电动机过热保护功能-AMT控制技术成果

AMT执行机构上的电动机过电流保护可以在一定程度上防止电动机发热，但过电流保护只是单事件的保护，没有考虑热积累，而过热保护则需要考虑热积累。

在AMT的几个驱动电动机中，挂档电动机和离合电动机的负荷较重，当执行机构无自锁时尤甚。在无自锁情况下，在蠕动、踩制动踏板停车状态以及换档过程中，离合电动机都必须处于工作状态，因此电动机的工作时间较长，发热会比较严重。

电动机的发热源来自几个方面：气候、发动机、变速器和自身。气候可在-40～+45℃之间或更恶劣的范围内变化。变速器的最高温度可达120℃甚至更高，由于AMT执行机构和变速器紧密相连，变速器的温度对AMT驱动电动机的温度有很大影响。电动机自身发热源于电动机的铁耗、铜耗和机械摩擦（轴承和油封等）。铁耗主要是PWM中的谐波和旋转磁场在电动机铁心中产生电磁涡流。PWM占空比较小时的交流分量比例加大，电磁涡流损耗增加。铜耗主要是电动机绕组的电阻产生的损耗，电刷与整流子之间的接触电阻也可产生大量热能，尤其是电感产生整流子接触火花引起的热损耗不可忽视。

绕组导线的电阻加上电刷的接触电阻统称为电动机的内阻。这个内阻产生的热量会引起电动机温度上升。电动机的温度可以用传感器来测量，但为了简化系统，降低成本，可以用第12章中提到的堵转电流测量法间接计算电动机温度，也可用热移动来估算：

内阻产生的热量=i²rt。

式中，i为电动机电流值；r为等效内阻值；t为时间。(www.xing528.com)

当周围温度高于电动机温度时，电动机变热；当周围温度低于电动机温度时，电动机散热。散热速率和温度差有关，和汽车的运动速度有关，当然和电动机的位置及形状等也有关。行驶中通风越好，散热冷却越好。

产生的热量和散去的热量之差和电动机本身的热容量大小决定了电动机温度的升降。

当发现电动机过热后，可采取措施减轻电动机负担，让其停止工作或少工作，使电动机降温，如减少或停止换档，减少或停止滑摩，停车时强迫挂到空档接合离合器等。

对于没有自锁离合器的系统，离合器执行电动机的发热情况会更严重，所以要避免在红灯或堵车情况下一直踩制动踏板而使离合器长期分离而过热。根据电动机的工作状态，TCU可以实时地估算电动机的温度，在超温时自动换档到空档而释放离合器，这样离合器电动机就可以停止工作而散热。当驾驶人松开制动踏板实施自动起步时，TCU再换到1档自动起步。为避免在温度保护线上来回切换，应在进入和退出过热保护之间设置缓冲区。