CN110588628A - 一种bsg电机噪音优化方法、系统及车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种BSG电机噪音优化方法、系统及车辆，涉及车辆领域。BSG电机噪音优化方法先接收提高BSG电机的电压的触发指令，之后根据触发指令将BSG电机控制器中功率模块的开关频率调节至预设阈值开关频率范围以提高BSG电机的电压，其中，预设阈值开关频率范围为11kHz‑12kHz。然后将功率模块的PWM控制方式转换成FW控制方式并对功率模块的开关频率进行控制，以使提高电压后的BSG电机的电压稳定在预设阈值电压范围内。最后将BSG电机的转速提高到预设阈值转速范围内以使BSG电机的共振频率向高频移动。本发明可以将BSG电机的共振频率向高频移动，噪音峰值降低，优化了BSG电机的电磁噪音。

Description

一种BSG电机噪音优化方法、系统及车辆
技术领域
本发明涉及车辆领域，特别是涉及一种BSG电机噪音优化方法、系统及车辆。
背景技术
现有技术中，BSG电机进行噪音评估测试时候，发现BSG电机存在较明显的电磁噪音，主观评价低于7分，用户体验比较差，因此，需要对电机电磁噪音进行优化。
发明内容
本发明第一方面的一个目的是要提供一种BSG电机噪音优化方法，解决现有技术中因为电机电磁噪音较大使得用户体验较差的问题。
本发明第一方面进一步的目的是要降低开发成本。
本发明第二方面的目的是要提供一种BSG电机噪音优化系统。
本发明第三方面的目的是要提供一种车辆。
根据本发明第一方面的目的，本发明提供了一种BSG电机噪音优化方法，包括：
接收提高BSG电机的电压的触发指令；
根据所述触发指令将BSG电机控制器中功率模块的开关频率调节至预设阈值开关频率范围以提高所述BSG电机的电压，其中，所述预设阈值开关频率范围为11kHz-12kHz；
将所述功率模块的PWM控制方式转换成FW控制方式并对所述功率模块的开关频率进行控制，以使提高电压后的所述BSG电机的电压稳定在预设阈值电压范围内；
将所述BSG电机的转速提高到预设阈值转速范围内以使所述BSG电机的共振频率向高频移动。
可选地，所述预设阈值开关频率为12kHz。
可选地，将所述BSG电机的转速提高到预设阈值转速范围内包括：
在加速过程中，将所述BSG电机的转速提高到第一预设阈值转速范围，其中，所述第一预设阈值转速范围为6000rpm-7000rpm；
在减速过程中，将所述BSG电机的转速提高到第二预设阈值转速范围，其中，所述第二预设阈值转速范围为5500rpm-6500rpm。
可选地，所述预设阈值电压范围为48V±5％。
可选地，在加速过程中，将所述BSG电机的转速提高至6500rpm；
在减速过程中，将所述BSG电机的转速提高至6000rpm。
根据本发明第二方面的目的，本发明还提供了一种BSG电机噪音优化系统，包括整车控制器和与所述整车控制器通信连接的所述BSG电机控制器，其中，
所述BSG电机控制器，用于接收所述整车控制器发送的提高BSG电机的电压的触发指令并根据所述触发指令将所述BSG电机控制器中功率模块的开关频率调节至预设阈值开关频率范围以提高所述BSG电机的电压，其中，所述预设阈值开关频率范围为11kHz-12kHz；
所述BSG电机控制器还用于将所述功率模块的PWM控制方式转换成FW控制方式并对所述功率模块的开关频率进行控制，以使提高电压后的所述BSG电机的电压稳定在预设阈值电压范围内；
所述BSG电机控制器又用于将所述BSG电机的转速提高到预设阈值转速范围内以使所述BSG电机的共振频率向高频移动。
可选地，
所述预设阈值开关频率为12kHz；
所述预设阈值电压范围为48V±5％。
可选地，所述BSG电机控制器配置成在加速过程中将所述BSG电机的转速提高到第一预设阈值转速范围，其中，所述第一预设阈值转速范围为6000rpm-7000rpm；
所述BSG电机控制器又配置成在减速过程中将所述BSG电机的转速提高到第二预设阈值转速范围，其中，所述第二预设阈值转速范围为5500rpm-6500rpm。
可选地，所述BSG电机控制器配置成在加速过程中将所述BSG电机的转速提高至6500rpm、在减速过程中将所述BSG电机的转速提高至6000rpm。
根据本发明第三方面的目的，本发明又提供了一种车辆，所述车辆安装有上述所述的BSG电机噪音优化系统。
本发明中先将BSG电机控制器中功率模块的开关频率调节至预设阈值开关频率范围，然后将功率模块的PWM控制方式转换成FW控制方式并对功率模块的开关频率进行控制，以使提高电压后的BSG电机的电压稳定在预设阈值电压范围内，最后将BSG电机的转速提高到预设阈值转速范围内以使BSG电机的共振频率向高频移动。通过上述方法可以将BSG电机的共振频率向高频移动，噪音峰值降低，优化了BSG电机的电磁噪音。
本发明在BSG电机硬件不变更的基础上，对BSG电机软件控制进行优化，通过测试可以满足噪音开发需求，有效地降低了BSG电机的电磁噪音，并且节省了硬件方面的开发成本。
根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
图1是根据本发明一个实施例的BSG电机噪音优化方法的示意性流程图；
图2是根据本发明另一个实施例的BSG电机噪音优化方法的示意性流程图；
图3是根据本发明一个实施例在怠速工况下的BSG电机振动的示意性分析图；
图4是根据本发明一个实施例在怠速工况下的BSG电机近场噪音的示意性分析图；
图5是根据本发明一个实施例在加速工况下的BSG电机振动的示意性分析图；
图6是根据本发明一个实施例在加速工况下的BSG电机近场噪音的示意性分析图；
图7是根据本发明一个实施例在减速工况下的BSG电机振动的示意性分析图；
图8是根据本发明一个实施例在减速工况下的BSG电机近场噪音的示意性分析图；
图9是根据本发明一个实施例的BSG电机噪音优化系统的示意性结构图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
图1是根据本发明一个实施例的BSG电机噪音优化方法的示意性流程图。如图1所示，在一个具体地实施例中，BSG电机噪音优化方法一般性地可包括以下步骤：
S10，接收提高BSG电机的电压的触发指令；
S20，根据触发指令将BSG电机控制器中功率模块的开关频率调节至预设阈值开关频率范围以提高BSG电机的电压，其中，预设阈值开关频率范围为11kHz-12kHz；
S30，将功率模块的PWM控制方式转换成FW控制方式并对功率模块的开关频率进行控制，以使提高电压后的BSG电机的电压稳定在预设阈值电压范围内；
S40，将BSG电机的转速提高到预设阈值转速范围内以使BSG电机的共振频率向高频移动。
本发明中先将BSG电机控制器中功率模块的开关频率调节至预设阈值开关频率范围，其最优选的开关频率为12kHz。将功率模块的开关频率设置为12kHz的主要目的可以使得电压从12V稳定的转变为48V。之后将功率模块的PWM控制方式转换成FW控制方式并对功率模块的开关频率进行控制，以使提高电压后的BSG电机的电压稳定在预设阈值电压范围内。其中，预设阈值电压范围为48V±5％。也就是说转换成FW控制方法可以使得电压稳定在48V，不会让电压持续上升。最后将BSG电机的转速提高到预设阈值转速范围内以使BSG电机的共振频率向高频移动。通过上述方法可以将电机共振频率向高频移动，噪音峰值降低，优化了电机的电磁噪音。其中，功率模块为mosfet，PWM控制方法即脉冲频段控制方法，FW控制方法即全波控制方法。
图2是根据本发明另一个实施例的BSG电机噪音优化方法的示意性流程图，如图2所示，在又一个实施例中，将BSG电机的转速提高到预设阈值转速范围内包括：
S401，在加速过程中，将BSG电机的转速提高到第一预设阈值转速范围，其中，第一预设阈值转速范围为6000rpm-7000rpm。
S402，在减速过程中，将BSG电机的转速提高到第二预设阈值转速范围，其中，第二预设阈值转速范围为5500rpm-6500rpm。
其中，S401和S402没有顺序要求。
在又一个优选地实施例中，在加速过程中，将BSG电机的转速提高至6500rpm，在减速过程中，将BSG电机的转速提高至6000rpm。
图3是根据本发明一个实施例在怠速工况下的BSG电机振动的示意性分析图，图4是根据本发明一个实施例在怠速工况下的BSG电机近场噪音的示意性分析图。如图3-4所示，优化前，功率模块mosfet的开关频率为10kHz，优化后，将功率模块mosfet的开关频率电机由10kHz提高至12kHz，电机因此引起的振动与噪音频率转移至更高频率，并且峰值有效的降低。
图5是根据本发明一个实施例在加速工况下的BSG电机振动的示意性分析图，图6是根据本发明一个实施例在加速工况下的BSG电机近场噪音的示意性分析图。如图5-6所示，在加速工况下，功率模块mosfet由10kHz提高至12kHz，PWM转FW对应发动机转速1810rpm提高至2355rpm，PWM抱怨阶次(电机24阶)在1810rpm以下振动幅值改善明显，电机96阶啸叫的振动特征优化显著。因此，优化后的电机PWM抱怨阶次(电机24阶)在1810rpm以下噪音改善明显，1810rpm-2355rpm的电机96阶啸叫被更弱的PWM(电机24阶)噪音代替，优化效果明显。这里，需要说明的发动机的转速与BSG电机的转速比值为1:2.76。
图7是根据本发明一个实施例在减速工况下的BSG电机振动的示意性分析图，图8是根据本发明一个实施例在减速工况下的BSG电机近场噪音的示意性分析图。如图7-8所示，在减速工况下，功率模块mosfet的开关频率由10kHz提高至12kHz，FW转PWM对应发动机转速由1630rpm提高至2174rpm，PWM抱怨阶次(电机24Hz)在1630rpm以下振动幅值改善明显，2174-1630rpm，电机96阶啸叫振动特征优化显著。因此，优化后的电机，PWM抱怨阶次(电机24Hz)在1630rpm以下噪音改善明显，2174-1630rpm的电机96阶啸叫被能量较小的PWM(电机24Hz)噪音替代，优化效果明显。
图9是根据本发明一个实施例的BSG电机噪音优化系统的示意性结构图。如图9所示，在一个具体的实施例中，本发明提供的一种BSG电机噪音优化系统100包括整车控制器1和BSG电机控制器2，BSG电机控制器2中设有功率模块3。其中，整车控制器1与BSG电机控制器2通信连接，整车控制器1用于向BSG电机控制器2发送提高BSG电机的电压的触发指令。BSG电机控制器2用于接收整车控制器1发送的提高BSG电机的电压的触发指令并根据触发指令将BSG电机控制器2中功率模块3的开关频率调节至预设阈值开关频率范围以提高BSG电机的电压，其中，预设阈值开关频率范围为11kHz-12kHz。
BSG电机控制器2还用于将功率模块3的PWM控制方式转换成FW控制方式并对功率模块3的开关频率进行控制，以使提高电压后的BSG电机的电压稳定在预设阈值电压范围内，BSG电机控制器2又用于将BSG电机的转速提高到预设阈值转速范围内以使BSG电机的共振频率向高频移动。
在一个实施例中，BSG电机控制器2配置成在加速过程中将BSG电机的转速提高到第一预设阈值转速范围，其中，第一预设阈值转速范围为6000rpm-7000rpm。BSG电机控制器2又配置成在减速过程中将BSG电机的转速提高到第二预设阈值转速范围，其中，第二预设阈值转速范围为5500rpm-6500rpm。
在一个优选地实施例中，BSG电机控制器2配置成在加速过程中将BSG电机的转速提高至6500rpm、在减速过程中将BSG电机的转速提高至6000rpm。
本发明还提供了一种车辆，其安装有上述任一项实施例中的BSG电机噪音优化系统。对于BSG电机噪音优化系统，这里不再一一赘述。
本发明在BSG电机硬件不变更的基础上，对BSG电机软件控制进行优化，通过测试可以满足噪音开发需求，有效地降低了BSG电机的电磁噪音，并且节省了硬件方面的开发成本。
至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (10)

1.一种BSG电机噪音优化方法，其特征在于，包括：
接收提高BSG电机的电压的触发指令；
根据所述触发指令将BSG电机控制器中功率模块的开关频率调节至预设阈值开关频率范围，以提高所述BSG电机的电压，其中，所述预设阈值开关频率范围为11kHz-12kHz；
将所述功率模块的PWM控制方式转换成FW控制方式并对所述功率模块的开关频率进行控制，以使提高电压后的所述BSG电机的电压稳定在预设阈值电压范围内；
将所述BSG电机的转速提高到预设阈值转速范围内以使所述BSG电机的共振频率向高频移动。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述预设阈值开关频率为12kHz。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述BSG电机的转速提高到预设阈值转速范围内包括：
在加速过程中，将所述BSG电机的转速提高到第一预设阈值转速范围，其中，所述第一预设阈值转速范围为6000rpm-7000rpm；
在减速过程中，将所述BSG电机的转速提高到第二预设阈值转速范围，其中，所述第二预设阈值转速范围为5500rpm-6500rpm。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述预设阈值电压范围为48V±5％。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，
在加速过程中，将所述BSG电机的转速提高至6500rpm；
在减速过程中，将所述BSG电机的转速提高至6000rpm。
6.一种BSG电机噪音优化系统，其特征在于，包括整车控制器和与所述整车控制器通信连接的所述BSG电机控制器，其中，
所述BSG电机控制器，用于接收所述整车控制器发送的提高BSG电机的电压的触发指令，并根据所述触发指令将所述BSG电机控制器中功率模块的开关频率调节至预设阈值开关频率范围，以提高所述BSG电机的电压，其中，所述预设阈值开关频率范围为11kHz-12kHz；
所述BSG电机控制器还用于将所述功率模块的PWM控制方式转换成FW控制方式并对所述功率模块的开关频率进行控制，以使提高电压后的所述BSG电机的电压稳定在预设阈值电压范围内；
所述BSG电机控制器又用于将所述BSG电机的转速提高到预设阈值转速范围内以使所述BSG电机的共振频率向高频移动。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，
所述预设阈值开关频率为12kHz；
所述预设阈值电压范围为48V±5％。
8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，
所述BSG电机控制器配置成在加速过程中将所述BSG电机的转速提高到第一预设阈值转速范围，其中，所述第一预设阈值转速范围为6000rpm-7000rpm；
所述BSG电机控制器又配置成在减速过程中将所述BSG电机的转速提高到第二预设阈值转速范围，其中，所述第二预设阈值转速范围为5500rpm-6500rpm。
9.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，
所述BSG电机控制器配置成在加速过程中将所述BSG电机的转速提高至6500rpm、在减速过程中将所述BSG电机的转速提高至6000rpm。
10.一种车辆，其特征在于，所述车辆安装有上述权利要求6-9中任一项所述的BSG电机噪音优化系统。
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