【新】集成MCU/PWM/LIN的电机控制器与EGR在一起了

2016-07-13 世强

随着全球能源的日益减少,环境的恶化,人们的能源危机意识与环保意识都有了显著提高。现在汽油机、柴油机在使用过程中,燃料燃烧不充分产生的NOX不仅是能源上的浪费同时也造成了空气污染。正是在这样背景下,电子控制式EGR(排气再循环)系统诞生了。


电子控制式EGR系统作为一种有效减少机动车尾气排放的技术手段,可最大限度地节油和净化空气,现已得到了广泛的应用。与其他众多被应用在机动车上的系统一样,电子控制式EGR系统改善了驾驶性能的同时,也对汽车电子技术提出了更多的期待和要求。


电子控制式EGR系统以电控单元(ECU)为控制中心,并利用安装在发动机上的各种传感器测出发动机的各种运行参数,如转速传感器、水温传感器、节气门位置传感器、点火开关等信号,确定发动机目前在哪一种工况下工作,以输出指令,控制EGR电磁阀打开或关闭,使EGR启动或停止,以精确控制EGR率。(如图1所示)


图1:电子控制式EGR控制逻辑


因此,一款动态响应好,控制精度高的电机控制器是相当受青睐的。Melexis针对直流驱动推出的MLX81150集成了丰富的资源,设计简单,可靠性高,成本低,总体方案尺寸小,与EGR的需求非常般配。


MLX81150带有两个继电驱动器和四个功率FET栅极驱动器,可以选择驱动继电器或全桥控制电机,通过PWM实现电机调速,从而操纵EGR阀的开和关状态,如图四所示。


 

图2:MLX81150在EGR的工作原理图


MLX81150集成有一个高性能16位嵌入式闪存微控制器,具有32K字节的闪存容量,可满足EGR电机控制应用要求,内置的4位中央处理器则能够完全处理LIN协议。并带有一LIN通信接口,通过LIN接受指令,控制电机的启动/停止。


此外,在小巧的封装内,MLX81150还集成了许多对于电机控制非常关键的外部元件,减少芯片外围电路,减小PCB设计,降低了EGR物料清单成本以及系统消耗的功率(如图3所示)


 

图3:分立元件实现的EGR模块与MLX81150方案对比

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