寄生脉冲消除电路制造技术

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】
寄生脉冲消除电路


[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]根据非限制性实施例，电机控制系统包括直流(DC)电机和纹波计数电路。所述DC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。
[0005]根据另一个非限制性实施例，提供了一种控制电机控制系统的方法。该方法包括使用电源电压产生驱动电流并将所述驱动电流传送到直流(DC)电机，以及响应于所述驱动电流，旋转电机的转子以驱动部件。所述方法还包括，使用有源滤波电路对驱动电流进行滤波，并基于滤波后的驱动电流产生脉冲信号，所述脉冲信号包含至少一个寄生脉冲。该方法还包括将脉冲信号202传送到寄生脉冲消除电路111，并通过寄生脉冲消除电路111基于脉冲信号202产生纹波计数信号206，所述纹波计数信号206不包括所述至少一个寄生脉冲205。
[0006]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
[0007]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：
[0008]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；
[0009]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
[0010]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
[0011]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。
[0012]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。
[0013]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。
[0014]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。
[0015]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。
[0016]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制器106，其输出可变电源电压(+Vcc)。
[0017]DC电动机102包括转子103，转子103响应于由可变电源电压(+Vcc)产生的驱动电流而被感应旋转。转子103的旋转产生驱动部件108的机械力。接下来，将根据机动车辆车窗调节器单元108来描述部件108。然而，应当理解，可以通过直流电机102驱动的其他部件108包括但不限于滑动天窗、后视镜、可调座椅等。以车窗玻璃调节单元108为例，DC电机102可以驱动各种机械部件改变玻璃窗的位置(例如，向上或向下移动窗户)。可以主动控制输入
电源电压(+Vcc)以改变施加到DC电机102的电压电平，从而调节转子103的速度，从而调节移动玻璃窗的速度。分流电阻器105可以连接到电机102的输出端，以基于驱动电流在电阻器105上产生的压降来测量AC或DC电驱动电流。
[0018]纹波计数电路104包括有源滤波电路110和寄生脉冲消除电路111。有源滤波电路110被配置为基于转子103的旋转速度(ω)对驱动电流进行滤波，并产生指示转子103的旋转速度(ω)和转子103的旋转位置(θ)的脉冲纹波输出信号。如本文所述，有源滤波器电路110输出的脉冲纹波信号包括期望脉冲，该期望脉冲可以是用于分析电机102的操作的脉冲，但也可能包括一个或多个不希望的寄生脉冲。寄生脉冲消除电路111被配置为从纹波信号中消除寄生脉冲。因此，寄生脉冲消除电路111提供的输出纹波信号与传统本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电机控制系统100，包括：直流(DC)电机102，其包括转子103，所述转子103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103的旋转产生驱动部件108的机械力；纹波计数电路104，其包括有源滤波电路110和寄生脉冲消除电路111，其中，所述有源滤波电路110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205的脉冲信号202；和其中，所述寄生脉冲消除电路111与所述纹波计数电路104信号通信以接收所述脉冲信号202，并基于所述脉冲信号202输出纹波计数信号206，所述纹波计数信号206不包括所述至少一个寄生脉冲205。2.根据权利要求1所述的电机控制系统100，其中，所述寄生脉冲消除电路111被配置为对所述脉冲信号202进行滤波以产生滤波后的脉冲信号204，并且被配置为基于所述脉冲信号202和所述滤波后的脉冲信号204产生输出纹波计数信号206。3.根据权利要求2所述的电机控制系统100，其中，所述寄生脉冲消除电路111包括逻辑门140，所述逻辑门140包括第一输入端144和第二输入端146，所述逻辑门140被配置为基于施加到所述第一输入端144的所述脉冲信号202的第一电压电平和施加到所述第二输入端146的所述滤波后的脉冲信号204的第二电压电平来产生输出所述纹波计数信号206，以产生所述纹波计数信号206。4.根据权利要求3所述的电机控制系统100，其中，所述逻辑门140是或门。5.根据权利要求3或4所述的电机控制系统100，其中，所述寄生脉冲消除电路111包括脉冲消除滤波器142，所述脉冲消除滤波器142被配置为从所述有源滤波器电路110接收所述脉冲信号202并将所述滤波后的脉冲信号204输出到逻辑门140。6.根据权利要求1至5中任一项所述的电机控制系统100，其中，所述脉冲信号202具有时间段(T)，并且所述至少一个寄生脉冲205发生在所述时间段(T)的目标持续时间(t0)期间，以及其中，所述纹波计数信号206定义在所述目标持续时间(t0)期间不包括所述至少一个寄生脉冲205的时间段(T)。7.根据权利要求3至6中任一项所述的电机控制系统100，其中，所述逻辑门140具有电压阈值208，所述逻辑门140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208确定所述第一输入端144和所述第二输入端146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208来确定所述第一输入端144和所述第二输入端146的第二逻辑状态。8.根据权利要求2至7中任一项所述的电机控制系统100，其中，当所述至少一个寄生脉冲205的电压低于所述电压阈值208时，所述寄生脉冲消...

【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：发明
国别省市：