汽車可記憶電動座椅的直流電機紋波檢測方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種汽車可記憶電動座椅，尤其涉及一種可記憶電動座椅的控制系統(tǒng) 及控制方法。
【背景技術】
[0002] 隨著電子控制技術在汽車領域的廣泛應用，越來越多的汽車采用可記憶電動控制 座椅系統(tǒng)。通過跟蹤從電機來的反饋信號來控制座椅位置的調整，從而達到座椅控制系統(tǒng) 的可記憶功能：如圖1所示，把座位1調到舒適的位置后，按下控制面板2上記憶鍵（先按 "Set"鍵，然后再按下"1"或"2"或"3"鍵），此時當前座椅位置（所有方向：A、B、C、D、E、 F位置的坐標）將被記憶。當下次需重新調整到此位置時，只需按下對應的記憶鍵（"1"或 "2"或"3"），座椅控制系統(tǒng)便根據(jù)之前的記憶信息，自動運行調整各個行程到達記憶的位 置，無須手動調整各個方向。
[0003] 如何準確獲知座椅各個電機的當前位置將是整個控制系統(tǒng)的關鍵。傳統(tǒng)上通常利 用光電編碼器或霍爾效應傳感器，從電機軸或安裝在軸上的負載獲取脈沖信號反饋到控制 單元，以獲知電機的速度或位置信息。而為了降低成本、減少應用中的復雜性和故障率，不 使用傳感器而直接利用電機本身產(chǎn)生的紋波計數(shù)方法將成為直流電機精確控制的發(fā)展方 向。
[0004] 通常座椅系統(tǒng)中采用的是具有換向器的有刷直流電機，當電機旋轉時，通過換向 器線圈與電源進行切換。由于線圈是感性元件，每次在與電源進行切換時會有反向電動勢 產(chǎn)生，形成交流信號，疊加在電源兩端，使原有的直流電源產(chǎn)生彎曲變化，每一次彎曲變化 即是一個紋波（Ripple)，如圖2a，b所示。座椅系統(tǒng)所選定的有刷直流電機有8個繞組，電 機旋轉一圈換向8次，產(chǎn)生8個紋波。對紋波進行計數(shù)，便可以判斷出電機旋轉的圈數(shù)。座 椅各個方向的行程是固定的，因此就可以知道座椅當前所處的位置，從而達到對座椅進行 精確控制的目的。
[0005] 對于座椅控制系統(tǒng)來講，采用無傳感器的紋波計數(shù)方法進行電機控制，不需要增 加額外的傳感器和反饋線束，降低了系統(tǒng)中實現(xiàn)的復雜性和成本，必將成為座椅控制系統(tǒng) 的發(fā)展趨勢。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是提供一種汽車可記憶電動座椅的直流電機紋波檢測方法，通過控 制直流電機運轉產(chǎn)生的反饋，驅動執(zhí)行機構進行座椅位置的調節(jié)。根據(jù)所存儲的位置信息， 座椅自動調整到相應的記憶位置；在不增加傳感器和線束的基礎上，通過測量電機旋轉時 產(chǎn)生的電流波動，進行紋波計數(shù)實現(xiàn)座椅控制系統(tǒng)的記憶功能。
[0007] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術方案是：一種汽車可記憶電動座椅的直流電機紋 波檢測方法，首先通過對座椅系統(tǒng)中有刷直流電機在起動、運行、制動三個階段的電流進行 采樣、放大、模數(shù)轉換，得到有刷直流電機在起動、運行、制動三個階段的的數(shù)字化的電機電 流波形，然后對電流紋波的周期特征用軟件算法進行分析、識別、計數(shù)，用于實現(xiàn)電機的位 置控制。
[0008] 軟件算法采用如下方法實現(xiàn)捕獲紋波個數(shù)：
[0009] 1.將AD采樣頻率縮短至1ms或以下，保證所有紋波處于AD的采樣窗口內(nèi)，記錄采 樣數(shù)據(jù)；
[0010] 2.分析采樣數(shù)據(jù)，軟件算法分析數(shù)據(jù)中前后兩次采樣差值接近于0的次數(shù)，即曲
【主權項】
1. 一種汽車可記憶電動座椅的直流電機紋波檢測方法，其特征在于：首先通過對座椅 系統(tǒng)中有刷直流電機在起動、運行、制動三個階段的電流進行采樣、放大、模數(shù)轉換，得到有 刷直流電機在起動、運行、制動三個階段的的數(shù)字化的電機電流波形，然后對電流紋波的周 期特征用軟件算法進行分析、識別、計數(shù)，用于實現(xiàn)電機的位置控制。
2. 根據(jù)權利要求1所述的汽車可記憶電動座椅的直流電機紋波檢測方法，其特征在 于：所述軟件算法采用如下方法實現(xiàn)捕獲紋波個數(shù)： 1) 將AD采樣頻率縮短至lms或以下，保證所有紋波處于AD的采樣窗口內(nèi)，記錄采樣數(shù) 據(jù)； 2) 分析采樣數(shù)據(jù)，軟件算法分析數(shù)據(jù)中前后兩次采樣差值接近于0的次數(shù)，即曲線中 的"波峰"或"波谷"（斜率為〇，
）出現(xiàn)的次數(shù)始； 3) 將所有出現(xiàn)
時的次數(shù)進行累加后并除以2 ( "波峰"與"波谷"斜率均為0)， 得到在開始階段的紋波個數(shù); 4) 將與相加后得到電機在此行程上的紋波個數(shù)，即電機當前的位 置：N行程=N運行+N開始+N制動。
3. 根據(jù)權利要求2所述的汽車可記憶電動座椅的直流電機紋波檢測方法，其特征在 于：采用軟件算法對于制動階段紋波波形，需要先將電流整流成正向后再進行軟件分析，得 到制動階段的電機紋波個數(shù)。
4. 根據(jù)權利要求2或3所述的汽車可記憶電動座椅的直流電機紋波檢測方法，其特征 在于：采用軟件算法實現(xiàn)捕獲紋波個數(shù)后還需要消除誤差，其具體方法是： 1) 開啟電機，使電機在某行程上只有一次從開始至制動階段運行，中間不停止； 2) 軟件算法采集和記錄上述行程上的紋波個數(shù); 3) 重復步驟1、步驟2,使的數(shù)量達到的樣本所需的采集量； 4) 對以上得到的樣本數(shù)量進行求平均值 5) 將單次軟件算法計算出的紋波數(shù)量與進行比較，如有差值，對進行修 正，最后得到相對準確的單行程紋波數(shù)量為。
【專利摘要】一種汽車可記憶電動座椅的直流電機紋波檢測方法，首先通過對座椅系統(tǒng)中有刷直流電機在起動、運行、制動三個階段的電流進行采樣、放大、模數(shù)轉換，得到有刷直流電機在起動、運行、制動三個階段的數(shù)字化的電機電流波形，然后對電流紋波的周期特征用軟件算法進行分析、識別、計數(shù)，用于實現(xiàn)電機的位置控制。通過識別有刷直流電機旋轉時產(chǎn)生的電流波動個數(shù)來實現(xiàn)座椅記憶功能。當駕駛員再次駕駛該車時，只需按相應的記憶按鍵，控制有刷直流電機運轉，驅動執(zhí)行機構，使座椅自動調整到相應的記憶位置。本發(fā)明無需增加額外的線束和傳感器，節(jié)省了成本，降低了應用中的復雜性和故障率，減少了不同的駕駛員手動調節(jié)座椅的時間，增加了乘用車的舒適度。
【IPC分類】B60N2-44
【公開號】CN104553911
【申請?zhí)枴緾N201410835545
【發(fā)明人】杜英坤, 王愛華, 袁熙娟
【申請人】延鋒偉世通電子科技（上海）有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2014年12月24日