[发明专利]变速箱控制器的电机控制电路及其优化方法

说明书

本发明提供了一种变速箱控制器的电机控制电路及其优化方法，包括：构建一变速箱控制器的仿真模型，包括无刷直流电机、恒压源和开关电路，使恒压源连接开关电路，开关电路将恒压源输出的直流电流转换为三相交流电流，并将三相交流电流提供至无刷直流电机；对变速箱控制器的电磁干扰性能进行仿真分析，得到电磁干扰信号的频率和强度超标区域对应的变速箱控制器的频率；为变速箱控制器增加电磁干扰抑制电路，电磁干扰抑制电路分别连接在无刷直流电机的三相绕组和开关电路的三相输出端之间；调节电磁干扰抑制电路的参数，以使变速箱控制器的频率低于电磁干扰信号强度超标区域对应的变速箱控制器的频率。

技术领域

本发明涉及电机控制技术领域，特别涉及一种变速箱控制器的电机控制电路及其优化方法。

背景技术

汽车产业的迅猛发展，推动着元器件的升级，控制策略的优化和技术的革新。同时软硬件技术的提高又促进了整个产业的发展。与此同时，新技术的使用总会在工程实际中带新的挑战。近年来，变速箱系统的核心单元变速箱控制器(TCU)已广泛采用MOSFET控制无刷直流电机(BLDC)的控制电路设计。该电路设计具有启动性能好，调速范围广，过载能力强等优点。该电路的工作原理是靠MCU产生一个固定频率的PWM波输入到MOSFET，通过改变PWM波的占空比来调节MOSFET的导通时间，进而控制流过电机的电流。

由于电路采用PWM控制，所以带来了较大的电磁辐射风险。根据经验，KHz级的PWM波控制信号，易导致样品在AM频段(500KHz-1.8MHz)超标，由于频率相对较低，传统加滤波电容的方法通常很难奏效。在以前的实际运用中，通常采用如下方法中的一种来解决问题：一是使用较缓和的工况(如对电机采用恒定电流)来确保零部件顺利通过辐射发射测试，这样的做法虽然能让零部件顺利通过测试却让整车承受了更大的风险。二是以整车结果为导向，评估风险降低考核标准，但随着客户对EMC的重视，该方式越来越难以奏效。三是根据以往的整改经验，增大MOSFET驱动极的Miller电容可以有效降低低频电磁辐射，但经验证当标准严酷到一定程度(如达到CISPR25Class5)时，该方法难以奏效。

发明内容

本发明的目的在于提供一种变速箱控制器的电机控制电路及其优化方法，以解决现有的变速箱控制器的电机控制电路电磁干扰严重的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种变速箱控制器的电机控制电路，变速箱控制器的电机控制电路包括：

变速箱控制器，所述变速箱控制器包括无刷直流电机、恒压源和开关电路，所述恒压源连接所述开关电路，所述开关电路将恒压源输出的直流电流转换为三相交流电流，并将所述三相交流电流提供至所述无刷直流电机；

电磁干扰抑制电路，所述电磁干扰抑制电路分别连接在无刷直流电机的三相绕组和所述开关电路的三相输出端之间；所述电磁干扰抑制电路的参数使所述变速箱控制器的频率低于所述电磁干扰信号强度超标区域对应的变速箱控制器的频率。

可选的，在所述的变速箱控制器的电机控制电路中，所述电磁干扰抑制电路包括第一电阻、第一电感、第一电容和第二电容，所述第一电感一端连接所述无刷直流电机的W相绕组，所述第一电感另一端连接所述开关电路的W相输出端；所述第一电容一端连接所述无刷直流电机的W相绕组，所述第一电容另一端接地；所述第一电阻连接所述开关电路的W相输出端，所述第一电阻另一端连接所述第二电容的一端，所述第二电容另一端接地；

所述电磁干扰抑制电路包括第二电阻、第二电感、第三电容和第四电容，所述第二电感一端连接所述无刷直流电机的V相绕组，所述第二电感另一端连接所述开关电路的V相输出端；所述第三电容一端连接所述无刷直流电机的V相绕组，所述第三电容另一端接地；所述第二电阻连接所述开关电路的V相输出端，所述第二电阻另一端连接所述第四电容的一端，所述第四电容另一端接地；