專利名稱：帶網(wǎng)絡(luò)接口的汽車智能油泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
帶網(wǎng)絡(luò)接口的汽車智能油泵，屬于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)電氣領(lǐng)域。涉及一種帶智能顯示功能、 自我診斷功能以及網(wǎng)絡(luò)接口的汽車智能油泵。
背景技術(shù)：
眾所周知，傳統(tǒng)的汽車油泵由油泵電機(jī)以及油位傳感器組成，其控制一般采用傳統(tǒng) 電路，不足之處在于(1)油位傳感器通過導(dǎo)線連接到汽車儀表來顯示剩余油量，導(dǎo)線 較長，降低了傳輸速率；利用指針顯示其瞬態(tài)油耗及剩余油量，存在顯示不直觀、誤差 大等缺點(diǎn)；并且不能顯示剩余油量所行駛的里程；(2)不具有自診斷及自我保護(hù)功能， 出現(xiàn)故障時(shí)維修困難；(3)可靠性、智能化、集成化程度不高。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是克服傳統(tǒng)汽車油泵在控制技術(shù)上存在的不足，提 供一種利用SP—CAN網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議技術(shù)，通過智能控制器進(jìn)行控制，具有智能化、 集成化、節(jié)省連接線束、降低故障率、智能顯示、自我診斷及自我保護(hù)功能的帶網(wǎng)絡(luò)接 口的智能汽車油泵。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是該帶網(wǎng)絡(luò)接口的汽車智能油泵， 包括智能控制器、油泵電機(jī)、燃油油位傳感器、CAN—H、 CAN一L網(wǎng)絡(luò)總線；其特征在于-智能控制器嵌入安裝在油泵殼體中，CAN—H、 CAN一L網(wǎng)絡(luò)總線通過智能控制器與油泵電 機(jī)、燃油油位傳感器相連接。
智能控制器包括微處理器、傳感器信號(hào)采集電路、保護(hù)與存儲(chǔ)電路、CAN數(shù)據(jù)通信 電路、傳感器信號(hào)、驅(qū)動(dòng)控制電路和檢測(cè)反饋電路及執(zhí)行器，傳感器信號(hào)采集電路與微 處理器相連，保護(hù)與存儲(chǔ)電路與微處理器互聯(lián)，傳感器信號(hào)與CAN數(shù)據(jù)通信電路相連， CAN數(shù)據(jù)通信電路與微處理器互聯(lián)，微處理器通過驅(qū)動(dòng)控制和檢測(cè)反饋電路與執(zhí)行器相 連。
智能控制器外部控制接線為CAN—H、 CAN—L兩根網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸連接線。 微處理器為帶CAN控制器的單片機(jī)，內(nèi)嵌有控制編碼及數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議。
傳感器信號(hào)是通過CAN總線傳輸過來的噴油脈寬信號(hào)。
CAN—H、 CAN_L網(wǎng)絡(luò)總線遵循SP - CAN網(wǎng)絡(luò)總線數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議。
智能控制器具有智能顯示、自診斷及自我保護(hù)功能。
本智能汽車油泵能將車輛所剩油量通過汽車儀表顯示出來。
工作原理
控制信息遵從SP一CAN數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，經(jīng)過編碼后發(fā)送到CAN總線上，通過CAN總 線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，相應(yīng)微處理器接收此信息后，首先解碼，然后處理執(zhí)行相應(yīng)的控制指 令，來控制油泵電機(jī)工作，給汽車供油。微處理器采集燃油油位傳感器信號(hào)，計(jì)算出當(dāng) 前車輛剩余油量，并通過汽車儀表的液晶直觀地顯示出來，并根據(jù)CAN總線傳輸過來的
噴油脈寬信號(hào)，計(jì)算出瞬態(tài)油耗，送于汽車儀表液晶顯示。根據(jù)瞬態(tài)油耗在一個(gè)小時(shí)的 平均值，估算出剩余油量還能供汽車行駛的里程，并通過汽車儀表液晶顯示，微處理器 還將采集到的燃油油位傳感器信息編碼后發(fā)送到CAN總線上，以供其它模塊使用。當(dāng)燃 油油位低于某一值時(shí)，微處理器控制油泵停止工作，對(duì)油泵實(shí)現(xiàn)保護(hù)。微處理器采集油 泵電機(jī)溫度傳感器信號(hào)，當(dāng)油泵電機(jī)溫度高于某一值時(shí)，控制油泵停止工作，以保護(hù)油 泵，并通過CAN總線發(fā)送出去，控制相應(yīng)的報(bào)警。當(dāng)燃油油位低于一定值時(shí)，編碼后通 過CAN總線發(fā)送出去，并通過儀表進(jìn)行語音提示。并每隔30秒檢測(cè)油泵電機(jī)的工作電 流，來監(jiān)測(cè)它的工作狀況。當(dāng)電流超過某一限定值時(shí)，微處理器立即發(fā)出控制指令，控 制電機(jī)停止工作；當(dāng)電流為零時(shí)，立即反饋給微處理器，微處理器編碼后通過CAN總線 發(fā)送出去，控制相應(yīng)的報(bào)警。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型所具有的特點(diǎn)是微處理器通過CAN總線網(wǎng)絡(luò)獲取控 制指令，驅(qū)動(dòng)控制各電機(jī)工作，其有益效果在于(1)由于智能控制器采用嵌入式設(shè)計(jì)， 固定于油泵殼體中，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的智能化、集成化；(2)利用SP-CAN網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸協(xié) 議，外部控制數(shù)據(jù)傳輸線只有CAN—H、 CAN—L兩根網(wǎng)絡(luò)連接線，大大提高了數(shù)據(jù)傳輸速 率，降低了故障率；(3)能將當(dāng)前行駛車輛的剩余油量、瞬態(tài)油耗及剩余油量還能供汽 車行駛的里程通過液晶直觀地顯示出來；(4)當(dāng)油位過低或油泵電機(jī)溫度過高時(shí)，控制 油泵停止工作，實(shí)現(xiàn)對(duì)油泵的保護(hù)，并通過CAN總線發(fā)送出去控制相應(yīng)的報(bào)警；(5)當(dāng) 燃油油位較低時(shí)，通過CAN總線傳輸，并與儀表進(jìn)行聲音提示；(6)本實(shí)用新型采用智 能控制，具有自診斷及自我保護(hù)功能。

圖l:本帶網(wǎng)絡(luò)接口的汽車智能油泵的結(jié)構(gòu)框圖2:智能控制器電路原理框圖； 圖3:智能控制器電路原理圖。
圖l-3是本實(shí)用新型的最佳實(shí)施例。其中l(wèi)智能控制器、2油泵電機(jī)、3燃油 油位傳感器；
圖3中Ul微處理器、U2存儲(chǔ)器、U3-U4運(yùn)算放大器、U5功率管、U6 CAN收 發(fā)器、0P1光電耦合器Rl- R5電阻、Sl油位傳感器、S2溫度傳感器、Cl-C2電 容、Dl-D2 二極管、D3-D4瞬態(tài)抑制二極管TVS、 MG1油泵電機(jī)。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖1-3對(duì)本實(shí)用新型帶網(wǎng)絡(luò)接口的汽車智能油泵做進(jìn)一步說明 如圖l所示
該帶網(wǎng)絡(luò)接口的汽車智能油泵，包括智能控制器l、油泵電機(jī)2、燃油油位傳感器 3、 CAN_H、 CAN_L網(wǎng)絡(luò)總線；其特征在于智能控制器1嵌入油泵殼體中，CAN—H、 CAN_L 網(wǎng)絡(luò)總線通過智能控制器1與油泵電機(jī)2、燃油油位傳感器3相連接。智能控制器1接 收CAN一H、 CAN—L上的信息，發(fā)出相應(yīng)的控制指令，來控制油泵電機(jī)2工作，給汽車供 油。當(dāng)汽車發(fā)生碰撞時(shí)，微處理器采集燃油油位傳感器信號(hào)并根據(jù)CAN總線傳輸過來的 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)、車速信號(hào)，將剩余油量通過儀表顯示出來。
如圖2所示
智能控制器1包括微處理器、傳感器信號(hào)采集電路、保護(hù)與存儲(chǔ)電路、CAN數(shù)據(jù)通 信電路、傳感器信號(hào)、驅(qū)動(dòng)控制電路和檢測(cè)反饋電路及執(zhí)行器，傳感器信號(hào)采集電路與 微處理器相連，保護(hù)與存儲(chǔ)電路與微處理器互聯(lián)，傳感器信號(hào)與CAN數(shù)據(jù)通信電路相連， CAN數(shù)據(jù)通信電路與微處理器互聯(lián)，微處理器通過驅(qū)動(dòng)控制和檢測(cè)反饋電路與執(zhí)行器相 連。智能控制器通過CAN數(shù)據(jù)通信電路獲取控制信息，處理后執(zhí)行相應(yīng)的控制指令，通 過驅(qū)動(dòng)控制電路來驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的執(zhí)行器動(dòng)作。
如圖3所示
由微處理器U1及其外圍電路組成智能控制器，微處理器為帶CAN控制器的單片機(jī)， 內(nèi)嵌有控制編碼及數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議。微處理器U1從CAN總線上獲取控制信息，執(zhí)行相應(yīng) 的控制指令，控制相應(yīng)的動(dòng)作。
保護(hù)與存儲(chǔ)電路由存儲(chǔ)器U2、電阻R1、電容C1組成，存儲(chǔ)器U2的1、 4腳接地，3腳 連接VCC高電平，存儲(chǔ)器U2的8腳連接VCC高電平，并通過電容C1接地，7腳通過電阻R1 接VCC高電平，2腳、5腳、6腳、7腳分別與微處理器U1的3、 4、 5、 50腳相連；對(duì)微處理
器U1實(shí)現(xiàn)上電復(fù)位，實(shí)現(xiàn)看門狗保護(hù)功能，并對(duì)重要數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)。
CAN總線數(shù)據(jù)通信電路由CAN收發(fā)器U6、電容C2、瞬態(tài)抑制二極管TVS D3、 D4及 接插件CAN組成，CAN收發(fā)器U6的8腳連接VCC高電平，2腳接地，3腳連接VCC高電 平，并通過電容C2接地，7腳和6腳通過兩個(gè)反向串聯(lián)的瞬態(tài)抑制二極管TVS D3、 D4 相連；CAN收發(fā)器U6的1腳和4腳依次連接微處理器U1的21、 22腳；與微處理器U1 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。
傳感器信號(hào)采集電路包括燃油油位傳感器信號(hào)采集電路和油泵電機(jī)溫度傳感器信 號(hào)采集電路。
燃油油位傳感器信號(hào)采集電路由運(yùn)算放大器U3、電阻R2、油位傳感器S1組成， 油位傳感器Sl的1腳、2腳分別與運(yùn)算放大器U3的1腳、2腳相連，油位傳感器Sl的 1腳通過電阻R2連接VCC高電平，2腳接地，運(yùn)算放大器U3的3腳連接微處理器Ul 的27腳；采集燃油油位傳感器信號(hào)。
油泵電機(jī)溫度傳感器信號(hào)采集電路由運(yùn)算放大器U4、電阻R3、溫度傳感器S2組成， 溫度傳感器S2的1腳、2腳分別與運(yùn)算放大器U4的1腳、2腳相連，溫度傳感器S2的 1腳通過電阻R3連接VCC高電平，2腳接地，運(yùn)算放大器U4的3腳連接微處理器Ul 的28腳；采集油泵電機(jī)溫度傳感器信號(hào)。
驅(qū)動(dòng)控制和反饋檢測(cè)電路為燃油油泵電機(jī)控制電路。
燃油油泵電機(jī)控制電路由光電耦合器0P1、功率管U5、二極管D1-D2、油泵電機(jī)MG1、 電阻R4-R5組成，光電耦合器0P1的1腳連接微處理器Ul的82腳，2腳通過電阻R4 接地，4腳連接VCC高電平，3腳與功率管U5的2腳相連，并通過電阻R5接地；功率 管U5的3腳連接VCC高電平，5腳通過二極管D1與油泵電機(jī)MG1—端相連，油泵電機(jī) MG1另一端接地，油泵電機(jī)MG1的兩端與二極管D2相連；功率管U5的1腳接地，4腳 連接微處理器U1的26腳；控制油泵電機(jī)工作，隨時(shí)監(jiān)測(cè)電機(jī)的工作狀況并將其信息及 時(shí)反饋回微處理器U1。
工作過程
對(duì)汽車智能油泵的控制信息被發(fā)送到CAN總線上，通過CAN總線將信息傳送到微處 理器Ul,微處理器U1經(jīng)過處理后執(zhí)行相應(yīng)的控制指令，控制油泵電機(jī)2工作，給汽車 供油。微處理器Ul采集燃油油位傳感器信號(hào)，計(jì)算出當(dāng)前車輛剩余油量，送于儀表液 晶顯示。并根據(jù)CAN總線傳輸過來的噴油脈寬信號(hào)，計(jì)算出瞬態(tài)油耗和剩余油量可供汽 車行駛的里程，并通過汽車儀表液晶顯示出來，并將采集到的燃油油位傳感器信號(hào)通過
CAN總線發(fā)送出去。微處理器Ul根據(jù)燃油油位傳感器信號(hào)，當(dāng)油位低于某一值時(shí)，通 過CAN總線傳輸?shù)絻x表進(jìn)行語音提示，如果再繼續(xù)更低于某一值，則控制油泵電機(jī)2停 止工作。微處理器U1采集油泵電機(jī)2溫度傳感器信號(hào)，當(dāng)油泵電機(jī)2溫度高于某一值 時(shí)，控制油泵電機(jī)2停止工作，以保護(hù)油泵，并通過CAN總線發(fā)送出去，控制相應(yīng)的報(bào) 警。并每隔30秒檢測(cè)油泵電機(jī)2的工作電流，來監(jiān)測(cè)它的工作狀況。當(dāng)出現(xiàn)斷路時(shí)立 即停車；當(dāng)出現(xiàn)短路時(shí)立即反饋給微處理器U1，微處理器U1編碼后通過CAN總線發(fā)送 出去，控制相應(yīng)的報(bào)警。
權(quán)利要求1、帶網(wǎng)絡(luò)接口的汽車智能油泵，包括智能控制器(1)、油泵電機(jī)(2)、燃油油位傳感器(3)、CAN_H、CAN_L網(wǎng)絡(luò)總線；其特征在于智能控制器(1)嵌入安裝在油泵殼體中，CAN_H、CAN_L網(wǎng)絡(luò)總線通過智能控制器(1)與油泵電機(jī)(2)、燃油油位傳感器(3)相連接。
2、根據(jù)權(quán)利要求l所述的帶網(wǎng)絡(luò)接口的汽車智能油泵，其特征在于智能控制器 (1)包括微處理器、傳感器信號(hào)釆集電路、保護(hù)與存儲(chǔ)電路、CAN數(shù)據(jù)通信電路、傳 感器信號(hào)、驅(qū)動(dòng)控制電路和檢測(cè)反饋電路及執(zhí)行器，傳感器信號(hào)采集電路與微處理器相 連，保護(hù)與存儲(chǔ)電路與微處理器互聯(lián)，傳感器信號(hào)與CAN數(shù)據(jù)通信電路相連，CAN數(shù)據(jù)通信電路與微處理器互聯(lián)，微處理器通過驅(qū)動(dòng)控制和檢測(cè)反饋電路與執(zhí)行器相連。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的帶網(wǎng)絡(luò)接口的汽車智能油泵，其特征在于智能控 制器(1)外部控制接線為CAN_H、 CAN—L兩根網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸連接線。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶網(wǎng)絡(luò)接口的汽車智能油泵，其特征在于微處理器為 帶CAN控制器的單片機(jī)，內(nèi)嵌有控制編碼及數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶網(wǎng)絡(luò)接口的汽車智能油泵，其特征在于保護(hù)與存儲(chǔ)電 路由存儲(chǔ)器U2、電阻R1、電容C1組成，存儲(chǔ)器U2的1、 4腳接地，3腳連接VCC高電平，存 儲(chǔ)器U2的8腳連接VCC高電平，并通過電容C1接地，7腳通過電阻R1接VCC高電平，2腳、5 腳、6腳、7腳分別與微處理器U1的3、 4、 5、 50腳相連。
6、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶網(wǎng)絡(luò)接口的汽車智能油泵，其特征在于傳感器信號(hào)采 集電路包括燃油油位傳感器信號(hào)采集電路和油泵電機(jī)溫度傳感器信號(hào)采集電路；燃油油位傳感器信號(hào)釆集電路由運(yùn)算放大器U3、電阻R2、油位傳感器S1組成， 油位傳感器Sl的1腳、2腳分別與運(yùn)算放大器U3的1腳、2腳相連，油位傳感器Sl的 1腳通過電阻R2連接VCC高電平，2腳接地，運(yùn)算放大器U3的3腳連接微處理器Ul 的27腳；采集燃油油位傳感器信號(hào)；油泵電機(jī)溫度傳感器信號(hào)采集電路由運(yùn)算放大器U4、電阻R3、溫度傳感器S2組成, 溫度傳感器S2的1腳、2腳分別與運(yùn)算放大器U4的1腳、2腳相連，溫度傳感器S2的 1腳通過電阻R3連接VCC高電平，2腳接地，運(yùn)算放大器U4的3腳連接微處理器Ul 的28腳；采集油泵電機(jī)溫度傳感器信號(hào)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶網(wǎng)絡(luò)接口的汽車智能油泵，其特征在于CAN總線數(shù) 據(jù)通信電路由CAN收發(fā)器U6、電容C2、瞬態(tài)抑制二極管TVS D3、 D4及接插件CAN組成， CAN收發(fā)器U6的8腳連接VCC髙電平，2腳接地，3腳連接VCC高電平，并通過電容C2 接地，7腳和6腳通過兩個(gè)反向串聯(lián)的瞬態(tài)抑制二極管TVS D3、 D4相連，CAN收發(fā)器 U6的1腳和4腳依次連接微處理器Ul的21、 22腳。
8、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶網(wǎng)絡(luò)接口的汽車智能油泵，其特征在于驅(qū)動(dòng)控制和 反饋檢測(cè)電路為燃油油泵電機(jī)控制電路；燃油油泵電機(jī)控制電路由光電耦合器0P1、功率管U5、二極管Dl-D2、油泵電機(jī)MG1、 電阻R4-R5組成，光電耦合器0P1的1腳連接微處理器Ul的82腳，2腳通過電阻R4 接地，4腳連接VCC高電平，3腳與功率管U5的2腳相連，并通過電阻R5接地；功率 管U5的3腳連接VCC高電平，5腳通過二極管D1與油泵電機(jī)MG1—端相連，油泵電機(jī) MG1另一端接地，油泵電機(jī)MG1的兩端與二極管D2相連；功率管U5的1腳接地，4腳 連接微處理器Ul的26腳。
專利摘要帶網(wǎng)絡(luò)接口的汽車智能油泵，屬于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)電氣領(lǐng)域。涉及一種帶智能顯示功能、自我診斷功能以及網(wǎng)絡(luò)接口的汽車智能油泵。包括智能控制器(1)、油泵電機(jī)(2)、燃油油位傳感器(3)、CAN_H、CAN_L網(wǎng)絡(luò)總線；其特征在于智能控制器(1)嵌入安裝在油泵殼體中，CAN_H、CAN_L網(wǎng)絡(luò)總線通過智能控制器(1)與油泵電機(jī)(2)、燃油油位傳感器(3)相連接。利用SP_CAN網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議技術(shù)，通過智能控制器進(jìn)行控制，具有智能化、集成化、節(jié)省連接線束、降低故障率、智能顯示、自我診斷及自我保護(hù)功能等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)F02M37/08GK201202561SQ200820023688
公開日2009年3月4日 申請(qǐng)日期2008年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月5日
發(fā)明者寧 劉, 王曉曉 申請(qǐng)人:山東申普汽車控制技術(shù)有限公司