[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αβ固定坐标系中的马达的反电动势的α轴上的分量BEMF_α和β轴上的分量BEMF_β；分别对α轴上的分量BEMF_α和β轴上的分量BEMF_β进行时间微分；求取第一乘法值与第二乘法值的差分值，该第一乘法值是通过将α轴上的分量BEMF_α乘以β轴上的分量BEMF_β的微分值而得的，该第二乘法值是通过将β轴上的分量BEMF_β乘以α轴上的分量BEMF_α的微分值而得的；根据差分值来检测转子的旋转方向；以及根据转子的旋转方向的检测结果而对马达进行控制。

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

在电动马达(以下，表述为“马达”)的控制系统中，有时转子的旋转方向的检测很重要。例如，在具有马达和风扇的洗衣机用的马达控制系统中，为了提高系统的稳定性，一般期望检测启动时或低速驱动时的转子的旋转方向。此外，在车载用的马达控制系统、例如电动助力转向(EPS)系统中，有时要求在从低速驱动到高速驱动的大范围内监视转子的旋转方向。例如，能够根据来自位置传感器的输出信号而检测转子的旋转方向。此外，公知有根据在马达的各相中流动的电流(相电流)之间的相位差的关系来检测转子的旋转方向。

例如，日本公开公报特开2001-128485号公报公开了以下内容：检测各相电流的过零点(电流过零)，测量电流过零的周期，根据该周期来计算电流频率(转子的转数)。日本公开公报特开2001-128485号公报还公开了以下内容：测量两相之间的电流过零的相位差，根据该相位差来计算与转子的旋转方向对应的电流的旋转方向。

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.

然而，在上述的现有技术中，例如像非专利文献1所提及那样，在低速驱动时，各相电流的过零点的周期变长，因此每旋转一圈所取得的数据的样本数被限制。其结果为，在低速驱动时，难以更准确地检测转子的旋转方向。

发明内容

本发明的实施方式提供了能够在从低速驱动到高速驱动的大范围内检测转子的旋转方向的新颖的马达控制方法和马达控制系统。

本发明的例示的马达控制方法包含以下步骤：步骤A，获得αβ固定坐标系中的马达的反电动势的α轴上的分量BEMF_α和β轴上的分量BEMF_β；步骤B，分别对所述α轴上的分量BEMF_α和β轴上的分量BEMF_β进行时间微分；步骤C，求取第一乘法值与第二乘法值的差分值，该第一乘法值是通过将所述α轴上的分量BEMF_α乘以所述β轴上的分量BEMF_β的微分值而得的，该第二乘法值是通过将所述β轴上的分量BEMF_β乘以所述α轴上的分量BEMF_α的微分值而得的；步骤D，根据所述差分值来检测转子的旋转方向；以及步骤E，根据所述转子的旋转方向的检测结果而对马达进行控制。

在本发明的例示的马达控制方法中，在所述步骤D中，当所述差分值表示正值时，检测出所述转子向正转方向和反转方向中的一方旋转。当所述差分值表示负值时，检测出所述转子向所述正转方向和所述反转方向中的另一方旋转。

在本发明的例示的马达控制方法中，在所述步骤E中，根据相位角ρ、负荷角δ以及所述转子的旋转方向的检测结果来运算转子角θ，使用所述转子角θ而对所述马达进行控制。