专利名称：一种他励电机控制器外部参数值生成系统及其方法
技术领域：
本发明涉及汽车领域，更具体地说，涉及一种他励电机控制器外部参数值生成系 统及其方法。
背景技术：
目前，新能源车因为其节能环保等优点成为汽车业界的发展方向之一。进而对于 作为新能源车的核心部件的电机控制器的开发设计也得到了越来越多的重视。电机控制器的工作过程为，外部信号传感器将外部参数转换为电信号，然后通过 外部信号采集处理电路将所述电信号采集并处理后，传递给数字信号处理器。所述数字信 号处理器通过其数模转换模块将所述电信号由模拟信号转换为数字信号以得到外部参数 值。电机控制器通过所述外部参数值，按照设定的策略控制，驱动电机运行。在现有技术中，为了提高外部参数值的精确度，所采用的方案是，使用高精度的传 感器和高精度器件构成的信号采集处理电路。通过增加传感器的以及信号采集处理电路的 器件的精度，来增加外部参数值的精确度。但是，现有技术方案，采用高精度的传感器和信号采集处理电路会增加硬件成本 和增加硬件电路的复杂程度，降低系统的可靠性。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供一种他励电机控制器外部参数值生成系统，以解决 现有技术存在的在提高外部参数值时硬件成本过高及可靠性降低的问题。本发明实施例是这样实现的一种他励电机控制器外部参数值生成系统，包括数字信号处理器、标定系数生成 模块、标定系数存储模块、外部参数生成模块；所述数字信号处理器，用于将接收到的电信号由模拟信号转换成数字信号，并对 所述数字信号重新定标处理，生成符合系统数据格式的参数值；所述外部参数生成模块，用于使用标定系数修正所述参数值得到外部参数值；所 述标定系数由所述标定系数生成模块生成并预存于所述标定系数存储模块中；所述标定系 数生成模块用于读取数字信号处理器生成的参数值，并同时取得作为基准参数值的实际测 量值，计算数字信号处理器中的参数值与基准参数值的差值，当所述差值超出预设值时，通 过所述基准参数值和该数字信号处理器中获得的参数值的比值生成标定系数。优选的，在本发明实施例中，所述数字信号处理器通过其模数转换模块实现将电 信号由模拟信号转换成数字信号，数字信号经过重新定标处理，获得外部参数值生成系统 需要的数据格式。优选的，在本发明实施例中，所述标定系数存储模块的存储介质为可擦除程序化 只读存储器EPROM芯片。优选的，在本发明实施例中，所述数字信号处理器通过外部数据总线与所述EPROM芯片连接并进行数据通讯。优选的，在本发明实施例中，所述参数生成模块通过数字信号处理器的串行外设 接口读取所述标定系数存储模块中的标定系数。优选的，在本发明实施例中，所述实际测量值通过RS232接口电路，经过数字信号 处理器的串行通讯接口 SCI发送给所述标定系数生成模块，以获取标定系数。优选的，在本发明实施例中，所述标定系数生成模块将所述标定系数发送至标定 系数存储模块具体为所述标定系数生成模块通过数字信号处理器的SPI写入标定系数存 储模块。此外，本发明实施例还提供了 一种他励电机控制器外部参数值生成方法，包括步 骤预先读取数字信号处理器生成的参数值，并同时取得作为基准参数值的实际测量 值，计算数字信号处理器中的参数值与基准参数值的差值，当所述差值超出预设值时，通过 所述基准参数值和该数字信号处理器中获得的参数值的比值生成标定系数；将所述标定系数存储到标定系数存储模块中；在获取外部参数值时，先将接收到的电信号由模拟信号转换成数字信号，并对所 述数字信号重新定标处理，生成符合系统数据格式的参数值；通过使用所述标定系数修正所述参数值得到外部参数值。从上述的技术方案可以看出，本发明实施例预先根据参数生成模块测出的参数值 与实际测量基准值的差值，生成用于修正参数值的预先标定系数，并将该标定系数存储在 标定系数存储模块中；在生成外部参数值时，数字信号处理器将接收到的由信号采集处理 模块采集的传感器信号，生成符合外部参数值生成系统数据格式的参数值，然后通过标定 系数修正参数值与实际测量值之间的偏差，从而得到精确度较高的外部参数值。由于现有技术中外部参数值的准确度直接受到传感器和信号采集处理模块的精 度的影响，从而当需要准确的外参数值的时候就需要精确度高的传感器和信号采集处理模 块。在本发明实施例中，通过对传感器和信号采集处理模块的精度误差加以修正，使 得得出的外部参数值的准确度有效地提高。从而需要得到高精度外部参数值时，不必使用 高精度的传感器和信号采集处理模块，进而有效地节约了硬件成本，降低了硬件电路的复 杂程度，提高系统的可靠性。
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 发明的一些实施例，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 根据这些附图获得其他的附图。图1为本发明实施例中所述他励电机控制器外部参数值生成系统的结构示意图；图2为本发明实施例中所述他励电机控制器外部参数值生成方法的流程图。
具体实施例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。本发明实施例公开了一种他励电机控制器外部参数值生成系统，具体结构如图1所 示，包括数字信号处理器3、标定系数生成模块6、标定系数存储模块5、外部参数生成模块4 ；所述数字信号处理器3，用于将接收到的电信号由模拟信号转换成数字信号，并对 所述数字信号重新定标处理，生成符合系统数据格式的参数值；本发明实施例中，在传感器1将探测到的外部信号转换为电信号后，经由他励电 机控制器中的信号采集处理模块2将所述电信号采集并处理，接着，数字信号处理器3将所 述电信号由模拟信号转换成数字信号，并对所述数字信号重新定标处理，从而获得符合系 统数据格式的参数值。在本发明实施例中，数字信号处理器3可以是通过其数模转换模块 实现将电信号由模拟信号转换成数字信号。具体的，以节气门位置传感器为例，所述节气门位置传感器在探测到节气门打开 的角度信号后，将所述信号转换为电信号，接着，所述信号采集处理模块将所述电信号采 样。所述数字信号处理器将所述采样后的电信号转换为数字信号并对所述数字信号重新定 标处理生成参数值。此时，由所述数字信号直接生成的参数值，在现有技术中是可以作为最终的外部 参数值的，但是，此时的参数值作为外部参数值，其准确度是直接由所述传感器和所述信号 采集处理模块的精确决定的，即，因传感器和信号采集处理模块的精度原因产生的差值，将 会直接体现到由所述数字信号生成的参数值上。比如，当所述传感器探测到信号并经过所 述信号采集处理器采集后，由所述数字信号处理器根据采集后的电信号生成的参数值与实 际测量值的差值为5%时，现有技术中所得到的外部参数值也会与实际值相差5%。在本发明实施例中，设有标定系数生成模块6，所述标定系数是在实际应用前预先 设置好的。通过预先读取数字信号处理器3中的参数值。在本发明实施例中，在读取所述 参数值的同时还要获得实际测量值并将此参数值作为基准参数值。具体的，在生成标定系数时，以节气门位置传感器为例，标定系数生成模块一方面 读取数字信号处理器中的参数值，即节气门打开的角度的数值。另一方面，标定系数生成模 块获取与生成参数同一时间，通过高精度的传感器和信号采集处理模块测量得出更精确的 实际测量值，并以该实际测量值作为基准测量值，也就是更加接近实际的节气门打开的角 度的数值。然后，标定系数生成模块6计算该参数值与同时取得的实际基准测量值的差值， 当所述差值超出设定值时，标定系数生成模块6通过所述实际测量基准值和该参数值的比 值生成标定系数，并将所述标定系数发送至标定系数存储模块5。比如，如果实际的测量 基准值为95，而经过传感器和信号采集处理模块得到的电信号由数字信号处理器转换得到 的参数值为100。假定差值的设定值为3，而实际的参数值和实际测量基准值的差值，通过 计算可以得知为5，此时，可以认定，传感器1和信号采集处理模块2采集出的信号值有较 大的误差，需要生成标定系数，以实现对外部参数值的修正。以上述实际的测量基准值为
595，而经过传感器和信号采集处理模块采集出的信号值为100为例，可以得出标定系数为 95/100，即，0. 95。所述标定系数存储模块5用于存储所述标定系数。在本发明实施例中，设有的用于存储所述标定系数的标定系数存储模块5，其存储 介质具体可以是EPROM芯片。本发明实施例中，所述数字信号处理器通过外部数据总线与 所述EPROM芯片连接并进行数据通讯。所以由标定系数生成模块将生成的标定系数可以通 过数字信号处理器存储至EPROM芯片中。由于EPROM芯片体积小，所以可以方便的和本发 明实施例中的其他模块集成设置在一起，另外，由于EPROM芯片中存储的数据是可更改的， 所以使得其存储的标定系数可以更改和修正。所述参数生成模块4，用于接收所述参数值及读取所述标定系数存储模块5中预 设的标定系数，使用所述标定系数修正所述参数值得到外部参数值。在本发明实施例中，为了能够对所述经过传感器1和信号采集处理模块2采集出 的信号的误差加以修正，提高数据的精确度，设置了参数生成模块4，参数生成模块4接收 经由数字信号处理器3转换得到的参数值，并通过所述标定系数对所述参数值加以修正。 具体的，在本发明实施例中，参数生成模块4获取所述参数值，以及，读取标定系数存储模 块5中的标定系数。通过所述标定系数修正所述参数值，得出外部参数值。由于在本发明 实施例中，标定系数是由所述实际测量基准值和参数值的比值生成的，所以，外部参数值可 以是参数值乘以所述标定系数。比如，标定系数为0. 95，所述参数生成模块接收到的所述数 字信号的参数值为200，此时，所述参数生成模块可以将所述参数值200乘以所述标定系数 0. 95，最后得出修正后的值190即为最终的外部参数值。本发明实施例通过由他励电机控制器中的传感器和信号采集处理模块得到的电 信号而转换生成的参数值，通过此参数值与实际测量基准值之间的差值得到传感器和信号 采集处理模块的误差系数得到标定系数。从而可以在他励电机控制器的实际工作中，将传 感器和信号采集处理模块生成的参数值加以修正，从而有效地减少了因传感器和信号采集 处理模块的精度不够而造成的误差。进而可以在不使用精度更高的传感器和信号采集处理 模块的情况下提高了外部参数值的精度。最终实现了在提高外部参数值的精度时有效地节 约了硬件成本。在上述实施例中，参数生成模块4可以是通过数字信号处理器3的串行外设接口 (Serial Peripheral Interface) SPI读取所述标定系数存储模块6中的标定系数。在本发明实施例中，所述数字信号处理器3还可以具有串行外设接口，从而所述 参数生成模块4可以通过数字信号处理器4的串行外设接口与所述数字信号处理器3讯
ο由于所述数字信号处理器3与标定系数存储模块5为连接状态，所以参数生成模 块4可以通过数字信号处理器3的串行外设接口来读取所述标定系数存储模块5中的标定 系数。需要说明的是，本技术领域人员应该可以得知，数字信号处理器与外设之间的数 据通讯还可以通过其他数字信号处理器所具有的接口，并不能因本发明实施例选用串行外 设接口的方式而对本发明实施例的保护范围形成限制。在本发明实施例中，同样是由于所述数字信号处理器3与标定系数存储模块5为连接状态。所以，标定系数生成模块6将所述标定系数发送至标定系数存储模块5具体可 以为标定系数生成模块6通过数字信号处理器3的SPI接口写入标定系数存储模块5。在本发明实施例中，采用通过数字信号处理器的串行外设接口实现与标定系数存 储模块的通信，用以完成标定系数的写入和读取。从而省去了直接与标定系数通讯所需的 接口。进而简化了本发明实施例中的他励电机控制器外部参数值生成系统的结构，以及，降 低了本系统的制作成本。本发明的另一实施例中，还提供了一种他励电机控制器外部参数值生成方法；具 体步骤包括S11、预先读取数字信号处理器生成的参数值，并同时取得作为基准参数值的实际 测量值，计算数字信号处理器中的参数值与基准参数值的差值，当所述差值超出预设值时， 通过所述基准参数值和该数字信号处理器中获得的参数值的比值生成标定系数；本发明实施例中，预先读取数字信号处理器生成的参数值的过程为在传感器将探测到信号转换为电信号后，经由他励电机控制器中的信号采集处理 模块将所述电信号采集并处理，接着，所述数字信号处理器将所述电信号由模拟信号转换 成数字信号，并对数字信号做定标处理，获得符合系统数据格式的参数值。具体的，以节气门位置传感器为例，所述节气门位置传感器在探测到节气门打开 的角度信号后，将所述信号转换为电信号，接着，所述信号采集处理模块将所述电信号采 样。所述数字信号处理器将所述采样后的电信号转换为数字信号并对所述数字信号重新定 标处理生成参数值。此时，由所述数字信号直接生成的参数值，在现有技术中是可以作为最终的外部 参数值的，但是，此时的参数值作为外部参数值，其准确度是直接由所述传感器和所述信号 采集处理模块的精确决定的，即，因传感器和信号采集处理模块的精度原因产生的差值，直 接体现到由所述数字信号生成的参数值上，也就是现有技术中的最终外部参数值。比如，当 所述传感器探测到信号并经过所述信号采集处理器采集后，由所述数字信号处理器根据采 集后的电信号生成的参数值与实际测量值的差值为5%时，现有技术中所得到的外部参数 值也会与实际值相差5%。为了是获得的参数更加值更加接近实际值，接下来，本实施例通过高精度的传感 器和信号采集处理模块测量得出更精确的实际测量值，并以该实际测量值作为基准测量 值，也就是更加接近实际的节气门打开的角度的数值。接着，在标定系数生成模块读取数字信号处理器中的参数值，并以取得的实际测 量值为基准参数值后，计算数字信号处理器中的参数值与基准参数值的差值，当所述差值 超出预设值时，通过所述基准参数值和该数字信号处理器中获得的参数值的比值生成标定 系数；具体的，标定系数生成模块计算该参数值与同时取得的实际测量基准值的差值， 当所述差值超出设定值时，所述标定系数生成模块通过所述实际测量基准值和该参数值的 比值生成标定系数，并将所述标定系数发送至标定系数存储模块。比如，如果实际的测量 基准值为95，而经过传感器和信号采集处理模块得到的电信号由数字信号处理器转换得到 的参数值为100。假定差值的设定值为3，而实际的参数值和实际测量基准值的差值，通过 计算可以得知为5，此时，可以认定，传感器和信号采集处理模块采集出的信号值有较大的误差，需要生成标定系数，以实现对外部参数值的修正。以上述实际的测量值为95，而经过 传感器和信号采集处理模块采集出的信号值为100为例，可以得出标定系数为95/100，即， 0. 95。S12、接着，标定系数存储模块将标定系数生成模块生成的标定系数存储。在本发明实施例中，设有的用于存储所述标定系数的标定系数存储模块，其存储 介质具体可以是EPROM芯片。本发明实施例中，所述数字信号处理器通过外部数据总线与 所述EPROM芯片连接并进行数据通讯。所以由标定系数生成模块将生成的标定系数可以通 过数字信号处理器存储至EPROM芯片中。由于EPROM芯片体积小，所以可以方便的和本发 明实施例中的其他模块集成设置在一起，另外，由于EPROM芯片中存储的数据是可更改的， 所以使得其存储的标定系数可以更改和修正。S13、上述步骤完成后，在实际应用中，当需要在获取外部参数值时，先将接收到的 电信号由模拟信号转换成数字信号，并对所述数字信号重新定标处理，生成符合系统数据 格式的参数值；S14、然后，通过使用所述标定系数修正所述参数值得到外部参数值。在本发明实施例步骤S13生成参数值的过程与步骤Sll中类似，在此不再赘述；在步骤S13生成参数值后，由所述数字信号直接生成的参数值，在现有技术中是 可以作为最终的外部参数值的，但是，此时的参数值作为外部参数值，其准确度是直接由所 述传感器和所述信号采集处理模块的精确决定的，即，因传感器和信号采集处理模块的精 度原因产生的差值，直接体现到由所述数字信号生成的参数值上，也就是现有技术中的最 终外部参数值。比如，当所述传感器探测到信号并经过所述信号采集处理器采集后，由所述 数字信号处理器根据采集后的电信号生成的参数值与实际测量值的差值为5%时，现有技 术中所得到的外部参数值也会与实际值相差5%。为了提高最终生成的外部参数值的精确性，在本发明实施例中，当所述参数生成 模块接收所述参数值及读取所述标定系数存储模块中预设的标定系数后；使用所述标定系 数修正所述参数值得到外部参数值。在本发明实施例中参数生成模块能够对所述经过传感器和信号采集处理模块采 集出的信号的误差加以修正，提高数据的精确度；所述参数生成模块接收经由数字信号处 理器转换得到的参数值，并通过所述标定系数对所述参数值加以修正。具体的，在本发明实施例中，所述参数生成模块获取所述参数值，以及，读取标定 系数存储模块中的标定系数之后；通过所述标定系数修正所述参数值，得出外部参数值。由 于在本发明实施例中，标定系数是由所述实际测量基准值和参数值的比值生成的，所以，外 部参数值可以是参数值乘以所述标定系数。比如，标定系数为0. 95，所述参数生成模块接收 到的所述数字信号的参数值为200，此时，所述参数生成模块可以将所述参数值200乘以所 述标定系数0. 95，最后得出修正后的值190即为最终的外部参数值。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。对于实施例公开的装置 而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说 明即可。本领域技术人员可以理解，可以使用许多不同的工艺和技术中的任意一种来表示信息、消息和信号。例如，上述说明中提到过的消息、信息都可以表示为电压、电流、电磁波、 磁场或磁性粒子、光场或以上任意组合。专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元 及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，也可以由单板软件或单 板软件与电子硬件二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说 明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方 式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的 应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以 通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质 中，所述程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为 磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory,ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory, RAM)等。对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。
权利要求
1.一种他励电机控制器外部参数值生成系统，其特征在于，包括数字信号处理器、标 定系数生成模块、标定系数存储模块、外部参数生成模块；所述数字信号处理器，用于将接收到的电信号由模拟信号转换成数字信号，并对所述 数字信号重新定标处理，生成符合系统数据格式的参数值；所述外部参数生成模块，用于使用标定系数修正所述参数值得到外部参数值；所述标 定系数由所述标定系数生成模块生成并预存于所述标定系数存储模块中；所述标定系数 生成模块用于读取数字信号处理器生成的参数值，并同时取得作为基准参数值的实际测量 值，计算数字信号处理器中的参数值与基准参数值的差值，当所述差值超出预设值时，通过 所述基准参数值和该数字信号处理器中获得的参数值的比值生成标定系数。
2.根据权利要求1所述系统，其特征在于，所述数字信号处理器通过其模数转换模块 实现将电信号由模拟信号转换成数字信号，数字信号经过重新定标处理，获得外部参数值 生成系统需要的数据格式。
3.根据权利要求1所述系统，其特征在于，所述标定系数存储模块的存储介质为可擦 除程序化只读存储器EPROM芯片。
4.根据权利要求3所述系统，其特征在于，所述数字信号处理器通过外部数据总线与 所述EPROM芯片连接并进行数据通讯。
5.根据权利要求4所述系统，其特征在于，所述参数生成模块通过数字信号处理器的 串行外设接口读取所述标定系数存储模块中的标定系数。
6.根据权利要求1所述系统，其特征在于，所述实际测量值通过RS232接口电路，经过 数字信号处理器的串行通讯接口 SCI发送给所述标定系数生成模块，以获取标定系数。
7.根据权利要求1所述系统，其特征在于，所述标定系数生成模块将所述标定系数发 送至标定系数存储模块具体为所述标定系数生成模块通过数字信号处理器的SPI写入标 定系数存储模块。
8.一种他励电机控制器外部参数值生成方法，其特征在于，包括步骤预先读取数字信号处理器生成的参数值，并同时取得作为基准参数值的实际测量值， 计算数字信号处理器中的参数值与基准参数值的差值，当所述差值超出预设值时，通过所 述基准参数值和该数字信号处理器中获得的参数值的比值生成标定系数；将所述标定系数存储到标定系数存储模块中；在获取外部参数值时，先将接收到的电信号由模拟信号转换成数字信号，并对所述数 字信号重新定标处理，生成符合系统数据格式的参数值；通过使用所述标定系数修正所述参数值得到外部参数值。
全文摘要
本实施例公开了一种他励电机控制器外部参数值生成系统及其方法，其中系统包括数字信号处理器将接收到的电信号由模拟信号转换成数字信号，并对数字信号重新定标处理，生成符合系统数据格式的参数值；外部参数生成模块使用标定系数修正参数值得到外部参数值；标定系数由标定系数生成模块生成并预存于标定系数存储模块中；标定系数生成模块读取数字信号处理器生成的参数值，并同时取得作为基准参数值的实际测量值，计算数字信号处理器中的参数值与基准参数值的差值，当差值超出预设值时，通过基准参数值和该数字信号处理器中获得的参数值的比值生成标定系数。本实施例提高了外部参数值的准确度，降低了成本和电路复杂度。
文档编号H02P25/02GK102064762SQ201010554589
公开日2011年5月18日 申请日期2010年11月22日 优先权日2010年11月22日
发明者叶燕章, 苏玉淋, 蔡奔, 黄日俊 申请人:柳州五菱汽车有限责任公司