[发明专利]用于确定降级模式下三相电动马达的估计电流的方法

说明书

本发明涉及一种用于确定流经马达（M）的绕组的估计电流（Iestx、Iesty）的方法，该马达于是在两个活动相上受到控制。所述方法涉及：在绕组的输入端处测量两个活动相中的每一相的测量电压（Ux、Uy），校正两个测量电压（Ux、Uy）以产生相应的校正电压（Umesx、Umesy），确定根据温度进行补偿的马达电阻（Rmot），并且基于根据温度进行补偿的马达电阻（Rmot）和两个活动相的测量电压（Umesx、Umesy）确定分别流经绕组的两个活动相中的每一相的至少一个估计电流（Iestx、Iesty）。

技术领域

本发明涉及一种用于确定流经永磁同步三相电动马达的绕组的估计电流的方法，该永磁同步三相电动马达是包括至少一个可由开关装置控制的绕组的类型，于是该马达在降级模式下在两个活动相上受到控制。降级模式意味着马达在两相上受到控制，第三相被认为是有故障的，并被置于断开状态。

然后，电流确定方法可以用于诊断流经同步三相电动马达的绕组的相应相的测量电流的测量值的有效性的方法，特别是为了检测电流传感器中的故障。

本发明优选地但是非限制性地应用于汽车领域，特别是用于机动车辆的助力转向马达。

背景技术

根据现有技术，已知一种用于估计流经电动马达绕组的估计电流的方法，该电动马达是包括至少一个可由开关装置控制的绕组的类型。开关装置连接到绕组的输入端，在其输入端接收控制电压形式的控制，并将其变换成施加到绕组输入端的电压。

控制电压通常是交流电压。一个单元将控制电压转换成脉宽调制电压，其占空比等于控制电压的值。

该脉宽调制电压用于切换连接在绕组和基本恒定电势之间的第一开关，而调制电压的相反电压用于切换连接在绕组和地之间的第二开关。这样，两个控制基本上是反相的，并且两个开关的断开状态使得两个开关中最多一个在给定时刻被开关/接通，另一个在同一时刻未被开关/关闭。

变压模块能够接收控制电压，并且能够基于控制电压分别控制两个开关的断开。

在该现有技术中描述的估计方法包括测量绕组输入端的测量电压的步骤、校正测量电压以产生校正电压的步骤、确定开关装置的电阻的步骤以及通过将用于控制开关装置的控制电压和校正电压之间的差除以电阻来确定流经绕组的至少一个估计电流的步骤。

尽管通过这种解决方案可以获得流经每个绕组的电流的单独估计，并且通过使用施加到马达的控制和该控制的测量值之间的差来估计电流，从而检测电流测量阶段中的故障，但是它的缺点是不能在马达的高速下使用。此外，最重要的是，就降级模式下的故障检测而言，该解决方案并不牢靠。

另一种现有技术，具体由文献FR-A-3 039 283描述，涉及一种方法，该方法能够检测马达相的电流测量阶段中的故障，或者由逆变器控制的永磁三相同步马达或逆变器本身中的故障。

检测到的故障类型是一个或多个马达相的短路或电流测量值的损失，由于例如马达相的电流测量值的偏移和/或增益误差、对地或相之间的短路或一个或多个相的损失、不可信的受控马达的参数（这表示马达阻抗严重不平衡）而变得不可信的一个或多个相的测量电流，逆变器因电源开关电阻过大而不平衡。

该文献提出的解决方案的缺点是，当系统处于降级模式时，不能进行电流测量值的诊断。

另一种现有技术提出了第三种解决方案，以允许检测电流测量阶段中的故障。已经建议对马达的每一相使用一个电流传感器，并通过节点规则检查这些电流传感器之间的一致性，节点规则规定三相的三个电流之和必须为零。

该第三解决方案的缺点是其成本及其在电路板上的物理实现，因为提出了增加电流传感器及其相关元件，并且还通过微控制器处的新模拟输入来连接所述电流传感器，并且因为为了容纳这些新部件所以电路板表面积增加。