專利名稱：車用無刷直流電機(jī)溫度輔助控制方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種車用無刷直流電機(jī)控制領(lǐng)域，尤其是涉及一種車用無刷直流電機(jī)溫度輔助控制方法及裝置。
背景技術(shù)：
過熱問題一直是車用無刷直流電機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用的障礙之一。無刷直流電機(jī)系統(tǒng)包括電機(jī)本體和控制器兩部分，當(dāng)電機(jī)本體過熱時相繞組電阻阻值增大，甚至繞組燒壞；當(dāng)控制器過熱時，控制板尤其是功率開關(guān)管在高溫下會被損壞而不能正常工作。總之，嚴(yán)重的過熱會導(dǎo)致電機(jī)系統(tǒng)部件損壞而無法正常運(yùn)轉(zhuǎn)。因而對電機(jī)系統(tǒng)需要限定一個合適的溫度工作范圍，這就涉及到溫度控制策略。
傳統(tǒng)的溫度控制策略相對簡單，如過熱時僅給出警示信號執(zhí)行靠駕駛員降速降載，如過熱時直接關(guān)閉電機(jī)或限制占空比在某一水平。前者不能有效避免過熱問題，畢竟駕駛員意志不能精確控制；后者雖能一定程度上避免過熱問題，但電機(jī)系統(tǒng)的輸出容量卻不能充分發(fā)揮，同時占空比水平要受到工作環(huán)境影響。事實上，完全的溫度控制即以溫度而非轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速為主要控制目標(biāo)的電機(jī)系統(tǒng)顯然可以避免過熱，但卻以損失轉(zhuǎn)矩等動力性能為代價的，這并非合理的控制策略。一般地，車用無刷直流電機(jī)系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)如圖2所示，駕駛員根據(jù)外界環(huán)境和車速等確定駕駛意愿，控制加速踏板即控制電源有效輸出電壓，進(jìn)而電機(jī)系統(tǒng)輸出合適的動力。此時，溫度系統(tǒng)處于開環(huán)狀態(tài)。一旦溫度高于相應(yīng)限值時，若未采取相應(yīng)措施，系統(tǒng)將可能無法正常運(yùn)行。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種可以有效防止汽車電機(jī)系統(tǒng)過熱的車用無刷直流電機(jī)溫度輔助控制方法及裝置。本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)一種車用無刷直流電機(jī)溫度輔助控制方法，包括以下步驟I)溫度傳感器分別采集電機(jī)控制器的控制器溫度信息和電機(jī)本體的電機(jī)本體溫度信息，并發(fā)送至信號濾波單元；2)信號濾波單元對控制器溫度信息和電機(jī)本體溫度信息進(jìn)行調(diào)理濾波后發(fā)送至溫度控制器；3)溫度控制器分別判斷信號濾波單元輸入的控制器溫度信息和電機(jī)本體溫度信息是否大于過熱閾值溫度，若至少有一個為是，執(zhí)行步驟4);若均為否，則不進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)，根據(jù)駕駛員的駕駛意愿控制汽車電機(jī)系統(tǒng)； 4)溫度控制器分別對控制器溫度信息和電機(jī)本體溫度信息進(jìn)行處理，計算電源輸入占空比，輸出PWM波至汽車電機(jī)系統(tǒng)控制無刷直流電機(jī)。步驟4)具體包括以下步驟
A)溫度控制器分別對控制器溫度信息和電機(jī)本體溫度信息進(jìn)行改進(jìn)PI補(bǔ)償控制，獲得基于控制器溫度信息的第一占空比和基于電機(jī)本體溫度信息的第二占空比；B)對第一占空比、第二占空比以及根據(jù)駕駛員駕駛意愿(即油門的大小)輸入的第三占空比進(jìn)行比較，取最小占空比作為最終輸出，調(diào)制PWM波，輸送至汽車電機(jī)系統(tǒng)控制無刷直流電機(jī)。步驟A)中第一占空比和第二占空比根據(jù)如下公式計算
權(quán)利要求
1.一種車用無刷直流電機(jī)溫度輔助控制方法，其特征在于，包括以下步驟 1)溫度傳感器分別采集電機(jī)控制器的控制器溫度信息和電機(jī)本體的電機(jī)本體溫度信息，并發(fā)送至信號濾波單元； 2)信號濾波單元對控制器溫度信息和電機(jī)本體溫度信息進(jìn)行調(diào)理濾波后發(fā)送至溫度控制器； 3)溫度控制器分別判斷信號濾波單元輸入的控制器溫度信息和電機(jī)本體溫度信息是否大于過熱閾值溫度，若至少有一個為是，執(zhí)行步驟4);若均為否，則根據(jù)駕駛員的駕駛意愿控制汽車電機(jī)系統(tǒng)； 4)溫度控制器分別對控制器溫度信息和電機(jī)本體溫度信息進(jìn)行處理，計算出電源輸入占空比，輸出PWM波至汽車電機(jī)系統(tǒng)控制無刷直流電機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的車用無刷直流電機(jī)溫度輔助控制方法，其特征在于，步驟4)具體包括以下步驟 A)溫度控制器分別對控制器溫度信息和電機(jī)本體溫度信息進(jìn)行PI補(bǔ)償控制，獲得基于控制器溫度信息的第一占空比和基于電機(jī)本體溫度信息的第二占空比； B)對第一占空比、第二占空比以及根據(jù)駕駛員的駕駛意愿輸入的第三占空比進(jìn)行比較，取最小占空比作為輸出，調(diào)制PWM波，輸送至汽車電機(jī)系統(tǒng)控制無刷直流電機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的車用無刷直流電機(jī)溫度輔助控制方法，其特征在于，步驟A)中第一占空比和第二占空比根據(jù)如下公式計算
4.一種車用無刷直流電機(jī)溫度輔助控制裝置，該裝置連接與汽車電機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，包括 溫度傳感器，設(shè)有兩組，分別設(shè)置在汽車電機(jī)系統(tǒng)的電機(jī)控制器和電機(jī)本體上； 信號濾波單元，與溫度傳感器連接； 溫度控制器，分別連接信號濾波單元和汽車電機(jī)系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種車用無刷直流電機(jī)溫度輔助控制方法及裝置，控制方法為采集電機(jī)本體和電機(jī)控制器溫度信號，經(jīng)調(diào)理濾波單元送入溫度控制器內(nèi)，溫度控制器根據(jù)設(shè)定的溫度限值進(jìn)行改進(jìn)PI補(bǔ)償控制，計算出避免過熱時電機(jī)的最大輸出功率，同時與車輛行駛的需求功率相比較，取其中最小值作為電機(jī)輸出功率，以此來調(diào)節(jié)電機(jī)本體及電機(jī)控制器的溫度；控制裝置包括設(shè)在電機(jī)本體和電機(jī)控制器上的兩組溫度傳感器、與溫度傳感器對應(yīng)連接的信號濾波單元，以及連接信號濾波單元和汽車電機(jī)系統(tǒng)的溫度控制器。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明有效了解決無刷直流電機(jī)過熱問題，又能在接近限值溫度時，保證汽車不過多喪失動力性，最大程度滿足駕駛者的駕駛意愿。
文檔編號H02P7/06GK102946223SQ201210101710
公開日2013年2月27日 申請日期2012年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月9日
發(fā)明者陳鳳祥, 王明強(qiáng), 周蘇, 章桐 申請人:同濟(jì)大學(xué)