一种带多种接口的汽车电子水泵控制器，涉及汽车用电子水泵，它包括：嵌入式微处理器，通过通信接口模块与汽车的ECU或总线连接，用于接收ECU发出的转速控制信号，所述通信接口模块为PWM、LIN、CAN中的一种；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。本发明专利技术的通用性强，且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。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及汽车用电子水泵，具体地指一种带多种接ロ的汽车电子水泵控制器。
技术介绍
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カ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的中国专利技术专利申请《一种车用电子水泵》公开了ー种汽车电子水泵，包括动カ部分，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。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题就是提供一种带多种接ロ的汽车电子水泵控制器，其通用性強，且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，本专利技术提供的一种带多种接ロ的汽车电子水泵控制器，包括 嵌入式微处理器，通过通信接ロ模块与汽车的ECU或总线连接，用于接收ECU发出的转速控制信号，所述通信接ロ模块为PWM、LIN、CAN中的ー种； 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； 參数检测电路，包括电压、电流、温度、转速信号中的至少ー种检测电路，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參数。上述技术方案中，所述PWM接ロ模块为嵌入式微处理器的IO接ロ。上述技术方案中，所述LIN接ロ模块为LIN收发器，LIN收发器通过RXD、TXD、SLP_N接ロ与嵌入式微处理器的三个IO接ロ相连，并与LIN总线连接通信。进ー步地，所述LIN收发器为TJA1021芯片。上述技术方案中，所述CAN接ロ模块包括CAN协议控制器和CAN收发器，CAN协议控制器和CAN收发器之间通过收发数据接ロ相连，CAN协议控制器通过SPI接ロ与嵌入式微处理器连接，CAN收发器与CAN总线连接通信。进ー步地，所述CAN协议控制器为MCP2515芯片，CAN收发器为PCA82C250芯片。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接ロ连接。进ー步地，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。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于 1)由于本专利技术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，首先在可靠性上保证了该控制器能在恶劣的环境下的性能；其次，采用了模块化设计的理念，针对不同的车载通信总线协议可以灵活地配置不同的通信接ロ模块。因此本专利技术不仅可靠性较高，而且在生产时灵活性也很高，主要模块可以通用从而降低了生产成本； 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°C，霍尔传感器在此温度时极易失效； 3)參数检测电路的设置实现了对电子水泵电压、电流、温度、转速等參数的检测，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)本专利技术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參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I为本专利技术一个实施例的结构框图。图2为图I中电机驱动器的电路图。图3为图I中通信接ロ模块的一种实施方式结构图。图4为图I中通信接ロ模块的另ー种实施方式结构图。图5为图I中通信接ロ模块第三种实施方式的结构图。图6为图I中參数检测电路的电路原理图。图7为图I控制器的软件流程图。具体实施例方式以下结合附图对本专利技术的具体实施例作进ー步的详细描述。如图I所示，本专利技术的一种带多种接ロ的汽车电子水泵控制器，包括嵌入式微处理器、通信接ロ模块、电机驱动器和參数检测电路。嵌入式微处理器通过通信接ロ模块与汽车的E⑶连接；电机驱动器的输入端与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，这里采用三相无刷直流电机；參数检测电路的信号输出端与嵌入式微处理器连接，用于采集电机的工作參数。嵌入式微处理器载有三相无刷电机驱动、控制程序、通信接ロ驱动程序、參数检测程序和故障诊断程序，它通过通信接ロ模块与汽车的ECU交換数据，ECU通过访问总线或者捕获PWM信号的方式获得数据。复位采用上电复位，电机的启动为上电启动或利用ECU启动指令启动。如图2所示，电机驱动器包括由六个N沟道场效应管构成的全桥驱动器和电压比较器，嵌入式微处理器则主要完成电机换向控制、预驱动器控制和PWM信号的产生与控制功能。普通嵌入式微处理器的IO驱动能力无法驱动场效应管，需要増加场效应管预驱动芯片才能驱动，而本实施例中嵌入式微处理器内置有三相场效应管驱动功能，可以直接通过IO接ロ与全桥驱动器相连，并能够直接驱动场效应管。六个N沟道场效应管的栅极分别与嵌入式微处理器的六个IO接ロ连接，其中高端的三个IO接ロ可以由嵌入式微处理产生PWM波来控制电机的转速，PWM波由图2所示的PWM控制器产生，本实施例所采用的嵌入式微处理器芯片带有3个可编程的PWM单元，基频为5(Tl00KHz，可以直接设置寄存器的值来控制PWM的占空比和基频。低端的三个IO接ロ通过控制N沟道场效应管的开关来控制电机线圈的导通。六个IO接ロ的开关时机由图2中的电机控制器通过电压比较器反馈的反电动势信号计算得出，并通过对电机预驱动控制器的控制实现。本实施例中的电压比较器如图 2所示，三路电压比较器的输入端与电机的三相电源直接连接、输出端与嵌入式微处理器的数字IO接ロ直接连接，通过检测电机U、V、W三相的反电动势，判断电机转子位置，为六个IO接ロ提供开关时机。如图3至图5所示，通信接ロ模块可以为PWM、LIN、CAN中的ー种。如图3所示，PWM的接收和发送直接由嵌入式微处理器的IO接ロ完成，PWM的接收由嵌入式微处理器捕获的PWM信号通过定时器计算后解码，PWM的编码通过对嵌入式微处理器的PWM寄存器的设置生成，并映射到IO接ロ发送。如图4所示，LIN接ロ模块为LIN收发器，本实施例选用TJA1021芯片，它通过RXD、TXD、SL本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种带有多种接口的汽车电子水泵控制器，其特征在于，它包括：嵌入式微处理器，通过通信接口模块与汽车的ECU或总线连接，用于接收ECU发出的转速控制信号，所述通信接口模块为PWM、LIN、CAN中的一种；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。
【技术特征摘要】
1.一种带有多种接ロ的汽车电子水泵控制器，其特征在于，它包括 嵌入式微处理器，通过通信接ロ模块与汽车的ECU或总线连接，用于接收ECU发出的转速控制信号，所述通信接ロ模块为PWM、LIN、CAN中的ー种； 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； 參数检测电路，包括电压、电流、温度、转速信号中的至少ー种检测电路，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參数。2.根据权利要求I所述的带有多种接ロ的汽车电子水泵控制器，其特征在于所述PWM接ロ模块为嵌入式微处理器的IO接ロ。3.根据权利要求I所述的带有多种接ロ的汽车电子水泵控制器，其特征在于所述LIN接ロ模块为LIN收发器，LIN收发器通过RXD、TXD、SLP_N接ロ与嵌入式微处理器的三个IO接ロ相连，并与LIN总线连接通信。4.根据权利要求3所述的带有多种接ロ的汽车电子水泵控制器，其特征在于所述LIN收发器为TJA1021芯片。5.根据权利要求I所述的带有多种接ロ的汽车电子水泵控制器，其特征在于所述CAN接ロ模块包括CAN协议...
【专利技术属性】
技术研发人员：梁红，罗杰，曾春年，薛文蕾，王军营，
申请(专利权)人：武汉理工大学，河南省西峡汽车水泵股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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