电机过热保护方法技术

一种电机过热保护方法，包括获取ECU上电时长；获取电机调节时长；获取电机堵转时长；根据ECU上电时长、电机调节时长、电机堵转时长估算多个电机重要位置的实时温度；比较计算得到电机实时估算温度与电机最高承受温度的大小，若任一重要位置的电机实时估算温度大于其对应的最高承受温度，则进行电机过热保护。该方法成本较低、算法简单、且能够保证电机的整体部件都工作在允许温度范围。

【技术实现步骤摘要】
电机过热保护方法
本专利技术涉及电机领域，特别是涉及一种电机过热保护方法。
技术介绍
电机在汽车转向领域的应用主要涉及两个方面。一方面是用于底盘转向，利用电机提供转向助力。另一方面是用于方向盘转向，利用电机调节转向管柱的高低和转向管柱的角度。由于电动调节转向管柱涉及汽车安全领域，如果转向管柱的调节失效可能导致严重的后果，特别是在电机过热情况下，可能引发火灾。鉴于此，业界在对电动调节转向管柱进行开发时，普遍采用了电机过热保护。电机过热保护是为防止电机堵转或长时间持续工作导致电机烧毁而实施的保护措施。在转向领域，电机的过热保护主要有三种手段：1.通过传感器(例如电流传感器、温度传感器、角度传感器等)采集数据，估算电机温度；2.通过涉及热敏元件的过热保护器进行电机过热保护；3.通过算法模型估算电机温度。然而，通过传感器采集数据、通过过热保护器进行过热保护均需要增加设计成本及系统复杂度。并且，热敏元件需要标定，其关断和闭合时刻仅能与电机某一个部位的温度关联，不能实现多点温度检测，而电机总成由多个子件构成，每个点的温度上升速度、耐温值不一样，在不同的工况下，可能是不同点发生了过热，因此，导致利用过热保护器进行过热保护的方案并不能够对电机进行全面保护。而现有的利用软件实现电机过热保护的方案，算法通常比较复杂，存在电流积分或复杂的乘除法，无法通过简单的单片机实现，或需要占用大量的软件运算资源。前面的叙述在于提供一般的背景信息，并不一定构成现有技术。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种电机过热保护方法，该方法成本较低、算法简单、且能够保证电机的整体部件都工作在允许温度范围。本专利技术提供的电机过热保护方法，包括如下步骤：获取ECU上电时长；获取电机调节时长；获取电机堵转时长；根据ECU上电时长、电机调节时长、电机堵转时长估算多个电机重要位置的实时温度；比较计算得到电机实时估算温度与电机最高承受温度的大小，若任一重要位置的电机实时估算温度大于其对应的最高承受温度，则进行电机过热保护。进一步地，根据ECU上电时长、电机调节时长、电机堵转时长估算多个电机重要位置的实时温度时采取的公式为：T＝T0-KL*(ta-tb-tc)+KT*tb+KD*tc，其中，T表示电机实时估算温度，T0表示电机初始温度，为ECU上电时由存储器中读取，KL表示电机冷却系数，为预先标定得到，KT表示正常调节温升系数，为预先标定得到，KD表示堵转温升系数，为预先标定得到，ta表示ECU上电时长，tb表示电机调节时长，tc表示电机堵转时长。进一步地，电机的重要位置包括电机转子、刷架和尾部轴承。进一步地，所述方法还包括：在电机过热保护后，继续根据ECU上电时长、电机调节时长、电机堵转时长估算电机重要位置的实时温度，直至重要位置的电机实时估算温度均小于对应的最高承受温度一定数值，退出电机过热保护。进一步地，获取ECU上电时长的步骤包括：汽车上电，向ECU发送上电信号；ECU接收上电信号，向计时器发送计时开始信号；计时器接收计时开始信号，开始进行ECU上电计时，并以第一设定频率发送计时结果给ECU。进一步地，获取的电机调节时长为ECU上电后电机调节的总时长。进一步地，获取电机调节时长的步骤包括：电机调节按钮被按压，向ECU发送电机调节指令或继电器闭合指令；ECU接收电机调节指令或继电器闭合指令，向计时器发送计时开始信号；计时器接收计时开始信号，开始电机调节时长计时，且在收到调节结束指令或继电器断开指令之前连续计时，并以第二设定频率发送计时结果给ECU；若计时器在计时过程中收到ECU断电信号，则计时结果自动归零，若计时器没有收到ECU断电信号，则计时结果保持不变，直至下次计时开始，并在下次累积计时。进一步地，获取的电机堵转时长为ECU上电后电机堵转的总时长。进一步地，获取电机堵转时长的步骤包括：电机运转过程中向ECU发送电机输出转速信号或通过电机的电流信号；ECU接收电机输出转速信号或电流信号，判断电机是否发生堵转；若电机运转过程中的输出转速为零或电流突然变大，则ECU判定电机发生堵转，并同时向计时器发送计时开始信号；计时器接收计时开始信号，开始电机堵转时长计时，且在电机输出转速为零或电流保持不变时连续计时，并以第三设定频率发送计时结果给ECU；若计时器在计时过程中收到ECU断电信号，则计时结果自动归零，若计时器没有收到ECU断电信号，则计时结果保持不变，直至下次计时开始，并在下次累积计时。进一步地，所述方法还包括：比较计算得到电机实时估算温度与环境温度的大小，若某一重要位置的电机实时估算温度小于环境温度，则将环境温度设定为该位置的电机实时估算温度，若某一重要位置的电机实时估算温度大于环境温度，则进一步比较计算得到电机实时估算温度与该位置的电机最高承受温度的大小。综上所述，本专利技术至少具有如下有益效果其中之一：1.本专利技术估算电机几个重要位置的温度值，判断是否需要进行过热保护，与仅针对一个位置判断是否需要进行过热保护的方法相比，能够保证电机的整体部件都工作在允许温度范围，保护更加全面；2.本专利技术通过软件算法实现过热保护，降低了系统成本；3.本专利技术的算法简单，避免积分和复杂的乘除运算等，不会过多的增加ECU的运算负担。附图说明图1为本专利技术的电机过热保护方法的流程示意图。图2为电机的一个实施例的过热保护功能参数表。图3为转向管柱长度、角度调节电机的一个实施例的温升、温降系数。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。需要说明的是，本专利技术实施例提供的电机过热保护方法不仅可以对安装于转向管柱上用于调节转向管柱高低或角度的电机进行过热保护，也可以对安装于底盘上的转向电机以及其它类型的电机进行过热保护。下文以对转向管柱电机进行过热保护为例进行说明。如图1所示，本专利技术实施例提供的电机过热保护方法包括：步骤S10：获取ECU上电时长；在步骤S10中，获取ECU上电时长时可以采取的方案为：汽车上电，向ECU发送上电信号；ECU接收上电信号，向计时器发送计时开始信号；计时器接收计时开始信号，开始进行ECU上电计时，并以第一设定频率f1发送计时结果给ECU。步骤S20：获取电机调节时长；在步骤S20中，获取的电机调节时长为ECU上电后电机调节的总时长。在ECU上电后，电机有可能间断调节转向管柱的高低或角度，此种情况下获取的电机调节时长为ECU上电后多次进行电机调节的总时长。在步骤S20中，获取电机调节时长的方案可以包括：电机调节按钮被按压，向ECU发送电机调节指令或继电器闭合指令；ECU接收电机调节指令或继电器闭合指令，向计时器发送计时开始信号；计时器接收计时开始信号，开始电机调节时长计时，且在收到调节结束指令或继电器断开指令之前连续计时，并以第二设定频率f2发送计时结果给E本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电机过热保护方法，其特征在于，包括如下步骤：/n获取ECU上电时长；/n获取电机调节时长；/n获取电机堵转时长；/n根据ECU上电时长、电机调节时长、电机堵转时长估算多个电机重要位置的实时温度；/n比较计算得到电机实时估算温度与电机最高承受温度的大小，若任一重要位置的电机实时估算温度大于其对应的最高承受温度，则进行电机过热保护。/n

【技术特征摘要】
1.一种电机过热保护方法，其特征在于，包括如下步骤：
获取ECU上电时长；
获取电机调节时长；
获取电机堵转时长；
根据ECU上电时长、电机调节时长、电机堵转时长估算多个电机重要位置的实时温度；
比较计算得到电机实时估算温度与电机最高承受温度的大小，若任一重要位置的电机实时估算温度大于其对应的最高承受温度，则进行电机过热保护。


2.如权利要求1所述的电机过热保护方法，其特征在于，根据ECU上电时长、电机调节时长、电机堵转时长估算多个电机重要位置的实时温度时采取的公式为：
T＝T0-KL*(ta-tb-tc)+KT*tb+KD*tc，
其中，T表示电机实时估算温度，T0表示电机初始温度，为ECU上电时由存储器中读取，KL表示电机冷却系数，为预先标定得到，KT表示正常调节温升系数，为预先标定得到，KD表示堵转温升系数，为预先标定得到，ta表示ECU上电时长，tb表示电机调节时长，tc表示电机堵转时长。


3.如权利要求1所述的电机过热保护方法，其特征在于，电机的重要位置包括电机转子、刷架和尾部轴承。


4.如权利要求1所述的电机过热保护方法，其特征在于，所述方法还包括：
在电机过热保护后，继续根据ECU上电时长、电机调节时长、电机堵转时长估算电机重要位置的实时温度，直至重要位置的电机实时估算温度均小于对应的最高承受温度一定数值，退出电机过热保护。


5.如权利要求1所述的电机过热保护方法，其特征在于，获取ECU上电时长的步骤包括：
汽车上电，向ECU发送上电信号；
ECU接收上电信号，向计时器发送计时开始信号；
计时器接收计时开始信号，开始进行ECU上电计时，并以第一设定频率发送计时结果给ECU。


6.如权利要求1所述的电机过热保护方法，其特征在于，获取的电机调节时长为ECU上电后电机调节的...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢常云，滕晓涛，汪璟，潘良聪，
申请(专利权)人：广州汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44