[发明专利]一种用于汽车电动燃油泵的控制器

说明书

技术领域

本发明属于汽车制造领域，特别涉及一种用于汽车电动燃油泵的控制器。 

背景技术

电动燃油泵是汽车燃油供给系统重要的组成部分，它的作用是把燃油从油箱内泵出，并通过喷油器供给发动机各气缸。电动燃油泵质量的好坏，直接影响到整车的性能。 

直流无刷电动燃油泵采用无位置传感器，转子为永磁体结构，该结构具有如下优点：首先直流无刷电动机使用电子换向装置代替了有刷直流电动机的机械换向装置，在完全保留了普通直流电动机的良好调速性能的基础上，无电刷磨损，可靠性高，运行寿命大大延长，无机械换向火花及由此产生的电磁噪声与干扰，大大降低维护需求，而且不需电励磁，效率相对较高，因此这类电动机用作汽车电动燃油泵时，较有刷直流电机具有无可比拟的优势。但是电动燃油泵是需要控制器来控制动作的，如果控制器经常出问题，电动燃油泵质量再好也是徒劳，因此质量稳定可靠的控制器是电动燃油泵可靠工作的保证。 

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种具有良好的换相控制，并且在其运行时能进行温度、电流和电压的实时保护的汽车电动燃油泵控制器。 

一种用于汽车电动燃油泵的控制器，它包括信号采集模块，MCU和输出驱动电路，信号采集模块包括电压采集模块、电流和反电动势负过零点采集模块；MCU使用C8051F330，内部执行电压保护、电流保护、温度采集和保护、反电动势负过零点判断，并含有看门狗；输出驱动电路包括A、B、C相上下桥驱动电路，上桥使用P沟道场效晶体管AO4407，下桥使用N沟道场效晶体管AO4406。 

本发明控制器的优点是： 

1.通过测量A、B、C三相反电动势负过零点，可以准确地控制三相的换相时机，进行精确的控制； 

2.可以实现高压和低压电压保护，并且电压测量时机避开了因续流导致的电压尖峰，可实现保护的一致性； 

3.使用C8051F330内置的温度传感器，节省了外部电路空间，增强了集成性，同时减小了因为硬件电路所带来的模数转换误差，实现了精确控制； 

4.采样微电阻两端电压经滤波放大后输入单片机即可测得电流大小，将采样电阻端电压的放大值输入比较器，与比较器的设定值比较，通过单片机检测比较器输出信号的变化，即可实现电流保护。该方法使电流保护值更精确； 

5.中断程序经过优化，控制在40us以内。中断周期为40us，使得计数值增加，换相控制和反电动势负过零点的测量更加精确； 

6.通过P沟道场效晶体管AO4407构建了电源极性反接保护电路，该电路在实现电源极性反接保护的前提下，较传统的串联二极管实现电源极性反接保护的方法压降小，效率高。 

附图说明

图1为本发明用于汽车电动燃油泵的控制器的结构框图； 

图2为本发明用于汽车电动燃油泵的控制器的处理程序流程图； 

具体实施方式

下面结合附图对本发明用于汽车电动燃油泵的控制器的具体控制方式作进一步详细地说明。 

图1给出了本发明汽车无刷电动燃油泵的控制器的结构框图。本发明汽车用于汽车电动燃油泵的控制器，它包括信号采集模块、MCU和驱动电路，信号采集模块包括电压采集模块、电流和反电动势采集模块；MCU使用芯科实验室(Silicon Labs)的产品C8051F330，内部执行电压保护、电流保护、温度采集和保护、反电动势负过零点判断，并含有看门狗；所述的驱动电路包括A、B、C相上下桥驱动电路，上桥使用P沟道场效晶体管AO4407，下桥使用N沟道场效晶体管AO4406。 

图2为本发明用于汽车电动燃油泵的控制器的处理程序流程图。 

以A相反电动势负过零点检测为例，具体实施方案为：在电源和地之间接入两个精密电阻得到电源分压，在A相下桥场效晶体管AO4406的漏极和地之间并联两个相同阻值的精密电阻得到同比例的A相下桥分压。每进入一次中断， 都将A相下桥分压与电源分压后的一半作比较，如果A相下桥分压所得电压刚刚小于电源分压后的一半，则认为该时刻就是A相反电动势负过零点，此时计算得出30°、60°、90°电角度所对应的计数值，并且将计数值清零。再过30°电角度，就是该相换相点；经过60°电角度，此时由于没有任何相在换相，因此系统电压不受续流尖峰的影响，因而进行系统电压采集和电压保护判断；经过60°和90°电角度，分别进行相应的换相。