一种油泵电机故障确定方法、系统及车辆与流程

1.本发明涉及新能源汽车技术领域，尤其涉及一种油泵电机故障确定方法、系统及车辆。

背景技术：

2.随着新能源汽车等应用对电机功率密度要求越来越高，在高功率和高转矩密度指标的要求下，电机温升是最难攻克的技术，而且伴随着驱动集成化的发展趋势，电机的散热能力越来越需要提高。
3.目前广泛应用的水冷技术无法直接冷却电机的发热源，其传递路径长，散热效率低，且各部件直接的配合公差影响传递路径热阻的大小，系统散热一致性差；水冷系统无法满足高功率密度电机的散热需求。于是散热效率高的油冷技术成为各个电驱动系统研究的热点，作为油冷技术的关键油泵电机也得到了广泛的应用和关注，当前油泵电机多采用无刷直流(brushless direct current，bldc)电机，在上位机上实现bldc电机的控制。

技术实现要素：

4.本技术实施例通过提供了一种油泵电机故障确定方法、系统及车辆，采用电子油泵作为油泵电机，通过对对电子油泵进行故障诊断，简化了油泵电机与上位机之间的交互线束，保障了车辆油冷技术的散热效率。
5.第一方面，本发明通过本发明的一实施例提供如下技术方案：
6.一种油泵电机故障确定方法，应用于故障确定系统，所述系统包括：上位机以及电子油泵，所述上位机与所述电子油泵连接，所述电子油泵作为所述油泵电机，所述方法包括：接收所述电子油泵发送的状态信号；基于所述状态信号，判断所述电子油泵是否处于故障状态；若所述电子油泵处于所述故障状态，则基于所述状态信号的占空比，确定出所述电子油泵的故障信息。
7.优选地，所述确定出所述电子油泵的故障信息之后，还包括：基于所述故障信息的类型，对所述电子油泵进行对应的故障修复。
8.优选地，所述故障信息包括第一类故障信息以及第二类故障信息，所述基于所述故障信息的类型，对所述电子油泵进行对应的故障修复，包括：若所述故障信息为所述第一类故障信息，则对所述电子油泵进行第一预设时长的停机控制；若所述故障信息为所述第二类故障信息，则对所述电子油泵进行第二预设时长的停机控制，其中，所述第一预设时长小于所述第二预设时长。
9.优选地，所述第一类故障信息包括：闪存纠错检错码异常故障、锁相环输入时钟异常故障、外部时钟复位异常故障、程序流程异常故障以及锁相环时钟监控复位异常故障。
10.优选地，所述第二类故障信息包括：霍尔传感器异常故障、硬件过流故障、软件过流故障、过压故障以及过温故障。
11.优选地，所述接收所述电子油泵发送的状态信号之前，还包括：向所述电子油泵发
送状态控制信号，使得所述电子油泵基于所述状态控制信号的占空比确定出工作状态，其中，所述工作状态包括自检状态、运转状态和停止状态；在所述电子油泵处于所述自检状态或所述运转状态时，执行所述接收所述电子油泵发送的状态信号的步骤。
12.第二方面，本发明通过本发明的一实施例，提供如下技术方案：
13.一种油泵电机故障确定系统，包括：上位机以及电子油泵，所述上位机与所述电子油泵连接，所述电子油泵作为所述油泵电机；所述电子油泵用于向所述上位机发送状态信号，所述上位机用于执行前述第一方面中任一项所述的油泵电机故障确定方法。
14.优选地，所述电子油泵还用于：接收所述上位机发送的状态控制信号；基于所述状态控制信号的占空比，确定工作状态，并向所述上位机反馈所述状态信号，以使得所述上位机基于所述状态信号的占空比，确定出所述电子油泵的故障信息，其中，所述工作状态包括自检状态、运转状态和停止状态。
15.优选地，所述上位机与所述电子油泵的电源端连接，所述上位机用于向所述电子油泵提供电源。
16.第三方面，本发明通过本发明的一实施例，提供如下技术方案：
17.一种车辆，包括：车辆本体以及前述第二方面中任一项所述的油泵电机故障确定系统。
18.本技术实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
19.本发明实施例提供的油泵电机故障确定方法，将电子油泵作为油泵电机，电子油泵与上位机连接，在上位机上实现电子油泵的控制，上位机能够接收电子油泵反馈的状态信号，基于状态信号判定出电子油泵是否处于故障状态，若处于故障状态，则进一步基于状态信号的占空比确定出电子油泵的故障信息，其中，故障信息反映了电子油泵的具体处于何种故障。该方法采用冷却电子油泵作为油泵电机，用简单的脉冲占空比，对冷却油泵的故障进行诊断，简化了油泵电机与上位机之间的交互线束，使得上位机与油泵电机之间交互处理过程更加简单，从而保障车辆油冷技术的散热效率，有效地提高了车辆电机的功率密度。该方法能有效地降低系统成本，提高了电子冷却油泵的可维护性和通用性。
附图说明
20.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1为本发明实施例提供的油泵电机故障确定方法的流程图；
22.图2为本发明实施例提供的电子油泵基于上位机发送的状态控制信号控制的曲线示意图；
23.图3为本发明实施例提供的电子油泵的工作流程示意图；
24.图4为本发明实施例提供的油泵电机故障确定系统的结构示意图；
25.图5为本发明实施例提供的车辆的结构示意图。
具体实施方式
26.本技术实施例通过提供了一种油泵电机故障确定方法、系统及车辆，采用电子油泵作为油泵电机，通过对电子油泵进行故障诊断，简化了油泵电机与上位机之间的交互线束，保障了车辆油冷技术的散热效率。
27.本技术实施例的技术方案总体思路如下：
28.一种油泵电机故障确定方法，应用于故障确定系统，所述系统包括：上位机以及电子油泵，所述上位机与所述电子油泵连接，所述电子油泵作为所述油泵电机，所述方法包括：接收所述电子油泵发送的状态信号；基于所述状态信号，判断所述电子油泵是否处于故障状态；若所述电子油泵处于所述故障状态，则基于所述状态信号的占空比，确定出所述电子油泵的故障信息。
29.为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
30.第一方面，本发明实施例提供的一种油泵电机故障确定方法，应用于故障确定系统，所述系统包括：上位机以及电子油泵，上位机与电子油泵连接，电子油泵作为油泵电机，具体来讲，如图1所示，所述方法包括以下步骤s101至步骤s103：
31.步骤s101，接收所述电子油泵发送的状态信号；
32.步骤s102，基于所述状态信号，判断所述电子油泵是否处于故障状态；
33.步骤s103，若所述电子油泵处于所述故障状态，则基于所述状态信号的占空比，确定出所述电子油泵的故障信息。
34.需要说明的是，上位机可以是车辆数据采集与监视控制(supervisory control and data acquisition，scada)软件所在的电脑、触摸屏等，本技术不作限定。
35.具体地，上位机与电子油泵连接，上位机与电子油泵实现信息交互，上位机可以用于接收电子油泵发送的状态信号。
36.如图2所示，上位机ecu与电子油泵的连接还可以包括：上位机通过信号1和信号2给电子油泵提供电源，信号1提供电源正极(power)，信号2提供电源负极(gnd)。其中，power和gnd形成回路为电子油泵提供供电电源，电源范围可以在9v～17.5v之间。
37.在具体实施过程中，上位机接收电子油泵发送的状态信号之前，还可以包括：向电子油泵发送状态控制信号，使得电子油泵基于状态控制信号的占空比确定出电子油泵的工作状态，其中，工作状态包括自检状态、运转状态和停止状态；在电子油泵处于自检状态或运转状态时，上位机接收电子油泵发送的状态信号。
38.电子油泵的运行条件为：按照上位机ecu发送的状态控制信号(sig1信号)的占空比运行。即，上位机通过sig1信号给电子油泵下达运行指令，使得电子油泵基于sig1信号的占空比确定出工作状态。
39.具体地，若上位机发送的状态控制信号的占空比处于0到10％之间，则电子油泵进行上电自检；
40.举例来说，频率固定在100hz的场景下，当sig1信号的占空比在0-10％之间时，电子油泵的输出状态为自检状态(包括确认停止、运行指令是否有效)，此时电子油泵的工作状态为无转速状态；当sig1信号的占空比在11-90％之间时，电子油泵的输出状态为以50-3000rpm进行运转，此时电子油泵的工作状态为运转状态；当sig1信号的占空比在91-100％
之间时，电子油泵的输出状态为停止，此时电子油泵的工作状态为停止状态。
41.具体地，电子油泵基于状态控制信号确定出工作状态，可以包括：电子油泵用于在接收到上位机发送的状态控制信号(sig1信号)的占空比处于0到10％之间时，进行上电自检。
42.如下述表1所示，表示了电子油泵按照上位机ecu发送的状态控制信号(sig1信号)的占空比运行：
43.表1
[0044][0045]
如图3所示，为对应的曲线图，横坐标表示sig1信号的占空比，纵坐标表示电子油泵的目标转速。
[0046]
在电子油泵按照sig1信号的占空比需求运行时，电子油泵还可以向上位机反馈状态信号(sig2信号)，使得上位机接收电子油泵发送的状态信号，并基于状态信号判定出电子油泵是否处于故障以及处于何种故障。
[0047]
在具体实施例中，基于状态信号，判断电子油泵是否处于故障状态，具体可以包括：上位机判断接收到的sig2信号是否满足预设条件，若否，则确定电子油泵处于故障状态，其中，预设条件可以是sig2信号的占空比是100％。即若sig2信号的占空比不处于100％，则确定出电子油泵处于故障状态。
[0048]
在确定出电子油泵处于故障状态的情况下，进一步基于sig2信号的占空比，确定出电子油泵的故障信息。具体来说，基于sig2信号的占空比确定出电子油泵的故障信息可以包括：
[0049]
若sig2信号的占空比在0～5％之间，则确定出电子油泵的故障信息为ram/flash纠错检错码异常故障；若sig2信号的占空比在10～15％之间，则确定出电子油泵的故障信息为锁相环输入时钟异常故障；若sig2信号的占空比在20～25％之间，则确定出电子油泵的故障信息为外部时钟复位异常故障；若sig2信号的占空比在30～35％之间，则确定出电子油泵的故障信息为程序流程异常故障；若sig2信号的占空比在40～45％之间，则确定出电子油泵的故障信息为锁相环时钟监控复位异常故障。
[0050]
若sig2信号的占空比在50～55％之间，则确定出电子油泵的故障信息为霍尔传感器异常故障；若sig2信号的占空比在60～65％之间，则确定出电子油泵的故障信息为硬件过流故障；若sig2信号的占空比在70～75％之间，则确定出电子油泵的故障信息为软件过流故障；若sig2信号的占空比在80～85％之间，则确定出电子油泵的故障信息为过压故障；若sig2信号的占空比在90～95％之间，则确定出电子油泵的故障信息为过温故障。
[0051]
这里对不同的故障采用sig2信号的不同的占空比段确定，不同异常之间留5％的空白区间，可以确保不同异常之间的故障诊断不出现混乱。
[0052]
若电子油泵不处于故障状态，则电子油泵继续执行按照sig1信号的占空比运行，并发出sig2信号给上位机的步骤。
[0053]
在具体实施例中，确定出电子油泵的故障信息之后，还可以包括：基于故障信息的类型，对电子油泵进行对应的停机控制。
[0054]
具体来说，为了使得处于故障状态的电子油泵能够快速有效地恢复，上位机针对不同的故障信息分别采取不同的控制措施，将故障信息分为第一类故障信息与第二类故障信息，基于故障信息的类型，对电子油泵进行对应的故障修复，可以包括：若故障信息为第一类故障信息，则对电子油泵进行第一预设时长的停机控制；若故障信息为第二类故障信息，则对电子油泵进行第二预设时长的停机控制，其中，第一预设时长小于第二预设时长。
[0055]
举例来说，第一类故障信息可以包括：闪存(ram/flash)纠错检错码异常故障、锁相环输入时钟异常故障、外部时钟复位异常故障、程序流程异常故障以及锁相环时钟监控复位异常故障。
[0056]
第二类故障信息可以包括：霍尔传感器异常故障、硬件过流故障、软件过流故障、过压故障以及过温故障。
[0057]
例如：这里的第一预设时长可以为10秒，第二预设时长可以为20秒。当然，第一预设时长以及第二预设时长也可以根据实际需求进行确定，本技术不作限定。
[0058]
具体而言，对电子油泵进行第一预设时长的停机控制，包括：上位机切断电子油泵供电电源正极，并等待10秒后重新上电；对电子油泵进行第二预设时长的停机控制，包括：上位机切断电子油泵供电电源正极，等待20秒后重新上电。
[0059]
如下述表2所示，为基于sig2信号的占空比，确定出电子油泵的故障信息的过程：
[0060]
表2
[0061][0062]
由此，上位机ecu包括：通过power和gnd形成回路为电子油泵提供电源，电源范围9v～17.5v；通过sig1信号给电子油泵下达运行指令；通过sig2信号监控电子油泵的运行状态。
[0063]
电子油泵包括：按照上位机ecu的sig1信号的占空比运行或停止；通过sig2信号向上位机ecu提供电子油泵当前的状态信息。
[0064]
如图4所示，电子油泵的工作过程如下：
[0065]
电子油泵在接收到上位机发送的sig1信号的占空比信号处于0-10％之间时，进行上电自检，并向上位机发送sig2信号，若电子油泵自检结果ok，则电子油泵按照sig1信号的占空比需求运行并发出sig2信号给上位机ecu，若电子油泵自检结果不ok，则重复执行上电自检的过程；在发出sig2信号给上位机之后，若sig2信号占空比是100％，则表明电子油泵
的运行正常，则继续执行按照sig1信号的占空比需求运行并发出sig2信号给上位机ecu的步骤，若sig2信号占空比不在100％，则表明电子油泵处于故障状态，则上位机控制电子油泵(即油泵电机)停止运行，与此同时，电子油泵通过sig2信号发送不同占空比故障信号给上位机。
[0066]
上位机读取sig2信号的占空比，基于信号的占空比确定出电子油泵的故障信息，在确定出电子油泵出现第一类故障信息时，表明此时系统完整性异常，上位机ecu切断电子油泵供电电源正极，等待10秒后重新上电；在确定出电子油泵出现第二类故障信息时，则上位机ecu切断电子油泵供电电源正极，等待20秒后重新上电。
[0067]
作为一种可选地实施例，第二类故障信息还可以包括霍尔传感器异常250ms、硬件过流5us、软件过流100ms、过压故障500ms以及过温故障3s，在满足上述任一种故障时，上位机切断电子油泵供电电源正极，在等待20秒后重新上电。
[0068]
综上所述，通过本发明实施例提供的一种油泵电机故障确定方法，该方法采用冷却电子油泵作为油泵电机，用简单的脉冲占空比，对冷却油泵的故障进行诊断，简化了油泵电机与上位机之间的交互线束，使得上位机与油泵电机之间交互处理过程更加简单，更易于匹配应用，从而保障车辆油冷技术的散热效率，提高车辆电机的功率密度，该方法能有效地降低系统成本，提高了系统的可靠性，使得电子冷却油泵的可维护性和通用性更强。
[0069]
第二方面，基于同一发明构思，本实施例提供了一种油泵电机故障确定系统，所述系统包括：上位机以及电子油泵，上位机与电子油泵连接，电子油泵作为油泵电机；电子油泵用于向上位机发送状态信号，上位机用于执行前述第一方面中任一项所述的油泵电机故障确定方法。
[0070]
作为一种可选地实施例，所述电子油泵还用于：接收上位机发送的状态控制信号；基于状态控制信号的占空比，确定工作状态，并向上位机反馈状态信号，以使得上位机基于状态信号的占空比，确定出电子油泵的故障信息，其中，工作状态包括自检状态、运转状态和停止状态。
[0071]
作为一种可选地实施例，上位机与电子油泵的电源端连接，上位机用于向电子油泵提供电源。
[0072]
本发明实施例所提供的一种油泵电机故障确定系统，其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。
[0073]
第三方面，基于同一发明构思，如图5所示，本实施例提供了一种车辆500，包括车辆本体501以及如前述所述的油泵电机故障确定系统502。
[0074]
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
[0075]
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

技术特征：

1.一种油泵电机故障确定方法，其特征在于，应用于故障确定系统，所述系统包括：上位机以及电子油泵，所述上位机与所述电子油泵连接，所述电子油泵作为所述油泵电机，所述方法包括：接收所述电子油泵发送的状态信号；基于所述状态信号，判断所述电子油泵是否处于故障状态；若所述电子油泵处于所述故障状态，则基于所述状态信号的占空比，确定出所述电子油泵的故障信息。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定出所述电子油泵的故障信息之后，还包括：基于所述故障信息的类型，对所述电子油泵进行对应的故障修复。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述故障信息包括第一类故障信息以及第二类故障信息，所述基于所述故障信息的类型，对所述电子油泵进行对应的故障修复，包括：若所述故障信息为所述第一类故障信息，则对所述电子油泵进行第一预设时长的停机控制；若所述故障信息为所述第二类故障信息，则对所述电子油泵进行第二预设时长的停机控制，其中，所述第一预设时长小于所述第二预设时长。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一类故障信息包括：闪存纠错检错码异常故障、锁相环输入时钟异常故障、外部时钟复位异常故障、程序流程异常故障以及锁相环时钟监控复位异常故障。5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第二类故障信息包括：霍尔传感器异常故障、硬件过流故障、软件过流故障、过压故障以及过温故障。6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收所述电子油泵发送的状态信号之前，还包括：向所述电子油泵发送状态控制信号，使得所述电子油泵基于所述状态控制信号的占空比确定出工作状态，其中，所述工作状态包括自检状态、运转状态和停止状态；在所述电子油泵处于所述自检状态或所述运转状态时，执行所述接收所述电子油泵发送的所述状态信号的步骤。7.一种油泵电机故障确定系统，其特征在于，所述系统包括：上位机以及电子油泵，所述上位机与所述电子油泵连接，所述电子油泵作为所述油泵电机；所述电子油泵用于向所述上位机发送状态信号，所述上位机用于执行如权利要求1-6中任一项所述的油泵电机故障确定方法。8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述电子油泵还用于：接收所述上位机发送的状态控制信号；基于所述状态控制信号的占空比，确定工作状态，并向所述上位机反馈所述状态信号，以使得所述上位机基于所述状态信号的占空比，确定出所述电子油泵的故障信息，其中，所述工作状态包括自检状态、运转状态和停止状态。9.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述上位机与所述电子油泵的电源端连接，所述上位机用于向所述电子油泵提供电源。10.一种车辆，其特征在于，包括：车辆本体以及权利要求7-9任一项所述的油泵电机故
障确定系统。

技术总结

本发明公开了一种油泵电机故障确定方法、系统及车辆，系统包括：上位机以及电子油泵，上位机与电子油泵连接，电子油泵作为油泵电机，方法包括：接收电子油泵发送的状态信号；基于状态信号，判断电子油泵是否处于故障状态；若电子油泵处于故障状态，则基于状态信号的占空比，确定出电子油泵的故障信息。采用电子油泵作为油泵电机，对电子油泵进行故障诊断，从而简化油泵电机与上位机之间的交互线束，保障了车辆油冷技术的散热效率。车辆油冷技术的散热效率。车辆油冷技术的散热效率。