[发明专利]监测基于向量的位置传感器的方法

说明书

监测位置传感器的方法包括计算来自位置传感器的正弦信号的绝对值和余弦信号的绝对值。将正弦信号的绝对值和余弦信号的绝对值中的至少一个绝对值与最小阈值进行比较以确定正弦信号的绝对值和余弦信号的绝对值中的至少一个绝对值是否小于最小阈值，或者确定正弦信号的绝对值和余弦信号的绝对值中的至少一个绝对值是否等于或大于最小阈值。当正弦信号的绝对值和余弦信号的绝对值中的至少一个绝对值小于最小阈值时指示位置传感器有故障。

引言

本公开总体上涉及一种监测基于向量的位置传感器的方法。

旋转轴(诸如但不限于电动机的轴)的旋转位置是控制系统使用的基本输入。许多旋转传感器产生具有S＝A sin(θ)形式的正弦信号和C＝A cos(θ)形式的余弦信号的输出，其中A是缩放因子，并且θ是由旋转传感器感测的角度。控制系统可使用正弦信号和余弦信号来计算旋转轴的旋转位置。

如果位置传感器输出故障信号(正弦信号或余弦信号)，则所计算的旋转轴位置将是不正确的，并且控制系统可能无法正常操作。因此，监测位置传感器的操作以便检测来自位置传感器的故障信号是重要的。

发明内容

提供了一种监测基于向量的位置传感器的方法。该方法包括用位置传感器感测旋转轴的位置。旋转轴的感测位置包括正弦信号和余弦信号。正弦信号包括旋转轴的感测角度的正弦函数。余弦信号包括旋转轴的感测角度的余弦函数。用诊断控制器计算正弦信号的绝对值和余弦信号的绝对值。诊断控制器将正弦信号的绝对值和余弦信号的绝对值中的至少一个与最小阈值进行比较。将正弦信号或余弦信号的绝对值与最小阈值进行比较，以确定正弦信号的绝对值和余弦信号的绝对值是否小于最小阈值，或者确定正弦信号的绝对值和余弦信号的绝对值中的至少一个是否等于或大于最小阈值。当正弦信号的绝对值和余弦信号的绝对值中的至少一个小于最小阈值时，诊断控制器指示位置传感器有故障。

在该方法的一个实施例中，诊断控制器将正弦信号的绝对值与余弦信号的绝对值进行比较，以识别正弦信号的绝对值和余弦信号的绝对值中的哪一个具有更大的值。正弦信号的绝对值和余弦信号的绝对值中具有较大值的一个绝对值被定义为最大信号值。将正弦信号的绝对值和余弦信号的绝对值中的至少一个与阈值进行比较的步骤包括将最大信号值与阈值进行比较。

在该方法的一个实施例中，诊断控制器将最大信号值与最大阈值进行比较，以确定最大信号值是否等于或小于最大阈值，或者确定最大信号值是否大于最大值阈。当最大信号值大于最大阈值时，诊断控制器可指示位置传感器有故障。

监测位置传感器的方法是在采样时间段内连续重复的迭代过程。因此，监测位置传感器的方法的一个方面包括在采样时间段内连续地感测正弦信号和余弦信号。

监测位置传感器的方法的一个方面包括将最小失效时间段计算作为轴的转速的函数。

监测位置传感器的方法的另一个方面包括当最大信号值小于最小阈值时，诊断控制器对失效计时器进行增量。当失效计时器增量到失效时间极限时，诊断控制器指示位置传感器有故障。失效时间极限小于作为旋转轴的转速的函数的最小失效时间段。

在监测位置传感器的方法的一个实施例中，诊断控制器从感测正弦信号和感测余弦信号中提取感测角度的值。诊断控制器然后计算感测角度的提取值的正弦函数以定义提取值的正弦，并且计算感测角度的提取值的余弦函数以定义提取值的余弦。

在一个实施例中，诊断控制器缩放提取值的正弦以定义提取值的缩放正弦，并且缩放提取值的余弦以定义提取值的缩放余弦。诊断控制器然后计算提取值的缩放正弦的绝对值和提取值的缩放余弦的绝对值。

在该方法的一个实施例中，诊断控制器计算正弦信号的绝对值与提取值的缩放正弦的绝对值之间的差值以定义正弦值差值。诊断控制器进一步计算余弦信号的绝对值与提取值的缩放余弦的绝对值之间的差值以定义余弦值差值。