马达控制装置、具有该控制装置的车辆及控制车辆的方法与流程

专利2022-06-30  85


本公开的实施例涉及一种马达控制装置、具有马达控制装置的车辆及控制车辆的方法,该马达控制装置能够校正噪声流入的旋转变压器的输出信号并使用校正的输出信号来控制马达的驱动。



背景技术:

车辆是通过驱动车轮在道路上行驶的机器。

车辆包括利用燃烧诸如汽油和柴油的石油燃油产生的机械动力驱动的机动车辆(内燃发动机驱动车辆)以及由电力驱动以减少有害燃料排放量并增加燃料效率的环保车辆。

环保车辆包括:电动车辆,包括作为可再充电电源的电池和马达,利用蓄积在电池中的电力来旋转马达,并且利用马达的旋转来驱动车轮;混合动力车辆,包括发动机、电池和马达,并且通过控制发动机的机械动力和马达的电力来驱动;以及氢燃料电池车辆。



技术实现要素:

因此,本公开的一方面提供一种马达控制装置、具有马达控制装置的车辆及控制车辆的方法,该马达控制装置能够使用参考利萨如(lissajous)范围内的参考利萨如值来校正与因噪声而失真的旋转变压器的输出信号对应的马达的角度。

本公开的另一方面提供一种马达控制装置、具有马达控制装置的车辆及控制车辆的方法,该马达控制装置能够基于旋转变压器的输出信号的失真数量来诊断马达或旋转变压器的故障。

本公开的其他方面将部分地在以下描述中阐述,并且部分地将从描述中显而易见,或者可通过本公开的实践来习得。

根据本公开的一方面,一种马达控制装置包括:存储装置,被配置为存储参考利萨如值;以及控制器,被配置为:将激励信号施加到旋转变压器;接收从旋转变压器输出的输出信号;获得与接收到的输出信号对应的利萨如值;当获得的利萨如值不同于参考利萨如值时,确定外部噪声流入;并且当获得的利萨如值等于参考利萨如值中的任意一个时,基于获得的利萨如值来控制马达的驱动。

控制器可被配置为在马达的驱动期间对输出信号因外部噪声而失真的失真数量进行计数;并且当计数的失真数量超过参考数量时,向外部装置输出过量噪声流入的通知信息。

控制器可被配置为在马达的驱动期间周期性地接收从旋转变压器输出的输出信号;顺序地获得与周期性地接收到的输出信号对应的利萨如值;获得顺序地获得的利萨如值中的相邻利萨如值之间的角加速度;当获得的利萨如值中的第一利萨如值不同于参考利萨如值时,识别分别与获得的第一利萨如值和获得的第二利萨如值对应的第一角加速度值和第二角加速度值,第二利萨如值是获得的利萨如值中的在第一利萨如值之前的一个利萨如值;基于识别出的第一角加速度和第二角加速度,确定构成参考利萨如曲线的参考利萨如值中的一个参考利萨如值;基于确定的参考利萨如值来识别马达的角度;并且基于识别出的马达的角度来控制马达的驱动。

控制器可被配置为当获得顺序地获得的利萨如值中的相邻利萨如值之间的角加速度时,识别顺序地获得的利萨如值中的相邻利萨如值之间的角度;获得识别出的角度之间的角速度;并且获得识别出的角速度之间的角加速度。

控制器可被配置为当获得顺序地获得的利萨如值中的相邻利萨如值之间的角加速度时,识别顺序地获得的利萨如值中的相邻利萨如值之间的角度;当在马达的正常驱动期间从旋转变压器接收到两个输出信号时,通过连接接收到的两个输出信号的峰值(peak)点将接收到的两个输出信号转换为正弦信号和余弦信号;数字化转换的正弦信号和余弦信号;基于通过每个预定周期对数字化的正弦信号和余弦信号进行采样而获得的正弦值和余弦值的平均值,获得参考利萨如的中心点的位置值;基于数字化的正弦值、获得的中心点的位置值的正弦值、数字化的余弦值和获得的中心点的位置值的余弦值,获得参考利萨如的半径;并且基于获得的中心点的位置值和半径来获得并存储参考利萨如曲线。

控制器可基于获得的中心点的位置值和半径来获得构成参考利萨如曲线的参考利萨如值。

根据本公开的另一方面,一种车辆包括:马达,被配置为将驱动力传递到车轮;旋转变压器,连接到马达;以及马达控制装置,被配置为:将激励信号施加到旋转变压器;接收从旋转变压器输出的输出信号;获得与接收到的输出信号对应的利萨如值;当获得的利萨如值超出预存储的参考利萨如范围时,确定外部噪声流入;并且当获得的利萨如值在预存储的参考利萨如范围内时,基于获得的利萨如值来控制马达的驱动。

车辆可进一步包括:电池,被配置为将电力传递到马达并且通过马达的再生制动来充电。

车辆可进一步包括:显示器,其中马达控制装置可被配置为在马达的驱动期间对输出信号因外部噪声而失真的失真数量进行计数;并且当计数的失真数量超过参考数量时,向外部装置输出过量噪声流入的通知信息。

马达控制装置可被配置为当计数的失真数量等于或小于参考数量时,确定构成预存储的参考利萨如曲线的参考利萨如值中的一个参考利萨如值;基于确定的参考利萨如值来识别马达的角度;并且基于识别出的马达的角度来控制马达的驱动。

马达控制装置可被配置为在马达的驱动期间周期性地接收从旋转变压器输出的输出信号;顺序地获得与周期性地接收到的输出信号对应的利萨如值;获得顺序地获得的利萨如值中的相邻利萨如值之间的角加速度;当获得的利萨如值超出预存储的参考利萨如范围时,基于获得的角加速度来确定构成参考利萨如曲线的参考利萨如值中的一个参考利萨如值;并且基于确定的参考利萨如值来识别马达的角度。

马达控制装置可被配置为在马达的驱动期间周期性地接收从旋转变压器输出的输出信号;顺序地获得与周期性地接收到的输出信号对应的利萨如值;获得顺序地获得的利萨如值中的相邻利萨如值之间的角加速度;当利萨如值中的任意一个利萨如值超出参考利萨如范围时,识别与在接收到利萨如值中的一个利萨如值之前接收到的利萨如值对应的第一角加速度;识别与利萨如值中的一个利萨如值对应的第二角加速度;当获得的利萨如值超出预存储的参考利萨如范围时,基于识别出的第一角加速度和第二角加速度来确定构成参考利萨如曲线的参考利萨如值中的一个参考利萨如值;基于确定的参考利萨如值来识别马达的角度;并且基于识别出的马达的角度来控制马达的驱动。

马达控制装置可被配置为当获得顺序地获得的利萨如值中的相邻利萨如值之间的角加速度时,识别顺序地获得的利萨如值中的相邻利萨如值之间的角度;获得识别出的角度之间的角速度;并且获得识别出的角速度之间的角加速度。

马达控制装置可被配置为当获得顺序地获得的利萨如值中的相邻利萨如值之间的角加速度时,识别顺序地获得的利萨如值中的相邻利萨如值之间的角度;当在马达的正常驱动期间从旋转变压器接收到两个输出信号时,通过连接接收到的两个输出信号的峰值点将接收到的两个输出信号转换为正弦信号和余弦信号;数字化转换的正弦信号和余弦信号;基于通过每个预定周期对数字化的正弦信号和余弦信号进行采样而获得的正弦值和余弦值的平均值,获得参考利萨如的中心点的位置值;基于数字化的正弦值、获得的中心点的位置值的正弦值、数字化的余弦值和获得的中心点的位置值的余弦值,获得参考利萨如的半径;并且基于获得的中心点的位置值和半径来获得并存储参考利萨如曲线。

马达控制装置可基于获得的中心点的位置值和半径来获得构成参考利萨如曲线的参考利萨如值。

根据本公开的另一方面,提供一种控制车辆的方法,该车辆包括马达、旋转变压器和电池,该方法包括:当在马达的驱动期间接收到从旋转变压器输出的输出信号时,控制器获得与接收到的输出信号对应的利萨如值;当获得的利萨如值超出预存储的参考利萨如范围时,控制器确定外部噪声流入;当获得的利萨如值在预存储的参考利萨如范围内时,控制器基于获得的利萨如值来控制马达的驱动。

当获得的利萨如值超出预存储的参考利萨如范围时确定外部噪声流入可包括:对输出信号因外部噪声而失真的失真数量进行计数;并且当计数的失真数量超过参考数量时,通过显示器显示过量噪声流入的通知信息。

当获得的利萨如值超出预存储的参考利萨如范围时确定外部噪声流入可包括:当计数的失真数量等于或小于参考数量时,确定构成预存储的参考利萨如曲线的参考利萨如值中的一个参考利萨如值;并且基于确定的参考利萨如值来识别马达的角度。

确定可包括:在马达的驱动期间周期性地接收从旋转变压器输出的输出信号;顺序地获得与周期性地接收到的输出信号对应的利萨如值;获得顺序地获得的利萨如值中的相邻利萨如值之间的角加速度;并且当获得的利萨如值超出预存储的参考利萨如范围时,基于获得的角加速度来识别构成参考利萨如曲线的参考利萨如值中的选择的参考利萨如值。

获得顺序地获得的利萨如值中的相邻利萨如值之间的角加速度可包括:识别顺序地获得的利萨如值中的相邻利萨如值之间的角度;获得识别出的角度之间的角速度;并且获得识别出的角速度之间的角加速度。

确定可包括:识别与在接收到获得的利萨如值之前接收到的利萨如值对应的第一角加速度;识别与获得的利萨如值对应的第二角加速度;并且基于识别出的第一角加速度和第二角加速度,识别构成参考利萨如曲线的参考利萨如值中的选择的参考利萨如值。

在一个实施例中,当确定参考利萨如值中的一个参考利萨如值时,控制器可选择或识别预存储的参考利萨如值中的一个参考利萨如值作为确定的参考利萨如值。在另一实施例中,当确定参考利萨如值中的一个参考利萨如值时,控制器可从预存储的参考利萨如曲线计算或估算参考利萨如值作为确定的参考利萨如值。

附图说明

从以下结合附图对实施例的描述中,本公开的这些和/或其他方面将变得显而易见并且更容易理解,其中:

图1是示出根据实施例的具有马达控制装置的车辆的动力系统的视图;

图2是示出根据实施例的具有马达控制装置的车辆的马达和旋转变压器之间的连接的视图;

图3是根据实施例的具有马达控制装置的车辆的控制框图;

图4是示出根据实施例的马达控制装置驱动的逆变器的视图;

图5是根据实施例的马达控制装置中的控制器的详细配置示图;

图6是示出根据实施例的具有马达控制装置的车辆的旋转变压器的输入/输出的视图;

图7是示出图6所示的旋转变压器的输入/输出信号的波形的视图;

图8是示出根据实施例的马达控制装置中存储的参考利萨如曲线的视图;

图9是示出根据实施例的马达控制装置的角度预测的示例的视图;

图10是示出根据实施例的马达控制装置的马达的恒速控制时基于利萨如值的马达的角度预测的示例的视图;

图11a是示出根据实施例的马达控制装置的马达的加速控制时基于利萨如值的马达的角度预测的示例的视图;

图11b是示出根据实施例的马达控制装置的马达的减速控制时基于利萨如值的马达的角度预测的示例的视图;以及

图12是根据实施例的具有马达控制装置的车辆的控制流程图。

具体实施方式

在下文中,将参照附图详细描述本公开的实施例。

在整个说明书中,相同的附图标记指代相同的元件。并不是本公开的实施例的所有元件将被描述,而是将省略对本领域中公知的或者在实施例中彼此重叠的内容的描述。如在整个说明书中使用的诸如“~部件”、“~模块”、“~构件”、“~装置”、“~块”等的术语可以软件和/或硬件实施,并且多个“~部件”、“~模块”、“~构件”、“~装置”或“~块”可在单个元件中实施,或者单个“~部件”、“~模块”、“~构件”、“~装置”或“~块”可包括多个元件。

将进一步理解的是,术语“连接”及其派生词既指代直接连接也指代间接连接,并且间接连接包括通过无线通信网络连接。

术语“包括(或包括有)”和“包含(或包含有)”是包含性的或开放式的,并且不排除另外的、未列举的元件或方法步骤,除非另有说明。

在整个说明书中,当构件位于另一构件“上”时,不仅表示该构件与另一构件相邻地位于另一构件上,而且也表示第三构件存在于这两个构件之间。

将理解的是,尽管本文可以使用术语第一、第二、第三等来描述各种组件、部件、区域、层和/或部分,但是这些组件、部件、区域、层和/或部分应不受这些术语限制。这些术语仅用于将一个组件、部件、区域、层或部分与另一组件、部件、区域、层或部分区分开。

将理解的是,单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数指代,除非上下文另有明确说明。

用于方法步骤的附图标记仅用于解释的方便,而不用于限制步骤的顺序。因此,除非上下文另有明确说明,否则可以其他方式来实施书面顺序。

在下文中,将参照附图来描述本公开的操作原理和实施例。

在环保车辆的实施例中,车辆可以使用永磁同步马达(pmsm)作为用于驱动车辆的马达,并且需要诸如旋转变压器的位置传感器来驱动马达。

为了通过从旋转变压器输出的输出信号来识别角度,可以使用旋转变压器数字转换器(rdc)或者用于估测角度的角度跟踪观察器(ato)。

当通过这种方式识别马达的角度时,旋转变压器的输出信号可能由于诸如由马达的驱动引起的磁噪声、由逆变器的驱动引起的辐射噪声以及由泄漏电流引起的电场噪声的外部噪声而失真,从而马达角度识别的精度可能降低,这可能导致马达控制的稳定性劣化。

更具体地,当旋转变压器的输出信号由于噪声而失真时,通过移动马达控制中心轴增加了转矩控制中发生错误的可能性,并且在马达的速度控制期间通过增加速度波动产生了命令电流和实际电流之间的误差,由此增加了电流控制的不稳定性并且在高电流控制期间由于马达的角度误差而增加了过电流的可能性。

图1是示出根据实施例的车辆的动力系统的视图。

根据实施例的车辆是环保车辆,环保车辆可以是电动车辆、混合动力车辆和氢燃料电池车辆中的一种,电动车辆包括作为可再充电电源的电池和马达、利用蓄积在电池中的电力来旋转马达并且利用马达的旋转来驱动车轮,混合动力车辆包括发动机、电池和马达,并且通过控制发动机的机械动力和马达的电力来驱动。

混合动力车辆可包括不具有插头的混合动力车辆,即混合动力电动车辆(hev),或具有插头的混合动力车辆,即插电式混合动力电动车辆(phev)。在实施例中,将关注不具有插头的混合动力车辆作为示例。

根据实施例的车辆1包括具有外部部件和内部部件的车身(body),以及安装有驱动所需的机械装置的其他部件,即底盘(chassis)。

车辆1的底盘是支撑车身的框架,该框架上设置有配备在车辆1的前后左右的车轮110、产生用于驱动车辆1的动力并且控制产生的动力以将产生的动力施加到车轮110的动力系统120至190、用于将制动力施加到车轮110的制动系统、转向系统和悬架系统。

车辆1可进一步包括作为制动系统的液压制动系统,液压制动系统基于动力控制装置300的控制命令来产生液压并使用液压将制动力施加到车轮110。

如图1所示,车辆1的动力系统可包括发动机120、燃料系统、冷却系统、补充燃料系统、电池130、马达140、起动发电机150、逆变器160、离合器170、变速器180和主减速及差速齿轮190,并且可进一步包括用于驱动离合器170的致动器。

在实施例中,例如,将关注具有并联结构的动力系统,在具有并联结构的动力系统中,发动机120和马达140一起连接到车辆1的轮轴191以同时驱动车辆1。

发动机120可燃烧诸如汽油和柴油的石油燃油以产生机械动力,并且将动力传递到离合器170。

电池130可产生具有高压电流的电力,并且将电力供应到马达140、起动发电机150和车辆1中的各种电气装置。

电池130可通过接收从起动发电机150供应的电力来充电。

马达140使用来自电池130的电能来产生转动力(也称为旋转动力),并将转动力传递到车轮110以驱动车轮110。

当通过离合器170连接到发动机120时,马达140将其转动力与发动机120的转动力一起传递到车轮110。马达140执行传统变矩器的功能的同时还可执行吸收离合器170接合时的冲击的功能。

马达140可在通过制动、减速或低速行驶的再生制动模式下作为发电机操作,以能够对电池130进行充电。

马达140可包括定子141和转子142,定子141具有电流流过的线圈,转子142具有插设在定子141内部的永磁体并固定到马达140的旋转轴143。

起动发电机150,例如混合起动发电机(hsg)可连接到发动机120的曲轴,与发动机120的曲轴联动,并且可在发动机120起动时作为起动马达操作,并且可在发动机120不驱动车轮110时通过发动机120而作为发电机操作以能够对电池130进行充电。

在实施例中,起动发电机150可通过发动机120传递的动力而作为发电机操作,以能够对电池130进行充电。

车辆1还可从设置在停车场或充电站的充电器接收电力并且使用接收的电力对电池130进行充电。

车辆1的动力系统可进一步包括电力转换器,以用于将起动发电机150产生的电力转换为电池130的可再充电电力。电力转换器可以是转换器(converter)。

电力转换器还可执行改变起动发电机150和电池130之间的电流的方向和输出的功能。

电力转换器还可将马达140产生的电力转换为电池130的可再充电电力,并且将电池130的电力转换为车辆1中的各种装置的驱动电力。

电力转换器还可执行改变马达140和电池130之间的电流的方向和输出的功能。

逆变器160可将电池130的电力转换为马达140的驱动电力。

逆变器160还可将电池130的电力转换为起动发电机150的驱动电力。

逆变器160可以基于来自用户命令的目标车速来输出马达140的驱动电力。马达140的驱动电力可以是用于输出与目标车速对应的电流的切换信号和用于输出与目标车速对应的电压的切换信号。因此,逆变器160可包括多个开关装置。

离合器170可设置在发动机120和马达140之间。

当使用发动机120和马达140产生车轮110的驱动力时,离合器170可接合或锁定(lock),并且当仅使用马达140产生车轮110的驱动力时,离合器170可通过弹簧被例如液压离合器致动器(hca)的驱动产生的液压推开而分离(open)。

在仅由马达140驱动车辆1的ev模式下,具有离合器170的车辆1分离离合器170以防止马达140和发动机120机械连接,从而将马达140的旋转直接传递到变速器180。此时,发动机120可被驱动关闭,并且可在电池正在充电时被驱动。

此外,当发动机120和马达140一起操作以驱动(hev模式)时,车辆1接合离合器170,以将发动机120的转动力添加到马达140的转动力,然后传递到变速器180。

即使在车辆1仅由发动机120驱动时,因为发动机120需要连接到轮轴,车辆1也接合离合器170以使发动机120与马达140一起旋转。

变速器180可将发动机120和马达140的转动运动传递到车轮110,或者将马达140的转动运动传递到车轮110。变速器180可以是使用两个离合器来操纵换挡水平的双离合器变速器(dct)。

变速器180通过能够基于车辆1的行驶速度自动地操纵换挡水平来自动地执行最佳转矩转换。

变速器180可基于变速杆的操纵将换挡水平控制到升挡/降挡水平。

车辆1可进一步包括设置在变速器180和车轮110之间的主减速及差速齿轮(fd)190,以转换马达140的每分钟转数(rpm),使得车辆1的行驶速度达到目标速度。

本文使用的目标速度可以是与加速器踏板或制动踏板上的压力对应的速度。

旋转变压器200是用于检测马达140的旋转角度的位置检测器。

旋转变压器200可邻近马达140设置,并且可固定到马达140的旋转轴143。

如图2所示,旋转变压器200可包括定子210和转子220。

缠绕在旋转变压器200的转子220和定子210上的线圈可以被缠绕成使得磁通量分布是关于角度的正弦波。

更具体地,当旋转变压器200的转子220利用施加到缠绕在旋转变压器200的转子220上的初级线圈(输入端子)的激励信号而通过马达140的旋转轴143(即,马达的转子)旋转时,磁耦合系数可被改变以产生载波的振幅在缠绕在旋转变压器200的定子210上的次级线圈(输出端子)中变化的信号。在一个示例中,线圈可以被缠绕成使得信号以根据马达140和旋转变压器200的转子220的旋转角度θ的余弦波(cosinewave)和正弦波(sinewave)的形式变化。

在实施例中,当施加几khz正弦波的激励信号时,旋转变压器200通过激励信号使转子220旋转,并且当转子220旋转时,初级侧通量和次级侧通量通过反电动势周期性地改变。此时,可输出正弦的正弦波和余弦的正弦波的信号作为输出信号。

此时,旋转变压器200可将与马达140的旋转角度对应的电压传递到动力控制装置300。

动力控制装置300可基于关于施加到加速器踏板的压力的信息、关于施加到制动踏板的压力的信息和输入到变速杆的换挡信息中的至少一个来确定当前所需操作是加速、制动、减速还是换挡,并且基于所需操作来控制马达140、发动机120、变速器180和液压制动系统中的至少一个的操作。

当确定车辆1正在加速时,动力控制装置300可基于车辆1的当前行驶速度、关于施加到加速器踏板的压力的信息和关于施加到制动踏板的压力的信息中的至少一个来获得用户的所需动力,获得与用户的所需动力对应的目标行驶速度,并基于目标行驶速度来控制马达140和发动机120中的至少一个的操作。

动力控制装置300可基于车辆1的目标行驶速度、车辆1是否加速和/或车辆1是否正在爬坡,来控制车辆1执行仅使用马达140的动力的ev模式或使用马达140和发动机120的动力的hev模式。

在接收到关于施加到制动踏板的压力的信息时,动力控制装置300可基于制动踏板被加压的速度和被踩下的量来获得驾驶员所需的制动力,在获得的制动力的范围内执行参考再生制动,并通过控制液压制动系统来补充其余的制动力。

在实施例中,当所需的制动力小于参考制动力时,动力控制装置300使用马达140来降低速度,并且当所需的制动力大于参考制动力时,动力控制装置300控制液压制动系统。

当确定车辆1正在滑行时,动力控制装置300可基于马达140的转速和道路的坡度来获得目标制动转矩,基于获得的目标制动转矩来控制再生制动,并且当制动踏板被推动时基于关于施加到制动踏板的压力的信息来控制液压制动系统的操作。

当加速器踏板的压力被释放时,动力控制装置300可控制马达140的操作以降低马达140的转速并控制变速器180的操作以降低变速器180的换挡水平。

降低变速器180的换挡水平可包括增加马达140的制动转矩以增加减速量。

在再生制动期间,动力控制装置300通过控制马达140的操作使得作用在马达140上的力可在反方向上作用来控制马达140作为发电机操作。

在实施例中,当使用马达140产生制动力时,动力控制装置300可通过将反向转矩施加到马达140并控制逆变器160使施加到马达140的电流在反方向上流动来控制马达140作为发电机操作。由于惯性力,马达140的旋转方向不改变。

动力控制装置300可基于当控制马达140时由旋转变压器200接收的旋转变压器200的两个输出信号中的任何一个输出信号来识别马达140的旋转角度,并且基于识别的马达140的旋转角度和目标旋转角度来控制马达140。在一个示例中,动力控制装置300可控制逆变器160中的多个开关元件的接通/断开操作以控制马达140的旋转。

动力控制装置300可包括:发动机控制单元(ecu),用于控制起动发电机150和发动机120的操作;马达控制装置300a即马达控制单元(mcu),用于从旋转变压器200的输出信号识别马达140的角度,并基于识别的马达140的角度来控制逆变器160,以使马达140旋转并且在车辆1制动或减速时执行再生制动;局部控制单元(lcu),用于控制致动器的操作以分离或接合离合器170;主控制器即hev控制单元(hcu),用于基于车辆1的目标行驶速度将转矩分配到发动机120和马达140,并基于分配的转矩将控制信号输出到发动机控制单元、马达控制装置300a和局部控制单元。

主控制器、发动机控制单元、马达控制装置300a和局部控制单元可实施为单独的芯片或封装在集成的单个芯片中。

主控制器、发动机控制单元、马达控制装置300a和局部控制单元可以是微控制器、中央处理单元(cpu)和处理器中的一个。在一个实施例中,主控制器、发动机控制单元、马达控制装置300a和局部控制单元中的每一个可包括一个或多个处理器。在另一实施例中,主控制器、发动机控制单元、马达控制装置300a和局部控制单元中的至少两个可实施为单个处理器。

马达控制装置300a可利用存储器和处理器来实施,该存储器中存储用于从旋转变压器200的输出信号识别马达140的角度并基于识别的马达140的角度来控制马达140的速度的算法或关于实施算法的程序的数据,该处理器使用存储在存储器中的数据执行上述操作。存储器和处理器可实施为单独的芯片。可选地,存储器和处理器可实施为单个芯片。

将参照图3描述马达控制装置300a。

图3是根据实施例的具有马达控制装置的车辆的控制框图,将参照图4和图5对其进行描述。图4是图3所示的逆变器的详细配置图,图5是图3所示的马达控制装置的控制器的详细配置图。

如图3所示,车辆1可包括马达140、逆变器160、旋转变压器200、马达控制装置300a、输入装置410和显示器420。

马达140向车轮施加驱动力,马达140可从由马达控制装置300a控制的逆变器160接收驱动信号并且可通过接收的驱动信号来驱动。

如图4所示,逆变器160可基于马达控制装置300a的控制命令来驱动马达140。

在实施例中,逆变器160可根据马达控制装置300a的控制器320的控制命令来产生马达140的驱动电流,使得马达140可产生驱动力。

逆变器160可包括电源161、整流器162、平滑器163以及多个开关元件q11至q13和q21至q23。

电源161可连接到外部电源,从外部接收商用ac电力,并且将ac电力传递到整流器162。

平滑器163可包括至少一个电容器。平滑器163可平滑从整流器162传递的电源以降低在整流器162中整流的电源的纹波电流,并且转换为用于驱动马达140的预定大小的dc电力,并且将dc电力传递到多个开关元件q11至q13和q21至q23。

逆变器160可包括用于将从平滑器163供应的dc电力转换为三相ac电力的多个开关元件q11至q13和q21至q23。

多个开关元件q11至q13和q21至q23可根据控制器320的控制命令来分别驱动,以调制传递到马达140的脉冲宽度。

多个开关元件q11至q13和q21至q23可包括三个上开关元件q11至q13和三个下开关元件q21至q23。

三个上开关元件q11至q13和三个下开关元件q21至q23可分别串联连接。在实施例中,第一上开关元件q11可与第一下开关元件q21在u级上串联连接,第二上开关元件q12可与第二下开关元件q22在v级上串联连接,第三上开关元件q13可与第三下开关元件q23在w级上串联连接。而且,二极管可与u级、v级和w级并联连接。

三个上开关元件q11至q13和三个下开关元件q21至q23分别连接的三个节点可分别连接到马达140的三个输入端子a、b和c。因此,可通过三个输入端子a、b和c将电流供应到马达140。

逆变器160可基于从控制器320输出的控制信号vpwm来接通/断开逆变器160的多个开关元件q11至q13和q21至q23。

马达控制装置300a可包括检测器310、控制器320和存储装置330。

检测器310可包括用于检测施加到马达140的电流的电流检测器311(参见图4)。

电流检测器311可检测通过马达140的三相输入端子中的至少一个输入端子施加到马达140的电流,并输出与检测到的电流对应的信号。

检测器310可进一步包括用于检测施加到马达140的两端的电压的电压检测器312(参见图4)。电压检测器312可检测逆变器160中提供的dc电压的两端的dc电压。

控制器320可控制马达140的整体操作。

当车辆1行驶时,控制器320可控制马达140的操作,使得车辆1加速、减速、制动或停止。

在马达140的速度控制期间,控制器320可接收电流检测器311检测到的供应到马达140的电流,并且基于检测到的电流和目标电流之间的比较结果来控制马达140的速度。

将参照图5描述用于控制马达140的速度的控制器320的配置。

如图5所示,控制器320可包括速度计算器321、输入坐标转换器322、速度调节器323、电流调节器324、输出坐标转换器325、pwm信号产生器326和角度识别模块327。

速度计算器321可基于由角度识别模块327识别的转子142的角度θ来获得马达140的转速ω。

输入坐标转换器322可基于马达140的转子142的角度θ来将由电流检测器311检测到的电流a、b和c转换为d轴电流和q轴电流。

速度调节器323可将从外部输入的目标速度ω*(或速度命令)与马达140的转速ω进行比较,并根据比较结果来输出电流命令i*。

速度调节器323可包括比例控制器p、比例积分控制器pi或比例积分微分控制器pid。

电流调节器324可将从速度调节器323输出的电流命令i*与马达140的电流iabc进行比较,并根据比较结果来输出电压命令v*。

电流调节器324可将从速度调节器323输出的q轴电流命令与马达140的q轴电流进行比较,根据比较结果来输出q轴电压命令,基于马达140的转速ω和转子142的角度θ来获得d轴电流命令,将d轴电流命令与马达140的d轴电流进行比较,并根据比较结果来输出d轴电压命令。

此处,d轴电流可以是磁通量分量的电流,q轴电流可以是转矩分量的电流。

电流调节器324还可包括比例控制器、比例积分控制器或比例积分微分控制器。

输出坐标转换器325可基于转子142的角度θ来将d轴电压命令和q轴电压命令转换为a相、b相和c相电压命令vabc*。

pwm信号产生器326可基于a相、b相和c相电压命令vabc*来产生待提供到逆变器160的控制信号vpwm。

具体地,pwm信号产生器326可通过a相、b相和c相电压命令vabc*的每一个的脉冲宽度调制(pwm)来输出控制信号vpwm,以接通/断开逆变器160的多个开关元件q11至q13和q21至q23。

角度识别模块327可基于从旋转变压器200输出的输出信号来识别马达140的角度(例如,马达的旋转角度)。稍后将描述控制器320中的角度识别模块327中的马达140的角度识别配置。

控制器320可将马达140的a相、b相和c相转换为d轴电流和q轴电流,以控制马达140的操作。

具体地,控制器320可将马达140的a相、b相和c相电流转换为d轴电流和q轴电流,并将a相、b相和c相电压转换为d轴电压和q轴电压。

此处,d轴可指与马达140的转子142产生的磁场的方向一致的方向上的轴,并且q轴可指转子142产生的磁场的方向向前90度的方向上的轴。此处,90度可指通过将转子142中包括的相邻n极之间的角度或转子142中包括的相邻s极之间的角度以360度换算而获得的电角度,而不是转子142的机械角度。

控制器320基于由电流检测器311检测到的电流iabc、转子142的转速ω和从输出坐标转换器325输出的电压命令vabc*来产生脉冲宽度调制信号vpwm。

在实施例中,控制器320可基于马达140的转速ω和检测到的电流iabc来获得待施加到马达140的电流命令,基于电流命令来获得待施加到马达140的电压命令,并基于获得的电压命令来产生脉冲宽度调制(pwm)信号vpwm。

控制器320可通过基于pwm信号控制驱动器的逆变器160的接通/断开状态来控制施加到马达140的电流,并使马达140以与控制的电流对应的速度旋转。

当识别用于控制马达140的速度的马达140的角度时,控制器320可控制旋转变压器200的驱动,基于接收的旋转变压器200的输出信号来确定噪声的流入,根据噪声是否被流入来保持与旋转变压器200的输出信号对应的马达140的角度或改变与旋转变压器200的输出信号对应的马达140的角度。

将参照图6至图8更详细地描述控制器320的马达140的角度识别配置。

控制器320可产生具有预定参考频率的正弦波的激励信号u0作为正弦形电压信号,并将正弦形电压信号施加到缠绕在旋转变压器200的转子220上的初级线圈。

控制器320可接收旋转变压器200的输出信号并获得与接收到的输出信号对应的利萨如值。

此处,将简要描述旋转变压器200的输出信号的输出配置。

当激励信号被施加到初级线圈时,旋转变压器200可通过激励信号从缠绕在定子210上的次级线圈输出正弦形输出信号u1和余弦形输出信号u2。此处,输出信号u1和u2可以是电压信号。

在旋转变压器200中,由于转子220的旋转引起的磁阻变化引起的磁链可周期性地改变。此时,从旋转变压器200的定子210的次级线圈输出的输出信号u1和u2的振幅可根据马达140的旋转角度θ而改变。

控制器320可通过旋转变压器数字转换器(rdc)将接收到的输出信号u1和u2的峰值点连接成包络线(envelope),以转换为表示马达140的绝对角度的正弦信号和余弦信号。

控制器320可将以模拟电压信号输入的余弦信号和正弦信号中的每一个转换为数字信号,并且以预定采样周期从数字化的余弦信号和正弦信号中采样每个信号的值。此处,转换为数字值的余弦信号和正弦信号的值可以是十进制值。

控制器320可获得转换为数字值的余弦值和正弦值作为坐标值。此处,获得的余弦值和正弦值的坐标值可被称为获得的利萨如值。

控制器320可将获得的利萨如值与参考利萨如值进行比较,并确定获得的利萨如值是否等于参考利萨如值。当确定获得的利萨如值等于参考利萨如值时,控制器320可确定从旋转变压器200接收到正常输出信号。当确定获得的利萨如值不同于参考利萨如值时,控制器320可确定从旋转变压器200接收到因噪声而失真的输出信号。

当确定获得的利萨如值不同于参考利萨如值时,控制器320可确定获得的利萨如值与参考利萨如值之间的差值是否超过预定值。当确定差值等于或小于预定值时,控制器320可基于获得的利萨如值来识别马达140的角度。此处,控制器320可将差值的绝对值与预定值进行比较。

另外,预定值是坐标值,并且可包括作为余弦轴的预定值和作为正弦轴的预定值。

当确定获得的利萨如值与参考利萨如值之间的差值超过预定值时,控制器320可确定由于噪声而难以确保马达控制的稳定性。

另外,控制器320可将获得的利萨如值与参考利萨如值进行比较,并且当确定获得的利萨如值在参考利萨如范围内时确定正常地接收到输出信号。

当确定获得的利萨如值超过参考利萨如范围时,控制器320可确定已接收到噪声。

此处,可通过实验预先获得并存储参考利萨如值和参考利萨如范围。

将描述用于获得参考利萨如值和参考利萨如范围的控制器320的配置。

控制器320可通过旋转变压器数字转换器(rdc)将马达140和旋转变压器200的稳定状态下接收的输出信号u1和u2的峰值点连接成包络线,以转换为表示马达140的绝对角度的正弦信号和余弦信号。

控制器320可将以模拟电压信号输入的余弦信号和正弦信号分别转换为数字信号,并且以预定采样周期从数字化的余弦信号和正弦信号中采样每个信号的值。

转换为数字值的余弦信号的值和正弦信号的值可以是十进制值。

在以预定采样周期从数字化的余弦信号中提取的信号值可被称为“余弦值”,并且在相同时间点和采样周期从数字化的正弦信号中提取的信号值可被称为“正弦值”。

控制器320可获得两个信号的采样值,即余弦值和正弦值的平均值。此时,控制器320可获得预定时间内的余弦值和正弦值的平均值。

此处,平均值可以是通过对余弦信号的值求平均而获得的值,并且可以是通过对正弦信号的值求平均而获得的值。当马达140和旋转变压器200都正常时,余弦信号值的平均值和正弦信号值的平均值可以是相同的特定值。旋转变压器利萨如的中心点可以是使用余弦平均值和正弦平均值作为坐标值。

控制器320可计算通过对预定时间内的余弦值求平均而获得的平均值(下文中,称为“余弦平均值”)和通过对相同时间内的正弦值求平均而获得的平均值(下文中,称为“正弦平均值”)。

以这种方式获得的余弦平均值和正弦平均值是旋转变压器信号的利萨如中心点的坐标值(中心点值)。余弦平均值是中心点的x轴(横轴)坐标值,正弦平均值是中心点的y轴(纵轴)坐标值。

控制器320可通过分别获得余弦平均值和正弦平均值并且分别使用平均值作为x轴坐标值和y轴坐标值来获得利萨如中心点的位置值。

控制器320可使用中心点的x轴坐标值(其为余弦平均值)和中心点的y轴坐标值(其为正弦平均值)来获得利萨如的振幅,例如利萨如的半径r。此时,控制器320可使用余弦值和正弦值两者以及中心点的x轴坐标值和y轴坐标值来获得半径,并且基于获得的半径来获得直径。

此处,利萨如的半径r可通过将平方根应用于数字化的余弦值和作为中心点的x轴坐标值的余弦平均值之差的平方与数字化的正弦值和作为中心点的y轴坐标值的正弦平均值之差的平方之和来获得。

图8是示出马达的稳定状态和旋转变压器的稳定状态的参考利萨如曲线的视图。在图8中,在坐标平面中坐标轴的横轴(x轴)表示余弦值,坐标轴的纵轴(y轴)表示正弦值。

此处,参考利萨如曲线具有参考利萨如值。

在实施例中,参考利萨如曲线中的每个点处的x轴坐标值变为余弦值,每个点处的y轴坐标值变为正弦值,并且一个点处的x轴坐标值和y轴坐标值同时变为余弦值和正弦值。

如图8所示,马达和旋转变压器的稳态状态的参考利萨如曲线可以是圆形的,并且圆形边界处的一个点的参考利萨如值(即,参考坐标值)具有正弦值和余弦值。

参考利萨如值可以是构成具有参考直径rr的参考圆形边界rl的点的坐标值。

参考利萨如范围可包括具有直径rr-ra的圆形边界sl1和具有直径rr ra的圆形边界sl2之间的区域,直径rr-ra比参考利萨如曲线rl(即,圆的边界)的直径rr小预定值ra,直径rr ra比参考利萨如曲线rl的直径rr大预定值ra。

在实施例中,控制器320可获得圆形边界sl1和sl2之间的区域内的坐标值的参考利萨如图,并存储获得的参考利萨如图。

控制器320可获得与参考利萨如值对应的马达140的角度值,并存储获得的与参考利萨如值对应的马达140的角度值。

将描述用于当接收到因噪声而失真的输出信号时,基于参考利萨如值来识别角度的控制器320的配置。

控制器320可获得与在预定周期接收到的输出信号对应的利萨如值,识别与获得的利萨如值对应的利萨如点,识别在预定周期顺序地识别的点之间的角度,获得识别的角度之间的角速度,并获得两个相邻角速度之间的角加速度。

当接收到因噪声而失真的输出信号时,控制器320可根据基于与因噪声而失真的输出信号对应的利萨如值的角加速度和先前获得的角加速度来识别与因噪声而失真的输出信号对应的马达140的角度。

此处,先前获得的角加速度是基于与就在接收到因噪声而失真的输出信号之前接收到的输出信号对应的利萨如值的角加速度。

识别与因噪声而失真的输出信号对应的马达140的角度可以是预测与因噪声而失真的输出信号对应的马达140的角度。将参照图9、图10、图11a和图11b对此进行描述。。

如图9和图10所示,控制器320可识别具有与在第一时间点接收到的输出信号对应的利萨如值的第一点“1”,识别所识别的第一点“1”和初始点“0”之间的第一角度θ(0-1),并获得识别的第一角度的第一角速度θ(0-1)/δt。

控制器320可识别具有与在下一周期的第二时间点接收到的输出信号对应的利萨如值的第二点“2”,识别所识别的第二点“2”和第一点“1”之间的第二角度θ(1-2),获得第一角度和第二角度之间的第二角速度θ(1-2)/δt,并获得第一角速度和第二角速度之间的第一角加速度(θ(1-2)-θ(0-1))/δt2

控制器320可识别具有与在下一周期的第三时间点接收到的输出信号对应的利萨如值的第三点“3”,识别所识别的第三点“3”和第二点“2”之间的第三角度θ(2-3),获得第二角度和第三角度之间的第三角速度θ(2-3)/δt,并获得第二角速度和第三角速度之间的第二角加速度(θ(2-3)-θ(1-2))/δt2

以这种方式,控制器320可获得每个周期的角度、角速度和角加速度,并且当确定接收到因噪声而失真的输出信号时,控制器320可基于在与接收到失真的输出信号的时间点相邻的点获得的至少两个角加速度来获得新第三点的位置,并将与失真的输出信号对应的第三点的位置改变为新第三点的位置。

此处,新第三点的位置可以是参考利萨如曲线上的任意点。

控制器320可识别新第三点的利萨如值并基于识别的利萨如值来预测马达140的角度。识别的利萨如值可以是数字化的余弦值和数字化的正弦值。

如图9所示,当确定第三点“3”的利萨如值超出参考利萨如范围时,控制器320可基于在第三时间点的相邻时间点获得的至少两个角加速度和参考利萨如曲线来识别与失真的输出信号对应的新利萨如值并基于识别的利萨如值来预测马达140的角度。

在实施例中,当确定接收到因噪声而失真的输出信号时,控制器320可通过与参考利萨如曲线和先前识别的利萨如值对应的点的角速度的变化量来预测在接收到失真的输出信号的时间点识别的与旋转变压器200的输出信号对应的利萨如值。

如图10所示,当执行马达140的恒速控制时,周期性地获得的利萨如曲线的每个点的角速度的变化量可为零。在实施例中,周期性地获得的角加速度的大小可为零。

因此,具有与周期性地接收到的旋转变压器200的输出信号对应的利萨如值的点之间的间隔可相同。

如图11a所示,当执行马达140的加速控制时,周期性地获得的利萨如曲线的每个点的角速度的变化量可增加。在一个示例中,周期性地获得的角加速度的大小可增加。

因此,具有与周期性地接收到的旋转变压器200的输出信号对应的利萨如值的点之间的间隔可随着角加速度增加而变窄。

如图11b所示,当执行马达140的减速控制时,周期性地获得的利萨如曲线的每个点的角速度的变化量可减小。在一个示例中,周期性地获得的角加速度的大小可减小。

因此,具有与周期性地接收到的旋转变压器200的输出信号对应的利萨如值的点之间的间隔可随着角加速度减小而变宽。

如图10所示,当执行马达140的恒速控制时,因噪声而改变位置的第三点和第二点之间的间隔可等于初始点和第一点之间的间隔,并且可等于第一点和第二点之间的间隔。

如图11a所示,当执行马达140的加速控制时,因噪声而改变位置的第三点和第二点之间的间隔可比初始点和第一点之间的间隔窄,并且可比第一点和第二点之间的间隔窄。

如图11b所示,当执行马达140的减速控制时,因噪声而改变位置的第三点和第二点之间的间隔可比初始点和第一点之间的间隔宽,并且可比第一点和第二点之间的间隔宽。

以这种方式,当确定即使在马达140的加速控制或减速控制期间也接收到因噪声而失真的输出信号时,控制器320可基于在每个预定周期接收到的输出信号的利萨如值,在每个预定周期顺序地识别利萨如曲线中的点之间的角度,基于顺序地识别的角度的角速度和角加速度来预测与因噪声而失真的输出信号对应的马达140的角度,并基于预测的马达140的角度来控制马达140的速度。

即使在接收到因噪声而失真的输出信号时,控制器320也可基于识别的角度来控制马达140的速度。

控制器320可对旋转变压器200的输出信号的失真数量进行计数,并且当计数的失真数量超过参考数量时,输出与过量外部噪声流入对应的故障信息。

车辆1可进一步包括用于检测道路的负载信息的检测器。在一个示例中,车辆1可进一步包括用于检测道路的摩擦力的摩擦力检测器以及用于检测道路的倾斜角度的倾斜角度检测器。

控制器320可累积并存储驾驶员的操作模式,使用存储的操作模式和道路的道路信息来预测车辆1的行为,并更新相应的参考利萨如图(v_cos,v_sin)。

另外,控制器320可在驱动马达140期间周期性地接收从旋转变压器200输出的输出信号,顺序地获得与周期性地接收到的输出信号对应的利萨如值,获得顺序地获得的利萨如值中的相邻利萨如值之间的角加速度,当接收到下一周期的输出信号时基于获得的角加速度来将与接收到的输出信号对应的利萨如值改变为构成参考利萨如曲线的参考利萨如值中的一个参考利萨如值,并基于改变的利萨如值来识别马达140的角度。

存储装置330可存储参考利萨如值。

存储装置330可存储与参考利萨如值对应的马达140的角度值。

存储装置330还可存储用于故障诊断的参考数量。

存储装置330还可存储与参考利萨如范围对应的参考利萨如图。

存储装置330可利用诸如以下的非易失性存储器装置中的至少一种来实施:高速缓存、只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、可擦除可编程rom(eprom)和电可擦除可编程rom(eeprom)、诸如随机存取存储器(ram)的易失性存储器装置或诸如硬盘驱动器(hdd)和光盘(cd)rom的存储介质,但不限于此。存储装置330可以是实施为与上面结合控制器320描述的处理器分开的芯片的存储器,并且可与处理器实施为单个芯片。

车辆1可进一步包括用于接收可在车辆1中执行的多个功能中的至少一个的操作命令的输入装置410。车辆1可进一步包括用于显示关于正在执行的功能的信息、用户输入的信息和通信错误信息的显示器420。车辆1可进一步包括用于将关于正在执行的功能的信息作为声音输出的声音输出装置。

输入装置410可设置在主机单元或中央仪表板中,并且可包括诸如用于各种功能的操作的on/off按钮、用于改变各种功能的设置的按钮等的至少一个物理按钮。

输入装置410可设置在滚轮旋钮或触摸板中,以用于输入在终端的显示器上显示的光标的移动命令和选择命令。

输入装置410可接收用于识别错误信息的输出命令和用于传递错误信息的传递命令。

显示器420可显示错误信息。此处,错误信息可包括出现错误的控制器的识别信息和错误代码,并且可进一步包括错误代码名称。

显示器420还可显示旋转变压器200的输出信号的失真数量。

显示器420还可显示与旋转变压器200的输出信号的失真对应的故障信息。例如,显示器420可显示外部噪声流入的检查信息。

显示器420可以是诸如液晶显示器(lcd)、有机发光二极管(oled)或等离子显示板(pdp)的平面显示装置。

车辆终端可设置在车辆1中,输入装置410和显示器420可以是设置在终端中的输入装置和显示器。

终端的输入装置可包括一体地设置在终端的显示器中的触摸板。

终端的输入装置可在终端的显示器上被激活并以按钮形状显示,并且显示的按钮的位置信息被输入。

终端的输入装置和显示器可设置有触摸屏。

终端的显示器还可显示服务中心的位置信息。

图12是根据实施例的具有马达控制装置的车辆的控制流程图。

车辆1可基于关于车辆1行驶时加速器踏板和制动踏板的压力的信息来获得驾驶员的驾驶请求,并且控制马达140的速度以响应于驾驶请求来执行加速、减速、停止或制动。

车辆1可在马达140的速度控制期间接收从旋转变压器200输出的输出信号(201),基于接收的输出信号来识别马达140的旋转角度(或马达的角度),基于识别的马达140的旋转角度来获得马达140的实际速度,并控制施加到马达140的电压和电流,使得获得的马达140的实际速度达到与驾驶员的驾驶请求对应的目标速度。

当从旋转变压器200的输出信号识别出马达140的旋转角度时,车辆1可确定旋转变压器200的输出信号是否因噪声而失真。

更具体地,车辆1可获得与旋转变压器200的输出信号对应的利萨如值(202),确定获得的利萨如值是否在参考利萨如范围内(203),当确定获得的利萨如值在参考利萨如范围内时基于获得的利萨如值来识别马达140的角度(204),并且基于识别的马达140的角度来控制马达140的速度(209)。

当识别出马达140的角度时,车辆1可使用ato(或rdc)来获得正弦值和余弦值。

另一方面,当确定获得的利萨如值超出参考利萨如范围时,车辆1可确定旋转变压器200的输出信号失真并且对旋转变压器200的输出信号的失真数量进行计数(205)。

车辆1可将计数的失真数量与参考数量进行比较,并确定计数的失真数量是否超过参考数量(206)。

当确定计数的失真数量超过参考数量时,车辆1可通过车辆1的显示器420通知过量噪声流入(207)。

当通知过量噪声流入时,车辆1可显示指示访问服务中心的故障信息。

另外,车辆1还可通过声音输出装置输出与过量噪声流入的通知对应的声音。

当确定计数的失真数量小于参考数量时,车辆1可基于先前获得的利萨如值和当前获得的利萨如值来预测马达140的角度(208),并基于预测的马达140的角度来控制马达140的速度(209)。

此处,用于预测马达140的角度的配置已在控制器320的配置中描述(参见图9、图10、图11a和图11b),因此将省略其详细描述。

从以上描述中显而易见的是,本公开的实施例可预设并存储与能够稳定控制马达的旋转变压器的输出信号对应的利萨如图,并且可在接收旋转变压器的输出信号并识别马达的角度的过程中,当接收到因外部噪声而偏离利萨如图的失真的输出信号时,实时地利用与利萨如图对应的参考数据(v_cos,v_sin)来替换输出信号并输出,从而可以获得对噪声稳健的旋转变压器的输出信号。在实施例中,本公开可确保关于外部噪声的旋转变压器的输出信号的稳定性。

因此,不需要将马达和壳体之间的距离加宽超过一定距离,并且不需要使用在结构上屏蔽旋转变压器的罩,从而可以减小尺寸和重量并且可以减少制造成本和重量。

本公开消除了对使用滤波器(lpf/bpf)来消除噪声的需要,从而防止了旋转变压器的输出信号的延迟。

本公开可通过使用稳定的旋转变压器的输出信号控制马达的速度来确保马达的电流控制稳定性并且可以利用改进的控制技术来量产环保车辆。

此外,当对输出信号的失真数量(count_noise)进行计数并且计数的数量超过参考数量时,本公开可通过将故障信息传递到驾驶员和开发者来容易地确认车辆的故障,并且能够快速检查以便用户可稳定地操作车辆。

如上所述,本公开可提高环保车辆的质量和适销性,进一步提高用户的满意度,提高用户的便利性和车辆的安全性,并确保产品的竞争力。

同时,公开的实施例可以存储可由计算机执行的命令的记录介质的形式实施。命令可以程序代码的形式存储,并且当由处理器执行时,命令可产生程序模块以执行公开的实施例的操作。记录介质可实施为计算机可读记录介质。

计算机可读记录介质可包括存储可由计算机解译的命令的全部类型的记录介质。例如,计算机可读记录介质可以是rom、ram、磁带、磁盘、闪存、光学数据存储装置等。

结合本文公开的实施例描述的逻辑块、模块或单元可由具有至少一个处理器、至少一个存储器和至少一个通信接口的计算装置来实施或执行。结合本文公开的实施例描述的方法、过程或算法的元素可直接以硬件、由至少一个处理器执行的软件模块或两者的组合来实施。用于实施结合本文公开的实施例描述的方法、过程或算法的计算机可执行命令可存储在非暂时性计算机可读存储介质中。

以上参照附图描述了本公开的实施例。对于本领域技术人员将显而易见的是,在不改变本公开的技术构思或本质特征的情况下,本公开可以不同于上述实施例的其他形式实施。以上实施例仅是示例性的,不应以限制性的意义来解释。


技术特征:

1.一种马达控制装置,包括:

存储装置,存储参考利萨如值;以及

控制器,被配置为:将激励信号施加到旋转变压器;接收从所述旋转变压器输出的输出信号;获得与接收到的所述输出信号对应的利萨如值;当获得的所述利萨如值不同于所述参考利萨如值时,确定外部噪声流入;并且当获得的所述利萨如值等于所述参考利萨如值中的任意一个时,基于获得的所述利萨如值来控制马达的驱动。

2.根据权利要求1所述的马达控制装置,其中,

所述控制器被配置为:

在所述马达的驱动期间对所述输出信号因所述外部噪声而失真的失真数量进行计数;并且

当计数的所述失真数量超过参考数量时,向外部装置输出过量噪声流入的通知信息。

3.根据权利要求1所述的马达控制装置,其中,

所述控制器被配置为:

在所述马达的驱动期间周期性地接收从所述旋转变压器输出的所述输出信号;

顺序地获得与周期性地接收到的所述输出信号对应的利萨如值;

获得顺序地获得的利萨如值中的相邻利萨如值之间的角加速度;

当获得的所述利萨如值中的第一利萨如值不同于所述参考利萨如值时,识别分别与获得的所述第一利萨如值和获得的第二利萨如值对应的第一角加速度值和第二角加速度值,所述第二利萨如值是所述获得的利萨如值中的在所述第一利萨如值之前的一个利萨如值;

基于识别出的所述第一角加速度和所述第二角加速度,确定构成参考利萨如曲线的参考利萨如值中的一个参考利萨如值;

基于确定的参考利萨如值来识别所述马达的角度;并且

基于识别出的所述马达的角度来控制所述马达的驱动。

4.根据权利要求3所述的马达控制装置,其中,

所述控制器被配置为:

当获得顺序地获得的利萨如值中的相邻利萨如值之间的角加速度时,

识别顺序地获得的利萨如值中的相邻利萨如值之间的角度;

获得识别出的所述角度之间的角速度;并且

获得识别出的所述角速度之间的角加速度。

5.根据权利要求3所述的马达控制装置,其中,

所述控制器被配置为:

当获得顺序地获得的利萨如值中的相邻利萨如值之间的角加速度时,

识别顺序地获得的利萨如值中的相邻利萨如值之间的角度;

当在所述马达的正常驱动期间从所述旋转变压器接收到两个输出信号时,通过连接接收到的所述两个输出信号的峰值点将接收到的所述两个输出信号转换为正弦信号和余弦信号;

数字化转换的所述正弦信号和所述余弦信号;

基于通过每个预定周期对数字化的所述正弦信号和所述余弦信号进行采样而获得的正弦值和余弦值的平均值,获得参考利萨如的中心点的位置值;

基于数字化的正弦值、获得的所述中心点的位置值的正弦值、数字化的余弦值和获得的所述中心点的位置值的余弦值,获得所述参考利萨如的半径;并且

基于获得的所述中心点的位置值和所述半径来获得并存储所述参考利萨如曲线。

6.根据权利要求5所述的马达控制装置,其中,

所述控制器基于获得的所述中心点的位置值和所述半径来获得构成所述参考利萨如曲线的参考利萨如值。

7.一种车辆,包括:

马达,将驱动力传递到车轮;

旋转变压器,连接到所述马达;以及

马达控制装置,被配置为:将激励信号施加到所述旋转变压器;接收从所述旋转变压器输出的输出信号;获得与接收到的所述输出信号对应的利萨如值;当获得的所述利萨如值超出预存储的参考利萨如范围时,确定外部噪声流入;并且当获得的所述利萨如值在预存储的所述参考利萨如范围内时,基于获得的所述利萨如值来控制所述马达的驱动。

8.根据权利要求7所述的车辆,进一步包括:

电池,将电力传递到所述马达并且通过所述马达的再生制动来充电。

9.根据权利要求7所述的车辆,进一步包括:

显示器,

其中所述马达控制装置被配置为:

在所述马达的驱动期间对所述输出信号因所述外部噪声而失真的失真数量进行计数;并且

当计数的所述失真数量超过参考数量时,向外部装置输出过量噪声流入的通知信息。

10.根据权利要求9所述的车辆,其中,

所述马达控制装置被配置为:

当计数的所述失真数量等于或小于所述参考数量时,确定构成预存储的参考利萨如曲线的参考利萨如值中的一个参考利萨如值;

基于确定的参考利萨如值来识别所述马达的角度;并且

基于识别出的所述马达的角度来控制所述马达的驱动。

11.根据权利要求7所述的车辆,其中,

所述马达控制装置被配置为:

在所述马达的驱动期间周期性地接收从所述旋转变压器输出的所述输出信号;

顺序地获得与周期性地接收到的所述输出信号对应的利萨如值;

获得顺序地获得的利萨如值中的相邻利萨如值之间的角加速度;

当获得的所述利萨如值超出预存储的所述参考利萨如范围时,基于获得的角加速度来确定构成参考利萨如曲线的参考利萨如值中的一个参考利萨如值;并且

基于确定的参考利萨如值来识别所述马达的角度。

12.根据权利要求7所述的车辆,其中,

所述马达控制装置被配置为:

在所述马达的驱动期间周期性地接收从所述旋转变压器输出的所述输出信号;

顺序地获得与周期性地接收到的所述输出信号对应的利萨如值;

获得顺序地获得的利萨如值中的相邻利萨如值之间的角加速度;

当利萨如值中的任意一个利萨如值超出所述参考利萨如范围时,识别与在接收到利萨如值中的所述一个利萨如值之前接收到的利萨如值对应的第一角加速度;

识别与利萨如值中的所述一个利萨如值对应的第二角加速度;

当获得的利萨如值超出预存储的所述参考利萨如范围时,基于识别出的所述第一角加速度和所述第二角加速度来确定构成参考利萨如曲线的参考利萨如值中的一个参考利萨如值;

基于确定的参考利萨如值来识别所述马达的角度;并且

基于识别出的所述马达的角度来控制所述马达的驱动。

13.根据权利要求12所述的车辆,其中,

所述马达控制装置被配置为:

当获得顺序地获得的利萨如值中的相邻利萨如值之间的角加速度时,

识别顺序地获得的利萨如值中的相邻利萨如值之间的角度;

获得识别出的所述角度之间的角速度;并且

获得识别出的所述角速度之间的角加速度。

14.根据权利要求7所述的车辆,其中,

所述马达控制装置被配置为:

当获得顺序地获得的利萨如值中的相邻利萨如值之间的角加速度时,

识别顺序地获得的利萨如值中的相邻利萨如值之间的角度;

当在所述马达的正常驱动期间从所述旋转变压器接收到两个输出信号时,通过连接接收到的所述两个输出信号的峰值点将接收到的所述两个输出信号转换为正弦信号和余弦信号;

数字化转换的所述正弦信号和所述余弦信号;

基于通过每个预定周期对数字化的所述正弦信号和所述余弦信号进行采样而获得的正弦值和余弦值的平均值,获得参考利萨如的中心点的位置值;

基于数字化的正弦值、获得的所述中心点的位置值的正弦值、数字化的余弦值和获得的所述中心点的位置值的余弦值,获得所述参考利萨如的半径;并且

基于获得的所述中心点的位置值和所述半径来获得并存储参考利萨如曲线。

15.根据权利要求14所述的车辆,其中,

所述马达控制装置基于获得的所述中心点的位置值和所述半径来获得构成所述参考利萨如曲线的参考利萨如值。

16.一种控制车辆的方法,所述车辆包括马达、旋转变压器和电池,所述方法包括:

当在所述马达的驱动期间接收到从所述旋转变压器输出的输出信号时,控制器获得与接收到的所述输出信号对应的利萨如值;

当获得的所述利萨如值超出预存储的参考利萨如范围时,所述控制器确定外部噪声流入;

当获得的所述利萨如值在预存储的所述参考利萨如范围内时,所述控制器基于获得的所述利萨如值来控制所述马达的驱动。

17.根据权利要求16所述的方法,其中,

当获得的所述利萨如值超出预存储的所述参考利萨如范围时确定外部噪声流入包括:

对所述输出信号因所述外部噪声而失真的失真数量进行计数;并且

当计数的所述失真数量超过参考数量时,通过显示器显示过量噪声流入的通知信息。

18.根据权利要求17所述的方法,其中,

当获得的所述利萨如值超出预存储的所述参考利萨如范围时确定外部噪声流入包括:

当计数的所述失真数量等于或小于所述参考数量时,确定构成预存储的参考利萨如曲线的参考利萨如值中的一个参考利萨如值;并且

基于确定的参考利萨如值来识别所述马达的角度。

19.根据权利要求17所述的方法,其中,

确定包括:

在所述马达的驱动期间周期性地接收从所述旋转变压器输出的输出信号;

顺序地获得与周期性地接收到的所述输出信号对应的利萨如值;

获得顺序地获得的利萨如值中的相邻利萨如值之间的角加速度;并且

当获得的利萨如值超出预存储的所述参考利萨如范围时,基于获得的角加速度来识别构成参考利萨如曲线的所述参考利萨如值中的选择的参考利萨如值。

20.根据权利要求19所述的方法,其中,

获得顺序地获得的利萨如值中的相邻利萨如值之间的角加速度包括:

识别顺序地获得的利萨如值中的相邻利萨如值之间的角度;

获得识别出的角度之间的角速度;并且

获得识别出的角速度之间的角加速度。

21.根据权利要求17所述的方法,其中,

确定包括:

识别与在接收到获得的所述利萨如值之前接收到的利萨如值对应的第一角加速度;

识别与获得的所述利萨如值对应的第二角加速度;并且

基于识别出的所述第一角加速度和所述第二角加速度,识别构成参考利萨如曲线的参考利萨如值中的选择的参考利萨如值。

技术总结
本发明公开一种马达控制装置,该马达控制装置包括:存储装置,被配置为存储参考利萨如值;以及控制器,被配置为:将激励信号施加到旋转变压器;接收从旋转变压器输出的输出信号;获得与接收到的输出信号对应的利萨如值;当获得的利萨如值不同于参考利萨如值时,确定外部噪声流入;并且当获得的利萨如值等于参考利萨如值中的任意一个时,基于获得的利萨如值来控制马达的驱动。具有马达控制装置的车辆可进一步包括电池,该电池被配置为将电力传递到马达并且通过马达的再生制动来充电。

技术研发人员:车志完;朴韩姬;李在炫;金成玟;卢炫祐;庾太一
受保护的技术使用者:现代自动车株式会社;起亚自动车株式会社
技术研发日:2019.08.28
技术公布日:2020.06.05

转载请注明原文地址: https://bbs.8miu.com/read-58391.html

最新回复(0)