电机控制系统技术方案

电机控制系统包括直流(DC)电机和纹波计数电路。所述DC电动机包括响应于由电源电压产生的驱动电流而被感应旋转的转子。转子的旋转产生驱动部件的机械力。所述纹波计数电路包括有源滤波电路和寄生脉冲消除电路。所述有源滤波电路用于对所述驱动电流进行滤波并生成包含至少一个寄生脉冲的脉冲信号。所述寄生脉冲消除电路与所述纹波计数电路进行信号通信以接收脉冲信号并基于所述脉冲信号输出纹波计数信号。所述纹波计数信号不包括至少一个寄生脉冲。脉冲。脉冲。

【技术实现步骤摘要】
电机控制系统


[0001]本公开的示例性实施例涉及直流(DC)电机，更具体地，涉及用于操作电动汽车部件的直流电机。

技术介绍

[0002]汽车越来越多地配备有电动可调节部件。例如，车辆通常包括滑动车顶、车窗玻璃调节器、后视镜或由直流电动机驱动的座椅。指示电机转子速度的信息可用于确定可调节部件的位置。传统的位置测量系统利用传感器和磁环来确定电机的转子速度。例如，霍尔效应传感器(Hall Effect Sensor,HES)检测与转子集成的磁环的运动。根据磁环和传感器的相对轴向位置，磁环产生朝向HES的不同强度的磁通量。磁通量感应出电流，并且磁通量的变化导致感应电流的变化。因此，由HES测量的电流频率表示直流电机的转子速度。
[0003]其他位置测量系统已经尝试利用速度比例信号来确定机动车辆的调节装置的位置。然而，这些尝试需要实施非常昂贵的控制器，例如现场可编程门阵列 (FPGA)，比如来执行获得目标纹波电流所需的计算。在其他尝试中，整个电机组件已在结构上进行了修改，目的是生成消除纹波误差(例如，寄生脉冲)和信号噪声的标准化纹波模式。然而，修改电机组件已被证明过于昂贵，并且会限制电机的整体性能。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于提供一种电机控制系统，至少部分地解决上述技术问题。
[0005]根据非限制性实施例，电机控制系统包括直流电机和纹波计数电路。所述直流电机包括响应于由电源电压产生的驱动电流而被感应旋转的转子。转子的旋转产生驱动部件的机械力。所述纹波计数电路包括有源滤波电路和寄生脉冲消除电路。所述有源滤波电路用于对所述驱动电流进行滤波并生成包含至少一个寄生脉冲的脉冲信号。所述寄生脉冲消除电路与所述纹波计数电路进行信号通信以接收脉冲信号并基于所述脉冲信号输出纹波计数信号。所述纹波计数信号不包括所述至少一个寄生脉冲。
[0006]在一个实施例中，所述寄生脉冲消除电路被配置为对所述脉冲信号进行滤波以产生滤波后的脉冲信号，并且被配置为基于所述脉冲信号和所述滤波后的脉冲信号产生输出纹波计数信号。
[0007]在一个实施例中，所述寄生脉冲消除电路包括逻辑门，所述逻辑门包括第一输入端和第二输入端，所述逻辑门被配置为基于施加到所述第一输入端的所述脉冲信号的第一电压电平和施加到所述第二输入端的所述滤波后的脉冲信号的第二电压电平来产生输出所述纹波计数信号，以产生所述纹波计数信号。
[0008]在一个实施例中，所述逻辑门是或门。
[0009]在一个实施例中，所述寄生脉冲消除电路包括脉冲消除滤波器，所述脉冲消除滤波器被配置为从所述有源滤波电路接收所述脉冲信号并将所述滤波后的脉冲信号输出到逻辑门。
[0010]在一个实施例中，所述脉冲信号具有时间段，并且所述至少一个寄生脉冲发生在所述时间段的目标持续时间期间，以及
[0011]其中，所述纹波计数信号定义在所述目标持续时间期间不包括所述至少一个寄生脉冲的时间段。
[0012]在一个实施例中，所述逻辑门具有电压阈值，所述逻辑门被配置为响应于施加到其上的电压大于或等于所述电压阈值确定所述第一输入端和所述第二输入端的第一逻辑状态，并且响应于施加到其上的电压小于所述电压阈值来确定所述第一输入端和所述第二输入端的第二逻辑状态。
[0013]在一个实施例中，当所述至少一个寄生脉冲的电压低于所述电压阈值时，所述寄生脉冲消除电路响应于将所述滤波后的脉冲信号的第二电压维持在所述电压阈值之上输出所述纹波计数信号。
[0014]相较于现有的技术方案，本技术的电机控制系统，在不消耗CPU处理的情况下从与DC电机电路相关联的纹波信号中消除寄生脉冲。提供的寄生脉冲消除电路，其在目标持续时间(例如，小于约300μs的时间)内有效地过滤具有小于逻辑门阈值的电压电平的寄生脉冲。
[0015]本领域技术人员将从以下详细描述、附图和所附权利要求中理解和理解本专利技术的上述和其他特征和优点。
附图说明
[0016]现在将参考附图仅通过示例的方式描述本专利技术的实施例，其中：
[0017]图1是表示从常规的纹波计数电路输出的纹波信号中包含的寄生脉冲的信号图；
[0018]图2是根据非限制性实施例的包括采用寄生脉冲消除电路的纹波计数电路的电机控制系统的示意图；和
[0019]图3是根据非限制性实施例的与图2所示的寄生脉冲消除电路相关的信号图。
具体实施方式
[0020]如图1所示，通常使用软件方法或硬件方法来处理与电动DC电机相关联的纹波信号10。然而，纹波信号10可以包括用于分析DC电机的操作的期望脉冲 15和一个或多个不期望的寄生脉冲20。寄生脉冲20会干扰信号处理(例如，波纹脉冲计数)并导致与DC电机的操作相关联的不准确读数。因此，软件方法和硬件方法都必须考虑寄生脉冲20。
[0021]就软件方法而言，例如，CPU(例如，微控制器)可以对纹波信号进行采样，检测寄生脉冲，并处理纹波信号以去除不希望的寄生脉冲。但是，CPU执行的信号处理会导致额外的CPU处理时间和增加的功耗。此外，采用能够有效处理纹波计数信号以消除寄生脉冲的CPU可能被证明是昂贵的。
[0022]已知硬件方法实现放大器，该放大器用作有源带通滤波器以去除噪声同时允许输入信号通过。CPU处理能力得以保存，因为不需要CPU信号分析和处理来过滤信号。然而，当DC电机在负载下并以低电压供电时，一些寄生脉冲可能具有电压电平，该电压电平匹配或基本匹配施加到放大器的输入信号的电压电平。因此，不希望的寄生脉冲被允许通过带通滤波器并出现在输出信号中。
[0023]本文描述的各种非限制性实施例提供了一种硬件方法，用于在不消耗CPU 处理的情况下从与DC电机电路相关联的纹波信号中消除寄生脉冲。在一个或多个非限制性实施例中，提供了寄生脉冲消除电路，其在目标持续时间(例如，小于约300μs的时间)内有效地过滤具有小于逻辑门阈值的电压电平的寄生脉冲。在一个或多个非限制性实施例中，本文描述的寄生脉冲消除电路包括与带通滤波器和脉冲消除滤波器结合操作的逻辑门。
[0024]逻辑门包括“或”门，例如，具有直接连接到带通滤波器的输出端的第一输入端。脉冲消除滤波器包括直接连接到带通滤波器的输出端的低通输入端子和直接连接到逻辑门的第二输入端的低通输出端子。可以配置脉冲消除滤波器，以便它在目标持续时间(例如，小于约300μs)期间滤除具有低于逻辑门阈值的电压电平的寄生脉冲。例如，当或门的第二个输入设置为逻辑“0”的时间少于大约 300μs时，或门的第一个输入保持在逻辑门的阈值之上。因此，或门将不会基于其门逻辑(例如，或门真值表)改变状态，使得寄生脉冲将从或门的输出端传递的纹波信号中排除，而无需花费额外的CPU处理。
[0025]现在参照图2，示出了根据非限制性实施例的电机控制系统100。电机控制系统100包括电机102和纹波计数电路104。电机102包括DC电机102，其与电源106进行信号通信。电源106可以包括例如电子硬件控本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电机控制系统，其特征在于：包括：直流电机，其包括转子，所述转子响应于由电源电压产生的驱动电流而被感应旋转，所述转子的旋转产生驱动部件的机械力；纹波计数电路，其包括有源滤波电路和寄生脉冲消除电路，其中，所述有源滤波电路被配置为对所述驱动电流进行滤波并产生包含至少一个寄生脉冲的脉冲信号；和其中，所述寄生脉冲消除电路与所述纹波计数电路信号通信以接收所述脉冲信号，并基于所述脉冲信号输出纹波计数信号，所述纹波计数信号不包括所述至少一个寄生脉冲。2.根据权利要求1所述的电机控制系统，其特征在于：所述寄生脉冲消除电路被配置为对所述脉冲信号进行滤波以产生滤波后的脉冲信号，并且被配置为基于所述脉冲信号和所述滤波后的脉冲信号产生输出纹波计数信号。3.根据权利要求2所述的电机控制系统，其特征在于：所述寄生脉冲消除电路包括逻辑门，所述逻辑门包括第一输入端和第二输入端，所述逻辑门被配置为基于施加到所述第一输入端的所述脉冲信号的第一电压电平和施加到所述第二输入端的所述滤波后的脉冲信号的第二电压电平来产生输出所述纹波计数信号，以产生所述纹波计数信号。4.根据权利要求3所...

【专利技术属性】
技术研发人员：弗朗索瓦，
申请(专利权)人：恩坦华产品有限公司，
类型：新型
国别省市：