[发明专利]用于电动助力转向的故障容错场定向控制

权利要求书

1.一种用于监测电动马达的操作的控制系统，包括：

多个位置传感器，被配置为测量所述电动马达的位置；

间接位置估计模块，被配置为使用基于电动马达的工厂模型的观测器间接估计所述电动马达的位置；以及

错误监测模块，被配置为执行以下操作中的至少一个：

将来自所述多个位置传感器的测量位置与来自所述间接位置估计模块的估计位置进行比较，以及基于所述比较来检测所述多个位置传感器中的至少一个位置传感器的失灵；以及

计算来自所述多个位置传感器中的一个位置传感器的测量位置与来自所述多个位置传感器中的另一个位置传感器的测量位置之间的差值，并且基于所述差值使得所述间接位置估计模块启动对所述电动马达的位置的间接估计，

其中，响应于所述差值超过选定阈值，所述控制系统基于所述电动马达的位置的间接估计控制所述电动马达。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述错误监测模块被配置为产生比较健康状态标志，所述比较健康状态标志指示所述多个位置传感器中的至少一个位置传感器是否已经失灵或将可能失灵。

3.根据权利要求1所述的系统，其中所述错误监测模块被配置为基于来自所述多个位置传感器的测量位置与来自所述间接位置估计模块的估计位置之间的差值超过选定阈值而检测到所述失灵。

4.根据权利要求1所述的系统，其中所述错误监测模块被配置为使得所述间接位置估计模块基于所述差值超过选定阈值来启动估计。

5.根据权利要求1所述的系统，其中所述间接位置估计模块被配置为使用所述基于电动马达的工厂模型的观测器基于定子磁链来间接估计所述电动马达的位置，基于来自所述电动马达的电压和电流信号计算所述定子磁链。

6.根据权利要求1所述的系统，其中所述错误监测模块被配置为将来自第一位置传感器的第一测量位置与来自第二位置传感器的第二测量位置进行比较，并且基于所述第一测量位置和所述第二测量位置之间的差值来产生错误状况标志。

7.根据权利要求6所述的系统，其中所述错误监测模块被配置为执行以下中的至少一个：

基于所述差值超过第一阈值产生触发标志，所述触发标志导致对所述电动马达的位置的间接估计的初始化；以及

基于所述差值超过大于所述第一阈值的第二阈值产生转换标志，所述转换标志使得所述控制系统从第一控制模式转换到第二控制模式，所述第一控制模式使得所述控制系统基于测量位置控制所述电动马达，所述第二控制模式使得所述控制系统基于对所述电动马达的位置的间接估计来控制所述电动马达。

8.根据权利要求7所述的系统，其中所述间接估计的初始化包括在所述差值超过所述第一阈值之前的时间点处预测初始位置。

9.根据权利要求7所述的系统，其中所述错误监测模块被配置为估计所述差值超过所述第一阈值与所述初始化之间的持续时间。

10.根据权利要求9所述的系统，其中所述错误监测模块被配置为基于所述持续时间识别所述第一位置传感器和所述第二位置传感器中的哪一个是故障的。

11.一种监测电动马达的操作的方法，包括：

通过多个位置传感器测量所述电动马达的位置；

使用基于电动马达的工厂模型的观测器通过间接位置估计模块间接估计所述电动马达的位置；以及

由错误监测模块将来自所述多个位置传感器的测量位置与来自所述间接位置估计模块的估计位置进行比较；

基于所述比较来检测多个位置传感器中的至少一个位置传感器的失灵；以及

响应于所述失灵，基于间接估计的位置操作所述电动马达。

12.根据权利要求11所述的方法，还包括产生比较健康状态标志，所述比较健康状态标志指示所述多个位置传感器中的至少一个位置传感器是否已经失灵或将可能失灵。