具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,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“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;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。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。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下面参照附图描述根据本发明实施例提出的车辆的控制方法及装置,首先将参照附图描述根据本发明实施例提出的车辆的控制方法。参照图1所示,其中,车辆包括动力系统,动力系统包括:发动机和至少一个驱动电机,发动机和至少一个驱动电机之间通过离合器相连,该方法包括以下步骤:
S101,根据离合器状态确定动力系统的工作模式,工作模式包括电驱动模式、串联驱动模式和共同驱动模式。
其中,在本发明的一个实施例中,参照图2所示,图2为针对一种混合联式混合动力系统,其包括三个动力源,即发动机10、第一驱动电机20和第二驱动电机30,其动力耦合通过第一离合器40和第二离合器50完成。依据第一离合器40和第二离合器50的闭合与断开状态,系统可以分为:(1)第一离合器40和第二离合器50同时断开,发动机10没有负载,第一驱动电机20没有负载,均不输出,第二驱动电机30输出轴单独驱动车辆,实现纯电驱动,动力系统工作在电驱动模式;(2)第一离合器40断开,第二离合器50闭合,发动机10没有负载,第一驱动电机20和第二驱动电机30共同驱动车辆,实现纯电驱动,动力系统工作在电驱动模式;(3)第一离合器40闭合,第二离合器50断开,发动机10带动第一驱动电机20进行发电,第二驱动电机30驱动车辆,实现串联驱动,动力系统工作在串联驱动模式;(4)第一离合器40和第二离合器50同时闭合,实现发动机10、第一驱动电机20和第二驱动电机30共同驱动车辆,动力系统工作在共同驱动模式。
具体地,在本发明的一个实施例中,参照图3所示,动力系统安全监控与处理的主流程包括以下步骤:
S301,开始。
S302,判断第一离合器40是否闭合。如果是,则进入步骤S305;如果否,则进入步骤S303。
S303,判断第二离合器50是否闭合。如果是,则进入步骤S307;如果否,则进入步骤S303。
S304,动力系统工作在电驱动模式,并进入步骤S309。
当第一离合器40和第二离合器50同时断开时,发动机10没有负载,第一驱动电机20没有负载,均不输出,第二驱动电机30输出轴单独驱动车辆,实现纯电驱动,动力系统工作在电驱动模式
S305,判断第二离合器50是否闭合。如果是,则进入步骤S308;如果否,则进入步骤S306。
S306,动力系统工作在串联驱动模式,并进入步骤S309。
当第一离合器40闭合,第二离合器50断开时,发动机10带动第一驱动电机20进行发电,第二驱动电机30驱动车辆,实现串联驱动,动力系统工作在串联驱动模式。
S307,动力系统工作在电驱动模式,并进入步骤S309。
当第一离合器40断开,第二离合器50闭合时,发动机10没有负载,第一驱动电机20和第二驱动电机30共同驱动车辆,实现纯电驱动,动力系统工作在电驱动模式
S308,动力系统工作在共同驱动模式,并进入步骤S309。
当第一离合器40和第二离合器50同时闭合时,实现发动机10、第一驱动电机20和第二驱动电机30共同驱动车辆,动力系统工作在共同驱动模式。
S309,结束。
S102,当动力系统工作在电驱动模式时,根据发动机的真实扭矩、发动机的指令扭矩、驱动电机的真实扭矩、驱动电机的指令扭矩和/或至少一个驱动电机的真实扭矩之和与指令扭矩之和判断动力系统是否存在故障以及故障类型,并依据故障类型进行故障处理。
在本发明的一个实施例中,驱动电机包括第一驱动电机和第二驱动电机,第一驱动电机通过第一离合器与发动机相连,第二驱动电机通过第二离合器与第一驱动电机相连,如果第一离合器和第二离合器均断开,则确定动力系统工作在电驱动模式。当动力系统工作在电驱动模式时,包括:判断发动机的真实扭矩与发动机的指令扭矩之差的绝对值是否小于第一预设值,且第一驱动电机的真实扭矩与第一驱动电机的指令扭矩之差的绝对值是否小于第二预设值,以及第二驱动电机的真实扭矩与第二驱动电机的指令扭矩之差的绝对值是否小于第三预设值;如果是,则判断发动机的真实扭矩的绝对值是否小于第四预设值,且第一驱动电机的真实扭矩的绝对值是否小于第五预设值,以判断动力系统是否存在故障;如果否,则分别判断发动机的真实扭矩的绝对值是否不小于第六预设值、第一驱动电机的真实扭矩的绝对值是否不小于第七预设值和第二驱动电机的真实扭矩与第二驱动电机的指令扭矩之差是否大于第八预设值或小于第九预设值,以判断故障类型,并依据故障类型进行故障处理。
进一步地,在本发明的一个实施例中,参照图2和图4所示,如果第一离合器40和第二离合器50均断开,确定动力系统工作在电驱动模式之后,包括以下步骤:
S401,开始。
S402,判断发动机10的真实扭矩与发动机10的指令扭矩之差的绝对值是否小于某一定值,且第一驱动电机20的真实扭矩与第一驱动电机20的指令扭矩之差的绝对值是否小于某一定值,以及第二驱动电机30的真实扭矩与第二驱动电机30的指令扭矩之差的绝对值是否小于某一定值。如果是,则进入步骤412;如果否,则进入步骤S403。
其中,判断发动机10的真实扭矩与发动10的指令扭矩之差的绝对值小于某一定值,且第一驱动电机20的真实扭矩与第一驱动电机的指令扭矩之差的绝对值小于某一定值,且第二驱动电机30的真实扭矩与第二驱动电机30的指令扭矩之差的绝对值小于某一定值是否同时成立。如果这三个判断有一个不成立,则表示至少有一个部件没有按照指令扭矩进行动力输出,记录该故障,并且报警,然后进入下一层判断;如果这三个判断全部成立,进入下一层判断。
S403,记录故障,报警,并进入步骤S404。
S404,判断发动机10的真实扭矩的绝对值是否不小于某一定值。如果是,则进入步骤405;如果否,则进入步骤S406。
S405,发动机10停止,记录故障,报警。
S406,判断第一驱动电机20的真实扭矩的绝对值是否不小于某一定值。如果是,则进入步骤407;如果否,则进入步骤S408。
S407,第一驱动电机20的控制器非使能,记录故障,报警。
S408,判断第二驱动电机30的真实扭矩与第二驱动电机30的指令扭矩之差是否大于某一定值。如果是,则进入步骤409;如果否,则进入步骤S410。
S409,第二驱动电机30的指令扭矩逐步乘系数降低至第二驱动电机30的真实扭矩与第二驱动电机30的指令扭矩之差的绝对值小于某一定值,记录故障,报警,并进入步骤S415。
S410,判断第二驱动电机30的真实扭矩与第二驱动电机30的指令扭矩之差是否小于某一定值。如果是,则进入步骤411;如果否,则进入步骤S415。
S411,第二驱动电机30的扭矩指令执行,记录故障,报警,并进入步骤S415。
S412,判断发动机10的真实扭矩的绝对值是否小于某一定值,且第一驱动电机20的真实扭矩的绝对值是否小于某一定值。如果是,则进入步骤414;如果否,则进入步骤S413。
其中,如果步骤S402中三个判断成立,但是发动机10的真实扭矩的绝对值小于某一定值,且第一驱动电机20的真实扭矩的绝对值小于某一定值,不同时成立,则说明控制器程序运行出现问题,需要复位;如果这个两个判断同时成立,说明指令被正确执行,没有发生故障,正常输出。
S413,软件复位,并进入步骤S415。
S414,正常输出,并进入步骤S415。
S415,结束。
进一步地,在本发明的一个实施例中,如果第一离合器断开、第二离合器闭合,则确定动力系统工作在电驱动模式。当动力系统工作在电驱动模式时,包括:判断发动机的真实扭矩与发动机的指令扭矩之差的绝对值是否小于第十预设值,且第一驱动电机的真实扭矩与第一驱动电机的指令扭矩之差的绝对值是否小于第十一预设值,以及第二驱动电机的真实扭矩与第二驱动电机的指令扭矩之差的绝对值是否小于第十二预设值;如果是,则判断发动机的真实扭矩的绝对值是否小于第十三预设值,且第一驱动电机与第二驱动电机的真实扭矩之和减去第一驱动电机与第二驱动电机的指令扭矩之和的差的绝对值是否小于第十四预设值,以判断动力系统是否存在故障;如果否,则分别判断发动机的真实扭矩的绝对值是否不小于第十五预设值和第一驱动电机与第二驱动电机的真实扭矩之和减去第一驱动电机与第二驱动电机的指令扭矩之和的差是否大于第十六预设值或小于第十七预设值,以判断故障类型,并依据故障类型进行故障处理。
进一步地,在本发明的一个实施例中,参照图2和图5所示,如果第一离合器40断开,第二离合器50闭合,确定动力系统工作在电驱动模式之后,包括以下步骤:
S501,开始。
S502,判断发动机10的真实扭矩与发动机10的指令扭矩之差的绝对值是否小于某一定值,且第一驱动电机20的真实扭矩与第一驱动电机的20指令扭矩之差的绝对值是否小于某一定值,以及第二驱动电机30的真实扭矩与第二驱动电机30的指令扭矩之差的绝对值是否小于某一定值。如果是,则进入步骤S510;如果否,则进入步骤S503。
其中,判断发动机10的真实扭矩与发动10的指令扭矩之差的绝对值小于某一定值,且第一驱动电机20的真实扭矩与第一驱动电机的指令扭矩之差的绝对值小于某一定值,且第二驱动电机30的真实扭矩与第二驱动电机30的指令扭矩之差的绝对值小于某一定值是否同时成立。如果这三个判断有一个不成立,则表示至少有一个部件没有按照指令扭矩进行动力输出,记录该故障,并且报警,然后进入下一层判断;如果这三个判断全部成立,进入下一层判断。
S503,记录故障,报警,并进入步骤S504。
S504,判断判断发动机10的真实扭矩的绝对值是否不小于某一定值。如果是,则进入步骤S505;如果否,则进入步骤S506。
S505,发动机停止,记录故障,报警,并进入步骤S506。
S506,判断第一驱动电机20与第二驱动电机30的真实扭矩之和减去第一驱动电机20与第二驱动电机30的指令扭矩之和的差是否大于某一定值。如果是,则进入步骤S507;如果否,则进入步骤S508。
S507,第一驱动电机20与第二驱动电机30的扭矩指令逐步乘系数降低至第一驱动电机20与第二驱动电机30的真实扭矩之和,减去第一驱动电机20与第二驱动电机30的指令扭矩之和的差的绝对值小于某一定值,或第一驱动电机20与第二驱动电机30的真实扭矩之和的绝对值小于某一定值,记录故障,报警,并进入步骤S513。
S508,判断第一驱动电机20与第二驱动电机30的真实扭矩之和减去第一驱动电机20与第二驱动电机30的指令扭矩之和的差是否小于某一定值。如果是,则进入步骤S509;如果否,则进入步骤S513。
S509,按第一驱动电机20与第二驱动电机30的扭矩指令执行,记录故障,报警,并进入步骤S513。
S510,判断发动机10的真实扭矩的绝对值是否小于某一定值,且第一驱动电机20与第二驱动电机30的真实扭矩之和减去第一驱动电机20与第二驱动电机30的指令扭矩之和的差的绝对值是否小于某一定值。如果是,则进入步骤S511;如果否,则进入步骤S512。
其中,如果步骤S502中三个判断成立,但是发动机10的真实扭矩的绝对值小于某一定值,且第一驱动电机20与第二驱动电机30的真实扭矩之和,再减去第一驱动电机20和第二驱动电机30的指令扭矩之和的差的绝对值小于某一定值,不同时成立,则说明控制器程序运行出现问题,需要复位;如果这个两个判断同时成立,说明指令被正确执行,没有发生故障,正常输出。
S511,正常输出,并进入步骤S513。
S512,软件复位,并进入步骤S513。
S513,结束。
S103,当动力系统工作在串联驱动模式时,根据发动机的真实扭矩、发动机的指令扭矩、驱动电机的真实转速、驱动电机的指令转速、驱动电机的真实扭矩、驱动电机的指令扭矩判断动力系统是否存在故障以及故障类型,并依据故障类型进行故障处理。
进一步地,在本发明的一个实施例中,如果第一离合器闭合、第二离合器断开,则确定动力系统工作在串联驱动模式。当动力系统工作在串联驱动模式时,包括:判断发动机的真实扭矩与发动机的指令扭矩之差的绝对值是否小于等于第十八预设值,且第一驱动电机的真实转速与第一驱动电机的指令转速之差的绝对值是否小于等于第十九预设值,以及第二驱动电机的真实扭矩与第二驱动电机的指令扭矩之差的绝对值是否小于等于第二十预设值;如果是,则判断无故障;如果否,则分别判断发动机的真实扭矩与发动机的指令扭矩之差的绝对值是否大于第二十一预设值,或第一驱动电机的真实转速与第一驱动电机的指令转速之差的绝对值是否大于第二十二预设值,并且第二驱动电机的真实扭矩与第二驱动电机的指令扭矩之差是否大于第二十三预设值或小于第二十四预设值,以判断故障类型,并依据故障类型进行故障处理。
进一步地,在本发明的一个实施例中,参照图2和图6所示,如果第一离合器40闭合,第二离合器50断开,确定动力系统工作在串联驱动模式之后,包括以下步骤:
S601,开始。
S602,判断发动机10的真实扭矩与发动机10的指令扭矩之差的绝对值是否小于某一定值,且第一驱动电机20的真实转速与第一驱动电机20的指令转速之差的绝对值是否小于等于某一定值,以及第二驱动电机30的真实扭矩与第二驱动电机30的指令扭矩之差的绝对值是否小于等于某一定值。如果是,则进入步骤S610;如果否,则进入步骤S603。
其中,判断发动机10的真实扭矩与发动10的指令扭矩之差的绝对值小于等于某一定值,且第一驱动电机20真实转速与第一驱动电机20指令转速之差的绝对值小于等于某一定值,且第二驱动电机30的真实扭矩与第二驱动电机30的指令扭矩之差的绝对值小于等于某一定值,如果这三个判断有一个不成立,则表示至少有一个部件没有按照指令进行输出,记录该故障,并且报警,然后进入下一层判断;如果这三个判断全部成立,正常输出。
S603,记录故障,报警,并进入步骤S604。
S604,判断发动机10的真实扭矩与发动机10的指令扭矩之差的绝对值是否不小于等于某一定值,或第一驱动电机20的真实转速与第一驱动电机20的指令转速之差的绝对值是否不小于等于某一定值。如果是,则进入步骤S605;如果否,则进入步骤S606。
S605,发动机10扭矩卸载至某一设定扭矩后,第一驱动电机20调速至某一设定转速值,第一驱动电机20的控制器非使能,发动机10停机,并进入步骤S606。
S606,判断第二驱动电机30的真实扭矩与第二驱动电机30的指令扭矩之差是否大于某一定值。如果是,则进入步骤S607;如果否,则进入步骤S608。
S607,第二驱动电机30的扭矩指令逐步乘系数降低至第二驱动电机30的真实扭矩与第二驱动电机30的指令扭矩之差的绝对值小于等于某一定值,或第二驱动电机30的真实扭矩的绝对值小于等于某一定值,记录故障,报警,并进入步骤S611。
S608,判断第二驱动电机30的真实扭矩与第二驱动电机30的指令扭矩之差是否小于某一定值。如果是,则进入步骤S609;如果否,则进入步骤S611。
S609,按第二驱动电机30的扭矩指令执行,记录故障,报警,并进入步骤S611。
S610,正常输出,并进入步骤S611。
S611,结束。
S104,当动力系统工作在共同驱动模式时,根据发动机的真实扭矩、发动机的指令扭矩、驱动电机的真实扭矩、驱动电机的指令扭矩和发动机的真实扭矩与驱动电机的真实扭矩之和、以及发动机的指令扭矩与驱动电机的指令扭矩之和判断动力系统是否存在故障以及故障类型,并依据故障类型进行故障处理。
进一步地,在本发明的一个实施例中,如果第一离合器与第二离合器均闭合,则确定动力系统工作在共同驱动模式。当动力系统工作在共同驱动模式时,包括:判断发动机的真实扭矩与发动机的指令扭矩之差的绝对值是否小于第二十五预设值,且第一驱动电机的真实扭矩与第一驱动电机的指令扭矩之差的绝对值是否小于第二十六预设值,以及第二驱动电机的真实扭矩与第二驱动电机的指令扭矩之差的绝对值是否小于第二十七预设值;如果是,则判断发动机、第一驱动电机与第二驱动电机的真实扭矩之和减去发动机、第一驱动电机与第二驱动电机的指令扭矩之和的差的绝对值是否小于第二十八预设值,以判断动力系统是否存在故障;如果否,则分别判断发动机、第一驱动电机与第二驱动电机的真实扭矩之和减去发动机、第一驱动电机与第二驱动电机的指令扭矩之和的差是否大于第二十九预设值或小于第三十预设值,以判断故障类型,并依据故障类型进行故障处理。
进一步地,在本发明的一个实施例中,参照图2和图7所示,如果第一离合器40与第二离合器50均闭合,确定动力系统工作在共同驱动模式之后,包括以下步骤:
S701,开始。
S702,判断发动机10的真实扭矩与发动机10的指令扭矩之差的绝对值是否小于某一定值,且第一驱动电机20的真实扭矩与第一驱动电机20的指令扭矩之差的绝对值是否小于某一定值,以及第二驱动电机30的真实扭矩与第二驱动电机30的指令扭矩之差的绝对值是否小于某一定值。
其中,判断发动机10的真实扭矩与发动机10的指令扭矩之差的绝对值小于某一定值,且第一驱动电机20的真实扭矩与第一驱动电机20的指令扭矩之差的绝对值小于某一定值,且第二驱动电机30的真实扭矩与第二驱动电机30的指令扭矩之差的绝度值小于某一定值,如果这三个判断有一个不成立,则表示至少有一个部件没有按照指令转矩进行动力输出,记录该故障,并且报警,然后进入下一层判断;如果这三个判断全部成立,进入下一层判断。
S703,记录故障,报警,并进入步骤S704。
S704,判断发动机10、第一驱动电机20与第二驱动电机30的真实扭矩之和减去发动机10、第一驱动电机20与第二驱动电机30的指令扭矩之和的差是否大于某一定值。如果是,则进入步骤S705;如果否,则进入步骤S706。
S705,指令逐步乘系数降低至发动机10、第一驱动电机20与第二驱动电机30的真实扭矩之和减去发动机10、第一驱动电机20与第二驱动电机30的指令扭矩之和的差的绝对值小于某一定值,或发动机10、第一驱动电机20与第二驱动电机30的真实扭矩之和的绝对值小于某一定值,或发动机10、第一驱动电机20与第二驱动电机30的真实扭矩之和的绝对值小于某一定值,记录故障,报警,并进入步骤S711。
S706,判断发动机10、第一驱动电机20与第二驱动电机30的真实扭矩之和减去发动机10、第一驱动电机20与第二驱动电机30的指令扭矩之和的差是否小于某一定值。如果是,则进入步骤S707;如果否,则进入步骤S711。
S707,发动机10、第一驱动电机20与第二驱动电机30的扭矩指令执行,记录故障,报警,并进入步骤S711。
S708,判断发动机10、第一驱动电机20与第二驱动电机30的真实扭矩之和减去发动机10、第一驱动电机20与第二驱动电机30的指令扭矩之和的差的绝对值是否小于某一定值。如果是,则进入步骤S709;如果否,则进入步骤S710。
其中,如果步骤S702中三个判断成立,但是发动机10、第一驱动电机20、第二驱动电机30的真实扭矩之和减去发动机10、第一驱动电机20、第二驱动电机30的指令扭矩之和的差的绝对值小于某一定值不成立,则说明控制器程序运行出现问题,需要复位;反之如果这个判断成立,说明指令被正确执行,没有发生故障,正常输出。
S709,正常输出,并进入步骤S711。
S710,软件复位。
S711,结束。
在本发明的实施例中,某一定值即为预设值例如第一预设值、第二预设值、第三预设值等,预设值之间可以互相相等,且预设值可由技术人员根据实际情况进行设定。
根据本发明实施例提出的车辆的控制方法,通过根据离合器状态确定动力系统的工作模式,并且当动力系统工作在不同驱动模式时,根据不同驱动模式对应的参数判断动力系统是否存在故障以及故障类型,并根据故障类型进行故障处理,从而依据车辆行驶过程中动力耦合方式的变化,实现动态的分类监控和处理,并且针对一种特定的耦合方式进行逐层深入的判断,以依据细化的判断进行故障处理。例如针对混合动力汽车驱动系统,分模式进行安全监控和处理,有利于细分保护,避免不当保护和保护失效;例如针对混合动力汽车驱动系统单一模式,分层次进行监控和处理,有利于适度保护,避免过保护和欠保护;例如针对混合动力汽车进行容错运行处理,有利于车辆功能实现,提高用户满意度。本发明实施例能避免处理方式过于激进,保证车辆驱动系统,在避免对驾驶员、行人和车辆本身造成严重伤害的前提下,使系统能够容错运行。
其次将参照附图描述根据本发明实施例提出的车辆的控制装置。参照图8所示,其中,车辆包括动力系统,动力系统包括:发动机和至少一个驱动电机,发动机和至少一个驱动电机之间通过离合器相连,该装置100包括:判断模块101和控制器102。
其中,判断模块101用于根据离合器状态确定动力系统的工作模式,工作模式包括电驱动模式、串联驱动模式和共同驱动模式。当动力系统工作在电驱动模式时,控制器102用于根据发动机的真实扭矩、发动机的指令扭矩、驱动电机的真实扭矩、驱动电机的指令扭矩和/或至少一个驱动电机的真实扭矩之和与指令扭矩之和判断动力系统是否存在故障以及故障类型,并依据故障类型进行故障处理;当动力系统工作在串联驱动模式时,控制器102用于根据发动机的真实扭矩、发动机的指令扭矩、驱动电机的真实转速、驱动电机的指令转速、驱动电机的真实扭矩、驱动电机的指令扭矩判断动力系统是否存在故障以及故障类型,并依据故障类型进行故障处理;以及当动力系统工作在共同驱动模式时,控制器102用于根据发动机的真实扭矩、发动机的指令扭矩、驱动电机的真实扭矩、驱动电机的指令扭矩和发动机的真实扭矩与驱动电机的真实扭矩之和、以及发动机的指令扭矩与驱动电机的指令扭矩之和判断动力系统是否存在故障以及故障类型,并依据故障类型进行故障处理。
在本发明的一个实施例中,参照图2所示,图2为针对一种混合联式混合动力系统,其包括三个动力源,即发动机10、第一驱动电机20和第二驱动电机30,其动力耦合通过第一离合器40和第二离合器50完成。依据第一离合器40和第二离合器50的闭合与断开状态,系统可以分为:(1)第一离合器40和第二离合器50同时断开,发动机10没有负载,第一驱动电机20没有负载,均不输出,第二驱动电机30输出轴单独驱动车辆,实现纯电驱动,动力系统工作在电驱动模式;(2)第一离合器40断开,第二离合器50闭合,发动机10没有负载,第一驱动电机20和第二驱动电机30共同驱动车辆,实现纯电驱动,动力系统工作在电驱动模式;(3)第一离合器40闭合,第二离合器50断开,发动机10带动第一驱动电机20进行发电,第二驱动电机30驱动车辆,实现串联驱动,动力系统工作在串联驱动模式;(4)第一离合器40和第二离合器50同时闭合,实现发动机10、第一驱动电机20和第二驱动电机30共同驱动车辆,动力系统工作在共同驱动模式。
具体地,在本发明的一个实施例中,参照图3所示,动力系统安全监控与处理的主流程包括以下步骤:
S301,开始。
S302,判断第一离合器40是否闭合。如果是,则进入步骤S305;如果否,则进入步骤S303。
S303,判断第二离合器50是否闭合。如果是,则进入步骤S307;如果否,则进入步骤S303。
S304,动力系统工作在电驱动模式,并进入步骤S309。
当第一离合器40和第二离合器50同时断开时,发动机10没有负载,第一驱动电机20没有负载,均不输出,第二驱动电机30输出轴单独驱动车辆,实现纯电驱动,动力系统工作在电驱动模式
S305,判断第二离合器50是否闭合。如果是,则进入步骤S308;如果否,则进入步骤S306。
S306,动力系统工作在串联驱动模式,并进入步骤S309。
当第一离合器40闭合,第二离合器50断开时,发动机10带动第一驱动电机20进行发电,第二驱动电机30驱动车辆,实现串联驱动,动力系统工作在串联驱动模式。
S307,动力系统工作在电驱动模式,并进入步骤S309。
当第一离合器40断开,第二离合器50闭合时,发动机10没有负载,第一驱动电机20和第二驱动电机30共同驱动车辆,实现纯电驱动,动力系统工作在电驱动模式
S308,动力系统工作在共同驱动模式,并进入步骤S309。
当第一离合器40和第二离合器50同时闭合时,实现发动机10、第一驱动电机20和第二驱动电机30共同驱动车辆,动力系统工作在共同驱动模式。
S309,结束。
在本发明的一个实施例中,驱动电机包括第一驱动电机20和第二驱动电机30,第一驱动电机20通过第一离合器40与发动机10相连,第二驱动电机30通过第二离合器50与第一驱动电机20相连,如果第一离合器40和第二离合器50均断开,则判断模块101还用于确定动力系统工作在电驱动模式。当动力系统工作在电驱动模式时,控制器102还用于:判断发动机10的真实扭矩与发动机10的指令扭矩之差的绝对值是否小于第一预设值,且第一驱动电机20的真实扭矩与第一驱动电机20的指令扭矩之差的绝对值是否小于第二预设值,以及第二驱动电机30的真实扭矩与第二驱动电机30的指令扭矩之差的绝对值是否小于第三预设值;如果是,则判断发动机10的真实扭矩的绝对值是否小于第四预设值,且第一驱动电机20的真实扭矩的绝对值是否小于第五预设值,以判断动力系统是否存在故障;如果否,则分别判断发动机10的真实扭矩的绝对值是否不小于第六预设值、第一驱动电机20的真实扭矩的绝对值是否不小于第七预设值和第二驱动电机30的真实扭矩与第二驱动电机30的指令扭矩之差是否大于第八预设值或小于第九预设值,以判断故障类型,并依据故障类型进行故障处理。
进一步地,在本发明的一个实施例中,参照图2和图4所示,如果第一离合器40和第二离合器50均断开,确定动力系统工作在电驱动模式之后,包括以下步骤:
S401,开始。
S402,判断发动机10的真实扭矩与发动机10的指令扭矩之差的绝对值是否小于某一定值,且第一驱动电机20的真实扭矩与第二驱动电机30的指令扭矩之差的绝对值是否小于某一定值,以及第二驱动电机30的真实扭矩与第二驱动电机30的指令扭矩之差的绝对值是否小于某一定值。如果是,则进入步骤412;如果否,则进入步骤S403。
其中,判断发动机10的真实扭矩与发动10的指令扭矩之差的绝对值小于某一定值,且第一驱动电机20的真实扭矩与第一驱动电机的指令扭矩之差的绝对值小于某一定值,且第二驱动电机30的真实扭矩与第二驱动电机30的指令扭矩之差的绝对值小于某一定值是否同时成立。如果这三个判断有一个不成立,则表示至少有一个部件没有按照指令扭矩进行动力输出,记录该故障,并且报警,然后进入下一层判断;如果这三个判断全部成立,进入下一层判断。
S403,记录故障,报警,并进入步骤S404。
S404,判断发动机10的真实扭矩的绝对值是否不小于某一定值。如果是,则进入步骤405;如果否,则进入步骤S406。
S405,发动机10停止,记录故障,报警。
S406,判断第一驱动电机20的真实扭矩的绝对值是否不小于某一定值。如果是,则进入步骤407;如果否,则进入步骤S408。
S407,第一驱动电机20的控制器非使能,记录故障,报警。
S408,判断第二驱动电机30的真实扭矩与第二驱动电机30的指令扭矩之差是否大于某一定值。如果是,则进入步骤409;如果否,则进入步骤S410。
S409,第二驱动电机30的指令扭矩逐步乘系数降低至第二驱动电机30的真实扭矩与第二驱动电机30的指令扭矩之差的绝对值小于某一定值,记录故障,报警,并进入步骤S415。
S410,判断第二驱动电机30的真实扭矩与第二驱动电机30的指令扭矩之差是否小于某一定值。如果是,则进入步骤411;如果否,则进入步骤S415。
S411,第二驱动电机30的扭矩指令执行,记录故障,报警,并进入步骤S415。
S412,判断发动机10的真实扭矩的绝对值是否小于某一定值,且第一驱动电机20的真实扭矩的绝对值是否小于某一定值。如果是,则进入步骤414;如果否,则进入步骤S413。
其中,如果步骤S402中三个判断成立,但是发动机10的真实扭矩的绝对值小于某一定值,且第一驱动电机20的真实扭矩的绝对值小于某一定值,不同时成立,则说明控制器程序运行出现问题,需要复位;如果这个两个判断同时成立,说明指令被正确执行,没有发生故障,正常输出。
S413,软件复位,并进入步骤S415。
S414,正常输出,并进入步骤S415。
S415,结束。
进一步地,在本发明的一个实施例中,如果第一离合器40断开、第二离合器50闭合,则判断模块101还用于确定动力系统工作在电驱动模式。当动力系统工作在电驱动模式时,控制器102还用于:判断发动机10的真实扭矩与发动机10的指令扭矩之差的绝对值是否小于第十预设值,且第一驱动电机20的真实扭矩与第一驱动电机20的指令扭矩之差的绝对值是否小于第十一预设值,以及第二驱动电机30的真实扭矩与第二驱动电机30的指令扭矩之差的绝对值是否小于第十二预设值;如果是,则判断发动机10的真实扭矩的绝对值是否小于第十三预设值,且第一驱动电机20与第二驱动电机30的真实扭矩之和减去第一驱动电机20与第二驱动电机30的指令扭矩之和的差的绝对值是否小于第十四预设值,以判断动力系统是否存在故障;如果否,则分别判断发动机10的真实扭矩的绝对值是否不小于第十五预设值和第一驱动电机20与第二驱动电机30的真实扭矩之和减去第一驱动电机20与第二驱动电机30的指令扭矩之和的差是否大于第十六预设值或小于第十七预设值,以判断故障类型,并依据故障类型进行故障处理。
进一步地,在本发明的一个实施例中,参照图2和图5所示,如果第一离合器40断开,第二离合器50闭合,确定动力系统工作在电驱动模式之后,包括以下步骤:
S501,开始。
S502,判断发动机10的真实扭矩与发动机10的指令扭矩之差的绝对值是否小于某一定值,且第一驱动电机20的真实扭矩与第一驱动电机的20指令扭矩之差的绝对值是否小于某一定值,以及第二驱动电机30的真实扭矩与第二驱动电机30的指令扭矩之差的绝对值是否小于某一定值。如果是,则进入步骤S510;如果否,则进入步骤S503。
其中,判断发动机10的真实扭矩与发动10的指令扭矩之差的绝对值小于某一定值,且第一驱动电机20的真实扭矩与第一驱动电机的指令扭矩之差的绝对值小于某一定值,且第二驱动电机30的真实扭矩与第二驱动电机30的指令扭矩之差的绝对值小于某一定值是否同时成立。如果这三个判断有一个不成立,则表示至少有一个部件没有按照指令扭矩进行动力输出,记录该故障,并且报警,然后进入下一层判断;如果这三个判断全部成立,进入下一层判断。
S503,记录故障,报警,并进入步骤S504。
S504,判断判断发动机10的真实扭矩的绝对值是否不小于某一定值。如果是,则进入步骤S505;如果否,则进入步骤S506。
S505,发动机停止,记录故障,报警,并进入步骤S506。
S506,判断第一驱动电机20与第二驱动电机30的真实扭矩之和减去第一驱动电机20与第二驱动电机30的指令扭矩之和的差是否大于某一定值。如果是,则进入步骤S507;如果否,则进入步骤S508。
S507,第一驱动电机20与第二驱动电机30的扭矩指令逐步乘系数降低至第一驱动电机20与第二驱动电机30的真实扭矩之和,减去第一驱动电机20与第二驱动电机30的指令扭矩之和的差的绝对值小于某一定值,或第一驱动电机20与第二驱动电机30的真实扭矩之和的绝对值小于某一定值,记录故障,报警,并进入步骤S513。
S508,判断第一驱动电机20与第二驱动电机30的真实扭矩之和减去第一驱动电机20与第二驱动电机30的指令扭矩之和的差是否小于某一定值。如果是,则进入步骤S509;如果否,则进入步骤S513。
S509,按第一驱动电机20与第二驱动电机30的扭矩指令执行,记录故障,报警,并进入步骤S513。
S510,判断发动机10的真实扭矩的绝对值是否小于某一定值,且第一驱动电机20与第二驱动电机30的真实扭矩之和减去第一驱动电机20与第二驱动电机30的指令扭矩之和的差的绝对值是否小于某一定值。如果是,则进入步骤S511;如果否,则进入步骤S512。
其中,如果步骤S502中三个判断成立,但是发动机10的真实扭矩的绝对值小于某一定值,且第一驱动电机20与第二驱动电机30的真实扭矩之和,再减去第一驱动电机20和第二驱动电机30的指令扭矩之和的差的绝对值小于某一定值,不同时成立,则说明控制器程序运行出现问题,需要复位;如果这个两个判断同时成立,说明指令被正确执行,没有发生故障,正常输出。
S511,正常输出,并进入步骤S513。
S512,软件复位,并进入步骤S513。
S513,结束。
进一步地,在本发明的一个实施例中,如果第一离合器40闭合、第二离合器50断开,则判断模块101还用于确定动力系统工作在串联驱动模式。当动力系统工作在串联驱动模式时,控制器102还用于:判断发动机10的真实扭矩与发动机10的指令扭矩之差的绝对值是否小于等于第十八预设值,且第一驱动电机20的真实转速与第一驱动电机20的指令转速之差的绝对值是否小于等于第十九预设值,以及第二驱动电机30的真实扭矩与第二驱动电机30的指令扭矩之差的绝对值是否小于等于第二十预设值;如果是,则判断无故障;如果否,则分别判断发动机10的真实扭矩与发动机10的指令扭矩之差的绝对值是否大于第二十一预设值,或第一驱动电机20的真实转速与第一驱动电机20的指令转速之差的绝对值是否大于第二十二预设值,并且第二驱动电机30的真实扭矩与第二驱动电机30的指令扭矩之差是否大于第二十三预设值或小于第二十四预设值,以判断故障类型,并依据故障类型进行故障处理。
进一步地,在本发明的一个实施例中,参照图2和图6所示,如果第一离合器40闭合,第二离合器50断开,确定动力系统工作在串联驱动模式之后,包括以下步骤:
S601,开始。
S602,判断发动机10的真实扭矩与发动机10的指令扭矩之差的绝对值是否小于某一定值,且第一驱动电机20的真实转速与第一驱动电机20的指令转速之差的绝对值是否小于等于某一定值,以及第二驱动电机30的真实扭矩与第二驱动电机30的指令扭矩之差的绝对值是否小于等于某一定值。如果是,则进入步骤S610;如果否,则进入步骤S603。
其中,判断发动机10的真实扭矩与发动10的指令扭矩之差的绝对值小于等于某一定值,且第一驱动电机20真实转速与第一驱动电机20指令转速之差的绝对值小于等于某一定值,且第二驱动电机30的真实扭矩与第二驱动电机30的指令扭矩之差的绝对值小于等于某一定值,如果这三个判断有一个不成立,则表示至少有一个部件没有按照指令进行输出,记录该故障,并且报警,然后进入下一层判断;如果这三个判断全部成立,正常输出。
S603,记录故障,报警,并进入步骤S604。
S604,判断发动机10的真实扭矩与发动机10的指令扭矩之差的绝对值是否不小于等于某一定值,或第一驱动电机20的真实转速与第一驱动电机20的指令转速之差的绝对值是否不小于等于某一定值。如果是,则进入步骤S605;如果否,则进入步骤S606。
S605,发动机10扭矩卸载至某一设定扭矩后,第一驱动电机20调速至某一设定转速值,第一驱动电机20的控制器非使能,发动机10停机,并进入步骤S606。
S606,判断第二驱动电机30的真实扭矩与第二驱动电机30的指令扭矩之差是否大于某一定值。如果是,则进入步骤S607;如果否,则进入步骤S608。
S607,第二驱动电机30的扭矩指令逐步乘系数降低至第二驱动电机30的真实扭矩与第二驱动电机30的指令扭矩之差的绝对值小于等于某一定值,或第二驱动电机30的真实扭矩的绝对值小于等于某一定值,记录故障,报警,并进入步骤S611。
S608,判断第二驱动电机30的真实扭矩与第二驱动电机30的指令扭矩之差是否小于某一定值。如果是,则进入步骤S609;如果否,则进入步骤S611。
S609,按第二驱动电机30的扭矩指令执行,记录故障,报警,并进入步骤S611。
S610,正常输出,并进入步骤S611。
S611,结束。
进一步地,在本发明的一个实施例中,如果第一离合器40与第二离合器50均闭合,则判断模块101还用于确定动力系统工作在共同驱动模式。当动力系统工作在共同驱动模式时,控制器102还用于:判断发动机10的真实扭矩与发动机10的指令扭矩之差的绝对值是否小于第二十五预设值,且第一驱动电机20的真实扭矩与第一驱动电机20的指令扭矩之差的绝对值是否小于第二十六预设值,以及第二驱动电机30的真实扭矩与第二驱动电机30的指令扭矩之差的绝对值是否小于第二十七预设值;如果是,则判断发动机10、第一驱动电机20与第二驱动电机30的真实扭矩之和减去发动机10、第一驱动电机20与第二驱动电机30的指令扭矩之和的差的绝对值是否小于第二十八预设值,以判断动力系统是否存在故障;如果否,则分别判断发动机10、第一驱动电机20与第二驱动电机30的真实扭矩之和减去发动机10、第一驱动电机20与第二驱动电机30的指令扭矩之和的差是否大于第二十九预设值或小于第三十预设值,以判断故障类型,并依据故障类型进行故障处理。
进一步地,在本发明的一个实施例中,参照图2和图7所示,如果第一离合器40与第二离合器50均闭合,确定动力系统工作在共同驱动模式之后,包括以下步骤:
S701,开始。
S702,判断发动机10的真实扭矩与发动机10的指令扭矩之差的绝对值是否小于某一定值,且第一驱动电机20的真实扭矩与第一驱动电机20的指令扭矩之差的绝对值是否小于某一定值,以及第二驱动电机30的真实扭矩与第二驱动电机30的指令扭矩之差的绝对值是否小于某一定值。
其中,判断发动机10的真实扭矩与发动机10的指令扭矩之差的绝对值小于某一定值,且第一驱动电机20的真实扭矩与第一驱动电机20的指令扭矩之差的绝对值小于某一定值,且第二驱动电机30的真实扭矩与第二驱动电机30的指令扭矩之差的绝度值小于某一定值,如果这三个判断有一个不成立,则表示至少有一个部件没有按照指令转矩进行动力输出,记录该故障,并且报警,然后进入下一层判断;如果这三个判断全部成立,进入下一层判断。
S703,记录故障,报警,并进入步骤S704。
S704,判断发动机10、第一驱动电机20与第二驱动电机30的真实扭矩之和减去发动机10、第一驱动电机20与第二驱动电机30的指令扭矩之和的差的绝对值是否大于某一定值。如果是,则进入步骤S705;如果否,则进入步骤S706。
S705,指令逐步乘系数降低至发动机10、第一驱动电机20与第二驱动电机30的真实扭矩之和减去发动机10、第一驱动电机20与第二驱动电机30的指令扭矩之和的差的绝对值小于某一定值,或发动机10、第一驱动电机20与第二驱动电机30的真实扭矩之和的绝对值小于某一定值,或发动机10、第一驱动电机20与第二驱动电机30的真实扭矩之和的绝对值小于某一定值,记录故障,报警,并进入步骤S711。
S706,判断发动机10、第一驱动电机20与第二驱动电机30的真实扭矩之和减去发动机10、第一驱动电机20与第二驱动电机30的指令扭矩之和的差是否小于某一定值。如果是,则进入步骤S707;如果否,则进入步骤S711。
S707,发动机10、第一驱动电机20与第二驱动电机30的扭矩指令执行,记录故障,报警,并进入步骤S711。
S708,判断发动机10、第一驱动电机20与第二驱动电机30的真实扭矩之和减去发动机10、第一驱动电机20与第二驱动电机30的指令扭矩之和的差的绝对值是否小于某一定值。如果是,则进入步骤S709;如果否,则进入步骤S710。
其中,如果步骤S702中三个判断成立,但是发动机10、第一驱动电机20、第二驱动电机30的真实扭矩之和减去发动机10、第一驱动电机20、第二驱动电机30的指令扭矩之和的差的绝对值小于某一定值不成立,则说明控制器程序运行出现问题,需要复位;反之如果这个判断成立,说明指令被正确执行,没有发生故障,正常输出。
S709,正常输出,并进入步骤S711。
S710,软件复位。
S711,结束。
在本发明的实施例中,某一定值即为预设值例如第一预设值、第二预设值、第三预设值等,预设值之间可以互相相等,且预设值可由技术人员根据实际情况进行设定。
根据本发明实施例提出的车辆的控制装置,通过根据离合器状态确定动力系统的工作模式,并且当动力系统工作在不同驱动模式时,根据不同驱动模式对应的参数判断动力系统是否存在故障以及故障类型,并根据故障类型进行故障处理,从而依据车辆行驶过程中动力耦合方式的变化,实现动态的分类监控和处理,并且针对一种特定的耦合方式进行逐层深入的判断,以依据细化的判断进行故障处理。例如针对混合动力汽车驱动系统,分模式进行安全监控和处理,有利于细分保护,避免不当保护和保护失效;例如针对混合动力汽车驱动系统单一模式,分层次进行监控和处理,有利于适度保护,避免过保护和欠保护;例如针对混合动力汽车进行容错运行处理,有利于车辆功能实现,提高用户满意度。本发明实施例能避免处理方式过于激进,保证车辆驱动系统,在避免对驾驶员、行人和车辆本身造成严重伤害的前提下,使系统能够容错运行。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为,表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分,并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现,其中可以不按所示出或讨论的顺序,包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序,来执行功能,这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
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他们的组合来实现: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。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成,所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中,该程序在执行时,包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器,磁盘或光盘等。
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。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。