CN207647632U - 双向通讯汽车燃油泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种双向通讯汽车燃油泵，用于汽车的发动机的燃油供给系统，包括一控制器，控制器包括壳体，以及安装在所述壳体的电路板、若干个插针和散热板；电路板通过PWM导线连接ECU，电路板包括单片机和PWM接口电路，所述PWM接口电路包括滤波模块、限流分压模块和PWM故障信息开关模块，其中：滤波模块通过PWM导线连接ECU，滤波模块分别连接限流分压模块和PWM故障信息开关模块，限流分压模块连接单片机，PWM故障信息开关模块连接单片机。本实用新型的燃油泵节能、环保、安全、降低噪声，提高汽车的运行性能。

Description

双向通讯汽车燃油泵

技术领域

本实用新型涉及一种汽车的燃油供给技术领域，尤其涉及一种用于汽车发动机的燃油供给系统中，燃油泵的控制器可以按发动机ECU提出的需求，通过燃油泵给发动机提供所需的供油压力、流量，并且可以回馈信息的双向通讯汽车燃油泵。

背景技术

汽车的燃料供给系统的主要任务是保证在汽车的各种行驶状态供给发动机足够的燃料，但是随着排放及能耗限制日益严格，原来的供油系统已逐渐不能满足现代汽车发展的需求，特别是高压燃油泵中，若不采用按需供油系统，其噪音、汽车尾气排放污染等性能指标均不能满足国家标准的要求，目前汽车普遍采用的燃油供给系统存在如下问题：

1、燃油由油泵压送至发动机，剩余的燃料借助压力调节器流回油箱。该类燃油供给系统由于回流燃料的温度高使得燃料箱内的燃料温度上升，产生蒸气难以满足蒸发排放法规要求。

2、油泵模块装在燃料箱内，将必要的燃油压送给发动机，剩余的燃料由压力调节器返还给燃料箱，抑制燃料温度的上升，降低产生蒸汽的可能性。但是，整车一旦上电，油泵就开始持续工作，因此，该类供给系统仍无法解决油泵泵油，再排油的能量浪费问题。

3、由于近年逐渐采用高压燃油泵技术，高压泵电机转速较高，噪音也随着增大，因此不能满足国家标准的要求。

因此，现有技术的汽车燃油泵还有提升的地方。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种用于汽车的发动机的燃油供给系统，能够按照发动机燃烧需求进行燃油供给，实现汽车的发动机的智能按需供油，并且节能、环保、安全、无污染、低噪音的燃油泵控制装置，以解决现有技术的技术问题。

根据本实用新型的一个方面，提供一种双向通讯汽车燃油泵，用于汽车的发动机的燃油供给系统，包括一控制器，所述控制器包括一壳体，以及安装在所述壳体的一电路板、若干个插针和一散热板，所述若干个插针插入连接所述电路板，所述电路板和所述散热板连接，所述电路板通过PWM导线连接ECU，所述电路板包括一单片机和一PWM接口电路，所述PWM接口电路包括一滤波模块、一限流分压模块和一PWM故障信息开关模块，其中的连接关系为：所述滤波模块通过PWM导线连接ECU，所述滤波模块分别连接所述限流分压模块和PWM故障信息开关模块，所述限流分压模块连接所述单片机，所述PWM故障信息开关模块连接所述单片机。

依照本实用新型实施例所述的双向通讯汽车燃油泵，所述滤波模块包括电阻R1和电容C1；所述限流分压模块包括电阻R2和电阻R3；所述PWM故障信息开关模块包括电阻R4、电阻R5和三极管BG1；其中的连接关系为：所述电阻R1的第一端连接所述PWM导线，所述电阻R1的第二端分别连接所述电容C1、电阻R2、电阻R3以及电阻R4的第一端；所述电阻R2的第二端连接VCC；所述电阻R3的第二端连接所述单片机的PTF1脚；所述电阻R4的第二端连接所述三极管BG1的集电极；所述三极管BG1的基极连接所述单片机的PTF2脚；所述三极管BG1的发射极连接所述电容C1的第二端；所述三极管BG1的发射极连接GND。

依照本实用新型实施例所述的双向通讯汽车燃油泵，所述电路板还包括一电机驱动模块、一过流保护模块、一过温保护模块、一防反接模块和一硬件看门狗模块，所述电机驱动模块、过流保护模块、过温保护模块、防反接模块和硬件看门狗模块分别与所述单片机电性连接；所述电机驱动模块电性连接燃油泵电机；所述防反接模块电性连接汽车电源。

本申请的设计思想是，用一根PWM导线将发动机ECU与油泵控制器相连，通过PWM导线向燃油泵控制器发送PWM驱动电机驱动信号，PWM导线同时能将燃油泵控制器故障信息送入发动机ECU，因此具有双向通讯功能。燃油泵电机驱动模块根据发动机ECU发出的燃油需求PWM信号，由燃油泵控制器中的单片机对PWM信号进行调制处理后，输出PWM波给电机驱动模块，电机驱动模块驱动控制燃油泵电机增速或减速，从而控制燃油泵输出的油压，从而达到汽车发动机按需供油的功能；另外，通过三极管集电极电平变化，将故障信息送入发动机ECU。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

第一、本申请的燃油泵可实现汽车的发动机的智能按需供油；

第二、本申请的燃油泵具有过流、过温保护，能按发动机ECU要求双向发送驱动和故障信息；

第三、本申请的燃油泵节能、环保、安全、降低噪声，提高汽车的运行性能。

当然，实施本实用新型内容的任何一个具体实施例，并不一定同时达到以上全部的技术效果。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是本申请的控制器外形示意图；

图2是本申请的PWM接口电路框架图；

图3是本申请的PWM接口电路连接图；

图4是本申请PWM信号正常工作时序示意图；

图5是本申请PWM信号故障工作时序图；

图6是本申请控制器模块连接示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。

一种双向通讯汽车燃油泵，用于汽车的发动机的燃油供给系统，汽车燃油泵包括法兰盘、支架、输油管和电机30，另外还包括一控制器10，控制器10的主要功能有两个，第一是双向PWM检测，用于检测汽车发动机ECU计算机，根据发动机当前燃油压力需求量发出的PWM油泵信号，同时能将燃油泵控制器10故障信息送入发动机ECU(Electronic ControlUnit电子控制单元,又称行车电脑、车载电脑)，因此具有双向通讯功能；第二是燃油泵电机控制，燃油泵电机驱动模块50根据发动机ECU发出的燃油需求PWM信号，由燃油泵控制器10中的单片机20对PWM信号进行调制处理后，输出PWM波给电机驱动模块50，电机驱动模块50驱动控制燃油泵电机30增速或减速，从而控制燃油泵输出的油压，从而达到汽车发动机按需供油的功能。

下面说一下控制器10的结构，请参考图1，所述控制器10包括壳体11，以及安装在所述壳体11的电路板12、若干个插针13和散热板14，所述若干个插针13插入连接所述电路板12，所述电路板12和所述散热板14连接，请参考图2，所述电路板12通过PWM导线连接ECU，所述电路板12包括一单片机20和一PWM接口电路，所述PWM接口电路包括滤波模块15、限流分压模块16和PWM故障信息开关模块17，其中的连接关系为：所述滤波模块15通过PWM导线连接ECU，所述滤波模块15分别连接所述限流分压模块16和PWM故障信息开关模块17，所述限流分压模块16连接PWM故障信息开关模块17，所述限流分压模块16连接所述单片机20，所述限流分压模块16连接VCC(电路的供电电压)，所述PWM故障信息开关模块17连接所述单片机20，PWM故障信息开关模块17连接GND(电路板里面总的地线)。

以电路设计来说，请参考图3，所述滤波模块15包括电阻R1和电容C1，用来滤除PWM波中多余的干扰波；所述限流分压模块16包括电阻R2和电阻R3；所述PWM故障信息开关模块17包括电阻R4、电阻R5和三极管BG1；其中的连接关系为：所述电阻R1的第一端连接所述PWM导线，所述电阻R1的第二端分别连接所述电容C1、电阻R2、电阻R3以及电阻R4的第一端；所述电阻R2的第二端连接VCC；所述电阻R3的第二端连接所述单片机20的PTF1脚；所述电阻R4的第二端连接所述三极管BG1的集电极；所述三极管BG1的基极连接所述单片机20的PTF2脚；所述三极管BG1的发射极连接所述电容C1的第二端；所述三极管BG1的发射极连接GND。

在使用时，当汽车发动机ECU输出PWM信息，经R1、R3送入单片机20的PTF1脚接口，单片机20将该信息处理后送出电机驱动信号，带动燃油泵电机30转动，送出所需的燃油，驱动汽车发动机运行，输出的燃油油压，请参考图4，随着PWM波形占空比的变化(占空比为5～100％)，以满足汽车运行的需要；当燃油泵控制器10发现燃油泵电机30出现过流、过温、堵转等故障时，单片机20通过PTF2脚接口发出PWM故障信息，请参考图5，控制三极管BG1集电极电平变化(占空比为0～5％)，通过电阻R1送入发动机ECU，此时PWM故障信息覆盖了汽车发动机ECU送给燃油泵控制器10的电机驱动PWM信息，使燃油泵电机30停止转动，在处理完故障后，再重新由发动机ECU输出PWM信息送给燃油泵控制器10，使燃油泵能够继续进行正常运行。

为了保证模块安全运行，燃油泵控制器10中设置了保护模块，如图6所示，所述电路板12还包括电机驱动模块50、过流保护模块60、过温保护模块70、防反接模块80和硬件看门狗模块90，所述电机驱动模块50、过流保护模块60、过温保护模块70、防反接模块80和硬件看门狗模块90分别与所述单片机20电性连接；所述电机驱动模块50电性连接燃油泵电机30；所述防反接模块80电性连接汽车电源。

当上述模块检测到相应的故障时，通过单片机20的PTF2脚端口，经电阻R5、三极管BG1、电阻R4、R1送入发动机ECU相应的端口，输出相应的故障信息，如图3所示，供发动机ECU进行相应的处理。

本申请的主要设计是，只用一根PWM导线完成双向通讯，具体是，用一根PWM导线将发动机ECU与油泵控制器10相连，通过PWM导线向燃油泵控制器10发送PWM驱动电机驱动信号，PWM导线同时能将燃油泵控制器10故障信息送入发动机ECU，达成双向通讯功能。

综上所述，由于采用了以上的技术方案，使得本实用新型相比于现有技术，具有以下的优点和积极效果：

第一、本申请的燃油泵可实现汽车的发动机的智能按需供油；

第二、本申请的燃油泵具有过流、过温保护，能按发动机ECU要求双向发送驱动和故障信息；

第三、本申请的燃油泵节能、环保、安全、降低噪声，提高汽车的运行性能。

以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。

Claims (3)

1.一种双向通讯汽车燃油泵，用于汽车的发动机的燃油供给系统，其特征在于，包括一控制器，所述控制器包括一壳体，以及安装在所述壳体的一电路板、若干个插针和一散热板，所述若干个插针插入连接所述电路板，所述电路板和所述散热板连接，所述电路板通过PWM导线连接ECU，所述电路板包括一单片机和一PWM接口电路，所述PWM接口电路包括一滤波模块、一限流分压模块和一PWM故障信息开关模块，其中的连接关系为：

所述滤波模块通过PWM导线连接ECU，

所述滤波模块分别连接所述限流分压模块和PWM故障信息开关模块，

所述限流分压模块连接所述单片机，

所述PWM故障信息开关模块连接所述单片机。

2.如权利要求1所述的双向通讯汽车燃油泵，其特征在于，所述滤波模块包括电阻R1和电容C1；所述限流分压模块包括电阻R2和电阻R3；所述PWM故障信息开关模块包括电阻R4、电阻R5和三极管BG1；其中的连接关系为：

所述电阻R1的第一端连接所述PWM导线，所述电阻R1的第二端分别连接所述电容C1、电阻R2、电阻R3以及电阻R4的第一端；

所述电阻R2的第二端连接VCC；

所述电阻R3的第二端连接所述单片机的PTF1脚；

所述电阻R4的第二端连接所述三极管BG1的集电极；

所述三极管BG1的基极连接所述单片机的PTF2脚；

所述三极管BG1的发射极连接所述电容C1的第二端；

所述三极管BG1的发射极连接GND。

3.如权利要求2所述的双向通讯汽车燃油泵，其特征在于，所述电路板还包括一电机驱动模块、一过流保护模块、一过温保护模块、一防反接模块和一硬件看门狗模块，所述电机驱动模块、过流保护模块、过温保护模块、防反接模块和硬件看门狗模块分别与所述单片机电性连接；所述电机驱动模块电性连接燃油泵电机；所述防反接模块电性连接汽车电源。