CN106194697B - 用于诊断发动机的电动水泵的方法 - Google Patents
用于诊断发动机的电动水泵的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106194697B CN106194697B CN201510337136.6A CN201510337136A CN106194697B CN 106194697 B CN106194697 B CN 106194697B CN 201510337136 A CN201510337136 A CN 201510337136A CN 106194697 B CN106194697 B CN 106194697B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- motor
- coil
- phase
- open
- torque
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01P5/00—Pumping cooling-air or liquid coolants
- F01P5/14—Safety means against, or active at, failure of coolant-pumps drives, e.g. shutting engine down; Means for indicating functioning of coolant pumps
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/34—Testing dynamo-electric machines
- G01R31/343—Testing dynamo-electric machines in operation
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01P5/00—Pumping cooling-air or liquid coolants
- F01P5/10—Pumping liquid coolant; Arrangements of coolant pumps
- F01P5/12—Pump-driving arrangements
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01P7/00—Controlling of coolant flow
- F01P7/14—Controlling of coolant flow the coolant being liquid
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
- G01R31/52—Testing for short-circuits, leakage current or ground faults
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
- G01R31/54—Testing for continuity
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
- H02P6/12—Monitoring commutation; Providing indication of commutation failure
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
- H02P6/14—Electronic commutators
- H02P6/16—Circuit arrangements for detecting position
- H02P6/18—Circuit arrangements for detecting position without separate position detecting elements
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
- Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
- Control Of Non-Positive-Displacement Pumps (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Abstract
本公开涉及用于诊断发动机的电动水泵的方法。一种用于诊断内燃机的电动水泵的方法包括确定当前条件是否是能够诊断在电动水泵中使用的无传感器三相电机的任一线圈是否开路的线圈开路诊断条件。当满足线圈开路诊断条件时，通过使用相电流的变化来确定一相线圈是否开路。当满足线圈开路诊断条件时，通过使用电机转矩的大小或者平均相电流的大小来确定两相线圈是否开路。当满足线圈开路诊断条件时，通过使用电机转矩的变化来确定在电机的驱动过程中电机的任一线圈是否开路。
Description
技术领域
本公开涉及用于诊断发动机的电动水泵的方法，并且更具体地，涉及用于诊断内燃机的使发动机冷却液循环的电动水泵中的故障的方法。
背景技术
车辆内燃机中的冷却液通过水泵循环，以除去由发动机产生的热。在过去，机械水泵通常被安装成使发动机的曲柄轴机械地互锁。然而，最近，已经广泛使用电动水泵，其能够基于诸如发动机的运行状态等的各种因素独立并且主动地控制发动机的驱动。
因为电动水泵由电动电机驱动，所以需要电机的稳定和适当的运行以控制发动机冷却液的稳定流动。
因此，需要检查电动水泵的电机的状态。对于使用无传感器三相电机的电动水泵，控制器需要预诊断电机的一相线圈或者其两相线圈是否开路，以防止发动机过热。
上述内容仅旨在帮助更好地理解本公开的背景，而并不旨意味着本公开落在为本技术领域人员已知的现有技术范围内。
发明内容
针对现有技术中存在的上述问题做出本公开。本发明构思的一方面提供了一种用于诊断内燃机的电动水泵的方法，该方法允许控制器迅速地诊断在电动水泵中使用的无传感器三相电机的任一线圈是否开路，从而防止因电动水泵的泵抽不足而导致出现诸如发动机的过热的问题。
根据本发明构思的实施方式的用于诊断发动机的电动水泵的方法包括确定当前条件是否是能够诊断在电动水泵中所使用的无传感器三相电机的任一线圈是否开路的线圈开路诊断条件。当满足线圈开路诊断条件时，通过使用相电流的变化确定一相线圈是否开路。当满足线圈开路诊断条件时，通过使用电机转矩的大小或者平均相电流的大小来确定两相线圈是否开路。当满足线圈开路诊断条件时，通过使用电机转矩的变化来确定在电机的驱动过程中电机的任一线圈是否开路。
附图说明
通过结合附图进行的下列详细描述，可更为清晰地理解本发明构思的上述目标和其他目标、特征、以及优点。
图1是示出根据本公开的用于诊断发动机的电动水泵的方法的实施方式的流程图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图详细描述本发明构思的实施方式。
参考图1，根据本公开的用于诊断发动机的电动水泵的方法包括在步骤S10中确定当前条件是否是能够诊断在发动机的电动水泵中使用的无传感器三相电机的任一线圈是否开路的线圈开路诊断条件。当满足线圈开路诊断条件时，在步骤S20，通过使用相电流的变化确定一相线圈是否开路。当满足线圈开路诊断条件时，在步骤S30，通过使用电机转矩的大小或者平均相电流的大小确定两相线圈是否开路。当满足线圈开路条件时，在步骤S40，通过使用电机转矩的变化确定在电机的驱动过程中任一线圈是否开路。
因此，本公开可在步骤S20至S40中确定无传感器三相电机的任一线圈是否开路，该无传感器三相电机产生电动水泵的驱动力。
在步骤S10中，当向电机的控制器施加额定电压且电机的每分钟转数(RPM)大于参考RPM时，并且当电机处于加速状态或者恒速状态时，确定满足线圈开路诊断条件。
更具体地，可在下列情况下确定电机的任一线圈是否开路：输入至电机的控制器的电压Vdc是额定电压并且处于适于使用控制器确定电机的线圈开路的状态的情况；电机的RPM大于参考RPM(例如，2000RPM)并且电机的三相未完全断开或者电机未处于失速状态(stall state)的情况；以及电机处于加速状态或者恒速状态而不处于减速状态的情况。
此处，只有当电机处于加速状态或者恒速状态时，施加至电机的驱动电流才是稳定的，并且因此，仅在加速状态或者恒速状态而非减速状态下，才可确定电机的任一线圈是否开路。
可通过无传感器磁场定向控制(FOC)方式来控制本公开中所使用的无传感器三相电机。
在步骤S20中，在电机的驱动时间大于参考时间的状态下，如果相电流的变化大于相电流的绝对值的平均值，则确定一相线圈开路。
即，在处于停止状态的电机被驱动被加速至一定程度的参考时间之后，并且可检查到电机控制所需的电流值经过过渡期且进入稳定期，如果相电流IΔ的变化大于相电流的绝对值的平均值Iref，则确定电机的一相线圈开路。
因此，基于试验和分析确定参考时间。即，电机的控制器可以根据由外部系统要求的电机的目标RPM利用函数关系(诸如，使目标RPM除以特定常数)来改变参考时间，并且应用改变的参考时间。
此处，相电流的变化被给定为IΔ＝(I峰值–I低)，其中，I峰值是三个相电流值Ia、Ib、和Ic中的最高电流值，并且I低是三个相电流值Ia、Ib、和Ic中的最低电流值。
此外，相电流的绝对值的平均值被给定为Iref＝(|Ia|+|Ib|+|Ic|)/3。
即，当电机的任一相线圈开路时，相电流的变化大幅度增加，从而通过将开路线圈的相电流与相电流的绝对值的平均值相比较，可检测任一相线圈是否开路。
在步骤S30，在下列三种情况下确定两相线圈开路：当由控制器施加的电机的驱动占空比大于第一参考占空比值时，电机的转矩是0的情况；当由控制器施加的电机的驱动占空比大于比第一参考占空比值大的第二参考占空比值时，电机的转矩小于第一参考转矩的情况；以及电机的平均相电流小于第一参考电流的情况。
因此，当出现三种情况中的至少一种时，在步骤S30确定两相线圈开路。然而，可以仅选择这些情况中的一种并且确定所选择的状态、或者使用这些情况的任何组合确定组合情况。
当由控制器施加的电机的驱动占空比大于第一参考占空比值而电机Te的转矩为0时，例如，当以15％施加电机的驱动占空比而电机转矩为0时，可确定即使向电机施加驱动电流，电机也不运行，并且因此，两相线圈开路。
接着，在由控制器施加的电机的驱动占空比大于比第一参考占空比值大的第二参考占空比值的状态下，当电机转矩小于第一参考转矩时。例如，当将第一参考占空比值设置为15％，并且将大于第一参考占空比值的第二参考占空比值设置为25％时，当即使驱动占空比等于或者大于25％而电机转矩Te小于第一参考转矩(例如，0.015Nm)而被视为不产生时，可确定两相线圈开路。
此外，当电机的平均相电流IAVG小于第一参考电流时，例如，当IAVG＝(Ia+Ib+Ic)/3的值小于指示一些电流流经电机的线圈的状态的第一参考电流(例如，0.3A)时，也可确定两相线圈开路。
在步骤S40，当电机的转矩改变并且电机转矩的变化TeΔ大于第二参考转矩时，确定在电机的驱动过程中电机的任一线圈开路。
即，当在电机的驱动过程中电机转矩改变并且转矩变化TeΔ大于预定水平时，可确定在电机的驱动过程中电机的任一线圈开路。在这种情况下，转矩变化TeΔ被获得为控制器的当前控制循环的转矩与控制器的前一控制循环的转矩之差。例如，可基于多次试验和分析来确定第二参考转矩，并且第二参考转矩可被设置成为函数形式(通过对电机的目标RPM加上、减去、乘以、或者处常数来确定)的随着电机的目标RPM的变化而变化的值。
例如，可将第二参考转矩设置为诸如“第二参考转矩＝(目标RPM-2000)/1000)+3”的函数。
此处，电机转矩是从流经电机的电流来计算的值。
本公开的方法可将步骤S10至S40重复多次。如果将电机的任一线圈开路重复地确定参考次数或者更多次数，则将确定的这种线圈开路状态固定为最终线圈开路状态，从而能够更稳定地和精确地确定电机的线圈开路状态。
例如，参考次数可被限定成使得当接连获得几十次(例如，20次至50次)相同的确定结果时，则最终固定对电机的线圈开路状态的确定，并且由此可采取单独的动作以向驾驶员警告电机的状态或者限制车辆的驱动模式。
如上所述，本公开允许控制器迅速地诊断在电动水泵中使用的无传感器三相电机的任一线圈是否开路，从而最终防止因电动水泵的泵抽不足而导致出现诸如发动机过热的问题。
尽管出于说明性的目的公开了本发明构思的具体实施方式，然而，本领域技术人员应当认识到，在不背离如在所附权利要求中公开的本发明的范围和实质的情况下，可做出各种变形、添加、和替换。
Claims (9)
1.一种用于诊断内燃机的电动水泵的方法，包括下列步骤：
a)确定所述电动水泵的当前条件是否是线圈开路诊断条件，所述线圈开路诊断条件能够诊断在所述电动水泵中使用的无传感器三相电机的任一线圈是否开路；
b)当满足所述线圈开路诊断条件时，通过使用相电流的变化来确定一相线圈是否开路；
c)当满足所述线圈开路诊断条件时，通过使用电机转矩的大小或者平均相电流的大小来确定两相线圈是否开路；并且
d)当满足所述线圈开路诊断条件时，通过使用所述电机转矩的变化来确定在所述电机的驱动过程中所述电机的任一线圈是否开路。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤a)包括：如果向所述电机的控制器施加额定电压、所述电机的每分钟转数大于参考每分钟转数、并且所述电机处于加速状态或者恒速状态，则确定满足所述线圈开路诊断条件。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，步骤b)包括：当所述电机的驱动时间大于参考时间时，如果所述相电流的变化大于所述相电流的绝对值的平均值，则确定所述一相线圈开路。
4.根据权利要求2所述的方法，其中，步骤c)包括：当由所述控制器施加的所述电机的驱动占空比大于第一参考占空比值时，如果所述电机转矩是0，则确定所述两相线圈开路。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，步骤c)进一步包括：当由所述控制器施加的所述电机的所述驱动占空比大于第二参考占空比值时，如果所述电机转矩小于第一参考转矩，则确定所述两相线圈开路，所述第二参考占空比值大于所述第一参考占空比值。
6.根据权利要求2所述的方法，其中，步骤c)包括：如果所述电机的所述平均相电流小于第一参考电流，则确定所述两相线圈开路。
7.根据权利要求2所述的方法，其中，在步骤c)中，当存在下列情况时确定所述两相线圈开路：
在由所述控制器施加的所述电机的驱动占空比大于第一参考占空比值的状态下，所述电机转矩是0；
在由所述控制器施加的所述电机的所述驱动占空比大于第二参考占空比值的状态下，所述电机转矩小于第一参考转矩，所述第二参考占空比值大于所述第一参考占空比值；以及
所述电机的所述平均相电流小于第一参考电流。
8.根据权利要求2所述的方法，其中，步骤d)包括：如果所述电机转矩变化并且所述电机转矩的变化大于第二参考转矩，则确定在所述电机的驱动过程中所述电机的任一线圈开路。
9.根据权利要求1所述的方法，进一步包括下列步骤：
将步骤a)至步骤d)重复参考次数或者更多次；并且
如果在重复所述步骤之后确定所述电机的任一线圈开路，则将确定的所述电机的线圈开路状态固定为所述电机的最终线圈开路状态。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020140174480A KR101628559B1 (ko) | 2014-12-05 | 2014-12-05 | 엔진의 전동식 워터펌프 진단방법 |
| KR10-2014-0174480 | 2014-12-05 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106194697A CN106194697A (zh) | 2016-12-07 |
| CN106194697B true CN106194697B (zh) | 2018-10-30 |
Family
ID=53969063
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510337136.6A Active CN106194697B (zh) | 2014-12-05 | 2015-06-17 | 用于诊断发动机的电动水泵的方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9515585B2 (zh) |
| EP (1) | EP3040731B1 (zh) |
| KR (1) | KR101628559B1 (zh) |
| CN (1) | CN106194697B (zh) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101904647B1 (ko) * | 2017-03-10 | 2018-10-04 | 한양대학교 산학협력단 | 전력 케이블 오결선 검출 방법 및 그 장치 |
| US10598732B2 (en) * | 2018-05-14 | 2020-03-24 | GM Global Technology Operations LLC | Early detection of motor stator winding faults |
| CN112238755B (zh) * | 2019-07-17 | 2022-04-01 | 北京新能源汽车股份有限公司 | 电动汽车驱动电机软件过流处理方法、装置及电动汽车 |
| WO2023101268A1 (ko) * | 2021-11-30 | 2023-06-08 | 지엠비코리아 주식회사 | 전동식 워터펌프의 공기 유입상태 감지방법 |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06245301A (ja) * | 1993-02-17 | 1994-09-02 | Hitachi Ltd | 電気車制御装置の欠相検知方式 |
| US5883489A (en) * | 1996-09-27 | 1999-03-16 | General Electric Company | High speed deep well pump for residential use |
| JP2000303839A (ja) * | 1999-04-20 | 2000-10-31 | Honda Motor Co Ltd | エンジンの冷却制御装置 |
| US6262550B1 (en) * | 1999-12-17 | 2001-07-17 | General Electric Company | Electrical motor monitoring system and method |
| US7091724B2 (en) * | 2003-07-23 | 2006-08-15 | Deka Products Limited Partnership | Model-based fault detection in a motor drive |
| JP2005147672A (ja) | 2003-11-11 | 2005-06-09 | Meidensha Corp | 断線検出装置 |
| JP2007244028A (ja) | 2006-03-06 | 2007-09-20 | Jtekt Corp | モータ制御装置及び電動パワーステアリング装置 |
| CN102004224B (zh) * | 2009-08-31 | 2012-12-12 | 比亚迪股份有限公司 | 一种三相电机缺相的检测系统及其检测方法 |
| JP5424202B2 (ja) * | 2009-11-30 | 2014-02-26 | 兵神装備株式会社 | ポンプ用異常検出装置、及び、方法 |
| US8362732B2 (en) * | 2010-02-02 | 2013-01-29 | GM Global Technology Operations LLC | Motor phase winding fault detection method and apparatus |
| JP5547559B2 (ja) * | 2010-06-16 | 2014-07-16 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 電力変換装置 |
| KR101241213B1 (ko) | 2010-12-03 | 2013-03-13 | 기아자동차주식회사 | 전동식 워터펌프 제어장치 및 방법 |
| JP5603360B2 (ja) | 2011-06-24 | 2014-10-08 | 三菱電機株式会社 | モータ制御装置およびそれを用いた電動パワーステアリング装置 |
| US9018881B2 (en) * | 2013-01-10 | 2015-04-28 | GM Global Technology Operations LLC | Stator winding diagnostic systems and methods |
| US9806641B2 (en) * | 2014-11-06 | 2017-10-31 | Rockwell Automation Technologies, Inc. | Detection of electric motor short circuits |
-
2014
- 2014-12-05 KR KR1020140174480A patent/KR101628559B1/ko active IP Right Grant
-
2015
- 2015-05-28 EP EP15169596.2A patent/EP3040731B1/en active Active
- 2015-05-29 US US14/726,384 patent/US9515585B2/en active Active
- 2015-06-17 CN CN201510337136.6A patent/CN106194697B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20160164441A1 (en) | 2016-06-09 |
| KR101628559B1 (ko) | 2016-06-09 |
| EP3040731B1 (en) | 2017-09-13 |
| EP3040731A1 (en) | 2016-07-06 |
| CN106194697A (zh) | 2016-12-07 |
| US9515585B2 (en) | 2016-12-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106194697B (zh) | 用于诊断发动机的电动水泵的方法 | |
| KR101173050B1 (ko) | 전동식 오일펌프의 구동 제어 장치 및 방법 | |
| KR101315623B1 (ko) | 변속기의 오일 공급 장치 | |
| JP5221612B2 (ja) | 電動オイルポンプ用モータ制御装置及び制御方法 | |
| US20150236626A1 (en) | Brushless motor control device and brushless motor system | |
| EP2123945A1 (en) | Control device for vehicle | |
| JP2012065377A (ja) | 電動オイルポンプ用モータ制御装置及び制御方法 | |
| US9529965B2 (en) | Clutch slip recovery system and method | |
| JP5391348B1 (ja) | 油圧制御アクチュエータの診断装置 | |
| US8525456B2 (en) | Electric pump device | |
| JP2009520453A (ja) | 電動機の制御方法および装置 | |
| US9976549B2 (en) | Method and device for controlling a torque of an electric motor of an electro-hydraulic system | |
| EP2541756B1 (en) | Sensorless control unit for brushless DC motor | |
| US20180034407A1 (en) | Method and device for operating an electric machine, and motor vehicle | |
| US10144281B2 (en) | Hydraulic control device and method for vehicle | |
| CN105673180A (zh) | 诊断发动机的电动水泵的方法 | |
| KR101173049B1 (ko) | 전동식 오일펌프의 구동 제어 방법 | |
| US10742144B2 (en) | Apparatus and method for controlling a fluid pump for a motor vehicle | |
| EP3070279A1 (en) | System for detecting a failure in a combustion engine lubricating oil system provided with an adjustable oil source | |
| KR20160033335A (ko) | 차량용 변속기의 페일 세이프 제어 방법 | |
| KR101766017B1 (ko) | Eop 로터 마모진단 방법 | |
| CN102678348A (zh) | 具有用于控制设备功能的控制系统的设备 | |
| KR101684011B1 (ko) | 하이브리드 차량의 변속기 유압회로 및 그 제어방법 | |
| KR101756025B1 (ko) | 학습맵에 의한 오일펌프 제어 장치 및 방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |