技术摘要：
本发明提供了一种永磁同步电机故障检测方法、系统及汽车，涉及汽车故障检测领域。该永磁同步电机故障检测方法，包括：在待检测永磁同步电机转速为零，且车辆处于主动放电过程中时，按照预设控制周期，周期性的估算永磁同步电机的第一输出扭矩；对第一输出扭矩进行带通  全部
背景技术：
与传统燃油车不同，纯电动汽车通过电机驱动车轮实现车辆行驶，电机作为纯电 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，目前成为纯电动汽车驱动系统的主流。安 全、可靠是纯电动汽车正常运行的基本要求，同时乘坐舒适也是当下纯电动汽车产品所追 求的重要方向之一，对于以永磁同步电机作为动力核心的纯电动汽车而言，转子位置的精 确检测是对其实现高精度控制的前提，永磁同步电机采用电子换向，因此转子的位置信息 直接影响着电机速度、位置控制的精度和动态性能。在纯电动汽车领域，关于永磁同步电机 转子位置检测绝大多数采用旋转变压器解决方案，考虑到车辆作为一种基础运输工具其行 驶环境复杂多变，在特殊以及一些极限工况下会由于振动、温度、零部件老化等因素引起旋 转变压器零点位置偏差，永磁同步电机转子位置零点偏差将会引起不期望和不可控制的交 轴电流，当零点偏差比较严重时，会造成电机无法启动甚至反转，以及由此所引起的动力输 出失控；当零点偏差较小时，会影响驱动系统动力输出的平顺性，其最直观的表现为车辆发 生“抖动”，其中“抖动”程度与偏差角度的大小相关。 对于车辆而言其本身是一个复杂的结构体，车辆的NVH(Noise、Vibration、 Harshness)即噪声、振动与声振粗糙度同多重因素有关，如车辆的悬架系统、零部件布置、 驱动系统等，有统计资料显示，整车约有1/3的故障问题是和车辆的NVH问题有关系，而国际 各大知名汽车公司有近20％的研发费用消耗在解决车辆的NVH问题上(主要为振动问题)。 因此，当零点偏差较小所引起的驱动系统动力输出不平顺，如驱动电机输出扭矩非预期“轻 微抖动”，一般不容易得到定位，因此也不会追溯到车辆的电驱动系统。针对车辆电机零点 位置偏差故障进行检测能够在很大程度上对车辆NVH问题的定位提供帮助。 纯电动汽车作为近些年迅速发展起来的一个新兴事物，在关于永磁同步电机零点 位置偏差，特别是轻微偏差故障检测方法的探索方面基本属于空白。
技术实现要素：
本发明实施例提供一种永磁同步电机故障检测方法、系统及汽车，用以解决永磁 同步电机转子零点发生轻微偏差时的故障检测问题。 为了解决上述技术问题，本发明实施提供一种永磁同步电机故障检测方法，包括： 在待检测永磁同步电机转速为零，且车辆处于主动放电过程中时，按照预设控制 周期，周期性的估算永磁同步电机的第一输出扭矩； 对所述第一输出扭矩进行带通滤波，得到第二输出扭矩； 根据所述第二输出扭矩，计算检测时段内的扭矩波动系数，其中，所述检测时段为 4 CN 111572348 A 说　明　书 2/6 页 主动放电过程中所述车辆的直流母线电压下降预定幅度的时间段，包括多个所述控制周 期，所述扭矩波动系数与所述检测时段以及所述第二输出扭矩的绝对值均为正相关； 根据所述扭矩波动系数是否大于预设阈值，判断所述待检测永磁同步电机是否存 在转子位置零点偏差故障。 进一步地，所述在待检测永磁同步电机转速为零，且车辆处于主动放电过程中时， 按照预设控制周期，周期性的估算永磁同步电机的第一输出扭矩之前，还包括： 当整车控制器发出主动放电命令时，控制所述车辆的高压直流母线中的剩余电量 通过所述待检测永磁同步电机的定子绕组线圈转化为热量。 进一步地，所述周期性的估算永磁同步电机的第一输出扭矩中，所述第一输出扭 矩的计算采用公式为： 其中，Te(n)表示所述控制周期的第一输出扭矩，p0表示所述待检测永磁同步电机 极对数，ψf(n)表示所述控制周期永磁体磁链值，Ld(n)与Lq(n)分别表示所述控制周期的d轴 电感和q轴电感，id*与iq*表示所述待检测永磁同步电机当前实际的d轴电流和q轴电流，n表 示所述控制周期。 进一步地，所述对所述第一输出扭矩进行带通滤波，包括： 所述第一输出扭矩依次经过二阶低通滤波器和一阶高通滤波器，得到所述第二输 出扭矩。 进一步地，所述根据所述第二输出扭矩，计算检测时段内的扭矩波动系数，包括： 计算所述第二输出扭矩的平均值Tave； 计算所述检测时段内第二输出扭矩与0扭矩边界所围成的面积Tsqr； 根据所述平均值和所述面积，计算所述扭矩波动系数T，T＝|Tave|×Tsqr。 本发明实施还提供一种永磁同步电机故障检测系统，包括： 第一计算模块，用于在待检测永磁同步电机转速为零，且电机控制器处于主动放 电过程中时，按照预设控制周期，周期性的估算永磁同步电机的第一输出扭矩； 滤波模块，用于对所述第一输出扭矩进行带通滤波，得到第二输出扭矩； 第二运算模块，用于根据所述第二输出扭矩，计算检测时段内的扭矩波动系数，其 中，所述检测时段为主动放电过程中车辆的直流母线电压下降预定幅度的时间段，包括多 个所述控制周期，所述扭矩波动系数与所述检测时段以及所述第二输出扭矩的绝对值均为 正相关； 判断模块，用于根据所述扭矩波动系数是否大于预设阈值，判断所述待检测永磁 同步电机是否存在转子位置零点偏差故障。 进一步地，所述永磁同步电机故障检测系统还包括： 控制模块，用于当整车控制器发出主动放电命令时，电机控制器控制所述车辆的 高压直流母线中的剩余电量通过所述待检测永磁同步电机的定子绕组线圈转化为热量。 本发明实施还提供一种汽车，包括上述的永磁同步电机故障检测系统。 本发明的有益效果是： 上述方案，在车辆处于主动放电过程，电机转速为零时，对永磁同步电机的转子位 5 CN 111572348 A 说　明　书 3/6 页 置零点偏差故障进行检测，检测过程不会对车辆的正常行驶造成干扰，不会影响车上人员 的乘坐舒适性；同时本方案实现方便，不涉及车辆驱动系统硬件的更改。 附图说明 图1表示本发明实施例的永磁同步电机故障检测方法的流程示意图之一； 图2表示本发明实施例的永磁同步电机零点偏差原理图； 图3表示本发明实施例的永磁同步电机故障检测方法的流程示意图之二； 图4表示本发明实施例的永磁同步电机故障检测系统的模块示意图。