本發(fā)明涉及一種電動機控制方法及系統(tǒng)，其甚至當在某些霍爾傳感器中發(fā)生故障時，也能夠確定電動機中的霍爾傳感器的故障，并且控制電動機。

背景技術：

典型的三相電動機包括安裝在定子上的三相線圈和在轉(zhuǎn)子上磁化的永磁體。用于三相電動機的驅(qū)動電路將使電流流經(jīng)定子上的各相線圈，并且電動機的轉(zhuǎn)子基于從驅(qū)動電路供應的電流通過磁場進行旋轉(zhuǎn)。為了在一個方向上持續(xù)地旋轉(zhuǎn)電動機的轉(zhuǎn)子，必須要檢測轉(zhuǎn)子的位置，并且用于轉(zhuǎn)換流經(jīng)各相線圈的電流的方向的開關元件必須要基于已檢測的轉(zhuǎn)子的位置按順序進行開啟和關閉。

具體地，使用由轉(zhuǎn)子的磁場形成并且具有120°相位差的三個霍爾信號來檢測轉(zhuǎn)子的準確的位置?？赏ㄟ^霍爾檢測器，例如霍爾傳感器或霍爾集成電路(IC：Integrated Circuit)來檢測這三個霍爾信號。因此，當從霍爾傳感器獲得轉(zhuǎn)子的位置信息時，驅(qū)動或操作電動機和其驅(qū)動電路。然而，已知的是，這樣的霍爾傳感器容易發(fā)生故障并且也將由于外界因素，例如溫度，而發(fā)生變化，因此將導致電動機的誤動作。

因此，在現(xiàn)有技術中已經(jīng)開發(fā)出用于防止電動機誤動作的故障診斷控制方法，其包括使用最小描述長度(MDL：Minimum Description Length)技術來分析特征值，并且利用幅值大于噪聲特征值的幅值的信號特征值的數(shù)量作為新的故障指數(shù)，由此完美執(zhí)行故障診斷。然而，該方法仍不能檢測出布置在電動機內(nèi)的霍爾傳感器中的故障，因此，上述問題仍然未得到解決。

上文僅意圖于幫助更好地理解本發(fā)明的背景，并且其不意圖于意味著本發(fā)明落入本領域的技術人員已知的現(xiàn)有技術的范圍內(nèi)。

技術實現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明提供了一種電動機控制方法，其可確定布置在電動機中的各個霍爾傳感器的故障，并且甚至當電動機故障時，其也可基于這樣的確定來適當?shù)夭僮麟妱訖C。

根據(jù)一方面，本發(fā)明提供了一種電動機控制方法，其可包括：通過控制器，識別電動機的驅(qū)動信號；當控制器識別出驅(qū)動信號時，通過控制器，基于由布置在電動機內(nèi)的多個霍爾傳感器檢測的信號，確定多個霍爾傳感器的故障；以及，當確定霍爾傳感器故障時，通過控制器，通過分析由多個霍爾傳感器檢測的信號的各個頻率，從多個霍爾傳感器中識別出故障的霍爾傳感器。

檢測多個霍爾傳感器的故障的步驟可包括：當控制器識別出驅(qū)動信號時，通過控制器，從布置在電動機內(nèi)的多個霍爾傳感器接收已檢測的信號；以及，當多個已檢測的信號彼此相同時，通過控制器，確多個霍爾傳感器中的一者或多者發(fā)生故障。上述電動機控制方法可在確定多個霍爾傳感器的故障后，還包括：當確定布置在電動機內(nèi)的多個霍爾傳感器正常時(例如，未檢測到故障)，通過控制器，計算電流差值，所述電流差值是通過電動機的驅(qū)動產(chǎn)生的電流命令值和電動機控制電流值之間的差；以及，當已計算的電流差值大于預設電流差參考值時，通過控制器，停止電動機的驅(qū)動。

上述電動機控制方法可在計算電流差值后，還包括：當電流差值小于或者等于預設電流差參考值時，通過控制器，將第一經(jīng)過時間與預設第一參考時間進行比較，其中，第一經(jīng)過時間可以是從識別出電動機的驅(qū)動信號時起經(jīng)過的時間段；當?shù)谝唤?jīng)過時間大于第一參考時間時，通過控制器，計算旋轉(zhuǎn)速度(RPM)差值，旋轉(zhuǎn)速度(RPM)差值是由電動機的驅(qū)動產(chǎn)生的RPM命令值和電動機的RPM值之間的差；以及，當已計算的RPM差值大于預設RPM差參考值時，通過控制器，識別故障的霍爾傳感器。

此外，上述電動機控制方法可在計算RPM差值后，還包括：當已計算的RPM差值小于或等于預設RPM差參考值時，通過控制器，確定電動機中的霍爾傳感器處于正常狀態(tài)。識別故障的霍爾傳感器的 步驟可包括：通過控制器，增加電動機的定子的RPM至預設目標RPM值；在電動機的定子的RPM已經(jīng)達到目標RPM值后，通過控制器，接收由電動機中的各個霍爾傳感器檢測的頻率值信號；通過控制器，計算作為已接收的各個霍爾傳感器的頻率值和頻率參考值之差的頻率差值；以及，當為各個霍爾傳感器計算出的頻率差值等于或者大于預設頻率差參考值時，通過控制器確定對應的霍爾傳感器處于故障狀態(tài)。

上述電動機控制方法可在計算頻率差值后，還包括：當為各個霍爾傳感器計算出的頻率差值小于預設頻率差參考值時，將第二經(jīng)過時間與預設第二參考時間進行比較，其中第二經(jīng)過時間可以是從為各個霍爾傳感器計算出的頻率差值小于頻率差參考值時起經(jīng)過的時間段；以及，當?shù)诙?jīng)過時間小于或者等于第二參考時間時，通過控制器確定對應的霍爾傳感器處于故障狀態(tài)。

此外，上述電動機控制方法可在與第二參考時間進行比較后，還包括：當?shù)诙?jīng)過時間大于第二參考時間時，通過控制器確定對應的霍爾傳感器處于正常狀態(tài)。上述電動機控制方法可在識別故障的霍爾傳感器后，還包括：當在電動機中存在處于正常狀態(tài)的霍爾傳感器時，通過控制器，從確定為處于正常狀態(tài)中的霍爾傳感器接收信號；當通過控制器接收的來自霍爾傳感器的信號發(fā)生變化時，通過控制器，使用上述變化來計算電動機的RPM和轉(zhuǎn)子的位置；以及，通過控制器，使用電動機的RPM和轉(zhuǎn)子的位置來計算電動機控制電流值。

上述電動機控制方法可在計算電動機控制電流值之后，還包括：通過控制器，計算作為預設電流參考值和電動機控制電流值之差的電流差值；以及，當已計算的電流差值大于預設電流差參考值時，通過控制器停止電動機的驅(qū)動。

進一步地，本發(fā)明提供了一種電動機控制方法，其中：當控制器識別出電動機的驅(qū)動信號時，控制器可配置成基于由布置在電動機內(nèi)的多個霍爾傳感器檢測的信號確定多個霍爾傳感器的故障，并且通過分析由多個霍爾傳感器檢測的信號的各個頻率來從上述多個霍爾傳感器中識別出故障的霍爾傳感器。

附圖說明

從下文結合附圖進行的詳細描述中，本發(fā)明的上述及其他目標、特征和優(yōu)勢將變得更加清晰易懂，其中：

圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的用于霍爾傳感器的故障診斷的電動機控制方法的流程圖；

圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的，當某些霍爾傳感器故障時的電動機控制方法的流程圖；以及

圖3A-圖3B是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的當霍爾傳感器正常時和當霍爾傳感器故障(異常)時的霍爾傳感器信號之間的比較的表格。

具體實施方式

應當理解的是，本文所使用的術語“車輛”或“車輛的”或者其他相似術語包括一般的機動車輛，例如包括運動型多用途車(SUV)、公交車、卡車、各式商用車輛在內(nèi)的載客車輛，包括各種艇和船在內(nèi)的水運工具，以及航空器等等，并且包括混合動力車輛、電動車輛、內(nèi)燃車輛、插電式混合動力電動車輛、氫動力車輛以及其他代用燃料車輛(例如，從石油以外的資源取得的燃料)。

盡管示例性實施例描述成使用多個單元來執(zhí)行示例性流程，但應當理解的是，示例性流程也可通過一個或者多個模塊執(zhí)行。此外，應當理解的是，術語“控制器/控制單元”可指代包括存儲器和處理器的硬件設備。所述存儲器配置成存儲模塊，并且所述處理器特別地配置成執(zhí)行上述模塊從而執(zhí)行一個或者多個下文進一步描述的過程。

此外，本發(fā)明的控制邏輯可實施為包含由處理器、控制器/控制單元等執(zhí)行的可執(zhí)行程序指令的計算機可讀介質(zhì)上的非暫時性計算機可讀介質(zhì)。計算機可讀介質(zhì)的示例包括但不限于ROM、RAM、光盤(CD)-ROM、磁帶、軟盤、閃存盤、智能卡和光學數(shù)據(jù)存儲設備。計算機可讀記錄介質(zhì)也可分布在網(wǎng)絡連接的計算機系統(tǒng)中，以便例如通過遠程信息處理服務器或控制器局域網(wǎng)絡(CAN)，以分布方式存儲和執(zhí)行計算機可讀介質(zhì)。

本文所使用的專有名詞僅是為了說明特定實施例的目的，而非意 在限制本發(fā)明。如本文所使用的，除非上下文另外清楚表明，單數(shù)形式“一個”、“一種”和“該”意在也包括復數(shù)形式。還將理解的是，當在本說明書中使用時，詞語“包括”和/或“包含”規(guī)定所述特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一個或多個其他特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、部件和/或其集合的存在或添加。如本文所使用的，詞語“和/或”包括一個或多個相關列出項目的任何或全部組合。

在下文中，將參考附圖詳細描述本發(fā)明的示例性實施例。

一般地，在電動機中，設置傳感器來檢測安裝有永磁體的轉(zhuǎn)子的位置和速度。在復雜的驅(qū)動系統(tǒng)的電動機中，可以使用具有高精度的旋轉(zhuǎn)變壓器傳感器，但是在典型的泵、壓縮機或鼓風機中使用的電動機中，將使用便宜的霍爾傳感器。然而，霍爾傳感器信號的缺點在于，難以僅使用傳感器的輸出信號確定傳感器是否異常。因此，參考圖1，本發(fā)明提出一種能夠檢測電動機中的霍爾傳感器中的故障的電動機控制方法。

如圖1和圖2所示，根據(jù)本發(fā)明的電動機控制方法可包括：通過控制器，識別電動機的驅(qū)動信號(S100)；當識別出驅(qū)動信號時，通過控制器，使用由布置在電動機內(nèi)的霍爾傳感器檢測的信號，確定多個霍爾傳感器的故障(S200)；以及，當檢測到霍爾傳感器的故障時，通過控制器，分析通過多個霍爾傳感器檢測的信號的各個頻率(各自的頻率)，從而，從多個霍爾傳感器中識別出故障的霍爾傳感器(S700)。

根據(jù)本發(fā)明，當識別出電動機的驅(qū)動信號是處于電動機停止的狀態(tài)中時，控制器可配置成檢測多個霍爾傳感器的故障是否發(fā)生。該確定步驟(檢測步驟)意圖于確定電動機中的霍爾傳感器是正常還是異常(例如，是否發(fā)生了故障)。當電動機中的全部霍爾傳感器正常時，可以省略對于在電動機中的各個霍爾傳感器的單獨故障診斷。因此，在識別步驟S700之前，可以執(zhí)行步驟S200，并且當電動機中的全部的霍爾傳感器正常時(例如，無故障運行時)，可以執(zhí)行單獨電動機控制。

此外，也可使用電動機的旋轉(zhuǎn)速度(revolutions per minute(每分鐘轉(zhuǎn)速)：RPM)或通過電動機的驅(qū)動產(chǎn)生的電流的變化來確定霍爾 傳感器的故障。例如，本發(fā)明提出一種方法，其中，當布置在電動機內(nèi)的多個霍爾傳感器發(fā)送相同的檢測信號時，控制器可配置成確定在霍爾傳感器中發(fā)生故障?；魻杺鞲衅骺膳渲贸苫谄漕愋桶l(fā)送各種信號，但是通?？膳渲贸砂l(fā)送數(shù)字信號。換句話說，霍爾傳感器可配置成傳輸“0”或“1”形式或“關”或“開”形式的信號。因此，本發(fā)明提出了使用這一特性確定霍爾傳感器是否發(fā)生故障的方法。

如上所述，來自霍爾傳感器的信號可以是以“0”或“1”表示的數(shù)字信號。因此，當給出通常使用的具有三個霍爾傳感器的電動機作為示例時，當所有的霍爾傳感器都正常時，所獲得的傳感器信號值以60°的旋轉(zhuǎn)間隔變化。換句話說，由于來自霍爾傳感器的信號值如圖3A所示那樣配置，因此，在任意的情況下，在圖3A的①～⑥區(qū)中，都不存在霍爾傳感器A、B和C都發(fā)送相同的信號，即，“0”或“1”的信號的情況。在圖3A-3B中，盡管示出了霍爾傳感器的數(shù)量為3的情況，但是甚至當存在三個或更多霍爾傳感器時，也不存在全部的霍爾傳感器都發(fā)送同樣的信號的情況。因此，根據(jù)本發(fā)明，當布置在電動機中的霍爾傳感器不都發(fā)送相同的信號時，可以確定電動機中的霍爾傳感器正常(例如，無故障運行)，并且隨后執(zhí)行后續(xù)步驟。

如圖1所示，當確定多個霍爾傳感器都正常時，控制器可配置成計算電流差值，該電流差值是通過電動機驅(qū)動而產(chǎn)生的電流命令值和電動機控制電流值之間的差；并且將已計算的電流差值與預設電流差參考值進行比較。

電流命令值可以是通過電動機的驅(qū)動產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)速度所產(chǎn)生的值。當驅(qū)動電動機來獲得用戶目標的電動機的輸出時，用于電動機的旋轉(zhuǎn)速度(RPM)命令值可通過速度控制器轉(zhuǎn)換成電流命令值。具體地，RPM命令值可表示用于獲得電動機的輸出的由用戶任意設置的電動機的RPM值。因此，RPM命令值可基于用戶的需求和電動機的類型和狀態(tài)而呈現(xiàn)為不同的值。因此，電流命令值也可呈現(xiàn)為不同的值。速度控制器也可以各種形式進行實施，例如，比例積分(PI：Proportional Integral)控制器。

由于電動機控制電流值是流經(jīng)三相電動機的電流值，因此，在本發(fā)明中的電流差值可被認為是在如上所述的通過速度控制器輸出的 電流命令值和流經(jīng)三相電動機的控制電流值之間的差。

較大的電流差值表示電動機不足以執(zhí)行功能(例如，不能準確執(zhí)行功能)，并且因此需要單獨控制。電流差參考值可以是預先設置的值，其存儲在單獨設置的存儲單元或者控制器的閃存單元中。因此，當電流差值大于電流差參考值時，控制器可配置成停止電動機的驅(qū)動，上述電流差參考值是可允許目標電流和實際流經(jīng)電動機的電流之間的差。

作為停止電動機驅(qū)動所需的參考值的電流差參考值可基于電動機的類型以及使用該電動機的設備的類型而呈現(xiàn)不同的值。當需要電動機的準確操作時，可將電流差參考值設置成小值。在允許較寬的容許誤差范圍的設備的情況下，可將電流差參考值設置為較大的值。

然而，當已計算的電流差值大于電流差參考值時，無論設置電流差參考值的方法是什么，可確定由于在電流傳感器或三相開關電路中的故障，要阻斷或無法進行電流控制，因此阻斷或防止電動機的驅(qū)動。因此，控制器可配置成停止電動機的驅(qū)動來維護安全。

當電流差值小于或等于預設電流差參考值時，如圖1所示，控制器可配置成將第一經(jīng)過時間與預設第一參考時間進行比較，所述第一經(jīng)過時間是從識別出電動機的驅(qū)動信號時起過去的時間段；并且當?shù)谝唤?jīng)過時間大于第一參考時間時，計算RPM差值，該RPM差值是通過電動機驅(qū)動產(chǎn)生的RPM命令值和電動機的RPM值之間的差。

甚至當在步驟S200中確定全部的霍爾傳感器都正常時，為了二次診斷，也可以準備上述第一參考時間比較步驟S360以及RPM差計算步驟S370，來防止當檢測霍爾傳感器中的故障時的確定錯誤。在將電流差值和預設電流差參考值進行比較的步驟S320中，電動機的電流傳感器和三相開關電路已被確定為處于正常狀態(tài)。因此，在確定在電動機的操作中是否存在錯誤的過程中，當確定在電動機操作中存在錯誤時，可確定該錯誤為由于電動機中的霍爾傳感器引起的操作錯誤。

此外，第一參考時間可以是電動機正常地執(zhí)行電流控制所需的最大時間。在第一經(jīng)過時間已經(jīng)超過第一參考時間后，確定電動機中的霍爾傳感器中操作錯誤的存在與否時，能夠執(zhí)行更準確的故障診斷， 其中所述第一經(jīng)過時間是從識別電動機的驅(qū)動信號時起過去的時間段。因此，控制器可配置成執(zhí)行第一參考時間比較步驟S360，從而提供電動機執(zhí)行正常電流控制所需的裕量。類似于上述電流差參考值，第一參考時間可存儲在單獨設置的存儲單元中，或存儲在控制器的閃存單元中。在RPM差計算步驟S370中，可計算作為RPM命令值和電動機的RPM值之間的差的RPM差值。如上所述，RPM命令值可基于用戶所期望的使用電動機獲得的輸出而具有不同的值。

此外，由于RPM的檢測是用于檢測轉(zhuǎn)子的速度的霍爾傳感器的功能，因此可考慮電動機的RPM來檢測電動機中的霍爾傳感器的故障。因此，當在電動機中檢測到霍爾傳感器的故障時，將不能準確地檢測轉(zhuǎn)子的速度，并且因此，可使用電動機的旋轉(zhuǎn)速度確定電動機中的霍爾傳感器的故障。所以，如圖1所示，當已計算的RPM差值小于或等于預設RPM差參考值時，控制器可配置成確定電動機中的霍爾傳感器處于正常狀態(tài)。

此外，類似于上述電流差參考值，RPM差參考值表示落入在電動機的操作中不引起錯誤的范圍內(nèi)的誤差值。由于在作為理論值的RPM參考值和作為實際測量值的電動機的RPM值之間存在不可避免的差，因此RPM差參考值也可提供來補償這一差值。RPM差參考值也可基于電動機的類型和電動機中使用的設備的類型而呈現(xiàn)不同的值。更進一步地，類似于電流差參考值，RPM差參考值也可存儲在單獨設置的存儲單元中或存儲在控制器的閃存單元中。

當已計算的RPM差值小于或等于RPM差參考值時，可以認為通過霍爾傳感器準確地檢測到電動機的RPM，并且因此設置在電動機中的所有霍爾傳感器可被認為是處于正常狀態(tài)。因此，在本發(fā)明中，控制器可被配置成確定電動機中的霍爾傳感器處于正常狀態(tài)。

此外，當RPM差值大于預設RPM差參考值時，情況已經(jīng)發(fā)生變化。具體地，即使之前確定霍爾傳感器正常，也由于情況已經(jīng)發(fā)生變化，而要再次確定霍爾傳感器中的故障。由于霍爾傳感器很容易地由于電動機的高速旋轉(zhuǎn)引起的扭矩和力而引起故障，因此即使之前確定霍爾傳感器正常，在后續(xù)的操作過程中，霍爾傳感器也充分可能發(fā)生故障，因此可在對應的步驟中檢測霍爾傳感器中的故障。因此，當已 計算的RPM差值大于預設RPM差參考值時，控制器可配置成從多個霍爾傳感器中識別故障的霍爾傳感器。該步驟等同于當在霍爾傳感器故障確定步驟S200中確定霍爾傳感器發(fā)生故障時執(zhí)行的識別步驟S700。

此外，如上所述，可使用各種方法實施控制器確定霍爾傳感器的故障的方法。根據(jù)本發(fā)明，當布置在電動機中的所有霍爾傳感器都發(fā)送相同的信號時，可檢測到霍爾傳感器的故障。這對應于上述確定為正常的情況的相反的情況，并且對應于圖3B。如圖3B所示，當霍爾傳感器中的一者(例如，圖3B中的霍爾傳感器B)發(fā)生故障時，霍爾傳感器B不能夠傳輸信號，并且無論永磁體位于何處位置，其都將傳輸“0”的信號。進一步地，圖3B示出在圖3B的曲線圖的階段①中全部的霍爾傳感器A、B和C都發(fā)送“0”的信號。因此，在本發(fā)明中，可使用圖3B的曲線圖來確定霍爾傳感器的故障。

根據(jù)上述方法，控制器可配置成從三個霍爾傳感器中檢測到霍爾傳感器B發(fā)生故障。然而，當兩個或更多霍爾傳感器發(fā)生故障時，將無法區(qū)分霍爾傳感器以確定哪個霍爾傳感器發(fā)生故障。具體地，當在電動機中布置有四個或者更多的霍爾傳感器時，僅使用上述方法，難以確定哪個霍爾傳感器發(fā)生故障。因此，當檢測到霍爾傳感器中的故障時，控制器可配置成從多個霍爾傳感器中識別出故障的霍爾傳感器(S700)。

具體地，如圖1所示，識別過程S700可包括，通過控制器，將電動機的定子的RPM增加至預設目標RPM值；在電動機定子的RPM達到目標RPM值后，通過控制器，接收通過布置在電動機內(nèi)的各個霍爾傳感器檢測的頻率值信號；以及，通過控制器，計算已接收的各個霍爾傳感器的頻率值和頻率參考值之差的頻率差值。

具體地，增加電動機定子的RPM的含義與增加在電動機的定子中形成的旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)速度的含義相同。因此，控制器可配置成增加在電動機的定子中形成的旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)速度，從而將通過定子的旋轉(zhuǎn)形成的旋轉(zhuǎn)磁場與通過轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)形成的旋轉(zhuǎn)磁場同步。為了得到精確的霍爾傳感器頻率值，電動機的定子和轉(zhuǎn)子可由其二者彼此同步的旋轉(zhuǎn)磁場進行旋轉(zhuǎn)，從而增加定子RPM。

目標RPM值可以是具有[rad/s]的單位的角速度，并且可呈現(xiàn)為不同的值。然而，當目標RPM值設置為過度大的值時，存在著轉(zhuǎn)子不能與定子同步旋轉(zhuǎn)并將異相的顧慮，并且因此目標RPM值可在防止這樣的情況的范圍內(nèi)設置成合適的值。目標RPM值也可存儲在單獨設置的存儲單元中，或存儲在控制器的閃存單元中。

當電動機定子的RPM(或者在電動機定子中形成的旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)速度)已經(jīng)達到目標RPM值時，可以執(zhí)行頻率信號接收步驟S520。具體地，通過霍爾傳感器檢測到的頻率值表示由于通過霍爾傳感器傳輸至控制器的“0”和“1”的信號的接收所形成的脈沖信號的頻率。由于根據(jù)本發(fā)明的霍爾傳感器可配置成發(fā)送數(shù)字信號，因此難以考慮這些信號自身具有一定的頻率。然而，當電動機的定子和轉(zhuǎn)子以基本穩(wěn)定的速度持續(xù)地進行彼此同步旋轉(zhuǎn)時，霍爾傳感器可配置成周期性的傳輸相同的“0”或“1”的信號。因此，這些信號具有存在規(guī)則周期的脈沖信號的形式，并且因此，可得到頻率值。本頻率信號接收步驟意圖于分別確定設置在電動機中的所有的霍爾傳感器是否發(fā)生故障，從而導出各個霍爾傳感器的頻率值。

在頻率信號接收步驟S520后，控制器可配置成計算頻率差值，其是各個霍爾傳感器的頻率值和頻率參考值之差。頻率參考值表示當轉(zhuǎn)子以在定子中形成的旋轉(zhuǎn)磁場的目標旋轉(zhuǎn)速度(RPM)值進行旋轉(zhuǎn)時的霍爾傳感器頻率值?？墒褂秒妱訖C的RPM或者電動機的極數(shù)來獲得作為基于當霍爾傳感器正常時通過霍爾傳感器檢測的“0”或“1”的信號的周期而導出的值的頻率參考值。一般地，隨著電動機的極數(shù)的增加，或者隨著電動機的RPM的增加，周期減少，并且因此，頻率參考值將增加。

在頻率差計算步驟S540后，如圖1所示，控制器可配置成將頻率差值與頻率差參考值進行比較。與上述電流參考值類似，頻率差參考值可以是補償理論值和實際測量值之間的差所需的值，并且其可基于電動機的類型和RPM值而呈現(xiàn)為不同的值。然而，為了對應于本發(fā)明的一個目標的霍爾傳感器的精確的故障診斷的目的，可將頻率差參考值設置成較小的值。進一步地，頻率差參考值也可存儲在單獨設置的存儲單元或存儲在控制器的閃存單元中。

無論設置頻率差參考值的方法是什么，當為各個霍爾傳感器計算出的頻率差值等于或者大于頻率差參考值時，控制器可配置成確定對應的霍爾傳感器處于故障(異常)狀態(tài)。具體地，由于對應的霍爾傳感器不傳輸符合電動機的RPM的“0”或“1”的信號，因此可以確定對應的霍爾傳感器處于故障狀態(tài)。

然而，當為各個霍爾傳感器計算出的頻率差值小于預設頻率差參考值時，控制器可配置成將第二經(jīng)過時間與預設第二參考時間進行比較，其中第二經(jīng)過時間是從為各個霍爾傳感器計算出的頻率差值小于頻率差參考值時起經(jīng)過的時間段。頻率差值小于頻率差參考值的事實可表示霍爾傳感器被更精確地操作，并且因此，可確定霍爾傳感器處于正常狀態(tài)。然而，在電動機的旋轉(zhuǎn)過程中，在霍爾傳感器中可能會發(fā)生故障，并且因此，將執(zhí)行第二參考時間比較步驟S580來提高霍爾傳感器的故障診斷的精確性。

由于第二經(jīng)過時間表示從為各個霍爾傳感器計算出的頻率差值小于頻率差參考值時起過去的時間段，因此在步驟S580中可檢測到在電動機的RPM已經(jīng)達到目標RPM值后可能會發(fā)生的霍爾傳感器中故障。此外，在此步驟中，可防止由于噪聲信號引起的霍爾傳感器中的故障的錯誤檢測。甚至當霍爾傳感器處于故障狀態(tài)中時，由于噪聲信號，頻率差值可以瞬間小于頻率差參考值。因此，在該步驟中，第二參考時間可設置并且配置成對可能出現(xiàn)的噪聲進行濾波，從而防止霍爾傳感器中的故障的錯誤檢測。

因此，隨著第二參考時間的增加，霍爾傳感器的故障診斷的精確性將進一步地提高。然而，當?shù)诙⒖紩r間過度地增加時，失去故障診斷的意義，并且因此，可以將第二參考時間在滿足電動機的用途目的的范圍內(nèi)設置成合適的時間。進一步地，與第一參考時間類似，第二參考時間也可存儲在單獨設置的存儲單元中，或存儲在控制器的閃存單元中。

在第二參考時間比較步驟S580中，當特定的第二經(jīng)過時間大于第二參考時間時，對應的霍爾傳感器可被認為是處于正常狀態(tài)。因此，如圖1所示，將執(zhí)行正常確定步驟S400。然而，當特定的第二經(jīng)過時間小于或者等于第二參考時間時，其表示在電動機的RPM已經(jīng)達到 目標RPM值之后，在對應的霍爾傳感器中檢測到故障，并且因此將執(zhí)行確定對應的霍爾傳感器處于故障狀態(tài)的故障確定步驟S600。

如上所述，通過上述的電動機控制方法，當檢測到電動機中的霍爾傳感器中的故障時，能夠更準確地確定哪個霍爾傳感器發(fā)生故障。因此，本發(fā)明意圖于提供一種甚至當某些霍爾傳感器故障時，能夠使用該確定來控制電動機的方法。

如圖2所示，當在霍爾傳感器故障確定步驟S200中確定霍爾傳感器發(fā)生故障時，在識別步驟S700中本發(fā)明可更準確地確定哪一個霍爾傳感器發(fā)生故障。因此，在識別步驟S700后，當在確定在電動機中是否有任何處于正常狀態(tài)的霍爾傳感器的步驟S720中發(fā)現(xiàn)在電動機中存在任何處于正常狀態(tài)的霍爾傳感器時，可以使用處于正常狀態(tài)的霍爾傳感器。因此，本發(fā)明執(zhí)行控制器從確定為處于正常狀態(tài)的霍爾傳感器接收信號的正常信號接收步驟S740；執(zhí)行當已接收的霍爾傳感器信號發(fā)生變化時利用上述變化來計算電動機的RPM和轉(zhuǎn)子的位置的速度和位置計算步驟S780；并且執(zhí)行使用電動機的RPM和轉(zhuǎn)子的位置計算電動機控制電流值的控制電流計算步驟S800。

具體地，在正常信號接收步驟S740中，控制器可配置成選擇性地接收在識別步驟S700中確定為處于正常狀態(tài)的霍爾傳感器所檢測的信號。由于在識別步驟S700中確定為處于故障狀態(tài)中的霍爾傳感器的信號是毫無意義的(例如，無意義的)信號，因此控制器可配置成僅接收確定為處于正常狀態(tài)的霍爾傳感器的信號。當存在多個處于正常狀態(tài)的霍爾傳感器時，控制器可配置成在不區(qū)分信號的情況下接收多個霍爾傳感器的全部信號，從而提高電動機控制的精度。

在接收正常信號后，控制器可配置成等待霍爾傳感器的信號變化。具體地，當不存在霍爾傳感器的信號的變化時，不存在變化值，并且因此不存在導出轉(zhuǎn)子的位置和電動機RPM所需的變量。因此，為了使用處于正常狀態(tài)中的霍爾傳感器補償故障的霍爾傳感器，在控制器接收到處于正常狀態(tài)的霍爾傳感器的信號后，在處于正常狀態(tài)的霍爾傳感器的信號值中必須存在變化。因此，控制器可配置成在正常霍爾傳感器信號變化檢測步驟S760中等待處于正常狀態(tài)的霍爾傳感器的信號發(fā)生變化。

如圖2所示，在正?；魻杺鞲衅餍盘栕兓瘷z測步驟S760中，當檢測到信號變化時，將執(zhí)行速度和位置計算步驟S780，其中使用已檢測的變化來計算電動機的RPM和轉(zhuǎn)子的位置。在此步驟中用于獲得轉(zhuǎn)子位置的方法將在下文中進行更詳細的描述。

在由于霍爾傳感器中的故障而導致的不具有信號變化的轉(zhuǎn)子的中間位置，可通過將先前位置值加上由當前RPM乘以先前時間和當前時間之間的時間差所得的位置變化值來計算轉(zhuǎn)子的當前位置。進一步地，當檢測到轉(zhuǎn)子的位置值時，可通過對轉(zhuǎn)子的位置值進行微分來獲得電動機的RPM。因此，當使用本發(fā)明的方法時，甚至當某些霍爾傳感器已經(jīng)故障(是故障的)時，使用正常的霍爾傳感器能夠更準確地檢測轉(zhuǎn)子的位置和電動機的RPM。

當在速度和位置計算步驟S780中，通過控制器更準確地檢測轉(zhuǎn)子的位置和電動機RPM時，可使用位置和RPM計算驅(qū)動電動機所需的電動機控制電流。一般地，如上所述，由于可使用電動機的RPM計算電動機控制電流，當使用在速度和位置計算步驟S780中計算的電動機的RPM時，可更容易地計算電動機控制電流。當計算電動機控制電流時，無需進一步地在識別步驟S700中識別故障的霍爾傳感器，并且因此可執(zhí)行作為典型電動機控制方案的速度反饋控制。

術語“速度反饋控制”指的是：當在上述霍爾傳感器故障確定步驟S200中確定霍爾傳感器處于正常狀態(tài)中時執(zhí)行的控制方法。盡管不是全部的霍爾傳感器都正常時，但可以使用正?；魻杺鞲衅饕耘c正常狀態(tài)相同的方式來操作電動機。因此，可以使用典型的速度反饋控制。如上所述，當電流差值小于或者等于電流差參考值時，其表示適當?shù)貓?zhí)行了電流控制的情況，因此，可使用在控制電流計算步驟S800中計算的電動機控制電流來驅(qū)動電動機。

然而，當作為控制電流計算步驟S800中計算的電動機控制電流值與電流參考值之差的電流差值大于電流差參考值時，將產(chǎn)生問題。具體地，可以以如上述方案相同的方式確定電流傳感器或三相開關電路的故障，并且隨后控制器可配置成停止電動機的驅(qū)動。電流參考值和電流差參考值分別與上述的值相同。

因此，本發(fā)明涉及一種控制方法，其中，當識別出電動機的驅(qū)動 信號時，控制器可配置成接收由布置在電動機中的多個霍爾傳感器所檢測的信號，并且其中，當所有已檢測的信號都彼此相同時，控制器可配置成分別分析由多個霍爾傳感器檢測的信號的頻率，并且隨后從多個霍爾傳感器中識別出故障的霍爾傳感器，因此，甚至當某些霍爾傳感器發(fā)生故障時，不管在某些霍爾傳感器中發(fā)生的故障，可基于故障的霍爾傳感器的識別來適當?shù)夭僮麟妱訖C。

如上所述，當使用本發(fā)明時，可獲得下列優(yōu)點。

首先，甚至當電動機停止時，也能夠診斷出布置在電動機內(nèi)的霍爾傳感器中的故障。

第二，由于能夠確定每個霍爾傳感器是否發(fā)生故障，因此可提高電動機的故障診斷的精度。

第三，本發(fā)明提出當電動機中的某些霍爾傳感器發(fā)生故障時用于適當?shù)乜刂齐妱訖C的方法，并且因此，甚至當某些霍爾傳感器故障時，也能夠更穩(wěn)定的驅(qū)動電動機。

盡管已經(jīng)為了示例性目的公開了本發(fā)明的示例性實施例，但是本領域的技術人員應當意識到的是，在不違背所附權利要求所公開的本發(fā)明的范圍和精神的情況下，能夠做出各種修改、增添和替換。