汽车用机油泵电机驱动控制器、一体式系统及控制方法技术方案

本发明专利技术提出了一种汽车用机油泵电机驱动控制器、一体式系统及控制方法，设置控制器电路控制电机，通过电机驱动机油泵工作，减少了机油泵对发动机的依赖，机油泵工作模式更加灵活且由于电子控制可以使得电机转速控制达到较高的精确度由此机油泵能够获得更准确的压力流量控制，提供系统效率；同时控制器与电机一体化设置使得结构更为紧凑，减少了传统电机与控制器之间的连线，另外还减少了电机的位置传感器，减少故障点，降低故障率及成本。

Motor Driving Controller, Integrated System and Control Method for Automotive Oil Pump

The invention provides a motor driving controller, an integrated system and a control method for an automobile oil pump. The controller circuit controls the motor and drives the oil pump through the motor, thus reducing the dependence of the oil pump on the engine. The working mode of the oil pump is more flexible and the speed control of the motor can achieve a higher accuracy because of the electronic control. More accurate pressure and flow control can provide system efficiency. At the same time, the integration of controller and motor makes the structure more compact, reduces the connection between traditional motor and controller, and also reduces the position sensor of motor, reduces the fault point, reduces the failure rate and cost.

【技术实现步骤摘要】
汽车用机油泵电机驱动控制器、一体式系统及控制方法
本专利技术涉及汽车机油泵控制
，更具体地，涉及汽车用机油泵电机驱动控制器、一体式系统及控制方法。
技术介绍
汽车变速箱的发展是朝着简化汽车操作、提高汽车舒适性的方向不断改进的，自动变速箱的研发工作不仅仅是当今汽车变速箱的研究重点，也符合其未来发展的长远趋势。现有主流变速箱机油泵一般安装于液力变矩器与变速器之间，工作方式为汽车发动机通过液力变矩器，带动机油泵工作，在发动机转速提高时，机油泵转速随之提高，增加机油流量，供变速箱润滑和散热，在发动机转速降低时，机油泵的转速也随之降低，减少机油流量，满足变速箱基本的润滑油需求。在发动机转速最低时，油泵输出的机油也能满足变速箱基本的润滑需求。但是机油泵的控制方式为随发动机启动后带动变速箱工作而工作，流量并不能进行主动的控制。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是针对现有技术不足和缺陷，提供一种汽车用机油泵电机驱动控制器、一体式系统及控制方法。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：1.一种汽车用机油泵电机驱动控制器，所述控制器的电路具体为：控制器的电路包括汽车电瓶电源接口、电机接口、电源芯片、CAN通讯芯片、单片机、电机驱动控制芯片、驱动单元，连接关系为：电源芯片连接CAN通讯芯片与单片机，CAN通讯芯片与单片机连接，单片机与电机驱动控制芯片连接；采样单元包括电机三相线反电动势采集模块与电机母线电流采集模块，所述三相线反电动势采集模块分别连接电机驱动控制芯片与驱动单元，所述母线电流采集模块分别连接驱动单元与接地端，驱动单元还连接至电机接口；汽车电瓶电源接口连接电源芯片、电机驱动芯片、驱动单元。进一步地，所述采样单元包括并联的电机三相线反电动势采集单元与电机母线电流采集单元。进一步地，所述电源接口还用于连接控制器外部的汽车电瓶电源，所述电源芯片还包括第一通讯接口，用于接收控制器外部的汽车发动机的点火信号，所述CAN通讯芯片包括第二通讯接口用于获取汽车的CAN信号，所述电机接口还用于连接控制器外部的电机。进一步地，所述电源芯片用于根据点火信号转换电源信号；所述单片机通过CAN通讯芯片获取汽车的目标电机转速并发送指令至电机驱动芯片；所述电机驱动芯片获取采集单元采集的三相线反电动势与电机母线电流，将目标电机转速、三相线反电动势与电机母线电流经过解析、比较、PI调节处理获取最终电机驱动信号发送至驱动单元。进一步地，所述驱动单元为MOSFET功率管搭建的H桥电路。一种汽车用机油泵电机驱动控制一体式系统，所述系统包括直流无刷电机，前端盖、电路安装壳体、后端盖，上述的汽车用机油泵电机驱动控制器电路印制成的控制器电路板；所述前端盖安装于直流无刷电机头部，前端盖在直流无刷电机输出轴处设有开口，同时还设有机油泵安装止口；控制器电路板放置在电路板安装壳体内，所述电路板安装壳体置于电机尾部及后端盖之间，电机尾部的三相端子与电路板安装壳体内的控制器电路板焊接；后端盖及电路板安装壳体通过螺栓固定于电机尾部，后端盖外侧还设有呼吸阀。所述直流无刷电机为采用永磁体转子、三相绕组定子组成的直流无刷电机。一种汽车用机油泵电机驱动控制方法，包括以下步骤：S1：接收发动机点火信号，开始工作；S2：获取汽车所需的目标电机转速以及目标电机母线电流；S3：采集当前电机三相端子的线反电动势和母线电流；解析线反电动势和母线电流获取电机的相反电动势和相电流；S4：判断电机位置是否过零点，如果是进入S5，否则返回S3；S5:根据相反电动势、相电流以及电机的电气角度的对应关系可以估算获取电机的转子角度以及电机转速；S6：将S5获取的估算电机转速与S2获取目标电机转速进行比较，并通过PI调节获取调节信号生成控制信号驱动电机转动。进一步地，所述步骤S6还包括限制步骤：将S2中的母线电流与S3中采集的母线电流进行比较，通过PI调节生成限制信号；调节信号经过限制信号限制作用得到最终的控制信号驱动电机转动，使得电机转速维持在目标转速的一定范围内。本专利技术的有益效果为设置控制器电路控制电机，通过电机驱动机油泵工作，减少了机油泵对发动机的依赖，机油泵工作模式更加灵活且由于电子控制可以使得电机转速控制达到较高的精确度由此机油泵能够获得更准确的压力流量控制，提供系统效率；同时控制器与电机一体化设置使得结构更为紧凑，减少了传统电机与控制器之间的连线，另外还减少了电机的位置传感器，减少故障点，降低故障率及成本。附图说明图1为汽车用机油泵电机驱动控制器电路示意图。图2为汽车用机油泵电机驱动控制一体式系统的立体图。图3为汽车用机油泵电机驱动控制一体式系统的剖面图。图4为汽车用机油泵电机驱动控制控制方法流程图。图5为汽车用机油泵电机驱动控制控制方法中的电机转速PI调节示意图。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步的说明。实施例1一种汽车变速箱用机油泵电机驱动控制器，该控制器的电路具体为：电源接口1、通讯接口2及4、电机接口，电源芯片3、CAN通讯芯片5、单片机6、电机驱动芯片7、三相线反电动势采集单元8、母线电流采样单元10、驱动单元9。电源接口1通过控制器外的电源线束连接至汽车蓄电瓶+12V电源，电源芯片的通讯接口2通过控制器外的通讯线束获取汽车发动机的点火信号，CAN通讯芯片5的通讯接口4通过控制器外的通讯线束获取汽车的CAN信号，电源接口1在控制器内部连接电源芯片3、电机驱动芯片7、三相线反电动势采集单元8、母线电流采样单元10、驱动单元9；用于为上述芯片或者单元提供工作电压。电源芯片在控制器内部连接CAN通讯芯片5与单片机6，电源芯片获取点火信号后将+12V电源转换为+5V电压信号，用于为控制器内部的CAN通讯芯片5与单片机6提供工作电压。CAN通讯芯片5在控制器内部连接单片机6，用于实现控制器内电路与汽车之间CAN通讯。控制器内部，单片机6还与电机驱动芯片7连接，单片机6获取目标电机转速，并发送至电机驱动芯片7；电机三相线反电动势采集模块8与电机母线电流采集模块10，三相线反电动势采集模块8分别连接电机驱动控制芯片7与驱动单元9，所述母线电流采集模块10分别连接驱动单元9与接地端，驱动单元9还连接至电机接口；汽车电瓶电源接口连接电源芯片、电机驱动芯片、驱动单元。电机三相线反电动势采集单元8、电机母线电流采集单元10分别用于采集电机的三相线反电动势、母线电流并反馈给电机驱动芯片7用作获取电机转子角度及转速的运算，电机驱动芯片将目标电机转速、三相线反电动势、母线电流等数据经过处理后得到最终的电机转速，生成控制指令通过驱动单元控制电机转速。还包括速度调节单元，获取电机的目标转速与电机的估算转速，并将两者进行实时比较，并通过PI控制调节使得电机转速维持在一定范围内，并将调节后的电机转速反馈至电机驱动芯片生成驱动控制信号。示例性地，驱动单元9由MOSFET功率管搭建的驱动电机的H桥电路，简称驱动桥电路，通过电机驱动芯片控制驱动桥上不同位置的MOSFET进行开关的组合，使电流按一定顺序通过电机三相绕组，进而对电机进行驱动控制；电机三相线反电动势采集单元8如图1所示的采集电路，电机母线电流采集单元10具体为采样电阻；电机为控制器电路输出命令的执行单元，采用转子为永磁体，定子为三相绕本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种汽车用机油泵电机驱动控制器，其特征在于，所述控制器的电路包括汽车电瓶电源接口、电机接口、电源芯片、CAN通讯芯片、单片机、电机驱动控制芯片、采样单元、驱动单元，连接关系为：电源芯片连接CAN通讯芯片与单片机，CAN通讯芯片与单片机连接，单片机与电机驱动控制芯片连接；采样单元包括电机三相线反电动势采集模块与电机母线电流采集模块，所述三相线反电动势采集模块分别连接电机驱动控制芯片与驱动单元，所述母线电流采集模块分别连接驱动单元与接地端，驱动单元还连接至电机接口；汽车电瓶电源接口连接电源芯片、电机驱动芯片、驱动单元。

【技术特征摘要】
1.一种汽车用机油泵电机驱动控制器，其特征在于，所述控制器的电路包括汽车电瓶电源接口、电机接口、电源芯片、CAN通讯芯片、单片机、电机驱动控制芯片、采样单元、驱动单元，连接关系为：电源芯片连接CAN通讯芯片与单片机，CAN通讯芯片与单片机连接，单片机与电机驱动控制芯片连接；采样单元包括电机三相线反电动势采集模块与电机母线电流采集模块，所述三相线反电动势采集模块分别连接电机驱动控制芯片与驱动单元，所述母线电流采集模块分别连接驱动单元与接地端，驱动单元还连接至电机接口；汽车电瓶电源接口连接电源芯片、电机驱动芯片、驱动单元。2.根据权利要求1所述的一种汽车用机油泵电机驱动控制器，其特征在于，所述电源接口还用于连接控制器外部的汽车电瓶电源，所述电源芯片还包括第一通讯接口，用于接收控制器外部的汽车发动机的点火信号，所述CAN通讯芯片包括第二通讯接口用于获取汽车的CAN信号，所述电机接口还用于连接控制器外部的电机。3.根据权利要求2所述的一种汽车用机油泵电机驱动控制器，其特征在于，所述电源芯片用于根据点火信号转换电源信号；所述单片机通过CAN通讯芯片获取汽车的目标电机转速并发送指令至电机驱动芯片；所述电机驱动芯片获取采集单元采集的三相线反电动势与电机母线电流，将目标电机转速、三相线反电动势与电机母线电流经过解析、比较、PI调节处理获取最终电机驱动信号发送至驱动单元。4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种汽车用机油泵电机驱动控制器，其特征在于，所述驱动单元为MOSFET功率管搭建的H桥电路。5.一种汽车用机油泵电机驱动控制一体式系统，其特征在于，所述系统包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘亮，吕莹，雷李军，高明，刘锴，林联伟，周莉芳，蔡银山，
申请(专利权)人：株洲易力达机电有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43