[发明专利]监测分解器的方法及设备

说明书

本文描述一种用于监测设置在可旋转构件上的分解器的装置，其包括控制器，该控制器包括微处理器电路及连接至分解器的接口电路，其中微处理器电路包括双核中央处理单元(CPU)、脉冲发生器、Σ‑Δ模数转换器(SDADC)、全局存储装置、内部通信总线以及直接存储器访问装置(DMA)。微处理器电路被设置成控制脉冲发生器以产生可传送至分解器的激励绕组的激励脉冲，并控制SDADC以捕获来自分解器的次级绕组的数据并将所捕获数据存储在存储缓冲器中。执行控制例行程序以检测所捕获数据的包络，并且基于所检测包络而确定分解器的转子位置。

技术领域

本公开涉及分解器、以及用于确定与其相关联的旋转位置的方法及系统。

背景技术

包括可旋转构件的装置可采用分解器来监测转子的角位置及旋转速度。作为非限制性示例，动力系系统可采用电动扭矩机器来产生牵引扭矩以便推进。已知的扭矩机器包括多相电动机/发电机，其经由高压电气总线及反相器模块电性联接至能量存储装置。扭矩机器可使用分解器来监测旋转位置及旋转速度，并将此类信息用于其控制及操作。

分解器是包括转子及定子的机电转换器，转子具有联接至可旋转构件的激励绕组，定子具有联接至装置的非旋转构件的次级绕组，其中初级绕组与次级绕组之间的电磁联接随转子的旋转位置而变化。初级绕组可用正弦信号来激励，该正弦信号会感应次级绕组中的差动输出信号。电性联接至次级绕组上的幅度涉及转子相对于定子的旋转位置以及被称为分解器变换系数的衰减因数。在某些实施例中，分解器是可变磁阻分解器，其中激励绕组设置在定子中，且转子与定子之间的气隙是在转子上进行调制，该转子根据旋转位置而对变换系数进行调制。由于次级绕组通过90/PP度机械旋转而机械移位，因此来自次级绕组的输出信号可通过相对于彼此90度旋转而进行相移，其中PP是分解器的极对的数量。因此，基于机械旋转除电性极对的数量而确定电性旋转。初级绕组可用正弦波参考信号来激励，该正弦波参考信号会感应次级绕组上的差动输出信号。分解器输入与差动输出信号之间的关系可用于确定转子的旋转角的正弦和余弦。因此，可分析分解器输入信号与分解器输出信号之间的关系以动态地确定转子(以及因此旋转构件)的角位置及旋转速度。

采用分解器的已知系统具有分解器至数字转换集成电路装置以处理来自分解器的输入信号，从而产生可由控制器采用的旋转信息。

发明内容

本文描述一种用于监测设置在可旋转构件上的分解器的装置，其包括控制器，该控制器包括微处理器电路及连接至分解器的接口电路，其中微处理器电路包括双核中央处理单元(CPU)、脉冲发生器、Σ-Δ模数转换器(SDADC)、全局存储装置、内部通信总线以及直接存储器访问装置(DMA)。脉冲发生器电性连接至分解器的激励绕组。SDADC电性连接至分解器的次级绕组，其中SDADC包括与通信总线通信的存储缓冲器。双核CPU包括第一CPU及第二CPU。时钟同步地控制SDADC、脉冲发生器、第一CPU及第二CPU的时钟速度。微处理器电路被设置成控制脉冲发生器以产生可传送至分解器的激励绕组的激励脉冲，并控制SDADC以捕获来自分解器的次级绕组的数据并将所捕获数据存储在存储缓冲器中。控制DMA以经由通信总线将所捕获数据从存储缓冲器传送至全局存储装置。执行控制例行程序以检测所捕获数据的包络，并且基于所检测包络而确定分解器的转子位置。

结合附图，从以下用于实现由所附权利要求界定的本发明的一些最佳模式及其他实施例的详细描述中，能够很容易了解本发明的上述特征和优点、以及其他特征和优点。

附图说明

现在将参照附图通过举例的方式来描述一个或多个实施例，在附图中：

图1及图2示意性地示出了根据本公开的经由可旋转构件可旋转地联接至负载的电动机，该电动机是由分解器监测并由电动机控制器控制；

图3示意性地显示了根据本公开的参照图1及图2描述的电动机控制器的细节，该电动机控制器包括微处理器电路及接口电路，其中微处理器电路包括双核CPU、脉冲发生器以及Σ-Δ模数转换器(SDADC)；