[實(shí)用新型]基于直流電機(jī)的油泵控制系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201621004472.5
• 申請(qǐng)日: 2016-08-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN206158979U
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓偉;邵龐;周東東
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海金脈電子科技有限公司
• 主分類號(hào): F04B49/06
• 分類號(hào): F04B49/06
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司31002
• 代理人: 王潔

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及汽車控制領(lǐng)域，尤其涉及汽車油泵控制領(lǐng)域，具體是指一種基于直流電機(jī)的油泵控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

油泵是燃油汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的關(guān)鍵零部件之一，必須能夠在所有工況下向發(fā)動(dòng)機(jī)提供所需的燃油量。油泵不斷的將燃油從油箱中吸出，再通過(guò)油路供給于發(fā)動(dòng)機(jī)，多余的燃油再流回油箱形成循環(huán)。傳統(tǒng)的油泵通過(guò)彈簧調(diào)節(jié)閥可以將油壓穩(wěn)定在一定的范圍內(nèi)，然而，不同的工況下，發(fā)動(dòng)機(jī)高效運(yùn)行所需的油壓也會(huì)有所不同，因此，電動(dòng)燃油泵逐漸成為行業(yè)的主流。通過(guò)電子控制單元，可以根據(jù)需求隨時(shí)地調(diào)整油壓的范圍，更加精確的控制燃油和空氣的比例，不僅提升了發(fā)動(dòng)機(jī)的效率，同時(shí)還減少了廢氣的排放。

典型的油泵控制器系統(tǒng)如圖1所示。油壓傳感器用于采集當(dāng)前的油壓，油泵控制器當(dāng)前油壓和整車控制器設(shè)定的指令油壓對(duì)比，根據(jù)PID算法控制輸出PWM信號(hào)占空比，而電機(jī)母線電壓固定，通過(guò)PWM調(diào)制可以獲得電壓范圍內(nèi)任意的端電壓，從而實(shí)現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)速的控制。電機(jī)的轉(zhuǎn)速和油路的油壓是一種反比關(guān)系，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)耗油量增大時(shí)，油路壓力降低，控制器會(huì)控制PWM信號(hào)占空比增大，從而增大電機(jī)端電壓，使得轉(zhuǎn)速上升，供油量增大，最終油壓趨近平衡。

油泵控制系統(tǒng)主要由控制器、驅(qū)動(dòng)電路以及被控電機(jī)組成，驅(qū)動(dòng)電路可使用開(kāi)關(guān)電路實(shí)現(xiàn)，控制器輸出PWM波通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路控制油泵電機(jī)。然而，控制器本身并不是一個(gè)絕對(duì)可靠的器件，無(wú)論是硬件隨機(jī)失效還是軟件本身的非正常運(yùn)行，均有可能導(dǎo)致輸出的PWM波占空比無(wú)法控制，從而導(dǎo)致系統(tǒng)功能失效。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種利用安全電路模塊實(shí)現(xiàn)控制器MCU失效保護(hù)的基于直流電機(jī)的油泵控制系統(tǒng)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的基于直流電機(jī)的油泵控制系統(tǒng)如下：

該基于直流電機(jī)的油泵控制系統(tǒng)，包括控制器MCU、驅(qū)動(dòng)電路、采樣電路、防反接電路以及CAN通訊電路，其主要特點(diǎn)是，所述的油泵控制系統(tǒng)還包括一安全電路，所述的安全電路輸入端與控制器MCU的I/O口連接，該安全電路的輸出端連接到所述的控制器MCU的I/O口回讀并與驅(qū)動(dòng)電路的IN和INH端口相連接，所述的采樣電路直接連接于所述的控制器MCU的ADC1和ADC2端口，所述的控制器MCU的ADC3端口與所述的驅(qū)動(dòng)電路的IS端口相連接，所述的控制器MCU的兩個(gè)I/O接口分別連接所述的驅(qū)動(dòng)電路的INH端口和IN端口，所述的控制器MCU與所述的CAN通訊電路相連接，所述的防反接電路與所述的驅(qū)動(dòng)電路的VS端口相連接。

較佳地，所述的安全電路模塊由隔直電路、三極管和場(chǎng)效應(yīng)管開(kāi)關(guān)電路組成，所述的隔直電路與所述的三極管基極相連，該三極管的發(fā)射極與所述的場(chǎng)效應(yīng)管開(kāi)關(guān)電路相連。

較佳地，所述的安全電路的輸出端的兩支路均連接有一二極管，且分別通過(guò)所述的二極管連接所述的驅(qū)動(dòng)電路的INH和IN端口。

更佳地，所述的安全電路輸出端的兩個(gè)二極管的正極均與所述的安全電路的輸出端連接，所述的二極管的負(fù)極均與所述的驅(qū)動(dòng)電路的輸入端連接。

較佳地，所述的驅(qū)動(dòng)電路芯片為BTN8982TA芯片。

較佳地，在所述的油泵控制系統(tǒng)中，所述的ADC1、ADC2和ADC3端口均為所述的控制器MCU的輸入端口，所述的I/O端口為所述的控制器MCU的輸入輸出端口。

較佳地，在所述的油泵控制系統(tǒng)中，所述的INH、IN、VS端口均為所述的驅(qū)動(dòng)電路的輸入端口，所述的IS端口為所述的驅(qū)動(dòng)電路的輸出端口。

采用了本實(shí)用新型的基于直流電機(jī)的油泵控制系統(tǒng)，由于其中具有安全電路，當(dāng)控制器MCU正常工作時(shí)，安全電路接收到來(lái)自所述的控制器MCU生成的一定占空比的PWM波信號(hào)，所述的PWM波經(jīng)過(guò)隔直電容后產(chǎn)生一定的電壓，三極管導(dǎo)通，通過(guò)場(chǎng)效應(yīng)管開(kāi)關(guān)電路使得整個(gè)安全電路輸出低電平，電機(jī)由MCU直接控制；當(dāng)控制器MCU故障、無(wú)法為安全電路提供固定的PWM波輸出，此時(shí)安全電路輸出高電平，直接拉高驅(qū)動(dòng)芯片的INH和IN管腳，使其輸出100％占空比驅(qū)動(dòng)信號(hào)。通過(guò)這種方式，即使MCU發(fā)生故障，也可以為系統(tǒng)提供足夠的燃油供給，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的失效安全。

附圖說(shuō)明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的典型油泵控制系統(tǒng)示意圖。

圖2為本實(shí)用新型的基于直流電機(jī)的油泵控制系統(tǒng)中的油泵控制系統(tǒng)示意圖。

圖3為本實(shí)用新型的基于直流電機(jī)的油泵控制系統(tǒng)中的安全電路結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式