CN106602942B

CN106602942B - 电机位置检测回路的故障处理方法、装置、电机及汽车

Info

Publication number: CN106602942B
Application number: CN201710107247.7A
Authority: CN
Inventors: 李玮; 代康伟; 梁海强; 王亚楠; 李明亮
Original assignee: Beijing Electric Vehicle Co Ltd
Current assignee: Beijing Electric Vehicle Co Ltd
Priority date: 2017-02-27
Filing date: 2017-02-27
Publication date: 2019-02-12
Anticipated expiration: 2037-02-27
Also published as: CN106602942A

Abstract

本发明提供了一种电机位置检测回路的故障处理方法、装置、电机及汽车，该故障处理方法包括：每隔预设时间间隔，获取电动汽车的电机位置检测回路检测的电角速度的检测值，并获取电角速度的估算值；当电机位置检测回路发生故障时，判断最近一次获取的检测值与估算值之差的绝对值是否小于预设阈值；当检测值与估算值之差的绝对值小于预设阈值时，根据估算值控制电动汽车的电机运转；当检测值与估算值之差的绝对值大于或等于预设阈值时，按照预设报警方式进行报警，并切断电动汽车的动力输出。因此，本发明的方案，解决了电动汽车电动的电机位置检测回路发生故障时无法获得电机转子的位置、速度等信息，而影响电机正常控制逻辑执行的问题。

Description

电机位置检测回路的故障处理方法、装置、电机及汽车

技术领域

本发明涉及整车控制领域，尤其涉及一种电机位置检测回路的故障处理方法、装置、电机及汽车。

背景技术

面对日趋严峻的能源与环境问题，节能与新能源汽车正成为当前各国研究的热点，世界主要国家的政府都投入了大量人力物力开展相关的研发工作，大力发展节能与新能源汽车对于实现全球可持续发展、保护人类赖以生存的地球环境具有重要意义。在我国，节能与新能源汽车得到了政府和工业界的高度重视，并将其定为战略性新兴产业之一。发展节能与新能源汽车，尤其是具有零污染、零排放的电动汽车，不仅对我国能源安全、环境保护具有重大意义，同时也是我国汽车领域今后发展的趋势。

其中，电动汽车通过电机驱动车轮实现车辆行驶，电机作为电动汽车的核心部件对整车性能影响重大，其中永磁同步电机(PMSM)由于具有高效率、高输出转矩、高功率密度以及良好的动态性能等优点，目前成为电动汽车驱动系统的主流。另外，针对电动汽车的工作特性，永磁同步电机大多采用矢量控制方案，而矢量控制是建立在电机位置信号能够准确获取基础上的，因此电机转子位置信号的获取是对永磁同步电机进行有效、可靠控制的前提。

然而，目前永磁同步电机位置信号大多通过旋转变压器方案获取，即通过对旋转变压器施加激励信号，之后根据反馈信息利用软件或专门的硬件计算得到电机转子的位置、速度等信息。其中，旋转变压器的工作环境恶劣(高温、强震动等)，易受到外部干扰的影响，从而容易导致电机位置检测回路发生故障，进而使得车辆无法获得电机转子的位置、速度等信息，从而影响电机正常控制逻辑的执行。

发明内容

本发明的实施例提供了一种电机位置检测回路的故障处理方法、装置、电机及汽车，以解决电动汽车的电机位置检测回路发生故障时无法获得电机转子的位置、速度等信息，从而影响电机正常控制逻辑执行的问题。

本发明的实施例提供了一种电机位置检测回路的故障处理方法，应用于电动汽车，所述故障处理方法包括：

每隔预设时间间隔，获取电动汽车的电机位置检测回路检测的电角速度的检测值，并获取所述电角速度的估算值；

当所述电机位置检测回路发生故障时，判断最近一次获取的所述检测值与所述估算值之差的绝对值是否小于预设阈值；

当所述检测值与所述估算值之差的绝对值小于所述预设阈值时，根据所述估算值控制所述电动汽车的电机运转；

当所述检测值与所述估算值之差的绝对值大于或等于所述预设阈值时，按照预设报警方式进行报警，并切断所述电动汽车的动力输出。

其中，上述方案中，所述根据所述估算值控制所述电动汽车的电机运转的步骤，包括：

向所述电机位置检测回路中的旋变解码芯片发送复位指令，并根据所述估算值控制所述电动汽车的电机运转；

当检测到所述旋变解码芯片在接收到所述复位指令后的第一预设时间内成功复位时，判断所述电机位置检测回路的故障是否解除；

当所述电机位置检测回路的故障解除时，根据所述旋变解码芯片解析的电角速度的解析值，控制所述电机运转。

其中，上述方案中，所述根据所述旋变解码芯片解析的电角速度的解析值，控制所述电机运转的步骤，包括：

获取所述旋变解码芯片解析的电角速度的解析值；

根据预设梯度，控制所述旋变解码芯片输出的电角速度从所述估算值逐步过渡到所述解析值，并控制所述电机根据所述旋变解码芯片输出的电角速度进行运转。

其中，上述方案中，所述根据所述估算值控制所述电动汽车的电机运转的步骤，还包括：

当检测到所述旋变解码芯片在接收到所述复位指令后的第一预设时间内未成功复位时，按照预设报警方式进行报警，并切断所述电动汽车的动力输出。

当所述电机位置检测回路的故障未解除时，返回向所述电机位置检测回路中的旋变解码芯片发送复位指令，并根据所述估算值控制所述电动汽车的电机运转的步骤，直到所述电机位置检测回路的故障持续第二预设时间后，按照预设报警方式进行报警，并切断所述电动汽车的动力输出。

其中，上述方案中，所述故障处理方法还包括：

当所述检测值与所述估算值之差的绝对值小于所述预设阈值时，按照预设提示方式提示驾驶员所述电动汽车发生轻微故障。

其中，上述方案中，所述获取所述电角速度的估算值的步骤，包括：

采用模型参考自适应方法，获得所述电角速度的估算值。

本发明的实施例还提供了一种电机位置检测回路的故障处理装置，应用于电动汽车，所述故障处理装置包括：

电角速度获取模块，用于每隔预设时间间隔，获取电动汽车的电机位置检测回路检测的电角速度的检测值，并获取所述电角速度的估算值；

判断模块，用于当所述电机位置检测回路发生故障时，判断最近一次获取的所述检测值与所述估算值之差的绝对值是否小于预设阈值；

第一处理模块，用于当所述检测值与所述估算值之差的绝对值小于所述预设阈值时，根据所述估算值控制所述电动汽车的电机运转；

第二处理模块，用于当所述检测值与所述估算值之差的绝对值大于或等于所述预设阈值时，按照预设报警方式进行报警，并切断所述电动汽车的动力输出。

其中，上述方案中，所述第一处理模块包括：

第一控制单元，用于向所述电机位置检测回路中的旋变解码芯片发送复位指令，并根据所述估算值控制所述电动汽车的电机运转；

判断单元，用于当检测到所述旋变解码芯片在接收到所述复位指令后的第一预设时间内成功复位时，判断所述电机位置检测回路的故障是否解除；

第二控制单元，用于当所述电机位置检测回路的故障解除时，根据所述旋变解码芯片解析的电角速度的解析值，控制所述电机运转。

其中，上述方案中，所述第二控制单元包括：

解析值获取子单元，用于获取所述旋变解码芯片解析的电角速度的解析值；

控制子单元，用于根据预设梯度，控制所述旋变解码芯片输出的电角速度从所述估算值逐步过渡到所述解析值，并控制所述电机根据所述旋变解码芯片输出的电角速度进行运转。

其中，上述方案中，所述第一处理模块还包括：

报警单元，用于当检测到所述旋变解码芯片在接收到所述复位指令后的第一预设时间内未成功复位时，按照预设报警方式进行报警，并切断所述电动汽车的动力输出。

其中，上述方案中，所述第一处理模块还包括：

第三控制单元，用于当所述电机位置检测回路的故障未解除时，触发所述第一控制单元执行向所述电机位置检测回路中的旋变解码芯片发送复位指令，并根据所述估算值控制所述电动汽车的电机运转的步骤，直到所述电机位置检测回路的故障持续第二预设时间后，按照预设报警方式进行报警，并切断所述电动汽车的动力输出。

其中，上述方案中，还包括：

第三处理模块，用于当所述检测值与所述估算值之差的绝对值小于所述预设阈值时，按照预设提示方式提示驾驶员所述电动汽车发生轻微故障。

其中，上述方案中，所述电角速度获取模块在获取所述电角速度的估算值时，具体用于：

采用模型参考自适应方法，获得所述电角速度的估算值。

本发明的实施例还提供了一种电机，包括电机本体和设置于电机本体上的电机控制器，所述电机控制器用于：

本发明的实施例还提供了一种电动汽车，包括上述所述的电机。

本发明实施例的有益效果是：

本发明的实施例，每隔预设时间间隔，获取一次电机的电角速度的检测值(即真实值)以及估算值，从而在发生电机位置检测回路故障时，判断最近一次获取的检测值与估算值之差的绝对值是否小于预设阈值，并在小于时，通过估算值控制电机进行运转。此外，若检测值与估算值之差的绝对值大于或等于预设阈值时，则按照预设报警方式进行报警，并切断电动汽车的动力输出。因此，本发明的实施例，通过实时获取电角速度的真实值和估算值，从而在发生电机位置检测回路故障时，可以及时根据最近一次获取的估算值控制电机运转，使电机可以继续正常工作，从而解决电动汽车电动的电机位置检测回路发生故障时无法获得电机转子的位置、速度等信息，而影响电机正常控制逻辑执行的问题，进而维护驾驶员的驾驶感受，同时保证行车安全。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1表示本发明第一实施例的电机位置检测回路的故障处理方法流程图；

图2表示本发明第一实施例的电机位置检测回路的故障处理方法所涉及的电机控制系统架构图；

图3表示本发明第一实施例中对电角速度进行估算时所应用的模型参考自适应系统的结构框图；

图4表示本发明第一实施例的电机位置检测回路的故障处理方法的具体实施方式的流程图；

图5表示本发明第二实施例的电机位置检测回路的故障处理装置的结构框图之一；

图6表示本发明第二实施例的电机位置检测回路的故障处理装置的结构框图之二。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

第一实施例

本发明的实施例提供了一种电机位置检测回路的故障处理方法，应用于电动汽车，如图1所示，该方法包括：

步骤101：每隔预设时间间隔，获取电动汽车的电机位置检测回路检测的电角速度的检测值，并获取所述电角速度的估算值。

其中，本发明实施例的电机位置检测回路的故障处理方法，适用于通过旋转变压器和旋变解码芯片获得电机转子的位置信号的电动汽车。具体地，该电动汽车的电机控制系统架构如图2所示。在该构架中，旋转变压器被安装在驱动电机上，电机控制器内部具有专门的旋变硬件解码芯片(ADS1210)，该芯片为旋转变压器提供正弦波激励信号，并根据旋转变压器的反馈信号计算得到当前电机转子的位置及速度信息，电机控制器主控单元则根据以上位置及速度信息实现对驱动电机的控制。

因此，电机位置检测回路包括旋转变压器、旋变解码芯片以及旋转变压器和旋变解码芯片之间的信号采集通路。获取的电角速度的检测值为旋变解码芯片解析的电角速度(即真实的电角速度)。

另外，在当前的电动汽车领域，基于功能安全的设计开发逐渐成为行业基调，而冗余控制方法作为功能安全的一种重要实现形式也因此得到了广泛关注。其中，冗余控制包括硬件冗余和软件冗余两种，硬件冗余主要是系统冗余，即在重要部件或易失效部件上提供双重或更多的硬件冗余以保证功能的正常实现，而软件冗余主要是算法冗余，通过设计合理的冗余算法在硬件失效的前提下提高控制系统的可靠性。由于软件冗余不需要另外的附加部件。因此具有更好的效率和实用性。

因而，基于上述功能安全中的冗余设计理念，本发明的实施例，提供了对电角速度进行估算的方法，以便于电机位置检测回路发生故障时可以根据估算获得的电角速度继续对电机进行控制，从而解决电机位置检测回路发生故障导致无法获取真实电角速度，而影响电机正常控制逻辑执行的问题。

此外，由于对电角速度进行估算需要一定的时间，因此，不能够等到检测到电机位置检测回路发生故障后再进行估算，而是提前进行。所以，本发明的实施例，在电动汽车上电后就同步开始电角速度的估算。即，本发明的实施例中，在电动汽车上电时，就开始执行步骤101。

另外，估算电机的电角速度可采用卡尔曼滤波法、反电动势估计法、直接计算法、模型参考自适应法等多种方法，而本发明的实施例中，采用模型参考自适应方法，获得所述电角速度的估算值。

举例而言，对于面装式永磁同步电机，确定用于估算电角速度的模型参考自适应系统的具体过程如：

首先：根据面装式永磁同步电机在DQ轴旋转坐标系下的磁链方程和电压方程，确定模型参考自适应系统的参考模型。其中，磁链方程为：其中，ψ_d表示磁链在D轴的分量，ψ_q表示磁链在Q轴的分量，L_d表示D轴电感，L_q表示Q轴电感，i_d表示D轴电流，i_q表示Q轴电流，ψ_s表示永磁体磁链；电压方程为：其中，u_d表示D轴电压，u_q表示Q轴电压，R_s表示绕组电阻，p表示微分算子，ω_e表示电角速度。

将磁链方程代入电压方程中，并进行转化后得到如下的第一方程：

该方程经过进一步转化为如下的第二方程：

其中，令则第二方程可转化为如下的第三方程：

其中，令则第三方程转化为第四方程：该第四方程即为用于估算电角速度的模型参考自适应系统中的参考模型。

然后，根据所述参考模型，确定模型参考自适应系统的可调模型。即由所述参考模型，则可以设计得到可调模型：其中，表示电角速度的估算值。

其次，根据所述可调模型和所述参考模型，确定误差方程。即，令并利用可调模型减去参考模型，得到第五方程：其中，再令，则得到误差方程：

再次，将所述误差方程转化为标准的前向环节状态方程(即误差状态方程)：其中，I为单位矩阵，C＝I。

最后，根据该前向环节状态方程，则可以获得如图3所示的模型参考自适应系统。

由图3可知，参考模型与可调模型的输入均为与其中，且u_d、R_s、L_q、ψ_s都是可以获取到具体数值的参数。因此，当参考模型和可调模块的输入均为与时，在自适应律的作用下，可调模型进行自适应调节，最终实现参考模型与可调模型的差值e向于0，至此得到估算电机速度。

其中，上述模型参考自适应系统所依据的自适应律采用比例积分的形式表示，即为：其中，K_p>0，K_I>0。

另外，根据波波夫超稳定性理论(POPOV)，要使图3所示的系统稳定(即误差e趋向于0)，则需要系统满足线性定长系统严格正实，且非线性时变环节满足POPOV不等式。

其中，由于上述模型参考自适应系统的前向环节状态方程的传递函数矩阵为：G(s)＝C(SI-A)^-1，且该传递函数矩阵为严格正实传递函数矩阵，所以，上述模型参考自适应系统满足线性定长系统严格正实的条件。

另外，由于上述模型参考自适应系统所采用的自适应律能够保证如下所示的不等式：成立，所以上述模型参考自适应系统的非线性时变环节满足POPOV不等式。即该系统的广义输出误差趋于0，即lim_t→∞e(t)＝0，估算电角速度趋向于真实电角速度。其中，对估算电角速度进行积分则可以获得电机转子位置角度即

步骤102：当所述电机位置检测回路发生故障时，判断最近一次获取的所述检测值与所述估算值之差的绝对值是否小于预设阈值。

在电动汽车的电机控制系统中，电机控制器在工作过程中还会同步进行故障诊断。当检测到电机位置检测回路发生故障后，可以利用电角速度的估算值继续对电机进行控制，但这是有先决条件的，若先决条件得到了满足则可以利用估算值进行控制否则不能利用该值进行控制。

其中，所述先决条件为估算值需要收敛到检测值的有效邻域之内，即估算值与检测值之间不能偏差太大。因此，检测值与估算值之差的绝对值小于预设阈值时，才能根据估算值控制电机继续进行运转，否则，估算值不能应用于后续的电机控制。

因而，当电机位置检测回路发生故障时，需要进一步判断最近一次获取的电角速度的检测值与估算值之差的绝对值是否小于预设阈值，只有检测值与估算值之差的绝对值小于预设阈值时，才能根据该估算值控制电机继续运转。否则，若检测值与估算值之差的绝对值大于或等于所述预设阈值，则表示估算值与真实的电角速度偏差较大，则不能根据该估算值继续控制电机运转。

步骤103：当所述检测值与所述估算值之差的绝对值小于所述预设阈值时，根据所述估算值控制所述电动汽车的电机运转。

其中，引起电机位置检测回路发生故障的原因有很多，且某些原因引起的电机位置检测回路故障可以在旋变解码芯片复位后自动解除，但某些原因引起的电机位置故障不可以自动解除。因而，本发明的实施例，针对可以自动解除，以及不可以自动解除的这两类电机位置检测回路故障，进行了分别处理。

因此，优选地，步骤103包括：向所述电机位置检测回路中的旋变解码芯片发送复位指令，并根据所述估算值控制所述电动汽车的电机运转；当检测到所述旋变解码芯片在接收到所述复位指令后的第一预设时间内成功复位时，判断所述电机位置检测回路的故障是否解除；当所述电机位置检测回路的故障解除时，根据所述旋变解码芯片解析的电角速度的解析值，控制所述电机运转。

即当检测到电机位置检测回路发生故障，且最近一次获取的电角速度的检测值与估算值之差的绝对值小于预设阈值时，控制旋变解码芯片进行复位，并在旋变解码芯片复位过程中，根据估算值控制电机运转。然后，在旋变解码芯片复位成功后，判断电机检测回路故障是否解除，若解除，则根据旋变解码芯片解析的电角速度控制电机运转。

其中，对于旋变解码芯片的复位过程，如果复位时间过长，意味着在规定时间内不能够得到电机转子的真实电角速度，所以，本发明的实施例中，在控制旋变解码芯片进行复位时，还会判断其复位所用时间是否超过第一预设时间。

即，只有旋变解码芯片在第一预设时间内成功复位，才能获取到真实的电角速度，从而继续对电机进行有效控制；否则，若不能在第一预设时间内成功复位，则不能继续对电机进行有效控制，表示此时电机位置检测回路故障所引起的安全隐患已经危害行车安全。

因此，步骤103，还包括：当检测到所述旋变解码芯片在接收到所述复位指令后的第一预设时间内未成功复位时，按照预设报警方式进行报警，并切断所述电动汽车的动力输出。

进一步地，步骤103，还包括：当所述电机位置检测回路的故障未解除时，返回向所述电机位置检测回路中的旋变解码芯片发送复位指令，并根据所述估算值控制所述电动汽车的电机运转的步骤，直到所述电机位置检测回路的故障持续第二预设时间后，按照预设报警方式进行报警，并切断所述电动汽车的动力输出。

即使旋变解码芯片在第一预设时间内成功复位，但是电机位置检测回路的故障仍未解除，且在旋变解码芯片反复成功复位多次后，仍然检测到电机位置检测回路的故障，则表示无法获取到电角速度的真实值，即无法继续对电机进行控制，从而存在危害行车安全。因此，在旋变解码芯片第一次复位成功后，若电机位置检测回路故障在第一预设时间内仍未解除，需要采取相应保护措施。

其中，所述预设报警方式包括点亮电机系统专用报警灯进行报警、点亮整车系统故障等进行报警、鸣报警音等多种可以引起驾驶员和乘车人员注意的报警方式，从而在电机位置检测回路故障危害到行车安全时，让驾驶员和乘车人员可以及时采取措施避免危险情况的发生。

另外，当旋变解码芯片复位成功且电机位置检测回路故障解除时，旋变解析芯片恢复输出真实的电角速度，但是该值会与旋变解码芯片复位过程中控制电机运行所应用的估算值存在一定的偏差，此时为了防止电机输出扭矩出现突变，控制过程中令旋变解码芯片输出的电角度按照预设梯度从估算值逐步过渡到真实电角速度(即旋变解码芯片解析的电角速度的解析值)。其中，由于旋变解码芯片的复位周期为毫秒级，因此本发明的实施例能够满足实际需求。

因此，上述根据所述旋变解码芯片解析的电角速度的解析值，控制所述电机运转的步骤，包括：获取所述旋变解码芯片解析的电角速度的解析值；根据预设梯度，控制所述旋变解码芯片输出的电角速度从所述估算值逐步过渡到所述解析值，并控制所述电机根据所述旋变解码芯片输出的电角速度进行运转。

步骤104：当所述检测值与所述估算值之差的绝对值大于或等于所述预设阈值时，按照预设报警方式进行报警，并切断所述电动汽车的动力输出。

考虑到电机位置检测回路发生故障，且估算值与真实的电角速度偏差较大时，不能够继续对电机进行有效控制。因而，此时电机位置检测回路故障所引起的安全隐患已经危害行车安全。所以，本发明的实施例，通过报警来提醒驾驶员，并通过切断动力输出的方式对车辆及车上人员进行保护。

另外，本发明的实施例还包括：当所述检测值与所述估算值之差的绝对值小于所述预设阈值时，按照预设提示方式提示驾驶员所述电动汽车发生轻微故障。

即当所述检测值与所述估算值之差的绝对值小于所述预设阈值时，可以通过估算值控制电机继续运转，表示电机位置检测回路故障所引起的安全隐患较小，但是虽然安全隐患较小，却同样需要引起驾驶员的注意，因而，本发明的实施例，通过预设提示方式来提示驾驶员电动汽车发生轻微故障，以便于驾驶员后期采取相应措施消除安全隐患。

其中，所述预设提示方式包括点亮电机系统专用报警灯进行报警，或者通过仪表文字提示驾驶员车辆驱动系统发生轻微故障，请安全驾驶并及时对车辆进行检修。

综上所示，本发明实施例的电机位置检测回路的故障处理方法的具体实施，可如图4所示：

步骤401：每隔预设时间间隔，获取电动汽车的电机位置检测回路检测的电角速度的检测值，并获取所述电角速度的估算值；其中，该步骤在电动汽车上电后就开始同步执行。

步骤402：当所述电机位置检测回路发生故障时，判断最近一次获取的所述检测值与所述估算值之差的绝对值是否小于预设阈值，若是，则执行步骤403和步骤404，若否，则执行步骤408。

步骤403：故障处理方式二；例如点亮仪表盘上的电机系统专用报警灯进行报警，或者通过仪表文字提示驾驶员车辆驱动系统发生轻微故障，请安全驾驶并及时对车辆进行检修。

步骤404：向所述电机位置检测回路中的旋变解码芯片发送复位指令，并根据所述估算值控制所述电动汽车的电机运转。

步骤405：判断旋变解码芯片在第一预设时间内是否复位成功，若是，则执行步骤406，否则，执行步骤408。

步骤406：判断所述电机位置检测回路的故障是否解除，若是，则执行步骤407，否则，执行步骤409。

步骤407：根据所述旋变解码芯片解析的电角速度的解析值，控制所述电机运转。

步骤408：故障处理方式一，例如通过点亮仪表盘上的电机系统专用报警灯、点亮整车系统故障灯、鸣报警音等方式进行报警，并通过电机控制器关闭脉冲宽度调制(PWM)信号的输出，从而切断电动汽车的动力输出。

步骤409：判断所述电机位置检测回路的故障的持续时间是否超过第二预设时间，若是，则执行步骤408，否则，执行步骤404。

综上所述，本发明的实施例所提供的电机位置检测回路的故障处理方法，应用于通过旋转变压器和旋变解码芯片获得电机转子的位置信号的电动汽车。其中，考虑到目前绝大多数电动汽车均具有该构架，因此本发明的实施例具有普遍的适用价值。具体地，本发明的实施例具体实时的过程中在电机位置检测回路未发生故障时，利用硬解码芯片对旋转变压器施加激励，并通过反馈信号最终计算得到电机转子的位置及速度信息；当电机位置检测回路发生故障时则通过强制复位方式对硬解码芯片实施复位操作，在硬解码芯片复位过程中，利用最近一次估算获得的电角速度继续对电机进行控制，直到硬解码芯片复位成功，其中，电角速度每隔预设时间间隔估算一次。

其中，本发明的实施例采用模型参考自适应方法设计合理的冗余算法，通过设计比例加积分的自适应律实现了对电机电角速度的估算，该估算值在一定时间内能够保证趋向于真实值(旋变解码芯片输出值)。利用估算得到的电角速度，实现了电机控制逻辑的正常执行，满足了正常的行车需求，同时实现了对驾驶员驾驶感受的保护。

另外，本发明的实施例中还规定了采用模型参考自适应方法估算电机的电角速度的约束，以及在电机位置检测回路故障后切换估算值对电机继续进行控制的条件等；同时还给出了旋变解码芯片复位后的恢复策略。并且，在此基础上还根据电机位置检测回路故障所引起的危害程度给出了不同的处理方法，通过仪表文字提醒、点亮驱动系统故障灯、整车系统故障灯、鸣报警音的方式提醒驾驶员，另外通过关闭电机控制器的PWM输出，对车辆及车上人员进行保护。以上处理方法跟据故障危害程度的加深，对车辆动力输出的限制也愈加严苛，因此能够在保证行车安全的前提下最大程度的对驾驶员驾乘感受进行保护。

第二实施例

本发明的实施例提供了一种电机位置检测回路的故障处理装置，应用于电动汽车，如图所示5，该电机位置检测回路的故障处理装置500包括：

电角速度获取模块501，用于每隔预设时间间隔，获取电动汽车的电机位置检测回路检测的电角速度的检测值，并获取所述电角速度的估算值；

判断模块502，用于当所述电机位置检测回路发生故障时，判断最近一次获取的所述检测值与所述估算值之差的绝对值是否小于预设阈值；

第一处理模块503，用于当所述检测值与所述估算值之差的绝对值小于所述预设阈值时，根据所述估算值控制所述电动汽车的电机运转；

第二处理模块504，用于当所述检测值与所述估算值之差的绝对值大于或等于所述预设阈值时，按照预设报警方式进行报警，并切断所述电动汽车的动力输出。

优选地，如图6所示，所述第一处理模块503包括：

第一控制单元5031，用于向所述电机位置检测回路中的旋变解码芯片发送复位指令，并根据所述估算值控制所述电动汽车的电机运转；

判断单元5032，用于当检测到所述旋变解码芯片在接收到所述复位指令后的第一预设时间内成功复位时，判断所述电机位置检测回路的故障是否解除；

第二控制单元5033，用于当所述电机位置检测回路的故障解除时，根据所述旋变解码芯片解析的电角速度的解析值，控制所述电机运转。

优选地，如图6所示，所述第二控制单元5033包括：

解析值获取子单元50331，用于获取所述旋变解码芯片解析的电角速度的解析值；

控制子单元50332，用于根据预设梯度，控制所述旋变解码芯片输出的电角速度从所述估算值逐步过渡到所述解析值，并控制所述电机根据所述旋变解码芯片输出的电角速度进行运转。

优选地，如图6所示，所述第一处理模块503还包括：

报警单元5034，用于当检测到所述旋变解码芯片在接收到所述复位指令后的第一预设时间内未成功复位时，按照预设报警方式进行报警，并切断所述电动汽车的动力输出。

优选地，如图6所示，所述第一处理模块503还包括：

第三控制单元5035，用于当所述电机位置检测回路的故障未解除时，触发所述第一控制单元5031执行向所述电机位置检测回路中的旋变解码芯片发送复位指令，并根据所述估算值控制所述电动汽车的电机运转的步骤，直到所述电机位置检测回路的故障持续第二预设时间后，按照预设报警方式进行报警，并切断所述电动汽车的动力输出。

优选地，如图6所示，电机位置检测回路的故障处理装置500还包括：

第三处理模块505，用于当所述检测值与所述估算值之差的绝对值小于所述预设阈值时，按照预设提示方式提示驾驶员所述电动汽车发生轻微故障。

优选地，所述电角速度获取模块501在获取所述电角速度的估算值时，具体用于：采用模型参考自适应方法，获得所述电角速度的估算值。

本发明实施例的电机位置检测回路的故障处理装置，通过电角速度获取模块501每隔预设时间间隔，获取一次电机的电角速度的检测值(即真实值)以及估算值，从而在发生电机位置检测回路故障时，触发判断模块502判断最近一次获取的检测值与估算值之差的绝对值是否小于预设阈值，并在检测值与估算值之差的绝对值小于预设阈值时，触发第一处理模块503根据估算值控制电动汽车的电机运转在，在检测值与估算值之差的绝对值大于或等于预设阈值时，则触发第二处理模块504按照预设报警方式进行报警，并切断电动汽车的动力输出。

因此，本发明的实施例，通过实时获取电角速度的真实值和估算值，从而在发生电机位置检测回路故障时，可以及时根据最近一次获取的估算值控制电机运转，使电机可以继续正常工作，从而解决电动汽车电动的电机位置检测回路发生故障时无法获得电机转子的位置、速度等信息，而影响电机正常控制逻辑执行的问题，进而维护驾驶员的驾驶感受，同时保证行车安全。

第三实施例

本发明的实施例提供了一种电机，包括电机本体和设置于电机本体上的电机控制器，所述电机控制器用于：

因此，本发明实施例的电机，通过电机控制器实时获取电角速度的真实值和估算值，从而在发生电机位置检测回路故障时，可以及时根据最近一次获取的估算值控制电机运转，使电机可以继续正常工作，从而解决电动汽车电动的电机位置检测回路发生故障时无法获得电机转子的位置、速度等信息，而影响电机正常控制逻辑执行的问题，进而维护驾驶员的驾驶感受，同时保证行车安全。

第四实施例

本发明的实施例提供了一种电动汽车，包括上述所述的电机。

本发明实施例的电动汽车，通过实时获取电角速度的真实值和估算值，从而在发生电机位置检测回路故障时，可以及时根据最近一次获取的估算值控制电机运转，使电机可以继续正常工作，从而解决电动汽车电动的电机位置检测回路发生故障时无法获得电机转子的位置、速度等信息，而影响电机正常控制逻辑执行的问题，进而维护驾驶员的驾驶感受，同时保证行车安全。

以上所述的是本发明的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本发明所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也在本发明的保护范围内。

Claims

1.一种电机位置检测回路的故障处理方法，应用于电动汽车，其特征在于，所述故障处理方法包括：

当所述检测值与所述估算值之差的绝对值大于或等于所述预设阈值时，按照预设报警方式进行报警，并切断所述电动汽车的动力输出；

所述根据所述估算值控制所述电动汽车的电机运转的步骤，包括：

2.根据权利要求1所述的故障处理方法，其特征在于，所述根据所述旋变解码芯片解析的电角速度的解析值，控制所述电机运转的步骤，包括：

获取所述旋变解码芯片解析的电角速度的解析值；

3.根据权利要求1所述的故障处理方法，其特征在于，所述根据所述估算值控制所述电动汽车的电机运转的步骤，还包括：

4.根据权利要求1所述的故障处理方法，其特征在于，所述根据所述估算值控制所述电动汽车的电机运转的步骤，还包括：

5.根据权利要求1所述的故障处理方法，其特征在于，所述故障处理方法还包括：

6.根据权利要求1所述的故障处理方法，其特征在于，所述获取所述电角速度的估算值的步骤，包括：

采用模型参考自适应方法，获得所述电角速度的估算值。

7.一种电机位置检测回路的故障处理装置，应用于电动汽车，其特征在于，所述故障处理装置包括：

第二处理模块，用于当所述检测值与所述估算值之差的绝对值大于或等于所述预设阈值时，按照预设报警方式进行报警，并切断所述电动汽车的动力输出；

所述第一处理模块包括：

8.根据权利要求7所述的故障处理装置，其特征在于，所述第二控制单元包括：

9.根据权利要求7所述的故障处理装置，其特征在于，所述第一处理模块还包括：

10.根据权利要求7所述的故障处理装置，其特征在于，所述第一处理模块还包括：

11.根据权利要求7所述的故障处理装置，其特征在于，还包括：

12.根据权利要求7所述的故障处理装置，其特征在于，所述电角速度获取模块在获取所述电角速度的估算值时，具体用于：

采用模型参考自适应方法，获得所述电角速度的估算值。

13.一种电机，包括电机本体和设置于电机本体上的电机控制器，其特征在于，所述电机控制器用于：

其中，所述根据所述估算值控制所述电动汽车的电机运转的步骤，包括：向所述电机位置检测回路中的旋变解码芯片发送复位指令，并根据所述估算值控制所述电动汽车的电机运转；当检测到所述旋变解码芯片在接收到所述复位指令后的第一预设时间内成功复位时，判断所述电机位置检测回路的故障是否解除；当所述电机位置检测回路的故障解除时，根据所述旋变解码芯片解析的电角速度的解析值，控制所述电机运转。

14.一种电动汽车，其特征在于，包括如权利要求13所述的电机。