一种油泵电机故障诊断方法及装置与流程

[0001]
本发明涉及故障诊断技术领域，特别是涉及一种混合动力系统用电驱变速箱油泵电机故障诊断方法及装置。


背景技术：

[0002]
随着国际对能源安全和环境保护问题的重视不断提升，各国对汽车排放污染物越来越严格。减少对能源的依赖，实现节能减排，已经成为世界经济持续发展迫切需要解决的问题。因此，混合动力汽车、纯电动汽车已经成为当今汽车业发展的趋势。
[0003]
混合动力系统中采用电轴变速箱实现发动机动力源和驱动电机动力源的动力耦合为整车提供动力，为保证整车的功能实现及动力输出，需要油泵电机能够根据当时工况，按照一定目标转速进行泵油，实现对驱动电机的冷却和对电轴变速箱的润滑，保证驱动电机和变速箱能够正常工作。因此，对混合动力系统用的电驱变速箱油泵电机故障诊断的要求将更为严格和复杂。


技术实现要素：

[0004]
针对于上述问题，本发明提供一种油泵电机故障诊断方法及装置，实现了无需油压传感器对混合动力系统用的电驱变速箱油泵电机的故障诊断，并提高了诊断准确性和降低了诊断成本。
[0005]
为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
[0006]
一种油泵电机故障诊断方法，包括：
[0007]
若油泵电机不存在电气故障时，对所述油泵电机的工作转速和实际电流进行监测；
[0008]
当监测到所述油泵电机的工作转速达到预设转速范围内，驱动所述油泵电机按照预设目标转速进行泵油；
[0009]
在所述油泵电机按照预设目标转速进行泵油的过程中，判断所述油泵电机的实际工作状态是否满足第一预设条件，如果是，则判断获得所述油泵电机的故障类型为空转故障，其中，所述第一预设条件包括空转电流门限值和转速持续时间，所述油泵电机的实际工作状态包括实际电流、工作转速和运行模式；
[0010]
判断所述油泵电机的实际工作状态是否满足第二预设条件，如果是，则判断获得所述油泵电机的故障类型为堵转故障，其中，所述第二预设条件包括堵转电流阈值和反转重试次数阈值，且所述实际电流大于堵转电流阈值时，对所述油泵电机进行反转重试。
[0011]
可选地，还包括：
[0012]
对油泵电机进行电气故障检测，其中，所述电气故障包括油泵电机驱动端电气故障和/或油泵电机内置霍尔传感器电气故障；
[0013]
若所述油泵电机存在电气故障，则输出所述油泵电机的电气故障；
[0014]
若所述油泵电机不存在电气故障，则对所述油泵电机进行故障检测。
[0015]
可选地，所述判断所述油泵电机的实际工作状态是否满足第一预设条件，如果是，则判断获得所述油泵电机的故障类型为空转故障，包括：
[0016]
若检测到所述油泵电机的实际电流小于预设空转电流门限值，检测获得所述油泵电机的当前转速；
[0017]
若所述油泵电机的当前转速满足转速保持范围，且转速持续时间满足预设时间条件，则判断获得所述油泵电机的故障类型为空转故障。
[0018]
可选地，所述判断所述油泵电机的实际工作状态是否满足第二预设条件，如果是，则判断获得所述油泵电机的故障类型为堵转故障，包括：
[0019]
若检测到所述油泵电机无法按照目标转速进行泵油时，获得所述油泵电机的实时电流；
[0020]
若所述油泵电机的实际电流大于堵转电流阈值，则识别获得所述油泵电机出现堵转；
[0021]
控制所述油泵电机按照反转目标转速进行反转重试，并监测获得所述油泵电机的转速；
[0022]
若所述油泵电机的转速达到反转转速门限值，或者所述油泵电机的反转运行达到预设时间，则停止对所述油泵电机的反转重试；
[0023]
若反转重试次数达到预设上限值，则判断获得所述油泵电机的故障类型为堵转故障。
[0024]
可选地，还包括：
[0025]
当所述油泵电机的反转重试结束后，判断所述油泵电机当前是否存在堵转，如果否，则清除堵转计数器中的堵转次数记录值；
[0026]
如果是，则判断反转重试次数是否达到预设上限值，实现对所述油泵电机的堵转故障的判断。
[0027]
一种油泵电机故障诊断装置，包括：
[0028]
监测单元，用于若油泵电机不存在电气故障时，对所述油泵电机的工作转速和实际电流进行监测；
[0029]
驱动单元，用于当监测到所述油泵电机的工作转速达到预设转速范围内，驱动所述油泵电机按照预设目标转速进行泵油；
[0030]
第一判断单元，用于在所述油泵电机按照预设目标转速进行泵油的过程中，判断所述油泵电机的实际工作状态是否满足第一预设条件，如果是，则判断获得所述油泵电机的故障类型为空转故障，其中，所述第一预设条件包括空转电流门限值和转速持续时间，所述油泵电机的实际工作状态包括实际电流、工作转速和运行模式；
[0031]
第二判断单元，用于判断所述油泵电机的实际工作状态是否满足第二预设条件，如果是，则判断获得所述油泵电机的故障类型为堵转故障，其中，所述第二预设条件包括堵转电流阈值和反转重试次数阈值，且所述实际电流大于堵转电流阈值时，对所述油泵电机进行反转重试。
[0032]
可选地，还包括：
[0033]
电气故障检测单元，用于对油泵电机进行电气故障检测，其中，所述电气故障包括油泵电机驱动端电气故障和/或油泵电机内置霍尔传感器电气故障；
[0034]
第一执行单元，用于若所述油泵电机存在电气故障，则输出所述油泵电机的电气故障；
[0035]
第二执行单元，用于若所述油泵电机不存在电气故障，则对所述油泵电机进行故障检测。
[0036]
可选地，所述第一判断单元包括：
[0037]
第一检测子单元，用于若检测到所述油泵电机的实际电流小于预设空转电流门限值，检测获得所述油泵电机的当前转速；
[0038]
空转判断子单元，用于若所述油泵电机的当前转速满足转速保持范围，且转速持续时间满足预设时间条件，则判断获得所述油泵电机的故障类型为空转故障。
[0039]
可选地，所述第二判断单元包括：
[0040]
第二检测子单元，用于若检测到所述油泵电机无法按照目标转速进行泵油时，获得所述油泵电机的实时电流；
[0041]
识别子单元，用于若所述油泵电机的实际电流大于堵转电流阈值，则识别获得所述油泵电机出现堵转；
[0042]
反转控制单元，用于控制所述油泵电机按照反转目标转速进行反转重试，并监测获得所述油泵电机的转速；
[0043]
反转判断子单元，用于若所述油泵电机的转速达到反转转速门限值，或者所述油泵电机的反转运行达到预设时间，则停止对所述油泵电机的反转重试；
[0044]
堵转判断子单元，用于若反转重试次数达到预设上限值，则判断获得所述油泵电机的故障类型为堵转故障。
[0045]
可选地，还包括：
[0046]
堵转识别子单元，用于当所述油泵电机的反转重试结束后，判断所述油泵电机当前是否存在堵转，如果否，则清除堵转计数器中的堵转次数记录值；如果是，则判断反转重试次数是否达到预设上限值，实现对所述油泵电机的堵转故障的判断。
[0047]
相较于现有技术，本发明提供了一种油泵电机故障诊断方法及装置，通过对油泵电机的工作转速和实际电流进行监测，从而可以获得油泵电机的实际工作状态，并根据空转电流门限值和转速持续时间进行空转故障判断，还可以根据堵转电流阈值进行堵转识别，并通过反转重试确定堵转故障，由于在本发明实施例中只需要实时检测油泵点解的工作转速和实际电流进行相关判断即可，无需使用油压传感器即可实现对混合动力系统用的电驱变速箱油泵电机的故障诊断，从而降低了诊断成本由于实时对工作状态进行监测提高了诊断准确性。
附图说明
[0048]
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0049]
图1为本发明实施例提供的一种油泵电机故障诊断方法的流程示意图；
[0050]
图2为本发明实施例提供的一种空转故障诊断方法的流程示意图；
[0051]
图3为本发明实施例提供的一种堵转故障诊断方法的流程示意图；
[0052]
图4为本发明实施例提供的一种油泵电机故障诊断装置的结构示意图。
具体实施方式
[0053]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0054]
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”和“第二”等是用于区别不同的对象，而不是用于描述特定的顺序。此外术语“包括”和“具有”以及他们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有设定于已列出的步骤或单元，而是可包括没有列出的步骤或单元。
[0055]
在本发明实施例中提供了一种油泵电机故障诊断方法，参见图1，包括：
[0056]
s11、若油泵电机不存在电气故障时，对所述油泵电机的工作转速和实际电流进行监测；
[0057]
在对油泵电机进行故障诊断之前，需要先排除油泵电机的电气故障，即当检测出油泵电机存在电气故障时则直接报出相应的电气故障，不再进行油泵电机空转或者堵转故障检测。其中，电气故障具有多种，每一个故障会对应一个故障码，基于该故障码报出相应的电气故障。
[0058]
具体的，对油泵电机进行电气故障检测包括：
[0059]
对油泵电机进行电气故障检测，其中，所述电气故障包括油泵电机驱动端电气故障和/或油泵电机内置霍尔传感器电气故障；
[0060]
若所述油泵电机存在电气故障，则输出所述油泵电机的电气故障；
[0061]
若所述油泵电机不存在电气故障，则对所述油泵电机进行故障检测。
[0062]
例如，油泵电机驱动端故障检测包括但不局限于油泵电机驱动端短电源、短地、开路、过压、过流、过温，spi芯片内部等电气故障；
[0063]
油泵电机内置霍尔传感器电气故障检测，主要包括霍尔传感器供电电压过低、过高，霍尔信号值不合理，霍尔信号输出波形不合理等电气故障。
[0064]
当油泵电机存在相应电气故障时，报出相应电气故障，不再进行空转故障识别，当油泵电机无电气故障时，进行油泵电机空转故障检测条件判断。即若油泵电机不存在电气故障时，实时检测油泵电机工作转速和实际电流。
[0065]
s12、当监测到所述油泵电机的工作转速达到预设转速范围内，驱动所述油泵电机按照预设目标转速进行泵油；
[0066]
当油泵电机转的工作转速达到预设转速范围内即达到基本控制转速范围内，油泵电机会依据驱动电机冷却要求和变速箱润滑要求设定的预设目标转速进行泵油工作。
[0067]
在对油泵电机进行空转故障检测之前，对油泵电机空转故障检测条件的判断主要包括：
[0068]
油泵电机工作模式处于开始模式；
[0069]
油泵电机转速信号、电流信号、工作模式信号均有效；
[0070]
油泵电机转速达到可控的基本转速范围内，避免油泵电机刚开始工作和刚关闭过程中的误诊断。
[0071]
s13、在所述油泵电机按照预设目标转速进行泵油的过程中，判断所述油泵电机的实际工作状态是否满足第一预设条件，如果是，则执行步骤s14；
[0072]
其中，第一预设条件包括空转电流门限值和转速持续时间，油泵电机的实际工作状态包括实际电流、工作转速和运行模式。需要说明的是，对油泵电机的实际工作状态进行监控并不局限于上述的实际电流、工作转速和运行模式，还可以有其动力状态等，这些可以信息可以通过对实际电流和工作转速的监测直接或间接得到。
[0073]
该空转判断过程具体包括：
[0074]
若检测到所述油泵电机的实际电流小于预设空转电流门限值，检测获得所述油泵电机的当前转速；
[0075]
若所述油泵电机的当前转速满足转速保持范围，且转速持续时间满足预设时间条件，则判断获得所述油泵电机的故障类型为空转故障。
[0076]
s14、判断获得所述油泵电机的故障类型为空转故障；
[0077]
s15、判断所述油泵电机的实际工作状态是否满足第二预设条件，如果是，则执行步骤s16；
[0078]
第二预设条件包括堵转电流阈值和反转重试次数阈值，且所述实际电流大于堵转电流阈值时，对所述油泵电机进行反转重试。此时油泵电机的运行模式包括了反转重试模式和正常运行模式。该堵转故障判断过程可以包括：
[0079]
若检测到所述油泵电机无法按照目标转速进行泵油时，获得所述油泵电机的实时电流；
[0080]
若所述油泵电机的实际电流大于堵转电流阈值，则识别获得所述油泵电机出现堵转；
[0081]
控制所述油泵电机按照反转目标转速进行反转重试，并监测获得所述油泵电机的转速；
[0082]
若所述油泵电机的转速达到反转转速门限值，或者所述油泵电机的反转运行达到预设时间，则停止对所述油泵电机的反转重试；
[0083]
若反转重试次数达到预设上限值，则判断获得所述油泵电机的故障类型为堵转故障。
[0084]
其中，当所述油泵电机的反转重试结束后，判断所述油泵电机当前是否存在堵转，如果否，则清除堵转计数器中的堵转次数记录值；
[0085]
如果是，则判断反转重试次数是否达到预设上限值，实现对所述油泵电机的堵转故障的判断。
[0086]
s16、判断获得所述油泵电机的故障类型为堵转故障。
[0087]
在本发明实施例中根据监测获得的油泵电机的工作转速和实际电流进行故障诊断，其中的故障诊断主要包括了两方面，一方面是空转故障诊断，另一方面是堵转故障诊断。只是根据监测获得的工作转速和实际电流对应的判断条件不同，进而得到的判断结果不同。主要是根据实际电流与预设电流门限值、油泵电机的状体与预设状态，及对应状态的持续时间做出的判断。
[0088]
即通过台架实验及油泵电机基本参数和特性曲线合理标定出油泵电机最大允许工作电流、空转电流门限值、基本控制转速范围，反转转速门限值等，便可以依据实时检测的油泵电机的工作壮壮来完成油泵电机的故障诊断。
[0089]
本发明提供了一种油泵电机故障诊断方法，通过对油泵电机的工作转速和实际电流进行监测，从而可以获得油泵电机的实际工作状态并根据预设的目标转速、电流门限值、预设时间范围进行判断，便可根据实时监测获得的油泵电机的工作状态来实现对油泵电机的故障诊断，即可以实现空转或者堵转的故障诊断，并且在发明中无需使用油压传感器即可进行诊断判断，降低了诊断成本。同时，实现了对混合动力系统用的电驱变速箱油泵电机的故障诊断，由于实时对工作状态进行监测提高了诊断准确性。
[0090]
参见图2，为本发明实施例提供的一种空转故障的诊断方法，包括以下步骤：
[0091]
s201、对油泵电机进行电气故障检测；
[0092]
s202、判断油泵电机是否存在电气故障，如果是，则执行s209，如果否，则执行s203；
[0093]
s203、判断油泵电机空转故障检测条件是否成立，如果是，则执行s204，如果否，则执行s203；
[0094]
s204、实时监测油泵电机实际转速和实际电流；
[0095]
s205、判断油泵电机转速是否达到基本转速控制范围，如果是，则执行s206，如果否，则执行s204；
[0096]
s206、判断油泵电机电流是否小于空转电流门限值，如果是，则执行s207，如果否，则执行s204；
[0097]
s207、判断油泵电机转速是否几乎不下降，如果是，则执行s208，如果否，则执行s204；
[0098]
s208、报出油泵电机空转故障；
[0099]
s209、报出相应电气故障。
[0100]
在对油泵电机进行空转故障检测时，首先进行油泵电机电气故障检查，当油泵电机存在电气故障时则直接报出相应电气故障，不再进行油泵电机空转故障识别。
[0101]
当未检测到油泵电机电气故障时，实时检测油泵电机工作转速和实际电流，当油泵电机转速达到基本控制转速范围内，油泵电机会依据驱动电机冷却要求和变速箱润滑要求设定的目标转速进行泵油工作，此时实际工作电流远大于空转电流，当检测到油泵电机实际电流小于空转电流门限值同时转速几乎不下降并持续一定时间，则认为识别到油泵电机空转，可以认为因油泵系统出现了漏油现象导致油泵电机无油可泵的情况，此时应报出油泵电机空转故障，并进行限速形式或不在行驶，避免损坏驱动电机和变速箱。
[0102]
参见图3，在本发明实施例还提供了一种堵转诊断方法，包括：
[0103]
s301、对油泵电机进行电气故障检查；
[0104]
s302、判断油泵电机是否不存在电气故障，如果是，则执行s303，如果头，则执行s314；
[0105]
s303、判断油泵电机空转故障检测条件是否成立，如果是，则执行s304，如果否，则执行s303；
[0106]
s304、实时检测油泵电机实际转速和实际电流；
[0107]
s305、识别油泵电机受否存在堵转，如果是，则执行s307，如果否，则执行s306；
[0108]
s306、堵转累积计数器清零；
[0109]
s307、堵转累积计数器加1；
[0110]
s308、判断堵转次数是否达到标定值，如果是，则执行s309，如果否，则执行s310；
[0111]
s310、控制油泵电机进行反转重试；
[0112]
s311、油泵电机反转运行计时；
[0113]
s312、判断油泵电机转速是否达到反转转速门限值，如果是，则执行s304，如果否，则执行s313；
[0114]
s313、判断油泵电机反转运行时间是否达到上限值，如果是，则执行s304，如果否，则执行s312；
[0115]
s314、报出相应电气故障。
[0116]
首先进行油泵电机电气故障检查，当油泵电机存在电气故障时，则直接报出相应电气故障，不在进行油泵电机堵转故障识别。当油泵电机无电气故障时，实时检测油泵电机工作转速和实际电流，正常工作时，油泵电机依据驱动电机冷却要求和变速箱润滑要求设定的目标转速进行泵油工作，此时实际工作电流会小于最大允许工作电流，但如果检测到油泵电机转速接近于0无法按照目标转速进行泵油，但同时出现实际电流超过最大允许电流并持续一定时间，则判断为识别到油泵电机堵转，此时堵转计数器加以，当油泵电机堵转计数器未达到上限值时，控制油泵电机按照反转目标转速进行反转重试，在反转重试过程中，若油泵电机转速达到反转转速门限值，或反转运行一定时间后，停止反转，并再次依据当前驱动电机冷却要求和变速箱润滑要求确定的目标转速进行泵油，此时若未识别到油泵电机堵转，则清除堵转计数器值，若反转重试结束后仍识别到堵转现象，且堵转计数器值达到上限值时，则判断油泵电机出现堵转故障，此时报出油泵电机堵转故障并对整车进行限速行驶或不再行驶，避免损坏驱动电机和变速箱。
[0117]
在本发明实施例通过合理标定出油泵电机最大允许工作电流、空转电流门限值、基本控制转速范围、反转转速门限值、反转允许运行时间上限值、堵转累计次数上限值，并排除油泵电机启动和关闭等可能造成误诊断工况，便可依据实时检测的油泵电机的工作状态来完成油泵系统的漏油和无法泵油的故障诊断。通过本发明实施例可以在无油压传感器的情况下依据识别到油泵电机空转故障判断出油泵系统出现漏油故障，依据本方法可在判定油泵电机真正无法泵油前，能够执行油泵电机反转重试策略，避免了由于机械碎屑导致的堵转现象而误报出油泵电机堵转故障。可在无油压传感器的情况下，根据油泵电机的工作状态来完成油泵系统的漏油故障和无法泵油故障的判断，降低生产成本的同时保证了油泵系统对驱动电机冷却和变速箱轴系统的润滑效果。
[0118]
在本发明实施例中还提供了一种油泵电机故障诊断装置，参见图4，包括：
[0119]
监测单元10，用于若油泵电机不存在电气故障时，对所述油泵电机的工作转速和实际电流进行监测；
[0120]
驱动单元20，用于当监测到所述油泵电机的工作转速达到预设转速范围内，驱动所述油泵电机按照预设目标转速进行泵油；
[0121]
第一判断单元30，用于在所述油泵电机按照预设目标转速进行泵油的过程中，判断所述油泵电机的实际工作状态是否满足第一预设条件，如果是，则判断获得所述油泵电
机的故障类型为空转故障，其中，所述第一预设条件包括空转电流门限值和转速持续时间，所述油泵电机的实际工作状态包括实际电流、工作转速和运行模式；
[0122]
第二判断单元40，用于判断所述油泵电机的实际工作状态是否满足第二预设条件，如果是，则判断获得所述油泵电机的故障类型为堵转故障，其中，所述第二预设条件包括堵转电流阈值和反转重试次数阈值，且所述实际电流大于堵转电流阈值时，对所述油泵电机进行反转重试。
[0123]
可选地，还包括：
[0124]
电气故障检测单元，用于对油泵电机进行电气故障检测，其中，所述电气故障包括油泵电机驱动端电气故障和/或油泵电机内置霍尔传感器电气故障；
[0125]
第一执行单元，用于若所述油泵电机存在电气故障，则输出所述油泵电机的电气故障；
[0126]
第二执行单元，用于若所述油泵电机不存在电气故障，则对所述油泵电机进行故障检测。
[0127]
可选地，所述第一判断单元包括：
[0128]
第一检测子单元，用于若检测到所述油泵电机的实际电流小于预设空转电流门限值，检测获得所述油泵电机的当前转速；
[0129]
空转判断子单元，用于若所述油泵电机的当前转速满足转速保持范围，且转速持续时间满足预设时间条件，则判断获得所述油泵电机的故障类型为空转故障。
[0130]
可选地，所述第二判断单元包括：
[0131]
第二检测子单元，用于若检测到所述油泵电机无法按照目标转速进行泵油时，获得所述油泵电机的实时电流；
[0132]
识别子单元，用于若所述油泵电机的实际电流大于堵转电流阈值，则识别获得所述油泵电机出现堵转；
[0133]
反转控制单元，用于控制所述油泵电机按照反转目标转速进行反转重试，并监测获得所述油泵电机的转速；
[0134]
反转判断子单元，用于若所述油泵电机的转速达到反转转速门限值，或者所述油泵电机的反转运行达到预设时间，则停止对所述油泵电机的反转重试；
[0135]
堵转判断子单元，用于若反转重试次数达到预设上限值，则判断获得所述油泵电机的故障类型为堵转故障。
[0136]
可选地，还包括：
[0137]
堵转识别子单元，用于当所述油泵电机的反转重试结束后，判断所述油泵电机当前是否存在堵转，如果否，则清除堵转计数器中的堵转次数记录值；如果是，则判断反转重试次数是否达到预设上限值，实现对所述油泵电机的堵转故障的判断。
[0138]
本发明提供了一种油泵电机故障诊断装置，通过监测单元对油泵电机的工作转速和实际电流进行监测，从而获得油泵电机的实际工作状态，并在第一判断单元和第二判断单元中根据空转电流门限值和转速持续时间进行空转故障判断，还可以根据堵转电流阈值进行堵转识别，并通过反转重试确定堵转故障，由于在本发明实施例中只需要实时检测油泵点解的工作转速和实际电流进行相关判断即可，无需使用油压传感器即可实现对混合动力系统用的电驱变速箱油泵电机的故障诊断，从而降低了诊断成本由于实时对工作状态进
行监测提高了诊断准确性。
[0139]
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
[0140]
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。