CN116776074B - 一种电子水泵堵转识别方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于汽车电子水泵技术领域，提供了一种电子水泵堵转识别方法及装置，当水泵相邻转速需求的变化差值超过预设转速变化阈值时确定堵转判定窗口；在所述堵转判断窗口内计算水泵转速差值累计，当所述转速差值累计达到预设累计差阈值时，确定为第一堵转状态并开始进行堵转计时；在堵转计时达到预设时长时确定为第二堵转状态，基于所述第一堵转状态和第二堵转状态判定水泵发生堵转故障。本发明的优点在于增加堵转判定窗口参数及转速偏离累计参数，不同转速下的转速偏离累计阈值，减小水泵堵转判定过程对电机参数的依赖，而从算法层面对转速进行持续识别，有效识别堵转工况。
Description
技术领域
本发明涉及汽车电子水泵技术领域，尤其涉及一种电子水泵堵转识别方法及装置。
背景技术
当前智能电子水泵的执行器通常是无感三相永磁同步电机，电机转子与水泵叶轮相连，电子转子与电机定子之前存在隔水套，进行干湿分区。水流通过进水口（低压区）进来，经过水泵叶轮做功建立扬程，在出水口形成高压区。当水路中存在杂质异物时，容易使得叶轮卡滞，从而有导致水泵堵转的可能性。
现有技术中大多通过转速和电流的阈值来判定水泵的运行情况，最主流的判定逻辑是水泵转速小于转速阈值且电流消耗大于堵转电流阈值，对应堵转情况下的低转速大电流工况，从而来识别堵转。
但是由于水泵负载存在外部负载变化，转速需求变化的情况，水泵会存在短时的转速电流变化，比如外部负载突然变大而同时转速需求也发生改变的情况，水泵转速会下降，虽然电机是PI控制，但是转速响应需要时间。此时水泵在持续运行，但是由于堵转策略，可能会将这种工况误判为堵转。
发明内容
本发明要解决的技术问题目的在于提供一种电子水泵堵转识别方法，用以解决上述问题。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种电子水泵堵转识别方法，包括步骤：
当水泵相邻转速需求的变化差值超过预设转速变化阈值时确定堵转判定窗口；
在所述堵转判断窗口内计算水泵转速差值累计，当所述转速差值累计达到预设累计差阈值时，确定为第一堵转状态并开始进行堵转计时；
在堵转计时达到预设时长时确定为第二堵转状态，基于所述第一堵转状态和第二堵转状态判定水泵发生堵转故障。
进一步的，在水泵转速改变位置设立标志位，基于所述标志位确定堵转判定窗口。
进一步的，基于所述标志位构建延时时间，在所述延时时间结束后，确定堵转判定窗口。
进一步的，在堵转判定窗口内，将水泵实际转速与目标转速的差值存放于数据容器中，所述数据容器中的差值累计达到预设累计差阈值时，确定为第一堵转状态。
进一步的，所述转速差值累计是预设时间内转速差值的积分值。
进一步的，当水泵在不同的转速下，所预设的累计差阈值不同。
本发明还提供了一种电子水泵堵转识别装置，包括至少一个处理器、以及至少一个存储器，其中，
所述存储器存储有计算机程序，当所述程序被所述处理器执行时，使得所述处理器能够执行上述的电子水泵堵转识别方法。
本发明与现有技术相比，至少包含以下有益效果：
（1）本发明建立堵转识别窗口机制：当转速变化标志置位，设定一个参数可配置的延时，当延时结束时，堵转判定窗口打开，在窗口内进行堵转判定；
（2）本发明通过两级状态判定，第一级为转差累计的容器状态判定，第二级为转差累计差值超过转差阈值后持续时间的状态判定。当两级状态判定都被通过时，才判定为堵转故障，大大降低了误报堵转的风险；
（3）增加堵转判定窗口参数及转速偏离累计参数，不同转速下的转速偏离累计阈值，减小水泵堵转判定过程对电机参数的依赖，而从算法层面对转速进行持续识别，有效识别堵转工况。
附图说明
图1是本发明实施例所提供的电子水泵堵转识别的步骤流程图；
图2是本发明实施例所提供的堵转窗口判定的示意图；
图3是本发明实施例所提供的堵转状态判断的示意图。
实施方式
需要说明，在本发明中如涉及“第一”、“第二”、“一”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以下是本发明的具体实施例，并结合附图对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
在本发明所提供的实施例中，如图1所示，提供了一种电子水泵堵转识别方法，包括步骤：
S1、当水泵相邻转速需求的变化差值超过预设转速变化阈值时确定堵转判定窗口；
S2、在所述堵转判断窗口内计算水泵转速差值累计，当所述转速差值累计达到预设累计差阈值时，确定为第一堵转状态并开始进行堵转计时；
S3、在堵转计时达到预设时长时确定为第二堵转状态，基于所述第一堵转状态和第二堵转状态判定水泵发生堵转故障。
如图2所示，在水泵运行中，存在需求转速瞬间大幅变化的情况（当前转速需求相比前一个转速需求有很大的差值，比如水泵的需求转速在最低转速和最大转速之间切换），此时水泵有一个增速的过程。在增速过程中，实际转速与目标转速存在差值，这段差值不应该被包含在堵转判定的数据采样中，导致水泵误报堵转。
针对这种转速大幅切换的情况，定义一个转速变化阈值，当相邻的转速需求差值超过这个阈值时，才将后续的一定时间作为堵转判定的时间窗口。
进一步的，当相邻的转速需求差值超过阈值时，在水泵转速改变时间位置设立标志位，根据该标志位确定堵转判定的时间窗口。当外部控制器或负载需求所导致的转速变化超过阈值时，才会触发转速变化标志。当转速变化不超过阈值时，则不触发转速变化标志。
进一步的，基于所述标志位构建延时时间，在所述延时时间结束后，开启堵转判定的窗口，在窗口内进行堵转的判定。这样做的目的是将不利于堵转判定的窗口滤除。
进入堵转判定的窗口后，将实际转速与目标转速的差值存放到数据容器中，当容器中的差值累计超过堵转判定阈值，判定为水泵的第一堵转状态。
如图3所示，在t1时刻前，实际转速Act speed =设定转速set speed =spd0，转速差值累计Difference.sum1=0，其小于累计差值阈值Spd1.dif.value，不会触发第一堵转状态，判定水泵正常运行。
在t1-t2时刻，实际转速Act speed=spd1>设定转速set speed，转速差值累计Difference.sum1逐渐升高然后稳定在某一值，但仍小于累计差值Spd1.dif.value，还是不会触发第一堵转状态，判定水泵正常运行，这个仅仅是转速上的波动和小幅转速偏离所导致的，而并不是水泵堵转所引发的。
在t2-t3时刻，实际转速Act speed=spd1>>设定转速set speed，转速差值累计Difference.sum1继续升高，但仍不超过累计差阈值Spd1.dif.value，但仍未到达稳定值。由于转速差值累计是一定时间范围内转速差值的积分值，所以转速差值累计可以滤除个别过大的转速波动。
在t3时刻，转速差值累计Difference.sum1=累计差阈值Spd1.dif.value，此时触发第一堵转状态并开始进行堵转计时。在t4时刻，堵转计时达到预设计时时长T1_chk，触发第二堵转状态。当水泵的判定窗口内，先后触发第一堵转状态和第二堵转状态时才判定为水泵发生堵转故障。
通过两级状态判定，第一级为转差累计的容器状态判定，第二级为转差累计差值超过转差阈值后持续时间的状态判定。当两级状态判定都被通过时，才判定为堵转故障，大大降低了误报堵转的风险。
此外，当水泵在不同的目标转速下，设定不同的堵转判定阈值，在不同的转速下可有效识别堵转。
本发明通过一种新的识别方法，通过增加堵转判定窗口参数及转速偏离累计参数，减小堵转判定对电机参数的依赖，对转速进行持续识别，有效识别堵转工况。
本实施例的另一方面还提供了一种电子水泵堵转识别装置，包括至少一个处理器、以及至少一个存储器，其中，所述存储器存储有计算机程序，当所述程序被所述处理器执行时，使得所述处理器能够执行上述的电子水泵堵转识别方法。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (4)
1.一种电子水泵堵转识别方法，其特征在于，包括步骤：
当水泵相邻转速需求的变化差值超过预设转速变化阈值时确定堵转判定窗口；在水泵转速改变位置设立标志位，基于所述标志位确定堵转判定窗口；
在所述堵转判断窗口内计算水泵转速差值累计，当所述转速差值累计达到预设累计差阈值时，确定为第一堵转状态并开始进行堵转计时；
在堵转判定窗口内，将水泵实际转速与目标转速的差值存放于数据容器中，所述数据容器中的差值累计达到预设累计差阈值时，确定为第一堵转状态；所述转速差值累计是预设时间内转速差值的积分值；
在堵转计时达到预设时长时确定为第二堵转状态，基于所述第一堵转状态和第二堵转状态判定水泵发生堵转故障。
2.根据权利要求1所述的一种电子水泵堵转识别方法，其特征在于，
基于所述标志位构建延时时间，在所述延时时间结束后，确定堵转判定窗口。
3.根据权利要求1所述的一种电子水泵堵转识别方法，其特征在于，
当水泵在不同的转速下，所预设的累计差阈值不同。
4.一种电子水泵堵转识别***，包括至少一个处理器、以及至少一个存储器，其中，
所述存储器存储有计算机程序，当所述程序被所述处理器执行时，使得所述处理器能够执行权利要求1-3任一项所述的电子水泵堵转识别方法。
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