[发明专利]纹波计数电路

说明书

电机控制系统包括与直流(DC)电动机信号通信的可变电压源。该DC电动机包括转子，该转子响应于由电压源输送的可变电源电压产生的驱动电流而感应旋转。转子(103)的旋转产生驱动组件的机械力。纹波计数电路(104)被配置为基于转子(103)的转速(ω)对驱动电流进行滤波，并产生指示转子的转速(ω)和转子的旋转位置(θ)的脉冲输出信号。

技术领域

本公开的示例性实施例涉及直流(DC)电动机，并且更具体地涉及用于操作电动汽车部件的DC电动机。

背景技术

机动车辆越来越多地配备有电动部件。例如，车辆通常包括由DC电动机电驱动的滑动天窗、车窗玻璃调节器或后视镜。指示电动机的转子转速的信息可以用于确定部件的位置(例如，车窗)。常规的位置测量系统利用传感器和磁环来确定电动机的转子转速。例如，霍尔效应传感器(HES)检测磁环与转子集成在一起的运动。磁环根据磁环和传感器的相对轴向位置产生朝向HES强度变化的磁通。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，通过HES测得的电流的频率指示DC电动机的转子转速。

发明内容

根据一非限制性实施例，电机控制系统包括与直流(DC)电动机信号通信的可变电压源。DC电动机包括转子，该转子响应于由电压源输送的可变电源电压产生的驱动电流而被感应旋转。该转子的旋转产生驱动组件的机械力。纹波计数电路被配置为基于转子的转速(ω)过滤驱动电流，并生成指示转子的实际转速(ω)和实际旋转位置(θ)的脉冲输出信号。

根据另一非限制性实施例，纹波计数电路包括放大器、电流差分电路、带宽滤波器、下游低通滤波器和比较电路。该放大器被配置为放大驱动电流，该驱动电流驱动包含在直流(DC)电动机中的转子的旋转。该电流差分电路被配置为生成指示驱动电流的瞬时电流变化率(d(i)/dt)的微分电流信号。该带宽滤波器被配置为基于转子的转速(ω)对微分电流信号进行滤波，从而输出第一滤波信号。该下游低通滤波器被配置为基于转子的转速(ω)对第一滤波信号进行滤波，从而输出消除了来自第一滤波信号的谐波的第二滤波信号。该比较电路被配置为将第二滤波驱动电流与参考电压电势进行比较，并且当滤波驱动电流的电压电平大于或等于参考电压电势时，产生具有第一输出电压电平的脉冲输出信号。当滤波驱动电流的电压电平小于参考电压电势时，第二输出电压电平。该脉冲输出信号指示转子103的实际转速(ω)和转子的实际转速(θ)。

根据又一非限制性实施例，确定直流(DC)电动机的转子转速的方法包括产生可变电源电压，基于该可变电源电压感应驱动电流，以及基于该驱动电流旋转包含在DC电动机中的转子。该方法还包括响应于旋转转子以驱动部件而产生机械力，以及基于转子的转速对驱动电流进行滤波。该方法还包括生成指示转子103的实际转速(ω)和转子的实际转速(θ)的脉冲输出信号。

本领域技术人员将从以下详细描述、附图和所附权利要求书中领会和理解本发明的上述以及其他特征和优点。

附图简要说明

现在将仅通过示例的方式，参考附图来描述本发明的实施例，其中：

图1是根据非限制性实施例的包括纹波计数电路的电机控制系统的示意图；

图2是根据非限制性实施例示出的图1的纹波计数电路中包括的放大级的输出的信号图；

图3是根据非限制性实施例示出的图1的纹波计数电路中包括的低通滤波器级的输出的信号图；

图4是根据非限制性实施例示出的图1的纹波计数电路中包括的带宽滤波器级的输出的信号图；

图5是根据非限制性实施例示出的位于图1的纹波计数电路中包括的带宽滤波器级的下游的下游低通滤波器级的输出的信号图；以及

图6是示出图1的纹波计数电路的方波输出的信号图，指示与由根据非限制性实施例图1的电机控制系统控制的电动机相关联的旋转转子位置(θ)和旋转转子转速(ω)。