一种EPS电机过热保护方法及相关关系模型的建立方法技术

本发明专利技术公开了一种EPS电机过热保护方法及相关关系模型的建立方法，在EPS电系统动后，每隔人为设定的第一期间，读取EPS处理器的温度；并通过实时监测和记录EPS电机的瞬时电流，每隔人为设定的第二期间计算EPS电机铜电阻发热量，判断电机铜电阻发热量是否达到设定阈值，若判断结果为是，则降低EPS电机的电压或电流。本发明专利技术还公开了EPS处理器与环境温度的关系模型和环境温度与EPS电机最大允许发热量的关系模型的建立方法。通过上述方法，即可通过测量EPS处理器的温度来获得是否需要对EPS电机进行调节电压或电流的信息，并最终实现EPS电机的过热保护，避免EPS电机因过热导致损坏，同时有效降低EPS系统的制造成本。

A Method of Overheat Protection for EPS Motor and Establishment of Related Model

The invention discloses an EPS motor overheat protection method and a method for establishing a correlation model. After the EPS electrical system is activated, the temperature of the EPS processor is read during the first period of the set-up artificially; and the copper resistance heat of the EPS motor is calculated during the second period of the set-up artificially by real-time monitoring and recording the instantaneous current of the EPS motor, so as to judge whether the copper resistance heat of the motor reaches. Set a threshold, if the judgment result is yes, then reduce the voltage or current of EPS motor. The invention also discloses the relationship model between EPS processor and environment temperature and the relationship model between environment temperature and maximum allowable calorific value of EPS motor. Through the above method, we can get the information of whether to adjust the voltage or current of EPS motor by measuring the temperature of EPS processor, and ultimately realize the overheating protection of EPS motor, avoid the damage of EPS motor caused by overheating, and effectively reduce the manufacturing cost of EPS system.

【技术实现步骤摘要】
一种EPS电机过热保护方法及相关关系模型的建立方法
本专利技术涉及汽车电子领域，具体涉及一种EPS电机过热保护方法及相关关系模型的建立方法。
技术介绍
汽车电子系统中包括电动助力转向系统，即EPS(ElectricPowerSteering)，EPS是一种直接依靠电机提供辅助扭矩的动力转向系统，主要包括扭矩传感器、车速传感器、电机、减速机构和电子控制单元等组件，是通过传感器探测司机在转向操作时方向盘产生的扭矩或转角的大小和方向，并将所需信息转化为数字信号输入控制单元，再由控制单元对这些信号进行运算后得到一个与行驶工况相适应的力矩，最后发出指令驱动电机工作，电机的输出扭矩通过传动装置的作用而助力。在这一系统中，无论采用的电机是无刷电机或是有刷电机，都需要对电机进行相应的过热保护，以免电机过热造成损坏。为了实时调控EPS中电机的温度，需要对电机的当前温度进行测量，再使用物理方式对电机的温度进行控制。申请号为201810039284.3的中国专利《车辆及其电动助力转向系统的过热保护控制方法、装置》提供了一种EPS电机过热保护的方法及相应的EPS装置，主要是通过获取车速及EPS各处的温度，再判断是否开启相应的风扇以解决EPS过热的问题。然而在现有技术中，为了成本考虑，一般不在EPS中加装环境温度传感器或电机温度传感器，因此无法直接得到EPS各处的温度，此外在EPS中加装多个风扇不仅增加了成本，也在汽车内部占据了一定的空间，还提高了拆卸、维修的难度。由此可见，该专利的技术方案在实际使用过程中具有较多技术难点，考虑到制造成本后其经济效益也较差，因此，现有技术中获取EPS中的环境温度较为困难，对电机的温度进行调控也依赖于外界物理降温，成本高、维修难，经济效益差，急需一种较为简单的确定环境温度并对电机温度进行调控以保护电机的方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服
技术介绍
中存在的上述缺陷或问题，提供一种EPS电机过热保护方法及相关关系模型的建立方法，使用EPS处理器内置温度测量模块估测当前环境温度，并通过调整电压或电流的方式对电机温度进行调控以实现避免电机过热的效果。为达成上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种EPS电机过热保护方法，在EPS系统启动后每隔人为设定的第一期间，读取EPS处理器的温度；并通过实时监测和记录EPS电机的瞬时电流，每隔人为设定的第二期间计算EPS电机铜电阻发热量，判断电机铜电阻发热量是否达到设定阈值，若判断结果为是，则降低EPS电机的电压或电流；所述电机铜电阻发热量通过计算，R为EPS电机的铜电阻等效值，t1为计算电机铜电阻发热量的第一时点，△t为人为设定的第三期间；所述设定阈值定义为EPS电机最大允许发热量与控制系数相乘后得到的值，所述控制系数人为设定；所述EPS电机最大允许发热量根据估测的环境温度通过第二关系模型获得；所述估测的环境温度根据EPS处理器温度通过第一关系模型获得；所述EPS处理器温度通过读取EPS处理器内置温度测量模块获得；所述第二关系模型为环境温度与当前型号的EPS系统中的EPS电机的最大允许发热量的关系模型；所述第一关系模型为当前型号的EPS系统中的EPS处理器的温度与环境温度的关系模型。进一步地，本专利技术还提供一种建立环境温度与当前型号的EPS系统中的EPS电机的最大允许发热量的关系模型的方法，包括以下步骤：S100、在EPS电机的标称工作温度区间内，每隔人为设定的环境温度间隔，执行以下子步骤以获得该人为设定的环境温度下的EPS电机的最大允许发热量：S101、模拟EPS工作环境并控制EPS电机处于上述人为设定的环境温度下，启动EPS电机并使其以最大功率运行；S102、实时测量EPS电机的瞬时电流及EPS电机的表面温度，记录EPS电机的表面温度达到人为设定的温度上限时的第三时点tM，并每隔一定的温度区间设定多个温度点T1，记录EPS电机的表面温度达到每个温度点T1的第二时点t2；S103、按计算得到该环境温度下的EPS电机的最大允许发热量，其中R为EPS电机的铜电阻等效值，△t为人为设定的第三期间；S200、通过上述步骤获得每个人为设定的环境温度下的EPS电机的最大允许发热量后，以此为依据建立环境温度与最大允许发热量的的关系模型。进一步地，在步骤S103之后，还包括步骤S104：如EPS电机以最大功率运行时，表面温度始终无法达到人为设定的温度上限，则增加EPS电机的力矩变化率和/或提升模拟负载大小，使EPS电机的表面温度达到人为设定的温度上限；如采用上述手段后EPS电机的表面温度达到人为设定的温度上限，则仍按计算该环境温度下的EPS电机的最大允许发热量。进一步地，在步骤S104之后，还包括S105：如经过步骤104后EPS电机的表面温度始终无法达到人为设定的温度上限，则根据步骤S102中记录的第二时点t2，按计算EPS电机表面温度在达到每个温度点T1时的电机铜电阻发热量，并根据温度与电机铜电阻发热量的关系推测得到在该环境温度下EPS电机的表面温度达到人为设定的温度上限时的最大允许发热量。进一步地，本专利技术还提供一种建立当前型号的EPS系统中的EPS处理器的温度与环境温度的关系模型的方法，包括以下步骤：S100、模拟EPS工作环境并控制环境温度在EPS处理器的标称工作温度区间内，每隔人为设定的温度，通过读取EPS处理器内置的温度测量模块获得每个人为设定的环境温度下的EPS处理器温度；S200、建立环境温度与EPS处理器温度的关系模型。由上述对本专利技术的描述可知，相对于现有技术，本专利技术具有的如下有益效果：1、本专利技术提供的EPS电机过热保护方法及相关关系模型的建立方法，建立了EPS处理器温度与环境温度的关系模型，通过EPS处理器内置的温度测量模块，不需再在EPS系统的外表面或内部加装温度测量设备即可估测获知当前环境温度，节省了制造成本，维修简单，经济效益好。2、本专利技术提供的EPS电机过热保护方法及相关关系模型的建立方法，建立了环境温度与EPS电机最大允许发热量的关系模型，在通过EPS处理器内置温度测量模块估测得到当前环境温度后，即可获得当前环境温度下EPS电机所能允许的最大发热量，再通过控制EPS电机的电压或电流，使EPS电机的实时发热量低于最大允许发热量，即可实现对EPS电机的过热保护。3、本专利技术提供的EPS电机过热保护方法及相关关系模型的建立方法，通过控制EPS电机的电压或电流控制电机的实时发热量，不需再在EPS系统内加装风扇等物理冷却设备，减少了EPS系统占用空间，同时也降低了制造成本。4、本专利技术提供的EPS电机过热保护方法及相关关系模型的建立方法，通过实验和数据拟合的方式建立EPS处理器与环境温度的关系模型和环境温度与EPS电机最大允许发热量的关系模型，达到对任意型号的EPS系统都可通过EPS处理器内置温度测量模块获得的信息实现EPS电机过热保护的目的。5、本专利技术提供的EPS电机过热保护方法及相关关系模型的建立方法，步骤过程简单实用，与实际应用环境贴合，能精确地建立EPS处理器与环境温度的关系模型和环境温度与EPS电机最大允许发热量的关系模型，令环境温度的估测更为准确，从而使EPS电机的电压或电流调控更为精准。具体实施方式下面对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种EPS电机过热保护方法，其特征在于：在EPS系统启动后每隔人为设定的第一期间，读取EPS处理器的温度；并通过实时监测和记录EPS电机的瞬时电流，每隔人为设定的第二期间计算EPS电机铜电阻发热量，判断电机铜电阻发热量是否达到设定阈值，若判断结果为是，则降低EPS电机的电压或电流；所述电机铜电阻发热量通过

【技术特征摘要】
1.一种EPS电机过热保护方法，其特征在于：在EPS系统启动后每隔人为设定的第一期间，读取EPS处理器的温度；并通过实时监测和记录EPS电机的瞬时电流，每隔人为设定的第二期间计算EPS电机铜电阻发热量，判断电机铜电阻发热量是否达到设定阈值，若判断结果为是，则降低EPS电机的电压或电流；所述电机铜电阻发热量通过计算，R为EPS电机的铜电阻等效值，t1为计算电机铜电阻发热量的第一时点，△t为人为设定的第三期间；所述设定阈值定义为EPS电机最大允许发热量与控制系数相乘后得到的值，所述控制系数人为设定；所述EPS电机最大允许发热量根据估测的环境温度通过第二关系模型获得；所述估测的环境温度根据EPS处理器温度通过第一关系模型获得；所述EPS处理器温度通过读取EPS处理器内置温度测量模块获得；所述第二关系模型为环境温度与当前型号的EPS系统中的EPS电机的最大允许发热量的关系模型；所述第一关系模型为当前型号的EPS系统中的EPS处理器的温度与环境温度的关系模型。2.一种建立环境温度与当前型号的EPS系统中的EPS电机的最大允许发热量的关系模型的方法，其特征在于，包括以下步骤：S100、在EPS电机的标称工作温度区间内，每隔人为设定的环境温度间隔，执行以下子步骤以获得该人为设定的环境温度下的EPS电机的最大允许发热量：S101、模拟EPS工作环境并控制EPS电机处于上述人为设定的环境温度下，启动EPS电机并使其以最大功率运行；S102、实时测量EPS电机的瞬时电流及EPS电机的表面温度，记录EPS电机的表面温度达到人为设定的温度上限时的第三时点tM，并每隔一定的温度区间设定多个温度点T1，记录EPS电机的表面温度达到每个温度点T1的第二时点t2；S103、按计算...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶献方，周李龙，施涌，颜伟拓，吴晓秋，张斌，
申请(专利权)人：厦门嘉裕德汽车电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35