[发明专利]永磁电动机的位置无传感器控制

说明书

技术领域

本发明总体涉及电动机系统，并且更具体地涉及永磁同步电动机的位置无传感器控制的方法和设备。

背景技术

为了改进变速器操作，提供了包括辅助电子变速器流体泵的液压系统以便在变速器柱中循环变速器流体。变速器液压系统循环变速器流体以润滑和冷却变速器。另外，变速器液压系统在自动变速器内建立压力以保持离合器。需要辅助电子变速器流体泵被提供为高性能辅助电动机系统的一部分。辅助变速器泵电动机将为变速器系统的一部分并且可正常地浸入变速器流体中。然而，传统的电动机系统要求分解器传感器和相关联的信号数字化电路从而为了永磁同步电动机传感转子位置和转子角速度。这种电路必须要额外的成本、连接到电动机的额外线路、并降低了电动机系统的性能。另外，将转子传感电路浸入具有电子泵电动机的流体中是有问题的。

因此，希望提供一种用于永磁同步电动机的无传感器操作的强健且有成本效益的方法和设备，所述电动机在适于辅助变速器泵电动机系统的电动机系统中，其减小了连接到电动机的线路数量。此外，本发明的其它希望的特征和特点将从随后结合附图和前述技术领域及背景技术的详细描述和所附权利要求变得明显。

发明内容

提供了一种用于包括多个相的永磁电动机的无传感器控制的方法。该方法包括响应对应于多个相中的一个或多个的电流的相电流在扭矩-速度平面中确定无传感器位置信号和无传感器速度信号的步骤。

另外，提供了一种电动机系统。该电动机系统包括永磁电动机、逆变器、控制器以及无传感器位置和速度估计器。该永磁电动机包括多个相。该逆变器响应调制的控制信号生成多个相信号，并与永磁电动机联接以将该多个相信号中的每一个提供给永磁电动机的多个相中的相应一个。控制器响应无传感器位置信号、无传感器速度信号和相电流信号生成调制控制信号，相电流信号对应于该多个相中的一个或多个的电流。无传感器位置和速度估计器响应相电流信号在扭矩-速度平面中生成无传感器位置信号和无传感器速度信号。

此外，提供了一种车辆，该车辆包括变速器、一个或多个变速器流体柱和电子变速器流体泵。该变速器控制车辆的运动。该一个或多个变速器流体柱保持变速器流体并且变速器浸入一个或多个变速器流体柱内的变速器流体中。电子变速器流体泵当激活时经过一个或多个变速器流体柱抽吸变速器流体并且包括永磁电动机、逆变器、控制器以及无传感器位置和速度估计器。该永磁电动机包括多个相并且该逆变器与永磁电动机联接以将该多个相信号中的每一个提供给永磁电动机的多个相中的相应一个，该逆变器响应调制的控制信号生成多个相信号。控制器响应无传感器位置信号、无传感器速度信号和相电流信号生成调制控制信号，相电流信号对应于该多个相中的一个或多个的电流。并且无传感器位置和速度估计器响应相电流信号在扭矩-速度平面中生成无传感器位置信号和无传感器速度信号。永磁电动机浸入一个或多个变速器流体柱内的变速器流体中，并且逆变器位于一个或多个变速器流体柱的外侧并通过多个相导线联接到永磁电动机以将相信号提供到其中，该多个相导线中的每一个对应于永磁电动机的多个相的一个。控制器和无传感器位置和速度估计器也位于一个或多个变速器流体柱外侧并联接到相导线以从其中接收相电流。

本发明还提供了以下方案：

1.一种用于包括多个相的永磁电动机的无传感器控制的方法，所述方法包括响应于相电流在扭矩-速度平面中确定无传感器位置信号和无传感器速度信号的步骤，所述相电流对应于多个相中的一个或多个上的电流。

2.根据方案1所述的方法，其特征在于，确定无传感器位置信号和无传感器速度信号的步骤包括以下步骤：

响应于相电流中的差、无传感器位置反馈信号、无传感器速度反馈信号确定低速误差信号；

响应于相电流中的差、所述位置反馈信号、所述速度反馈信号确定高速误差信号；以及

响应于所述高速误差信号和所述低速误差信号确定无传感器位置信号和无传感器速度信号，其中所述无传感器位置反馈信号等同于无传感器位置信号，且所述无传感器速度反馈信号等同于无传感器速度信号。

3.根据方案2所述的方法，其特征在于，确定所述高速误差信号的步骤包括以下步骤：响应于相电流中的差、相电压中的差、所述位置反馈信号、所述速度反馈信号确定高速误差信号，其中所述相电压对应于多个相中的一个或多个上的电压。

4.根据方案2所述的方法，其特征在于，进一步包括以下步骤：

响应于所述低速误差信号和所述无传感器速度反馈信号确定低速误差分量值；

响应于所述高速误差信号和所述无传感器速度反馈信号确定高速误差分量值；