[發(fā)明專利]電動(dòng)水泵的無(wú)刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制方法和系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711341471.9
• 申請(qǐng)日: 2017-12-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108233786A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沈東秀;金連鎬;崔炳勛;李載信;宋衡根;董根吾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 現(xiàn)代自動(dòng)車株式會(huì)社;起亞自動(dòng)車株式會(huì)社;明和工業(yè)株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H02P6/08
• 分類號(hào): H02P6/08;H02P6/17
• 代理公司: 北京路浩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 王朋飛;張晶

本發(fā)明公開(kāi)一種控制電動(dòng)水泵的無(wú)刷直流電機(jī)的驅(qū)動(dòng)的方法和系統(tǒng)。該方法包括使用在纏繞在定子上的三相線圈中檢測(cè)到的電流的量估計(jì)轉(zhuǎn)子的初始位置；基于三相電流將反映所述轉(zhuǎn)子相對(duì)于所述初始位置的旋轉(zhuǎn)角度的電流量轉(zhuǎn)換成兩個(gè)直流電流。所轉(zhuǎn)換的直流電流被輸出，并且基于三相電流、由三相電流的流動(dòng)而生成的電壓、預(yù)定線圈阻抗以及電感輸入的值獲得轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)角度、轉(zhuǎn)速、磁通以及扭矩。然后基于所獲得的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)角度、轉(zhuǎn)速、磁通和扭矩來(lái)調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)速。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電動(dòng)水泵的無(wú)刷直流(BLDC)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制方法和系統(tǒng)，更特別地，涉及一種用于電動(dòng)水泵的BLDC電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制方法。

背景技術(shù)

通常，設(shè)置在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)中的冷卻系統(tǒng)允許發(fā)動(dòng)機(jī)的工作溫度在整個(gè)工作范圍內(nèi)保持恒定。該系統(tǒng)防止由約2500℃的高溫?zé)崃克鸬陌飧左w、總管以及發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞的主要部件劣化，該約2500℃的高溫是混合器的燃燒過(guò)程中生成的最高溫度。

發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻系統(tǒng)包括向發(fā)動(dòng)機(jī)水套泵送由散熱器冷卻的冷卻水的水泵。水泵被大致劃分為機(jī)械式水泵和電動(dòng)水泵。通常，電動(dòng)水泵用于優(yōu)化對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻的控制、減少發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載并提高車輛的燃料效率，同時(shí)簡(jiǎn)化發(fā)動(dòng)機(jī)周邊的結(jié)構(gòu)。

特別地，電動(dòng)水泵傳遞來(lái)自電機(jī)的葉輪的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力。電動(dòng)水泵包括引入口，通過(guò)該引入口引入冷卻水；排出口，通過(guò)該排出口排出冷卻水、葉輪殼體，具有可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在內(nèi)部的葉輪以泵送冷卻水，以及電機(jī)殼體，其聯(lián)接至葉輪殼體的下部并且具有設(shè)置在電機(jī)殼體內(nèi)的電機(jī)以使葉輪旋轉(zhuǎn)。特別地，DC電機(jī)或BLDC電機(jī)被用作電機(jī)。DC電機(jī)具有比BLDC電機(jī)更大的尺寸，并且需要單獨(dú)的密封或旁路管路以防止冷卻水滲透。因此，主要使用緊湊且尺寸優(yōu)化的BLDC電機(jī)。

但是，為了利用BLDC電機(jī)，需要霍爾傳感器來(lái)檢測(cè)在高速下旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子的位置。特別地，需要稱為霍爾傳感器的單獨(dú)硬件部件，從而導(dǎo)致材料成本的增加，并可能導(dǎo)致潛在的質(zhì)量問(wèn)題。

本部分公開(kāi)的上述信息僅僅是為了增強(qiáng)對(duì)本公開(kāi)背景的理解，因此其中可能包含不構(gòu)成本國(guó)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的相關(guān)技術(shù)的信息。

發(fā)明內(nèi)容

本公開(kāi)提供一種電動(dòng)水泵的無(wú)刷直流(BLDC)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制方法和系統(tǒng)，其被配置成通過(guò)使用電機(jī)被驅(qū)動(dòng)時(shí)生成的所有三相而可轉(zhuǎn)換的電壓、電流、電機(jī)和線圈阻抗以及電感輸入的值來(lái)獲得磁通、角度、轉(zhuǎn)速和扭矩的值，并且可將所獲得的值用于電動(dòng)水泵驅(qū)動(dòng)控制。因此，可實(shí)現(xiàn)無(wú)傳感器驅(qū)動(dòng)，同時(shí)可通過(guò)省去霍爾傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)成本降低。

在示例性實(shí)施例中，本公開(kāi)提供一種用于控制電動(dòng)水泵的無(wú)刷直流(BLDC)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)的方法，該方法可以包括通過(guò)控制器基于在纏繞在定子上的三相線圈中檢測(cè)到的電流的量估計(jì)轉(zhuǎn)子的初始位置；通過(guò)控制器基于三相電流將反映轉(zhuǎn)子相對(duì)于初始位置的旋轉(zhuǎn)角度的電流量轉(zhuǎn)換成兩個(gè)直流電流并通過(guò)控制器輸出所轉(zhuǎn)換的直流電流；通過(guò)控制器基于三相電流、由三相電流的流動(dòng)生成的電壓、預(yù)定線圈阻抗以及電感輸入的值獲得轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)角度、轉(zhuǎn)速、磁通以及扭矩。此外，可以基于獲得的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)角度、轉(zhuǎn)速、磁通和扭矩來(lái)調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)速。

在示例性實(shí)施例中，方法可以進(jìn)一步包括通過(guò)控制器將基于轉(zhuǎn)子的當(dāng)前旋轉(zhuǎn)角度而獲得的轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速、磁通以及扭矩與基于轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)角度的變化的預(yù)定轉(zhuǎn)速、磁通以及扭矩進(jìn)行比較。在另一示例性實(shí)施例中，轉(zhuǎn)換可以包括將三相電流轉(zhuǎn)換成在定子的三相線圈中生成的電流的量以及在轉(zhuǎn)子的磁體中生成的電流的量并且輸出該量。

在又一個(gè)示例性實(shí)施例中，上述獲得可以包括基于轉(zhuǎn)子的當(dāng)前旋轉(zhuǎn)角相對(duì)于初始位置的調(diào)節(jié)來(lái)獲得轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速。在示例性實(shí)施例中，上述獲得可以進(jìn)一步包括將基于三相電流的流動(dòng)生成的電壓與轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速相加并獲得轉(zhuǎn)子的磁通。在又一個(gè)示例性實(shí)施例中，上述獲得可以進(jìn)一步包括基于轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)角度和轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速來(lái)獲得轉(zhuǎn)子的扭矩。

附圖說(shuō)明

通過(guò)下文結(jié)合附圖的詳細(xì)描述，本公開(kāi)的以上和其它特征將變得更加顯而易見(jiàn)，其中：