油泵控制器及其操作方法技术

本发明专利技术公开了一种油泵控制器，其中，该油泵控制器包括：通信模块，所述通信模块与车辆的ECU进行通信，以从ECU获取油泵的供油需求信号；供油控制模块，所述供油控制模块配置为基于由所述通信模块获取的供油需求信号输出一控制信号；驱动模块，所述驱动模块配置为基于由所述供油控制模块输出的控制信号驱动油泵泵油；以及变频控制模块，所述变频控制模块配置为根据车辆发动机和/或油泵控制器的运行状态调整由所述供油控制模块输出的控制信号的频率。本发明专利技术还公开了该油泵控制器的操作方法。法。法。

【技术实现步骤摘要】
油泵控制器及其操作方法


[0001]本专利技术涉及燃油泵领域，更具体而言，本专利技术涉及一种油泵控制器及其操作方法。

技术介绍

[0002]油泵控制器的控制对象是燃油低压系统的燃油泵，其输入及输出功率在100W左右。在油泵控制器开发设计时，综合考虑油泵控制器的自加热、噪音及EMC等问题，油泵控制器的输出占空比设计成在0％到100％之间可调节，但其输出的开关频率是固定的，例如设计成固定值10K、15K等。
[0003]目前主流的油泵控制器的硬件驱动电路由多个MOSFET开关管组成，而MOSFET开关管的损耗是油泵控制器的功率损耗的主要原因，在相同的工作条件下(即，相同的供电电压、泵芯相电流、泵芯转速)，油泵控制器的功率损耗越大，其驱动电路的PCBA温升将越高。
[0004]MOSFET开关管的损耗分为导通损耗、开关损耗和驱动损耗，其中占比最大的是导通损耗和开关损耗。由模拟电路基础知识可知，开关管的开关频率越高，开关管每秒钟改变状态的次数就越多，开关损耗也就越大。
[0005]人类的听觉范围在20Hz到20kHz之间，所以处在该频率范围内的电流纹波会在电机运行时产生噪声。
[0006]因此，在油泵控制器的固定输出频率条件下，如果输出频率较低(例如为5KHz)，能够解决大功率输出时的PCBA自发热的问题，但会存在低频率输出下的噪音问题。反之，如果输出频率较高(例如为25KHz)，则电流纹波随之减小，可解决电机噪音的问题，但在大功率输出条件下又会出现PCBA温升较大及EMC超限的问题。
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技术实现思路

[0007]在现有的油泵控制器的解决方案中，由于油泵控制器的输出频率固定，无法同时兼顾小功率输出下的电机噪音问题和大功率输出下的PCBA温升问题。
[0008]为克服现有的解决方案中所存在的缺陷，本专利技术提出一种新型的油泵控制器，其可根据油泵控制器的输出功率(或输出占空比)和/或车辆发动机的运行状态和/或油泵控制器的PCBA温度的不同，自动调整油泵控制器所输出的控制信号的频率，以克服油泵控制器在各个工况下所面临的缺陷，从而实现最优的温度、声学及EMC性能表现。
[0009]根据本专利技术的第一方面，提出了一种油泵控制器，其中，该油泵控制器包括：通信模块，所述通信模块与车辆的ECU进行通信，以从ECU获取油泵的供油需求信号；供油控制模块，所述供油控制模块配置为基于由所述通信模块获取的供油需求信号输出一控制信号；驱动模块，所述驱动模块配置为基于由所述供油控制模块输出的控制信号驱动油泵泵油；以及变频控制模块，所述变频控制模块配置为根据车辆发动机和/或油泵控制器的运行状态调整由所述供油控制模块输出的控制信号的频率。
[0010]可选地，所述变频控制模块配置为根据由所述供油控制模块输出的控制信号的占空比或者根据油泵控制器的供电电流和/或供电电压来估算所述油泵控制器的功耗，并且
根据所估算的功耗调整由所述供油控制模块输出的控制信号的频率。
[0011]可选地，如果由所述供油控制模块输出的控制信号的占空比小于第一占空比阈值，则将由所述供油控制模块输出的控制信号的频率调整为第一频率，如果由所述供油控制模块输出的控制信号的占空比处于第一占空比阈值与第二占空比阈值之间，则将由所述供油控制模块输出的控制信号的频率调整为第二频率，如果由所述供油控制模块输出的控制信号的占空比大于第二占空比阈值，则将由所述供油控制模块输出的控制信号的频率调整为第三频率，
[0012]其中，所述第一占空比阈值小于所述第二占空比阈值，所述第一频率大于所述第二频率，并且所述第二频率大于所述第三频率。
[0013]可选地，所述ECU为车辆的发动机控制器，其中所述油泵控制器配置为借助所述通信模块从发动机控制器获取发动机的运行状态，并且所述变频控制模块还配置为根据发动机的运行状态调整由所述供油控制模块输出的控制信号的频率。
[0014]可选地，如果发动机处于怠速运转状态，则将由所述供油控制模块输出的控制信号的频率调整为第一频率，如果发动机处于低速运转状态，则将由所述供油控制模块输出的控制信号的频率调整为第二频率，如果发动机处于高速运转状态，则将由所述供油控制模块输出的控制信号的频率调整为第三频率，
[0015]其中，所述第一频率大于所述第二频率，并且所述第二频率大于所述第三频率。
[0016]可选地，所述油泵控制器还包括用于采集油泵控制器的PCB温度的信号采集模块，并且所述变频控制模块还配置为根据油泵控制器的PCB温度调整由所述供油控制模块输出的控制信号的频率。
[0017]可选地，如果油泵控制器的PCB温度小于第一温度阈值，则将由所述供油控制模块输出的控制信号的频率调整为第一频率，如果油泵控制器的PCB温度处于第一温度阈值与第二温度阈值之间，则将由所述供油控制模块输出的控制信号的频率调整为第二频率，如果油泵控制器的PCB温度大于第二温度阈值，则将由所述供油控制模块输出的控制信号的频率调整为第三频率，
[0018]其中，所述第一温度阈值小于所述第二温度阈值，所述第一频率大于所述第二频率，并且所述第二频率大于所述第三频率。
[0019]可选地，所述信号采集模块还用于检测油泵的供电电压、泵芯电流和输出油压，并且所述油泵控制器还包括诊断模块(50)，该诊断模块配置为基于油泵控制器的PCB温度、油泵的供电电压、泵芯电流以及输出油压中的一者或多者判断油泵控制器的运行状态。
[0020]根据本专利技术的第二方面，提出了一种油泵控制器的操作方法，其中，该方法包括如下步骤：第一步骤：获取油泵的供油需求信号；第二步骤：基于该供油需求信号输出一控制信号；以及第三步骤：基于该控制信号驱动油泵泵油；其中，在所述第二步骤与所述第三步骤之间还包括：根据车辆发动机和/或油泵控制器的运行状态调整由油泵控制器输出的控制信号的频率。
[0021]可选地，在所述第二步骤与所述第三步骤之间还包括：根据由所述油泵控制器输出的控制信号的占空比或者根据油泵控制器的供电电流和/或供电电压来估算所述油泵控制器的功耗，并且根据所估算的功耗调整由所述油泵控制器输出的控制信号的频率。
[0022]可选地，如果由所述油泵控制器输出的控制信号的占空比小于第一占空比阈值，
则将该控制信号的频率调整为第一频率，如果由所述油泵控制器输出的控制信号的占空比处于第一占空比阈值与第二占空比阈值之间，则将该控制信号的频率调整为第二频率，如果由所述油泵控制器输出的控制信号的占空比大于第二占空比阈值，则将该控制信号的频率调整为第三频率，
[0023]其中，所述第一占空比阈值小于所述第二占空比阈值，所述第一频率大于所述第二频率，并且所述第二频率大于所述第三频率。
[0024]可选地，在所述第二步骤与所述第三步骤之间还包括：
[0025]获取发动机的运行状态，并且根据发动机的运行状态调整由所述油泵控制器输出的控制信号的频率。
[0026]可选地，如果发动机处于怠速运转状态，则将由所述油泵控制器输出的控本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种油泵控制器(1)，其中，该油泵控制器(1)包括：通信模块(20)，所述通信模块与车辆的ECU进行通信，以从ECU获取油泵的供油需求信号；供油控制模块(30)，所述供油控制模块配置为基于由所述通信模块获取的供油需求信号输出一控制信号；驱动模块(60)，所述驱动模块配置为基于由所述供油控制模块输出的控制信号驱动油泵(2)泵油；以及变频控制模块(40)，所述变频控制模块配置为根据车辆发动机和/或油泵控制器的运行状态调整由所述供油控制模块输出的控制信号的频率。2.根据权利要求1所述的油泵控制器，其中，所述变频控制模块(40)配置为根据由所述供油控制模块输出的控制信号的占空比或者根据油泵控制器的供电电流和/或供电电压来估算所述油泵控制器的功耗，并且根据所估算的功耗调整由所述供油控制模块输出的控制信号的频率。3.根据权利要求2所述的油泵控制器，其中，如果由所述供油控制模块输出的控制信号的占空比小于第一占空比阈值，则将由所述供油控制模块输出的控制信号的频率调整为第一频率，如果由所述供油控制模块输出的控制信号的占空比处于第一占空比阈值与第二占空比阈值之间，则将由所述供油控制模块输出的控制信号的频率调整为第二频率，如果由所述供油控制模块输出的控制信号的占空比大于第二占空比阈值，则将由所述供油控制模块输出的控制信号的频率调整为第三频率，其中，所述第一占空比阈值小于所述第二占空比阈值，所述第一频率大于所述第二频率，并且所述第二频率大于所述第三频率。4.根据权利要求1所述的油泵控制器，其中，所述ECU为车辆的发动机控制器，其中所述油泵控制器配置为借助所述通信模块从发动机控制器获取发动机的运行状态，并且所述变频控制模块还配置为根据发动机的运行状态调整由所述供油控制模块输出的控制信号的频率。5.根据权利要求4所述的油泵控制器，其中，如果发动机处于怠速运转状态，则将由所述供油控制模块输出的控制信号的频率调整为第一频率，如果发动机处于低速运转状态，则将由所述供油控制模块输出的控制信号的频率调整为第二频率，如果发动机处于高速运转状态，则将由所述供油控制模块输出的控制信号的频率调整为第三频率，其中，所述第一频率大于所述第二频率，并且所述第二频率大于所述第三频率。6.根据权利要求1所述的油泵控制器，其中，所述油泵控制器还包括用于采集油泵控制器的PCB温度的信号采集模块(10)，并且所述变频控制模块还配置为根据油泵控制器的PCB温度调整由所述供油控制模块输出的控制信号的频率。7.根据权利要求6所述的油泵控制器，其中，如果油泵控制器的PCB温度小于第一温度阈值，则将由所述供油控制模块输出的控制信号的频率调整为第一频率，如果油泵控制器的PCB温度处于第一温度阈值与第二温度阈值之间，则将由所述供油控制模块输出的控制信号的频率调整为第二频率，如果油泵控制器的PCB温度大于第二温度阈值，则将由所述供油控制模块输出的控制信号的频率调整为
第三频率，其中，所述第一温度阈值小于所述第二温度阈值，所述第一频率大于所述第二频率，并且所述第二频率大于所述第三频率。8.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：童静，窦恒鹏，李龙龙，王继亮，徐船飞，卫琪，
申请(专利权)人：纬湃汽车电子芜湖有限公司，
类型：发明
国别省市：