阅读说明：本技术 控制方法、控制系统以及电动泵 (Control method, control system, and electric pump ) 是由 不公告发明人 于 2019-03-28 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种控制方法、控制系统以及电动泵,控制系统能够控制电动泵,电动泵的当前电流处于第一区间,并且电动泵的当前转速大于或等于第一设定转速,判定电动泵处于干转状态；这样利用电流和转速作为判断依据能够有利于判定电动泵的运作状态。(The invention discloses a control method, a control system and an electric pump, wherein the control system can control the electric pump, the current of the electric pump is in a first interval, and the current rotating speed of the electric pump is greater than or equal to a first set rotating speed, so that the electric pump is judged to be in a dry-running state; thus, the use of the current and the rotation speed as the judgment basis can facilitate the judgment of the operating state of the electric pump.)

控制方法、控制系统以及电动泵

技术领域

本发明涉及电机控制技术领域，特别涉及电动泵及其控制。

背景技术

电动泵工作时，如果电动泵处于干转状态，可能会造成泵轴、叶轮等的磨损，还可能造成电动泵散热不良等影响，可能会降低电动泵的使用寿命，因此，有必要提出一种控制方法以及控制系统，有利于判定电动泵的运转状态，进而对电动泵进行控制，有利于提高电动泵的使用寿命。

发明内容

本发明目的在于提供了一种控制方法、控制系统及电动泵，以有利于提高电动泵的使用寿命。

一种控制方法，所述控制方法能够控制电动泵，定义第一限制电流和第二限制电流，所述第一限制电流、所述第二限制电流随着所述电动泵的额定电压的增大而增大；其中，所述第一限制电流小于所述第二限制电流；定义所述第一限制电流和所述第二限制电流之间的电流值的集合为第一区间；判断所述电动泵的当前电流与所述第一区间的关系，如果所述电动泵的当前电流处于所述第一区间，判断所述电动泵的当前转速与第一设定转速的关系，如果所述电动泵的当前转速大于或等于所述第一设定转速，所述电动泵处于干转状态；当判定所述电动泵处于干转状态，控制所述电动泵停止运转，或控制所述电动泵的转速小于或等于预设的限定转速，所述限定转速大于最小转速且小于最大转速。

一种控制系统，所述控制系统能够控制电动泵，所述控制系统包括控制模块和检测模块，所述控制模块与所述检测模块信号连接，所述控制模块能够控制所述电动泵运转和/或停止；所述检测模块包括电流检测单元和转速检测单元，所述控制模块能够通过所述电流检测单元获得所述电动泵的当前电流；所述控制模块能够通过所述转速检测单元获得所述电动泵的当前转速；所述控制系统的控制方法如以上所述的控制方法。

一种电动泵，包括电机、泵轴、叶轮以及电路板，所述电机包括转子部件和定子部件，所述转子部件与所述叶轮通过所述泵轴传动连接，所述电路板集成有控制系统，所述控制系统为以上所述的控制系统；其中，所述电动泵的当前电流为通过所述定子部件的电流，所述电动泵的当前转速为所述电机转子部件的转速，所述电动泵的当前电压为所述电动泵的输入电压。

本发明公开了一种控制方法、控制系统以及电动泵，控制系统能够控制电动泵，设定第一限制电流小于第二限制电流，定义第一限制电流和第二限制电流之间的电流值的集合为第一区间，在电动泵的当前电流处于第一区间时，进一步根据电动泵的当前转速与第一设定转速的关系进行判断，电动泵的当前转速大于或等于第一设定转速时，判定电动泵处于干转状态；这样，判断电动泵是否处于干转状态时，不仅考虑了电流的因素，还进一步考虑了电动泵的转速，因此，有利于判定电动泵是否处于干转状态，当判定电动泵处于干转状态，电动泵停止运转，或电动泵的转速小于或等于限定转速，有利于提高电动泵的使用寿命。

附图说明

图1是本发明一种技术方案的电动泵控制系统的连接示意框图；

图2是本发明另一种技术方案的电动泵控制系统的连接示意框图；

图3是电动泵的当前电流处于第一区间时其干转状态与第一设定转速的关系示意图；

图4是本发明电动泵的当前电流处于第一区间时其干转状态与第一设定转速、第一设定电压的关系示意图；

图5是电动泵的当前电流处于第二区间时其干转状态与第二设定转速的关系示意图；

图6是电动泵的当前电流处于第二区间时其干转状态与第二设定转速、第二设定电压的关系示意图；

图7是电动泵的当前电流处于第一子区间时其干转状态与第三设定转速的关系示意图；

图8是电动泵的当前电流处于第一子区间时其干转状态与第三设定转速、第三设定电压的关系示意图；

图9是电动泵的当前电流处于第二子区间时其干转状态与第四设定转速的关系示意图；

图10是电动泵的当前电流处于第二子区间时其干转状态与第四设定转速、第四设定电压的关系示意图；

图11是本发明一种技术方案的控制流程示意图；

图12是电动泵的当前电流处于第一区间时的控制流程示意图；

图13是电动泵的当前电流处于第二区间时的第一种控制流程示意图；

图14是第二种实施方式中电动泵的当前电流处于第一子区间时的控制流程示意图；

图15是第二种实施方式中电动泵的当前电流处于第二子区间时的控制流程示意图。

具体实施例

下面结合附图和

具体实施方式

对本发明作进一步说明：

本发明的一个实施方式提供了一种控制系统，用于控制电动泵，其中电动泵能够应用于汽车领域，本发明的一个实施方式还提供了一种该控制系统的控制方法。参见图1，控制系统包括控制模块10和检测模块30，控制模块能够控制电动泵100运行和/或停止，控制模块10与检测模块30信号连接。电动泵100包括电机40、泵轴、叶轮50，电机40与叶轮50传动连接，电机40能够带动叶轮50转动，具体地，电机包括定子部件和转子部件，转子部件与叶轮通过泵轴传动连接。在一种实施例中，控制系统还包括驱动模块20，这样控制模块10向驱动模块20输出控制信号，驱动模块20产生相应地驱动信号，驱动模块20与定子部件电连接，电机40根据驱动信号带动叶轮动作，具体地，定子部件周围产生激励磁场，转子部件在激励磁场中转动，转子部件能够通过泵轴带动叶轮转动，进而控制电动泵内流体的流动。

检测模块30能够检测电动泵的当前电流和电动泵的当前转速；具体地，检测模块30包括电流检测单元和转速检测单元，电流检测单元能够获取电动泵的电机定子部件的电流并形成电流检测信号，控制模块10能够解析电流检测信号以获得电动泵的当前电流，更为具体地，电流检测单元可以是第一采样电阻，控制模块通过第一采样电阻获取电流检测信号，通过计算得到电动泵的当前电流。转速检测单元能够获取电动泵的转速并形成转速检测信号，控制模块能够解析转速检测信号以获得电动泵的当前转速，其中，转速检测单元可以采用霍尔传感器，当然控制模块也可以采用其他方式获得电动泵的当前转速，如光电式传感器等。

检测模块还包括电压检测单元，控制模块能够通过电压检测单元获得电动泵的当前电压。具体地，电压检测单元能够获取电动泵的输入电压并形成电压检测信号，更为具体地，电压检测单元可以为第二采样电阻，控制模块通过第二采样电阻获取电压检测信号，通过计算得到电动泵的当前电压。控制模块10包括存储单元(未图示)和处理单元(未图示)，处理单元与存储单元信号连接，处理单元用于信息处理，存储单元用于存储相关参数。可以知道，控制系统可以与电动泵分体设置，控制系统也可以集成于电动泵的电路板，具体参见图2。控制模块输出的控制信号可以为脉冲宽度调制信号。

特别地，为了对具体操作步骤的说明更加易于理解，此处对于后续将提到的“第一区间”、“第二区间”、“第一子区间”、“第二子区间”“第一限制电流”、“第二限制电流”、“第二限制电流”、“第四限制电流”、“第一设定转速”、“第二设定转速”、“第三设定转速”、“第四设定转速”、“第一设定电压”、“第二设定电压”、“第三设定电压”、“第四设定电压”和“干转状态”的含义预先进行解释。

请参见图3，定义第一限制电流I₁、第二限制电流I₂和第三限制电流I₃，其中，第一限制电流I₁、第二限制电流I₂和第三限制电流I₃随着电动泵的额定电压的增大而增大，第一限制电流I₁小于第三限制电流I₃，第二限制电流I₂大于第一限制电流I₁且小于第三限制电流I₃；定义第一限制电流I₁和第二限制电流I₂之间的电流值的集合为第一区间；定义第二限制电流I₂和第三限制电流I₃之间的电流值的集合为第二区间。

在本发明的另一个实施方式，参见图7，定义第四限制电流I₄，第四限制电流I₄随着电动泵的额定电压的增大而增大，第四限制电流I₄大于第二限制电流I₂且小于第三限制电流I₃，第二区间包括第一子区间和第二子区间，定义第二限制电流I₂和第四限制电流I₄之间的电流的集合为第一子区间；定义第四限制电流I₄和第三限制电流I₃之间的电流值的集合为第二子区间。

本技术方案的实施例中，电动泵的额定电压为13V，第一限制电流为0.6A，第二限制电流为0.7A，第三限制电流为1.4A，第四限制电流为1.2A，电动泵的额定电压与第一限制电流、第二限制电流、第三限制电流、第四限制电流的几种不同形式如下表所示：

电动泵具有最大转速和最小转速，其中，最大转速为为保证电动泵的使用寿命所允许的短暂运行的最高转速，最小转速为为保证电动泵可靠工作或运行效率所允许的最低转速，电动泵长期工作在最大转速时，电动泵的寿命将缩短，电动泵长期工作在最小转速时，电动泵的效率较低；为了兼顾电动泵的效率和寿命，定义限定转速，限定转速大于最小转速且小于最大转速；定义第一设定转速、第二设定转速、第三设定转速、第四设定转速，第一设定转速、第二设定转速、第三设定转速、第四设定转速均大于最小转速且小于最大转速，其中，第一设定转速、第二设定转速、第三设定转速、第四设定转速可以相等，第一设定转速、第二设定转速、第三设定转速、第四设定转速也可以不相等；进一步，本技术方案中，第一设定转速、第二设定转速、第三设定转速、第四设定转速等于最大转速与最小转速之和的一半，即(最大转速+最小转速)/2。第一设定电压、第二设定电压、第三设定电压以及第四设定可以为电动泵工作时的额定电压，也可以按照实际需要进行设定，其中，第一设定电压、第二设定电压、第三设定电压以及第四设定电压可以相等，第一设定电压、第二设定电压、第三设定电压以及第四设定电压也可以不相等。“干转状态”表示电动泵中流体不足的状态，当电动泵工作时，电动泵中流体含量小于或等于电动泵中流体最大容量的设定倍数，设定倍数与电动泵的工作模式相关，可以根据电动泵实际工作模式进行设定。

本发明的一个技术方案还提供了一种电动泵的控制方法，本发明的电动泵的控制方法的第一种实施方式，参见图3至图6、图11至图13，控制方法包括：控制系统上电，控制模块获取电动泵的当前电流，控制模块判断电动泵的当前电流与第一区间的关系，如果电动泵的当前电流大于第一限制电流且小于第二限制电流，则电动泵的当前电流处于第一区间，控制模块判断电动泵的当前转速与第一设定转速的关系，如果电动泵的当前转速大于或等于第一设定转速，控制模块判定电动泵处于干转状态，控制模块停止输出控制信号控制电动泵停止运转，或控制模块控制电动泵的转速小于或等于预设的限定转速。由于当电动泵的当前电流处于第一区间时，控制模块进一步根据电动泵的当前转速与第一设定转速的关系对电动泵的运转状态进行判断，这样，判断电动泵是否处于干转状态时，不仅考虑电流的因素，还进一步考虑电动泵的转速，因此，能够有利于判定电动泵是否处于干转状态，相对提高泵轴的使用寿命，以有利于提高电动泵的使用寿命。

控制模块判断电动泵的当前转速与第一设定转速的关系，如果电动泵的当前转速小于第一设定转速，控制模块判断电动泵的当前电压与第一设定电压的关系，如果电动泵的当前电压小于或等于第一设定电压，控制模块判定电动泵处于干转状态，控制模块停止输出控制信号控制电动泵停止运转，或控制模块输出控制信号控制电动泵的转速小于或等于预设的限定转速；如果电动泵的当前电压大于第一设定电压，控制模块判定电动泵处于非干转状态，控制模块输出控制信号控制电动泵的转速保持不变。由于当电动泵的当前电流处于第一区间时，控制模块的判定结果可能会出现误判电动泵运转状态的情况，控制模块进一步根据电动泵的当前转速与第一设定转速的关系对电动泵的运转状态进行判断，控制模块更进一步根据电动泵的当前转速与第一设定电压的关系对电动泵的运转状态进行判断，这样，判断电动泵是否处于干转状态时，不仅考虑电流的因素，还进一步考虑电动泵的转速和电动泵的电压，因此，能够有利于判定电动泵是否处于干转状态，相对提高泵轴的使用寿命，以有利于提高电动泵的使用寿命。

在控制系统中，控制模块可以进行如下设定：电动泵的当前电流小于或等于第一限制电流，设定电动泵处于干转状态，电动泵的当前电流大于第三限制电流，设定电动泵处于非干转状态，控制模块判断电动泵的运转状态时可以对上述设定关系进行调用。在控制系统中，控制模块也可以进行下述判断：控制模块判断电动泵的当前电流是否小于或等于第一限制电流，如果电动泵的当前电流小于或等于第一限制电流，控制模块判定电动泵处于干转状态，控制模块停止输出控制信号控制电动泵停止运转，或控制模块输出控制信号控制电动泵的转速小于或等于预设的限定转速；控制模块判断电动泵的当前电流是否大于第三限制电流，如果电动泵的当前电流大于第三限制电流，控制模块判定电动泵处于非干转状态，控制模块输出控制信号控制电动泵的转速保持不变。

控制模块判断电动泵的当前电流与第二区间的关系，如果电动泵的当前电流处于第二区间，控制模块判断电动泵的当前转速与第二设定转速的关系，如果电动泵的当前转速小于第二设定转速，控制模块判定电动泵处于干转状态，控制模块停止输出控制信号控制电动泵停止运转，或控制模块输出控制信号控制电动泵的转速小于或等于预设的限定转速。由于当电动泵的当前电流处于第二区间时，控制模块进一步根据电动泵的当前转速与第二设定转速的关系对电动泵的运转状态进行判断，这样，判断电动泵是否处于干转状态时，不仅考虑电流的因素，还进一步考虑电动泵的转速对电动泵的运转状态的影响，因此，能够有利于判定电动泵是否处于干转状态，相对提高泵轴的使用寿命，以有利于提高电动泵的使用寿命。

控制模块判断电动泵的当前转速与第二设定转速的关系，如果电动泵的当前转速大于或等于第二设定转速，控制模块判断电动泵的当前电压与第二设定电压的关系，如果电动泵的当前电压大于第二设定电压，控制模块判定电动泵处于干转状态，控制模块停止输出控制信号控制电动泵停止运转，或控制模块输出控制信号控制电动泵的转速小于或等于预设的限定转速；如果电动泵的当前电压小于或等于第二设定电压，控制模块判定电动泵处于非干转状态，控制模块保持输出控制信号控制电动泵的转速保持不变。由于当电动泵的当前电流处于第二区间时，控制模块的判定结果会出现误判电动泵运转状态的情况，控制模块进一步根据电动泵的当前转速与第二设定转速的关系对电动泵的运转状态进行判断，控制模块更进一步根据电动泵的当前转速与第二设定电压的关系对电动泵的运转状态进行判断，这样，判断电动泵是否处于干转状态时，不仅考虑电流的因素，还进一步考虑电动泵的转速和电动泵的电压对电动泵的运转状态的影响，因此，能够有利于判定电动泵是否处于干转状态，相对提高泵轴的使用寿命，以有利于提高电动泵的使用寿命。

另外，控制模块判断电动泵的运转状态之前，该控制方法还包括：控制模块获取第一区间和第二区间；第一区间为第一限制电流和第二限制电流之间的电流值的集合，第二区间为第二限制电流和第三限制电流之间的电流值的集合，由于电动泵的当前电流处于第一区间或第二区间时，仅根据电动泵的电流无法准确的判断电动泵的运转状态，划分出第一区间、第二区间以便于后续对电动泵运转状态的判断。

在第一种实施方式中，控制模块判断电动泵的当前电流与第一区间的关系，控制模块判断电动泵的当前电流与第二区间的关系，两者的判断顺序不受限制，具体地，控制模块可以首先判断电动泵的当前电流与第一区间的关系，然后判断电动泵的当前电流与第二区间的关系；控制模块也可以首先判断电动泵的当前电流与第二区间的关系，然后判断电动泵的电流与第二区间的关系。

本发明提供了一种控制系统的控制方法，控制方法的第二种实施方式的流程示意图参见图3、图4、图7至图11、图13至图15，与第一种实施方式的主要区别在于：控制方法还包括：如果电子水泵的当前电流处于第二区间，控制模块判断电动泵的当前电流与第一子区间的关系，如果电动泵的当前电流处于第一子区间，控制模块判断电动泵的当前转速与第三设定转速的关系，如果电动泵的当前转速小于或等于第三设定转速，控制模块判定电动泵处于干转状态，控制模块停止输出控制信号控制电动泵停止运转，或控制模块输出控制信号控制电动泵的转速小于或等于预设的限定转速。由于当电动泵的当前电流处于第一子区间时，控制模块进一步根据电动泵的当前转速与第三设定转速的关系对电动泵的运转状态进行判断，这样，判断电动泵是否处于干转状态时，不仅考虑电流的因素，还进一步考虑电动泵的转速对电动泵的运转状态的影响，因此能够有利于判定电动泵是否处于干转状态，相对提高泵轴的使用寿命，以有利于提高电动泵的使用寿命。

如果电子水泵的当前电流处于第二区间，控制模块判断电动泵的当前转速与第三设定转速的关系，如果电动泵的当前转速大于第三设定转速，控制模块判断电动泵的当前电压与第三设定电压的关系，如果电动泵的当前电压小于第三设定电压，控制模块判定电动泵处于干转状态，控制模块停止输出控制信号控制电动泵停止运转，或控制模块输出控制信号控制电动泵的转速小于或等于预设的限定转速；如果控制模块判定电动泵的当前电压大于或等于第三设定电压，控制模块判定电动泵处于非干转状态，控制模块输出控制信号控制电动泵的转速保持不变。由于当电动泵的当前电流处于第二子区间时，控制模块的判定结果会出现误判电动泵运转状态的情况，控制模块进一步根据电动泵的当前转速与第三设定转速的关系对电动泵的运转状态进行判断，控制模块更进一步根据电动泵的当前转速与第三设定电压的关系对电动泵的运转状态进行判断，这样不仅考虑电流的因素，还进一步考虑电动泵的转速和电动泵的电压对电动泵的运转状态的影响，因此，能够有利于判定电动泵是否处于干转状态，相对提高泵轴的使用寿命，以有利于提高电动泵的使用寿命。

如果电动泵的当前电流处于第二区间，控制模块判断电动泵的当前电流与第二子区间的关系，如果电动泵的当前电流处于第二子区间，控制模块判断电动泵的当前转速与第四设定转速的关系，如果电动泵的当前转速小于第四设定转速，控制模块判定电动泵处于干转状态，控制模块停止输出控制信号控制电动泵停止运转，或控制模块输出控制信号控制电动泵的转速小于或等于预设的限定转速。如果电动泵的当前转速大于或等于第四设定转速，控制模块判断电动泵的当前电压与第四设定电压的关系，如果电动泵的当前电压大于第四设定电压，控制模块判定电动泵处于干转状态，控制模块停止输出控制信号控制电动泵停止运转，或控制模块输出控制信号控制电动泵的转速小于或等于预设的限定转速；如果电动泵的当前电压小于或等于第四设定电压，控制模块判定电动泵处于非干转状态，控制模块输出控制信号使电动泵的转速保持不变。第二种实施例中，不仅能实现第一种实施例的效果，进一步对第二区间进行划分成第一子区间和第二子区间，并且分别判断电动泵的电流与第一子区间及第二子区间的关系，第二种实施方式能够相对于第一种实施方式，能够有利于判断电动泵的运转状态，以有利于提高电动泵的寿命。

在第二种实施方式中，控制模块判断电动泵的当前电流与第一子区间的关系，控制模块判断电动泵的当前电流与第二子区间的关系，两者的判断顺序不受限制；具体地，如果电动泵的当前电流处于第二区间时，控制模块可以首先判断电动泵的当前电流与第一子区间的关系，然后判断电动泵的当前电流与第二子区间的关系；控制模块也可以首先判断电动泵的当前电流与第二子区间的关系，然后判断电动泵的电流与第二子区间的关系。

需要说明的是：以上实施例仅用于说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案，尽管本说明书参照上述的实施例进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，所属技术领域的技术人员仍然可以对上述实施方式进行修改或者等同替换，而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，均应涵盖在本发明的保护范围内。