随着“碳中和”目标的不断推进,电动化已成为汽车产业发展的重要趋势。为了适应电动汽车的发展,解决电动汽车无法直接使用真空助力器的问题,本课题开发了一款电动主缸控制器,考虑到排气工况和主缸泄漏等故障工况导致电机过热损坏的问题,设计了基于电机温升模型的过热保护功能,设计了下线检测（EOL）系统进行控制器的下线检测。通过与电动主缸的匹配,结合控制器的设计要求,进行控制器的软硬件设计,硬件包括电机和微控制单元选型、内部电路和电磁兼容性设计;软件包括制定电机启停控制策略、单一失效状态下的故障诊断逻辑和电机过热保护策略。考虑到电机温升模型耦合程度高且非线性的特点,使用传统的试验方法极大的增加了工作量和试验周期。本文提出一种有限元仿真与数据统计建模技术相结合的全域电机温升建模方法。为减少试验工作量开展电机温度场有限元仿真,构建电机三维模型,分析与计算电机铁芯损耗和绕组铜损等发热源,根据传热学、流体力学等理论基础,设定求解域的初始值和边界条件,求解温度场等效导热与传热系数,建立电机有限元温度场模型。进行电机内部温度场仿真分析和不同负载工况的试验验证,结果表明电机温度场模型与电机热传递实际情况相符且同一试验点的试验值与仿真值绝对误差不超过4℃,验证了电机有限元温度场模型的合理性。为缩短建模周期开展电机温度场模型的仿真试验设计和数据统计建模,通过分析采用空间填充设计方法进行试验设计,选取合适的设计因素及试验点数量,采用有限元仿真得到温升数据集。分析数据统计建模技术,选用高斯过程回归模型对有限元仿真获得的试验数据进行数据统计建模,选择合适的核函数通过训练得到全域电机温升模型,使用测试集验证模型的泛化性能及拟合能力,结果表明模型的泛化能力强且拟合精度高。采用此方法建立全域温升模型缩短试验周期为原周期的1/14。导入全域温升输入得到全域温升输出,制成温度查询表进行电机过热保护。搭建下线检测系统和试验台,通过下线检测系统对控制器的各内部电路的硬件装配和功能进行检测,通过台架试验完成控制器控制策略、故障诊断功能、电机温升预测和过热保护功的验证,结果表明开发的控制器能够实现各项功能要求。