[发明专利]汽车电子水泵控制器

说明书

技术领域

本发明涉及汽车用电子水泵，具体地指一种汽车电子水泵控制器。

背景技术

随着国家对节能减排和环保的日益重视，各汽车厂针对传统发动机采用涡轮增压的方式来提高功率或是采用混合动力和纯电动驱动的方式达到节能环保的目的。伴随而来的就是涡轮增压器的冷却和电子功率器件的散热问题。为解决冷却和散热问题，目前主要采用水冷系统，由于该水冷系统需要连续运行而且系统运行的好坏直接关系到汽车上核心部件是否正常工作，因此对水冷系统的核心部件——水泵提出了更高的要求，即要求电子水泵具有低能耗、大扬程、高效率、低噪音、小体积、长寿命等特点。传统的电子水泵一般采用直流电机与叶轮直连或是通过磁耦合器与叶轮连接的驱动方式，前者由于水封的存在使得水泵的使用寿命大大缩短，后者由于结构的复杂导致生产成本上升、体积增大等问题。

为了避免传统电子水泵的劣势，目前主要采用无刷直流电机驱动的方法，公开号为CN102297142A的中国发明专利申请《一种车用电子水泵》公开了一种汽车电子水泵，包括动力部分，涡轮，定子部分，转子部分和机壳部分，但是对核心的控制器部分并未详细说明。而目前无刷直流电机的控制器研究成果没有针对汽车电子水泵的，其可靠性难以达到汽车电子产品的要求，尤其是缺乏故障诊断功能，当故障发生时会导致冷却系统失效，如不能及时发现并处理，将会给汽车核心部件带来毁灭性的灾难。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就是提供一种汽车电子水泵控制器，能够满足对汽车电子水泵故障的诊断要求，提高汽车冷却系统的可靠性。

为解决上述技术问题，本发明提供的一种汽车电子水泵控制器，包括：

嵌入式微处理器，与汽车的ECU连接，用于接收ECU发出的转速控制信号；

电机驱动器，其输入端与所述嵌入式微处理器连接、输出端与电机连接，用于在嵌入式微处理器的控制下驱动电机工作；

参数检测电路，包括电压、电流、温度、转速信号中的至少一种检测电路，其信号输出端与嵌入式微处理器连接，用于采集电机的工作参数。

上述技术方案中，所述电机驱动器为由六个N沟道场效应管构成的全桥驱动器，六个N沟道场效应管的栅极分别与所述嵌入式微处理器的六个IO接口连接。

进一步地，所述电机驱动器还包括电压比较器，电压比较器的输入端与电机的三相电源连接、输出端与嵌入式微处理器连接，用于检测电机U、V、W三相的反电动势以判断电机转子位置。

上述技术方案中，所述嵌入式微处理器为可编程的单片机。

上述技术方案的所述参数检测电路中，电压检测电路为跨接在分压电阻上的电压表。

上述技术方案的所述参数检测电路中，电流检测电路为与电机线圈串联的测量电阻及跨接在该电阻两端的电压表。

上述技术方案的所述参数检测电路中，温度检测电路包括数字温度传感器，数字温度传感器的信号输出端与嵌入式微处理器连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1）由于本发明主要是针对汽车电子水泵，因此其设计规范与选型均严格按照汽车电子的测试标准和要求进行，在可靠性上保证了该控制器能在恶劣的环境下的性能；

2）该控制器无霍尔传感器，即采用了无霍尔驱动的方式，不仅使电机的结构更为简单，而且汽车电子水泵的工作更为可靠，由于汽车电子水泵的工作环境最高温度可能达到130℃，霍尔传感器在此温度时极易失效；

3）参数检测电路的设置实现了对电子水泵电压、电流、温度、转速等参数的检测，可以对故障进行自我检测与排除，并在故障发生时及时对电子水泵进行保护并输出故障代码，自动化程度高；通过对转速的闭环控制还可保证电子水泵的输出稳定性；

4）本发明采用可编程的单片机，避免了传统方案中电机专用芯片通用性差的弊端，通过不同的启动算法和参数修改可以适用于绝大多数的三相无刷直流电机，通用性强。

附图说明

图1为本发明一个实施例的结构框图。

图2为图1中电机驱动器的电路图。

图3为图1中参数检测电路的电路原理图。

图4为图1控制器的软件流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施例作进一步的详细描述。