CN109687383B - 直流有刷电机的堵转检测方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供的直流有刷电机的堵转检测方法及装置，在直流有刷电机每次启动阶段，根据直流有刷电机的当前启动特性分析得到堵转检测阈值，并在之后的堵转检测中依据该堵转检测阈值进行检测。由于在直流有刷电机的每次启动过程中，都会根据直流有刷电机的当前启动特性进行分析，得到堵转检测阈值，使得堵转检测阈值可适用不同温度、电压下的直流有刷电机，进而提高了本技术方案的实用性和可靠性，且由于无需针对各款直流有刷电机进行标定，降低了标定工作量。

Description

直流有刷电机的堵转检测方法及装置

技术领域

本发明涉及电机技术领域，更具体地说，涉及直流有刷电机的堵转检测方法及装置。

背景技术

随着汽车技术的发展，大量由直流有刷电机控制和驱动的部件被广泛应用，以提高车辆操作的舒适性。如通过电机驱动天窗、门窗、后视镜、座椅等运动部件的电动打开和关闭。一方面在上述运动部件的运动过程中，需要进行电机堵转判断；另一方面在上述机构进行初始化学习零位时，也需要进行堵转判断，以避免长时间堵转造成电流过大、电机过热而损坏电机或相应的控制电路。

目前，存在多种堵转检测方法。一种堵转检测方法，通过检测电机运动过程中霍尔数量进行堵转检测；但此方案需要的霍尔传感器，同时电机上需要安装磁环，成本较高。一种基于电流大小的堵转检测方法，当识别到实际电流大于设定的电流阈值，并持续超过设定的时间后，判定为发生堵转，停止电机运动；但是该方案的电流阈值为预先标定的固定值，针对每款电机需要做不同工况下堵转电流标定处理，增加工作量。一种基于纹波的堵转检测方法，依据预设时间内纹波信号中是否有新的纹波脉冲产生，对电机进行堵转检测；但是该方案在低温或大负载运行时，由于电机运动变慢，纹波脉宽增加，容易出现误检，实用性和可靠性不好。因此，现在亟需一种新的堵转检测方法。

发明内容

有鉴于此，本发明提出直流有刷电机的堵转检测方法及装置，欲在低成本下同时实现提高实用性和可靠性，以及减少标定工作量的目的。

为了实现上述目的，现提出的方案如下：

一种直流有刷电机的堵转检测方法，包括：

在所述直流有刷电机的启动阶段，根据所述直流有刷电机的当前启动特性分析得到堵转检测阈值；

在得到所述堵转检测阈值后，依据所述堵转检测阈值对所述直流有刷电机进行堵转检测。

可选的，所述堵转检测阈值包括堵转检测电流阈值；

在所述直流有刷电机的启动阶段，根据所述直流有刷电机的当前启动特性分析得到堵转检测阈值的步骤，包括：

在所述直流有刷电机的启动阶段，对采集的所述直流有刷电机的当前电流值进行滤波；

选取所述直流有刷电机的启动阶段内的最大电流值；

将所述最大电流值与比例系数相乘，得到所述堵转检测电流阈值，所述比例系数大于零且小于1；

在得到所述堵转检测阈值后，依据所述堵转检测阈值对所述直流有刷电机进行堵转检测的步骤，包括：

在得到所述堵转检测电流阈值后，实时判断所述直流有刷电机的当前电流值是否大于所述堵转检测电流阈值，并记录所述直流有刷电机的当前电流值大于所述堵转检测电流阈值的持续时间，若所述持续时间大于第一堵转检测时间，则生成所述直流有刷电机的堵转标志，以控制所述直流有刷电机停止运动。

可选的，所述堵转检测阈值还包括堵转检测脉宽阈值；

在所述直流有刷电机的启动阶段，根据所述直流有刷电机的当前启动特性分析得到堵转检测阈值的步骤，还包括：

在所述直流有刷电机的启动阶段，将所述直流有刷电机的电流信号转换为方波信号，所述直流有刷电机的电流信号为直流电流信号和交流纹波信号叠加后的信号；

将所述直流有刷电机开启后，所述方波信号从第一次出现上升沿到第二次出现上升沿所用时间作为所述堵转检测脉宽阈值；

在得到所述堵转检测阈值后，依据所述堵转检测阈值对所述直流有刷电机进行堵转检测的步骤，还包括：

在得到所述堵转检测脉宽阈值后，将所述直流有刷电机的电流信号转换为方波信号；

实时判断所述直流有刷电机的当前电流值是否大于纹波检测电流阈值，若是，则判断当前纹波脉宽是否大于所述堵转检测脉宽阈值，所述当前纹波脉宽为从前一次出现上升沿到当前出现上升沿所用时间；

若当前纹波脉宽大于所述堵转检测脉宽阈值，则检测计时器的计时结果是否为零，若是，则开启所述计时器进行计时；

在所述计时器的计时过程中，若连续出现N次当前纹波脉宽不大于所述堵转检测脉宽阈值的判断结果，N≥2，则将所述计时器的计时结果清零，并停止所述计时器；

若所述计时器的计时结果大于第二堵转检测时间，则生成所述直流有刷电机的堵转标志，以控制所述直流有刷电机停止运动。

可选的，在判断所述直流有刷电机的当前电流值是否大于所述堵转检测电流阈值前，还包括：

将产生所述最大电流值时所述直流有刷电机的电压减去所述直流有刷电机的当前电压，得到电压差值；

将所述电压差值与所述比例系数以及所述直流有刷电机的电导相乘，得到电流阈值修正量；

将所述堵转检测电流阈值减去所述电流阈值修正量，得到修正后的实时堵转检测电流阈值，以使判断所述直流有刷电机的当前电流值是否大于所述堵转检测电流阈值的过程，利用修正后的实时堵转检测电流阈值进行判断。

可选的，所述堵转检测阈值包括堵转检测脉宽阈值；

在所述直流有刷电机的启动阶段，根据直流有刷电机的当前启动特性分析得到堵转检测阈值的步骤，包括：

在所述直流有刷电机的启动阶段，将所述直流有刷电机的电流信号转换为方波信号，所述直流有刷电机的电流信号为直流电流信号和交流纹波信号叠加后的信号；

将所述直流有刷电机开启后，所述方波信号从第一次出现上升沿到第二次出现上升沿所用时间作为所述堵转检测脉宽阈值；

在得到所述堵转检测阈值后，依据所述堵转检测阈值对所述直流有刷电机进行堵转检测的步骤，包括：

在得到所述堵转检测脉宽阈值后，将所述直流有刷电机的电流信号转换为方波信号；

实时判断所述直流有刷电机的当前电流值是否大于纹波检测电流阈值，若是，则判断当前纹波脉宽是否大于所述堵转检测脉宽阈值，所述当前纹波脉宽为从前一次出现上升沿到当前出现上升沿所用时间；

若当前纹波脉宽大于所述堵转检测脉宽阈值，则检测计时器的计时结果是否为零，若是，则开启所述计时器进行计时；

在所述计时器的计时过程中，若连续出现N次当前纹波脉宽不大于所述堵转检测脉宽阈值的判断结果，N≥2，则将所述计时器的计时结果清零，并停止所述计时器；

若所述计时器的计时结果大于第二堵转检测时间，则生成所述直流有刷电机的堵转标志，以控制所述直流有刷电机停止运动。

可选的，将所述直流有刷电机的电流信号转换为方波信号的步骤，具体包括：

判断所述直流有刷电机的当前电流值是否大于电流参考值，若是，则赋值方波信号的当前值为高电平，若否，则赋值方波信号的当前值为低电平，所述电流参考值为随着所述直流有刷电机的直流量幅值起伏变化的值。

可选的，所述电流参考值具体为：

采用一阶滞后滤波得到的自适应电流参考值，所述一阶滞后滤波的公式为I_Ref(k)＝A1*I_Ref(k-1)+A2*I(k)，其中，I_Ref(k)为计算得到的当前时刻电流参考值，I_Ref(k-1)为上一时刻电流参考值，I(k)为采样得到的直流有刷电机的当前电流值，A1、A2为加权系数。

可选的，在所述直流有刷电机的启动阶段之后，还包括：

对所述直流有刷电机的当前电流值进行滤波，得到滤波后的当前电流值，以利用滤波后的当前电流值进行后续基于直流有刷电机的当前电流值的判断操作。

一种可读存储介质，其上存储有程序，所述程序被处理器执行时，实现上述直流有刷电机的堵转检测方法的各个步骤。

一种车辆控制器，包括：存储器和处理器，所述存储器，用于存储程序；

所述处理器，用于执行所述程序，实现上述直流有刷电机的堵转检测方法的各个步骤。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

上述技术方案提供的直流有刷电机的堵转检测方法及装置，在直流有刷电机每次启动阶段，根据直流有刷电机的当前启动特性分析得到堵转检测阈值，并在之后的堵转检测中依据该堵转检测阈值进行检测。由于在直流有刷电机的每次启动过程中，都会根据直流有刷电机的当前启动特性进行分析，得到堵转检测阈值，使得堵转检测阈值可适用不同温度、电压下的直流有刷电机，进而提高了本技术方案的实用性和可靠性，且由于无需针对各款直流有刷电机进行标定，降低了标定工作量。同时，由于整个过程无需霍尔传感器等额外的硬件，实现了低成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的直流有刷电机的电流直流量特性的示意图；

图2为本发明实施例提供的直流有刷电机的电流直流叠加纹波特性的示意图；

图3为本发明实施例提供的一种直流有刷电机堵转检测系统的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种堵转检测方法的流程图；

图5为本发明实施例提供的一种堵转检测电流阈值的计算方法的流程图；

图6为本发明实施例提供的单个采样时刻执行的基于电流的堵转检测方法的流程图；

图7为本发明实施例提供的一种纹波转换方波的示意图；

图8为本发明实施例提供的在T0内基于纹波方法进行堵转检测的流程图；

图9为本发明实施例提供的采用电流和纹波共同进行堵转检测的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

电机堵转一般定义为：当电机转速为零时仍然输出扭矩。电机堵转时电机两端电压完全加载在阻值很小的线圈内阻，产生很大电流。在本发明具体实施例中，从两个方面进行堵转判断，一是直流有刷电机的电流超过一定的阈值持续一定时间，二是直流有刷电机没有运动，即没有电流纹波产生，超过一定时间。

离散的电机动力学方程可表示为：

其中T_m(k)为直流有刷电机的当前驱动力矩，K_t、K_e、R_a为直流有刷电机的特性参数，U(k)为直流有刷电机的当前两端电压，Ω(k)为直流有刷电机的当前转速。启动瞬间及直流有刷电机堵转时，Ω(k)接近零，则直流有刷电机的当前两端电流I(k)表示为：

由于电机绕组阻抗R_a很小，因此堵转时I(k)很大，长时间堵转会造成直流有刷电机绕组温度过大，烧毁直流有刷电机。因此需要在规定时间内，通常250ms，识别出直流有刷电机堵转情况，并及时给出堵转标志，断开继电器以使直流有刷电机停止运动。

另一方面由于换向器作用，直流有刷电机正常运行过程中，直流分量上会叠加交流的纹波；直流有刷电机发生堵转时，速度降为零，此时不会有纹波产生，因此，依据直流有刷电机电流上的交流纹波也可以进行堵转检测。

直流有刷电机的电流直流量特性如图1所示。发明人在实现本发明的过程中发现：启动瞬间由于速度为零，电流瞬间达到最大电流I1，随着转速增加，电流逐渐下降，当转矩与阻力平衡时，速度不再变化，此时电流基本恒定。当执行机构遇到障碍物堵转时，电机速度逐渐降为零，电流逐渐增加；速度降为零时，电流再次达到最大电流I1。实际应用上，在检测到电机两端电流大于堵转检测电流阈值I2，且持续时长超过T2时，确定发生堵转，给出堵转标志，断开继电器。其中，T2大于启动时长T1。

直流有刷电机的实际运行过程中，直流分量上会叠加小幅交流纹波分量，如图2所示。发明人在实现本发明的过程中发现：启动时速度较慢，纹波周期较大，随着速度增加，纹波脉宽变小直至趋于稳定，当执行机构遇到障碍物堵转时，速度逐渐变慢至0，纹波周期再次逐渐增大，直至达到最大，并且堵转时纹波脉宽大于启动时纹波脉宽。

堵转检测系统如图3所示，电机上流过的电流信号I经过采样电阻转换为电压信号U1，经过电压放大，将放大后的电压U2传输给AD采集模块，再经过堵转检测模块对数字信号进行滤波、纹波提取及堵转判断，最后输出堵转标志，通过电机控制模块进行电机运动控制。下面详细介绍本发明提供的堵转检测方法，参见图4，本发明实施例提供的堵转检测方法，可以包括步骤：

S41：在直流有刷电机的启动阶段，根据直流有刷电机的当前启动特性分析得到堵转检测阈值。

图1或图2中的启动过程即为本发明实施例中定义的启动阶段。直流有刷电机的当前启动特性，可以是直流有刷电机启动过程中的电流特性和/或纹波特性；得到的堵转检测阈值可以为相应的堵转检测电流阈值和/或堵转检测脉宽阈值。

S42：在得到堵转检测阈值后，依据堵转检测阈值对直流有刷电机进行堵转检测。

本实施例提供的堵转检测方法，由于在直流有刷电机的每次启动过程中，都会根据直流有刷电机的当前启动特性进行分析，得到堵转检测阈值，使得堵转检测阈值可适用不同温度、电压下的直流有刷电机，进而提高了本技术方案的实用性和可靠性，且由于无需针对各款直流有刷电机进行标定，降低了标定工作量。

参见图1，启动过程和堵转过程中的最大电流接近，因此，可以根据启动时电流特性选取堵转检测阈值。具体方法如下：识别到电机启动后，即电机启动命令由0变为1后，启动计时器t1开始计时，在t1<T1的电机启动阶段内，通过逐次比较的方法确定最大电流值I1。再取最大电流值I1的一定比例作为堵转检测电流阈值。参见图5，堵转检测电流阈值的计算方法可以包括步骤：

S51：识别到电机启动命令由0变为1后，开始持续采集直流有刷电机的电流值，并对采集的直流有刷电机的当前电流值I(k)进行滤波，得到滤波后的当前电流值I_f(k)。

在本发明一个具体实施例中，采用一阶滑动滤波算法对当前电流值进行滤波，一阶滑动滤波算法公式如下：

I_f(k)＝K1*I_f(k-1)+K2*I(k)

其中，I(k)为当前时刻直流有刷电机的电流采样值，I_f(k-1)为上一时刻滤波后的电流值，K1、K2为加权系数。

S52：选取直流有刷电机的启动阶段T1内的最大电流值I1。

寻找最大电流值I1过程为，I1的初始值为零，如果I_f(k)>I1，则I1＝I_f(k)，否则维持I1值不变。当计时器t1≥T1时，停止上述最大电流值搜索过程，此时I1即为最大电流值。计时器t1≥T1，即指计时器t1的计时结果大于或等于T1。

S53：将最大电流阈值I1与比例系数K1相乘，得到堵转检测电流阈值I2。

比例系数K1大于零且小于1；具体的，比例系数K1取值0.8～0.9之间一个数。

图5示出的方法适用于直流有刷电机的两端电压，在运行过程中恒定的情况。若直流有刷电机的两端电压U(k)在运行过程中是变化的，实际的最大电流值也会随之变化，因此堵转检测电流阈值也应随之变化。最大电流值修正量公式如下：

其中，U1为启动阶段产生最大电流值I1时直流有刷电机的电压，U(k)为直流有刷电机的当前电压，K2为电导且可通过标定得到。

堵转检测电流阈值的修正公式为，I2(k)＝K1*I1-K1K2ΔU(k)。即根据启动过程的最大电流值I1计算出初始堵转检测电流阈值K1*I1，然后基于U1和U(k)的电压差，计算出实时的电流阈值修正量K1K2ΔU(k)，从而得到修正后的实时堵转检测电流阈值I2(k)＝K1*I1-K1K2ΔU(k)。基于运行电压实时修正堵转检测电流阈值方法，提高基于电流堵转检测可靠性。

依据堵转检测电流阈值对直流有刷电机进行堵转检测，具体可以包括：在得到堵转检测电流阈值后，实时判断直流有刷电机的当前电流值是否大于堵转检测电流阈值，并记录直流有刷电机的当前电流值大于堵转检测电流阈值的持续时间，若持续时间大于第一堵转检测时间，则给出直流有刷电机的堵转标志，以控制直流有刷电机停止运动。其中，第一堵转检测时间为大于启动时长的一个经验值，如通常可取250ms附近的一个值。

在实时判断直流有刷电机的当前电流值是否大于堵转检测电流阈值之前，还可以对采集到的直流有刷电机的当前电流值I(k)进行滤波，得到滤波后的当前电流值I_f(k)。参见图6，为每个采样时刻执行的堵转检测过程。利用滤波后的当前电流值I_f(k)进行上述判断，并在判断出滤波后的当前电流值I_f(k)大于堵转检测电流阈值I2(k)时，且计时器t2的计时结果为零时，启动计时器t2开始计时，计时器t2的计数每次加1。若计时器t2＞第一堵转检测时间T2，则生成直流有刷电机的堵转标志，控制直流有刷电机停止运动，同时停止计时器t2并将计时器t2清零。若在计时器t2≤T2的阶段，若出现I_f(k)≤I2(k)，则控制计时器t2的计数减1。需要说明的是，若计时器t2的计数本来已经为零，则执行减1操作后，计时器t2的计数还是为零，并不会出现负值。

直流有刷电机正常工作时，纹波脉宽有一定的规律，而堵转过程中纹波周期逐渐变大，直到不出现纹波，因此可根据纹波的脉宽进行堵转检测。为计算纹波脉宽，需要首先将AD采集的交流纹波信号转换成对应的方波信号。

由交流纹波信号的特点可知波峰和波谷交替出现，为此可设立电流参考值。若采样得到的直流有刷电机的当前电流值大于该电流参考值，则设置方波信号的当前值为高电平，即令Pin_Level＝1；若采样得到的直流有刷电机的当前电流值不大于该电流参考值，则设置方波信号的当前值为低电平，即令Pin_Level＝0。如下式所示：

如果I(k)>I_Ref(k)，则Pin_Level＝1；

如果I(k)<I_Ref(k)，则Pin_Level＝0。

其中，I(k)为采样得到的直流有刷电机的当前电流值，I_Ref(k)为当前时刻电流参考值。这样就将接近正弦的纹波信号，通过Pin_Level转换成同周期的方波信号。

经过AD转换得到的信号叠加了直流量和交流量，因此，在直流有刷电机启动、堵转或阻力变化时，纹波峰谷值会随着直流量上下浮动。为此将电流参考值设置为一个随着直流量幅值起伏变化的值。具体的，可以采用一阶滞后滤波得到自适应电流参考值。一阶滞后滤波的公式为I_Ref(k)＝A1*I_Ref(k-1)+A2*I(k)，其中，I_Ref(k)为计算得到的当前时刻电流参考值，I_Ref(k-1)为上一时刻电流参考值，I(k)为采样得到的直流有刷电机的当前电流值，A1、A2为加权系数。图7为通过以上方法将交流纹波信号转换成方波信号的示意图。

设T0为最小任务周期，即一个计时单元；每T0时间内，堵转检测程序会运行一次。一个纹波周期包含若干个T0。若上一时刻Pin_Level＝0，当前时刻Pin_Level＝1，则判断为出现一次上升沿，则启动计时器，下一次上升沿出现时重新计时，两次上升沿之间的计时即为当前纹波脉宽。

在直流有刷电机启动时，速度较慢，纹波脉宽较大，启动时的第一个脉宽可以作为堵转脉宽的参考。因此，识别到电机启动命令由0变为1后，开始检测方波信号的上升沿，检测到出现上升沿时，启动计时器t3开始计时，到下一个上升沿来临时t3的计时值即为堵转检测脉宽阈值T3。

为避免依据纹波方法在电机空转时误检测堵转，同样需要参考直流分量值，若直流有刷电机的当前电流值I(k)大于纹波检测电流阈值时，才进行依据纹波方法进行堵转检测。具体的，纹波检测电流阈值可以为堵转检测电流阈值的一半，即I(k)>I2(k)/2时开始依据纹波方法进行堵转检测。此处只要保障直流有刷电机在运动状态即可，因此，纹波检测电流阈值还可以为预先设定的一个固定电流值。

需要注意在堵转区域附近由于电流存在噪声，可能会出现个别方波噪声，因此，基于纹波进行堵转检测需要考虑噪声的影响。噪声特点是脉宽比较随机，通常想比临近脉宽较小，且脉宽相比上一脉宽不会突变很多，基于此特点可以进行滤波。具体堵转检测过程如下，识别到启动过程结束，即t3>T1，则开始实时判断I(k)是否大于纹波检测电流阈值；若I(k)大于纹波检测电流阈值，则判断当前纹波脉宽是否大于堵转检测脉宽阈值T3，若是，则在计时器t4计时结果为零时，启动计时器t4进行计时。在计时器t4的计时过程中，若连续出现多次当前纹波脉宽不大于堵转检测脉宽阈值的判断结果，则停止计时器t4，并将计时器t4计时结果清零，表明当前电机为非堵转状态，其中，这里的多次一般取大于等于2的次数。若计时器t4计时结果大于第二堵转检测时间，则生成直流有刷电机的堵转标志，以控制直流有刷电机停止运动。其中，第一堵转检测时间为大于启动时长的一个经验值，如通常可取250ms附近的一个值。

参见图8，示出了基于纹波方法进行堵转检测在T0内程序流程图。将当前纹波脉宽与堵转检测脉宽阈值T3做比较，若当前纹波脉宽大于堵转检测脉宽阈值T3，则计时器t4的计数加1；若出现一次当前纹波脉宽不大于堵转检测脉宽阈值T3，说明此时出现的脉宽可能是噪声，则计时器t4的计数继续加1。当检测到连续3次当前纹波脉宽不大于堵转检测脉宽阈值T3，说明电机退出堵转状态，此时计时器t4计数清零，退出堵转检测。若计时器t4计时结果大于第二堵转检测时间，则生成直流有刷电机的堵转标志，以控制直流有刷电机停止运动。

为提高堵转检测的可靠性，可以采用电流阈值和纹波脉冲两个条件共同判断堵转。即由电流方法或者由纹波方法检测出堵转，均立刻停止电机运动，以保护电机，如图9所示。

对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。

下述为本发明装置实施例，可以用于执行本发明方法实施例。对于本发明装置实施例中未披露的细节，请参照本发明方法实施例。

本发明实施例提供一种电机控制器，包括：存储器和处理器。

处理器是一个CPU(Central Processing Unit，中央处理器)，或者是ASIC(Application Specific Integrated Circuit，特定集成电路)，或者是被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路等。

存储器可能包含高速RAM(random access memory，随机存取存储器)存储器，也可能还包括NVM(non-volatile memory，非易失性存储器)等，例如至少一个磁盘存储器。

其中，存储器存储有程序，处理器可调用存储器存储的程序，所述程序用于：

在直流有刷电机的启动阶段，根据直流有刷电机的当前启动特性分析得到堵转检测阈值；

在得到堵转检测阈值后，依据堵转检测阈值对直流有刷电机进行堵转检测。

所述程序的细化功能和扩展功能可参照上文描述。

本发明实施例还提供一种可读存储介质，该可读存储介质可存储有适于处理器执行的程序，所述程序用于：

在直流有刷电机的启动阶段，根据直流有刷电机的当前启动特性分析得到堵转检测阈值；

在得到堵转检测阈值后，依据堵转检测阈值对直流有刷电机进行堵转检测。

所述程序的细化功能和扩展功能可参照上文描述。

在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对本发明所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种直流有刷电机的堵转检测方法，其特征在于，包括：

在所述直流有刷电机的启动阶段，根据所述直流有刷电机的当前启动特性分析得到堵转检测阈值；

在得到所述堵转检测阈值后，依据所述堵转检测阈值对所述直流有刷电机进行堵转检测；

所述堵转检测阈值包括堵转检测脉宽阈值；

在所述直流有刷电机的启动阶段，根据直流有刷电机的当前启动特性分析得到堵转检测阈值的步骤，包括：

在所述直流有刷电机的启动阶段，将所述直流有刷电机的电流信号转换为方波信号，所述直流有刷电机的电流信号为直流电流信号和交流纹波信号叠加后的信号；

将所述直流有刷电机开启后，所述方波信号从第一次出现上升沿到第二次出现上升沿所用时间作为所述堵转检测脉宽阈值；

在得到所述堵转检测阈值后，依据所述堵转检测阈值对所述直流有刷电机进行堵转检测的步骤，包括：

在得到所述堵转检测脉宽阈值后，将所述直流有刷电机的电流信号转换为方波信号；

实时判断所述直流有刷电机的当前电流值是否大于纹波检测电流阈值，若是，则判断当前纹波脉宽是否大于所述堵转检测脉宽阈值，所述当前纹波脉宽为从前一次出现上升沿到当前出现上升沿所用时间；

若当前纹波脉宽大于所述堵转检测脉宽阈值，则检测计时器的计时结果是否为零，若是，则开启所述计时器进行计时；

在所述计时器的计时过程中，若连续出现N次当前纹波脉宽不大于所述堵转检测脉宽阈值的判断结果，N≥2，则将所述计时器的计时结果清零，并停止所述计时器；

若所述计时器的计时结果大于第二堵转检测时间，则生成所述直流有刷电机的堵转标志，以控制所述直流有刷电机停止运动。

2.根据权利要求1所述的堵转检测方法，其特征在于，所述堵转检测阈值还包括堵转检测电流阈值；

在所述直流有刷电机的启动阶段，根据所述直流有刷电机的当前启动特性分析得到堵转检测阈值的步骤，还包括：

在所述直流有刷电机的启动阶段，对采集的所述直流有刷电机的当前电流值进行滤波；

选取所述直流有刷电机的启动阶段内的最大电流值；

将所述最大电流值与比例系数相乘，得到所述堵转检测电流阈值，所述比例系数大于零且小于1；

在得到所述堵转检测阈值后，依据所述堵转检测阈值对所述直流有刷电机进行堵转检测的步骤，还包括：

在得到所述堵转检测电流阈值后，实时判断所述直流有刷电机的当前电流值是否大于所述堵转检测电流阈值，并记录所述直流有刷电机的当前电流值大于所述堵转检测电流阈值的持续时间，若所述持续时间大于第一堵转检测时间，则生成所述直流有刷电机的堵转标志，以控制所述直流有刷电机停止运动。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在判断所述直流有刷电机的当前电流值是否大于所述堵转检测电流阈值前，还包括：

将产生所述最大电流值时所述直流有刷电机的电压减去所述直流有刷电机的当前电压，得到电压差值；

将所述电压差值与所述比例系数以及所述直流有刷电机的电导相乘，得到电流阈值修正量；

将所述堵转检测电流阈值减去所述电流阈值修正量，得到修正后的实时堵转检测电流阈值，以使判断所述直流有刷电机的当前电流值是否大于所述堵转检测电流阈值的过程，利用修正后的实时堵转检测电流阈值进行判断。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述直流有刷电机的电流信号转换为方波信号的步骤，具体包括：

判断所述直流有刷电机的当前电流值是否大于电流参考值，若是，则赋值方波信号的当前值为高电平，若否，则赋值方波信号的当前值为低电平，所述电流参考值为随着所述直流有刷电机的直流量幅值起伏变化的值。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述电流参考值具体为：

采用一阶滞后滤波得到的自适应电流参考值，所述一阶滞后滤波的公式为I_Ref(k)＝A1*I_Ref(k-1)+A2*I(k)，其中，I_Ref(k)为计算得到的当前时刻电流参考值，I_Ref(k-1)为上一时刻电流参考值，I(k)为采样得到的直流有刷电机的当前电流值，A1、A2为加权系数。

6.根据权利要求1～5中任意一项所述的方法，其特征在于，在所述直流有刷电机的启动阶段之后，还包括：

对所述直流有刷电机的当前电流值进行滤波，得到滤波后的当前电流值，以利用滤波后的当前电流值进行后续基于直流有刷电机的当前电流值的判断操作。

7.一种可读存储介质，其上存储有程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时，实现如权利要求1～6中任一项所述的直流有刷电机的堵转检测方法的各个步骤。

8.一种车辆控制器，包括：存储器和处理器，其特征在于，所述存储器，用于存储程序；

所述处理器，用于执行所述程序，实现如权利要求1～6中任一项所述的直流有刷电机的堵转检测方法的各个步骤。

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