基於NXP S912ZVML12F3MKH的250W汽車電動燃油泵解決方案

電動燃油泵是汽車發動機電子汽油噴射系統中的一個重要組成部分，電動燃油泵總成主要由油泵、支架及油位傳感器、儲油罐（選裝）和油壓調節器（有限回油系統）組成。電動燃油泵的作用是把燃油從燃油箱中抽取出來，經燃油濾清器過濾後輸送到壓力調節器，再送往發動機燃油分配管，並保持一定的壓力。燃油泵為渦輪式單級電動燃油泵，由ECU通過燃油泵繼電器控制工作，油泵的出口處設計有單向閥，在發動機不工作時，油管內的存油不會回泄到油箱，以保證再次啟動性能。

目前大多數汽車電動燃油泵(EFP)是基於直流電機開發的，但基於BLDC的EFP越來越受歡迎，特別是在高端汽車品牌中的電動燃油泵。S12ZVM-EFP 設計是為了滿足這個不斷增長的市場而開發的，S12ZVM系列採用增強型S12Z內核架構，實現先進電機控制算法的實施，如磁場定向控制。子系統包括受ECC保護的閃存和RAM內存以及一個4字節可擦除EEPROM。外設包括特定電機控制特性，如雙12位模數轉換器，該轉換器能夠通過可編程觸發器同步先進的PWM模塊和故障保。S912ZVM系列 MCU 框圖如下：


                                      
    

          為了加速用戶基於S912ZVM系列MCU的通用電子應用開發，提供了基於S9S12ZVML12F3MKH的開發套件。該方案的硬體系

統框圖如下：

                                 


           8~16V的VBAT電源輸入首先通過防反接保護電路獲得Vin，Vin接至三相逆變橋和充電泵電路，電荷泵電路可以將輸入電壓提升到一個更高的電壓，並確保反向電路可以正常工作。Vin也接到升壓電路，然後接S12ZVML128的VSUP PIN。三相逆變電路中有3個採樣電阻：2個採樣電阻在A相和C相上，1個採樣電阻在母線上。單電阻和雙電阻開關有2個跳線設置：默認設置為雙電阻採樣。

         BDM接口用於S12ZVML12F3MKH MCU的程序下載和調試，同時設計了一個TTL電平的UART接口用於與上位機的FreeMASTER MCAT電機參數調節GUI工作通信。

        為了支持位置和速度傳感器，預留了一個HALL傳感器和一個編碼器接口從而實現有傳感器的FOC算法，信號調理和放大電路保證了BLDC/PMSM電機的三相電流採集和無傳感器FOC算法反電動勢採集。


       參考設計板的信號接口分布如下圖：

      



             各個接口的信號分配如下表：

                                   

  
              GUI調試界面：