[发明专利]用于校正解析器偏移量的方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及校正解析器偏移量的技术。更具体地，本发明涉及一种校正解析器偏移量的方法和系统，其中可简单地测量和校正用于诸如混合动力车辆等生态友好车辆中的电机控制的解析器偏移量。

背景技术

当今，由于高油价和CO₂限制，已对能够替代常规内燃机车辆的诸如混合动力车辆、纯电动车辆、燃料电池车辆等生态友好车辆不断地进行研究。这些生态友好车辆通常使用电动机(牵引电机)作为驱动源。大多数情況下，具有大功率和高效率的永磁同步电动机通常用作牵引电机，例如，内置式永磁同步电动机。

生态友好车辆上还安装有用于电机控制的逆变器系统，并且使用解析器检测用于电机控制的电机转子的绝对角位置θ。众所周知，解析器安装在混合动力车辆的集成起动机和发电机(ISG)以及牵引电机上。

图1是混合动力车辆的驱动系统的示意图。如图1中所示，混合动力车辆具有作为驱动源的发动机11、牵引电机14、以及牵引电机14与传动轴16之间的变速器15排列成一行的布局。牵引电机14与变速器15彼此串行连接，并且发动机11和牵引电机14通过置于两者之间用于功率传输的离合器13彼此连接，使得可根据离合器13的状态对功率传输进行控制。

此外，用于在启动期间向发动机11提供旋转力(输出起动转矩)的电动机，即，ISG 12连接于发动机11。在这种结构中，当离合器13分离时，车辆的传动轴16仅由牵引电机14驱动。当离合器13接合时，传动轴16可由发动机11和牵引电机14驱动。

当离合器13锁定时，ISG 12和牵引电机14可由发动机11的转矩旋转，在这种情况下，发动机11、ISG 12和牵引电机14全部以相同的速度旋转。在这种情况下，ISG 12和牵引电机14充当发动机11的负载，使得在ISG 12和牵引电机14中生成反电动势，且两者作为用于对电池充电的发电机来操作。

在车辆生产线的最后阶段，在离合器接合并且发动机空转时的牵引电机与ISG的转子位置偏移量(即，电机转子的位置与解析器转子的位置之间的差值)，需要进行测量并存储在电机控制单元(MCU)中。通过这样做，MCU可通过测量的偏移量校正解析器的输出信号，因而可在电机控制中反映电机转子的精确位置。

前述的解析器用来测量相对于电机定子的、用于电机控制的电机转子的绝对角位置θ，并且在电动机和解析器的初始装配中，由于诸如电动机与解析器之间的装配公差、解析器的内部线圈的位置的误差等若干原因，电动机与解析器之间的转子位置偏移量是不可避免的。

最终，在不通过偏移量校正解析器的输出信号的情况下，在电机控制期间反映准确的转子位置是不可能的。为此，当在生产过程中完成了电动机与解析器之间的装配时，必须测量并存储偏移量以便准确地校正解析器的输出信号。

当由于故障而替换ISG或牵引电机时，或者当替换存储有用于解析器的偏移量的MCU时，用于牵引电机或ISG的解析器位置偏移量必须再次重新测量并重新存储在MCU中以便进行准确的偏移量校正。在这种情况下，主要在服务中心而非车辆生产阶段执行解析器偏移量的测量和存储，因而由于人为失误，可能会在替换后未重新测量解析器偏移量。因而，除非重新测量了解析器偏移量，否则在替换后启动车辆之前必须测量解析器偏移量。此外，因为在启动期间必须测量解析器偏移量，所以应当相当迅速地执行偏移量的测量。

然而，在启动发动机之后将电流控制为0至PI控制、然后测量解析器偏移量的常规方法中，电动机的当前动力是时变系统。因而，很难确保将电流准确地控制为0至PI控制，并且由于发动机速度的改变，偏移量测定值可能会不正确。此外，在不启动发动机的情况下测量解析器位置偏移量的常规方法是一种复杂的过程，因而需要大量的时间来执行，从而降低了车辆生产效率。

发明内容

本发明已致力于解决与现有技术相关的上述问题，并且提供一种准确和简单地测量并校正装配在混合动力车辆等生态友好车辆的电动机(即，安装有解析器的牵引电机/ISG)上的解析器的偏移量的技术。

一方面，本发明提供一种用于校正解析器偏移量的方法，该方法包括偏移量测量处理。偏移量测量处理包括：在完成将解析器装配至电动机之后，使用能够将旋转力传递至电动机的旋转装置旋转电动机；设定电压指令，并根据电压指令对电动机进行电流控制；在电动机的电流控制期间，获得作为反馈电流的d轴电流和q轴电流；检查何时状态成为d轴电流和q轴电流在设定范围内恒定的稳定状态；以及当确定状态是稳定状态时，使用(d轴电流/q轴电流)、从d轴电流和q轴电流计算解析器偏移量