使用电动机的主动发声装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种使用电动机的主动发声装置，用于通过控制安装在车辆中的三相电动机来主动产生预期的目标声音，该装置包括：目标声音生成信号发生器，被配置成选择目标声音并产生用于驱动电动机以产生目标声音的电流指令信号；电流传感器，被配置成感测电动机的相电流；电动机控制器，被配置成基于由目标声音生成信号发生器产生的电流指令信号、由电流传感器感测的电动机的相电流、以及电动机的反电动势补偿值，产生用于驱动电动机的电压指令，并控制电动机的驱动，从而产生目标声音；以及辐射噪声发生器，被配置成利用由电动机控制器驱动的电动机产生的振动，产生目标声音。产生目标声音。产生目标声音。

【技术实现步骤摘要】
使用电动机的主动发声装置


[0001]本专利技术涉及一种使用电动机的主动发声装置，更具体涉及以下这种使用电动机的主动发声装置，其通过控制永磁同步电动机(PMSM)来主动产生预期声音。

技术介绍

[0002]近来，车辆上已大量应用一种用于在行驶期间主动产生预期声音的装置，就好像声音是使用扬声器或振动致动器从排气系统产生的一样。但是，这种技术的局限性在于，需要添加外部放大器或者用于控制声音的单独致动器，因而增加了总体成本和重量。因此，根据趋势，需要开发一种在不添加单独的外部放大器或致动器的情况下，利用安装在车辆中的部件产生预期声音来降低车辆的成本和重量的技术。

技术实现思路

[0003]因此，鉴于上述问题提出了本专利技术，并且本专利技术的目的在于提供一种主动发声装置，用于在无需添加单独的致动器或外部放大器的情况下，控制安装在车辆中的电动机以在车辆行驶时主动产生预期的目标声音。
[0004]根据本专利技术的一个方面，上述和其他目的可以通过提供一种使用电动机的主动发声装置来实现，该主动发声装置用于通过控制安装在车辆中的三相电动机来主动地产生预期的目标声音。该装置包括：目标声音生成信号发生器，被配置成选择目标声音并产生用于驱动电动机以产生目标声音的电流指令信号；电流传感器，被配置成感测电动机的相电流；电动机控制器，被配置成基于由目标声音生成信号发生器产生的电流指令信号、由电流传感器感测的电动机的实际电流信息、以及电动机的反电动势补偿值，产生用于驱动电动机的电压指令，并控制电动机的驱动，从而产生目标声音；以及辐射噪声发生器，被配置成利用由电动机控制器驱动的电动机产生的振动，产生目标声音。
[0005]目标声音生成信号发生器包括以下至少之一：轴选择器，被配置成从电动机的d轴和q轴中选择用于控制电动机以产生目标声音的轴；目标声音选择器，被配置成选择目标声音；指令信号发生器，被配置成基于所选择的目标声音的频率来选择采样频率，并产生用于产生目标声音的指令信号；数模转换器，被配置成将由指令信号发生器产生的数字信号转换为模拟信号；低通滤波器，被配置成去除由数模转换器转换的信号的低频指令；以及噪声管理单元，被配置成检测从低通滤波器输出的信号是否包含噪声，并在检测到噪声时调节采样频率和低通滤波器的增益值以减小噪声。
[0006]电动机控制器包括以下至少之一：d-q转换器，被配置成将由电流传感器测量的电动机的三相电流转换为d轴和q轴电流；d-q补偿器，被配置成补偿电动机的d轴和q轴的反电动势；电压指令发生器，被配置成基于从目标声音生成信号发生器输入的d轴和q轴的电流指令值、由d-q转换器转换的d轴和q轴的实际电流值、以及通过d-q补偿器的补偿值，产生d轴或q轴电压指令以驱动电动机，从而产生目标声音；d-q逆转换器，被配置成将由电压指令发生器产生的电压指令信号转换为三相；以及脉宽调制(PWM)控制器，被配置成基于由d-q
逆转换器转换的三相电压指令信号来控制PWM信号。
[0007]该装置还包括：位置传感器，被配置成感测电动机的转子的位置；以及角速度提取单元，被配置成基于所感测的转子的位置来提取电动机的角速度，其中，d-q补偿器基于由角速度提取单元提取的电动机的角速度、d轴和q轴的电感、d轴和q轴的电流指令值以及电动机的磁通量，补偿电动机的d轴和q轴的反电动势。
[0008]PWM控制器是空间矢量脉宽调制(SVPWM)或正弦脉宽调制(SPWM)。
[0009]该装置还包括：逆变器，包括多个开关装置，并且被配置成根据从PWM控制器输出的PWM信号而接通/断开开关装置以向电动机提供交流电(AC)，从而驱动电动机。
[0010]电动机是连接于安装在车辆中的方向盘的轴并且辅助方向盘转向的电动机驱动动力转向装置(MDPS)。
[0011]辐射噪声发生器包括：安装支架，被配置成固定电动机和方向盘的轴；主体，包括一个或多个辐射噪声产生板，辐射噪声产生板被配置成利用由电动机产生的振动来生成辐射噪声；以及一个或多个刚度调节肋，包含在辐射噪声产生板中，并且被配置成调节辐射噪声产生板的刚度以调节辐射噪声产生板的固有频率。
[0012]辐射噪声发生器还包括一个或多个质量调节孔，该一个或多个质量调节孔形成在一个或多个辐射噪声产生板中，并且调节一个或多个辐射噪声产生板的质量，以调节一个或多个辐射噪声产生板的固有频率。
[0013]一个或多个辐射噪声产生板的厚度小于安装支架的厚度。
[0014]一个或多个辐射噪声产生板可以由塑料或金属材料制成。
附图说明
[0015]从以下结合附图的详细描述中，将更清楚地理解本专利技术的上述和其他目的、特征和其他优点，其中：
[0016]图1是根据本专利技术的实施方式的使用电动机的主动发声装置的整体结构的框图；
[0017]图2是根据本专利技术的实施方式的示出使用电动机的主动发声装置中的目标声音生成信号发生器的详细配置的框图；
[0018]图3是根据本专利技术的实施方式的示出通过使用电动机的主动发声装置的目标声音生成信号发生器产生目标声音生成信号的过程的流程图；
[0019]图4是根据本专利技术的实施方式的使用电动机的主动发声装置中的电动机控制器的详细结构的图；
[0020]图5是根据本专利技术的实施方式的使用电动机的主动发声装置中的辐射噪声发生器的透视图；
[0021]图6是根据本专利技术的实施方式的使用电动机的主动发声装置中的辐射噪声发生器的截面图；
[0022]图7示出了根据本专利技术的实施方式的通过使用电动机的主动发声装置中的噪声管理单元减小噪声的实验结果；以及
[0023]图8示出了根据本专利技术的实施方式检查到通过使用电动机的主动发声装置产生的目标声音的实验结果。
具体实施方式
[0024]在下文中，将参照附图更全面地描述示例性实施方式。本文中使用的术语或词语将不限于具有普通或词典的含义，并且具有与本专利技术的实施方式的技术方面相对应的含义，以便最适当地表达本专利技术的实施方式。
[0025]因此，在说明书中描述的实施方式和在附图中示出的配置仅是本专利技术的示例性实施方式，而并不代表所有技术思想，因此，应当理解，在提交本申请时，提出了各种替代它们的等同替换。
[0026]图1是根据本专利技术的实施方式的使用电动机的主动发声装置的整体结构的框图。图2是示出目标声音生成信号发生器的详细配置的框图。图3是示出通过目标声音生成信号发生器产生目标声音生成信号的过程的流程图。图4是示出电动机控制器的详细结构的图。图5是辐射噪声发生器的透视图。图6是辐射噪声发生器的截面图。图7示出了噪声管理单元减小噪声的实验结果。
[0027]如图1所示，根据本专利技术的实施方式的使用电动机的主动发声装置，可以是用于控制安装在车辆中的三相电动机以主动产生预期目标声音的装置，并且可以包括目标声音生成信号发生器100、电流传感器200、电动机控制器300、逆变器400、电动机500以及辐射噪声发生器600。
[0028]目标声音生成本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种使用电动机的主动发声装置，用于通过控制安装在车辆中的三相电动机来主动产生预期的目标声音，所述装置包括：目标声音生成信号发生器，被配置成选择目标声音并产生用于驱动电动机以产生目标声音的电流指令信号；电流传感器，被配置成感测所述电动机的相电流；电动机控制器，被配置成基于由所述目标声音生成信号发生器产生的电流指令信号、由所述电流传感器感测的所述电动机的相电流、以及所述电动机的反电动势补偿值，产生用于驱动所述电动机的电压指令，并控制所述电动机的驱动，从而产生目标声音；以及辐射噪声发生器，被配置成利用由所述电动机控制器驱动的电动机产生的振动，产生目标声音。2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述目标声音生成信号发生器包括以下至少之一：轴选择器，被配置成从所述电动机的d轴和q轴中选择用于控制所述电动机以产生目标声音的轴；目标声音选择器，被配置成选择目标声音；指令信号发生器，被配置成基于所选择的目标声音的频率来选择采样频率，并产生用于产生目标声音的指令信号；数模转换器，被配置成将由所述指令信号发生器产生的数字信号转换为模拟信号；低通滤波器，被配置成去除由所述数模转换器转换的信号的低频指令；以及噪声管理单元，被配置成检测从所述低通滤波器输出的信号是否包含噪声，并在检测到噪声时调节采样频率和所述低通滤波器的增益值以减小噪声。3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述电动机控制器包括以下至少之一：d-q转换器，被配置成将由所述电流传感器测量的所述电动机的三相电流转换为d轴和q轴电流；d-q补偿器，被配置成补偿所述电动机的d轴和q轴的反电动势；电压指令发生器，被配置成基于从所述目标声音生成信号发生器输入的d轴和q轴的电流指令值、由所述d-q转换器转换的d轴和q轴的电流值、以及通过所述d-q补偿器的补偿值，产生d轴或q轴电压指令以驱动所述电动机，从而产生所述目标声音；d-q逆转换器，被配置成将由所述电压指令发生器产生的电压指令信号转换为三相；以及脉宽调制...

【专利技术属性】
技术研发人员：张琼镇，
申请(专利权)人：起亚自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：