问 题，因为现在电机在旋转时具有更大的步距，运表现为系统中的高频噪声。在下面的部分提 供理论上的解释。 W60] 对与电机的接口上的输出进行下采样减小带宽。运给出了较高幅度的混叠内容的 可能性，较高幅度的混叠内容由于电机的较高带宽可W引起不希望的行为。此设计被加强 W充分地减小电机带宽W使混叠的内容衰减，但仍然保持足够的带宽W允许控制器在转向 系统中的通常具有大约50化带宽的电子机械系统的活动动态区域中动作而不产生任何滞 后。
[0061] 图5示出了下采样对转矩信号上的高频噪声的影响，高频噪声基本上被减少，而 在信号中仅仅有极小的延迟。
[0062] 尽管下采样提供了如上图所示的非常干净的时域信号，但它引入了频域上的其它 问题。对信号下采样可W产生混叠-当信号被下采样时，信号具有内容的频带被减小。如果 信号仅仅W它被采样的速率被使用，运没有问题，但由于保持执行率（第一速率），因此电 流控制器的输入多次看到相同的值，其在频率内容的方面表现为反射光谱内容，如图6所 /J、-〇
[0063] 为了克服由混叠引起的可能的问题，此实施例的驱动电路使用高质量的、低噪声 的、被馈送到下采样电路的速度信号，W使得电路能够渐入和渐出下采样。
[0064] 图7示出用于随着电机速度改变下采样率的策略。通过W第一速率将转矩要求信 号馈送到采样和保持电路来实现下采样，采样和保持电路的输出W第一速率被采样，而采 样和保持电路W第二速率保持值。采样和保持电路有效地获得转矩要求信号的值并且在整 数数目的样本期间保持它，例如如果第二速率是第一速率的二分之一，则在2个样本的期 间保持，或如果第二速率是第一速率的Ξ分之一，则在3个样本的期间保持。在可变的下采 样中，采样和保持电路采样和保持输入信号的速率是变化的。 W65] 申请人已经认识到动态的问题仅仅在转向柱旋转时被引入；如果当转向柱旋转时 下采样退回到较小的值，将阻止电机对高频反射光谱做出反应。
[0066] 使用利用固定的电机位置变化所经过的时间W确定速度的算法来产生速度信号， 在运种情况下，使用可W被测量到的最小的可能位置变化（即，电机电气位置）。所应用的 下采样的量具有Ξ个可能的等级，并且计算出的速度信号被用于在不同的等级之间转换。 为了发展不同的前轴载荷，在每个等级上可用的下采样的量和速度阔值均保持可调。
[0067] 例如，如果7. 5电度（在可能的位置中最小的分辨率）的位置变化在ΔT中发生， 则信号的速度被计算为速度（电度/s)=电机电分辨率/(ΔΤ) =7.5/(AT)。
[0068] 不同的电机速度等级和相应的下采样等级在下面的表中示出。
[0069]
[0070] 对系统中的信号的下采样提供对隆隆噪声状况下系统中的整体噪声水平的很好 的改进-运在混叠中产生一些不需要的副作用，但可W被电机控制环路中的相应设置抑 制。
【主权项】
1. 一种电机驱动电路，包括具有多个相的电机；包括多个电气开关的开关电路；电机 电流控制器，其生成要被传递到用于所述开关的驱动电路的电压要求信号，所述驱动电路 接着生成用于所述开关电路的脉冲宽度调制的开关信号，所述开关信号使得所述开关能够 选择性地将所述相连接到电源，从而使得电流能够通过所述电机的相， 电机转矩控制器，其产生被馈送到所述电流控制器的输入的要求信号，所述电机电流 控制器对至少部分依赖于所述要求信号的值的误差信号做出响应， 其中所述转矩控制器在使用中以第一采样率更新所述要求信号，并且其特征在于所述 电机驱动电路进一步包括： 下采样电路，其在使用中在特定运行状况下修正所述要求信号，以使得仅仅以低于所 述第一采样率的第二采样率更新所述要求信号。2. 根据权利要求1所述的电机驱动电路，其中所述转矩控制器以对应于所述第一更 新速率的频率输出离散的要求信号值，并且在所述要求信号以所述第二较低的速率被更新 时，继续以此频率输出离散的转矩或电流要求信号。3. 根据权利要求1或权利要求2所述的电机驱动电路，其中所述第二较低的更新速率 是所述第一更新速率的整数N倍。4. 根据任意一个前述权利要求所述的电机驱动电路，其中所述要求信号表示要由所述 电机产生的转矩。5. 根据权利要求1至3中的任意一个所述的电机驱动电路，其中所述要求信号包括在 随电机转子旋转的旋转d_q坐标系中表达的电流要求值。6. 根据任意一个前述权利要求所述的电机驱动电路，其中所述下采样电路包括系统状 况识别电路，其被适配为识别所述电机静止或以非常低的速度旋转的系统运行状况，当此 特定运行状况被识别时使用所述第二速率。7. 根据任意一个前述权利要求所述的电机驱动电路，其中所述下采样电路包括采样和 保持电路，其接收具有所述第一速率的所述要求信号，并且被适配为以所述第二速率对所 述要求信号采样，所述采样和保持电路在取样之间在它的输出处保持采样值，并且其中所 述采样和保持电路的输出接着以所述第一速率被采样以产生被馈送到所述电流控制器的 下采样的要求信号。8. 根据任意一个前述权利要求所述的电机驱动电路，其中所述第二速率是固定的速 率。9. 根据任意一个前述权利要求所述的电机驱动电路，其中所述第二速率是可变的速 率，所述电路被适配以响应于表示所述驱动电路的运行状况的一个或多个信号而改变所述 速率。10. 根据权利要求9所述的电机驱动电路，其中表示状况的所述信号包括电机速度信 号，以使得所述第二速率依赖于所述电机速度而变化。11. 根据权利要求10所述的电机驱动电路，其中所述第二速率逐步地被增大直到所述 电机速度达到预先确定的阈值速度，在此点处所述下采样电路将认为所述特定运行状况不 再被满足，并且所述转矩要求信号将回复到所述第一速率。12. 根据任意一个前述权利要求所述的电机驱动电路，其形成电动助力转向系统的一 部分，其中电机将转矩施加到所述转向系统的一部分以帮助驾驶员转动方向盘，并且其中 所述转矩控制器被布置为在第一输入处接收表示施加到方向盘的转矩的信号，并且在第二 输入处接收表示由所述电机下游的转向系统的一部分负载的转矩的信号，并且其中所述转 矩控制器将这两个转矩信号传递通过算法以产生所述转矩要求信号。13. -种控制电机驱动电路的方法，此类电机驱动电路包括具有以星形或三角形配置 连接到一起的多个相的电机；包括被布置在桥中的多个电气开关的开关电路；电机电流控 制器，其产生要被传递到用于所述开关的驱动电路的电压要求信号，该驱动电路接着产生 用于所述开关电路的脉冲宽度调制的开关信号，所述开关信号使得所述开关选择性地将所 述相连接到电源从而使得电流流过所述电机的相， 电机转矩控制器，其产生被馈送到电流控制器的输入的要求信号，所述电机电流控制 器对表示所述要求信号与表示在电机中流动的实际电流的实际电机电流值之间的差异的 误差信号做出响应， 其中该方法包括以第一采样率更新所述要求信号，并且在特定运行条件下对所述要求 信号下采样，以使得仅仅以低于第一速率的第二采样率更新所述要求信号。
【专利摘要】一种电机驱动电路，包括具有多个相的电机；包括多个电气开关的开关电路；电机电流控制器，其生成要被传递到用于所述开关的驱动电路的电压要求信号，所述驱动电路接着生成用于所述开关电路的脉冲宽度调制的开关信号，所述开关信号使得所述开关能够选择性地将所述相连接到电源，从而使得电流能够通过所述电机的相；和电机转矩控制器，其产生被馈送到所述电流控制器的输入的要求信号，所述电机电流控制器对至少部分依赖于所述要求信号的值的误差信号做出响应。所述转矩控制器在使用中以第一采样率更新所述要求信号。所述电机驱动电路进一步包括下采样电路，其在使用中在特定运行状况下修正所述要求信号，以使得仅仅以低于所述第一采样率的第二采样率更新所述要求信号。
【IPC分类】B62D5/04, H02P23/03
【公开号】CN105307923
【申请号】CN201480022385
【发明人】N·普拉兰德
【申请人】Trw有限公司
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2014年3月6日
【公告号】EP2964510A2, US20160013741, WO2014135885A2, WO2014135885A3