[发明专利]马达控制方法、马达控制系统以及电动助力转向系统

说明书

马达控制方法包含以下步骤：获得至少一个测定扭矩角和两个推断扭矩角；针对由至少一个测定扭矩角和两个推断扭矩角构成的集合，求取可组合的两个扭矩角的所有组合，针对各组合而执行确定误差的运算；从具有传感器模式、无传感器模式和关机模式的多个控制模式中选择马达的控制模式，该选择是参照表而进行的，该表表示多个控制模式和与运算出的误差组相关的多个参照图案之间的关系；以及根据选择出的控制模式对马达进行控制。

技术领域

本发明涉及马达控制方法、马达控制系统以及电动助力转向系统。

背景技术

近年来，电驱动系统在各个应用领域中被广泛使用。作为电驱动系统，例如举出马达控制系统。马达控制系统例如使用矢量控制对电动马达(以下，表述为“马达”。)进行控制。在矢量控制中存在使用几个电流传感器和位置传感器的方式。在矢量控制中，根据至少一个位置传感器的检测值来计算转子的位置。或者，能够根据在马达中流动的电流等来推断转子的位置。即使在矢量控制中使用的传感器中的一个传感器发生故障，则该马达控制系统也会进行错误动作，很有可能无法复原。因此，积极地提出了检测马达控制系统的传感器故障的各种方法。

美国专利第7,002,318号说明书公开了基于位置传感器的检测值和无传感器法的马达控制。在转子的转速为低速时(例如起动时)，使用所谓的高频施加(HFI)法来推断转子的位置。另一方面，在转子的转速为中速至高速时，根据产生的反电动势来推断转子的位置。在低速时，由于产生的反电动势小，因此难以根据反电动势来推断转子的位置。因此，专利文献1的马达控制在低速时与中、高速时之间切换转子的位置的推断方法。通过对基于反电动势的推断值和位置传感器的检测值进行比较来检测位置传感器的故障。

美国专利第8,378,605号说明书公开了以下方法：使用高频电流施加法和推断马达的磁通和反电动势的所谓的磁通观测器来推断转子的位置和转速。

非专利文献1公开了同步磁阻马达的无传感器矢量控制。在该无传感器矢量控制中，使用马达电流、马达电压、低通滤波器以及高频电压施加法等来推断转子的位置和转速。

非专利文献1：Ghaderi,Ahmad,and Tsuyoshi Hanamoto.Wide-speed-rangesensorless vector control of synchronous reluctance motors based on extendedprogrammable cascaded low-pass filters.IEEE Transactions on IndustrialElectronics,Vol.58,No.6,(June 2011),p.2322-2333.

在上述的现有技术中，传感器故障检测用的系统结构必然变得复杂，例如，有可能产生多余的扭矩波动。尤其在使用多个传感器的情况下，该系统结构变得更复杂，因此期望进一步简化该结构。

发明内容

本发明的实施方式提供使用了能够简化系统结构的传感器故障检测方法的新颖的马达控制方法和马达控制系统。

用于解决课题的手段

本发明的例示的马达控制方法包含以下步骤：获得至少一个测定扭矩角和两个推断扭矩角，所述至少一个测定扭矩角基于由至少一个位置传感器测定的至少一个测定转子角，所述两个推断扭矩角基于两个无传感器控制算法；针对由所述至少一个测定扭矩角和所述两个推断扭矩角构成的集合，求取可组合的两个扭矩角的所有组合，针对各组合而执行确定误差的运算；从具有传感器模式、无传感器模式和关机模式的多个控制模式中选择所述马达的控制模式，所述选择是参照表而进行的，该表表示多个所述控制模式和与所述运算出的误差组相关的多个参照图案之间的关系；以及根据选择出的所述控制模式对所述马达进行控制。所述传感器模式是使用所述至少一个测定转子角来执行马达控制的模式。所述无传感器模式是使用利用所述两个无传感器控制算法分别推断出的两个推断转子角中的至少一个来执行所述马达控制的模式。所述关机模式是使所述马达控制完全关机的模式。