S12ZVM-EFP燃油泵方案介紹

1、 s12zvm-efp燃油泵方案介紹 導(dǎo)讀燃油泵是汽車內(nèi)非常重要的一個(gè)部件，目前絕大部分的電動(dòng)燃油泵都是采用直流有刷電機(jī)來(lái)控制的，但基于無(wú)刷直流電機(jī)的電動(dòng)燃油泵越來(lái)越受歡迎，特別是在高端品牌汽車。摘要：燃油泵是汽車內(nèi)非常重要的一個(gè)部件，目前絕大部分的電動(dòng)燃油泵都是采用直流有刷電機(jī)來(lái)控制的，但基于無(wú)刷直流電機(jī)的電動(dòng)燃油泵越來(lái)越受歡迎，特別是在高端品牌汽車。本方案可以滿足這個(gè)開(kāi)發(fā)需求。一、s12zvm-efp方案介紹本方案以s12zvml128為主控，s12zvm系列產(chǎn)品是nxp推出的汽車級(jí)電機(jī)控制單芯片集成方案，其將微處理器、電源、驅(qū)動(dòng)及各種模擬外設(shè)集成在一起，最大化節(jié)省pcb尺寸，集成度非常高

2、，穩(wěn)定可靠，既有單電阻方案、也有雙電阻方案，是efp(電動(dòng)燃油泵)、冷卻風(fēng)扇、暖通風(fēng)機(jī)等pmsm/bldc電機(jī)應(yīng)用的絕佳選擇。本方案主要特點(diǎn)如下：1)支持12v電源輸入，支持功率高達(dá)250w電機(jī)控制系統(tǒng);2)支持foc控制，包括雙電阻采樣和單電阻采樣;3)可穩(wěn)定快速啟動(dòng)，從靜止到額定速度滿足嚴(yán)格的啟動(dòng)時(shí)間150ms;4)電流閉環(huán)i/f啟動(dòng)和初始位置檢測(cè)算法以保證成功啟動(dòng);5)燃油泵系統(tǒng)通過(guò)了電源電壓突變、負(fù)載突變、速度指令跳變和溫升試驗(yàn)，可靠性高;6)支持多種診斷和保護(hù)，包括uv(欠壓)、ov(過(guò)壓)、ot(過(guò)溫)、oc(過(guò)流)、短路、失速檢測(cè)等;7)支持lin/pwm的控制轉(zhuǎn)速;上圖是本方案

3、的demo板，本方案是為燃油泵量身打造，其中包含四大亮點(diǎn)，可以讓客戶快速完成開(kāi)發(fā)驗(yàn)證!二、重要亮點(diǎn)詳細(xì)介紹1. 亮點(diǎn)1：集成度高本方案集成度較高，主要原因是s12zvm系列產(chǎn)品集成度較高，上圖是s12zvm芯片資源框圖，將16bit s12z內(nèi)核與高電壓模擬組件集成在一顆芯片上，包括一個(gè)電源穩(wěn)壓器ldo、電荷泵、高低邊驅(qū)動(dòng)、運(yùn)放和lin的物理層等。mcu主頻最高可到100mhz、總線速率最高可達(dá)50mhz，耐壓高達(dá)40v，用戶能夠?qū)⒏唠妷盒盘?hào)和電源直接連接到mcu上。flash 容量從16kb到256kb，整個(gè)eeprom、flash、ram都有帶ecc校驗(yàn)和保護(hù)，可以做到功能安全iso262

4、62，環(huán)境溫度可達(dá)150(grade 0)，結(jié)溫可達(dá)175。基于s12zvm的特性，可以將pcb控制在較小的尺寸內(nèi)!2. 亮點(diǎn)2：保護(hù)機(jī)制充足失速檢測(cè)擁有專利us20170126153a1來(lái)檢測(cè)失速情況，該專利采用bemf一致性檢測(cè)方法來(lái)檢測(cè)，主要原理是檢查兩個(gè)bemf的一致性。如果觀測(cè)器輸出eq與電機(jī)轉(zhuǎn)速不成線性關(guān)系，說(shuō)明觀測(cè)器工作不正常，表明電機(jī)處于失速狀態(tài)。oc, ov, uv, ot保護(hù) 過(guò)流保護(hù)，有兩種檢測(cè)方法，一種是使用gdu的比較器生成oc事件;另一種方法是通過(guò)軟件檢查; 電壓檢測(cè)，如果電源超出正常范圍，gdu會(huì)產(chǎn)生ov和uv事件; 過(guò)溫檢測(cè)，芯片內(nèi)部有溫度傳感器可對(duì)s12zvm進(jìn)行溫度采樣。它可以有效監(jiān)控ecu的溫度，當(dāng)溫度過(guò)高時(shí)觸發(fā)ot事件。3. 亮點(diǎn)3：?jiǎn)?dòng)方式快速、可靠電流閉環(huán)的i-f啟動(dòng)(一種過(guò)渡到q軸的d軸啟動(dòng)方法)和初始位置檢測(cè)(ipd)算法確保啟動(dòng)的穩(wěn)定性。經(jīng)測(cè)試，s12zvm-efp demo啟動(dòng)高達(dá)8000 rpm，時(shí)間為107.6 ms，滿足燃油泵的核心難點(diǎn)需求!4. 亮點(diǎn)4：軟件編寫(xiě)方式靈活、簡(jiǎn)單軟件框架如上圖所示，最底層是硬件驅(qū)動(dòng)層，其次是lld和中間件，其中包括關(guān)鍵的電機(jī)控制外圍驅(qū)動(dòng)，如cpmu、adc、gdu、pmf和ptu。最上層是應(yīng)用軟件，包括用