[發(fā)明專利]無刷直流電機(jī)用于汽車選檔的單步運(yùn)動(dòng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310600571.4
• 申請日: 2013-11-25
• 公開（公告）號: CN104660125A
• 公開（公告）日: 2015-05-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 潘亞敏;陳創(chuàng)
• 申請（專利權(quán)）人: 陜西國力信息技術(shù)有限公司
• 主分類號: H02P7/292
• 分類號: H02P7/292
• 代理公司: 西安智萃知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 61221
• 代理人: 李東京

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種汽車選檔技術(shù)，特別是無刷直流電機(jī)用于汽車選檔的單步運(yùn)動(dòng)。

背景技術(shù)

在電一電式AMT系統(tǒng)中，執(zhí)行電動(dòng)機(jī)選用了無刷直流電動(dòng)機(jī)和機(jī)械行程控制技術(shù)，就是通過一定的機(jī)械裝置—減速機(jī)構(gòu)將運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力分別傳遞到換檔撥叉上，從而對換檔進(jìn)行控制。此項(xiàng)控制特點(diǎn)是無刷直流電機(jī)，按照換檔時(shí)序要求，通過減速機(jī)驅(qū)動(dòng)選換檔撥叉，完成選換檔控制。為了保證選檔的速度和精度，機(jī)械行程控制技術(shù)采用了開環(huán)+閉環(huán)的控制方法，開環(huán)部分是為了運(yùn)行速度，閉環(huán)是保證控制的精度。控制上的特征分為機(jī)械機(jī)構(gòu)連接和機(jī)械行程控制技術(shù)，電機(jī)機(jī)械機(jī)構(gòu)在實(shí)現(xiàn)過程中有諸多的非線性時(shí)變、外界干擾情況，機(jī)械行程控制技術(shù)很好實(shí)現(xiàn)了目標(biāo)指令快速準(zhǔn)確跟蹤，而傳統(tǒng)的線性控制理論難以很好地解決問題。

傳統(tǒng)的無刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器只實(shí)現(xiàn)了電機(jī)的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、制動(dòng)等簡單的運(yùn)動(dòng)，單步運(yùn)動(dòng)只是步進(jìn)電機(jī)的特性，對于需要使用無刷直流電機(jī)作精確控制的場合就難以適應(yīng)。

本設(shè)計(jì)根據(jù)電機(jī)的級數(shù)實(shí)現(xiàn)類似步進(jìn)電機(jī)的粗單步運(yùn)動(dòng)方式，每運(yùn)動(dòng)一個(gè)單步，電機(jī)旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度（例如：4級數(shù)電機(jī)的每個(gè)單步就是30度），電機(jī)的位置通過讀取3相霍爾開關(guān)量傳感器的值確定。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種無刷直流電機(jī)用于汽車選檔的單步運(yùn)動(dòng)。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，無刷直流電機(jī)用于汽車選檔的單步運(yùn)動(dòng)，包括驅(qū)動(dòng)電路和無刷電機(jī)，無刷電機(jī)連接在殼體上，直流無刷電機(jī)的輸出軸與齒輪減速裝置連接；磁鐵嵌裝在傳感軸的軸端，線性霍爾傳感器用于檢測選檔撥叉的位置，線性霍爾傳感器設(shè)置在與磁鐵對應(yīng)的位置；齒輪減速裝置輸出軸連接汽車選檔機(jī)構(gòu)，其特征是：無刷電機(jī)：電機(jī)由定子和轉(zhuǎn)子組成，定子為線圈繞組與電機(jī)外殼固定連接U、V、W三相構(gòu)成回路，轉(zhuǎn)子由永磁體組成；通過給U、V、W供電在電機(jī)內(nèi)形成磁場，?不斷改變磁場方向，轉(zhuǎn)子就會在磁場的作用下轉(zhuǎn)動(dòng)；通過霍爾傳感器檢測磁鐵的位置和控制電機(jī)U、V、W三相電壓，使電機(jī)單步轉(zhuǎn)動(dòng)；所述的電機(jī)單步轉(zhuǎn)動(dòng)，通過三相自鎖工作或二相自鎖工作，其中，驅(qū)動(dòng)電路：包含Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6共6個(gè)MOSFET，Q1、Q3、Q5為上臂，連接電源正，Q2、Q4、Q6為下臂，通過三相自鎖工作時(shí)，電機(jī)U、V、W三相同時(shí)工作，兩相打開上臂或下臂，一相打開下臂或上臂；通過打開Q1、Q3、Q5和關(guān)閉Q2、Q4、Q6來控制U+和V+接通電源正，W+接通電源地，這樣U+到U-上產(chǎn)生正向磁場，V+到V-上產(chǎn)生正向磁場，W+到W-上產(chǎn)生反向磁場，最終的磁場方向?yàn)槿嗍噶亢停谶@樣的固定不變的磁場中，轉(zhuǎn)子上的永磁體受到磁場作用會保持固定的位置不動(dòng)，如果在外力作用下轉(zhuǎn)動(dòng)但電機(jī)霍爾值不變時(shí)該磁場會形成對外力的阻力，外力消失后轉(zhuǎn)子也能恢復(fù)到轉(zhuǎn)動(dòng)前的位置，當(dāng)外力作用下轉(zhuǎn)動(dòng)使得電機(jī)霍爾值變化時(shí)，芯片會通過控制三相的導(dǎo)通狀態(tài)改變磁場方向以適應(yīng)新的位置繼續(xù)對外力形成阻力；所述的電機(jī)單步轉(zhuǎn)動(dòng)，通過二相自鎖工作，每次電機(jī)U、V、W中的兩相同時(shí)工作，控制只打開兩相，其合力方向決定磁場方向。

?本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：

1.??精度高，提高控制精度；

2.??扭矩可調(diào)，便于控制。

附圖說明

下面結(jié)合實(shí)施例附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明：

圖1是本發(fā)明實(shí)施例電路控制示意圖；

圖2和圖3是單步控制過程示意圖；

圖3為兩相自鎖方式；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例時(shí)序圖。

圖5是選檔裝置控制流程圖。

具體實(shí)施方式