[发明专利]用于确定转子位置传感器的测量偏移的方法和装置

说明书

一种用于确定转子位置传感器(2)的测量偏移的方法，转子位置传感器(2)被分配给电机(5)的转子(3)，电机(5)包括由逆变器(6)供电的定子绕组，逆变器将直流链路电容器(7)处的电压转换成交流电流，其中，确定用于所述测量偏移的候选值，包括以下步骤：控制逆变器(6)的电力单元(9)将基于转子位置传感器(2)测量的转子位置信息(19)的电流提供至定子绕组，使得逆变器(6)的直流链路电容器(7)有源放电，基于在控制电力单元(9)使直流链路电容器(7)有源放电的情况下、检测到的直流链路电容器(7)的电压来评估用于测量偏移的候选值的合理性，和如果评估结果为肯定的，则提供候选值作为确定的测量偏移。

本发明涉及一种用于确定转子位置传感器的测量偏移的方法，该转子位置传感器分配给电机的转子，该电机包括由逆变器供电的定子绕组，该逆变器将直流链路电容器(DClink capacitor)处的电压转换成交流电流(AC current)，其中，确定用于测量偏移的候选值。此外，本发明涉及一种用于确定转子位置传感器的测量偏移的装置。

为了电机的磁场定向控制，由逆变器提供的交流电流通过依赖于转子位置的磁通量的角度来控制。为了检测转子位置，转子位置传感器的使用是众所周知的。由于安装不精确，可能存在转子位置传感器的安装偏移，导致转子位置传感器的零角度(zero-angle)与电机d轴的角度之间的测量偏移。必须确定测量偏移以校正逆变器的控制，，以便获得电机的最大扭矩和最大负荷。关于汽车应用，测量偏移必须以一定的汽车安全完整性等级(automotive safety integrity level,ASIL)来确定。

通常，已经提出了基于目标电压来计算用于转子位置偏移的候选值，以通过逆变器控制电机。当将负d电流施加至电机时，通过测量流入逆变器中的直流电流，使候选值合理。然后，合理的候选值可以具有一定的ASIL。然而，直流电流测量导致高的工作量，且相当不准确。

可替代地，测量偏移通过基于电磁力的方法来确定，其中，当流入电机的电流控制为零时，测量引入电机的定子绕组中的电压。为了达到一定的ASIL，例如ASIL C，电压测量必须以非常容易的安全测量来执行。

因此，本发明的目的是提供一种改进的方法，用于高完整性的、特别是减少工作量且更精确的确定转子位置偏移。

根据本发明，以上目的通过如最初描述的方法而获得，所述方法包括以下步骤：控制所述逆变器的电力单元将基于由转子位置传感器测量的转子位置信息的电流提供至定子绕组，使得所述逆变器的直流链路电容器有源放电(actively discharged)，基于在控制电力单元使直流链路电容器有源放电的情况下，检测到的所述直流链路电容器的电压，来评估用于测量偏移的候选值的合理性，以及如果评估结果为肯定的，则提供所述候选值作为确定的测量偏移。

本发明基于这样的考虑，当控制逆变器使直流链路电容器有源放电时，直流链路电容器的放电特性代表测量偏移。当测量偏移为负时，电机作为电动机运行，并且直流链路电容器的比零测量偏移的情况放电更快。因此，直流链路电容器的电压下降更快。相反，当实际测量偏移为正时，电机作为发电机运行，并且直流链路电容器放电较慢或者甚至充电，使得直流链路电容器上的电压分别下降更慢或增加。因此，基于直流链路电容器的电压，可以使特别是通过常规方法确定的候选值合理。

有利地，由于仅需要电压测量，因此避免了对进行流入逆变器的直流电流耗力的电流测量，这通常需要分流器或霍尔传感器。由于在DC链路处的电压测量比电流测量更精确，所以本发明方法允许以高完整性、高精度和低耗力来确定测量偏移。

优选地，旋转变压器(resolver)用作转子位置传感器。通常，转子位置传感器通过将转子位置传感器机械附接至电机、特别是附接至转子，而被分配给转子。交流电流可以是三相交流电流。期望地，电机是永磁同步电机(permanent magnet synchronous machine)。