[发明专利]具有无传感器或传感器整流的集成电机驱动器/控制器

说明书

一种被配置为控制不同类型的电子整流电机(ECM)的电机控制器包括一系列不同的转子取向信号输入，以适应ECM电机类型之间的差异。所述电机控制器包括控制单元，所述控制单元接收电机操作命令并根据所述电机操作命令控制所述ECM的操作。所述控制单元接收并存储指定的ECM类型的数据，并且基于所述指定的ECM类型估计转子位置。

背景技术

通过受控地将驱动电流施加到定子线圈以可控地旋转转子从而驱动电子整流电机(ECM)。在许多ECM中，转子包括与通过定子线圈生成的磁场相互作用的一个或多个永磁体。在许多ECM中，施加到定子线圈的驱动电流通过开关组件生成，该开关组件通过控制单元进行控制，从而可控地将定子线圈连接到DC电压和电接地以及从所述DC电压和电接地断开。

控制单元至少部分地基于转子取向估计控制开关组件。转子取向估计用于确保控制开关组件，使得定子线圈产生适于在转子上产生所需转矩的磁场。存在许多用于估计转子取向的不同方法。

附图说明

将参照附图描述根据本公开的各种实施方案，其中：

图1是示出根据多个实施方案的电机控制器的简化示意图，该电机控制器被配置为控制多个不同类型的ECM的任何指定类型的电子整流电机(ECM)，可以与ECM本地集成并且通过控制器区域网(CAN)接收电机控制命令；

图2是比较凸极和隐极ECM的简化示意图；

图3示出了根据多个实施方案的具有霍尔效应传感器、电机编码器和轮式编码器的ECM的电机换向图；

图4是示出根据多个实施方案的连接到ECM的图1所示电机控制器的简化示意图，其中该ECM包括霍尔效应传感器和电机编码器，其生成由电机控制器用来估计转子取向并控制ECM的输出；

图5是示出根据多个实施方案的连接到ECM的图1所示电机控制器的简化示意图，其中该ECM包括霍尔效应传感器、电机编码器和ECM外部的对轮编码器，其生成由电机控制器用来估计转子取向并控制ECM的输出；

图6是示出根据多个实施方案的连接到ECM的图1所示电机控制器的简化示意图，其中该ECM包括霍尔效应传感器和ECM外部的对轮编码器，其生成由电机控制器用来估计转子取向并控制ECM的输出；

图7是示出根据多个实施方案的连接到ECM的图1所示电机控制器的简化示意图，其中该ECM包括霍尔效应传感器，其生成由电机控制器用来估计转子取向并控制ECM的输出；

图8示出了针对特定ECM类型的若干样本，作为真转子电角度的函数的凸极性电感数据的曲线图；

图9示出了根据多个实施方案的仅通过凸极性电感测量确定的示例性转子取向角以及通过霍尔效应传感器和编码器跟踪确定的对应转子取向角的曲线图；

图10是示出根据多个实施方案的连接到ECM的图1所示电机控制器的简化示意图，其中该ECM包括电机编码器，其生成由电机控制器用来估计转子取向并控制ECM的输出；

图11是示出根据多个实施方案的连接到ECM的图1所示电机控制器的简化示意图，其中该ECM包括电机编码器和ECM外部的对轮编码器，其生成由电机控制器用来估计转子取向并控制ECM的输出；

图12是示出根据多个实施方案的连接到ECM和ECM外部的对轮编码器的图1所示电机控制器的简化示意图，其中该对轮编码器生成由电机控制器用来估计转子取向并控制ECM的输出；

图13是示出根据多个实施方案的具有转子角估计误差的DQ电压和电流的电路模型的简化示意图；

图14是示出根据多个实施方案的连接到ECM的图1所示电机控制器的简化示意图，其中该ECM缺少任何生成可由电机控制器使用以估计转子取向并控制ECM的输出的传感器；