汽车引擎冷却风扇控制器的设计与芯片化研究

来源 :上海大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:bassjhnn
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
目前,汽车电子化控制已经成为不可逆转的潮流,汽车最终将成为集信息化、电子化和智能化为一体的载体。其中,汽车发动机在高温工作环境下必须得到适度的冷却,以使其保持在适宜的温度下工作,这样才能满足发动机良好的工作性能、耐久性和废气排放的要求。发动机冷却系统在此起着关键作用。而发动机冷却系统的控制技术,主要就是冷却风扇的控制技术。如何以最低的成本、功耗,最好地完成发动机冷却系统的任务,冷却风扇控制技术值得深入的研究分析。   本论文在充分考虑冷却风扇控制器自身故障检测及其保护等关键技术的基础上,研发出一套具有自主知识产权的车用冷却风扇的BLDC控制系统。该系统主要针对一款经过特殊设计的四相无位置传感器无刷直流风扇电机进行控制,其无刷无位置传感器的特性克服了有刷直流电动机机械换相带来的一系列缺点,也使得电机体积减小,制造成本降低,可靠性提高。同时,由于其双线绕组的特殊性能特点,本文采用半波电路控制方案来替代传统全桥电路控制方案,结果依然可以获得较高的转矩输出能力,满足转矩性能要求,达到接近全桥电路效果,从而使得控制器具有低成本,高效、高可靠性的特点。   整个系统控制采用无位置传感器电机控制算法,利用反电动势来检测确定转子位置,从而保证换相时序的正确。同时,系统建立发动机工作温度与风扇转速之间的数学模型,根据功率器件温度采样信号,自动调整风扇电机的运行模式,保证发动机工作在最佳效率点。此外,系统还设计完成了应用于汽车电子控制器的多任务操作算法,采用基于时间片的多任务操作,将电机失步保护、过流保护、过压/欠压保护、开路/短路保护和通信诊断等功能按优先级分为不同的任务,任务仲裁单元对各个任务统一调度,以满足汽车应用中对冷却风扇控制器可靠性和实时性的高要求。整个系统进行了测试,其测试结果达到了预期的设想。   最后,本论文对控制器各个模块进行数字电路的设计,并且采用CycloneⅡEP2C20F484C7N硬件开发板来实现FPGA验证,对整个系统控制器的芯片化进行研究,为下一步汽车专用微控制器芯片设计奠定了基础。
其他文献
期刊
乡村治理是乡村振兴的重要内容,是国家治理体系的“神经末梢”.长期以来,乡村治理主体行政色彩浓厚、治理格局发育迟滞、群众和社会组织参与不够等一直是制约乡村治理有效的
期刊
作为一种新型的可再生能源,风力发电产业技术成熟、具有优越的经济性和巨大的市场吸引力,风力发电技术受到世界各国的高度关注。为了实现对变桨距控制器控制规律及其执行机构的研究,通过数字物理混合设计的方法,搭建了风电机组变桨距综合仿真实验平台。在MATLAB/Simulink建立风力发电机组的数字模型,变桨距控制器硬件设计,实现风电机组变桨距控制系统与数字模型的联合仿真。在该平台基础上实现了变桨距控制器的
小康不小康,关键看老乡.今年是高水平全面建成小康社会的决胜之年,也是“十三五”规划的收官之年.省委农村工作会议指出,如期高水平全面建成小康社会,成色如何关键看“三农”
期刊
茶叶是长兴县农业七大特色产业之一,全县茶园总面积达15万亩,是农民致富、乡村振兴的重要支撑.茶叶“早采三天是个宝,晚采三天便是草”,能否及时采摘关乎茶叶生产效益.在当前
期刊