[发明专利]汽车电动尾门电机控制装置及方法

说明书

本发明提供了一种汽车电动尾门电机控制装置及方法，所述汽车电动尾门电机控制装置包括控制器、驱动模块、测量单元和电机，其中：所述电机转动带动所述汽车电动尾门进行升降运动；所述测量单元测量所述电机实际转速，并将所述电机实际转速提供给所述控制器；所述控制器根据比例‑积分算法计算所述驱动模块的占空比；所述控制器根据电机实际转速和电机目标转速之间的差值的大小来设置所述比例‑积分算法中的比例系数的值；所述驱动模块根据所述占空比驱动所述电机转动。本发明对PI算法进行优化，使得电机运行的平稳度提高。

技术领域

本发明涉及汽车电子控制技术领域，特别涉及一种汽车电动尾门电机控制装置及方法。

背景技术

现有的汽车电动尾门采用直流电机进行驱动，控制器根据电机所需的驱动能力输出脉冲宽度调制(PWM)信号，来控制电机电流的大小，通常采用比例-积分(PI)反馈控制方法来使电机运行过程稳定。

通常采用的比例-积分(PI)反馈控制，是通过调节相应的比例系数和积分系数等参数，获取最优的控制性能。通用PI控制计算式为：

其中：K_p为比例系数，K_i为积分系数，u(t)是输出控制量。在单片机中要实现PI控制算法，还需要将PI控制参数离散化。PWM脉宽调制的电机，在转速控制过程中，采用了比例-积分控制方法后，可以使系统在扰动的作用下，通过比例和积分的算法调节作用使电动机的转速达到静态无差。但实际使用时，常规PI控制算法的K_i和K_p参数会在标定调试后固定。使用K_p参数固定的PI控制算法，电机的运行平稳度仍不完美：运行中遇到外部短促干扰会出现抖动，尤其在启动和停止阶段等易出现干扰的情况下未设置K_p参数调节功能时，电机运行很容易出现抖动。

因此，需要设计一种可调节PI控制算法参数的汽车电动尾门电机控制装置及方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种汽车电动尾门电机控制装置及方法，以解决现有的汽车电动尾门电机控制中的PI算法参数无法调节的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种汽车电动尾门电机控制装置，所述汽车电动尾门电机控制装置包括控制器、驱动模块、测量单元和电机，其中：

所述电机转动带动所述汽车电动尾门进行升降运动；

所述测量单元测量所述电机实际转速，并将所述电机实际转速提供给所述控制器；

所述控制器根据比例-积分算法计算所述驱动模块的占空比；

所述控制器根据电机实际转速和电机目标转速之间的差值的大小来设置所述比例-积分算法中的比例系数的值；

所述驱动模块根据所述占空比驱动所述电机转动。

可选的，在所述的汽车电动尾门电机控制装置中，所述占空比为：

其中：K_p为所述控制器设置的比例系数，K_i为所述控制器设置的积分时间常数，e(k)为所述占空比的偏移量，u(k)为所述占空比的输出值。

可选的，在所述的汽车电动尾门电机控制装置中，所述控制器根据所述电机目标转速设置若干个速度阈值范围，所述控制器根据所述电机实际转速判断所述电机当前所处的速度阈值范围。

可选的，在所述的汽车电动尾门电机控制装置中，所述控制器根据所述电机当前所处的速度阈值范围设置所述比例-积分算法中的比例系数的值。

本发明还提供一种汽车电动尾门电机控制方法，所述汽车电动尾门电机控制方法包括：