一种频率确定方法及装置

摘要

本申请实施例公开了一种频率确定方法及装置，根据电子执行器的可行频率范围，确定基础频率值，根据电子执行器的实时状态以及基础频率，确定目标频率值，在确定出目标频率值后，ECU可以输出具有目标频率值的PWM信号作为控制信号，由于电子执行器的实时状态会影响其对控制频率的响应，因此根据电子执行器的可行频率范围和实时状态确定出的目标频率值更符合电子执行器的响应频率，因此可以对电子执行器进行准确控制，同时也可以减少因频率不匹配而造成的电子执行器和被控介质的损耗，对电子执行器的性能提供了保护。

权利要求

1.一种频率确定方法，其特征在于，所述方法包括：根据电子执行器的可行频率范围，确定基础频率值，所述电子执行器的可行频率范围由电机的硬件条件和应用环境所决定，所述电子执行器的可行频率范围为所述电子执行器中所述电机的可接收的PWM信号的频率范围；

根据所述电子执行器的实时状态以及所述基础频率值，确定目标频率值；其中，所述电子执行器的实时状态包括所述电子执行器的位置传感器的位置信号；

若所述电子执行器的位置传感器的位置信息为预设信息，所述预设信息为0位或最大位置，则所述根据所述电子执行器的实时状态以及所述基础频率值，确定目标频率值，具体是：将第二预设频率值作为目标频率值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据电子执行器的可行频率范围，确定基础频率值，包括：

根据电子执行器的可行频率范围，以及发动机转速和油门踏板位置，确定基础频率。

3.一种频率确定装置，其特征在于，所述装置包括：基础频率值确定单元，用于根据电子执行器的可行频率范围，确定基础频率值，所述电子执行器的可行频率范围由电机的硬件条件和应用环境所决定，所述电子执行器的可行频率范围为所述电子执行器中所述电机的可接收的PWM信号的频率范围；

目标频率值确定单元，用于根据所述电子执行器的实时状态以及所述基础频率值，确定目标频率值；其中，所述电子执行器的实时状态包括所述电子执行器的位置传感器的位置信号；

若所述电子执行器的位置传感器的位置信息为预设信息，所述预设信息为0位或最大位置，则所述目标频率值确定单元具体用于：将第二预设频率值作为目标频率值。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述基础频率值确定单元具体用于：根据电子执行器的可行频率范围，以及发动机转速和油门踏板位置，确定基础频率。

说明书

一种频率确定方法及装置

技术领域

[0001] 本发明涉及汽车领域，特别是涉及一种频率确定方法及装置。

背景技术

[0002] 电子执行器是自动控制系统中的一个重要组成部分，它的作用在于接收控制器发送的控制信号，从而改变被控介质的被控变量，从而将被控变量维持在所要求的数值或范
围内。目前，电子执行器在汽车工业中得到了普遍的应用，例如在增压器废气旁通阀、排气
再循环(Exhaust Gas Recirculation，EGR)阀、可变凸轮正时机构等零部件上均可以通过
电子执行器进行控制。

[0003] 具体的，电子执行器可以包括电机、位置传感器以及传动机构，通过位置传感器可以获取被控介质的状态，通过电机可以产生动能，通过传动机构可以将电机产生的动能作
用在被控介质上。控制器可以是电子控制单元(Electronic Control Unit，ECU)，ECU产生
控制信号，控制电机的转速。

[0004] 脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation，PWM)技术是一种模拟控制方式，ECU可以通过PWM信号控制电子执行器中的电机，如何确定合适的PWM控制信号的频率，从而对电
子执行器进行准确控制，是本领域一个亟待解决的问题。

发明内容

[0005] 为解决上述技术问题，本申请实施例提供一种频率确定方法及装置，根据电子执行器的状态确定控制信号频率，从而对电子执行器进行准确控制。

[0006] 本申请实施例提供了一种频率确定方法，所述方法包括：

[0007] 根据电子执行器的可行频率范围，确定基础频率值；

[0008] 根据所述电子执行器的实时状态以及所述基础频率值，确定目标频率值。

[0009] 可选的，所述根据电子执行器的可行频率范围，确定基础频率值，包括：

[0010] 根据电子执行器的可行频率范围，以及发动机转速和油门踏板位置，确定基础频率。

[0011] 可选的，所述根据所述电子执行器的实时状态，以及所述基础频率值，确定目标频率值，包括：

[0012] 若所述电子执行器的实时温度大于或等于预设温度阈值，则将第一预设频率值作为目标频率值。

[0013] 可选的，所述根据所述电子执行器的实时状态，以及所述基础频率值，确定目标频率值，还包括：

[0014] 若所述电子执行器的实时温度小于预设温度阈值，则将所述基础频率值作为目标频率值。

[0015] 可选的，所述根据所述电子执行器的实时状态，以及所述基础频率值，确定目标频率值，包括：

[0016] 若所述电子执行器的位置传感器的位置信息为预设信息，则将第二预设频率值作为目标频率值，预设信息为0位或最大位置。

[0017] 本申请实施例还提供了一种频率确定装置，所述装置包括：

[0018] 基础频率值确定单元，用于根据电子执行器的可行频率范围，确定基础频率值；

[0019] 目标频率值确定单元，用于根据所述电子执行器的实时状态以及所述基础频率值，确定目标频率值。

[0020] 可选的，所述基础频率值确定单元具体用于：

[0021] 根据电子执行器的可行频率范围，以及发动机转速和油门踏板位置，确定基础频率。

[0022] 可选的，所述目标频率值确定单元具体用于：

[0023] 若所述电子执行器的实时温度大于或等于预设温度阈值，则将第一预设频率值作为目标频率值。

[0024] 可选的，所述目标频率值确定单元具体还用于：

[0025] 若所述电子执行器的实时温度小于预设温度阈值，则将所述基础频率值作为目标频率值。

[0026] 可选的，所述目标频率值确定单元具体用于：

[0027] 若所述电子执行器的位置传感器的位置信息为预设信息，则将第二预设频率值作为目标频率值，预设信息为0位或最大位置。

[0028] 本申请实施例提供了一种频率确定方法及装置，根据电子执行器的可行频率范围，确定基础频率值，根据电子执行器的实时状态以及基础频率，确定目标频率值，在确定
出目标频率值后，ECU可以输出具有目标频率值的PWM信号作为控制信号，由于电子执行器
的实时状态会影响其对控制频率的响应，因此根据电子执行器的可行频率范围和实时状态
确定出的目标频率值更符合电子执行器的响应频率，因此可以对电子执行器进行准确控
制，同时也可以减少因频率不匹配而造成的电子执行器和被控介质的损耗，对电子执行器
的性能提供了保护。

附图说明

[0029] 为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请中记载的一些实施
例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0030] 图1为本申请实施例提供的一种系统示意图；

[0031] 图2为本申请实施例提供的一种频率确定方法的流程图；

[0032] 图3为本申请实施例提供的一种频率确定装置的结构框图。

具体实施方式

[0033] 为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本
申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

[0034] 电子执行器可以接收控制器发送的控制信号，从而对被控介质进行控制，使被控介质的被控变量维持在所要求的数据或范围内。具体的，参考图1所示，为本申请实施例提
供的一种系统示意图，其中控制器可以是ECU，电子执行器可以包括电机、位置传感器以及
传动机构，被控介质可以是旁通阀，ECU向电机发送控制信号，电机通过传动机构对旁通阀
进行控制，位置传感器可以通过传动机构获取旁通阀的位置状态，向ECU发送获取到的位置
信息。其中，旁通阀的另一侧可以与增压器连接，用于控制废气的旁通量，而增压器和发动
机通过螺栓连接，也就是说，电子执行器可以通过控制旁通阀来控制发动机的运行。

[0035] 具体实施时，ECU可以通过PWM信号控制电子执行器中的电机，PWM信号具有占空比和频率，占空比是指PWM信号中高电平保持的时间与该PWM的时钟周期的时间之比，PWM信号
的频率是指PWM波形的频率。

[0036] 其中，PWM信号的频率过低时，ECU控制电子执行器中的电机的时间间隔较长。若发动机运行到高速高负荷区域时，会产生过大的振动激励，通过连接的增压器传递到电子执
行器中的运动机构，导致运动机构受到冲击从而造成磨损。这种情况下，若发动机排放相关
的零件出现故障，可以会导致排放超标。同时，PWM信号的频率过低时，发动机上电但可能处
于停机状态，此时会有电磁噪声，若发动机背景噪声较低，电磁噪声较大。

[0037] 相反，PWM信号的频率过高时，ECU控制电子执行器中的电机的时间间隔较短，电机太灵敏，对发动机的性能产生波动。同时，PWM信号的频率过高，会导致系统整体功耗的上
升，若电子执行器布置在排气侧，则会受到排气温度的影响，导致电机内部过热出现失效的
问题。

[0038] 然而，发明人经过研究发现，目前在发动机上应用的电子执行器，对应的ECU通常都会输出一个固定的PWM信号频率来对电子执行器进行控制，这个固定值并不一定是适合
电子执行器的，难免会产生上述问题。因此，如何确定合适的PWM控制信号的频率，从而对电
子执行器进行准确控制，是本领域一个亟待解决的问题。

[0039] 基于此，本申请实施例提供了一种频率确定方法及装置，根据电子执行器的可行频率范围，确定基础频率值，根据电子执行器的实时状态以及基础频率，确定目标频率值，
由于电子执行器的实时状态会影响其对控制频率的响应，因此根据电子执行器的可行频率
范围和实时状态确定出的目标频率值更符合电子执行器的响应频率，因此可以对电子执行
器进行准确控制，同时也可以减少因频率不匹配而造成的电子执行器和被控介质的损耗。

[0040] 下面结合附图，通过实施例来详细说明本申请实施例提供的一种频率确定方法及装置的具体实现方式。

[0041] 参考图2所示为本申请实施例提供的一种频率控制方法的流程图，可以包括以下步骤。

[0042] S101，根据电子执行器的可行频率范围，确定基础频率值。

[0043] 电子执行器的可行频率范围，是指电子执行器中电机的可接收的PWM信号的频率范围，通常由电子执行器中的电机的硬件条件和应用环境确定，可行频率范围可以以最大
值和最小值的形式体现。具体实施时，电子执行器的可行频率范围可以由ECU根据电机的硬
件条件和应用环境确定，也可以由电子执行器根据电机的硬件条件和应用环境确定后，向
ECU发送以便ECU获取到可行频率范围。

[0044] ECU在获取到电子执行器的可行频率范围后，可以在该频率范围内确定出基础频率值，该基础频率值可以是可行频率范围中预设的频率值，例如可以是可行频率范围中的
中间值，也可以是其他值。由于基础频率值是根据发动机的硬件条件和应用环境确定的，与
电机的适用频率匹配。

[0045] ECU在获取到电子执行器的可行频率范围后，还可以根据通过发动机上的曲轴转速传感器获取发动机转速，通过油门传感器获取油门踏板位置，根据发动机转速和油门踏
板位置，在可行频率范围内确定基础频率值，例如发动机转速较低，且油门踏板开度较小
时，说明发动机运行在低速低负荷区域，则PWM信号的基础频率可以较高。由于基础频率值
是根据发送机的硬件条件和应用环境，以及发动机转速和油门踏板位置确定的，因此不仅
与电机的适用频率匹配，还满足当前的车辆运行状态。

[0046] ECU与电机的正负极相接，在确定出基础频率后，可以向电机输出具有基础频率值的PWM信号，从而实现对电机的控制。

[0047] S102，根据电子执行器的实时状态以及基础频率值，确定目标频率值。

[0048] 在确定基础频率值后，可以直接将基础频率值作为输出频率值，也可以根据电子执行器的实时装置以及基础频率值，确定目标频率值，并将目标频率值作为输出频率值。

[0049] 电子执行器的实时状态可以包括电子执行器的实时温度、位置传感器的位置信号等。

[0050] 具体的，若电子执行器的实时温度大于或等于预设温度阈值，可能导致电子执行器在高温下失效，可以调整PWM信号的频率值。电子执行器的实时温度过高，可能由于电子
执行器长时间工作在极限位置或周围温度过高，可以根据具体原因确定新的目标频率值，
例如可以将第一预设频率值作为目标频率值。其中第一预设频率值可以是预先确定且经过
实验验证的，PWM信号的频率为第一预设频率值时，可以对电子执行器构成保护，减少电子
执行器的损伤。

[0051] 在电子执行器的散热较好或环境气温较低时，电子执行器的实时温度可能会下降，在电子执行器的实时温度下降到预设温度阈值以下后，说明电子执行器的工作状态区
域正常，可以重新确定PWM信号的频率值，例如可以将基础频率作为目标频率值，也可以根
据第一预设频率值和基础频率确定目标频率值。

[0052] 具体的，电子执行器中的位置传感器可以监控旁通阀的位置，若电子执行器中的位置传感器的位置信息为预设信息时，可以重新确定目标频率值。位置传感器的位置信息
为预设信息说明电子执行器在不安全区域，例如预设信息为0位时，说明旁通阀关闭，旁通
阀内没有废气通过，预设信息为最大位置时，说明旁通阀全开，说明发动机运行到高速高负
荷区域，增压器的压力上升，旁通阀全开。然而当旁通阀处于全关或全开时，传动机构和电
机没有行程，但是电机和传动机构是工作的，这样电机容易发热，传动机构容易磨损。

[0053] 因此可以预先根据基础频率值对电机和传动机构的磨损耐热情况进行试验，得到第二预设频率值，若电子执行器中的位置传感器的位置信息为预设信息时，将第二有预设
频率值作为目标频率值。

[0054] 本申请实施例提供了一种频率确定方法，根据电子执行器的可行频率范围，确定基础频率值，根据电子执行器的实时状态以及基础频率，确定目标频率值，在确定出目标频
率值后，ECU可以输出具有目标频率值的PWM信号作为控制信号，由于电子执行器的实时状
态会影响其对控制频率的响应，因此根据电子执行器的可行频率范围和实时状态确定出的
目标频率值更符合电子执行器的响应频率，因此可以对电子执行器进行准确控制，同时也
可以减少因频率不匹配而造成的电子执行器和被控介质的损耗，对电子执行器的性能提供
了保护。

[0055] 基于以上一种频率确定方法，本申请实施例还提供了一种频率确定装置，参考图3所示，为本申请实施例提供的一种频率确定装置的结构框图，所述装置包括：

[0056] 基础频率值确定单元110，用于根据电子执行器的可行频率范围，确定基础频率值；

[0057] 目标频率值确定单元120，用于根据所述电子执行器的实时状态以及所述基础频率值，确定目标频率值。

[0058] 可选的，所述基础频率值确定单元具体用于：

[0059] 根据电子执行器的可行频率范围，以及发动机转速和油门踏板位置，确定基础频率。

[0060] 可选的，所述目标频率值确定单元具体用于：

[0061] 若所述电子执行器的实时温度大于或等于预设温度阈值，则将第一预设频率值作为目标频率值。

[0062] 可选的，所述目标频率值确定单元具体还用于：

[0063] 若所述电子执行器的实时温度小于预设温度阈值，则将所述基础频率值作为目标频率值。

[0064] 可选的，所述目标频率值确定单元具体用于：

[0065] 若所述电子执行器的位置传感器的位置信息为预设信息，则将第二预设频率值作为目标频率值，预设信息为0位或最大位置。

[0066] 本申请实施例提供了一种频率确定装置，根据电子执行器的可行频率范围，确定基础频率值，根据电子执行器的实时状态以及基础频率，确定目标频率值，在确定出目标频
率值后，ECU可以输出具有目标频率值的PWM信号作为控制信号，由于电子执行器的实时状
态会影响其对控制频率的响应，因此根据电子执行器的可行频率范围和实时状态确定出的
目标频率值更符合电子执行器的响应频率，因此可以对电子执行器进行准确控制，同时也
可以减少因频率不匹配而造成的电子执行器和被控介质的损耗，对电子执行器的性能提供
了保护。

[0067] 本申请实施例中提到的“第一……”、“第一……”等名称中的“第一”只是用来做名字标识，并不代表顺序上的第一。该规则同样适用于“第二”等。

[0068] 通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法中的全部或部分步骤可借助软件加通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，
本申请的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介
质中，如只读存储器(英文：read‑onlymemory，ROM)/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以
使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者诸如路由器等网络通信设备)执行
本申请各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

[0069] 本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于方法实
施例和设备实施例而言，由于其基本相似于系统实施例，所以描述得比较简单，相关之处参
见系统实施例的部分说明即可。以上所描述的设备及系统实施例仅仅是示意性的，其中作
为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是
或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以
根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技
术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

[0070] 以上所述仅是本申请的优选实施方式，并非用于限定本申请的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请的前提下，还可以作出若干改进
和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。