CN106385218A - 一种电机三相电流故障的控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电机三相电流故障的控制方法及装置，该控制方法包括：检测电机的当前三相电流的瞬时值之和的绝对值，获得校验电流值；判断校验电流值是否满足大于等于第一数值小于等于第二数值；当校验电流值满足大于等于第一数值小于等于第二数值时，计算电机实际输出扭矩与命令扭矩之间偏差的绝对值获得扭矩偏差值；根据扭矩偏差值确定电机的故障等级；根据所确定的故障等级，执行对应的预设处理机制。通过在电机的校验电流值满足条件时，对电机的扭矩偏差值进行获取，根据扭矩偏差值对电机的故障等级进行判断，在判断出电机的故障等级后，通过执行与不同故障程度对应的预设处理机制，在保证行车安全的前提下还能保证驾驶员的驾乘感受良好。

Description

一种电机三相电流故障的控制方法及装置

技术领域

本发明涉及整车控制领域，尤其是一种电机三相电流故障的控制方法及装置。

背景技术

面对日趋严峻的能源与环境问题，节能与新能源汽车正成为当前各国研究的热点，世界主要国家的政府都投入了大量人力物力开展相关的研发工作，大力发展节能与新能源汽车对于实现全球可持续发展、保护人类赖以生存的地球环境具有重要意义。在我国，节能与新能源汽车得到了政府和工业界的高度重视，并将其定为战略性新兴产业之一。发展节能与新能源汽车，尤其是具有零污染、零排放的纯电动汽车，不仅对我国能源安全、环境保护具有重大意义，同时也是我国汽车领域今后发展的趋势。

纯电动汽车通过电机驱动车轮实现车辆行驶，电机作为纯电动汽车的核心部件对整车性能影响重大，其中永磁同步电机(PMSM)由于具有高效率、高输出转矩、高功率密度以及良好的动态性能等优点，目前成为纯电动汽车驱动系统的主流。安全、可靠是纯电动汽车正常运行的基本要求，其中驱动系统功能正确、有效、安全的实现是保证车辆安全工作的前提。对于装备永磁同步电机的纯电动汽车，运行过程中理想状态下其U、V、W三相电流的瞬时值之和应为零，但实际情况下，永磁同步电机三相电流传感器会存在检测误差、零漂等问题，因此三相电流的瞬时值之和不会严格为零，而会存在一定的偏差，当该偏差较小时不会对行车产生影响，若该偏差达到一定程度则会影响车辆的正常行驶，如使电机输出扭矩不能够满足精度要求等，再严重时甚至会导致输出扭矩失控，进而危害行车安全。当前国内外各大纯电动汽车生产厂商及相关研究机构均针对以上问题给出了相关的故障机制，当检测到U、V、W三相电流之和超过一定阙值后，通过关闭电机控制器PWM输出等方式来保证行车安全，以上处理方法虽然能够起到保护作用，但简单粗暴，会对驾驶员的驾驶感受产生严重影响。

发明内容

本发明实施例要解决的技术问题是提供一种电机三相电流故障的控制方法及装置，用以实现保证电机故障时的行车安全以及驾驶员的驾乘感受良好。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供的电机三相电流故障的控制方法，包括：

检测电机的当前三相电流的瞬时值之和的绝对值，获得校验电流值；

判断所述校验电流值是否满足大于等于第一数值小于等于第二数值；

当所述校验电流值满足大于等于第一数值小于等于第二数值时，计算电机的实际输出扭矩与命令扭矩之间偏差的绝对值，获得扭矩偏差值；

根据所述扭矩偏差值确定电机的故障等级；

根据所确定的故障等级，执行对应的预设处理机制。

优选地，所述根据所述扭矩偏差值确定电机的故障等级的步骤包括：

当所述扭矩偏差值小于等于预设数值时，确定所述电机的故障等级为第二故障等级；

当所述扭矩偏差值大于所述预设数值时，确定所述电机的故障等级为第三故障等级；其中所述第三故障等级的故障严重程度大于所述第二故障等级。

优选地，所述控制方法还包括：

当所述校验电流值未满足大于等于第一数值小于等于第二数值时，则判断所述校验电流值是否满足大于等于第三数值小于第四数值，所述第四数值小于等于所述第一数值；

当所述校验电流值满足大于等于第三数值小于第四数值时，确定所述电机的故障等级为第一故障等级，其中所述第一故障等级的故障严重程度小于所述第二故障等级。

优选地，所述控制方法还包括：

当所述校验电流值未满足大于等于第三数值小于第四数值时，则判断所述校验电流值是否满足大于所述第二数值；

当所述校验电流值满足大于所述第二数值时，确定所述电机的故障等级为第三故障等级。

优选地，所述根据所确定的故障等级，执行对应的预设处理机制的步骤包括：

当所述电机的故障等级为第一故障等级时，控制车辆的仪表显示用于指示车辆处于第一故障等级的第一预设文字信息；

当所述电机的故障等级为第二故障等级时，控制车辆的仪表显示用于指示车辆处于第二故障等级的第二预设文字信息、控制驱动系统故障灯启动、以及对所述电机进行动力输出进行限制；

当所述电机的故障等级为第三故障等级时，控制所述车辆的仪表显示用于指示车辆处于第三故障等级的第三预设文字信息，控制所述车辆的驱动系统故障灯启动，控制所述车辆的驱动系统执行机构主动短路以及控制所述电机的动力输出降低至零。

优选地，所述计算电机实际输出扭矩与命令扭矩之间偏差的绝对值，获得扭矩偏差值的步骤包括：

检测电机的命令扭矩；

检测电机的当前三相电流的瞬时值和电机的当前转速；

对所述电机的当前三相电流的瞬时值依次进行克拉克变换和帕克变换，获得所述电机在旋转坐标系下的D轴电流和Q轴电流；

根据所述电机的当前转速，获得所述电机的当前磁链；

根据所述D轴电流、所述Q轴电流以及所述电机的当前磁链，获得所述电机的实际输出扭矩；

计算所述实际输出扭矩与所述命令扭矩之间偏差的绝对值，获得扭矩偏差值。

优选地，所述根据所述D轴电流和所述Q轴电流以及所述电机的当前磁链，通过公式：

$T_{Estimate}=\frac{3}{2}{n}_p\[{\mathrm{\ψ}}_f{i}_q+(L_d-L_q)i_d{i}_q\]$

获得所述电机的实际输出扭矩，其中，n_p表示极对数，L_d表示D轴电感，L_q表示Q轴电感，ψ_f表示电机的当前磁链；L_d为D轴电感查询表中与所述D轴电流对应的数值，L_q为Q轴电感查询表中与所述Q轴电流对应的数值，ψ_f为电机磁链查询表中与所述电机当前转速对应的数值。

优选地，所述当所述故障等级为第二预设等级时，对所述电机进行动力输出进行限制的步骤包括：

检测所述电机的外特性扭矩；

根据所述外特性扭矩，获得所述电机的限制扭矩；

根据所述限制扭矩，控制所述电机输出的最大扭矩小于或等于所述限制扭矩。

优选地，所述根据所述外特性扭矩，通过公式

T_L＝K_L*T_motor

获得所述电机的限制扭矩，其中，K_L为所述电机的扭矩限值系数，T_motor为电机外特性扭矩，且T_motor电机外特性查询表中与电机当前转速对应的数值。

根据本发明的另一方面，本发明还提供了一种电机三相电流故障的控制装置，包括：

检测模块，用于检测电机的当前三相电流的瞬时值之和的绝对值，获得校验电流值；

第一判断模块，用于判断所述校验电流值是否满足大于等于第一数值小于等于第二数值；

获得模块，用于当所述校验电流值满足大于等于第一数值小于等于第二数值时，计算电机的实际输出扭矩与命令扭矩之间偏差的绝对值，获得扭矩偏差值；

第一确定模块，用于根据所述扭矩偏差值确定电机的故障等级；

执行模块，用于根据所确定的故障等级，执行对应的预设处理机制。

优选地，所述第一确定模块包括：

第一确定单元，用于当所述扭矩偏差值小于等于预设数值时，确定所述电机的故障等级为第二故障等级；

第二确定单元，用于当所述扭矩偏差值大于所述预设数值时，确定所述电机的故障等级为第三故障等级；其中所述第三故障等级的故障严重程度大于所述第二故障等级。

优选地，所述控制装置还包括：

第二判断模块，用于当所述校验电流值未满足大于等于第一数值小于等于第二数值时，则判断所述校验电流值是否满足大于等于第三数值小于第四数值，所述第四数值小于等于所述第一数值；

第二确定模块，用于当所述校验电流值满足大于等于第三数值小于第四数值时，确定所述电机的故障等级为第一故障等级，其中所述第一故障等级的故障严重程度小于所述第二故障等级。

优选地，所述控制装置还包括：

第三判断模块，用于当所述校验电流值未满足大于等于第三数值小于第四数值时，则判断所述校验电流值是否满足大于所述第二数值；

第三确定模块，用于当所述校验电流值满足大于所述第二数值时，确定所述电机的故障等级为第三故障等级。

优选地，所述执行模块包括：

第一执行单元，用于当所述电机的故障等级为第一故障等级时，控制车辆的仪表显示用于指示车辆处于第一故障等级的第一预设文字信息；

第二执行单元，用于当所述电机的故障等级为第二故障等级时，控制车辆的仪表显示用于指示车辆处于第二故障等级的第二预设文字信息、控制驱动系统故障灯启动、以及对所述电机进行动力输出进行限制；

第三执行单元，用于当所述电机的故障等级为第三故障等级时，控制所述车辆的仪表显示用于指示车辆处于第三故障等级的第三预设文字信息，控制所述车辆的驱动系统故障灯启动，控制所述车辆的驱动系统执行机构主动短路以及控制所述电机的动力输出降低至零。

优选地，所述获得模块包括：

第一检测单元，用于检测电机的命令扭矩；

第二检测单元，用于检测电机的当前三相电流的瞬时值和电机的当前转速；

第一获得单元，用于对所述电机的当前三相电流的瞬时值依次进行克拉克变换和帕克变换，获得所述电机在旋转坐标系下的D轴电流和Q轴电流；

第二获得单元，用于根据所述电机的当前转速，获得所述电机的当前磁链；

第三获得单元，用于根据所述D轴电流、所述Q轴电流以及所述电机的当前磁链，获得所述电机的实际输出扭矩；

第四获得单元，用于计算所述实际输出扭矩与所述命令扭矩之间偏差的绝对值，获得扭矩偏差值。

优选地，第三获得单元包括:通过公式：

$T_{Estimate}=\frac{3}{2}{n}_p\[{\mathrm{\ψ}}_f{i}_q+(L_d-L_q)i_d{i}_q\]$

获得所述电机的实际输出扭矩，其中，n_p表示极对数，L_d表示D轴电感，L_q表示Q轴电感，ψ_f表示电机的当前磁链；L_d为D轴电感查询表中与所述D轴电流对应的数值，L_q为Q轴电感查询表中与所述Q轴电流对应的数值，ψ_f为电机磁链查询表中与所述电机当前转速对应的数值。

优选地，所述第二执行单元包括：

检测子单元，用于检测所述电机的外特性扭矩；

获得子单元，用于根据所述外特性扭矩，获得所述电机的限制扭矩；

控制子单元，用于根据所述限制扭矩，控制所述电机输出的最大扭矩小于或等于所述限制扭矩。

优选地，所述获得子单元包括：通过公式

T_L＝K_L*T_motor

获得所述电机的限制扭矩，其中，K_L为所述电机的扭矩限值系数，T_motor为电机外特性扭矩，且T_motor电机外特性查询表中与电机当前转速对应的数值。

与现有技术相比，本发明实施例提供的电机三相电流故障的控制方法，至少具有以下有益效果：

通过对电机的校验电流值进行判断，在电机的校验电流值满足条件时，对电机的扭矩偏差值进行获取，根据扭矩偏差值对电机的故障等级进行判断，在判断出电机的故障等级后，通过执行与不同故障程度对应的预设处理机制，在保证行车安全的前提下还能保证驾驶员的驾乘感受良好。

附图说明

图1为本发明第一实施例所述的电机三相电流故障的控制方法的结构示意图；

图2为本发明第二实施例所述的电机三相电流故障的控制方法的结构示意图；

图3为本发明第三实施例所述的电机三相电流故障的控制方法的结构示意图；

图4为本发明第四实施例所述的电机三相电流故障的控制方法的结构示意图；

图5为本发明第五实施例所述的电机三相电流故障的控制方法的结构示意图；

图6为本发明第六实施例所述的电机三相电流故障的控制方法的结构示意图；

图7为本发明第七实施例所述的电机三相电流故障的控制装置的结构示意图；

图8为本发明第七实施例所述的电机三相电流故障的控制装置的具体结构示意图。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。在下面的描述中，提供诸如具体的配置和组件的特定细节仅仅是为了帮助全面理解本发明的实施例。因此，本领域技术人员应该清楚，可以对这里描述的实施例进行各种改变和修改而不脱离本发明的范围和精神。另外，为了清楚和简洁，省略了对已知功能和构造的描述。

第一实施例

参照图1，本发明第一实施例提供了一种电机三相电流故障的控制方法，包括：

步骤101，检测电机的当前三相电流的瞬时值之和的绝对值，获得校验电流值；

步骤102，判断所述校验电流值是否满足大于等于第一数值小于等于第二数值；

步骤103，当所述校验电流值满足大于等于第一数值小于等于第二数值时，计算电机的实际输出扭矩与命令扭矩之间偏差的绝对值，获得扭矩偏差值；

步骤104，根据所述扭矩偏差值确定电机的故障等级；

步骤105，根据所确定的故障等级，执行对应的预设处理机制。

上述的第一数值小于第二数值。

在判断出该电机的校验电流值满足大于等于第一数值小于等于第二数值的条件时，认定为电机的校验电流值对电机的输出扭矩会产生一定的影响。在这种情况下，获得电机实际输出扭矩与命令扭矩之间的扭矩偏差值，通过对电机的扭矩偏差值的判断，对电机的故障等级进行判断，针对故障等级的严重程度，制定了不同的细化处理方法，达到在电机三相电流故障下，不仅保证了行车安全，还能保证驾驶员的驾驶感受不受到影响。

第二实施例

参照图2，本发明第二实施例提供了一种电机三相电流故障的控制方法，包括：

步骤201，检测电机的当前三相电流的瞬时值之和的绝对值，获得校验电流值；

步骤202，判断所述校验电流值是否满足大于等于第一数值小于等于第二数值；

步骤203，当所述校验电流值满足大于等于第一数值小于等于第二数值时，计算电机的实际输出扭矩与命令扭矩之间偏差的绝对值，获得扭矩偏差值；

步骤204，当所述扭矩偏差值小于等于预设数值时，确定所述电机的故障等级为第二故障等级；

步骤205，当所述扭矩偏差值大于所述预设数值时，确定所述电机的故障等级为第三故障等级；其中所述第三故障等级的故障严重程度大于所述第二故障等级；

步骤206，根据所确定的故障等级，执行对应的预设处理机制。

上述的第二数值大于第一数值。

本发明第二实施例对在电机的校验电流值在满足大于等于第一数值小于等于第二数值的条件下，根据扭矩偏差值确定电机的故障等级进行了详细的限定。

当扭矩偏差值小于预设数值时，认为由于电机的校验电流引起的电机输出扭矩偏差值属于可以接受的范围，在这种情况下，虽然汽车的行车安全受到了一定的影响，但是车辆仍然处于可控的范围内，因此，认为在此种状态下，电机处于第二预设故障等级，也即处于中度故障等级。

当扭矩偏差值大于预设数值时，则说明电机的校验电流引起的扭矩偏差值已经较大，此时车辆存在失控的风险，因而认为在此种状态下，电机处于第三预设故障等级，也即处于重度故障等级。

第三实施例

参照图3，本发明第三实施例提供了一种电机三相电流故障的控制方法，包括：

步骤301，检测电机的当前三相电流的瞬时值之和的绝对值，获得校验电流值；

步骤302，判断所述校验电流值是否满足大于等于第一数值小于等于第二数值；

步骤303，当所述校验电流值满足大于等于第一数值小于等于第二数值时，计算电机的实际输出扭矩与命令扭矩之间偏差的绝对值，获得扭矩偏差值；

步骤304，当所述扭矩偏差值小于等于预设数值时，确定所述电机的故障等级为第二故障等级；

步骤305，当所述扭矩偏差值大于所述预设数值时，确定所述电机的故障等级为第三故障等级；其中所述第三故障等级的故障严重程度大于所述第二故障等级；

步骤306，当所述校验电流值未满足大于等于第一数值小于等于第二数值时，则判断所述校验电流值是否满足大于等于第三数值小于第四数值，所述第四数值小于等于所述第一数值；

步骤307，当所述校验电流值满足大于等于第三数值小于第四数值时，确定所述电机的故障等级为第一故障等级，其中所述第一故障等级的故障严重程度小于所述第二故障等级；

步骤308，根据所确定的故障等级，执行对应的预设处理机制。

上述的第一数值小于第二数值，第三数值小于第四数值。

本发明第三实施例中，对于在电机的校验电流值未满足大于等于第一数值小于等于第二数值的条件时，对电机的校验电流值是否在第三数值至第四数值范围内进行了判断，当判断出电机的校验电流值位于该范围内时，认为电机的校验电流的偏差已经超出合理误差范围内，但超出的值不大，这种情况下对电机的输出扭矩只会造成轻微影响，因而认定为电机的故障等级为第一故障等级，也即轻微故障等级。

并且，本发明第三实施例中还给出了电机的校验电流在第一数值和第二数值之间的电机故障等级的判断方法。

通过电机所处的故障等级的不同，所执行的处理机制的等级不同，达到在满足汽车安全行驶的前提下，还能保证驾驶员驾乘感受良好的效果。

第四实施例

参照图4，本发明第四实施例提供了一种电机三相电流故障的控制方法，包括：

步骤401，检测电机的当前三相电流的瞬时值之和的绝对值，获得校验电流值；

步骤402，判断所述校验电流值是否满足大于等于第一数值小于等于第二数值；

步骤403，当所述校验电流值满足大于等于第一数值小于等于第二数值时，计算电机的实际输出扭矩与命令扭矩之间偏差的绝对值，获得扭矩偏差值；

步骤404，当所述扭矩偏差值小于等于预设数值时，确定所述电机的故障等级为第二故障等级；

步骤405，当所述扭矩偏差值大于所述预设数值时，确定所述电机的故障等级为第三故障等级；其中所述第三故障等级的故障严重程度大于所述第二故障等级；

步骤406，当所述校验电流值未满足大于等于第一数值小于等于第二数值时，则判断所述校验电流值是否满足大于等于第三数值小于第四数值，所述第四数值小于等于所述第一数值；

步骤407，当所述校验电流值大于等于第三数值小于第四数值时，确定所述电机的故障等级为第一故障等级，其中所述第一故障等级的故障严重程度小于所述第二故障等级；

步骤408，当所述校验电流值未满足大于等于第三数值小于第四数值时，则判断所述校验电流值是否满足大于所述第二数值；

步骤409，当所述校验电流值满足大于所述第二数值时，确定所述电机的故障等级为第三故障等级；

步骤410，根据所确定的故障等级，执行对应的预设处理机制。

上述的第二数值大于第一数值，第三数值小于第四数值。

在电机的校验电流值小于第三数值时，考虑到相电流传感器的检测精度及外部环境引起的传感器零漂等因素的影响，认为电机的校验电流值位于合理的误差范围内，不会对行车造成影响。

当电机的校验电流值在第三数值和第四数值之间，认为电机的校验电流值已经超出合理的误差范围内，但超出的值不大，因而认为在此种情况下，电机的故障等级为第一预设故障等级，也即轻度故障等级。

本第四实施例中，判断电机的故障等级为第二故障等级和第三故障等级的原理与上述第二实施例以及上述第三实施例中记载的原理一致，在此，不再赘述。

第五实施例

参照图5，本发明第五实施例提供了一种电机三相电流故障的控制方法，包括：

步骤501，检测电机的当前三相电流的瞬时值之和的绝对值，获得校验电流值；

步骤502，判断所述校验电流值是否满足大于等于第一数值小于等于第二数值；

步骤503，当所述校验电流值满足大于等于第一数值小于等于第二数值时，计算电机的实际输出扭矩与命令扭矩之间偏差的绝对值，获得扭矩偏差值；

步骤504，当所述扭矩偏差值小于等于预设数值时，确定所述电机的故障等级为第二故障等级；

步骤505，当所述扭矩偏差值大于所述预设数值时，确定所述电机的故障等级为第三故障等级；其中所述第三故障等级的故障严重程度大于所述第二故障等级；

步骤506，当所述校验电流值未满足大于等于第一数值小于等于第二数值时，则判断所述校验电流值是否满足大于等于第三数值小于第四数值，所述第四数值小于等于所述第一数值；

步骤507，当所述校验电流值满足大于等于第三数值小于第四数值时，确定所述电机的故障等级为第一故障等级，其中所述第一故障等级的故障严重程度小于所述第二故障等级；

步骤508，当所述校验电流值未满足大于等于第三数值小于第四数值时，则判断所述校验电流值是否满足大于所述第二数值；

步骤509，当所述校验电流值满足大于所述第二数值时，确定所述电机的故障等级为第三故障等级；

步骤511，当所述电机的故障等级为第一故障等级时，控制车辆的仪表显示用于指示车辆处于第一故障等级的第一预设文字信息；

步骤512，当所述电机的故障等级为第二故障等级时，控制车辆的仪表显示用于指示车辆处于第二故障等级的第二预设文字信息、控制驱动系统故障灯启动、以及对所述电机进行动力输出进行限制；

步骤513，当所述电机的故障等级为第三故障等级时，控制所述车辆的仪表显示用于指示车辆处于第三故障等级的第三预设文字信息，控制所述车辆的驱动系统故障灯启动，控制所述车辆的驱动系统执行机构主动短路以及控制所述电机的动力输出降低至零。

上述的第二数值大于第一数值，第三数值小于第四数值。

具体的上述步骤512中，当电机的故障等级为第二故障等级时，对电机进行动力输出限制的步骤包括：检测所述电机的外特性扭矩；

根据所述外特性扭矩，获得所述电机的限制扭矩；

根据所述限制扭矩，控制所述电机输出的最大扭矩小于或等于所述限制扭矩。

具体的，根据外特性扭矩，通过公式

T_L＝K_L*T_motor

获得所述电机的限制扭矩，其中，K_L为所述电机的扭矩限值系数，T_motor为电机外特性扭矩，且T_motor电机外特性查询表中与电机当前转速对应的数值。

也即，电机的外特性扭矩时根据电机的当前转速进行确定得到的，在检测时，通过对电机的当前转速的获取，再从电机外特性查询表中获得与电机当前转速对应的外特性扭矩。上述的电机的扭矩限值系数为一常数值。

本发明第五实施例中，对于电机所处的第一故障等级、第二故障等级以及第三故障等级的具体处理方式进行详细的介绍。

在电机的故障等级为第一故障等级时，显示的第一预设文字信息具体为“车辆驱动系统轻度故障，该故障不会影响行车安全，请安全驾驶。”，由于在此种状态下，电机的校验电流值对于电机输出扭矩的精度造成的影响为轻微影响，并且不会对行车安全造成影响，因此不需要对车辆的动力输出进行限制，仅通过仪表显示文字信息对驾驶员进行提示，这样能够在满足安全行车需求的前提下，还能保证驾驶员的驾乘感受较好。

在电机的校验电流值满足大于等于第一数值小于等于第二数值时，由于在此种情况下，电机的校验电流值与合理范围内的偏差值之间的差距较大，使得电机的输出扭矩会产生一定的影响，此时，电机所处的故障等级至少为第二故障等级。在此种状态下，通过电机的输出扭矩与预设数值之间进行对比，判断电机所处的故障等级到底是为第二故障等级还是第三故障等级。

在电机的故障等级为第二故障等级时，首先是控制车辆的仪表显示第二预设文字信息，该第二预设文字信息具体为“车辆驱动系统故障，为保证行车安全将限制动力输出，请安全驾驶。”

在对车辆动力输出进行限制时，并不是随意的将电机的实际输出扭矩限制到某一具体数值下，而是根据电机的外特性扭矩确定电机在此种状态下的的限制扭矩，并且，控制电机的实际输出的最大扭矩小于或等于该限制扭矩。

在电机的故障灯等级为第三故障等级时，由于电机的校验电流值与合理的偏差范围之间的差距已经很大，其引起的安全隐患也更加严重，在此种状态下，车辆存在失控的风险，为此，需要采取更严厉的限制措施来保证车辆的行车安全。在此种状态下，车辆仪表显示第三预设文字信息“车辆驱动系统严重故障，为保证行车安全将关闭动力输出，请安全行驶。”；并且点亮驱动系统故障灯，鸣报警音，提示驾驶员谨慎驾驶；同时，控制车辆驱动系统执行主动短路操作，切断车辆的动力输出，达到保证行车安全的作用。

第六实施例

参照图6，本发明第六实施例提供了一种电机三相电流故障的控制方法，包括：

步骤601，检测电机的当前三相电流的瞬时值之和的绝对值，获得校验电流值；

步骤602，判断所述校验电流值是否满足大于等于第一数值小于等于第二数值；

步骤603，当所述校验电流值满足大于等于第一数值小于等于第二数值时，检测电机的命令扭矩；

步骤604，检测电机的当前三相电流的瞬时值和电机的当前转速；

步骤605，对所述电机的当前三相电流的瞬时值依次进行克拉克变换和帕克变换，获得所述电机在旋转坐标系下的D轴电流和Q轴电流；

步骤606，根据所述电机的当前转速，获得所述电机的当前磁链；

步骤607，根据所述D轴电流、所述Q轴电流以及所述电机的当前磁链，获得所述电机的实际输出扭矩；

步骤608，计算所述实际输出扭矩与所述命令扭矩之间偏差的绝对值，获得扭矩偏差值；

步骤609，根据所述扭矩偏差值确定电机的故障等级；

步骤610，根据所确定的故障等级，执行对应的预设处理机制。

具体的，上述步骤608中，通过公式：

$T_{Estimate}=\frac{3}{2}{n}_p\[{\mathrm{\ψ}}_f{i}_q+(L_d-L_q)i_d{i}_q\]$

获得所述电机的实际输出扭矩，其中，n_p表示极对数，L_d表示D轴电感，L_q表示Q轴电感，ψ_f表示电机的当前磁链；L_d为D轴电感查询表中与所述D轴电流对应的数值，L_q为Q轴电感查询表中与所述Q轴电流对应的数值，ψ_f为电机磁链查询表中与所述电机当前转速对应的数值。

本发明第6实施例中，给出了在校验电流值满足大于等于第一数值小于等于第二数值下，对电机的实际输出扭矩的具体获取方法，采用本节给出的扭矩估算方法能够获得较高精度的估算扭矩值，可以保证后续功能安全策略的实现，该计算方法也可以应用于上述的第一实施例至第五实施例中，在此，不再赘述。

参照图7，根据本发明的另一方面，本发明第七实施例提供了一种电机三相电流故障的控制装置，包括：

检测模块1，用于检测电机的当前三相电流的瞬时值之和的绝对值，获得校验电流值；

第一判断模块2，用于判断所述校验电流值是否满足大于等于第一数值小于等于第二数值；

获得模块3，用于当所述校验电流值满足大于等于第一数值小于等于第二数值时，计算电机实际输出扭矩与命令扭矩之间偏差的绝对值，获得扭矩偏差值；

第一确定模块4，用于根据所述扭矩偏差值确定电机的故障等级；

执行模块5，用于根据所确定的故障等级，执行对应的预设处理机制。

通过本发明提供的电机三相电流故障的控制装置，通过对电机的校验电流值进行判断，在电机的校验电流值满足条件时，对电机的扭矩偏差值进行获取，根据扭矩偏差值对电机的故障等级进行判断，在判断出电机的故障等级后，通过执行与不同故障程度对应的预设处理机制，在保证行车安全的前提下还能保证驾驶员的驾乘感受良好。

参照图8，优选地，所述第一确定模块4包括：

第一确定单元41，用于当所述扭矩偏差值小于等于预设数值时，确定所述电机的故障等级为第二故障等级；

第二确定单元42，用于当所述扭矩偏差值大于所述预设数值时，确定所述电机的故障等级为第三故障等级；其中所述第三故障等级的故障严重程度大于所述第二故障等级。

参照图8，优选地，所述控制装置还包括：

第二判断模块6，用于当所述校验电流值未满足大于等于第一数值小于等于第二数值时，则判断所述校验电流值是否满足大于等于第三数值小于第四数值，所述第四数值小于等于所述第一数值；

第二确定模块7，用于当所述校验电流值满足大于等于第三数值小于第四数值时，确定所述电机的故障等级为第一故障等级，其中所述第一故障等级的故障严重程度小于所述第二故障等级。

参照图8，优选地，所述控制装置还包括：

第三判断模块8，用于当所述校验电流值未满足大于等于第三数值小于第四数值时，则判断所述校验电流值是否满足大于所述第二数值；

第三确定模块9，用于当所述校验电流值满足大于所述第二数值时，确定所述电机的故障等级为第三故障等级。

参照图8，优选地，所述执行模块5包括：

第一执行单元51，用于当所述电机的故障等级为第一故障等级时，控制车辆的仪表显示用于指示车辆处于第一故障等级的第一预设文字信息；

第二执行单元52，用于当所述电机的故障等级为第二故障等级时，控制车辆的仪表显示用于指示车辆处于第二故障等级的第二预设文字信息、控制驱动系统故障灯启动、以及对所述电机进行动力输出进行限制；

第三执行单元53，用于当所述电机的故障等级为第三故障等级时，控制所述车辆的仪表显示用于指示车辆处于第三故障等级的第三预设文字信息，控制所述车辆的驱动系统故障灯启动，控制所述车辆的驱动系统执行机构主动短路以及控制所述电机的动力输出降低至零。

参照图8，优选地，所述获得模块3包括：

第一检测单元31，用于检测电机的命令扭矩；

第二检测单元32，用于检测电机的当前三相电流的瞬时值和电机的当前转速；

第一获得单元33，用于对所述电机的当前三相电流的瞬时值依次进行克拉克变换和帕克变换，获得所述电机在旋转坐标系下的D轴电流和Q轴电流；

第二获得单元34，用于根据所述电机的当前转速，获得所述电机的当前磁链；

第三获得单元35，用于根据所述D轴电流、所述Q轴电流以及所述电机的当前磁链，获得所述电机的实际输出扭矩；

第四获得单元36，用于计算所述实际输出扭矩与所述命令扭矩之间偏差的绝对值，获得扭矩偏差值。

参照图8，优选地，第三获得单元35包括:通过公式：

$T_{Estimate}=\frac{3}{2}{n}_p\[{\mathrm{\ψ}}_f{i}_q+(L_d-L_q)i_d{i}_q\]$

获得所述电机的实际输出扭矩，其中，n_p表示极对数，L_d表示D轴电感，L_q表示Q轴电感，ψ_f表示电机的当前磁链；L_d为D轴电感查询表中与所述D轴电流对应的数值，L_q为Q轴电感查询表中与所述Q轴电流对应的数值，ψ_f为电机磁链查询表中与所述电机当前转速对应的数值。

参照图8，优选地，所述第二执行单元52包括：

检测子单元521，用于检测所述电机的外特性扭矩；

获得子单元522，用于根据所述外特性扭矩，获得所述电机的限制扭矩；

控制子单元523，用于根据所述限制扭矩，控制所述电机输出的最大扭矩小于或等于所述限制扭矩。

参照图8，优选地，所述获得子单元522包括：通过公式

T_L＝K_L*T_motor

获得所述电机的限制扭矩，其中，K_L为所述电机的扭矩限值系数，T_motor为为电机外特性扭矩，且T_motor电机外特性查询表中与电机当前转速对应的数值。

通过本发明实施例提供的电机三相电流故障的控制装置，通过电机的校验电流值结合电机扭矩偏差值，细化了电机的故障等级的判断，并且对每一种故障等级做出了对应了处理机制，使得在保证行车安全的前提下最大程度上对驾驶员的驾乘感受进行了保护。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (18)

1.一种电机三相电流故障的控制方法，其特征在于，包括：

检测电机的当前三相电流的瞬时值之和的绝对值，获得校验电流值；

判断所述校验电流值是否满足大于等于第一数值小于等于第二数值；

当所述校验电流值满足大于等于第一数值小于等于第二数值时，计算电机的实际输出扭矩与命令扭矩之间偏差的绝对值，获得扭矩偏差值；

根据所述扭矩偏差值确定电机的故障等级；

根据所确定的故障等级，执行对应的预设处理机制。

2.根据权利要求1所述的电机三相电流故障的控制方法，其特征在于，所述根据所述扭矩偏差值确定电机的故障等级的步骤包括：

当所述扭矩偏差值小于等于预设数值时，确定所述电机的故障等级为第二故障等级；

当所述扭矩偏差值大于所述预设数值时，确定所述电机的故障等级为第三故障等级；其中所述第三故障等级的故障严重程度大于所述第二故障等级。

3.根据权利要求2所述的电机三相电流故障的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：

当所述校验电流值未满足大于等于第一数值小于等于第二数值时，则判断所述校验电流值是否满足大于等于第三数值小于第四数值，所述第四数值小于等于所述第一数值；

当所述校验电流值满足大于等于第三数值小于第四数值时，确定所述电机的故障等级为第一故障等级，其中所述第一故障等级的故障严重程度小于所述第二故障等级。

4.根据权利要求3所述的电机三相电流故障的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：

当所述校验电流值未满足大于等于第三数值小于第四数值时，则判断所述校验电流值是否满足大于所述第二数值；

当所述校验电流值满足大于所述第二数值时，确定所述电机的故障等级为第三故障等级。

5.根据权利要求4所述的电机三相电流故障的控制方法，其特征在于，所述根据所确定的故障等级，执行对应的预设处理机制的步骤包括：

当所述电机的故障等级为第一故障等级时，控制车辆的仪表显示用于指示车辆处于第一故障等级的第一预设文字信息；

当所述电机的故障等级为第二故障等级时，控制车辆的仪表显示用于指示车辆处于第二故障等级的第二预设文字信息、控制驱动系统故障灯启动、以及对所述电机进行动力输出进行限制；

当所述电机的故障等级为第三故障等级时，控制所述车辆的仪表显示用于指示车辆处于第三故障等级的第三预设文字信息，控制所述车辆的驱动系统故障灯启动，控制所述车辆的驱动系统执行机构主动短路以及控制所述电机的动力输出降低至零。

6.根据权利要求1所述的电机三相电流故障的控制方法，其特征在于，所述计算电机实际输出扭矩与命令扭矩之间偏差的绝对值，获得扭矩偏差值的步骤包括：

检测电机的命令扭矩；

检测电机的当前三相电流的瞬时值和电机的当前转速；

对所述电机的当前三相电流的瞬时值依次进行克拉克变换和帕克变换，获得所述电机在旋转坐标系下的D轴电流和Q轴电流；

根据所述电机的当前转速，获得所述电机的当前磁链；

根据所述D轴电流、所述Q轴电流以及所述电机的当前磁链，获得所述电机的实际输出扭矩；

计算所述实际输出扭矩与所述命令扭矩之间偏差的绝对值，获得扭矩偏差值。

7.根据权利要求6所述的电机三相电流故障的控制方法，其特征在于，所述根据所述D轴电流和所述Q轴电流以及所述电机的当前磁链，通过公式：

$T_{Estimate}=\frac{3}{2}{n}_p\[{\mathrm{\ψ}}_f{i}_q+(L_d-L_q)i_d{i}_q\]$

获得所述电机的实际输出扭矩，其中，n_p表示极对数，L_d表示D轴电感，L_q表示Q轴电感，ψ_f表示电机的当前磁链；L_d为D轴电感查询表中与所述D轴电流对应的数值，L_q为Q轴电感查询表中与所述Q轴电流对应的数值，ψ_f为电机磁链查询表中与所述电机当前转速对应的数值。

8.根据权利要求5所述的电机三相电流故障的控制方法，其特征在于，所述当所述故障等级为第二预设等级时，对所述电机进行动力输出进行限制的步骤包括：

检测所述电机的外特性扭矩；

根据所述外特性扭矩，获得所述电机的限制扭矩；

根据所述限制扭矩，控制所述电机输出的最大扭矩小于或等于所述限制扭矩。

9.根据权利要求8所述的电机三相电流故障的控制方法，其特征在于，所述根据所述外特性扭矩，通过公式

T_L＝K_L*T_motor

获得所述电机的限制扭矩，其中，K_L为所述电机的扭矩限值系数，T_motor为电机外特性扭矩，且T_motor电机外特性查询表中与电机当前转速对应的数值。

10.一种电机三相电流故障的控制装置，其特征在于，包括：

检测模块，用于检测电机的当前三相电流的瞬时值之和的绝对值，获得校验电流值；

第一判断模块，用于判断所述校验电流值是否满足大于等于第一数值小于等于第二数值；

获得模块，用于当所述校验电流值满足大于等于第一数值小于等于第二数值时，计算电机的实际输出扭矩与命令扭矩之间偏差的绝对值，获得扭矩偏差值；

第一确定模块，用于根据所述扭矩偏差值确定电机的故障等级；

执行模块，用于根据所确定的故障等级，执行对应的预设处理机制。

11.根据权利要求10所述的电机三相电流故障的控制装置，其特征在于，所述第一确定模块包括：

第一确定单元，用于当所述扭矩偏差值小于等于预设数值时，确定所述电机的故障等级为第二故障等级；

第二确定单元，用于当所述扭矩偏差值大于所述预设数值时，确定所述电机的故障等级为第三故障等级；其中所述第三故障等级的故障严重程度大于所述第二故障等级。

12.根据权利要求11所述的电机三相电流故障的控制装置，其特征在于，所述控制装置还包括：

第二判断模块，用于当所述校验电流值未满足大于等于第一数值小于等于第二数值时，则判断所述校验电流值是否满足大于等于第三数值小于第四数值，所述第四数值小于等于所述第一数值；

第二确定模块，用于当所述校验电流值满足大于等于第三数值小于第四数值时，确定所述电机的故障等级为第一故障等级，其中所述第一故障等级的故障严重程度小于所述第二故障等级。

13.根据权利要求12所述的电机三相电流故障的控制装置，其特征在于，所述控制装置还包括：

第三判断模块，用于当所述校验电流值未满足大于等于第三数值小于第四数值时，则判断所述校验电流值是否满足大于所述第二数值；

第三确定模块，用于当所述校验电流值满足大于所述第二数值时，确定所述电机的故障等级为第三故障等级。

14.根据权利要求13所述的电机三相电流故障的控制装置，其特征在于，所述执行模块包括：

第一执行单元，用于当所述电机的故障等级为第一故障等级时，控制车辆的仪表显示用于指示车辆处于第一故障等级的第一预设文字信息；

第二执行单元，用于当所述电机的故障等级为第二故障等级时，控制车辆的仪表显示用于指示车辆处于第二故障等级的第二预设文字信息、控制驱动系统故障灯启动、以及对所述电机进行动力输出进行限制；

第三执行单元，用于当所述电机的故障等级为第三故障等级时，控制所述车辆的仪表显示用于指示车辆处于第三故障等级的第三预设文字信息，控制所述车辆的驱动系统故障灯启动，控制所述车辆的驱动系统执行机构主动短路以及控制所述电机的动力输出降低至零。

15.根据权利要求10所述的电机三相电流故障的控制装置，其特征在于，所述获得模块包括：

第一检测单元，用于检测电机的命令扭矩；

第二检测单元，用于检测电机的当前三相电流的瞬时值和电机的当前转速；

第一获得单元，用于对所述电机的当前三相电流的瞬时值依次进行克拉克变换和帕克变换，获得所述电机在旋转坐标系下的D轴电流和Q轴电流；

第二获得单元，用于根据所述电机的当前转速，获得所述电机的当前磁链；

第三获得单元，用于根据所述D轴电流、所述Q轴电流以及所述电机的当前磁链，获得所述电机的实际输出扭矩；

第四获得单元，用于计算所述实际输出扭矩与所述命令扭矩之间偏差的绝对值，获得扭矩偏差值。

16.根据权利要求15所述的电机三相电流故障的控制装置，其特征在于，第三获得单元包括:通过公式：

$T_{Estimate}=\frac{3}{2}{n}_p\[{\mathrm{\ψ}}_f{i}_q+(L_d-L_q)i_d{i}_q\]$

获得所述电机的实际输出扭矩，其中，n_p表示极对数，L_d表示D轴电感，L_q表示Q轴电感，ψ_f表示电机的当前磁链；L_d为D轴电感查询表中与所述D轴电流对应的数值，L_q为Q轴电感查询表中与所述Q轴电流对应的数值，ψ_f为电机磁链查询表中与所述电机当前转速对应的数值。

17.根据权利要求14所述的电机三相电流故障的控制装置，其特征在于，所述第二执行单元包括：

检测子单元，用于检测所述电机的外特性扭矩；

获得子单元，用于根据所述外特性扭矩，获得所述电机的限制扭矩；

控制子单元，用于根据所述限制扭矩，控制所述电机输出的最大扭矩小于或等于所述限制扭矩。

18.根据权利要求17所述的电机三相电流故障的控制装置，其特征在于，所述获得子单元包括：通过公式

T_L＝K_L*T_motor

获得所述电机的限制扭矩，其中，K_L为所述电机的扭矩限值系数，T_motor为电机外特性扭矩，且T_motor电机外特性查询表中与电机当前转速对应的数值。