CN110768588A - 调节电机控制方法、装置、存储介质及车辆 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种调节电机控制方法、装置、存储介质及车辆，用以解决现有电动调节转向管柱在执行调节功能时平顺性不佳的技术问题。该方法包括：通过霍尔传感器获取调节电机的当前转速；判断调节电机的当前转速与标准转速之间的差值是否处于预设差值范围内，标准转速是至少根据调节电机的特性参数设定的；在调节电机的当前转速与标准转速之间的差值不处于预设差值范围内时，相应调节调节电机的输入电压，以使调节电机在输入电压下转速与标准转速之间的差值的绝对值减小。

Description

调节电机控制方法、装置、存储介质及车辆

技术领域

本公开涉及车辆技术领域，具体地，涉及一种调节电机控制方法、装置、存储介质及车辆。

背景技术

电动调节转向管柱是电动助力转向***的重要构成部件，电动调节转向管柱的工作性能将直接影响车辆的操纵稳定性、舒适性以及安全性。在电动调节转向管柱执行调节功能时，由于转向管柱机械结构的制造偏差以及结构限制，例如轴类零件存在同轴度偏差或者垂直度偏差，因此电动调节转向管柱在转动时或多或少会产生转矩波动，该转矩波动会导致电动调节转向管柱执行调节功能过程中出现卡顿的现象，影响调节过程的平顺性。

发明内容

本公开的目的是提供一种调节电机控制方法、装置、存储介质及车辆，用以解决现有电动调节转向管柱在执行调节功能时平顺性不佳的技术问题。

为了实现上述目的，本公开实施例的第一方面，提供一种调节电机控制方法，所述方法包括：

通过霍尔传感器获取调节电机的当前转速；

判断所述调节电机的当前转速与标准转速之间的差值是否处于预设差值范围内，所述标准转速是至少根据所述调节电机的特性参数设定的；

在所述调节电机的当前转速与标准转速之间的差值不处于所述预设差值范围内时，相应调节所述调节电机的输入电压，以使所述调节电机在所述输入电压下转速与标准转速之间的差值的绝对值减小。

可选地，所述标准转速是根据所述调节电机的特性参数以及车辆的环境温度设定的。

可选地，所述方法还包括：

获取电机控制指令；

根据所述电机控制指令逐步调节所述调节电机的输入电压，以对所述调节电机执行相应的启动或者停止操作。

可选地，所述电机控制指令为电机启动控制指令，所述根据所述电机控制指令逐步调节所述调节电机的输入电压，包括：

确定所述调节电机当前处于静止状态，根据所述电机启动控制指令按照预设的电压增长值递增所述调节电机的输入电压至恒定电压值，以对所述调节电机执行启动操作，其中，所述恒定电压值为所述调节电机达到标准转速时所对应的输入电压。

可选地，所述电机控制指令为电机停止控制指令，所述根据所述电机控制指令逐步调节所述调节电机的输入电压，包括：

确定所述调节电机当前处于运行状态，根据所述电机停止控制指令按照预设的电压降低值递减所述调节电机的输入电压至零，以对所述调节电机执行停止操作。

本公开实施例的第二方面，提供一种调节电机控制装置，所述装置包括：

转速获取模块，用于通过霍尔传感器获取调节电机的当前转速；

差值判断模块，用于判断所述调节电机的当前转速与标准转速之间的差值是否处于预设差值范围内，所述标准转速是至少根据所述调节电机的特性参数设定的；

电压调节模块，用于在所述调节电机的当前转速与标准转速之间的差值不处于所述预设差值范围内时，相应调节所述调节电机的输入电压，以使所述调节电机在所述输入电压下转速与标准转速之间的差值的绝对值减小。

可选地，所述标准转速是根据所述调节电机的特性参数以及车辆的环境温度设定的。

可选地，所述装置还包括：

指令获取模块，用于获取电机控制指令；

电机控制模块，用于根据所述电机控制指令逐步调节所述调节电机的输入电压，以对所述调节电机执行相应的启动或者停止操作。

可选地，所述电机控制指令为电机启动控制指令，所述电机控制模块用于：

确定所述调节电机当前处于静止状态，根据所述电机启动控制指令按照预设的电压增长值递增所述调节电机的输入电压至恒定电压值，以对所述调节电机执行启动操作，其中，所述恒定电压值为所述调节电机达到标准转速时所对应的输入电压。

可选地，所述电机控制指令为电机停止控制指令，所述电机控制模块用于：

确定所述调节电机当前处于运行状态，根据所述电机停止控制指令按照预设的电压降低值递减所述调节电机的输入电压至零，以对所述调节电机执行停止操作。

本公开实施例的第三方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现本公开实施例的第一方面所提供的调节电机控制方法的步骤。

本公开实施例的第四方面，提供一种调节电机控制装置，包括：

存储器，其上存储有计算机程序；

处理器，用于执行所述存储器中的所述计算机程序，以实现本公开实施例的第一方面所提供的调节电机控制方法的步骤。

本公开实施例的第五方面，提供一种车辆，该车辆包括本公开实施例的第二方面所提供的调节电机控制装置。

根据上述技术方案，通过霍尔传感器获取调节电机的当前转速，并判断调节电机的当前转速与标准转速之间的差值是否处于预设差值范围内，若调节电机的当前转速与标准转速之间的差值不处于预设差值范围内时，则相应调节调节电机的输入电压，以使调节电机的转速趋近标准转速。这样，通过保持调节电机转速的稳定，使与电机相连接的调节机构的转速稳定，减小了转动速度的波动量，进而降低了转向管柱转动力矩波动，提升了电动调节转向管柱调节过程的平顺性。此外，转向管柱转动力矩波动的降低，还有利于减少轴间磨损与能量消耗，延长转向管柱的运转寿命。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是本公开实施例提供的一种调节电机控制方法的流程图；

图2是本公开实施例提供的另一种调节电机控制方法的流程图；

图3是本公开实施例提供的一种第一预设规则下PWM1信号统计图以及第二预设规则下PWM2信号统计图；

图4是本公开实施例提供的一种调节电机控制装置的框图；

图5是本公开实施例提供的另一种调节电机控制装置的框图。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

在电动调节转向管柱执行调节功能时，由于转向管柱机械结构的制造偏差以及结构限制，例如轴类零件存在同轴度偏差或者垂直度偏差，因此电动调节转向管柱在转动时或多或少会产生转矩波动，该转矩波动影响电动调节转向管柱工作性能，会造成电动调节转向管柱执行调节功能过程中出现卡顿的现象，影响调节过程的平顺性。

为了解决上述技术问题，本公开实施例提供一种调节电机控制方法，如图1所示，该方法包括以下步骤：

在步骤S101中，通过霍尔传感器获取调节电机的当前转速。

具体地，调节电机转轴上的转盘边沿固定一块磁钢，转盘下方设置有霍尔传感器，当转盘随调节电机转轴旋转时，霍尔传感器受到磁钢所产生的磁场影响，会输出脉冲信号，利用该脉冲信号则可以计算得到调节电机的转速。

在步骤S102中，判断调节电机的当前转速与标准转速之间的差值是否处于预设差值范围内。

其中，标准转速是至少根据调节电机的特性参数设定的，例如，标准转速至少是根据调节电机的额定电流、额定电压、额定功率、额定转速、转矩波动幅度中的一者或多者共同标定的。示例地，标准转速为3600r/min，预设差值范围，即调节电机当前转速与标准转速之差对标准转速的比值小于2％，也就是说，通过霍尔传感器获取到调节电机当前转速处于3528r/min～3672r/min之间时，确定调节电机的当前转速与标准转速之间的差值处于预设差值范围内，则执行步骤S103；当调节电机当前转速小于3528r/min或者大于3672r/min时，确定调节电机的当前转速与标准转速之间的差值不处于预设差值范围内，则执行步骤S104。

可选地，在不同环境温度下，调节电机转轴的摩擦力不用，为使电机保持稳定的工作性能，标准转速可以根据调节电机的特性参数以及车辆的环境温度设定。例如在电机的特性参数相同的情况下，环境温度为-10℃时，标准转速设定为2500r/min，环境温度为25℃时，标准转速设定为3500r/min。

在步骤S103中，控制调节电机保持当前转速运行。

在步骤S104中，相应调节调节电机的输入电压。

在调节电机的当前转速与标准转速之间的差值不处于预设差值范围内时，判断调节电机的当前转速与标准转速之间的大小关系，若调节电机的当前转速大于标准转速，则相应减小调节电机的输入电压，若调节电机的当前转速小于标准转速，则相应增大调节电机的输入电压，并循环执行上述方法步骤S101和步骤S102，以使调节电机在输入电压下转速与标准转速之间的差值的绝对值减小，且最终使调节电机的当前转速与标准转速之间的差值处于预设差值范围内，从而实现调节电机转速的相对稳定。

在本公开实施例中，调节电机通过可控开关与供电电源相连，可控开关用于控制调节电机的输入电压，进一步地，可以通过调节PWM信号的占空比对该可控开关进行控制，以实现调节调节电机的输入电压。例如，在调节电机的当前转速大于标准转速时，按照差值幅度相应减小PWM信号的占空比，以减小调节电机的输入电压，达到降低调节电机转速的目的；或者在调节电机的当前转速小于标准转速时，按照差值幅度相应增大PWM信号的占空比，以增大调节电机的输入电压，达到提升调节电机转速的目的。通过灵活配置调节电机输入电压的调节规则，在不增加***复杂程度的情况下，能够便捷改变电机运行状态。

值得说明的是，本公开实施例的执行主体可以是调节电机，也可以是调节电机以外的其他设备，例如整车控制器，或者与调节电机处于同一局域网的其他控制器，本公开不做限定。其中，在具体实施时，若执行主体为调节电机，则该调节电机可以直接获取调节电机的当前转速，并与与标准转速进行比较判断。若该执行主体为整车控制器或者其他控制器中的一者，则控制器在获取到调节电机的当前转速之后，将转速信息与标准转速比较判断之后生成相应的调节指令，并根据该调节指令对调节电机的输入电压进行相应的调节操作。

在上述技术方案中，通过霍尔传感器获取调节电机的当前转速，并判断调节电机的当前转速与标准转速之间的差值是否处于预设差值范围内，若调节电机的当前转速与标准转速之间的差值不处于预设差值范围内时，则相应调节调节电机的输入电压，以使调节电机的转速趋近标准转速。这样，通过保持调节电机转速的稳定，使与电机相连接的调节机构的转速稳定，以减小转动速度的波动量，进而降低了转向管柱转动力矩波动，提升了电动调节转向管柱调节过程的平顺性。此外，转向管柱转动力矩波动的降低，还有利于减少轴间磨损与能量消耗，延长转向管柱的运转寿命。

图2是本公开实施例提供的另一种调节电机控制方法的流程图，如图1所示，该方法包括以下步骤：

在步骤S201中，获取电机控制指令。

本公开实施例中，电机控制指令包括电机启动控制指令以及电机停止控制指令，可以通过转向***启动或者关闭信号触发生成，在获取得到电机控制指令之后，可以查询调节电机的工作状态是否满足指令执行条件，例如，当获取到电机停止控制指令，调节电机当前处于运行状态，则调节电机的工作状态满足指令执行条件，继而根据获取到的电机停止控制指令对调节电机执行停止操作。根据电机控制指令逐步调节调节电机的输入电压，以对调节电机执行相应的启动或者停止操作，按指令分类处理如下：若电机控制指令为电机启动控制指令，执行步骤S202；若电机控制指令为电机停止控制指令，执行步骤S207。

在步骤S202中，电机控制指令为电机启动控制指令，且确定调节电机当前处于静止状态则根据电机启动控制指令逐步增大调节电机的输入电压至恒定电压值，以对调节电机执行启动操作。

在电机控制指令为电机启动控制指令时，查询调节电机当前的工作状态，若调节电机当前处于静止状态，则根据电机启动控制指令按照预设的电压增长值递增调节电机的输入电压至恒定电压值，以对调节电机执行启动操作。其中，恒定电压值为调节电机达到标准转速时所对应的输入电压，例如，预设的电压增长值为0.5V，在电机控制指令为电机启动控制指令时，控制电机以0.5V为增长梯度逐步增大电机的输入电压，以对调节电机执行启动操作，当调节电机达到标准转速时，调节电机的输入电压为14V，则继续保持调节电机的输入电压为14V。

图3是本公开实施例提供的一种第一预设规则下PWM1信号统计图以及第二预设规则下PWM2信号统计图，参照图3，在一种可能的实施方式中，在电机控制指令为电机启动控制指令时，可以按照第一预设规则逐步增大PWM1信号的占空比，以增大调节电机的输入电压。具体操作为，在第一个周期内以占空比为12.5％的PWM1信号对可控开关进行控制，使调节电机在此占空比对应的输入电压下以较小的转速启动，在接下来的周期内，PWM1信号的占空比依次调节为25％、37.5％、50％、62.5％等，调节电机的输入电压也随着PWM1信号的占空比的增大而逐步增大。若调节电机达到标准转速时，PWM1信号的占空比为62.5％，则保持PWM1信号的占空比为62.5％时所对应的输入电压大小，使调节电机维持输入电压恒定。

在步骤S203中，通过霍尔传感器获取调节电机的当前转速。

在步骤S204中，判断调节电机的当前转速与标准转速之间的差值是否处于预设差值范围内。

在调节电机的当前转速与标准转速之间的差值处于预设差值范围内时，执行步骤S205；在调节电机的当前转速与标准转速之间的差值不处于预设差值范围内，则执行步骤S206。

在步骤S205中，控制调节电机保持当前转速运行。

在步骤S206中，相应调节调节电机的输入电压。

在步骤S207中，电机控制指令为电机停止控制指令，且确定调节电机当前处于运行状态则根据电机停止控制指令逐步减小调节电机的输入电压至零，以对调节电机执行停止操作。

在电机控制指令为电机停止控制指令时，按照预设的电压降低值递减调节电机的输入电压。例如，预设的电压降低值为1V，在电机控制指令为电机停止控制指令时，控制电机以1V为降低梯度逐步减小电机的输入电压，以对调节电机执行停止操作。

图3是本公开实施例提供的一种第一预设规则下PWM1信号统计图以及第二预设规则下PWM2信号统计图，参照图3，在一种可能的实施方式中，在电机控制指令为电机停止控制指令时，可以按照第二预设规则逐步减小PWM2信号的占空比，以减小调节电机的输入电压。具体操作为，在第一个周期内以调节电机的恒定输入电压所对应的PWM2信号对可控开关进行控制，例如该PWM2信号的占空比为62.5％，以使调节电机从当前占空比对应的输入电压下的高速运转开始渐渐减速运转，在接下来的周期内，PWM2信号的占空比依次调节为50％、37.5％、25％、12.5％等，调节电机的输入电压也随着PWM2信号的占空比的减小而逐步减小，直至调节电机停止运行。

采用上述方法，在保持调节电机运行过程中转速稳定，以保证电动调节转向管柱调节过程的平顺性的同时，还提升了调节电机在启动与停止过程中的NVH性能。具体地，在获取电机控制指令之后，根据电机控制指令逐步调节调节电机的输入电压，以对调节电机执行相应的启动或者停止操作，这样逐步调节调节电机的输入电压的方式实现调节电机的工作状态切换，使调节电机的启动过程的转速由急速上升变为缓慢加速，调节电机的停止过程的转速由骤停变为缓慢减速，因而调节电机工作状态的切换过程变得更加平顺缓和，能够有效降低调节电机突然启动或停止过程中产生的冲击噪声，提升了车辆转向***NVH性能以及用户驾车的舒适体验。

图4是本公开实施例提供的一种调节电机控制装置400的框图，如图4所示，该装置400包括：

转速获取模块410，用于通过霍尔传感器获取调节电机的当前转速；

差值判断模块420，用于判断调节电机的当前转速与标准转速之间的差值是否处于预设差值范围内，标准转速是至少根据调节电机的特性参数设定的；

电压调节模块430，用于在调节电机的当前转速与标准转速之间的差值不处于预设差值范围内时，相应调节调节电机的输入电压，以使调节电机在输入电压下转速与标准转速之间的差值的绝对值减小。

上述装置通过转速获取模块获取调节电机的当前转速，转速获取模块判断调节电机的当前转速与标准转速之间的差值是否处于预设差值范围内，若调节电机的当前转速与标准转速之间的差值不处于预设差值范围内时，则由电压调节模块相应调节调节电机的输入电压，以使调节电机的转速趋近标准转速。这样，通过保持调节电机转速的稳定，使与电机相连接的调节机构的转速稳定，以减小转动速度的波动量，进而降低了转向管柱转动力矩波动，提升了电动调节转向管柱调节过程的平顺性。此外，转向管柱转动力矩波动的降低，还有利于减少轴间磨损与能量消耗，延长转向管柱的运转寿命。

图5是本公开实施例提供的一种调节电机控制装置500的框图，如图5所示，该装置500包括：

指令获取模块510，用于获取电机控制指令；

电机控制模块520，用于根据电机控制指令逐步调节调节电机的输入电压，以对调节电机执行相应的启动或者停止操作；

转速获取模块530，用于通过霍尔传感器获取调节电机的当前转速；

转速设定模块540，用于根据调节电机的特性参数以及车辆的环境温度设定标准转速；

差值判断模块550，用于判断调节电机的当前转速与标准转速之间的差值是否处于预设差值范围内，标准转速是至少根据调节电机的特性参数设定的；

电压调节模块560，用于在调节电机的当前转速与标准转速之间的差值不处于预设差值范围内时，相应调节调节电机的输入电压，以使调节电机在输入电压下转速与标准转速之间的差值的绝对值减小。

采用上述装置，在保持调节电机运行过程中转速稳定，以保证电动调节转向管柱调节过程的平顺性的同时，还提升了调节电机在启动与停止过程中的NVH性能。在指令获取模块获取电机控制指令之后，电机控制模块则根据电机控制指令逐步调节调节电机的输入电压，以对调节电机执行相应的启动或者停止操作，这样逐步调节调节电机的输入电压的方式实现调节电机的工作状态切换，使调节电机的启动过程的转速由急速上升变为缓慢加速，调节电机的停止过程的转速由骤停变为缓慢减速，因而调节电机工作状态的切换过程变得更加平顺缓和，能够有效降低调节电机突然启动或停止过程中产生的冲击噪声，提升了车辆转向***NVH性能以及用户驾车的舒适体验。

关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

相应地，本公开实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，该程序指令被处理器执行时实现上述公开实施例提供的调节电机控制方法的步骤。

相应地，本公开实施例还提供一种调节电机控制装置，包括存储器，其上存储有计算机程序；处理器，用于执行存储器中的计算机程序，以实现上述公开实施例提供的调节电机控制方法的步骤。

本公开实施例还提供一种车辆，该车辆包括上述公开实施例所提供的调节电机控制装置，具体参照上述对应的描述，此处不再赘述。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (13)

1.一种调节电机控制方法，其特征在于，所述方法包括：

通过霍尔传感器获取调节电机的当前转速；

判断所述调节电机的当前转速与标准转速之间的差值是否处于预设差值范围内，所述标准转速是至少根据所述调节电机的特性参数设定的；

在所述调节电机的当前转速与标准转速之间的差值不处于所述预设差值范围内时，相应调节所述调节电机的输入电压，以使所述调节电机在所述输入电压下转速与标准转速之间的差值的绝对值减小。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述标准转速是根据所述调节电机的特性参数以及车辆的环境温度设定的。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取电机控制指令；

根据所述电机控制指令逐步调节所述调节电机的输入电压，以对所述调节电机执行相应的启动或者停止操作。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述电机控制指令为电机启动控制指令，所述根据所述电机控制指令逐步调节所述调节电机的输入电压，包括：

确定所述调节电机当前处于静止状态，根据所述电机启动控制指令按照预设的电压增长值递增所述调节电机的输入电压至恒定电压值，以对所述调节电机执行启动操作，其中，所述恒定电压值为所述调节电机达到标准转速时所对应的输入电压。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述电机控制指令为电机停止控制指令，所述根据所述电机控制指令逐步调节所述调节电机的输入电压，包括：

确定所述调节电机当前处于运行状态，根据所述电机停止控制指令按照预设的电压降低值递减所述调节电机的输入电压至零，以对所述调节电机执行停止操作。

6.一种调节电机控制装置，其特征在于，所述装置包括：

转速获取模块，用于通过霍尔传感器获取调节电机的当前转速；

差值判断模块，用于判断所述调节电机的当前转速与标准转速之间的差值是否处于预设差值范围内，所述标准转速是至少根据所述调节电机的特性参数设定的；

电压调节模块，用于在所述调节电机的当前转速与标准转速之间的差值不处于所述预设差值范围内时，相应调节所述调节电机的输入电压，以使所述调节电机在所述输入电压下转速与标准转速之间的差值的绝对值减小。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述标准转速是根据所述调节电机的特性参数以及车辆的环境温度设定的。

8.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

指令获取模块，用于获取电机控制指令；

电机控制模块，用于根据所述电机控制指令逐步调节所述调节电机的输入电压，以对所述调节电机执行相应的启动或者停止操作。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述电机控制指令为电机启动控制指令，所述电机控制模块用于：

确定所述调节电机当前处于静止状态，根据所述电机启动控制指令按照预设的电压增长值递增所述调节电机的输入电压至恒定电压值，以对所述调节电机执行启动操作，其中，所述恒定电压值为所述调节电机达到标准转速时所对应的输入电压。

10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述电机控制指令为电机停止控制指令，所述电机控制模块用于：

确定所述调节电机当前处于运行状态，根据所述电机停止控制指令按照预设的电压降低值递减所述调节电机的输入电压至零，以对所述调节电机执行停止操作。

11.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现权利要求1至5中任一项所述方法的步骤。

12.一种调节电机控制装置，其特征在于，包括：

存储器，其上存储有计算机程序；

处理器，用于执行所述存储器中的所述计算机程序，以实现权利要求1至5中任一项所述方法的步骤。

13.一种车辆，其特征在于，该车辆包括权利要求6至10中任一项所述的调节电机控制装置。

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