CN107471988B - 电机驱动系统及其自检方法、车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种电机驱动系统及其自检方法、车辆，该系统包括：电机；电机检测装置，用于检测电机的运行参数；电机控制器，用于在接收到车辆上电信号时，控制电机以第一运动量运行，以根据电机检测装置的反馈判断电机是否存在故障，并在电机无故障后响应车辆的加速踏板信号，其中，第一运动量小于电机响应于加速踏板信号的运动量；报警装置，报警装置用于在电机存在故障时进行报警，并显示相应的故障信息。本发明能够提升对电机和电机控制器的故障诊断覆盖率及诊断精确度，进而提高车辆的可靠性和安全性。
Description
技术领域
本发明涉及车辆技术领域，特别涉及一种电机驱动系统及其自检方法、车辆。
背景技术
电机驱动系统是电动汽车的动力传动部件，驱动或牵引电动汽车的行驶，作为电动汽车重要的部件之一，其可靠性和耐久性直接影响到车辆的可靠性和安全性。
目前关于电机驱动系统的可靠性验证方法为：在车辆已经启动，电机处于工作状态时，对电机系统进行故障诊断。而当车辆启动后，整车电气系统都已经加载完毕，驱动电机的力矩在短时间内要上升到需求值，电机电流会上升速度快，此时负载过重，电机电流信号的噪声比较大，功率器件在电流比较大的情况下噪声比较大，因此，用于故障诊断的信号质量比较差，导致故障诊断效果不够精确。
发明内容
本发明旨在至少解决上述技术问题之一。
为此，本发明的一个目的在于提出一种电机驱动系统，该系统能够提升对电机和电机控制器的故障诊断覆盖率及诊断精确度，进而提高车辆的可靠性和安全性。
本发明的另一个目的在于提出一种电机驱动系统的自检方法。
本发明的第三个目的在于提出一种车辆。
为了实现上述目的，本发明第一方面的实施例提出了一种电机驱动系统，包括：电机；电机检测装置，用于检测所述电机的运行参数；电机控制器，用于在接收到车辆上电信号后且车辆未行驶之前，控制所述电机以第一运动量运行，以根据所述电机检测装置的反馈判断所述电机是否存在故障，并在所述电机无故障后响应车辆的加速踏板信号，其中，所述第一运动量小于电机响应于加速踏板信号的运动量；报警装置，所述报警装置用于在所述电机存在故障时进行报警，并显示相应的故障信息。
根据本发明实施例的电机驱动系统，在上电初始化阶段，即电机未启动之前，加速踏板未发出指令时，控制电机以第一运动量运行，并在该运动过程中判断电机是否存在故障，并在故障时及时报警，以便对电机的故障进行早发现、早预防，从而能够提升对电机驱动系统的故障诊断覆盖率及诊断精确度，进而提高车辆的可靠性和安全性。
另外，根据本发明上述实施例的电机驱动系统还可以具有如下附加的技术特征：
在一些示例中，在接收到车辆上电信号之后，且在控制所述电机以第一运动量运行之前，所述电机控制器还用于进行自检，以判断所述电机控制器是否存在故障；所述报警装置还用于在所述电机控制器存在故障时进行报警，并显示相应的故障信息。
在一些示例中，所述电机控制器包括：控制模块，所述控制模块用于对所述电机控制器进行自检，并判断自检过程中是否存在故障码，并在存在故障码时，判定所述电机控制器存在故障，并在自检完成后，发出电机驱动指令；驱动模块，所述驱动模块与所述控制模块相连，用于在接收到所述电机驱动指令时，驱动所述电机以第一运动量运行。
在一些示例中，所述电机检测装置包括：电机位置传感器，所述电机位置传感器用于检测所述电机的转角；电机电流传感器，所述电机电流传感器用于检测所述电机的电流。
在一些示例中，所述电机控制模块用于在所述电机的转角不等于预设转角和/或电机的电流不等于预设电流时，判断所述电机存在故障。
为了实现上述目的，本发明第二方面的实施例提出了一种如本发明第一方面实施例所述的电机驱动系统的自检方法，该方法包括以下步骤：在接收到车辆上电信号后且车辆未行驶之前，控制电机以第一运动量运行；根据电机的运行参数判断所述电机是否存在故障；如果所述电机无故障，则控制所述电机响应车辆的加速踏板信号，其中，所述第一运动量小于电机响应于加速踏板信号的运动量；以及如果所述车辆存在故障，则进行报警，并显示相应的故障信息。
根据本发明实施例的电机驱动系统的自检方法，在上电初始化阶段，即电机未启动之前，加速踏板未发出指令时，控制电机以第一运动量运行，并在该运动过程中判断电机是否存在故障，并在故障时及时报警，以便对电机的故障进行早发现、早预防，从而能够提升对电机驱动系统的故障诊断覆盖率及诊断精确度，进而提高车辆的可靠性和安全性。
另外，根据本发明上述实施例的电机驱动系统的自检方法还可以具有如下附加的技术特征：
在一些示例中，在接收到车辆上电信号之后，且在控制所述电机以第一运动量运行之前，还包括：检测所述电机控制器的自检过程中是否存在故障码；如果是，则判定所述电机控制器存在故障，并进行报警，并显示相应的故障信息。
在一些示例中，所述电机的运行参数包括：电机的转角和电流。
在一些示例中，所述根据电机的运行参数判断所述电机是否存在故障，进一步包括：判断所述电机的转角是否等于预设转角和/或电机的电流是否等于预设电流；如果所述电机的转角不等于预设转角和/或电机的电流不等于预设电流，则判断所述电机存在故障。
为了实现上述目的，本发明第三方面的实施例公开了一种车辆，包括本发明第一方面实施例所述的电机驱动系统。
根据本发明实施例的车辆，在上电初始化阶段，即电机未启动之前，加速踏板未发出指令时，控制电机以第一运动量运行，并在该运动过程中判断电机是否存在故障，并在故障时及时报警，以便对电机的故障进行早发现、早预防，从而能够提升对电机驱动系统的故障诊断覆盖率及诊断精确度，进而提高车辆的可靠性和安全性。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明实施例的电机控制系统的结构框图；
图2是根据本发明一个实施例的电机控制系统的整体结构图；
图3是根据本发明一个实施例的电机驱动系统的自检原理示意图；以及
图4是根据本发明实施例的电机驱动系统的自检方法的流程图。
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，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此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。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以下结合附图描述根据本发明实施例的电机驱动系统及其自检方法、车辆。
图1是根据本发明一个实施例的电机驱动系统的结构框图。如图1所示，根据本发明一个实施例的电机驱动系统100，包括：电机110、电机检测装置120、电机控制器130和报警装置140。
其中，电机检测装置120用于检测电机110的运行参数。
电机控制器130用于在接收到车辆上电信号后且车辆未行驶之前，控制电机110以第一运动量运行，以根据电机检测装置120的反馈判断电机110是否存在故障，并在电机110无故障后响应车辆的加速踏板信号，其中，第一运动量小于电机110响应于加速踏板信号的运动量。
其中，电机响应于加速踏板信号的运动量指的是在判断电机驱动系统无故障时，当车辆启动后，电机控制器根据驾驶员对加速踏板开度的调节，而控制电机进行对应于加速踏板开度的运动量，属于电机在车辆正常行驶过程中的运转。另一方面，第一运动量即在车辆上电之后，但未行驶之前，也即加速踏板未被踩下时，此时电机不是正常运转，而是以第一运动量进行运转，相当于模拟电机正常运转过程，且该第一运动量应尽量小，例如小于电机正常运转时的运动量，从而避免驾驶员误会电机正常运行。
报警装置140用于在电机110存在故障时进行报警，并显示相应的故障信息，并且之后电机110不响应车辆的加速踏板信号。在一些示例中，报警装置110例如为车辆的仪表板，例如可以通过仪表板上设置的故障指示灯来提醒驾驶员存在故障，并通过仪表板显示相应的故障信息，以便驾驶员及时、清楚的了解故障及故障原因，从而及时采取对应措施，提高了车辆的可靠性和安全性。
在本发明的一个实施例中，在接收到车辆上电信号之后，且在控制电机110以第一运动量运行之前，电机控制器130还用于进行自检，以判断电机控制器130是否存在故障。基于此，报警装置140还用于在电机控制器130存在故障时进行报警，并显示相应的故障信息。
具体地说，电机控制器130例如包括：控制模块(图中未示出)和驱动模块(图中未示出)。控制模块用于对电机控制器130进行自检，并判断自检过程中是否存在故障码，并在存在故障码时，判定电机控制器130存在故障，并在自检完成后，发出电机驱动指令。驱动模块与控制模块相连，用于在接收到电机驱动指令时，驱动电机110以第一运动量运行。结合图2举例说明，控制模块例如为图2中的单片机，驱动模块例如包括图2中的预驱动电路和三相桥。其中，单片机负责电机控制器130的程序运算和处理，即每次系统上电时，单片机对电机控制器130进行自检，并判断自检过程中是否存在故障码，并在存在故障码时，判定电机控制器130存在故障，并进一步可通过分析故障码来确定故障原因。在自检完成后，单片机发出电机驱动指令。预驱动电路用来驱动场效应管(MOSFET)。三相桥由6个场效应管(MOSFET)组成，用于将功率输出到电机110。预驱动电路和三相桥构成了驱动模块，以在接收到单片机发出的电机驱动指令时，驱动电机110以第一运动量运行，其中，第一运动量应尽量小，避免使驾驶员误认为电机正常运转。
在本发明的一个实施例中，如图2所示，电机检测装置120包括电机位置传感器121和电机电流传感器122。电机位置传感器121用于检测电机110的转角。电机电流传感器122用于检测电机110的电流。也就是说，电机110的运行参数例如包括电机的转角和电流。基于此，控制模块用于在电机110的转角不等于预设转角和/或电机的电流不等于预设电流时，判断电机110存在故障。
综上，本发明实施例的电机驱动系统，在上电初始化阶段，在电机未启动之前，加速踏板未发出指令时进行自检功能，然后判断电机回路是否有故障。如果正常，则仪表显示正常，并且电机响应加速踏板信号；如果出现故障，则电机不响应油门信号，同时在仪表板上报警，从而能够对电机和电机控制器的故障进行早发现、早预防，缩短故障发现的间隔时间，提高车辆的安全性和可靠性。
结合图3所示，本发明的电机驱动系统的自检原理可概述为：首先对电机驱动系统进行上电初始化，并控制电机以第一运动量运行，在该过程中判断电机和/或电机控制器是否存在故障，具体为：判断电机转角和电机电流是否与相应的预设值相符合，还有电机控制器里面是否有故障，以及采集预驱动电路和单片机信号；如果判断电机和/或电机控制器没有故障，则电机控制器控制电机启动，响应加速踏板信号，并且仪表显示正常；如果判断电机和/或电机控制器有故障，则控制电机不响应加速踏板信号，同时触发报警装置，在仪表板上报警并进入相应故障模式。
根据本发明实施例的电机驱动系统，在上电初始化阶段，即电机未启动之前，加速踏板未发出指令时，控制电机以第一运动量运行，并在该运动过程中判断电机是否存在故障，并在故障时及时报警，以便对电机的故障进行早发现、早预防，从而能够提升对电机驱动系统的故障诊断覆盖率及诊断精确度，进而提高车辆的可靠性和安全性。
本发明的进一步实施例还提出了一种电机驱动系统的自检方法。其中，该电机驱动系统例如为本发明上述实施例所描述的电机驱动系统100。
图4是根据本发明一个实施例的电机驱动系统的自检方法的流程图。如图4所示，该方法包括以下步骤：
步骤S1：在接收到车辆上电信号后且车辆未行驶之前，控制电机以第一运动量运行。
步骤S2：根据电机的运行参数判断电机是否存在故障。
其中，电机的运行参数例如包括：电机的转角和电流。基于此，述根据电机的运行参数判断电机是否存在故障，进一步包括：判断电机的转角是否等于预设转角和/或电机的电流是否等于预设电流；如果电机的转角不等于预设转角和/或电机的电流不等于预设电流，则判断电机存在故障。
步骤S3：如果电机无故障，则控制电机响应车辆的加速踏板信号。
步骤S4：如果车辆存在故障，则进行报警，并显示相应的故障信息。其中，例如通过车辆的仪表板上设置的故障指示灯来提醒驾驶员存在故障，并通过仪表板显示相应的故障信息，以便驾驶员及时、清楚的了解故障及故障原因，从而及时采取对应措施，提高了车辆的可靠性和安全性。
在本发明的一个实施例中，在步骤S1中，在接收到车辆上电信号之后，且在控制电机以第一运动量运行之前，还包括：检测电机控制器的自检过程中是否存在故障码；如果是，则判定电机控制器存在故障，并进行报警，并显示相应的故障信息。
需要说明的是，本发明实施例的电机驱动系统的自检方法的具体实现方式与本发明实施例的电机驱动系统的具体实现方式类似，具体请参见电机驱动系统部分的描述，为了减少冗余，此处不再赘述。
综上，根据本发明实施例的电机驱动系统的自检方法，在上电初始化阶段，即电机未启动之前，加速踏板未发出指令时，控制电机以第一运动量运行，并在该运动过程中判断电机是否存在故障，并在故障时及时报警，以便对电机的故障进行早发现、早预防，从而能够提升对电机驱动系统的故障诊断覆盖率及诊断精确度，进而提高车辆的可靠性和安全性。
本发明的进一步实施例还提供了了一种车辆。该车辆包括本发明上述实施例所描述的电机驱动系统100。
需要说明的是，本发明实施例的车辆的具体实现方式与本发明实施例的电机驱动系统的具体实现方式类似，具体请参见电机驱动系统部分的描述，为了减少冗余，此处不再赘述。
综上，根据本发明实施例的车辆，在上电初始化阶段，即电机未启动之前，加速踏板未发出指令时，控制电机以第一运动量运行，并在该运动过程中判断电机是否存在故障，并在故障时及时报警，以便对电机的故障进行早发现、早预防，从而能够提升对电机驱动系统的故障诊断覆盖率及诊断精确度，进而提高车辆的可靠性和安全性。
另外，根据本发明实施例的车辆的其它构成以及作用对于本领域的普通技术人员而言都是已知的，为了减少冗余，不做赘述。
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。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同限定。
Claims (10)
1.一种电机驱动系统，其特征在于，包括：
电机；
电机检测装置，用于检测所述电机的运行参数；
电机控制器，用于在接收到车辆上电信号后且车辆未行驶之前，控制所述电机以第一运动量运行，以根据所述电机检测装置的反馈判断所述电机是否存在故障，并在所述电机无故障后响应车辆的加速踏板信号，其中，所述第一运动量小于电机响应于加速踏板信号的运动量；以及
报警装置，用于在所述电机存在故障时进行报警，并显示相应的故障信息。
2.根据权利要求1所述的电机驱动系统，其特征在于，在接收到车辆上电信号之后，且在控制所述电机以第一运动量运行之前，所述电机控制器还用于进行自检，以判断所述电机控制器是否存在故障；
所述报警装置还用于在所述电机控制器存在故障时进行报警，并显示相应的故障信息。
3.根据权利要求2所述的电机驱动系统，其特征在于，所述电机控制器包括：
控制模块，所述控制模块用于对所述电机控制器进行自检，并判断自检过程中是否存在故障码，并在存在故障码时，判定所述电机控制器存在故障，并在自检完成后，发出电机驱动指令；
驱动模块，所述驱动模块与所述控制模块相连，用于在接收到所述电机驱动指令时，驱动所述电机以第一运动量运行。
4.根据权利要求3所述的电机驱动系统，其特征在于，所述电机检测装置包括：
电机位置传感器，所述电机位置传感器用于检测所述电机的转角；
电机电流传感器，所述电机电流传感器用于检测所述电机的电流。
5.根据权利要求4所述的电机驱动系统，其特征在于，所述控制模块用于在所述电机的转角不等于预设转角和/或电机的电流不等于预设电流时，判断所述电机存在故障。
6.一种如权利要求1-5任一项所述的电机驱动系统的自检方法，其特征在于，包括以下步骤：
在接收到车辆上电信号后且车辆未行驶之前，控制电机以第一运动量运行；
根据电机的运行参数判断所述电机是否存在故障；
如果所述电机无故障，则控制所述电机响应车辆的加速踏板信号，其中，所述第一运动量小于电机响应于加速踏板信号的运动量；以及
如果所述车辆存在故障，则进行报警，并显示相应的故障信息。
7.根据权利要求6所述的电机驱动系统的自检方法，其特征在于，在接收到车辆上电信号之后，且在控制所述电机以第一运动量运行之前，还包括：
检测所述电机控制器的自检过程中是否存在故障码；
如果是，则判定所述电机控制器存在故障，并进行报警，并显示相应的故障信息。
8.根据权利要求6所述的电机驱动系统的自检方法，其特征在于，所述电机的运行参数包括：电机的转角和电流。
9.根据权利要求8所述的电机驱动系统的自检方法，其特征在于，所述根据电机的运行参数判断所述电机是否存在故障，进一步包括：
判断所述电机的转角是否等于预设转角和/或电机的电流是否等于预设电流；
如果所述电机的转角不等于预设转角和/或电机的电流不等于预设电流，则判断所述电机存在故障。
10.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1-5任一项所述的电机驱动系统。
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Denomination of invention: Motor drive system and its self inspection method, vehicle Effective date of registration: 20211213 Granted publication date: 20190614 Pledgee: BEIJING AUTOMOTIVE GROUP Co.,Ltd. Pledgor: Borgward Automotive (China) Co., Ltd. Registration number: Y2021990001167 |
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