识别车用永磁同步电机初始角写错的控制方法及系统

技术领域

本说明书一个或多个实施例涉及汽车技术领域，尤其涉及一种识别车用永磁同步电机初始角写错的控制方法及系统。

背景技术

用永磁同步电机在工作过程中，通过电机转子位置进行转子磁场定向矢量闭环控制。电机转子位置由电机旋变来实时上报电机转子的位置，因为电机旋变与电机转子同轴，所以电机旋变位置可以代替电机转子位置。电机旋变的初始位置与电机转子的初始位置存在一定角度差值，此差值就是电机的初始角。人工刷写初始角过程中存在初始角刷写错误或者芯片存储初始角时存储异常，导致电机初始角写错，在车辆运行过程中，经过转子磁场定向矢量控制解耦的电流值跟随电流指令值，但是电流实际值与电流指令值不等，进而导致转矩降低，在车辆高速运行时，容易出现故障。

发明内容

有鉴于此，本说明书一个或多个实施例的目的在于提出一种识别车用永磁同步电机初始角写错的控制方法及系统，改善纯电动车整车加速性能。

第一方面，提供了一种识别车用永磁同步电机初始角写错的控制方法，本申请提供的识别车用永磁同步电机初始角写错的控制方法是包括以下步骤：

获取d轴和q轴的电流指令幅值Is′；

获取d轴和q轴的相电流幅值Is；

对比获取的d轴和q轴的电流指令幅值Is′与获取的d轴和q轴的相电流幅值Is；

在所述d轴和q轴的电流指令幅值Is′与d轴和q轴的相电流幅值Is的差值超过设定值时，则确认初始角错误。

在上述方案中，人工刷写初始角过程中存在初始角刷写错误或者芯片存储初始角时存储异常，导致电机初始角写错，在车辆运行过程中，经过转子磁场定向矢量控制解耦的电流值跟随电流指令值，但是电流实际值与电流指令值不等，进而导致转矩降低，在车辆高速运行时，容易出现故障。与现有技术相比，本发明在较低转速下即可识别出电机初始角刷写错误，避免车辆高速时故障对乘客造成危害。

在一个具体的可实施方案中，所述获取d轴和q轴的电流指令幅值Is′；具体为：

根据转矩指令解耦的dq轴电流计算出电流指令幅值Is′。

在一个具体的可实施方案中，所述d轴和q轴的相电流幅值Is；具体为：

采集f(Ia)、f(Ib)、f(Ic)三相电流值；

根据采集的f(Ia)、f(Ib)、f(Ic)三相电流，计算出相电流幅值Is。

在一个具体的可实施方案中，所述采集f(Ia)、f(Ib)、f(Ic)三相电流值；具体为：

通过电流传感器采集f(Ia)、f(Ib)、f(Ic)三相电流值。

在一个具体的可实施方案中，所述设定值为：根据所述相电流幅值Is变化而变化的数值。

在一个具体的可实施方案中，还包括：

构建相电流幅值Is与设定值的对应关系；根据所述构建的相电流幅值Is与设定值的对应关系，确定每个相电流幅值Is对应的设定值。

第二方面，提供了一种识别车用永磁同步电机初始角写错的系统，该系统包括：

检测模块，用于获取d轴和q轴的电流指令幅值Is′；以及获取d轴和q轴的相电流幅值Is；

数据处理模块，用于对比获取的d轴和q轴的电流指令幅值Is′与获取的d轴和q轴的相电流幅值Is；在所述d轴和q轴的电流指令幅值Is′与d轴和q轴的相电流幅值Is的差值超过设定值时，则确认初始角错误。

在上述方案中，人工刷写初始角过程中存在初始角刷写错误或者芯片存储初始角时存储异常，导致电机初始角写错，在车辆运行过程中，经过转子磁场定向矢量控制解耦的电流值跟随电流指令值，但是电流实际值与电流指令值不等，进而导致转矩降低，在车辆高速运行时，容易出现故障。与现有技术相比，本发明在较低转速下即可识别出电机初始角刷写错误，避免车辆高速时故障对乘客造成危害。

在一个具体的可实施方案中，所述检测模块，具体用于根据转矩指令解耦的dq轴电流计算出电流指令幅值Is′。

在一个具体的可实施方案中，所述检测模块具体用于采集f(Ia)、f(Ib)、f(Ic)三相电流值；根据采集的f(Ia)、f(Ib)、f(Ic)三相电流，计算出相电流幅值Is。

第三方面，提供了一种汽车，该汽车包括车体以及设置在所述车体内的如上述任一项所述的识别车用永磁同步电机初始角写错的系统。

在上述方案中，人工刷写初始角过程中存在初始角刷写错误或者芯片存储初始角时存储异常，导致电机初始角写错，在车辆运行过程中，经过转子磁场定向矢量控制解耦的电流值跟随电流指令值，但是电流实际值与电流指令值不等，进而导致转矩降低，在车辆高速运行时，容易出现故障。与现有技术相比，本发明在较低转速下即可识别出电机初始角刷写错误，避免车辆高速时故障对乘客造成危害。

第四方面，提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现执行第一方面以及第一方面中任意一种可能的设计的方法。

第五方面，提供了一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行第一方面以及第一方面中任意一种可能的设计的方法。

第六方面，还提供一种计算机程序产品，包括指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行本申请第一方面以及第一方面中任意一种可能的设计的方法。

另外，第四方面至第六方面中任一种可能设计方式所带来的技术效果可参见方法部分中不同设计方式带来的效果，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本说明书一个或多个实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书一个或多个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的永磁同步电机控制框图；

图2为本申请实施例提供的永磁同步电机初始角偏差与电流矢量关系示意图；

图3为本申请实施例提供的识别车用永磁同步电机初始角写错的控制方法的流程图；

图4为本申请实施例提供的电子设备的结构框图。

具体实施方式

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本公开进一步详细说明。

需要说明的是，除非另外定义，本说明书一个或多个实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本说明书一个或多个实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

为方便理解本申请实施例提供的识别车用永磁同步电机初始角写错的控制方法，首先说明一下其应用场景。本申请实施例提供的识别车用永磁同步电机初始角写错的控制方法用以识别永磁同步电机的初始角的准确性。车用永磁同步电机在工作过程中，通过电机转子位置进行转子磁场定向矢量闭环控制。

如图1所示，图1示出了永磁同步电机控制框图，其中，Te为电机转矩指令，Id、Iq为dq轴电流指令值，Idref、Iqref为dq轴电流实际值，PI为PI控制器，Ia、Ib、Ic为相电流值，qrecord为电机转子位置，Udc为母线电压值，Park、Clark和Park

如图2所示，图2示出了永磁同步电机初始角偏差与电流矢量关系，经过转子磁场定向矢量控制解耦的电流值跟随电流指令值，但是电流实际值与电流指令值不等，进而导致转矩降低，在车辆高速运行时，容易出现故障。

为此本申请实施例提供了一种识别车用永磁同步电机初始角写错的控制方法，本申请提供的识别车用永磁同步电机初始角写错的控制方法包括以下步骤：

步骤001：获取d轴和q轴的电流指令幅值Is′；

具体的，如图1所示中，在低速条件下，根据转矩指令解耦的dq轴电流计算出电流指令幅值Is′。

在具体实现时，因电机标定后会得到转矩对应d轴和q轴电流的查表关系，即给定转矩指令会有相应的d轴和q轴电流，而电流指令幅值为d轴和q轴电流指令的平方和再开根号即可获得。

步骤002：获取d轴和q轴的相电流幅值Is；

具体的，采集f(Ia)、f(Ib)、f(Ic)三相电流值；根据采集的f(Ia)、f(Ib)、f(Ic)三相电流，计算出相电流幅值Is。

其中，在采集f(Ia)、f(Ib)、f(Ic)三相电流值时，可通过电流传感器采集f(Ia)、f(Ib)、f(Ic)三相电流值。

如图3中所示，通过电流传感器采集f(Ia)、f(Ib)、f(Ic)三相电流值，计算出相电流幅值Is；通过公式：Is＝Kmax{f(Ia)、f(Ib)、f(Ic)}从获取的三相电流中确定d轴和q轴的相电流幅值Is。

步骤003：对比获取的d轴和q轴的电流指令幅值Is′与获取的d轴和q轴的相电流幅值Is；

具体的，在对比时，对比电流指令幅值Is′和相电流幅值Is的大小。参考图2中所示的q1和q2可看出，电流指令幅值Is′和相电流幅值Is会存在差异。

步骤004：在所述d轴和q轴的电流指令幅值Is′与d轴和q轴的相电流幅值Is的差值超过设定值时，则确认初始角错误。

具体的，上述的设定值为：根据所述相电流幅值Is变化而变化的数值。其中，设定值为根据相电流幅值Is变化而变化的，也即不同的Is对应不同的设定值。

因此，在判定电流指令幅值Is′与d轴和q轴的相电流幅值Is的差值时，首选需要根据Is先确定设定值。

示例性的，构建相电流幅值Is与设定值的对应关系；根据构建的相电流幅值Is与设定值的对应关系，确定每个相电流幅值Is对应的设定值。如表1中所示。

表1

如表1所示，本发明同时强调应根据不同电流幅值大小，确定电流指令幅值与电流实时采样的电流幅值偏差M大小。

表1示出了不同的电流幅值与电流偏差M(设定值)的对应关系。也即每个电流幅值对应一个设定值。在具体构建相电流幅值Is与设定值的对应关系时，可采用：相电流幅值Is越大，电流偏差M也越大的方式构建。

在具体对比电流指令幅值Is′和相电流幅值Is时，首先根据相电流幅值Is的数值确定设定值，之后在通过电流指令幅值Is′和相电流幅值Is与设定值进行比较。在电流指令幅值Is′和相电流幅值Is差值超过设定值时，则确认初始角错误。

具体对比的公式为：Is-Is′≤±M。

通过上述描述可看出，人工刷写初始角过程中存在初始角刷写错误或者芯片存储初始角时存储异常，导致电机初始角写错，在车辆运行过程中，经过转子磁场定向矢量控制解耦的电流值跟随电流指令值，但是电流实际值与电流指令值不等，进而导致转矩降低，在车辆高速运行时，容易出现故障。与现有技术相比，本发明在较低转速下即可识别出电机初始角刷写错误，避免车辆高速时故障对乘客造成危害。

本申请实施例还提供了一种识别车用永磁同步电机初始角写错的系统，该系统包括：检测模块以及数据处理模块。其中，

检测模块用于获取d轴和q轴的电流指令幅值Is′；以及获取d轴和q轴的相电流幅值Is；

数据处理模块用于对比获取的d轴和q轴的电流指令幅值Is′与获取的d轴和q轴的相电流幅值Is；在所述d轴和q轴的电流指令幅值Is′与d轴和q轴的相电流幅值Is的差值超过设定值时，则确认初始角错误。

上述检测模块以及数据处理模块具体可参考上述方法中的相关描述。

在上述方案中，人工刷写初始角过程中存在初始角刷写错误或者芯片存储初始角时存储异常，导致电机初始角写错，在车辆运行过程中，经过转子磁场定向矢量控制解耦的电流值跟随电流指令值，但是电流实际值与电流指令值不等，进而导致转矩降低，在车辆高速运行时，容易出现故障。与现有技术相比，本发明在较低转速下即可识别出电机初始角刷写错误，避免车辆高速时故障对乘客造成危害。

在一个具体的可实施方案中，所述检测模块，具体用于根据转矩指令解耦的dq轴电流计算出电流指令幅值Is′。上述检测模块具体可参考上述方法中的相关描述。

在一个具体的可实施方案中，所述检测模块具体用于采集f(Ia)、f(Ib)、f(Ic)三相电流值；根据采集的f(Ia)、f(Ib)、f(Ic)三相电流，计算出相电流幅值Is。上述检测模块具体可参考上述方法中的相关描述。

本申请实施例还提供了一种汽车，该汽车包括车体以及设置在所述车体内的如上述任一项所述的识别车用永磁同步电机初始角写错的系统。在上述方案中，人工刷写初始角过程中存在初始角刷写错误或者芯片存储初始角时存储异常，导致电机初始角写错，在车辆运行过程中，经过转子磁场定向矢量控制解耦的电流值跟随电流指令值，但是电流实际值与电流指令值不等，进而导致转矩降低，在车辆高速运行时，容易出现故障。与现有技术相比，本发明在较低转速下即可识别出电机初始角刷写错误，避免车辆高速时故障对乘客造成危害。

本申请实施例还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现执行上述中任意一种可能的设计的方法。

本申请实施例还提供了一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行上述中任意一种可能的设计的方法。

本申请实施例还还提供一种计算机程序产品，包括指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行本申请上述中任意一种可能的设计的方法。

需要说明的是，本说明书一个或多个实施例的方法可以由单个设备执行，例如一台计算机或服务器等。本实施例的方法也可以应用于分布式场景下，由多台设备相互配合来完成。在这种分布式场景的情况下，这多台设备中的一台设备可以只执行本说明书一个或多个实施例的方法中的某一个或多个步骤，这多台设备相互之间会进行交互以完成所述的方法。

上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。

为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种模块分别描述。当然，在实施本说明书一个或多个实施例时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

上述实施例的装置用于实现前述实施例中相应的方法，并且具有相应的方法实施例的有益效果，在此不再赘述。

图4示出了本实施例所提供的一种更为具体的电子设备硬件结构示意图，该设备可以包括：处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030、通信接口1040和总线1050。其中处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030和通信接口1040通过总线1050实现彼此之间在设备内部的通信连接。

处理器1010可以采用通用的CPU(Central Processing Unit，中央处理器)、微处理器、应用专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、或者一个或多个集成电路等方式实现，用于执行相关程序，以实现本说明书实施例所提供的技术方案。

存储器1020可以采用ROM(Read Only Memory，只读存储器)、RAM(Random AccessMemory，随机存取存储器)、静态存储设备，动态存储设备等形式实现。存储器1020可以存储操作系统和其他应用程序，在通过软件或者固件来实现本说明书实施例所提供的技术方案时，相关的程序代码保存在存储器1020中，并由处理器1010来调用执行。

输入/输出接口1030用于连接输入/输出模块，以实现信息输入及输出。输入输出/模块可以作为组件配置在设备中(图中未示出)，也可以外接于设备以提供相应功能。其中输入设备可以包括键盘、鼠标、触摸屏、麦克风、各类传感器等，输出设备可以包括显示器、扬声器、振动器、指示灯等。

通信接口1040用于连接通信模块(图中未示出)，以实现本设备与其他设备的通信交互。其中通信模块可以通过有线方式(例如USB、网线等)实现通信，也可以通过无线方式(例如移动网络、WIFI、蓝牙等)实现通信。

总线1050包括一通路，在设备的各个组件(例如处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030和通信接口1040)之间传输信息。

需要说明的是，尽管上述设备仅示出了处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030、通信接口1040以及总线1050，但是在具体实施过程中，该设备还可以包括实现正常运行所必需的其他组件。此外，本领域的技术人员可以理解的是，上述设备中也可以仅包含实现本说明书实施例方案所必需的组件，而不必包含图中所示的全部组件。

本实施例的计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本公开的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本说明书一个或多个实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。

另外，为简化说明和讨论，并且为了不会使本说明书一个或多个实施例难以理解，在所提供的附图中可以示出或可以不示出与集成电路(IC)芯片和其它部件的公知的电源/接地连接。此外，可以以框图的形式示出装置，以便避免使本说明书一个或多个实施例难以理解，并且这也考虑了以下事实，即关于这些框图装置的实施方式的细节是高度取决于将要实施本说明书一个或多个实施例的平台的(即，这些细节应当完全处于本领域技术人员的理解范围内)。在阐述了具体细节(例如，电路)以描述本公开的示例性实施例的情况下，对本领域技术人员来说显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下或者这些具体细节有变化的情况下实施本说明书一个或多个实施例。因此，这些描述应被认为是说明性的而不是限制性的。

尽管已经结合了本公开的具体实施例对本公开进行了描述，但是根据前面的描述，这些实施例的很多替换、修改和变型对本领域普通技术人员来说将是显而易见的。例如，其它存储器架构(例如，动态RAM(DRAM))可以使用所讨论的实施例。

本说明书一个或多个实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本说明书一个或多个实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。