用于解決課題的手段

本公開的方法在例示的實施方式中是推斷馬達中的轉子的位置的方法，該方法安裝于計算機，所述馬達具有所述轉子、定子以及傳感器裝置，該傳感器裝置輸出根據所述轉子的旋轉而周期性地變化的電信號，其中，計算機執行以下內容：從存儲特征量學習數據的存儲介質中取得所述特征量學習數據，該特征量學習數據包含規定在所述轉子旋轉時從所述傳感器裝置輸出的第1電信號的波形特征的多個測定值的排列，并且該特征量學習數據規定了規定所述轉子的機械位置的多個劃分區域與所述多個測定值之間的關系；接收在所述轉子旋轉時從所述傳感器裝置輸出的第2電信號，分別依次取得規定所述第2電信號的波形特征的多個檢測值；以及通過在所述多個檢測值中的包含最新檢測值在內的至少一個檢測值與包含于所述特征量學習數據中的所述多個測定值的排列之間進行匹配，確定與所述轉子的當前的機械位置相關聯的劃分區域。

本公開的裝置在例示的實施方式中是與具有轉子、定子以及傳感器裝置的馬達組合使用的馬達控制裝置，所述傳感器裝置輸出根據所述轉子的旋轉而周期性地變化的電信號，其中，所述馬達控制裝置具有：計算機；以及存儲器，其保存使所述計算機動作的程序，所述計算機執行以下內容：從存儲特征量學習數據的存儲介質中取得所述特征量學習數據，該特征量學習數據包含規定在所述轉子旋轉時從所述傳感器裝置輸出的第1電信號的波形特征的多個測定值的排列，并且該特征量學習數據規定了規定所述轉子的機械位置的多個劃分區域與所述多個測定值之間的關系；接收在所述轉子旋轉時從所述傳感器裝置輸出的第2電信號，分別依次取得規定所述第2電信號的波形特征的多個檢測值；以及通過在所述多個檢測值中的包含最新檢測值在內的至少一個檢測值與包含于所述特征量學習數據中的所述多個測定值的排列之間進行匹配，確定與所述轉子的當前的機械位置相關聯的劃分區域。