电机档位控制系统及控制方法技术方案

本发明专利技术提供了一种电机档位控制系统及控制方法，所述控制系统和控制方法中提出了电机位置检测装置，用于检测电机转动位置，并将检测到的电机转动位置信号传送到中央处理器，所述中央处理器根据接收到的电机转动位置信号判断电机是否到达目标档位，并当所述电机未到达目标档位时，再次通过脉冲调制电路补发脉冲以使电机到达目标档位。用本发明专利技术提供的电机档位控制系统及控制方法能够在电机发生失步现象时对电机进行再次控制，使电机更精确的到达目标档位，从而大大提高传统电机的档位控制精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。
技术介绍
电动汽车中的电机档位控制系统用于在电动汽车处于驻车档位时带动开关磁阻电 机对变速箱的机械结构进行锁止和解锁，从而达到驻车和行车的目的。开关磁阻电机的工作 原理与反应式步进电机的工作原理一样，都是通过经过特定调制的脉冲来对电机的步数以及 每一步的转动角度进行控制，即对电机输入一个特定的脉冲序列使得电机转动到一个指定的 位置(即处于目标档位时电机的转动位置)。但由于带负载能力不强，在负载变化时电机容 易产生失步现象，电动汽车在不同路况下锁止和解锁变速箱的负载会有所不同，且车上的供 电会由整车的电气负载不同有所波动。为了消除电机在不同路况下产生失步现象带来的影 响，需要对当前的电机档位控制系统进行完善，使得电机能够旋转到正确的位置。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有的电动汽车在不同路况下对电机进行控制时存在失步现象，导致电机无法旋转到正确的位置的问题，提供一种能够在电机发生失步现象时，确保电机旋转到正确位置的。 本专利技术提供的电机档位控制系统包括中央处理器和脉冲调制电路，所述中央处理器与脉冲调制电路相连，所述中央处理器用于根据初始档位和目标档位通过所述脉冲调制电路控制电机的转动，其中，该控制系统还包括与中央处理器连接的电机位置检测装置，用于检测电机转动位置，并将检测到的电机转动位置信号传送到所述中央处理器，所述中央处理器还用于根据接收到的电机转动位置信号判断电机是否到达目标档位，并当所述电机未到达目标档位时，再次通过脉冲调制电路补发脉冲以使电机到达目标档位。 本专利技术提供电机档位控制方法包括根据初始档位和目标档位通过脉冲调制方式控制电机的转动，其中，该方法还包括检测电机的转动位置；根据检测到的电机转动位置信号判断电机是否到达目标档位；以及当所述电机未到达目标档位时，通过补发脉冲以使电机到达目标档位。 本专利技术提供的通过引入电机位置检测装置实现了 对电机的闭环控制，可以在控制电机进行转动之后对转动结果进行检测，判断电机是否到 达指定的位置(即目标档位)，并当电机未到达目标档位时，对电机补发脉冲，控制电机到 达目标档位。采用本专利技术提供的能够在电机发生失步现象时 对电机进行再次控制，使电机更精确的到达目标档位，从而大大提高传统电机的档位控制 精度。附图说明 图1是本专利技术提供的电机档位控制系统的结构 图2是本专利技术提供的电机档位控制方法的流程图； 图3(1)和图3(2)是本专利技术提供的电机位置检测装置的霍尔信号示意图。 具体实施例方式下面结合附图对本专利技术提供的电机转动位置控制系统及其控制方法做进一步的详细描述。图1是本专利技术的电机位置控制系统的结构图。 如图1所示，本专利技术提供的电机档位控制系统包括中央处理器12和脉冲调制电路 16，所述中央处理器12与脉冲调制电路16相连，所述中央处理器12用于根据初始档位和 目标档位通过所述脉冲调制电路16控制电机17的转动，其中，该控制系统还包括与中央处 理器12连接的电机位置检测装置15，用于检测电机转动位置，并将检测到的电机转动位置 信号传送到所述中央处理器12，所述中央处理器12还用于根据接收到的电机转动位置信 号判断电机17是否到达目标档位，并当所述电机17未到达目标档位时，再次通过脉冲调制 电路16补发脉冲以使电机17到达目标档位。 根据一种实施方式，所述电机位置检测装置15包括霍尔传感器和霍尔信号采集 电路，所述霍尔传感器与霍尔信号采集电路相连，霍尔信号采集电路还与中央处理器12连 接，霍尔传感器用于通过感应电机17的转动的位置产生霍尔信号，并将产生的霍尔信号传 送到霍尔信号采集电路，所述霍尔信号采集电路用于采集来自霍尔传感器的霍尔信号并将 采集到的霍尔信号传送到中央处理器12。 在本专利技术的一种优选实施方式中，所述电机位置检测装置15中的霍尔传感器包 括三个霍尔芯片，这三个霍尔芯片对电机17的转动进行感应，分别产生一组霍尔信号，电 机位置检测装置中的霍尔信号采集电路对这三组霍尔信号进行采集。图3(1)和图3(2)是 根据本专利技术的一种优选实施方式的电机位置检测装置15的霍尔信号示意图。在这种实施 方式中，电机位置检测装置15中的霍尔传感器产生A相、B相和C相共三组霍尔电信号，这 三组信号分别由三块不同的霍尔芯片产生，通过比较它们之间的相位关系可以判断电机17 的转动方向，三个霍尔芯片位于电机17内部与转子相连的信号环下方，固定在电机17的后 端盖上，A、C两相所对应的霍尔芯片位于以转子轴为圆心的同一圆上，该圆周半径与信号环 外圈的半径相同，在信号环外圈上均匀分布有N个磁极，这N个磁极对所述对应于A相和C 相的霍尔芯片施加磁场，产生霍尔信号。两个相邻磁极之间的角度为360/N度，这样对应于 A相、C相的两块芯片之间的角度e应满足360/N度〈e < 360-360/N度，其中N值优选 为大于2小于100的整数，在本专利技术的一种实施方式中N值取为48 ;B相所对应的霍尔芯片 位于以转子轴为圆心的另一圆上(直径小于A/C相所对应的霍尔芯片所在圆的直径，与信 号环内圈的直径相同)，B相所对应的霍尔芯片所处角度位置随意。 图3(1)和图3(2)分别示出了电机沿锁止方向转动或沿解锁方向转动时三组霍尔 信号的相位关系。从图3中还可判断是否存在失步现象并可供中央处理器12从中获取失步 数。具体来讲，在本专利技术的一种实施方式中，当电机17匀速旋转时，如果A相超前C相，则判 断电机17沿锁止方向旋转，如果C相超前A相，则可判断电机17沿解锁方向旋转，A相与C 相之间相差的角度一定，当不存在失步现象时，A相与C相间相对应的霍尔信号的相位差应 该是一定的，本专利技术中的中央处理器12根据这一点来判断是否存在失步现象以及失步数。每当A、C两相的相位差与应有的相位差相差超过一定数量(例如A、C两相的相位差小于其 脉冲周期三分之一或大于其脉冲周期的1/2)时则判断存在失步现象，并且失步数加一，当 电机17停止后，便可由计数得到失步数。B相的作用是提供一个判断相位关系的标准，并可 在A相或C相出现故障时作为替补使用。 所述中央处理器12能向脉冲调制电路16发送一组驱动脉冲，所述脉冲调制电路 16对驱动脉冲的宽度进行调制，改变脉冲宽度能够改变占空比，从而实现对电机的扭矩的 控制，控制电机转动到不同的档位。 所述中央处理器12包括信号采集单元、判断单元和控制单元，所述信号采集单元 连接到所述判断单元以及所述电机位置检测装置15，所述判断单元还连接到所述控制单 元，所述控制单元还连接到脉冲调制电路16 ;所述信号采集单元用于接收来自所述霍尔信 号采集电路的霍尔信号以供所述处理单元进行判断；所述判断单元用于从所述信号采集单 元接收霍尔信号，以判断电机17是否到达目标档位；所述控制单元用于根据目标档位通过 所述脉冲调制电路16控制电机17的转动，所述控制单元还用于在电机17未到达目标档位 时再次通过脉冲调制电路16补发脉冲以使电机17到达目标档位。 所述中央处理器12还用于当所述电机17未到达目标档位时根据接收到的霍尔信 号获得电机失步数，并由中央处理器12的判断单元根据所述电机失步数确定补发脉冲的 个数。这样中央处理器12只需根据所述失步数输出相应数量的补充脉冲，而不必对补本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电机档位控制系统，该控制系统包括中央处理器（１２）和脉冲调制电路（１６），所述中央处理器（１２）与脉冲调制电路（１６）相连，所述中央处理器（１２）用于根据初始档位和目标档位通过所述脉冲调制电路（１６）控制电机（１７）的转动，其中，该控制系统还包括与中央处理器（１２）连接的电机位置检测装置（１５），用于检测电机转动位置，并将检测到的电机转动位置信号传送到所述中央处理器（１２），所述中央处理器（１２）还用于根据接收到的电机转动位置信号判断电机（１７）是否到达目标档位，并当所述电机（１７）未到达目标档位时，再次通过脉冲调制电路（１６）补发脉冲以使电机（１７）到达目标档位。

【技术特征摘要】
一种电机档位控制系统，该控制系统包括中央处理器(12)和脉冲调制电路(16)，所述中央处理器(12)与脉冲调制电路(16)相连，所述中央处理器(12)用于根据初始档位和目标档位通过所述脉冲调制电路(16)控制电机(17)的转动，其中，该控制系统还包括与中央处理器(12)连接的电机位置检测装置(15)，用于检测电机转动位置，并将检测到的电机转动位置信号传送到所述中央处理器(12)，所述中央处理器(12)还用于根据接收到的电机转动位置信号判断电机(17)是否到达目标档位，并当所述电机(17)未到达目标档位时，再次通过脉冲调制电路(16)补发脉冲以使电机(17)到达目标档位。2. 根据权利要求l所述的电机档位控制系统，其中，所述电机位置检测装置(15)包 括霍尔传感器和霍尔信号采集电路，所述霍尔传感器与霍尔信号采集电路相连，霍尔信号 采集电路还与中央处理器连接，霍尔传感器用于通过感应电机(17)的转动位置产生霍尔 信号，并将产生的霍尔信号传送到霍尔信号采集电路，所述霍尔信号采集电路用于采集来 自霍尔传感器的霍尔信号并将采集到的霍尔信号传送到中央处理器(12)，所述中央处理器 (12)根据接收到的霍尔信号确定电机转动位置。3. 根据权利要求l所述的电机档位控制系统，其中，所述中央处理器(12)还用于当所 述电机(17)未到达目标档位时根据所述电机转动位置信号获得电机失步数，并根据所述 电机失步数确定补发脉冲的个数。4 根据权利要求1-3中任一项所述的电机档位控制系统，其中，所述中央处理器(12) 判断是否到达目标档位时是在电机停止转动后进行的。5. 根据权利要求1-3中任一项所述的电机档位控制系统，其中，所述中央处理器(12) 包括信号采集单元、判断单元和控制单元，所述信号采集单元连接所述判断单元以及所述 电机位置检测装置(15)，所述判断单元连接所述控制单元，所述控制单元还连接到脉冲调 制电路(16):所述信号采集单元用于接收来...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁祥根，祖波，周旭光，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]