燃油泵是汽車內非常重要的一個部件，目前絕大部分的電動燃油泵都是采用直流有刷電機來控制的，但基于無刷直流電機的電動燃油泵越來越受歡迎，特別是在高端品牌汽車。本方案可以滿足這個開發需求。

　　一、S12ZVM-EFP方案介紹

　　本方案以S12ZVML128為主控，S12ZVM系列產品是NXP推出的汽車級電機控制單芯片集成方案，其將微處理器、電源、驅動及各種模擬外設集成在一起，最大化節省PCB尺寸，集成度非常高，穩定可靠，既有單電阻方案、也有雙電阻方案，是EFP（電動燃油泵）、冷卻風扇、暖通風機等PMSM/BLDC電機應用的絕佳選擇。本方案主要特點如下：

　　1）支持12V電源輸入，支持功率高達250W電機控制系統；

　　2）支持FOC控制，包括雙電阻采樣和單電阻采樣；

　　3）可穩定快速啟動，從靜止到額定速度滿足嚴格的啟動時間《150ms；

　　4）電流閉環I/F啟動和初始位置檢測算法以保證成功啟動；

　　5）燃油泵系統通過了電源電壓突變、負載突變、速度指令跳變和溫升試驗，可靠性高；

　　6）支持多種診斷和保護，包括UV（欠壓）、OV（過壓）、OT（過溫）、OC（過流）、短路、失速檢測等；

　　7）支持LIN/PWM的控制轉速；

　　上圖是本方案的demo板，本方案是為燃油泵量身打造，其中包含四大亮點，可以讓客戶快速完成開發驗證！

　　二、重要亮點詳細介紹

　　1. 亮點1：集成度高

　　本方案集成度較高，主要原因是S12ZVM系列產品集成度較高，上圖是S12ZVM芯片資源框圖，將16bit S12Z內核與高電壓模擬組件集成在一顆芯片上，包括一個電源穩壓器LDO、電荷泵、高低邊驅動、運放和LIN的物理層等。MCU主頻最高可到100MHz、總線速率最高可達50MHz，耐壓高達40V，用戶能夠將高電壓信號和電源直接連接到MCU上。Flash 容量從16KB到256KB，整個EEPROM、Flash、RAM都有帶ECC校驗和保護，可以做到功能安全ISO26262，環境溫度可達150℃（Grade 0），結溫可達175℃。

　　基于S12ZVM的特性，可以將PCB控制在較小的尺寸內！

　　2. 亮點2：保護機制充足

　　失速檢測

　　擁有專利US20170126153A1來檢測失速情況，該專利采用BEMF一致性檢測方法來檢測，主要原理是檢查兩個BEMF的一致性。如果觀測器輸出Eq與電機轉速不成線性關系，說明觀測器工作不正常，表明電機處于失速狀態。

　　OC， OV， UV， OT保護

• 　　?過流保護，有兩種檢測方法，一種是使用GDU的比較器生成OC事件;另一種方法是通過軟件檢查；
• 　　電壓檢測，如果電源超出正常范圍，GDU會產生OV和UV事件；
• 　　過溫檢測，芯片內部有溫度傳感器可對S12ZVM進行溫度采樣。它可以有效監控ECU的溫度，當溫度過高時觸發OT事件。

　　3. 亮點3：啟動方式快速、可靠

　　電流閉環的I-F啟動（一種過渡到q軸的d軸啟動方法）和初始位置檢測（IPD）算法確保啟動的穩定性。

　　經測試，S12ZVM-EFP demo啟動高達8000 rpm，時間為107.6 ms，滿足燃油泵的核心難點需求！

　　4. 亮點4：軟件編寫方式靈活、簡單

　　軟件框架如上圖所示，最底層是硬件驅動層，其次是LLD和中間件，其中包括關鍵的電機控制外圍驅動，如CPMU、ADC、GDU、PMF和PTU。最上層是應用軟件，包括用戶APP、通信棧（LIN和PWM）和電機控制。用戶可以在應用程序層中添加自己的代碼，通過使用電機控制API來驅動油泵或其他BLDC/PMSM。