[发明专利]一种电动助力转向系统的热管理方法和系统

说明书

本发明提供一种电动助力转向系统的热管理方法和系统，包括：根据采集模块采集的MOSFET温度估计电机的初始绕组温度；采集模块采集电机电流；通过查找模块依据电机的电流以及指定电机的发热或散热速度，查找快速发热表、慢速发热表和发热混成因子表，获取快速发热温升计算因子、慢速发热温升计算因子和发热混成因子；通过控制模块估计电机的绕组温度上升值，并计算电机的当前绕组温度，对ECU温度和当前绕组温度进行归一化处理，设置热保护。其中，快速发热表、慢速发热表和发热混成因子表是通过标定模块标定，并存储在存储模块内。本发明通过查表方法估计温升和当前温度，通过归一化方法采取热保护，有效防止ECU的过热损坏。

技术领域

本发明涉及一种热管理方法和系统，特别是涉及一种适用于电动助力转向系统的热管理方法和系统。

背景技术

电动助力转向系统EPS(Electric Power Steering)，是一种直接依靠电机提供辅助扭矩的动力转向系统，其通过电机提供转向助力，省去了液压动力转向系统所必需的动力转向油泵、软管、液压油、传送带和装于发动机上的皮带轮，既节省能量，又保护了环境。另外还有调整简单、装配灵活以及在多种状况下都能提供转向助力的特点。正因为这些优点，所以电动助力转向系统EPS成为了汽车转向系统的发展方向。

电动助力转向系统EPS的一大特点就是电流大，而电流过大，势必会导致电机，乃至整个设备的温度增高。因此，热管理就成为保证电动助力转向系统EPS的安全的重要组成部分。为了减少电动助力转向系统EPS的复杂程度，降低系统的成本，在对电动助力转向系统EPS的热管理设计中，通常只在ECU(Electronic Control Unit，电子控制单元)和MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，金氧半场效晶体管)处安装温度传感器，并未在其他部件，例如电机上添加温度传感器。因此，对电动助力转向系统的热管理的关键在于如何使用仅有的温度传感器信息对整个系统的温度进行评估和实施保护。

目前，国内对电动助力转向系统的热管理也有考虑，例如专利CN203581083U所公开的一种电动助力转向系统控制器，其利用在外壳的内部设置位于底层的散热壳体和位于上层的印制电路板，散热壳体上设置有与散热壳体材质相同且一体成型的散热板，印制电路板上集成设置有驱动电路和控制电路，驱动电路中的功率元件与散热板连接，可以提高电动助力转向系统控制器的散热性能，保证了电动助力转向系统控制器的正常工作。但是专利CN203581083U仅仅是对电动助力转向系统控制器的正常工作进行了保护，并没有提及对整个电动助力转向系统的温度进行评估并实施保护。

因此不难看出，，对电动助力转向系统的热管理的考虑的全面性还有待进一步提高。目前对电动助力转向系统的温度的估计和实施热保护基本上都考虑得很少，如果频繁的助力，很有可能会使电机温度或者ECU的温度超出其能承受的最大温度范围，烧坏电机或ECU，导致车辆行驶过程中，人身安全得不到保障，因此对整个电动助力转向系统的温度估计以及热保护是必不可少的。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种电动助力转向系统的热管理方法和系统，用于解决现有技术中无法对整个电动助力转向系统的温度进行估计和热保护的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种电动助力转向系统的热管理方法，所述电动助力转向系统包括电机、ECU和MOSFET；所述电动助力转向系统的热管理方法包括：估计所述电机的初始绕组温度T₀；采集所述电机的电流；根据所述电流，查找快速发热表和慢速发热表，获取快速发热温升计算因子a和慢速发热温升计算因子b；根据所述电流，指定所述电机的发热或散热速度，查找发热混成因子表，获取发热混成因子c；估计所述电机的绕组温度上升值ΔT：ΔT＝(a*c+b*(1-c))；计算电机的当前绕组温度T：T＝T₀+ΔT；采集当前的所述ECU的温度，对所述ECU温度和所述当前绕组温度T进行归一化处理，设置热保护。