CN101594106A - 一种线控制动系统的电机控制系统及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种线控制动系统的电机控制系统及控制方法，控制系统包括：控制芯片，其输出两路互补PWM信号，控制电机正反转及进行调速控制；两个电机驱动芯片，用于驱动电机正反转。其中电机驱动芯片采用专用芯片BTS7960B。本发明基于线控技术，将复杂的各种设备器件改为电子元件通过软件技术控制电机，使电路设计简单，控制方便，实时性好，精度高，具有结构简单、造价经济、安全系数高等优势。
Description
技术领域
本发明属于汽车制动控制领域，特别是涉及基于嵌入式控制系统的电机驱动的创新技术。
背景技术
目前，在已知技术中，有一种同步电机控制方法及其装置(专利申请号为CN01820372.8)，这种同步电机控制方法，其特征在于：使用驱动具有周期性转矩变动的负载的同步电机的输入端子电压、电流和该同步电机的设备常数，检测转子的旋转位置；根据旋转位置检测结果，控制逆变器的输出电流或输出电压，以抵消周期性转矩变动引起的同步电机的速度变动；将逆变器的输出电压或输出电流提供给同步电机。该方法能够实现电机控制，但是其方法复杂，并且依赖于复杂的装置，由于涉及相关参数及变量信息太多实现控制不是很精确，且不易维护，造价高，运行时影响因素也多。
发明内容
为了解决上述问题，本发明公开了一种线控制动系统的电机控制系统，包括：控制芯片，其输出两路互补PWM信号，控制电机正反转及进行调速控制；两个电机驱动芯片，用于驱动电机正反转。
两路互补PWM信号分别连接电机驱动芯片的输入脚，当第一路PWM信号的占空比在0％--50％之间时，第一电机驱动芯片工作，驱动电机正转；当第一路PWM信号的占空比在50％--100％之间时，第二电机驱动芯片工作，驱动电机反转。电机驱动芯片采用专用芯片BTS7960B。
芯片BTS7960B的INH引脚为高电平，用于使能BTS7960B芯片；芯片BTS7960B的引脚IS用于进行电流检测，该引脚流出的电流与流经高边MOS管的电流成正比。
本发明还公开了一种线控制动系统的电机控制方法，其特征在于：由控制芯片输出两路互补PWM信号控制电机正反转及进行调速控制。当通过电机控制信息判断出需要加速时，通过查表调整PWM的值，从而提高电机的正转动力。当判断出需要减速时，将电机控制信息与临界值进行比较，当减速量大于临界值时，控制电机反转，给予车体较大的阻力；当减速量小于临界值时，降低电机正转动力。
本发明基于线控技术，将复杂的各种设备器件改为电子元件通过软件技术控制电机，使电路设计简单，控制方便，实时性好，精度高，具有结构简单、造价经济、安全系数高等优势。
附图说明
图1是电机驱动原理图；
图2是电机动力控制流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行进一步说明。
本发明由32位芯片MPC5604P输出两路互补PWM信号控制电机正反转及调速控制，PWM信号由芯片的IN端输入，当PWM信号的占空比在0％--50％之间时，电机正转；当PWM信号的占空比在50％--100％之间时，电机反转。。
电机驱动芯片采用专用芯片BTS7960B，BTS7960B是应用于电机驱动的大电流半桥高集成芯片，集成的驱动IC具有逻辑电平输入、电流诊断、斜率调节、死区时间产生和过温、过压、欠压、过流及短路保护的功能。BTS7960B通态电阻典型值为16mΩ，驱动电流可达43A。两个BTS7960B芯片的M-端口分别接电机的两个端子，就可以驱动控制电机了。
图1是电机驱动原理图，在图中，BTS7960B的INH引脚为高电平1，使能BTS7960B。IN引脚用于确定BTS7960B芯片内哪个MOSFET导通。IN＝1且INH＝1时，高边MOSFET导通，OUT引脚4输出高电平；IN＝0且INH＝1时，低边MOSFET导通，OUT引脚8输出低电平。通过调节SR引脚外接电阻的大小，可以调节内部MOS管导通和关断的时间，具有防电磁干扰的功能。
BTS7960B的引脚IS是电流检测输出引脚，具有电流检测功能。正常模式下，从IS引脚流出的电流与流经高边MOS管的电流成正比，若RIS＝1kΩ，则VIS＝″I″load/8.5；在故障条件下，从IS引脚流出的电流等于IIS(lim)(约4.5mA)，最后的效果是IS为高电平。
图2是电机动力控制流程图。当通过电机控制信息判断出需要加速时，通过查表调整PWM的值，从而提高电机的正转动力。当判断出需要减速时，将电机控制信息与临界值进行比较，当减速量大于临界值时，控制电机反转，给予车体较大的阻力；当减速量小于临界值时，降低电机正转动力。
本发明的控制系统可以精确调整电动机转速、降低了成本、简化了结构、易于制造、便于操作。
Claims (10)
1、一种线控制动系统的电机控制系统，其特征在于包括：
控制芯片，其输出两路互补PWM信号，控制电机正反转及进行调速控制；
两个电机驱动芯片，用于驱动电机正反转。
2、根据权利要求1所述的电机控制系统，其特征在于：两路互补PWM信号分别连接电机驱动芯片的输入脚，当第一路PWM信号的占空比在0％--50％之间时，第一电机驱动芯片工作，驱动电机正转；当第一路PWM信号的占空比在50％--100％之间时，第二电机驱动芯片工作，驱动电机反转。
3、根据权利要求1或2所述的电机控制系统，其特征在于：所述电机驱动芯片采用专用芯片BTS7960B。
4、根据权利要求3所述的电机控制系统，其特征在于：芯片BTS7960B的INH引脚为高电平，用于使能BTS7960B芯片；芯片BTS7960B的引脚IS用于进行电流检测，该引脚流出的电流与流经高边MOS管的电流成正比。
5、一种线控制动系统的电机控制方法，其特征在于：由控制芯片输出两路互补PWM信号控制电机正反转及进行调速控制。
6、根据权利要求5所述的电机控制方法，其特征在于：两路互补PWM信号分别连接电机驱动芯片的输入脚，当第一路PWM信号的占空比在0％--50％之间时，第一电机驱动芯片工作，驱动电机正转；当第一路PWM信号的占空比在50％--100％之间时，第二电机驱动芯片工作，驱动电机反转。
7、根据权利要求5或6所述的电机控制方法，其特征在于：当通过电机控制信息判断出需要加速时，通过查表调整PWM的值，从而提高电机的正转动力。
8、根据权利要求7所述的电机控制方法，其特征在于：当判断出需要减速时，将电机控制信息与临界值进行比较，当减速量大于临界值时，控制电机反转，给予车体较大的阻力；当减速量小于临界值时，降低电机正转动力。
9、根据权利要求5-8任一项所述的电机控制方法，其特征在于：所述控制芯片为MPC5604P。
10、根据权利要求6-9任一项所述的电机控制方法，其特征在于：所述电机驱动芯片采用专用芯片BTS7960B。
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