基于霍尔传感器的车载电动机实时处理系统.pdf

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1、2013年第32卷第3期传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)97基于霍尔传感器的车载电动机实时处理系统张玮，张凤登(上海理工大学光电信息与计算机工程学院，上海200093)摘要：提出了一种可处理异常的车载电动机实时测控系统。霍尔传感器信号既作为无刷直流电动机的电子换向控制信号，同时又是发现和处理电机异常的依据。为了进行基于FlexRay网络的实时车内通信，采用了一片MC9S12XFS12单片机与2个总线收发器TJA1080A。所使用的异常处理算法是一种可靠

2、的故障检测与处理方法，按照此算法，来自系统的控制命令与电机的异常工况将在特定情形下协调决定电机的工作状态。给出了算法流程图和实验仿真曲线，验证了该算法的可行性。关键词：霍尔传感器；无刷直流电机；故障检测；故障处理；MC9S12XF512单片机中图分类号：TP293；TM33文献标识码：A文章编号：1000--9787(2013)03-0097-03Real-·timehandlingsystemforin—·vehicleelectricmotorbasedonHallsensorZHANGWei，ZHANG

3、Feng—deng(SchoolofOptical-electricalandComputerEngineering，UniversityofShanghmforScienceandTechnology，Shanghai200093，China)Abstract：Aspecialkindofreal-timemonitoringandcontrolsystemforin—vehicleelectricmotorispresented．SignalsfromtheHallsensorsnotonlyactase

4、lectronicchanging—overcontrolsigalofthebrushlessDCmotor，butalsoprovidethebasisfordiscoveringandhandlingtheabnormalbehaviorofthemotor．Forreal—timein．vehiclecommunication．whichiSrealizedbyFlexRaynetwork．itcontainsamicrocontrollerMC9S12XF512andtwoFlexRaytransc

5、eiversTJA1080A．ThecontrolcommandI0n】thesystemandtheabnormalphenomenonofthemotorwilldeterminethemotorworkstatusindifferentcircumstancesaccordingtotheabnormalityhandlingalgorithm，whichiSusedforfaultdetectionandtreatment．Theflowchartofthisalgorithmandthesimula

6、tioncurveisgiven，thefeasibilityofthisalgorithmisverified．Keywords：Hallsensor；brushlessDCmotor；faultdetection；faulttreatment；microcontrollerMC9S12XF5120引言无接触、清洁型传感器，在位置传感、旋转测量等方面得到随着汽车电子化程度的提高，车载执行器日渐增多，其了广泛应用。然而，车门摇窗机普遍使用的有刷电动中，车载电动机数量就颇为繁多。对乘用车而言，车载电动机迫使这种

7、设计需在电动机轴上另外加装感应磁钢，以供装置大量应用在前照灯、车门、座椅、雨刮器等部位。但是附近的一个霍尔传感器识别电机状态。这不仅降低了可靠其中多数都不具备自动停转功能，由此带来电动机转动遭性，而且灵敏度也不高。另一种方案是利用传统或磁集极卡时无法立即切断电源，这会带来包括机件断裂或电机烧霍尔传感器检测电机电流大小，但其同样需要在线圈中加毁在内的严重事故，乃至人员受伤的灾难性后果。要防止铁芯与磁芯等铁磁材料，结构依然繁杂【。此类情况的发生，就有赖于对电动机的异常进行实时地处为保证电机电枢顺利换相，无刷电机固

8、有的转子位置理。通常对于电动机遭卡的情况，可以通过检测电机轴速检测的功能通常需通过霍尔传感器提供l5]。如果把它作得以识别，例如：车门上的防夹摇窗机电控单元采用霍尔式为防夹式电动机，可以省去有刷直流电动机中额外附加的开关传感器，测算输出脉冲频率，或采用电流检测器比较电霍尔检测元件，直接从换相信息JJl~I得到电机轴转速信息，机电流与预设安全阈值的大小，进而实现实时防夹控制。获知电机的异常工况以便于实