汽車電子燃油泵無刷無位置傳感器電機(jī)控制研究.pdf

1、汽車電子燃油泵總成是將一定油壓和流量的燃油從油箱輸送給發(fā)動機(jī)，是汽車動力系統(tǒng)的核心部件之一。然而，能源危機(jī)問題日益嚴(yán)峻導(dǎo)致傳統(tǒng)燃油向著多元化及新型化能源方向發(fā)展，新型燃油如醇類燃油等所具有的化學(xué)特性使得浸入在燃油內(nèi)的電子燃油泵有刷電機(jī)換向器極易受到腐蝕，大大降低了電子燃油泵的使用壽命和可靠性。在汽車電子燃油泵中采用無刷電機(jī)不僅能夠有效地降低電機(jī)在換向過程中的振動和噪聲，而且無機(jī)械換向部件，在復(fù)雜的多元化燃油中具有廣泛的適應(yīng)性，因此將無刷

2、直流電機(jī)應(yīng)用在汽車電子燃油泵中具有重要的實(shí)際意義。
　　本文根據(jù)無刷直流電機(jī)的運(yùn)行原理，分析其控制關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)，結(jié)合汽車電子燃油泵總成對無刷電機(jī)高可靠性、低成本的需求，選用成本低廉、可靠性高的反電動勢法獲取轉(zhuǎn)子位置信息，同時(shí)在程序中構(gòu)造虛擬中性點(diǎn)獲取反電動勢的過零點(diǎn)信號，避免了硬件阻容分壓電路造成相移問題。在電機(jī)啟動階段，采用二次預(yù)定位的方式實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子的準(zhǔn)確定位，避免了轉(zhuǎn)子的磁極位置與合成磁場的夾角為180°、電磁轉(zhuǎn)矩為0而導(dǎo)致定位失

3、敗的可能，減少成本且提高了系統(tǒng)可靠性。選用高性價(jià)比的單片機(jī)作為主控芯片，設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的硬件電路及軟件程序，其中主功率三相全橋電路上半橋選擇P型MOSFET，下半橋選擇N型MOSFET，這種方法能夠很好地避免上半橋因浮動電壓而需要自舉電路驅(qū)動主功率電路。為了驗(yàn)證控制系統(tǒng)硬件和軟件的可靠性，利用無刷無位置傳感器電機(jī)進(jìn)行包括電機(jī)轉(zhuǎn)子位置測試、空載啟動、負(fù)載啟動、變載（突加負(fù)載、突減負(fù)載）等實(shí)驗(yàn)，并與有位置傳感器控制實(shí)驗(yàn)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對比驗(yàn)證。最后

4、模擬汽車電子燃油泵的實(shí)際工作情況搭建測試平臺，對控制系統(tǒng)控制電子燃油泵的工作情況進(jìn)行了測試。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，根據(jù)汽車電子燃油泵實(shí)際需求設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉，利用反電動勢并在軟件中構(gòu)造虛擬中性點(diǎn)的方法能夠準(zhǔn)確地獲取轉(zhuǎn)子的位置信息，采用二次預(yù)定位的方式能夠有效地啟動電機(jī)，最終實(shí)現(xiàn)電機(jī)平穩(wěn)運(yùn)行。對無刷無位置傳感測試電機(jī)所做的性能實(shí)驗(yàn)表明了整個(gè)控制系統(tǒng)具有較好的穩(wěn)定性和適應(yīng)性。模擬汽車實(shí)際運(yùn)行環(huán)境對無刷無位置電機(jī)燃油泵測試