电子冷却水泵是汽车热管理系统中的关键部件，其作用是维持冷却液压力，提供精确制冷量，已大规模应用于燃油、混动与新能源车。电子水泵的故障，将造成冷却系统整体功能的失效，进而导致燃油车发动机、新能源车动力电池或电机过热，将造成严重后果。
电子水泵通常由无刷直流电机(Brushless Direct Current Motor, BLDCM)驱动，电控单元是其核心部件，必须保证电控单元在设计、制造、装配过程中的可靠性。常规的电路板检测方法，如视觉检测、电阻电容值检测等，能有效检测错误元件混入、焊接不良等显性错误；但对于电路中的接触电阻、寄生电感、运行功能等非显性因素，缺乏有效的分析手段。
本文以电子水泵的电控单元作为研究对象，开展了电控单元功能电路检测(Function Circuit Test, FCT)技术与系统的研究，主要研究内容如下：
(1)分析了电子水泵电控单元的故障类型与检测方法，提出了功能电路检测系统的需求。从电子水泵的构成原理入手，建立了其流体模型，分析了其流体特性与电机输出特性间的关系；分析了电子水泵电控单元的构成与各模块功能，并基于此分析了电控单元的故障类型与检测方法，进一步提出了电路功能检测系统的需求。
(2)提出了一种基于扩展卡尔曼滤波器(Extended Kalman Filter, EKF)的无刷直流电机转子角度观测方法。通过EKF观测器分析相电流中的转子角度信息，与实际转子角度信息相校核，能有效分析BLDCM的运行状态。基于BLDCM的无位置传感磁场定向控制(Field Oriented Control, FOC)方法，将EKF应用到了测试系统中，从采样的相电流中获取转子角度信息；设计了基于Matlab/Simulink的仿真平台，仿真结果证明了EKF观测器的转子角度观测精度与运行有效性。
(3)提出了一种针对电子水泵电控单元的主从式FCT系统架构。采用可“动态任务配置”的软件结构、“顶层抽象与规范化”的硬件接口，解决了不同型号和规格电控单元间的测试需求差异，提升了系统的通用性；基于MiniLZO算法设计了数据压缩模块，优化主从系统间的通信效率。
(4)自主研制了适用多种电控单元的FCT测试系统。研制了基于Cortex-M3内核的底层控制器硬件平台、基于FreeRTOS的软件平台，详细分析了系统框图、硬件模块电路、软件架构和数据结构等设计细节。试验结果表明：自主研制的系统能有效观测无传感器FOC控制下的BLDCM运行状态，而且电控单元的功能参数测量亦满足了系统需求；证实了本文所提出的检测方法和系统的有效性。
 

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