一种多用途自诊断发动机电子冷却泵控制器及控制方法技术

本发明专利技术公开了一种多用途自诊断发动机电子冷却泵控制器，包括核心控制单元U1、电动机电流采集比较单元U4、电动机位置采集单元U5、冷却水温度采集单元U6和直流无刷电机U7，核心控制单元U1驱动直流无刷电机U7工作，直流无刷电机U7驱动水泵工作；电动机电流采集比较单元U4对U7的电流信号进行采集，并反馈给核心控制单元U1；电动机位置采集单元U5对U7的位置信号进行采集，并反馈给核心控制单元U1；冷却水温度采集单元U6对水泵泵出的冷却水温度进行采集。本控制器采用开环控制与闭环控制相结合的方式，不仅可以侦测到环境参数的变化，还可以自诊断自身的工作状态，从而实现水泵流量的自适应调整。

【技术实现步骤摘要】
一种多用途自诊断发动机电子冷却泵控制器及控制方法
本专利技术涉及一种多用途自诊断发动机电子冷却泵控制器及控制方法，属于汽车发动机冷却泵控制器技术。
技术介绍
发动机冷却泵是汽车正常行驶时不可缺少的设备。其主要功能是带动冷却水循环运行，以控制汽车发动机及动力系统温度，防止温度过高而损坏。传统机械式发动机冷却泵通过发动机经由传动系统直接带动水泵轴承运动。这种机械式冷却泵只能通过发动机转速调整水泵流量，无法根据各种温度以及发动机负荷的变化控制水泵流量，从而造成发动机散热量控制不准确。近年来发动机电子水泵问世，但目前的普通发动机用电子冷却水泵均为开环控制，仅通过环境参数的检测来控制电机转速，当控制系统自身出现故障时无法自诊断并更新工作状态。且功能单一，只能用于燃油汽车或电动汽车。
技术实现思路
专利技术目的：为了克服现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种多用途自诊断发动机电子冷却泵控制器及控制方法，可以同时适用于自然吸气燃油汽车发动机、涡轮增压燃油汽车发动机和电动汽车动力系统的电子冷却水泵控制器。技术方案：为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种多用途自诊断发动机电子冷却泵控制器，包括核心控制单元U1、环境温度采集单元U2、散热器出水口温度采集单元U3、电动机电流采集比较单元U4、电动机位置采集单元U5、冷却水温度采集单元U6和直流无刷电机U7，核心控制单元U1驱动直流无刷电机U7工作，直流无刷电机U7驱动水泵工作；电动机电流采集比较单元U4对直流无刷电机U7的电流信号进行采集，并反馈给核心控制单元U1，形成电流闭环；电动机位置采集单元U5对直流无刷电机U7的位置信号进行采集，并反馈给核心控制单元U1，形成位置闭环；冷却水温度采集单元U6对水泵泵出的冷却水温度进行采集，并反馈给核心控制单元U1，形成温度闭环；所述核心控制单元U1包括微处理器M1、CAN总线控制器M2和MOS管驱动阵列M3，所述微处理器M1采用MLX81200微处理芯片，CAN总线控制器M2采用TLE6251G芯片；所述CAN总线控制器M2将微处理器M1发出的串行信号转换为电动汽车电子控制系统用的CAN总线信号，微处理器M1通过MOS管驱动阵列M3驱动直流无刷电机U7；核心控制单元U1与环境温度采集单元U2和散热器出水口温度采集单元U3构成环境温度开环和散热器出水口温度开环。优选的，MLX81200微处理芯片的SW0、IO0、IO1、SW1、SW2引脚分别与TLE6251G芯片的NERR、RxD、TxD、NSTB、EN引脚相连，MLX81200微处理芯片的HS0、HS1、HS2、LS0、LS1、LS2引脚分别与MOS管驱动阵列M3的IN0、IN1、IN2、IN3、IN4、IN5引脚相连；MOS管驱动阵列M3的OUT0、OUT1、OUT2引脚与直流无刷电机U7的U、V、W引脚相连；所述冷却水温度采集单元U6的输出端与MLX81200微处理芯片的IO2引脚相连，电动机位置采集单元U5的输出端与MLX81200微处理芯片的SW5、SW6、SW7引脚相连，电动机电流采集比较单元U4的输出端与MLX81200微处理芯片的SW3引脚相连；环境温度采集单元U2与MLX81200微处理芯片的IO3引脚相连，散热器出水口温度采集单元U3与MLX81200微处理芯片的IO4引脚相连；MLX81200微处理芯片的SW4引脚用于连接自然吸气燃油汽车发动机转速传感器，MLX81200微处理芯片的IO5引脚用于连接涡轮增压器温度采集系统，MLX81200微处理芯片的Lin引脚用于连接电动汽车的ECU，TLE6251G芯片的M2引脚用于连接电动汽车的CAN总线。优选的，所述电动机电流采集比较单元U4包括电流传感采样电路和电流比较器，电流传感采样电路对直流无刷电机U7的电流信号进行采集，电流比较器将采集信号和电流阈值进行比较，若采集信号超过电流阈值，则向核心控制单元U1反馈电流过大信号。优选的，所述电动机位置采集单元U5包括霍尔传感器，霍尔传感器对直流无刷电机U7的位置信号进行采集，采集信号反馈给核心控制单元U1。一种多用途自诊断发动机电子冷却泵控制器的控制方法，包括如下步骤：步骤1：控制器开始工作后，MLX81200微处理芯片检测SW4引脚是否有输入：若SW4引脚有输入，则进入步骤2；否则，进入步骤5；步骤2：SW4引脚有输入，表示发动机正常工作，判断当前车辆为燃油车，判断IO5引脚是否有输入：若IO5引脚有输入，则进入步骤3；否则，进入步骤4；步骤3：IO5引脚有输入，表示有涡轮增压系统，则接收并保存发动机转速和涡轮温度，进入步骤8；步骤4：IO5引脚无输入，则接收并保存发动机转速，进入步骤8；步骤5：SW4引脚无输入，表示没有发动机，判断当前车辆为电动车，判断Lin引脚是否有输入：若Lin引脚有输入，则进入步骤6；否则，进入步骤7；步骤6：Lin引脚有输入，则ECU指令通过Lin总线通信，通过Lin总线接收并保存ECU指令，进入步骤8；步骤7：Lin引脚无输入，则ECU指令通过CAN总线通信，通过CAN总线接收并保存ECU指令，进入步骤8；步骤8：接收并保存环境温度和散热器出水口温度，进入步骤9；步骤9：接收并保存电动机电流信息、电动机位置信息、冷却水温度；将电动机位置信息转换为电动机转速后，基于保存信息计算电动机控制参数，基于电动机控制参数控制电动机运行。优选的，每4～6秒(比如5秒)采集一次电动机电流、电动机位置、冷却水温度信息，并判断相关信息是否正常：若正常，则继续采用当前的电动机控制参数控制电动机运行；若不正常，则根据故障原因修改相关参数，重复步骤9。有益效果：本专利技术针对机械式冷却水泵和普通电子式冷却水泵控制进度差、功能单一、没有自诊断功能的缺点，提供了一种多用途自诊断发动机电子冷却泵控制器及控制方法，该控制器可以同时适用于自然吸气燃油汽车发动机、涡轮增压燃油汽车发动机和电动汽车动力系统的电子冷却水泵控制器；并且本控制器采用开环控制与闭环控制相结合的方式，不仅可以侦测到环境参数的变化，还可以自诊断自身的工作状态，从而实现水泵流量的自适应调整。附图说明图1为本专利技术的电路连接示意图；图2为基于本专利技术的工作流程图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作更进一步的说明。一种多用途自诊断发动机电子冷却泵控制器，包括核心控制单元U1、环境温度采集单元U2、散热器出水口温度采集单元U3、电动机电流采集比较单元U4、电动机位置采集单元U5、冷却水温度采集单元U6和直流无刷电机U7，核心控制单元U1驱动直流无刷电机U7工作，直流无刷电机U7驱动水泵工作；电动机电流采集比较单元U4对直流无刷电机U7的电流信号进行采集，并反馈给核心控制单元U1，形成电流闭环；电动机位置采集单元U5对直流无刷电机U7的位置信号进行采集，并反馈给核心控制单元U1，形成位置闭环；冷却水温度采集单元U6对水泵泵出的冷却水温度进行采集，并反馈给核心控制单元U1，形成温度闭环；核心控制单元U1与环境温度采集单元U2和散热器出水口温度采集单元U3构成环境温度开环和散热器出水口温度开环。所述核心控制单元U1正向驱动直流无刷电机U7工作，直流无刷电机U7正向动态调整冷却水温。电动机电流采集比较单元U4、电动机位置采集本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多用途自诊断发动机电子冷却泵控制器，其特征在于：包括核心控制单元U1、环境温度采集单元U2、散热器出水口温度采集单元U3、电动机电流采集比较单元U4、电动机位置采集单元U5、冷却水温度采集单元U6和直流无刷电机U7，核心控制单元U1驱动直流无刷电机U7工作，直流无刷电机U7驱动水泵工作；电动机电流采集比较单元U4对直流无刷电机U7的电流信号进行采集，并反馈给核心控制单元U1，形成电流闭环；电动机位置采集单元U5对直流无刷电机U7的位置信号进行采集，并反馈给核心控制单元U1，形成位置闭环；冷却水温度采集单元U6对水泵泵出的冷却水温度进行采集，并反馈给核心控制单元U1，形成温度闭环；所述核心控制单元U1包括微处理器M1、CAN总线控制器M2和MOS管驱动阵列M3，所述微处理器M1采用MLX81200微处理芯片，CAN总线控制器M2采用TLE6251G芯片；所述CAN总线控制器M2将微处理器M1发出的串行信号转换为电动汽车电子控制系统用的CAN总线信号，微处理器M1通过MOS管驱动阵列M3驱动直流无刷电机U7；核心控制单元U1与环境温度采集单元U2和散热器出水口温度采集单元U3构成环境温度开环和散热器出水口温度开环。...

【技术特征摘要】
1.一种多用途自诊断发动机电子冷却泵控制器，其特征在于：包括核心控制单元U1、环境温度采集单元U2、散热器出水口温度采集单元U3、电动机电流采集比较单元U4、电动机位置采集单元U5、冷却水温度采集单元U6和直流无刷电机U7，核心控制单元U1驱动直流无刷电机U7工作，直流无刷电机U7驱动水泵工作；电动机电流采集比较单元U4对直流无刷电机U7的电流信号进行采集，并反馈给核心控制单元U1，形成电流闭环；电动机位置采集单元U5对直流无刷电机U7的位置信号进行采集，并反馈给核心控制单元U1，形成位置闭环；冷却水温度采集单元U6对水泵泵出的冷却水温度进行采集，并反馈给核心控制单元U1，形成温度闭环；所述核心控制单元U1包括微处理器M1、CAN总线控制器M2和MOS管驱动阵列M3，所述微处理器M1采用MLX81200微处理芯片，CAN总线控制器M2采用TLE6251G芯片；所述CAN总线控制器M2将微处理器M1发出的串行信号转换为电动汽车电子控制系统用的CAN总线信号，微处理器M1通过MOS管驱动阵列M3驱动直流无刷电机U7；核心控制单元U1与环境温度采集单元U2和散热器出水口温度采集单元U3构成环境温度开环和散热器出水口温度开环。2.根据权利要求1所述的多用途自诊断发动机电子冷却泵控制器，其特征在于：MLX81200微处理芯片的SW0、IO0、IO1、SW1、SW2引脚分别与TLE6251G芯片的NERR、RxD、TxD、NSTB、EN引脚相连，MLX81200微处理芯片的HS0、HS1、HS2、LS0、LS1、LS2引脚分别与MOS管驱动阵列M3的IN0、IN1、IN2、IN3、IN4、IN5引脚相连；MOS管驱动阵列M3的OUT0、OUT1、OUT2引脚与直流无刷电机U7的U、V、W引脚相连；所述冷却水温度采集单元U6的输出端与MLX81200微处理芯片的IO2引脚相连，电动机位置采集单元U5的输出端与MLX81200微处理芯片的SW5、SW6、SW7引脚相连，电动机电流采集比较单元U4的输出端与MLX81200微处理芯片的SW3引脚相连；环境温度采集单元U2与MLX81200微处理芯片的IO3引脚相连，散热器出水口温度采集单元U3与MLX81200微处理芯片的IO4引脚相连；MLX81200微处理芯片的SW4引脚用于连接自然吸气燃油汽车发动机转速传感器，MLX81200微处理芯片...

【专利技术属性】
技术研发人员：王华生，朱昊，汪木兰，花群，徐开芸，
申请(专利权)人：盐城海纳汽车零部件有限公司，南京工程学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32