[發(fā)明專利]油泵控制器及其操作方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110696155.3
• 申請日: 2021-06-23
• 公開（公告）號: CN115507004A
• 公開（公告）日: 2022-12-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 童靜;竇恒鵬;李龍龍;王繼亮;徐船飛;衛(wèi)琪
• 申請（專利權(quán)）人: 緯湃汽車電子（蕪湖）有限公司
• 主分類號: F04B49/06
• 分類號: F04B49/06;F04B49/20;F02D41/30
• 代理公司: 北京市中咨律師事務(wù)所 11247
• 代理人: 曹彩秀;吳鵬

本發(fā)明公開了一種油泵控制器，其中，該油泵控制器包括：通信模塊，所述通信模塊與車輛的ECU進(jìn)行通信，以從ECU獲取油泵的供油需求信號；供油控制模塊，所述供油控制模塊配置為基于由所述通信模塊獲取的供油需求信號輸出一控制信號；驅(qū)動模塊，所述驅(qū)動模塊配置為基于由所述供油控制模塊輸出的控制信號驅(qū)動油泵泵油；以及變頻控制模塊，所述變頻控制模塊配置為根據(jù)車輛發(fā)動機(jī)和/或油泵控制器的運(yùn)行狀態(tài)調(diào)整由所述供油控制模塊輸出的控制信號的頻率。本發(fā)明還公開了該油泵控制器的操作方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及燃油泵領(lǐng)域，更具體而言，本發(fā)明涉及一種油泵控制器及其操作方法。

背景技術(shù)

油泵控制器的控制對象是燃油低壓系統(tǒng)的燃油泵，其輸入及輸出功率在100W左右。在油泵控制器開發(fā)設(shè)計時，綜合考慮油泵控制器的自加熱、噪音及EMC等問題，油泵控制器的輸出占空比設(shè)計成在0％到100％之間可調(diào)節(jié)，但其輸出的開關(guān)頻率是固定的，例如設(shè)計成固定值10K、15K等。

目前主流的油泵控制器的硬件驅(qū)動電路由多個MOSFET開關(guān)管組成，而MOSFET開關(guān)管的損耗是油泵控制器的功率損耗的主要原因，在相同的工作條件下(即，相同的供電電壓、泵芯相電流、泵芯轉(zhuǎn)速)，油泵控制器的功率損耗越大，其驅(qū)動電路的PCBA溫升將越高。

MOSFET開關(guān)管的損耗分為導(dǎo)通損耗、開關(guān)損耗和驅(qū)動損耗，其中占比最大的是導(dǎo)通損耗和開關(guān)損耗。由模擬電路基礎(chǔ)知識可知，開關(guān)管的開關(guān)頻率越高，開關(guān)管每秒鐘改變狀態(tài)的次數(shù)就越多，開關(guān)損耗也就越大。

人類的聽覺范圍在20Hz到20kHz之間，所以處在該頻率范圍內(nèi)的電流紋波會在電機(jī)運(yùn)行時產(chǎn)生噪聲。

因此，在油泵控制器的固定輸出頻率條件下，如果輸出頻率較低(例如為5KHz)，能夠解決大功率輸出時的PCBA自發(fā)熱的問題，但會存在低頻率輸出下的噪音問題。反之，如果輸出頻率較高(例如為25KHz)，則電流紋波隨之減小，可解決電機(jī)噪音的問題，但在大功率輸出條件下又會出現(xiàn)PCBA溫升較大及EMC超限的問題。

發(fā)明內(nèi)容

在現(xiàn)有的油泵控制器的解決方案中，由于油泵控制器的輸出頻率固定，無法同時兼顧小功率輸出下的電機(jī)噪音問題和大功率輸出下的PCBA溫升問題。

為克服現(xiàn)有的解決方案中所存在的缺陷，本發(fā)明提出一種新型的油泵控制器，其可根據(jù)油泵控制器的輸出功率(或輸出占空比)和/或車輛發(fā)動機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)和/或油泵控制器的PCBA溫度的不同，自動調(diào)整油泵控制器所輸出的控制信號的頻率，以克服油泵控制器在各個工況下所面臨的缺陷，從而實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的溫度、聲學(xué)及EMC性能表現(xiàn)。

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提出了一種油泵控制器，其中，該油泵控制器包括：通信模塊，所述通信模塊與車輛的ECU進(jìn)行通信，以從ECU獲取油泵的供油需求信號；供油控制模塊，所述供油控制模塊配置為基于由所述通信模塊獲取的供油需求信號輸出一控制信號；驅(qū)動模塊，所述驅(qū)動模塊配置為基于由所述供油控制模塊輸出的控制信號驅(qū)動油泵泵油；以及變頻控制模塊，所述變頻控制模塊配置為根據(jù)車輛發(fā)動機(jī)和/或油泵控制器的運(yùn)行狀態(tài)調(diào)整由所述供油控制模塊輸出的控制信號的頻率。

可選地，所述變頻控制模塊配置為根據(jù)由所述供油控制模塊輸出的控制信號的占空比或者根據(jù)油泵控制器的供電電流和/或供電電壓來估算所述油泵控制器的功耗，并且根據(jù)所估算的功耗調(diào)整由所述供油控制模塊輸出的控制信號的頻率。

可選地，如果由所述供油控制模塊輸出的控制信號的占空比小于第一占空比閾值，則將由所述供油控制模塊輸出的控制信號的頻率調(diào)整為第一頻率，如果由所述供油控制模塊輸出的控制信號的占空比處于第一占空比閾值與第二占空比閾值之間，則將由所述供油控制模塊輸出的控制信號的頻率調(diào)整為第二頻率，如果由所述供油控制模塊輸出的控制信號的占空比大于第二占空比閾值，則將由所述供油控制模塊輸出的控制信號的頻率調(diào)整為第三頻率，

其中，所述第一占空比閾值小于所述第二占空比閾值，所述第一頻率大于所述第二頻率，并且所述第二頻率大于所述第三頻率。