CN114228731B - 一种水泵故障诊断方法、系统、存储介质及电动汽车 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种水泵故障诊断方法、系统、存储介质及电动汽车，所述方法包括：电动汽车上电后，整车控制器对其输出进行故障诊断处理，以诊断自身输出是否产生故障；若是，则整车控制器将所诊断的具体故障类型进行存储及通过CAN总线进行数据传输；若否，则整车控制器通过硬线发送PWM控制信号至水泵，并获取水泵所发送的反馈信号；整车控制器根据所读取的反馈信号诊断水泵是否发生故障；若是，则整车控制器根据拉低时间、释放时间以及低电平信号所占的占空比诊断出水泵的诊断故障类型；整车控制器将所诊断出的水泵的诊断故障类型进行存储及通过CAN总线进行数据传输。本发明解决了现有无法有效诊断水泵故障原因的问题。
Description
技术领域
本发明涉及电动汽车技术领域，特别涉及一种水泵故障诊断方法、系统、存储介质及电动汽车。
背景技术
随着社会经济的发展和人民生活水平的提高，汽车已成为生活中的常见品。由于汽车基数的不断增大，引发了化石能源的紧张和大气污染等问题。为了达到节能减排的目的，纯电动汽车的兴起已成为了必然。
在纯电动汽车上，动力电池是纯电动汽车的能量来源，动力电池的成本、性能、寿命在很大程度上决定了纯电动汽车的成本和可靠性。因此，做好电池的热管理对提高动力电池的性能、寿命、成熟度及可靠性具有重要的现实意义，其热管理技术是核心技术之一，而冷却系统占了热管理的主要部分。拥有一套良好的冷却系统是纯电动汽车正常工作的前提。汽车冷却系统的核心部件是水泵和风扇，其中水泵的主要作用是对冷却液加压，使其在冷却系统中循环流动，从而降低汽车发热零部件的工作温度，让汽车发热零部件在汽车行驶的任意工况下正常工作。为了能够使汽车长时间保持在最佳的工作状态，就必须具有良好的冷却系统作为保障。车用水泵的类型主要两种：机械式水泵和电控水泵，其中电控水泵在纯电动汽车上起了尤为关键的作用，其电控水泵是否正常运行，关系到汽车中电机、动力电池、充电机以及DC-DC的冷却，进而影响到整车的动力性或充电功能。
但随着电控水泵使用的越来越多，发生电控水泵不能正常工作故障也越来越频繁，其电控水泵不能正常工作的原因可能为驱动其工作的整车控制器发生故障而使得无法驱动电控水泵工作，也可能为电控水泵自身工作时发生故障，然而现有电控水泵工作故障时不能及时找出故障原因，使得给售后人员造成了极大的困扰，严重浪费人力物力。
发明内容
基于此，本发明的目的是提供一种水泵故障诊断方法、系统、存储介质及电动汽车，以从根本上解决现有无法有效诊断水泵故障原因的问题。
根据本发明实施例的一种水泵故障诊断方法，应用于电动汽车，其特征在于，所述电动汽车包括整车控制器及与所述整车控制器通过硬线连接的水泵，所述整车控制器通过硬线输出PWM控制信号至所述水泵，以控制所述水泵的工作状态；
所述方法包括：
所述电动汽车上电后，所述整车控制器对其输出进行故障诊断处理，以诊断自身输出是否产生故障；
若是，则所述整车控制器将所诊断的具体故障类型进行存储及通过CAN总线进行数据传输，以使通过CAN总线连接的控制器根据所述整车控制器所传输的具体故障类型进行警报、或售后人员根据通过CAN总线连接的诊断仪识别出具体故障类型；
若否，则所述整车控制器通过硬线发送PWM控制信号至所述水泵，并获取所述水泵所发送的反馈信号，所述反馈信号为由低电平信号及高电平信号所组成的PWM信号；
所述整车控制器根据所读取的反馈信号中具体为低电平信号的拉低时间、具体为高电平信号的释放时间、及低电平信号所占的占空比诊断所述水泵是否发生故障；
若是，则所述整车控制器根据所述拉低时间、所述释放时间以及低电平信号所占的占空比诊断出所述水泵的诊断故障类型；
所述整车控制器将所诊断出的所述水泵的诊断故障类型进行存储及通过CAN总线进行数据传输。
另外，根据本发明上述实施例的一种水泵故障诊断方法，还可以具有如下附加的技术特征：
进一步地，
所述整车控制器内部包括低边集成芯片和主芯片，所述整车控制器通过所述低边集成芯片输出PWM控制信号至所述水泵；
所述整车控制器对其输出进行故障诊断处理的步骤包括：
所述整车控制器根据内部的低边集成芯片对其自身的输出进行故障诊断处理，以诊断所述低边集成芯片自身输出是否产生故障；
所述整车控制器将所诊断的具体故障类型进行存储及通过CAN总线进行数据传输的步骤包括：
所述低边集成芯片将所诊断的具体故障类型通过内部通讯记录到主芯片中，以使所述主芯片储存具体故障类型所对应的故障码，并通过CAN总线进行数据传输；
所述整车控制器输出的具体故障类型包括对地短路故障、对电源短路故障、短路故障、及过温故障。
进一步地，所述整车控制器根据所述拉低时间、所述释放时间以及低电平信号所占的占空比诊断出所述水泵的诊断故障类型的步骤包括：
当获取到所述拉低时间为1000ms，所述释放时间为1000ms，及低电平信号所占的占空比为50%时，诊断确定所述水泵为干转故障；
当获取到所述拉低时间为1500ms，所述释放时间为1000ms，及低电平信号所占的占空比为60%时，诊断确定所述水泵为堵转故障；
当获取到所述拉低时间为2000ms，所述释放时间为1000ms，及低电平信号所占的占空比为66.6%时，诊断确定所述水泵为过温故障；
当获取到所述拉低时间为0ms，所述释放时间为持续时间，及低电平信号所占的占空比为0%时，诊断确定所述水泵为欠压/过压故障或内部故障。
进一步地，所述方法还包括：
当所述整车控制器连续预设次数均根据所述拉低时间、所述释放时间以及低电平信号所占的占空比诊断出位于电机冷却回路的水泵发生故障时，获取电机冷却回路的温度；
所述整车控制器判断电机冷却回路的温度是否超出预设温度范围；
若是，则所述整车控制器通过CAN总线输出控制信号至所述电动汽车的电机控制器实现对电机进行限扭控制，使电机限扭降速运行，并通过CAN总线传输电机冷却回路异常的报警信号。
进一步地，所述方法还包括：
当所述整车控制器连续预设次数均根据所述拉低时间、所述释放时间以及低电平信号所占的占空比诊断出位于电池冷却回路的水泵发生故障时，获取电池冷却回路的温度；
所述整车控制器判断电池冷却回路的温度是否超出预设温度范围；
若是，则所述整车控制器通过CAN总线输出控制信号至所述电动汽车的BMS控制器实现对电池进行工作输出控制，并通过CAN总线传输电池冷却回路异常的报警信号。
进一步地，所述方法还包括：
所述整车控制器累计所述水泵当前工作发生故障的次数及时间，并判断所累计的次数或时间是否超出对应的预设次数或时间；
若是，则所述整车控制器通过CAN总线上报报警信号至控制器，以使所述控制器将记录有所述水泵当前工作发生故障的次数及时间的报警信号上报至与用户对应的用户终端或与售后人员对应的服务器端。
进一步地，所述方法还包括：
当所述整车控制器连续预设周期内均未诊断出自身输出产生故障或水泵工作发生故障时，则所述整车控制器将所存储的故障信息进行清除。
根据本发明实施例的一种水泵故障诊断系统，所述系统包括：所述电动汽车包括整车控制器及与所述整车控制器通过硬线连接的水泵，所述整车控制器通过硬线输出PWM控制信号至所述水泵，以控制所述水泵的工作状态；
所述系统包括：
第一故障诊断模块，用于所述电动汽车上电后，所述整车控制器对其输出进行故障诊断处理，以诊断自身输出是否产生故障；
第一故障信息存储传输模块，用于当所述第一故障诊断模块诊断出所述整车控制器自身输出产生故障时，则所述整车控制器将所诊断的具体故障类型进行存储及通过CAN总线进行数据传输，以使与CAN总线连接的控制器根据所述整车控制器所传输的具体故障类型进行警报、或售后人员根据与CAN总线连接的诊断仪识别出具体故障类型；
反馈信号获取模块，用于当所述第一故障诊断模块未诊断出所述整车控制器自身输出产生故障时，则所述整车控制器通过硬线发送PWM控制信号至所述水泵，并获取所述水泵所发送的反馈信号，所述反馈信号为由低电平信号及高电平信号所组成的PWM信号；
第二故障诊断模块，用于所述整车控制器根据所读取的反馈信号中具体为低电平信号的拉低时间、具体为高电平信号的释放时间、及低电平信号所占的占空比诊断所述水泵是否发生故障；
故障类型确定模块，用于当第二故障诊断模块诊断出所述水泵发生故障时，则所述整车控制器根据所述拉低时间、所述释放时间以及低电平信号所占的占空比诊断出所述水泵的诊断故障类型；
第二故障信息存储传输模块，用于所述整车控制器将所诊断出的所述水泵的诊断故障类型进行存储及通过CAN总线进行数据传输。
本发明还提出一种存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述的水泵故障诊断方法。
本发明还提出一种电动汽车，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述的水泵故障诊断方法。
与现有技术相比：通过对水泵的自诊断故障及整车控制器的输出诊断逻辑进行详细定义，并在电动汽车上电时即开始进行整车控制器的自身输出诊断，并诊断无故障时再相应的控制水泵的工作，同时通过水泵发送的反馈信号相应的对水泵进行诊断，且在整车控制器诊断出自身或水泵发生故障时，均会对故障进行存储及通过CAN总线进行数据传输，使得可在诊断故障时进行警报或售后人员根据通过CAN总线连接的诊断仪识别出具体故障类型，从而能够明显的区分水泵故障的源头是水泵自身故障还是整车控制器的输出故障，使得对后续的售后故障处理做了充分考虑，节省人力成本，解决了现有无法有效诊断水泵故障原因的问题。
附图说明
图1为本发明第一实施例中的水泵故障诊断方法的流程图；
图2为本发明第二实施例中的水泵故障诊断方法的流程图；
图3为本发明第三实施例中的水泵故障诊断系统的结构示意图；
图4为本发明第四实施例中的电动汽车的结构示意图。
以下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的若干实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
以下各个实施例均可应用于电动汽车当中，其中电动汽车至少包括蓄电池管理系统(ElectronicBatterySensor ，简称EBS)、动力电池包管理系统（Battery ManagementSystem，简称BMS）、直流变换器（DC/DC）、整车控制器 (Vehicle Control Unit，简称VCU)、中控屏（ICU）、电机控制器（MCU）、车身控制模块 (Body Control Module，简称BCM)和车联网模块（Telematics BOX，简称T-BOX），其各个模块器件之间通过CAN总线或硬线进行连接。其中电动汽车上的各个模块器件的设置及其之间的具体连接方式参照现有技术或根据生产厂商实际生产需要进行设置，在此不做具体限定。
其中车联网模块主要用于实现电动汽车与外界的通讯连接，例如车联网模块可与用户对应的用户终端（如手机APP）或售后人员对应的服务器端（如后台服务器）进行关联通讯，从而使得用户通过手机APP可以读取电动汽车的状态信息及售后人员通过后台服务器可以读取电动汽车的状态或故障信息。
需要指出的是，上述并不构成对电动汽车的限定，在其它实施例当中，该电动汽车可以包括比图示更少或者更多的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
实施例一
请参阅图1，所示为本发明第一实施例中的水泵故障诊断方法，应用于电动汽车，其特征在于，所述电动汽车包括整车控制器及与所述整车控制器通过硬线连接的水泵，所述整车控制器通过硬线输出PWM控制信号至所述水泵，以控制所述水泵的工作状态；所述水泵故障诊断方法具体包括步骤S01-步骤S06。
步骤S01，电动汽车上电后，整车控制器对其输出进行故障诊断处理，以诊断自身输出是否产生故障。
在具体实施时，该水泵故障诊断方法应用于电动汽车的热管理系统中，用于对水泵的故障进行诊断，因此参照上述所述的电动汽车的部件设置之外，其电动汽车还包括与整车控制器通过硬线连接的水泵，其中，需要指出的是，其电动汽车中可以设置有多个水泵，例如其电动汽车中电池、电机等工作时均会产生大量的热量，为实现给电池及电机进行降温，其电动汽车中对应电池及电机的位置上均设有冷却回路，相应的，其冷却回路中通过设置水泵实现冷却回路中循环流动降温，具体的，在本实施例中，其电动汽车上设有对应电池的电池冷却回路及对应电机的电机冷却回路，其电池冷却回路及电机冷却回路上分别设置水泵，此时整车控制器通过硬线输出PWM控制信号至对应电池或对应电机的水泵，以使其对应的水泵进行工作。
进一步的，整车控制器可采集加速踏板信号、制动踏板信号及其他部件信号，并做出相应判断后，控制下层的各部件控制器的动作，驱动汽车正常行驶。作为汽车的指挥管理中心，整车控制器主要功能包括：驱动力矩控制、制动能量的优化控制、整车的能量管理、CAN 网络的维护和管理、故障的诊断和处理、车辆状态监视等。
具体的，其整车控制器通过驱动端口输出PWM控制信号至水泵，以控制水泵的工作状态时，其存在水泵自身故障而使得无法正常工作，其也存在整车控制器驱动端口存在故障而使得无法驱动水泵进行正常工作，因此为确定其水泵故障原因具体为整车控制器还是水泵，整车控制器在电动汽车上电时会首先对自身的输出进行自诊断，具体其通过自身内部芯片硬件实现自身输出的常规故障诊断处理。
其中，当整车控制器诊断自身输出产生故障时，执行步骤S02；否则执行步骤S03。
步骤S02，整车控制器将所诊断的具体故障类型进行存储及通过CAN总线进行数据传输。
其中，当整车控制器诊断自身输出产生故障时，则整车控制器将所诊断的具体故障类型进行存储及通过CAN总线进行数据传输，其中，整车控制器将所诊断的具体故障类型进行存储及通过CAN总线进行数据传输，以使通过CAN总线连接的控制器根据整车控制器所传输的具体故障类型进行警报、或售后人员根据通过CAN总线连接的诊断仪识别出具体故障类型。
具体的，例如当整车控制器自身输出发生对地短路故障后，其整车控制器通过自身内部芯片自诊断出产生故障时，其将该对地短路故障信息进行存储，具体的，其主要存储为该具体故障的诊断故障代码（Diagnostic Trouble Code，DTC）。而当用户得到电动汽车发生故障并进行售后维修时，其售后人员将诊断仪与电动汽车连接，并通过CAN总线发生特殊指令给整车控制器时，其整车控制器将所存储的诊断故障代码通过CAN总线反馈至诊断仪，此时售后人员根据诊断仪上所显示的诊断诊断码可快速的确定出为整车控制器输出中发生对地短路故障，并相应的快速进行故障避免，对后续的售后故障处理做了充分考虑，节省人力成本。或者其整车控制器也可通过CAN总线传输诊断故障代码至控制器（MCU），以使控制器进行警报，其具体例如蜂鸣器警报或中控屏显示故障警报，以使用户根据警报可相应的停车处理等，避免用户长时间驾驶电动汽车，而由于水泵无法有效工作导致电池或电机过热异常等问题。
步骤S03，整车控制器通过硬线发送PWM控制信号至水泵，并获取水泵所发送的反馈信号。
其中，当整车控制器诊断自身输出产生故障时，则整车控制器通过硬线发送PWM控制信号至水泵，其中需要指出的是，其水泵控制采用的是三线制方案，即水泵的供电端、供地端分别与电动汽车整车蓄电池12V的正负极相连接，其水泵的控制端与整车控制器的输出端连接。同时硬线为实现具体存在的双向通讯线，其可实现双向收发信息，也即整车控制器可发送信息至水泵，其水泵也可反馈信息至整车控制器。
其中水泵在正常工作过程中，整车控制器通过其输出端输出PWM控制信号至水泵，其水泵根据PWM控制信号的占空比相应的实现调速控制；相应的水泵在工作过程中也会相应的发送反馈信号至整车控制器，所述反馈信号为由低电平信号及高电平信号所组成的PWM信号。
其中，水泵内部具体参数检测电路，其水泵在上电后4s进行自诊断确定是否发生故障，当未检测到故障以及供电电压也正常时，其会通过硬线发送心跳信号至整车控制器，其整车控制器根据水泵反馈的心跳信号确定水泵正常，因此其相应的开始输出PWM控制信号，以实现水泵的调速控制，相应的，其水泵工作过程中会一直检测是否自身发生故障，当水泵检测到自身发生故障时，则水泵通过拉低硬线频率来进行自身故障类型反馈。
步骤S04，整车控制器根据所读取的反馈信号中具体为低电平信号的拉低时间、具体为高电平信号的释放时间、及低电平信号所占的占空比诊断水泵是否发生故障。
其中，当整车控制器根据所读取的反馈信号中具体为低电平信号的拉低时间、具体为高电平信号的释放时间、及低电平信号所占的占空比诊断水泵发生故障时，执行步骤S05；否则，继续按照现有控制方式控制水泵的工作状态。
步骤S05，整车控制器根据拉低时间、释放时间以及低电平信号所占的占空比诊断出水泵的诊断故障类型。
其中，需要指出的是，低电平信号所占的占空比具体为低电平信号的拉低时间占总时间的比例，其总时间为拉低时间与释放时间之和，例如，拉低时间为1s，释放时间为1s，则总时间为2s，其低电平信号所占的占空比为50%。
其中，上述整车控制器根据拉低时间、释放时间以及低电平信号所占的占空比诊断出水泵的诊断故障类型的步骤包括：
当获取到拉低时间为1000ms，释放时间为1000ms，及低电平信号所占的占空比为50%时，诊断确定水泵为干转故障；
当获取到拉低时间为1500ms，释放时间为1000ms，及低电平信号所占的占空比为60%时，诊断确定水泵为堵转故障；
当获取到拉低时间为2000ms，释放时间为1000ms，及低电平信号所占的占空比为66.6%时，诊断确定所述水泵为过温故障；
当获取到拉低时间为0ms，释放时间为持续时间，及低电平信号所占的占空比为0%时，诊断确定所述水泵为欠压/过压故障或内部故障。
具体的，其拉低时间定义为TLow，释放时间定义为THigh，不同的TLow+ THigh代表不同的水泵状态的诊断信号，因此水泵的具体诊断信息也可参见下表1所示：
表1
步骤S06，整车控制器将所诊断出的水泵的诊断故障类型进行存储及通过CAN总线进行数据传输。
相应的，其整车控制器根据水泵所发送的反馈信号诊断出水泵工作故障，并确定出相应的诊断故障类型，其相应的参照步骤S02所述的将诊断故障类型进行存储及通过CAN总线进行数据传输，使通过CAN总线连接的控制器根据整车控制器所传输的具体故障类型进行警报、或售后人员根据通过CAN总线连接的诊断仪识别出具体故障类型。
综上，本发明上述实施例当中的水泵故障诊断方法，通过对水泵的自诊断故障及整车控制器的输出诊断逻辑进行详细定义，并在电动汽车上电时即开始进行整车控制器的自身输出诊断，并诊断无故障时再相应的控制水泵的工作，同时通过水泵发送的反馈信号相应的对水泵进行诊断，且在整车控制器诊断出自身或水泵发生故障时，均会对故障进行存储及通过CAN总线进行数据传输，使得可在诊断故障时进行警报或售后人员根据通过CAN总线连接的诊断仪识别出具体故障类型，从而能够明显的区分水泵故障的源头是水泵自身故障还是整车控制器的输出故障，使得对后续的售后故障处理做了充分考虑，节省人力成本，解决了现有无法有效诊断水泵故障原因的问题。
实施例二
请参阅图2，所示为本发明第二实施例中的水泵故障诊断方法，所述方法具体包括步骤S11至步骤S19。
步骤S11，电动汽车上电后，整车控制器对其输出进行故障诊断处理，以诊断自身输出是否产生故障。
其中，整车控制器内部包括低边集成芯片和主芯片，整车控制器通过低边集成芯片输出PWM控制信号至水泵；
上述整车控制器对其输出进行故障诊断处理的步骤包括：
整车控制器根据内部的低边集成芯片对其自身的输出进行故障诊断处理，以诊断低边集成芯片自身输出是否产生故障；
整车控制器将所诊断的具体故障类型进行存储及通过CAN总线进行数据传输的步骤包括：
低边集成芯片将所诊断的具体故障类型通过内部通讯记录到主芯片中，以使主芯片储存具体故障类型所对应的故障码，并通过CAN总线进行数据传输；
其中，整车控制器输出的具体故障类型包括对地短路故障（SCG）、对电源短路故障（SCB）、短路故障（OL）、及过温故障（OT）等故障处理。在具体的故障触发后，低边集成芯片会通过单片机电路内部通讯记录到主芯片进行对应的热管理策略处理，并存下对应的每一个诊断故障代码（DTC），后续可以通过诊断仪进行相应故障码读取识别。
具体的，当整车控制器诊断自身输出产生故障时，执行步骤S12；否则执行步骤S13。
步骤S12，整车控制器将所诊断的具体故障类型进行存储及通过CAN总线进行数据传输。
步骤S13，整车控制器通过硬线发送PWM控制信号至水泵，并获取水泵所发送的反馈信号。
步骤S14，整车控制器根据所读取的反馈信号中具体为低电平信号的拉低时间、具体为高电平信号的释放时间、及低电平信号所占的占空比诊断水泵是否发生故障。
具体的，当整车控制器根据所读取的反馈信号中具体为低电平信号的拉低时间、具体为高电平信号的释放时间、及低电平信号所占的占空比诊断水泵发生故障时，执行步骤S15；否则，继续按照现有控制方式控制水泵的工作状态。
步骤S15，整车控制器根据拉低时间、释放时间以及低电平信号所占的占空比诊断出水泵的诊断故障类型。
步骤S16，整车控制器将所诊断出的水泵的诊断故障类型进行存储及通过CAN总线进行数据传输。
步骤S17，整车控制器累计水泵当前工作发生故障的次数及时间，并判断所累计的次数或时间是否超出对应的预设次数或时间。
其中，需要指出的是，水泵的自诊断故障触发并发送反馈信号至整车控制器后，自身会进行相应的自保护处理。具体的水泵的自保护措施为：水泵运行过程中发生故障后，其相应的进行停机处理，然后停机一段时间再启动，如果继续自诊断出有故障时则继续停机处理、然后停机一段时间再启动，当连续停机启动预设次数（例如20次）后依旧检测到存在故障时，则相应的停机处理，后续不再启动。而当水泵在停机启动的过程中检测到故障恢复后，则不再进行停机重启的操作，此时直接根据整车控制器所输出的PWM控制信号继续进行工作。
因此，相应的，在本发明的实施例中，其还包括步骤：
当所述整车控制器连续预设次数均根据所述拉低时间、所述释放时间以及低电平信号所占的占空比诊断出位于电机冷却回路的水泵发生故障时，获取电机冷却回路的温度；
所述整车控制器判断电机冷却回路的温度是否超出预设温度范围；
若是，则所述整车控制器通过CAN总线输出控制信号至所述电动汽车的电机控制器实现对电机进行限扭控制，使电机限扭降速运行，并通过CAN总线传输电机冷却回路异常的报警信号。
相应的，在本发明的实施例中，其还包括步骤：
当所述整车控制器连续预设次数均根据所述拉低时间、所述释放时间以及低电平信号所占的占空比诊断出位于电池冷却回路的水泵发生故障时，获取电池冷却回路的温度；
所述整车控制器判断电池冷却回路的温度是否超出预设温度范围；
若是，则所述整车控制器通过CAN总线输出控制信号至所述电动汽车的BMS控制器实现对电池进行工作输出控制，并通过CAN总线传输电池冷却回路异常的报警信号。
其中，由于水泵自身会进行自保护处理，因此其水泵会进行相应的连续的停机启动至故障消除或至不再启动，此时整车控制器可根据水泵发送的反馈信号可连续的诊断水泵是否发生故障，当连续预设次数均诊断水泵发生故障时，则其为实现对电动汽车的保护，其会在水泵无法工作的冷却回路中检测温度是否异常，当检测到电机冷却回路或电池冷却回路的温度超出预设温度范围时，则整车控制器会相应的对电动汽车的电机或电池进行保护，此时其整车控制器会相应的输出控制信号至电动汽车的电机控制器实现对电机进行限扭控制，避免电机全功率运行带来的大量发热的问题；同时其整车控制器会相应的输出控制信号至电动汽车的BMS控制器实现对电池进行工作输出控制，使得BMS控制器实现对电池的电流输出限制，同时，由于电动汽车中的模块器件通过CAN总线或硬线连接，其整车控制器可以将异常信号进行上报实现报警。使得可相应的将水泵的故障信息及冷却回路异常信息通过中控屏进行显示，或通过车联网模块上报至用户对应的用户终端或售后人员对应的服务器端等。
进一步的，其整车控制器还会累计水泵当前工作发生故障的次数及时间，并判断所累计的次数或时间是否超出对应的预设次数或时间。其中当判断所累计的次数或时间超出对应的预设次数或时间时，执行步骤S18；否则进行正常工作。
步骤S18，整车控制器通过CAN总线上报报警信号至控制器，以使控制器将记录有水泵当前工作发生故障的次数及时间的报警信号上报至与用户对应的用户终端或与售后人员对应的服务器端。
其中，当整车控制器判断所累计的次数或时间超出对应的预设次数或时间时，也即当前水泵连续预设次数无法实现自保护处理而使得故障停机，或当前水泵长时间故障时，其可能无法实现热管理系统对电机或电池的有效降温，因此整车控制器通过CAN总线进行报警信号的上报，使得其电动汽车的中控屏可显示故障信息，或还可通过车联网模块上报至用户终端或服务器端，此时对应用户终端的用户或与服务器端对应的售后人员可根据所上报的报警信号确定出设备的故障次数及故障时间，以实现对电动汽车的故障进行快速相应，避免由于热管理系统无法良好的散热工作而导致的对电池或电机造成损坏的问题。
步骤S19，当整车控制器连续预设周期内均未诊断出自身输出产生故障或水泵工作发生故障时，则整车控制器将所存储的故障信息进行清除。
其中，当水泵自身进行自保护处理而使得解决了故障后，其整车控制器可能后续连接预设时间内均无法诊断出故障，此时其故障消除之后，其整车控制器可相应的将所存储的故障信息进行清除。
实施例三
本发明另一方面还提供一种水泵故障诊断系统，请查阅图3，所示为本发明第三实施例中的水泵故障诊断系统，应用于电动汽车，所述电动汽车包括整车控制器及与所述整车控制器通过硬线连接的水泵，所述整车控制器通过硬线输出PWM控制信号至所述水泵，以控制所述水泵的工作状态。所述水泵故障诊断系统包括：
第一故障诊断模块11，用于所述电动汽车上电后，所述整车控制器对其输出进行故障诊断处理，以诊断自身输出是否产生故障；
第一故障信息存储传输模块12，用于当所述第一故障诊断模块11诊断出所述整车控制器自身输出产生故障时，则所述整车控制器将所诊断的具体故障类型进行存储及通过CAN总线进行数据传输，以使与CAN总线连接的控制器根据所述整车控制器所传输的具体故障类型进行警报、或售后人员根据与CAN总线连接的诊断仪识别出具体故障类型；
反馈信号获取模块13，用于当所述第一故障诊断模块11未诊断出所述整车控制器自身输出产生故障时，则所述整车控制器通过硬线发送PWM控制信号至所述水泵，并获取所述水泵所发送的反馈信号，所述反馈信号为由低电平信号及高电平信号所组成的PWM信号；
第二故障诊断模块14，用于所述整车控制器根据所读取的反馈信号中具体为低电平信号的拉低时间、具体为高电平信号的释放时间、及低电平信号所占的占空比诊断所述水泵是否发生故障；
故障类型确定模块15，用于当第二故障诊断模块14诊断出所述水泵发生故障时，则所述整车控制器根据所述拉低时间、所述释放时间以及低电平信号所占的占空比诊断出所述水泵的诊断故障类型；
第二故障信息存储传输模块16，用于所述整车控制器将所诊断出的所述水泵的诊断故障类型进行存储及通过CAN总线进行数据传输。
进一步地，在本发明一些可选实施例当中，所述整车控制器内部包括低边集成芯片和主芯片，所述整车控制器通过所述低边集成芯片输出PWM控制信号至所述水泵；
所述第一故障诊断模块11包括：
第一故障诊断单元，用于所述整车控制器根据内部的低边集成芯片对其自身的输出进行故障诊断处理，以诊断所述低边集成芯片自身输出是否产生故障；
所述第一故障信息存储传输模块包括：
第一故障信息存储传输单元，用于所述低边集成芯片将所诊断的具体故障类型通过内部通讯记录到主芯片中，以使所述主芯片储存具体故障类型所对应的故障码，并通过CAN总线进行数据传输；
其中所述整车控制器输出的具体故障类型包括对地短路故障、对电源短路故障、短路故障、及过温故障。
进一步地，在本发明一些可选实施例当中，所述故障类型确定模块15包括：
干转故障确定单元，用于当获取到所述拉低时间为1000ms，所述释放时间为1000ms，及低电平信号所占的占空比为50%时，诊断确定所述水泵为干转故障；
堵转故障确定单元，用于当获取到所述拉低时间为1500ms，所述释放时间为1000ms，及低电平信号所占的占空比为60%时，诊断确定所述水泵为堵转故障；
过温故障确定单元，用于当获取到所述拉低时间为2000ms，所述释放时间为1000ms，及低电平信号所占的占空比为66.6%时，诊断确定所述水泵为过温故障；
欠压/过压故障或内部故障确定单元，用于当获取到所述拉低时间为0ms，所述释放时间为持续时间，及低电平信号所占的占空比为0%时，诊断确定所述水泵为欠压/过压故障或内部故障。
进一步地，在本发明一些可选实施例当中，所述系统还包括：
电机冷却回路温度获取模块，用于当所述整车控制器连续预设次数均根据所述拉低时间、所述释放时间以及低电平信号所占的占空比诊断出位于电机冷却回路的水泵发生故障时，获取电机冷却回路的温度；
电机冷却回路温度判断模块，用于所述整车控制器判断电机冷却回路的温度是否超出预设温度范围；
第一控制模块，用于当电机冷却回路温度判断模块确定电机冷却回路的温度超出预设温度范围时，则所述整车控制器通过CAN总线输出控制信号至所述电动汽车的电机控制器实现对电机进行限扭控制，使电机限扭降速运行，并通过CAN总线传输电机冷却回路异常的报警信号。
进一步地，在本发明一些可选实施例当中，所述系统还包括：
电池冷却回路温度获取模块，用于当所述整车控制器连续预设次数均根据所述拉低时间、所述释放时间以及低电平信号所占的占空比诊断出位于电池冷却回路的水泵发生故障时，获取电池冷却回路的温度；
电池冷却回路温度判断模块，用于所述整车控制器判断电池冷却回路的温度是否超出预设温度范围；
第二控制模块，用于当电池冷却回路温度判断模块确定电池冷却回路的温度超出预设温度范围时，则所述整车控制器通过CAN总线输出控制信号至所述电动汽车的BMS控制器实现对电池进行工作输出控制，并通过CAN总线传输电池冷却回路异常的报警信号。
进一步地，在本发明一些可选实施例当中，所述系统还包括：
水泵故障累计判断模块，用于所述整车控制器累计所述水泵当前工作发生故障的次数及时间，并判断所累计的次数或时间是否超出对应的预设次数或时间；
第三故障信息传输模块，用于水泵故障累计判断模块判断所累计的次数或时间超出对应的预设次数或时间，则所述整车控制器通过CAN总线上报报警信号至控制器，以使所述控制器将记录有所述水泵当前工作发生故障的次数及时间的报警信号上报至与用户对应的用户终端或与售后人员对应的服务器端。
进一步地，在本发明一些可选实施例当中，所述系统还包括：
故障信息去除模块，用于当所述整车控制器连续预设周期内均未诊断出自身输出产生故障或水泵工作发生故障时，则所述整车控制器将所存储的故障信息进行清除。
上述各模块、单元被执行时所实现的功能或操作步骤与上述方法实施例大体相同，在此不再赘述。
综上，本发明上述实施例当中的水泵故障诊断系统，通过对水泵的自诊断故障及整车控制器的输出诊断逻辑进行详细定义，并在电动汽车上电时即开始进行整车控制器的自身输出诊断，并诊断无故障时再相应的控制水泵的工作，同时通过水泵发送的反馈信号相应的对水泵进行诊断，且在整车控制器诊断出自身或水泵发生故障时，均会对故障进行存储及通过CAN总线进行数据传输，使得可在诊断故障时进行警报或售后人员根据通过CAN总线连接的诊断仪识别出具体故障类型，从而能够明显的区分水泵故障的源头是水泵自身故障还是整车控制器的输出故障，使得对后续的售后故障处理做了充分考虑，节省人力成本，解决了现有无法有效诊断水泵故障原因的问题。
实施例四
本发明另一方面还提出一种电动汽车，请参阅图4，所示为本发明第四实施例当中的电动汽车，包括存储器20、处理器10以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序30，所述处理器10执行所述计算机程序30时实现如上述的水泵故障诊断方法。
其中，所述电动汽车中的处理器10在一些实施例中可以是中央处理器（CentralProcessing Unit, CPU）、控制器、微控制器、微处理器或其他数据处理芯片，用于运行存储器20中存储的程序代码或处理数据，例如执行访问限制程序等。
其中，存储器20至少包括一种类型的可读存储介质，所述可读存储介质包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器（例如，SD或DX存储器等）、磁性存储器、磁盘、光盘等。存储器20在一些实施例中可以是电动汽车的内部存储单元，例如该电动汽车的硬盘。存储器20在另一些实施例中也可以是电动汽车的外部存储装置，例如电动汽车上配备的插接式硬盘，智能存储卡（Smart Media Card, SMC），安全数字（Secure Digital, SD）卡，闪存卡（FlashCard）等。进一步地，存储器20还可以既包括电动汽车的内部存储单元也包括外部存储装置。存储器20不仅可以用于存储安装于电动汽车的应用软件及各类数据，还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
需要指出的是，图4示出的结构并不构成对电动汽车的限定，在其它实施例当中，该电动汽车可以包括比图示更少或者更多的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
综上，本发明上述实施例当中的电动汽车，通过对水泵的自诊断故障及整车控制器的输出诊断逻辑进行详细定义，并在电动汽车上电时即开始进行整车控制器的自身输出诊断，并诊断无故障时再相应的控制水泵的工作，同时通过水泵发送的反馈信号相应的对水泵进行诊断，且在整车控制器诊断出自身或水泵发生故障时，均会对故障进行存储及通过CAN总线进行数据传输，使得可在诊断故障时进行警报或售后人员根据通过CAN总线连接的诊断仪识别出具体故障类型，从而能够明显的区分水泵故障的源头是水泵自身故障还是整车控制器的输出故障，使得对后续的售后故障处理做了充分考虑，节省人力成本，解决了现有无法有效诊断水泵故障原因的问题。
本发明实施例还提出一种存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上述的水泵故障诊断方法。
本领域技术人员可以理解，在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备（如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统）使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。
计算机可读介质的更具体的示例（非穷尽性列表）包括以下：具有一个或多个布线的电连接部（电子装置），便携式计算机盘盒（磁装置），随机存取存储器（RAM），只读存储器（ROM），可擦除可编辑只读存储器（EPROM或闪速存储器），光纤装置，以及便携式光盘只读存储器（CDROM）。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或它们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列（PGA），现场可编程门阵列（FPGA）等。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、 “示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种水泵故障诊断方法，应用于电动汽车，其特征在于，用于对水泵故障的源头是水泵自身故障还是整车控制器的输出故障进行诊断，所述电动汽车包括整车控制器及与所述整车控制器通过硬线连接的水泵，所述整车控制器通过硬线输出PWM控制信号至所述水泵，以控制所述水泵的工作状态；
所述方法包括：
所述电动汽车上电后，所述整车控制器对其输出进行故障诊断处理，以诊断自身输出是否产生故障；
若是，则所述整车控制器将所诊断的具体故障类型进行存储及通过CAN总线进行数据传输，以使通过CAN总线连接的控制器根据所述整车控制器所传输的具体故障类型进行警报、或售后人员根据通过CAN总线连接的诊断仪识别出具体故障类型；
若否，则所述整车控制器通过硬线发送PWM控制信号至所述水泵，并获取所述水泵所发送的反馈信号，所述反馈信号为由低电平信号及高电平信号所组成的PWM信号；
所述整车控制器根据所读取的反馈信号中具体为低电平信号的拉低时间、具体为高电平信号的释放时间、及低电平信号所占的占空比诊断所述水泵是否发生故障；
若是，则所述整车控制器根据所述拉低时间、所述释放时间以及低电平信号所占的占空比诊断出所述水泵的诊断故障类型；
所述整车控制器将所诊断出的所述水泵的诊断故障类型进行存储及通过CAN总线进行数据传输；
其中，水泵在上电后进行自诊断确定是否发生故障，当未检测到故障以及供电电压也正常时，其会通过硬线发送心跳信号至整车控制器，其整车控制器根据水泵反馈的心跳信号确定水泵正常，当水泵检测到自身发生故障时，则水泵通过拉低硬线频率来进行自身故障类型反馈。
2.根据权利要求1所述的水泵故障诊断方法，其特征在于，所述整车控制器内部包括低边集成芯片和主芯片，所述整车控制器通过所述低边集成芯片输出PWM控制信号至所述水泵；
所述整车控制器对其输出进行故障诊断处理的步骤包括：
所述整车控制器根据内部的低边集成芯片对其自身的输出进行故障诊断处理，以诊断所述低边集成芯片自身输出是否产生故障；
所述整车控制器将所诊断的具体故障类型进行存储及通过CAN总线进行数据传输的步骤包括：
所述低边集成芯片将所诊断的具体故障类型通过内部通讯记录到主芯片中，以使所述主芯片储存具体故障类型所对应的故障码，并通过CAN总线进行数据传输；
所述整车控制器输出的具体故障类型包括对地短路故障、对电源短路故障、短路故障、及过温故障。
3.根据权利要求1所述的水泵故障诊断方法，其特征在于，所述整车控制器根据所述拉低时间、所述释放时间以及低电平信号所占的占空比诊断出所述水泵的诊断故障类型的步骤包括：
当获取到所述拉低时间为1000ms，所述释放时间为1000ms，及低电平信号所占的占空比为50%时，诊断确定所述水泵为干转故障；
当获取到所述拉低时间为1500ms，所述释放时间为1000ms，及低电平信号所占的占空比为60%时，诊断确定所述水泵为堵转故障；
当获取到所述拉低时间为2000ms，所述释放时间为1000ms，及低电平信号所占的占空比为66.6%时，诊断确定所述水泵为过温故障；
当获取到所述拉低时间为0ms，所述释放时间为持续时间，及低电平信号所占的占空比为0%时，诊断确定所述水泵为欠压/过压故障或内部故障。
4.根据权利要求1所述的水泵故障诊断方法，其特征在于，所述方法还包括：
当所述整车控制器连续预设次数均根据所述拉低时间、所述释放时间以及低电平信号所占的占空比诊断出位于电机冷却回路的水泵发生故障时，获取电机冷却回路的温度；
所述整车控制器判断电机冷却回路的温度是否超出预设温度范围；
若是，则所述整车控制器通过CAN总线输出控制信号至所述电动汽车的电机控制器实现对电机进行限扭控制，使电机限扭降速运行，并通过CAN总线传输电机冷却回路异常的报警信号。
5.根据权利要求1所述的水泵故障诊断方法，其特征在于，所述方法还包括：
当所述整车控制器连续预设次数均根据所述拉低时间、所述释放时间以及低电平信号所占的占空比诊断出位于电池冷却回路的水泵发生故障时，获取电池冷却回路的温度；
所述整车控制器判断电池冷却回路的温度是否超出预设温度范围；
若是，则所述整车控制器通过CAN总线输出控制信号至所述电动汽车的BMS控制器实现对电池进行工作输出控制，并通过CAN总线传输电池冷却回路异常的报警信号。
6.根据权利要求1所述的水泵故障诊断方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述整车控制器累计所述水泵当前工作发生故障的次数及时间，并判断所累计的次数或时间是否超出对应的预设次数或时间；
若是，则所述整车控制器通过CAN总线上报报警信号至控制器，以使所述控制器将记录有所述水泵当前工作发生故障的次数及时间的报警信号上报至与用户对应的用户终端或与售后人员对应的服务器端。
7.根据权利要求1所述的水泵故障诊断方法，其特征在于，所述方法还包括：
当所述整车控制器连续预设周期内均未诊断出自身输出产生故障或水泵工作发生故障时，则所述整车控制器将所存储的故障信息进行清除。
8.一种水泵故障诊断系统，应用于电动汽车，其特征在于，用于对水泵故障的源头是水泵自身故障还是整车控制器的输出故障进行诊断，所述电动汽车包括整车控制器及与所述整车控制器通过硬线连接的水泵，所述整车控制器通过硬线输出PWM控制信号至所述水泵，以控制所述水泵的工作状态；
所述系统包括：
第一故障诊断模块，用于所述电动汽车上电后，所述整车控制器对其输出进行故障诊断处理，以诊断自身输出是否产生故障；
第一故障信息存储传输模块，用于当所述第一故障诊断模块诊断出所述整车控制器自身输出产生故障时，则所述整车控制器将所诊断的具体故障类型进行存储及通过CAN总线进行数据传输，以使与CAN总线连接的控制器根据所述整车控制器所传输的具体故障类型进行警报、或售后人员根据与CAN总线连接的诊断仪识别出具体故障类型；
反馈信号获取模块，用于当所述第一故障诊断模块未诊断出所述整车控制器自身输出产生故障时，则所述整车控制器通过硬线发送PWM控制信号至所述水泵，并获取所述水泵所发送的反馈信号，所述反馈信号为由低电平信号及高电平信号所组成的PWM信号；
第二故障诊断模块，用于所述整车控制器根据所读取的反馈信号中具体为低电平信号的拉低时间、具体为高电平信号的释放时间、及低电平信号所占的占空比诊断所述水泵是否发生故障；
故障类型确定模块，用于当第二故障诊断模块诊断出所述水泵发生故障时，则所述整车控制器根据所述拉低时间、所述释放时间以及低电平信号所占的占空比诊断出所述水泵的诊断故障类型；
第二故障信息存储传输模块，用于所述整车控制器将所诊断出的所述水泵的诊断故障类型进行存储及通过CAN总线进行数据传输；
其中，水泵在上电后进行自诊断确定是否发生故障，当未检测到故障以及供电电压也正常时，其会通过硬线发送心跳信号至整车控制器，其整车控制器根据水泵反馈的心跳信号确定水泵正常，当水泵检测到自身发生故障时，则水泵通过拉低硬线频率来进行自身故障类型反馈。
9.一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1－7任一所述的水泵故障诊断方法。
10.一种电动汽车，其特征在于，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1－7任一所述的水泵故障诊断方法。
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2021
- 2021-11-30 CN CN202111445607.7A patent/CN114228731B/zh active Active
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