[发明专利]汽车座椅电机运行状态的监控有效
申请号: | 201210333880.5 | 申请日: | 2012-09-11 |
公开(公告)号: | CN103684146B | 公开(公告)日: | 2017-04-19 |
发明(设计)人: | 邓恒;吴招辉 | 申请(专利权)人: | 上海汽车集团股份有限公司 |
主分类号: | H02P7/00 | 分类号: | H02P7/00 |
代理公司: | 中国专利代理(香港)有限公司72001 | 代理人: | 李湘,李家麟 |
地址: | 201203 上海市张江*** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 汽车座椅 电机 运行 状态 监控 | ||
技术领域
本发明涉及汽车电子技术,特别涉及用于监控汽车座椅电机运行状态的方法和装置。
背景技术
汽车座椅必须满足舒适性的要求,也就是能够使驾驶者获得最好视野,得到易于操纵方向盘、踏板、变速杆等操纵便利,还可以获得最舒适和最习惯的乘坐角度。但是每个人的体型都不太一样,而且随着年龄的增长还会发生变化,因此在设计驾驶座位时,设计师们只能根据某地区成人身材的统计数据,找出平均数据来设计驾驶空间和座椅。
由此引出了对汽车座椅的第二个基本要求-可调节性。在现代汽车上,生产商都会提供可电动调节的座椅。电动座椅一般由座垫、靠背、靠枕、骨架、悬挂和调节机构等组成。调节机构由控制器、直流电动机和传动部件组成,是电动座椅中最复杂和最关键的部分。直流电动机一般有三个以上,它们受控制器控制并分别驱动某个调整方向的传动部件。传动部件有蜗杆轴,蜗轮、齿轴和齿条等。调整时蜗杆轴在电动机的驱动下,带动蜗轮转动,从而将齿轴旋入或旋出,即座椅的升降。如果蜗轮又与齿条啮合,蜗轮转动将齿条移动,即令座椅前移或后移。对于中高档轿车,还配备有驾驶位置调节记忆设置,记忆内容例如包括座椅调节位置、转向盘调节和车外后视镜等调节记忆。
图1示出了一种具有典型结构的汽车座椅调节系统。
如图1所示,该汽车座椅调节系统10包括直流电机110、控制器120、继电器130和霍尔检测单元140。控制器120通过控制继电器130的通断状态来控制直流电机110的运转。直流电机110的转轴110A上粘合有多极磁环110B,霍尔检测单元140被设置在转轴110A附近,这样当转轴110A转动时,当磁环110B的每个磁极转动到霍尔检测单元140附近时,将在霍尔检测单元140的霍尔元件内产生霍尔脉冲信号,该脉冲信号间接地反映了座椅的位置信号直流电机110的转速信号。参见图1,霍尔检测单元140将脉冲检测信号通过双通道反馈给控制器120以提高可靠性,而控制器120则借助反馈的脉冲检测信号对直流电机110运行状态的监测并由此控制直流电机110的运行。
在上述汽车座椅调节系统中,采用基于霍尔元件的方法来确定座椅位置和检测直流电机的状态,这存在较多缺点。例如,为了产生霍尔脉冲信号,需要在电机转轴上安装多个磁环,这增加了制造和安装成本,而且随着使用时间的延续,磁环还容易从转轴上脱落。
由上可见,迫切需要一种能够克服上述缺点的用于监控汽车座椅电机运行状态的方法和装置。
发明内容
本发明的目的是提供一种监测直流电机运行状态的方法,其具有实现成本低、准确度高的优点。
本发明的上述目的由下列技术方案实现:
一种监测直流电机运行状态的方法,所述直流电机用于驱动汽车座椅,包括下列步骤:
获取所述直流电机的电流波形,所述电流波形包含纹波分量;
对所述纹波分量在时域上进行微分;以及
根据所述微分值确定所述直流电机的运行状态。
优选地,在上述方法中,按照下列方式根据所述微分值确定所述直流电机的运行状态:
根据所述微分值确定尖峰的位置;以及
通过对所述尖峰进行计数来确定所述直流电机的转动圈数。
优选地,在上述方法中,按照下列方式根据所述微分值确定所述直流电机的运行状态:
根据所述微分值确定尖峰的位置;以及
利用所述尖峰的平均周期来确定所述直流电机的转速。
优选地,在上述方法中,按照下列方式根据所述微分值确定所述直流电机的运行状态:
根据所述微分值确定尖峰的位置;以及
如果所述尖峰发生缺失,则确定所述直流电机发生换向片跳排故障。
优选地,在上述方法中,按照下列方式根据所述微分值确定所述直流电机的运行状态:
如果所述纹波分量的微分值小于第一阈值,则确定所述直流电机发生打滑故障,所述第一阈值为负数。
优选地,在上述方法中,按照下列方式根据所述微分值确定所述直流电机的运行状态:
如果所述纹波分量的微分值大于第二阈值,则确定所述直流电机发生堵转故障,所述第二阈值为正数。
优选地,在上述方法中,在对所述纹波分量在时域上进行微分之前,还包括对所述电流波形进行预处理以滤除干扰毛刺的步骤。
优选地,在上述方法中,通过测量接入所述直流电机回路的电阻器上的电压来获取所述电流波形。
优选地,在上述方法中,还包括下列步骤:
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