[发明专利]对转子位置传感器进行杂散磁场补偿

说明书

本发明涉及一种用于在对机动车辆的动力转向(3)系统中的电动马达(8)的转子位置的测量中进行误差补偿的方法，其中，电动马达(8)生成用于辅助机动车辆转向的转矩(T)，并且其中马达电流的杂散磁场影响利用磁阻转子位置传感器(16)对转子位置的测量其中包括下述步骤：基于电流矢量(I1＝(id,Iq))、转子位置和硬件相关参数来计算至少两个补偿值(Comp_XB，Comp_XA)，其中所述至少两个补偿值(Comp_XB，Comp_XA)针对由于马达电流的杂散磁场导致的转子位置测量中的误差；通过减去所测量的转子位置的所述至少两个补偿值(Comp_XB，Comp_XA)来计算补偿后的转子位置信号以及将补偿后的转子位置信号作为反馈回路的一部分传送至马达(8)控制中的目标马达转矩(T_d)确定。

本发明涉及一种用于在对机动车辆的动力转向系统中的电动马达的转子位置的测量中进行误差补偿的方法，并且涉及一种机电机动车辆动力转向机构。

在电动助力转向装置中，通过根据驾驶员向方向盘施加的转向转矩来驱动电动马达从而向转向机构施加转向辅助力。带有逆变器(inverter)的电子控制单元控制马达。逆变器向马达控制器馈送马达参数以用于转矩生成。同步马达的控制系统需要位置反馈以便最大效率地计算获得期望转矩所需的相电流。主要使用磁阻传感器来检测转子位置。传感器芯片检测永磁体的磁场，永磁体的形状优选为圆形并且同轴地安装在旋转轴上。该配置仅在满足电驱动器的自由转子侧的几何先决条件的情况下能够适用。这就是为什么这种布置被称为轴末端(EOS，end of shaft)。传感器受到高马达电流造成的杂散磁场的负面影响，从而导致非期望的噪声和转子位置测量准确度的损失。硬件设计最佳实践已经得到发展以最小化干扰效应，但是其他系统设计限制通常会随之有所阻碍。为了更好地理解所实现的转子位置传感器(RPS)准确度，已经提出了各种测量方法。硬件和软件滤波已被应用于抑制较高频率的噪声成分并补偿测量延迟的影响。

DE 10 2008 043 265 A1公开了一种用于对电角度测量进行失效补偿的方法。影响磁场的磁干扰场被分解成单个干扰矢量。之后，从检测到的磁场矢量中矢量地减去磁干扰场。对所测量的磁场的矢量分量的确定涉及高计算量。所描述的现有技术的一个缺点在于干扰补偿是基于对若干查找表的使用，这会导致补偿参数的延迟检测。

本发明的目的是在不影响电动马达性能的情况下通过减小杂散磁场的影响来提供一种用于机动车辆的动力转向系统中的转子位置测量的改进的方法。另外，意图减少非期望的噪声。

上述目的通过本发明的方法以及本发明的机电机动车辆动力转向机构来实现。因此，提供了一种用于在对机动车辆的动力转向系统中的电动马达的转子位置的测量中进行误差补偿的方法，其中，电动马达生成用于辅助机动车辆转向的转矩，并且其中，电动马达电流的杂散磁场影响利用转子位置传感器对转子位置的测量，该方法包括下述步骤：

利用转子位置传感器测量转子位置，

基于表示至少车辆速度和施加到方向盘的转矩的信号来确定目标马达转矩，

将目标马达转矩转换成目标电压，

将目标电压变换成固定到电动马达的转子的旋转参考系中的电流矢量，

将电流矢量变换成在固定到电动马达的定子的坐标系中表示的马达电流，

基于所述电流矢量或从马达电流变换到固定到转子的坐标系中的电流矢量、转子位置和硬件相关参数来计算至少两个补偿值，其中，所述至少两个补偿值针对由于马达电流的杂散磁场导致的转子位置测量中的误差，

通过从所测量的转子位置减去上述至少两个补偿值来计算补偿后的转子位置信号，以及

将补偿后的转子位置信号作为反馈回路的一部分传送至目标马达转矩确定。