CN117552964A - 电动水泵及电动水泵控制系统 - Google Patents

Abstract

本公开实施例提供了一种电动水泵以及电动水泵控制系统。其中，所述电动水泵包括：第一通讯接口，用于接收第一指令信号；其中，所述第一指令信号指示所述水泵的第一目标转速；第二通讯接口，用于接收第二指令信号；水泵控制器，连接所述第一通讯接口和所述第二通讯接口；其中，所述水泵控制器被配置为：在预设时间接收所述第一指令信号；当未接收到所述第一指令信号时，接收所述第二指令信号，并根据所述第二指令信号指示的第二目标转速运行所述水泵。

Description

电动水泵及电动水泵控制系统

技术领域

本公开涉及车辆控制系统技术领域，尤其涉及一种电动水泵以及电动水泵控制系统。

背景技术

发动机水泵是发动机冷却系统的重要组成部分之一，其最主要的作用是通过水泵传送冷却液，让冷却液进入发动机内的水道中，通过循环流动的方式将发动机运转过程中产生的热量带走，从而降低发动机整个运行系统的温度，实现发动机的正常运转。水泵的运行和对发动机的冷却效果直接影响到整车安全，因此，有必要加强对水泵的控制和监测。

发明内容

有鉴于此，本公开实施例提出一种电动水泵及电动水泵控制系统。

根据本公开的第一个方面，提供了一种电动水泵，包括：

第一通讯接口，用于接收第一指令信号；其中，所述第一指令信号指示所述水泵的第一目标转速；

第二通讯接口，用于接收第二指令信号；

水泵控制器，连接所述第一通讯接口和所述第二通讯接口；其中，所述水泵控制器被配置为：在预设时间接收所述第一指令信号；

当未接收到所述第一指令信号时，接收所述第二指令信号，并根据所述第二指令信号指示的第二目标转速运行所述水泵。

在一些实施例中，所述第二目标转速与所述第一目标转速不同或相同。

在一些实施例中，所述第二目标转速为所述水泵的最大转速。

在一些实施例中，所述第一通讯接口为双向通信接口；所述第一通讯接口还用于输出所述水泵执行所述第一指令信号后的反馈信号。

在一些实施例中，所述第二通讯接口包括单向通信接口。

在一些实施例中，所述第一通讯接口为LIN接口，所述第二通讯接口为PWM接口。

在一些实施例中，所述第二指令信号包括周期性脉冲信号；所述水泵控制器基于所述所述周期性脉冲信号的占空比确定所述第二目标转速；

或者，所述第二指令信号保持为高电平；所述水泵控制器基于所述第二指令信号为高电平确定所述第二目标转速为所述水泵的最大转速。

根据本公开的第二个方面，提供了一种电动水泵控制系统，包括：

电动水泵，包括第一通讯接口和第二通讯接口；

主控制器，连接所述第一通讯接口和所述第二通讯接口；其中，所述主控制器被配置为：

向所述第一通讯接口发送第一指令信号，并接收所述第一通讯接口输出的所述水泵执行所述第一指令信号后的反馈信号；其中，所述第一指令信号指示所述水泵的第一目标转速；

当未接收到所述反馈信号时，向所述第二通讯接口发送第二指令信号；其中，所述第二指令信号指示所述水泵的第二目标转速。

在一些实施例中，所述主控制器被配置为：

在发送所述第一指令信号之前或者发送所述第一指令信号的同时，向所述第二通讯接口发送所述第二指令信号。

在一些实施例中，所述主控制器还被配置为：

当未接收到所述反馈信号时，获取所述水泵的实际功率；

根据所述水泵的实际功率判断所述水泵的故障状态。

在一些实施例中，所述水泵还包括：电源接口；

所述电动水泵控制系统还包括：水泵检测电路，连接所述水泵的电源接口；所述水泵检测电路用于检测所述水泵的实际电流和实际电压，并将所述实际电流和所述实际电压传输给所述主控制器；

所述主控制器基于所述实际电流和所述实际电压计算得到所述实际功率。

在一些实施例中，所述主控制器被配置为：

当所述水泵的实际功率为零时，生成第一故障码信息。

在一些实施例中，所述主控制器被配置为：

当所述水泵的实际功率大于零时，获取所述水泵的第二目标转速对应的第二目标功率；

比较所述实际功率和所述第二目标功率；当所述实际功率不同于所述第二目标功率时，生成第二故障码信息。

在一些实施例中，所述主控制器被配置为：

当所述水泵的实际功率等于所述第二目标功率时，获取所述第一指令信号指示的第一目标转速对应的第一目标功率；

比较所述第一目标功率和所述第二目标功率；当所述第一目标功率不同于所述第二目标功率时，生成第三故障码信息。

在一些实施例中，所述主控制器被配置为：

当所述第一目标功率等于所述第二目标功率时，则向所述第一通讯接口发送第三指令信号，所述第三指令信号指示的转速不同于所述第一目标转速；

当发送所述第三指令信号之后，第二次获取所述水泵的实际功率；

比较第二次获取的实际功率和所述第二目标功率；当所述第二次获取的实际功率不同于所述第二目标功率时，生成所述第二故障码信息；

当所述第二次获取的实际功率等于所述第二目标功率时，生成所述第三故障码信息。

在一些实施例中，所述电动水泵控制系统还包括发动机，连接所述主控制器；所述主控制器被配置为：

当生成所述第二故障码信息或者所述第三故障码信息时，控制所述发动机运转；

当生成所述第一故障码信息时，控制所述发动机停止运转。

本公开实施例提供的电动水泵，包括第一通讯接口和第二通讯接口，第一通讯接口用于接收指示水泵的第一目标转速的第一指令信号。当第一通讯接口在预设时间内未接收到第一指令信号时，则接收第二指令信号，第二指令信号指示了水泵的第二目标转速，水泵控制器可根据第二指令信号控制水泵运行。也即通过设置两个通讯接口，使得在一种指令信号失效时能获取另一种指令信号，保证汽车的冷却系统继续工作，车辆的发动机可以继续运行，车辆无需进行故障降级仍然能够正常行驶，提高了整车的可靠性、安全性和用户体验。

附图说明

图1为本公开实施例提供的一种电动水泵的示意图；

图2为本公开实施例提供的又一种电动水泵的示意图；

图3为本公开实施例提供的一种电动水泵控制系统的示意图；

图4为本公开实施例提供的一种电动水泵的故障状态诊断的示意图。

具体实施方式

下面将结合附图和实施例对本公开的技术方案进一步详细阐述。

应当明白，空间关系术语例如“在……下”、“在……下面”、“下面的”、“在……之下”、“在……之上”、“上面的”等，在这里可为了方便描述而被使用从而描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白，除了图中所示的取向以外，空间关系术语意图还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附图中的器件翻转，然后，描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此，示例性术语“在……下面”和“在……下”可包括上和下两个取向。器件可以另外地取向(旋转90度或其它取向)并且在此使用的空间描述语相应地被解释。

在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本公开的限制。术语“组成”和/或“包括”，当在该说明书中使用时，确定特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时，术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。

需要说明的是，本公开实施例所记载的技术方案之间，在不冲突的情况下，可以任意组合。

发动机的水泵是影响整车安全的关键零部件之一，发动机的水泵由车辆的主控制器(Electronic Control Unit，ECU)进行控制和监测。主控制器会根据发动机的转速N和扭矩T控制水泵的转速，并实时监测水泵的工作状态，保证水泵出现故障时能够及时响应。在一些实施例中，主控制器与电动水泵(简称水泵)之间使用LIN(Local InterconnectNetwork，本地互联网络)总线通信。LIN总线使能进行双向通信，即主控制器可以通过LIN总线向水泵发送控制指令，水泵也能将工作状态及故障情况通过LIN总线发送给主控制器，以便于主控制器监测水泵的工作状态，并处理故障。

主控制器对水泵的控制和水泵的反馈是建立在LIN总线能够正常通讯的基础下，在一些情况下，如果LIN总线信号丢失或失控，可能导致水泵接收不到主控制器的控制指令，水泵将无法运转，导致发动机停机。即使水泵本身硬件没有问题，也无法运转。

在另一些情况下，LIN总线信号失效后，主控制器可能无法获取水泵的反馈信号来确认水泵的工作状态，这会触发发动机的停机降级操作。如果水泵还在运行，则会导致不必要的危险和客户抱怨。

基于此，本公开实施例提供了一种电动水泵，能够提高对水泵的控制和监测。图1为本公开实施例提供的一种电动水泵的结构示意图，如图1所示，该电动水泵100包括：

第一通讯接口101，用于接收第一指令信号；其中，第一指令信号指示水泵的第一目标转速；

第二通讯接口102，用于接收第二指令信号；

水泵控制器110，连接第一通讯接口101和第二通讯接口102；其中，水泵控制器110被配置为：在预设时间接收第一指令信号；

当未接收到第一指令信号时，接收第二指令信号，并根据第二指令信号指示的第二目标转速运行水泵100。

在一些实施中，第一通讯接口101具有双向通信功能。即电动水泵既能通过第一通讯接口101接收主控制器的第一指令信号，同时又能将自身的工作状态通过第一通讯接口101反馈至主控制器。

示例地，主控制器向水泵100发送的第一指令信号用于调节水泵100的转速。第一指令信号内包括关于第一目标转速的信息。水泵100接收到第一指令信号后可从中解析出主控制器所给定的第一目标转速，并控制水泵电机按给定的第一目标转速运行。在水泵电机运转后，水泵100检测其电机运行时的转速、电压、电流和温度、流量等参数，并将这些数据反馈给主控制器，以便于主控制器监测水泵100的工作状态。

水泵100的转速与发动机扭矩T和转速N相关，也即主控制器所给定的第一目标转速，是基于发动机的扭矩T和转速N确定的。具体来说，发动机的转速和扭矩会影响发动机的功率，从而影响其产生的热量的多少，为保证发动机正常运转，也需要根据发动机的热量多少调节水泵的转速，以调节冷却效果，使得发动机维持在一个较稳定的工作温度下。

因此，主控制器每次向水泵发送的第一指令信号所指示的第一目标转速可能是不同的，也可能是相同的，也即主控制器当次给定的第一目标转速与前一次给定的第一目标转速可能是不同的，也可能是相同的，以控制水泵的转速发生变化或维持不变。

在一些实施例中，主控制器内可存储有发动机运转参数和水泵第一目标转速的映射关系表。示例地，映射关系表中可包括发动机转速N、扭矩T与水泵第一目标转速之间的对应关系。主控制器根据该映射关系表可在获取发动机的转速N、扭矩T后调整水泵的第一目标转速。

在一些实施例中，第一通讯接口101可以只包括一个接口，该接口能够进行双向传输数据。示例地，该接口可以是本公开上述提供的LIN接口。

在另一实施例中，第一通讯接口101也可以包括两个子接口。示例地，两个子接口其中之一是输入接口，另一是输出接口。还示例地，两个子接口是一对用于传输差分信号的接口，比如CAN接口。

继续参见图1，本公开实施例提供的水泵还包括第二通讯接口102，第二通讯接口102用于接收第二指令信号，第二指令信号指示水泵100在第二目标转速下运行。

在一些实施例中，第二指令信号所指示的第二目标转速不随着发动机的运行状态的改变而变化，第二目标转速是一个固定转速。也即无论发动机的转速是增大、减小还是维持不变，主控制器指定的第二目标转速都是不变的。应当理解，第二目标转速是一个较大的转速，能为发动机提供较好的冷却效果，保证发动机在常规使用的转速范围内能够正常运转。

在一些实施例中，该第二目标转速可以是水泵的最大转速，以最大限度的保证对发动机的冷却能力，使得发动机即使在高负荷下也能正常运转，最大限度的保证了车辆的安全。

在一些实施例中，该第二目标转速与第一目标转速不同或相同。第二目标转速是一个固定转速，而第一目标转速是随发动机的运行参数变化而变化的，因此，大多数情况下，第一目标转速不同于第二目标转速，而在偶然情况下，第一目标转速可能等于第二目标转速。

本公开实施例中，配置第二目标转速为一固定转速，一是主控制器内的信号发生电路可以简化，二是简化主控制器内的相关控制电路，从而简化主控制器的电路设置。

在一些实施例中，第二指令信号可包括周期性脉冲信号，其中，每个脉冲周期内高电平的时长与脉冲周期的比值为第二指令信号的占空比。水泵控制器可以基于第二指令信号的占空比确定第二目标转速。示例地，第二指令信号的占空比越大，第二目标转速越大，反之，第二指令信号的占空比越小，第二目标转速越小。由于周期性脉冲信号的占空比不为100％，所以基于占空比控制的第二目标转速小于水泵的最大转速，但是随着占空比不断的靠近100％，第二目标转速可以无限接近水泵的最大转速。

在一些实施例中，第二指令信号也可保持为高电平，可理解为第二指令信号的占空比为100％，此时第二目标转速最大，第二目标转速是水泵的最大转速。

在一些实施例中，可以将第二通讯接口102的电位始终置为高电平，或者始终向第二通讯接口102发送周期性脉冲信号。也即无论主控制器是否向第一通讯接口101发送第一指令信号或其它信号，主控制器在任何时候都在向第二通讯接口102发送第二指令信号。这样的设置，能够简化主控制器内与第二指令信号相关的控制电路，比如可以节省时序电路，从而节省主控制器的主板面积且节约成本，另外也能降低出现第二指令信号丢失的概率。

在另一实施例中，主控制器可以同时发送第一指令信号和第二指令信号。也即主控制器向第一通讯接口101发送第一指令信号的同时，向第二通讯接口102发送周期性脉冲信号或者将第二通讯接口102的电位由低电平切换为高电平，使得水泵100未获取到第一指令信号后，能快速从第二通讯接口102获得第二指令信号，一是能节约水泵100的响应时间，二是能提高操作的可靠性。

在一些实施例中，第二通讯接口102为PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)接口。第一通讯接口101为LIN接口，LIN接口和PWM接口均连接至水泵控制器110。水泵控制器110内包括LIN协议控制器、物理层LIN收发器等用于支持主控制器和水泵按照LIN协议进行通讯。水泵控制器110包括LIN接口用于接收LIN信号。水泵控制器110还包括多个I/O(输入/输出，Input/Output)接口，其中一个I/O接口可用做第二通讯接口102，接收PWM信号。LIN信号根据LIN协议进行通讯，因此除数据信息(比如与占空比相关的脉冲信号)之外，还包括一些帧头、校验和段等信息，而本申请中的PWM信号只包括与占空比相关的脉冲信号，无需专门配置收发器或协议控制器等，因此实现时所需要的电路更加简单，并且可以兼容到按LIN协议设计的水泵控制器内，从而可以简化设计且降低成本。

在一些实施例中，第二通讯接口102被配置为：可以接收主控制器向水泵发送第二指令信号，但是水泵不能通过第二通讯接口102向主控制器发送反馈信号或其它信号。示例地，第二通讯接口102是单向单线通信接口。

图2为本公开实施例提供的又一种电动水泵的架构示意图，如图2所示，该电动水泵还包括：驱动电路120、水泵电机130和反馈电路140。

驱动电路120连接水泵控制器110和水泵电机130，驱动电路120接收水泵控制器110的控制信号驱动水泵电机130转动。在另一些实施例中，驱动电路120也可集成在水泵控制器110内。

反馈电路140连接水泵控制器110和水泵电机130，反馈电路140用于检测水泵电机130的电压、电流、转速和冷却液温度、流量等参数，并将检测数据发送至水泵控制器110。

水泵控制器110通过第一通讯接口101，将电压、电流、转速和冷却液温度、流量等参数以反馈信号发送至主控制器。

结合图2和图3，该水泵还包括电源接口103和接地接口104，电源接口103可连接蓄电池300，蓄电池300向水泵提供电路工作所需要的电源电压。接地接口104进行接地，示例地，可将接地接口104连接到水泵的缸体进行接地。

本公开实施例中，水泵控制器110被配置为优先使用第一通讯接口101进行通讯，当第一通讯接口101的信号丢失或失控时，启动第二通讯接口102。当主控制器修复完第一通讯接口101的通讯故障，并再次向水泵发送第一指令信号后，水泵控制器110则根据第一指令信号控制电机运转。

也即，第一指令信号为主要通讯信号，主控制器通过第一指令信号实时调节水泵的转速。第二指令信号作为辅助通讯信号，只在第一指令信号丢失或失控时才使用。第二指令信号的作用是在主控制器检测第一指令信号通讯丢失的故障时，能够保证发动机正常运转。因此，可以对第二指令信号和第二通讯接口102的设计进行简化，只需要单向控制水泵转速，而不需要反馈信号，能够简化对应的硬件设计，节约占用面积和降低成本。

在本公开一实施例中，主控制器向水泵始终发送第一指令信号，主控制器在未接收到第一指令信号或第一指令信号失控时，获取第二指令信号所指示的第二目标转速。也即本实施例中，预设时间是车辆启动后的任何时间。在另外一些实施例中，预设时间也可以是主控制器和水泵控制器协议的通讯时间等。

本公开实施例中，由于第一指令信号的丢失，水泵控制器110不会向主控制器发送反馈信号，或者水泵控制器110接收到第一指令信号后，向主控制器发送的反馈信号丢失或失控，都会导致主控制器无法获知水泵的工作状态，主控制器只能报出LIN通讯丢失的故障码，但是水泵的具体故障信息，主控制器无法获悉。

基于此，本公开实施例提供了一种电动水泵控制系统。图3为本公开实施例提供的一种电动水泵控制系统的结构示意图，如图3所示，该控制系统包括：

电动水泵(简称水泵)100，包括第一通讯接口101和第二通讯接口102；

主控制器200，连接第一通讯接口101和第二通讯接口102；其中，主控制器200被配置为：

向第一通讯接口101发送第一指令信号，并接收第一通讯接口101输出的水泵100执行第一指令信号后的反馈信号；其中，第一指令信号指示水泵100的第一目标转速；

当未接收到反馈信号时，向第二通讯接口102发送第二指令信号；其中，第二指令信号指示水泵100的第二目标转速。

如上所示，第二目标转速与第一目标转速不同或者相同。

示例地，第二目标转速为水泵的最大转速。

在一些实施例中，所述当未接收到反馈信号时，向第二通讯接口102发送第二指令信号，可包括：

在发送第一指令信号之前或者发送第一指令信号的同时，向第二通讯接口102发送第二指令信号。

在发送第一指令信号之前，向第二通讯接口102发送第二指令信号可以是上述的始终也即任何时候均向第二通讯接口102发送第二指令信号，也可以是第二指令信号的发送时刻早于第一指令信号的发送时刻。

另外也可以同时向水泵100发送第一指令信号和第二指令信号。还或者，主控制器200可以在第一指令信号发送后且未收到反馈信号时才发送第二指令信号。应当理解，在发送第一指令信号之前或者发送第一指令信号的同时，向第二通讯接口发送第二指令信号，能缩短水泵控制转速的响应时间，并且能避免出现水泵停机的情况，更能保障整车的安全。

在一些实施例中，主控制器200还被配置为：当未接收到反馈信号时，获取水泵100的实际功率；

根据水泵100的实际功率判断水泵100的故障状态。

主控制器200未收到反馈信号，意味着第一通讯接口101出现了通讯丢失的故障。通讯丢失包括以下三种情况：

第一种，主控制器200发送给水泵100的第一指令信号丢失，水泵100未接收到第一指令信号，而按照第二指令信号指示的第二目标转速进行运转；

第二种，水泵100能接收到第一指令信号，但水泵控制器110向主控制器200发送的反馈信号丢失，主控制器200未接收到水泵100的运转信息，但是水泵100仍能按照第一指令信号指示的第一目标转速运转；

第三种，水泵100的电源开路，比如电源线束端子解除不了或者电源线束振动松脱，此时水泵100由于没有供电，无法运转，也不可能发送反馈信号。

在没有接收到反馈信号的情况下，如何识别水泵100的故障状态。为此，本公开实施例提出监测水泵的实际功率，利用水泵100在不同的工作模式时功率消耗的差异来实现主控制器200对水泵100工作状态的识别和故障的判断。

在一些实施例中，如图3所示，水泵还包括电源接口103和接地接口104；

电动水泵控制系统还包括：水泵检测电路400，连接水泵的电源接口103；水泵检测电路400用于检测水泵的实际电流I₀和实际电压U₀，并将实际电流I₀和实际电压U₀传输给主控制器200；

主控制器200基于实际电流I₀和实际电压U₀计算得到实际功率P₀。

本公开实施例中，通过在水泵100外设置水泵检测电路400，使得第一指令信号丢失后，主控制器200通过水泵检测电路400获得水泵100的实际功率，并根据实际功率确定水泵100的故障状态，进而可以对故障做出响应。

在一些实施例中，水泵检测电路400包括电流传感器，串联在水泵的电源接口103，用于检测流入到电源接口103的电流。电流传感器例如可以是霍尔传感器、互感器等。电流传感器连接主控制器200，以将检测到的水泵100的实际电流I₀传输给主控制器。另外，也可以用电阻替代电流传感器，电阻两端连接到主控制器200，主控制器200通过获取电阻两端的电压，得到水泵的实际电流I₀。

水泵检测电路还包括连接电源接口103和主控制器200的第一线路，以及连接接地接口104和主控制器200的第二线路，主控制器200可通过第一线路和第二线路读取水泵电源接口103的实际电压U₀，从而计算得到水泵100的实际功率。需要说明的是，本实施例提供的水泵检测电路仅为示例性的示范，并不用于限定水泵检测电路的具体结构。水泵检测电路400还可以是任何其他能够实现对水泵的实际电流I₀和实际电压U₀进行检测的电路。

进一步地，对以上三种通讯丢失的情况情况来下水泵100可能的实际功率进行分析。

对于第一种情况，水泵100以第二目标转速运转，水泵100的功率为第二目标转速对应的第二目标功率。

对于第二种情况，水泵100以第一目标转速运转，此时水泵100的功率消耗应该大于零，且不同于第二目标功率。

对于第三种情况，水泵100由于没有供电，无法进行运转，因此水泵100的功率为零。

基于以上对水泵100三种故障故障情况下水泵的功率的分析，那么就可以根据水泵100的实际功率判断水泵的故障属于以上三种情况中的哪种。

在一些实施例中，主控制器200被配置为：判断水泵的实际功率是否基本为零，当水泵100的实际功率基本为零时，主控制器生成第一故障码信息。

水泵100的实际功率基本为零，意味着水泵100没有进行运转，对应上面的第三种情况，水泵100没有被供电，可能是电源接口103的接插件松动或电源线路开路。第一故障码信息用于指示水泵100的线路异常，导致水泵100没有被供电。

由于水泵100没有供电，发动机的冷却系统已经瘫痪，发动机无法进行冷却，此时，主控制器200可直接控制发动机停机，以保证车辆安全。

在一些实施例中，主控制器200被配置为：当水泵100的实际功率大于零时，获取水泵100的第二目标转速对应的第二目标功率；

比较实际功率和第二目标功率；当实际功率不同于第二目标功率时，生成第二故障码信息。

水泵100的实际功率不为零且不同于第二目标功率，说明水泵100在按照第一目标转速运转，对应上面的第二种情况，水泵100接收到了主控制器200的第一指令信号，但是向主控制器200发送反馈信号失败，或者发送的反馈信号丢失，导致主控制器200没有接收到反馈信号。第二故障码信息用于指示水泵控制器110向主控制器200发送反馈信号出现问题。

识别出水泵100仍然按照第一指令信号指示的第一目标转速运转后，主控制器200可控制发动机正常运行，并对故障进行修复。

这里，需要说明的是，水泵100的实际功率基本为0的情况可能较少发生，也即通常情况下，水泵100的实际功率大于零。因此，可提前获取第二目标功率，例如在获取实际功率之前、或者获取实际功率时，或者判断实际功率是否为零之前，或者判断实际功率是否为零时，就可以去获取第二目标功率，以节约该步骤的响应时间。

在一些实施例中，主控制器200被配置为：当水泵100的实际功率等于第二目标功率时，获取第一指令信号指示的第一目标转速对应的第一目标功率；

比较第一目标功率和第二目标功率；当第一目标功率不同于第二目标功率时，则生成第三故障码信息。

当水泵100的实际功率等于第二目标功率时，可能有两种情况，一种是水泵100以第二目标转速运转，另一种是水泵100按第一目标转速运转，但第一目标转速等于第二目标转速。为区分这两种情况，本实施例提出获取水泵100的第一目标转速对应的第一目标功率。

若第一目标功率小于第二目标功率，说明水泵100没有按照第一目标转速运算，而是在按第二目标转速运转，对应上面的第一种情况，主控制器200向水泵100发送的第一指令信号丢失或失控，水泵100本身没有问题，按照第二目标转速进行运转。第三故障码信息用于指示主控制200向水泵100发送的第一指令信号丢失。

识别出故障是第一指令信号丢失而水泵100还在按照第二目标转速运转后，主控制器200控制发动机正常运转。

在一些实施例中，主控制器200被配置为：

当第一目标功率等于第二目标功率时，则向第一通讯接口101发送第三指令信号，第三指令信号指示的转速不同于第一目标转速；

当发送第三指令信号之后，第二次获取水泵100的实际功率；

比较第二次获取的实际功率和第二目标功率；当第二次获取的实际功率不同于第二目标功率，则生成第二故障码信息；

当第二次获取的实际功率等于第二目标功率时，生成第三故障码信息。

若第一目标功率等于第二目标功率，实际功率等于第二目标功率，那么水泵100可能是按第一目标转速运转，也可能是按第二目标转速运转。为区分这两种情况，本实施例提出向第一通讯接口101发送以第三指令信号，第三指令信号指示的转速不同于第一指令信号指示的第一目标转速。

在发送第三指令信号之后，第二次获取水泵100的实际功率，并比较第二次获取的实际功率和第二目标功率(也可以是第一目标功率，二者相等)，若第二次获取的实际功率不同于第二目标功率，说明水泵100能从第一通讯接口101接收到第三指令信号，并按第三指令信号指示的转速运行电机，属于上述的第二种故障情况，此时主控制器200可生成第二故障码信息。

若第二次获取的实际功率等于第二目标功率，说明水泵100没有收到第三指令信号，依旧按照第二目标转速运转，属于上述的第一种故障情况，此时主控制器200可生成第三故障码信息。

在一些实施例中，可令第三指令信号指示的转速小于或者大于第一目标转速。若第一目标转速为水泵100的最大转速，则令第三指令信号指示的转速小于第一目标转速。

应当理解，在主控制器200未收到水泵的反馈信号的情况下，也即第一通讯接口101的通讯故障的情况下，向水泵发送第三指令信号，可能存在不安全因素，因此，本公开实施例中，在发送第三指令信号之前，设置了较多的排查步骤，以提前识别故障状态。由于这些排查步骤仅包括逻辑判断和获取并处理简单的数据，因此排查过程较为快速，整个故障诊断过程可靠对整车的影响小。

总言之，本公开实施例提供的水泵控制系统，既能在第一指令信号丢失时，提供第二指令信号，保证冷却系统正常运行，以避免车辆降级操作影响行车安全和用户体验。并且通过水泵检测电路获取水泵的实际功率，结合主控制器内存储的第二目标功率和第一目标功率，基本可以判断出水泵的故障情况，排查过程快速，响应较快，能进一步提高整车的安全性。另外，还能通过功率差异识别出水泵供电断开，并对供电断开的情况进行车辆故障降级处理，控制发动机停止运转，保证整车安全。

下面以第二目标功率为水泵的最大功率、第一通讯接口101为LIN接口，第二通讯接口102为PWM接口为例，结合图4所示的方法流程图，详述本公开实施例提供的水泵故障识别方法。

如图4所示，若主控制器未接收到LIN接口发出的反馈信号，也即反馈信号丢失后，以下诊断功能被激活：

主控制器读取水泵检测电路所检测到的水泵的实际电流I₀和实际电压U₀信号，计算出水泵的实际功率P₀。

判断水泵的实际功率P₀是否等于零。若水泵的实际功率P₀＝0时，说明水泵停转，控制发动机停机，并报第一故障码信息。示例地，第一故障码信息可具体为：水泵LIN通讯丢失故障C，表示接插件松动或电源线路开路。

获取水泵的第二目标功率，也即水泵的最大功率，记为P_max。这里，获取最大功率P_max的步骤可在获得水泵的实际功率P₀的步骤之前或之后执行、也可以两步骤同时执行。也可以在判断水泵的实际功率P₀是否等于零的步骤之前或之后执行，也可以两步骤同时执行。本公开对此不做限制。

当水泵的实际功率不等于零时，则判断实际功率P₀是否等于最大功率P_max。当水泵的实际功率不等于最大功率，P₀≠P_max，也即0＜P₀＜P_max时，说明水泵仍然以LIN信号指令运转，控制发动机正常运转车，同时报第二故障码信息。示例地，第二故障码信息可具体为：水泵LIN通讯丢失故障B，提醒维修人员故障为水泵控制器向主控制器反馈信号出现问题。

当水泵的实际功率等于最大功率，P₀＝P_max时，有两种情况，可能是水泵根据PWM信号进行运转，也可能是发动机处于高负荷工作状态，主控制器发送的LIN信号指示水泵按最大转速运转。

为诊断故障状态，需要读取发动机的转速N、扭矩T信号，查映射关系表获得LIN通信下给定的水泵的第一目标转速对应的第一目标功率P₁。

判断第一目标功率P₁是否小于最大功率P_max。若第一目标功率小于最大功率，P₁＜P_max，则说明水泵并非按LIN信号指示的第一目标转速运行，而是按PWM信号运行，控制发动机正常运转，同时报第三故障码信息。示例地，第三故障码信息可具体为：水泵LIN通讯丢失故障A，提醒维修人员故障为主控制器通过LIN接口向水泵发出的LIN指令信号出现问题。

若第一目标功率等于最大功率，P₁＝P_max，则向LIN接口第二次发出指令信号，也即发出第三指令信号，以降低水泵的转速。

如图4所示，第二次发出的指令信号指示转速降低500rpm。记第二次发出的指令信号指示转速为n₀。第一次发出的指令信号指示的最大转速为n_max，n₀＝n_max-500rpm。

接着，主控制器第二次读取水泵的实际电流I₂和实际电压U₂信号，计算出水泵的实际功率P₂。

判断第二次获得的实际功率P₂是否小于最大功率P_max。若P₂＜P_max，则说明水泵以LIN信号指令运行，水泵可以接收到LIN信号。此时控制车辆正常行驶，同时报第二故障码信息，也即报：水泵LIN通讯丢失故障B，提醒维修人员故障为水泵控制器向主控制器反馈信号出现问题。

若第二次获得的实际功率等于最大功率，P₂＝P_max，则说明水泵按照PWM信号运行，此时控制车辆正常行驶，同时报第三故障码信息，也即报：报水泵通讯丢失故障A，提醒维修人员故障为主控制器向水泵发出的LIN指令信号出现问题。

本公开实施例提供的水泵控制系统，在LIN通讯失效时，水泵仍能根据PWM信号工作，车辆无需故障降级，主控制器能根据水泵的实际功率完成对水泵的工作状态的识别，进而做出响应，提高了车辆的安全性。

本公开所提供的几个方法实施例中所揭露的方法，在不冲突的情况下可以任意组合，得到新的方法实施例。以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。

Claims (16)

1.一种电动水泵，其特征在于，包括：

第一通讯接口，用于接收第一指令信号；其中，所述第一指令信号指示所述水泵的第一目标转速；

第二通讯接口，用于接收第二指令信号；

水泵控制器，连接所述第一通讯接口和所述第二通讯接口；其中，所述水泵控制器被配置为：在预设时间接收所述第一指令信号；

当未接收到所述第一指令信号时，接收所述第二指令信号，并根据所述第二指令信号指示的第二目标转速运行所述水泵。

2.根据权利要求1所述的电动水泵，其特征在于，所述第二目标转速与所述第一目标转速不同或相同。

3.根据权利要求1所述的电动水泵，其特征在于，所述第二目标转速为所述水泵的最大转速。

4.根据权利要求1所述的电动水泵，其特征在于，所述第一通讯接口为双向通信接口；所述第一通讯接口还用于输出所述水泵执行所述第一指令信号后的反馈信号。

5.根据权利要求4所述的电动水泵，其特征在于，所述第二通讯接口包括单向通信接口。

6.根据权利要求5所述的电动水泵，其特征在于，所述第一通讯接口为LIN接口，所述第二通讯接口为PWM接口。

7.根据权利要求1或6所述的电动水泵，其特征在于，所述第二指令信号包括周期性脉冲信号；所述水泵控制器基于所述所述周期性脉冲信号的占空比确定所述第二目标转速；

或者，所述第二指令信号保持为高电平；所述水泵控制器基于所述第二指令信号为高电平确定所述第二目标转速为所述水泵的最大转速。

8.一种电动水泵控制系统，其特征在于，包括：

电动水泵，包括第一通讯接口和第二通讯接口；

主控制器，连接所述第一通讯接口和所述第二通讯接口；其中，所述主控制器被配置为：

向所述第一通讯接口发送第一指令信号，并接收所述第一通讯接口输出的所述水泵执行所述第一指令信号后的反馈信号；其中，所述第一指令信号指示所述水泵的第一目标转速；

当未接收到所述反馈信号时，向所述第二通讯接口发送第二指令信号；其中，所述第二指令信号指示所述水泵的第二目标转速。

9.根据权利要求8所述的电动水泵控制系统，其特征在于，所述主控制器被配置为：

在发送所述第一指令信号之前或者发送所述第一指令信号的同时，向所述第二通讯接口发送所述第二指令信号。

10.根据权利要求8所述的电动水泵控制系统，其特征在于，所述主控制器还被配置为：

当未接收到所述反馈信号时，获取所述水泵的实际功率；

根据所述水泵的实际功率判断所述水泵的故障状态。

11.根据权利要求10所述的电动水泵控制系统，其特征在于，所述水泵还包括：电源接口；

所述电动水泵控制系统还包括：水泵检测电路，连接所述水泵的电源接口；所述水泵检测电路用于检测所述水泵的实际电流和实际电压，并将所述实际电流和所述实际电压传输给所述主控制器；

所述主控制器基于所述实际电流和所述实际电压计算得到所述实际功率。

12.根据权利要求10所述的电动水泵控制系统，其特征在于，所述主控制器被配置为：

当所述水泵的实际功率为零时，生成第一故障码信息。

13.根据权利要求12所述的电动水泵控制系统，其特征在于，所述主控制器被配置为：

当所述水泵的实际功率大于零时，获取所述水泵的第二目标转速对应的第二目标功率；

比较所述实际功率和所述第二目标功率；当所述实际功率不同于所述第二目标功率时，生成第二故障码信息。

14.根据权利要求13所述的电动水泵控制系统，其特征在于，所述主控制器被配置为：

当所述水泵的实际功率等于所述第二目标功率时，获取所述第一指令信号指示的第一目标转速对应的第一目标功率；

比较所述第一目标功率和所述第二目标功率；当所述第一目标功率不同于所述第二目标功率时，生成第三故障码信息。

15.根据权利要求14所述的电动水泵控制系统，其特征在于，所述主控制器被配置为：

当所述第一目标功率等于所述第二目标功率时，则向所述第一通讯接口发送第三指令信号，所述第三指令信号指示的转速不同于所述第一目标转速；

当发送所述第三指令信号之后，第二次获取所述水泵的实际功率；

比较第二次获取的实际功率和所述第二目标功率；当所述第二次获取的实际功率不同于所述第二目标功率时，生成所述第二故障码信息；

当所述第二次获取的实际功率等于所述第二目标功率时，生成所述第三故障码信息。

16.根据权利要求15所述的电动水泵控制系统，其特征在于，所述电动水泵控制系统还包括发动机，连接所述主控制器；所述主控制器被配置为：

当生成所述第二故障码信息或者所述第三故障码信息时，控制所述发动机运转；

当生成所述第一故障码信息时，控制所述发动机停止运转。