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。
技术实现要素：
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；
所述电磁干扰抑制电路包括第三电阻、第三电感、第五电容和第六电容，所述第三电感一端连接所述无刷直流电机的u相绕组，所述第三电感另一端连接所述开关电路的u相输出端；所述第五电容一端连接所述无刷直流电机的u相绕组，所述第五电容另一端接地；所述第三电阻连接所述开关电路的u相输出端，所述第三电阻另一端连接所述第六电容的一端，所述第六电容另一端接地。
可选的，在所述的变速箱控制器的电机控制电路中，调节所述第一电阻、第一电感、第一电容、第二电容、第二电阻、第二电感、第三电容、第四电容、第三电阻、第三电感、第五电容和第六电容的参数，以使所述变速箱控制器的频率小于500khz。
可选的，在所述的变速箱控制器的电机控制电路中，所述开关电路包括第一场效应管、第二场效应管、第三场效应管、第四场效应管、第五场效应管和第六场效应管，其中：
所述第一场效应管的第一电极连接所述恒压源，所述第一场效应管的第二电极连接所述第二场效应管的第一电极，所述第二场效应管的第二电极接地，所述开关电路的w相输出端为所述第一场效应管和所述第二场效应管的连接处；
所述第三场效应管的第一电极连接所述恒压源，所述第三场效应管的第二电极连接所述第四场效应管的第一电极，所述第四场效应管的第二电极接地，所述开关电路的v相输出端为所述第三场效应管和所述第四场效应管的连接处；
所述第五场效应管的第一电极连接所述恒压源，所述第五场效应管的第二电极连接所述第六场效应管的第一电极，所述第六场效应管的第二电极接地，所述开关电路的u相输出端为所述第五场效应管和所述第六场效应管的连接处。
可选的，在所述的变速箱控制器的电机控制电路中，所述第一场效应管和所述第二场效应管交替导通，所述第三场效应管和所述第四场效应管交替导通，所述第五场效应管和所述第六场效应管交替导通；所述第一场效应管、所述第三场效应管和所述第五场效应管依次导通120°电相位角。
可选的，在所述的变速箱控制器的电机控制电路中，所述第一场效应管和所述第二场效应管导通之间的死区时间为1微秒，所述第三场效应管和所述第四场效应管导通之间的死区时间为1微秒，所述第五场效应管和所述第六场效应管导通之间的死区时间为1微秒。
可选的，在所述的变速箱控制器的电机控制电路中，所述开关电路包括第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第五二极管和第六二极管，其中：所述第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第五二极管和第六二极管用于分别为所述第一场效应管、第二场效应管、第三场效应管、第四场效应管、第五场效应管和第六场效应管续流。
可选的，在所述的变速箱控制器的电机控制电路中，
所述第一场效应管的第一电极和控制极通过一电容连接，所述第一场效应管的第二电极和控制极通过另一电容连接；
所述第二场效应管的第一电极和控制极通过一电容连接，所述第一场效应管的第二电极和控制极通过另一电容连接；
所述第三场效应管的第一电极和控制极通过一电容连接，所述第一场效应管的第二电极和控制极通过另一电容连接；
所述第四场效应管的第一电极和控制极通过一电容连接，所述第一场效应管的第二电极和控制极通过另一电容连接；
所述第五场效应管的第一电极和控制极通过一电容连接，所述第一场效应管的第二电极和控制极通过另一电容连接；
所述第六场效应管的第一电极和控制极通过一电容连接，所述第一场效应管的第二电极和控制极通过另一电容连接。
可选的，在所述的变速箱控制器的电机控制电路中，所述开关电路还包括第一脉冲信号源、第二脉冲信号源、第三脉冲信号源、第四脉冲信号源、第五脉冲信号源和第六脉冲信号源，其中：所述第一脉冲信号源、第二脉冲信号源、第三脉冲信号源、第四脉冲信号源、第五脉冲信号源和第六脉冲信号源分别连接所述第一场效应管、第二场效应管、第三场效应管、第四场效应管、第五场效应管和第六场效应管的控制极，用于分别为所述第一场效应管、第二场效应管、第三场效应管、第四场效应管、第五场效应管和第六场效应管提供控制信号。
可选的，在所述的变速箱控制器的电机控制电路中，所述恒压源的供电电压为12v～14v。
可选的，在所述的变速箱控制器的电机控制电路中，所述无刷直流电机的换向频率为20khz，所述无刷直流电机的w相、v相和u相之间为三角形连接，所述w相绕组和所述v相绕组之间连接有第四电阻和第四电感，所述v相绕组和所述u相绕组之间连接有第五电阻和第五电感，所述u相绕组和所述w相绕组之间连接有第六电阻和第六电感。
本发明还提供一种变速箱控制器的电机控制电路的优化方法，所述变速箱控制器的电机控制电路的优化方法包括：
构建一变速箱控制器的仿真模型，所述变速箱控制器包括无刷直流电机、恒压源和开关电路，使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；
对所述变速箱控制器的电磁干扰性能进行仿真分析，得到所述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；
为所述变速箱控制器增加电磁干扰抑制电路，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；
调节所述电磁干扰抑制电路的参数，以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。
在本发明提供的变速箱控制器的电机控制电路及其优化方法中，通过为变速箱控制器增加电磁干扰抑制电路，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开关电路的三相输出端之间；调节所述电磁干扰抑制电路的参数，以使所述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，可使谐波信号下降较多，且整体满足标准要求。
附图说明
图1为本发明的变速箱控制器电机控制电路的建模示意图；
图2为本发明的控制信号仿真结果示意图；
图3为本发明的电机作三角型连接建模示意图；
图4为本发明的原电路的emi性能仿真结果示意图；
图5为本发明的原电路的emi性能测试结果示意图；
图6为本发明的优化电路建模示意图；
图7为本发明的优化电路的emi性能仿真结果示意图；
图8为本发明的优化前后的emi性能仿真结果对比示意图；
图9为本发明的优化电路的emi性能测试结果示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的变速箱控制器的电机控制电路及其优化方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
本发明的核心思想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。
为实现上述思想，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，所述变速箱控制器的电机控制电路的优化方法包括：构建一变速箱控制器的仿真模型，所述变速箱控制器包括无刷直流电机、恒压源和开关电路，使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；对所述变速箱控制器的电磁干扰性能进行仿真分析，得到所述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；为所述变速箱控制器增加电磁干扰抑制电路，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；调节所述电磁干扰抑制电路的参数，以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。
<实施例一>
本实施例提供了一种低成本、效果明显，方案迁移性强，对变速箱控制器电机控制电路的电磁兼容性能进行优化的分析方法，且可广泛推广到其它变速箱控制器电机控制电路。
所述变速箱控制器的电机控制电路的优化方法包括：如图1和3所示，构建一变速箱控制器的仿真模型，所述变速箱控制器包括无刷直流电机(图3)、恒压源和开关电路(图1)，使所述恒压源连接所述开关电路，如图2所示，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；如图4～5所示，对所述变速箱控制器的电磁干扰性能进行仿真分析，得到所述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；如图6所示，为所述变速箱控制器增加电磁干扰抑制电路，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；调节所述电磁干扰抑制电路的参数，以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。
本实施例还提供一种基于上述的变速箱控制器的电机控制电路的优化方法得到变速箱控制器的电机控制电路，如图6所示，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。
具体的，如图6所示，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r1、第一电感l1、第一电容c1和第二电容c2，所述第一电感l1一端连接所述无刷直流电机的w相绕组，所述第一电感l1另一端连接所述开关电路的w相输出端；所述第一电容c1一端连接所述无刷直流电机的w相绕组，所述第一电容c1另一端接地；所述第一电阻r1连接所述开关电路的w相输出端，所述第一电阻r1另一端连接所述第二电容c2的一端，所述第二电容c2另一端接地；
所述电磁干扰抑制电路包括第二电阻r2、第二电感l2、第三电容c3和第四电容c4，所述第二电感l2一端连接所述无刷直流电机的v相绕组，所述第二电感l2另一端连接所述开关电路的v相输出端；所述第三电容c3一端连接所述无刷直流电机的v相绕组，所述第三电容c3另一端接地；所述第二电阻r2连接所述开关电路的v相输出端，所述第二电阻r2另一端连接所述第四电容c4的一端，所述第四电容c4另一端接地；
所述电磁干扰抑制电路包括第三电阻r3、第三电感l3、第五电容c5和第六电容c6，所述第三电感l3一端连接所述无刷直流电机的u相绕组，所述第三电感l3另一端连接所述开关电路的u相输出端；所述第五电容c5一端连接所述无刷直流电机的u相绕组，所述第五电容c5另一端接地；所述第三电阻r3连接所述开关电路的u相输出端，所述第三电阻r3另一端连接所述第六电容c6的一端，所述第六电容c6另一端接地。
进一步的，在所述的变速箱控制器的电机控制电路中，调节所述第一电阻r1、第一电感l1、第一电容c1、第二电容c2、第二电阻r2、第二电感l2、第三电容c3、第四电容c4、第三电阻r3、第三电感l3、第五电容c5和第六电容c6的参数，以使所述变速箱控制器的频率小于500khz。
如图1和6所示，在所述的变速箱控制器的电机控制电路中，所述开关电路包括第一场效应管t1、第二场效应管t2、第三场效应管t3、第四场效应管t4、第五场效应管t5和第六场效应管t6，其中：所述第一场效应管t1的第一电极连接所述恒压源s1，所述第一场效应管t1的第二电极连接所述第二场效应管t2的第一电极，所述第二场效应管t2的第二电极接地，所述开关电路的w相输出端为所述第一场效应管t1和所述第二场效应管t2的连接处；所述第三场效应管t3的第一电极连接所述恒压源s1，所述第三场效应管t3的第二电极连接所述第四场效应管t4的第一电极，所述第四场效应管t4的第二电极接地，所述开关电路的v相输出端为所述第三场效应管t3和所述第四场效应管t4的连接处；所述第五场效应管t5的第一电极连接所述恒压源s1，所述第五场效应管t5的第二电极连接所述第六场效应管t6的第一电极，所述第六场效应管t6的第二电极接地，所述开关电路的u相输出端为所述第五场效应管t5和所述第六场效应管t6的连接处。
如图2所示，在所述的变速箱控制器的电机控制电路中，所述第一场效应管t1和所述第二场效应管t2交替导通，所述第三场效应管t3和所述第四场效应管t4交替导通，所述第五场效应管t5和所述第六场效应管t6交替导通；所述第一场效应管t1、所述第三场效应管t3和所述第五场效应管t5依次导通120°电相位角。所述第一场效应管t1和所述第二场效应管t2导通之间的死区时间为1微秒，所述第三场效应管t3和所述第四场效应管t4导通之间的死区时间为1微秒，所述第五场效应管t5和所述第六场效应管t6导通之间的死区时间为1微秒。
另外，在所述的变速箱控制器的电机控制电路中，所述开关电路包括第一二极管d1、第二二极管d2、第三二极管d3、第四二极管d4、第五二极管d5和第六二极管d6，其中：所述第一二极管d1、第二二极管d2、第三二极管d3、第四二极管d4、第五二极管d5和第六二极管d6用于分别为所述第一场效应管t1、第二场效应管t2、第三场效应管t3、第四场效应管t4、第五场效应管t5和第六场效应管t6续流。所述第一场效应管t1的第一电极和控制极通过一电容c11连接，所述第一场效应管t1的第二电极和控制极通过另一电容c12连接；所述第二场效应管t2的第一电极和控制极通过一电容c21连接，所述第一场效应管t1的第二电极和控制极通过另一电容c22连接；所述第三场效应管t3的第一电极和控制极通过一电容c31连接，所述第一场效应管t1的第二电极和控制极通过另一电容c32连接；所述第四场效应管t4的第一电极和控制极通过一电容c41连接，所述第一场效应管t1的第二电极和控制极通过另一电容c42连接；所述第五场效应管t5的第一电极和控制极通过一电容c51连接，所述第一场效应管t1的第二电极和控制极通过另一电容c52连接；所述第六场效应管t6的第一电极和控制极通过一电容c61连接，所述第一场效应管t1的第二电极和控制极通过另一电容c62连接。
如图1和6所示，在所述的变速箱控制器的电机控制电路中，所述开关电路还包括第一脉冲信号源p1、第二脉冲信号源p2、第三脉冲信号源p3、第四脉冲信号源p4、第五脉冲信号源p5和第六脉冲信号源p6，其中：所述第一脉冲信号源p1、第二脉冲信号源p2、第三脉冲信号源p3、第四脉冲信号源p4、第五脉冲信号源p5和第六脉冲信号源p6分别连接所述第一场效应管t1、第二场效应管t2、第三场效应管t3、第四场效应管t4、第五场效应管t5和第六场效应管t6的控制极，用于分别为所述第一场效应管t1、第二场效应管t2、第三场效应管t3、第四场效应管t4、第五场效应管t5和第六场效应管t6提供控制信号。所述恒压源s1的供电电压为12v～14v，优选的为13.5v。
如图3所示，在所述的变速箱控制器的电机控制电路中，所述无刷直流电机的换向频率为20khz，所述无刷直流电机的w相、v相和u相之间为三角形连接，所述w相绕组和所述v相绕组之间连接有第四电阻r4和第四电感l4，所述v相绕组和所述u相绕组之间连接有第五电阻r5和第五电感l5，所述u相绕组和所述w相绕组之间连接有第六电阻r6和第六电感l6。
该分析方法主要包括建立一个准确的变速箱控制器电机控制电路仿真电路模型和在仿真包含下列步骤：
(1)建立符合实际的变速箱控制器电机控制电路(如图1)，该工作电路主要由如下器件构成：s1是一个恒定电压源，通常该电压值设定为汽车的典型供电电压，即13.5v；t1-t6是6个用于控制三相电机各相通断的的mos管模型；保护每颗mos管的续流二极管，对应为d1-d6；降低电磁发射(emi)的miller电容c11，c21，c31，c41，c51，c61和用作滤波的c12，c22，c32，c42，c52，c62；p1-p12均为脉冲信号源，其作用在于搭建mos管的驱动极控制电路。通过调整电路参数，可以让控制电路产生非常接近真实控制逻辑的控制信号(如图2)，该控制信号满足如下要求：
a)每一对桥臂(t1-t2，t3-t4，t5-t6)实现互锁，并保留1微秒左右死区；
b)三相上管依次打开120度电相位角；
c)三相下管按设定的时序依次打开。
该电路的优势在于，只需提供恒压源和脉冲源就可以通过调整电路参数，匹配出满足要求的控制信号，这就使得该发明可以广泛应用于电机驱动控制领域，具有较强的迁移性，普适性和实用性。
(2)建立满足实际应用的负载电路，此处为电机模型。由于每次应用的电机不尽相同，所以电机模型参数需要靠实际测量取得。本例中，电机控制频率为20khz，所有电机参数r4，l4，r5，l5，r6，l6均在20khz时取得，并按照电机的实际情况做三角型连接(如图3所示)。
(3)考虑线束参数后，将开关电路和无刷直流电机两部分电路连接到一起，组合成一个完整变速箱控制器电机控制电路，对该电路的emi性能进行仿真分析，其结果如图4所示；对该电路的emi性能进行测试分析，其结果如图5所示。通过，上面的分析可以发现，该分析电路虽然满足了变速箱控制器电机控制电路的功能，但emi性能较差，测试和仿真均显示有明显20khz的谐波成分，且超标严重。因此，需要从电路上去降低这一谐波，这也正是本发明的另一创新点。
(4)对变速箱控制器电机控制电路进行emi优化设计。此处主要针对电机的u，v，w三相进行优化设计，如图6所示，该模型中增加了吸收高频能量的电路由器件r1，c2，r2，c4，r3，c6构成，同时增加了滤除高频分量的电路，由器件l1，c1，l2，c2，l3，c3构成。由于超标最严重的点集中在500khz-1.8mhz，所以目标是让优化后的控制电路截止频率在500khz以下。
即：
对比二阶滤波器的标准式：
当忽略滤波器的电阻时，标准式中没有一次项，即
将h(s)进行标准化书写可得：
所以，avp＝1，
又，ωc＝2πfc
所以，
根据上面的式子，结合实际器件，可以得出具体的滤波电路参数。按照匹配好的参数进行仿真，如图7所示，可以发现20khz的谐波信号明显减小，进一步按匹配的滤波电路对样品进行整改，并测试，得到的结果如图8所示。图9与图5的结果相对比明显看到，谐波信号下降较多，且整体满足标准要求。
为了使本发明的目的、技术方案以及优点更加清楚，以下结合附图以及实施例子，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
建立符合实际的变速箱控制器电机控制电路(如图2)，该工作电路主要由如下器件构成：一个恒定电压源，通常该电压值设定为汽车的典型供电电压，即13.5v；6个用于控制三相电机各相通断的的mos管模型；保护每颗mos管的续流二极管；为了降低电磁发射(emi)的miller电容；mos管的驱动极控制电路。通过调整电路参数，可以让控制电路产生非常接近真实控制逻辑的控制信号。通过该电路，只需提供恒压源和脉冲源就可以通过调整电路参数，匹配出满足要求的控制信号，这就使得该发明可以广泛应用于电机驱动控制领域，具有较强的迁移性，普适性和实用性。
依据实际测量的电气参数，建立满足实际应用的电机电路模型，并按照实际情况作三角形连接。确保仿真电路的负载电路具有较高的可靠性。
考虑线束参数后，组合成一个完整变速箱控制器电机控制电路，对该电路的emi性能进行仿真分析，得出的结论是：电路虽然满足了变速箱控制器电机控制电路的功能，但emi性能较差。同时，emc测试也很好的验证了这一结论。说明仿真模型比较准确，具有较高的可信度。
建立一个优化变速箱控制器电机控制电路的模型。通过仿真可以明显看到，优化后的电路emi性能显著提升。实验验证，优化后的电路成功滤除了大量的谐波成分，最终让变速箱控制器成功通过emc测试，达到解决电磁兼容问题的目的。
本发明通过化变速箱控制器电机控制电路，采用先仿真后验证的正向设计方案，用较小的成本解决了变速箱控制器电磁兼容性能的问题，通过调整合理的参数，让产品最终通过了较为严酷emc标准(高于cispr25class5)。该发明节省了人力、物力方面的成本，同时可以非常方便的应用于其它同类控制器产品中。
综上，上述实施例对变速箱控制器的电机控制电路及其优化方法的不同方案进行了详细说明，当然，本发明包括但不局限于上述实施中所列举的方案，任何在上述实施例提供的方案基础上进行变换的内容，均属于本发明所保护的范围。本领域技术人员可以根据上述实施例的内容举一反三。
在本发明提供的变速箱控制器的电机控制电路及其优化方法中，通过为变速箱控制器增加电磁干扰抑制电路，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开关电路的三相输出端之间；调节所述电磁干扰抑制电路的参数，以使所述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，可使谐波信号下降较多，且整体满足标准要求。
本发明通过对变速箱控制器电机控制电路进行电磁兼容性能优化设计，对电机u，v，w三相添加合适的滤波电路，成功滤除能造成干扰的谐波成分，最终让变速箱控制器成功通过emc测试，达到解决电磁兼容问题的目的。从上述的发明来看，具有以下优点：
(1)建立符合实际的变速箱控制器电机控制工作电路且只需提供恒压源和脉冲源就可以通过调整电路参数，匹配出满足要求的控制信号，这就使得该发明可以广泛应用于电机驱动控制领域，能在其它同类电路设计中广泛迁移使用。
(2)建立满足实际应用的电机负载电路模型。本例中，电机控制频率为20khz，所有电机参数均在20khz时取得，应当理解，当电机控制频率不同时，只需在不同频率下去测量相关参数即可。电机模型按实际情况作三角型连接，应当理解在其它仿真案例中也可能做星型连接。参照实际，设置电机参数和连接方式是为了确保仿真电路的负载电路具有较高的可靠性。
(3)考虑线束参数后，组合成一个完整的变速箱控制器电机控制电路，对该电路的emi性能进行仿真分析，得出的结论是：电路虽然满足了变速箱控制器电机控制电路的功能，但emi性能较差。同时，emc测试也很好的验证了这一结论。说明仿真模型比较准确，具有较高的可信度。
(4)建立一个优化变速箱控制器电机控制电路的模型。通过仿真可以明显看到，优化后的电路emi性能显著提升。实验验证，优化后的电路成功滤除了大量的谐波成分，最终让变速箱控制器成功通过emc测试，达到解决电磁兼容问题的目的
(5)本发明通过化变速箱控制器电机控制电路，采用先仿真后验证的正向设计方案，用较小的成本解决了变速箱控制器电机控制电路电磁兼容性能的问题，通过调整合理的参数，让产品最终通过了较为严酷emc标准(高于cispr25class5)。该发明节省了人力、物力方面的成本，同时可以非常方便的应用于其它同类控制器产品中。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。
技术特征：
1.一种变速箱控制器的电机控制电路，其特征在于，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。
2.如权利要求1所述的变速箱控制器的电机控制电路，其特征在于，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；
所述电磁干扰抑制电路包括第三电阻、第三电感、第五电容和第六电容，所述第三电感一端连接所述无刷直流电机的u相绕组，所述第三电感另一端连接所述开关电路的u相输出端；所述第五电容一端连接所述无刷直流电机的u相绕组，所述第五电容另一端接地；所述第三电阻连接所述开关电路的u相输出端，所述第三电阻另一端连接所述第六电容的一端，所述第六电容另一端接地。
3.如权利要求2所述的变速箱控制器的电机控制电路，其特征在于，调节所述第一电阻、第一电感、第一电容、第二电容、第二电阻、第二电感、第三电容、第四电容、第三电阻、第三电感、第五电容和第六电容的参数，以使所述变速箱控制器的频率小于500khz。
4.如权利要求1所述的变速箱控制器的电机控制电路，其特征在于，所述开关电路包括第一场效应管、第二场效应管、第三场效应管、第四场效应管、第五场效应管和第六场效应管，其中：
所述第一场效应管的第一电极连接所述恒压源，所述第一场效应管的第二电极连接所述第二场效应管的第一电极，所述第二场效应管的第二电极接地，所述开关电路的w相输出端为所述第一场效应管和所述第二场效应管的连接处；
所述第三场效应管的第一电极连接所述恒压源，所述第三场效应管的第二电极连接所述第四场效应管的第一电极，所述第四场效应管的第二电极接地，所述开关电路的v相输出端为所述第三场效应管和所述第四场效应管的连接处；
所述第五场效应管的第一电极连接所述恒压源，所述第五场效应管的第二电极连接所述第六场效应管的第一电极，所述第六场效应管的第二电极接地，所述开关电路的u相输出端为所述第五场效应管和所述第六场效应管的连接处。
5.如权利要求4所述的变速箱控制器的电机控制电路，其特征在于，所述第一场效应管和所述第二场效应管交替导通，所述第三场效应管和所述第四场效应管交替导通，所述第五场效应管和所述第六场效应管交替导通；所述第一场效应管、所述第三场效应管和所述第五场效应管依次导通120°电相位角。
6.如权利要求4所述的变速箱控制器的电机控制电路，其特征在于，所述第一场效应管和所述第二场效应管导通之间的死区时间为1微秒，所述第三场效应管和所述第四场效应管导通之间的死区时间为1微秒，所述第五场效应管和所述第六场效应管导通之间的死区时间为1微秒。
7.如权利要求4所述的变速箱控制器的电机控制电路，其特征在于，所述开关电路包括第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第五二极管和第六二极管，其中：所述第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第五二极管和第六二极管用于分别为所述第一场效应管、第二场效应管、第三场效应管、第四场效应管、第五场效应管和第六场效应管续流。
8.如权利要求4所述的变速箱控制器的电机控制电路，其特征在于，
所述第一场效应管的第一电极和控制极通过一电容连接，所述第一场效应管的第二电极和控制极通过另一电容连接；
所述第二场效应管的第一电极和控制极通过一电容连接，所述第一场效应管的第二电极和控制极通过另一电容连接；
所述第三场效应管的第一电极和控制极通过一电容连接，所述第一场效应管的第二电极和控制极通过另一电容连接；
所述第四场效应管的第一电极和控制极通过一电容连接，所述第一场效应管的第二电极和控制极通过另一电容连接；
所述第五场效应管的第一电极和控制极通过一电容连接，所述第一场效应管的第二电极和控制极通过另一电容连接；
所述第六场效应管的第一电极和控制极通过一电容连接，所述第一场效应管的第二电极和控制极通过另一电容连接。
9.如权利要求4所述的变速箱控制器的电机控制电路，其特征在于，所述开关电路还包括第一脉冲信号源、第二脉冲信号源、第三脉冲信号源、第四脉冲信号源、第五脉冲信号源和第六脉冲信号源，其中：所述第一脉冲信号源、第二脉冲信号源、第三脉冲信号源、第四脉冲信号源、第五脉冲信号源和第六脉冲信号源分别连接所述第一场效应管、第二场效应管、第三场效应管、第四场效应管、第五场效应管和第六场效应管的控制极，用于分别为所述第一场效应管、第二场效应管、第三场效应管、第四场效应管、第五场效应管和第六场效应管提供控制信号。
10.如权利要求1所述的变速箱控制器的电机控制电路，其特征在于，所述恒压源的供电电压为12v～14v。
11.如权利要求1所述的变速箱控制器的电机控制电路，其特征在于，所述无刷直流电机的换向频率为20khz，所述无刷直流电机的w相、v相和u相之间为三角形连接，所述w相绕组和所述v相绕组之间连接有第四电阻和第四电感，所述v相绕组和所述u相绕组之间连接有第五电阻和第五电感，所述u相绕组和所述w相绕组之间连接有第六电阻和第六电感。
12.一种变速箱控制器的电机控制电路的优化方法，其特征在于，所述变速箱控制器的电机控制电路的优化方法包括：
构建一变速箱控制器的仿真模型，所述变速箱控制器包括无刷直流电机、恒压源和开关电路，使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；
对所述变速箱控制器的电磁干扰性能进行仿真分析，得到所述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；
为所述变速箱控制器增加电磁干扰抑制电路，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；
调节所述电磁干扰抑制电路的参数，以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。
技术总结
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。
技术研发人员：谭天洪;刘崇俊;沈冰;陈浩;王裕鹏;沈诚龙;潘文;姚伟
受保护的技术使用者：联合汽车电子有限公司
技术研发日：.08.01
技术公布日：.02.28
