CN109910613A - 扭矩关断方法、扭矩关断系统和车辆 - Google Patents

扭矩关断方法、扭矩关断系统和车辆 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种扭矩关断方法、扭矩关断系统和车辆，该扭矩关断方法包括：在车辆的动力系统、整车控制器和电机控制器三者中，任何一项发生故障时，电机控制器优先通过第一控制电路控制电机输出零扭矩，并检测到第一预设时间内通过第一控制电路是否使电机输出零扭矩，如果否，则通过第二控制电路关断电机的输出扭矩。本发明具有如下优点：通过在整车控制器和电机控制器进行多层监控，保证车辆安全。

Description

扭矩关断方法、扭矩关断系统和车辆
技术领域
本发明涉及车辆技术领域，具体涉及一种车辆技术领域，具体涉及一种扭矩关断方法、扭矩关断系统和车辆。
背景技术
目前车辆电子电器系统应用越来越多，汽车智能化的同时，功能安全问题也随之而来。传统的故障处理方式，通过指令进行扭矩关断，并不能保证足够安全可靠。
发明内容
本发明旨在至少解决上述技术问题之一。
为此，本发明的第一个目的在于提出一种扭矩关断方法，可以提升车辆安全。
为了实现上述目的，本发明的实施例公开了一种扭矩关断方法，包括以下步骤：检测车辆的动力系统是否发生故障、电机控制器是否正常执行整车控制器发送的指令和所述整车控制器自身是否发生故障；如果所述动力系统发生故障、和/或所述电机控制器未正常执行所述整车控制器发送的指令，和/或所述整车控制器自身发生故障，则所述电机控制器通过第一控制电路向电机发出零扭矩指令；检测所述电机被所述第一控制电路控制输出零扭矩后的第一预设时间内是否输出零扭矩；如果否，则所述电机控制器通过第二控制电路控制关断所述电机的输出扭矩；其中，所述电机控制器通过所述第一控制电路和所述第二控制电路与所述电机相连。
进一步地，还包括：当所述整车控制器自身发生故障时，所述整车控制器停止向所述电机控制器发送安全报文，以便所述电机控制器在第二预设时间内未收到所述安全报文时，使用所述第一控制电路或所述第二控制电路关闭所述电机的输出扭矩；其中，所述整车控制器自身未发生故障时，周期性地向所述电机控制器发送报文，所述第二预设时间大于所述整车控制器向所述电机控制器的报文发送周期。
进一步地，还包括：检测所述车辆是否按照驾驶意图执行相应动作；如果否，则所述电机控制器使用所述第一控制电路或所述第二控制电路关闭所述电机的输出扭矩。
进一步地，所述第二控制电路通过将所述电机进行短路以关断所述电机的输出扭矩。
进一步地，还包括：如果所述电机控制器自身发生故障，则通过所述第二控制电路关断所述电机的输出扭矩。
进一步地，还包括：如果所述电机发生故障，则所述电机控制器向所述整车控制器上报故障信息；所述整车控制器根据所述故障信息选择性地通过所述电机控制器关闭所述电机的输出扭矩。
根据本发明实施例的扭矩关断方法，通过在整车控制器和电机控制器进行多层监控，在出现故障时通过多个独立的控制电路关断电机的输出扭矩，保证车辆安全。
本发明的第二个目的在于提出一种扭矩关断系统，可以提升车辆安全。
为了实现上述目的，本发明的实施例公开了一种扭矩关断系统，包括：检测模块，用于检测所述车辆的动力系统、整车控制器和电机控制器是否发生故障；所述整车控制器，用于在所述车辆的动力系统发生故障，和/或所述电机控制器未正确执行所述整车控制器发送的指令，和/或所述整车控制器自身发生故障时，向所述电机控制器发送零扭矩指令；所述电机控制器，通过第一控制电路和第二控制电路与电机相连，用于根据所述零扭矩指令使用所述第一控制电路控制所述电机的输出零扭矩，所述电机控制器还用于检测到收到所述零扭矩指令后第一预设时间内所述电机未输出零扭矩，通过所述第二控制电路关断所述电机的输出扭矩。
进一步地，所述整车控制器还用于在检测到所述整车控制器自身发生故障时，停止向所述电机控制器发送安全报文；所述电机控制器还用于在第二预设时间内未收到所述安全报文时，使用所述第一控制电路或所述第二控制电路关闭所述电机的输出扭矩；其中，所述整车控制器自身未发生故障时，周期性地向所述电机控制器发送报文，所述第二预设时间大于所述整车控制器向所述电机控制器的报文发送周期。
进一步地，所述检测模块还用于检测所述车辆是否按照驾驶意图执行相应动作；所述电机控制器还用于在所述车辆是未按照驾驶意图执行相应动作时，使用所述第一控制电路或所述第二控制电路关闭所述电机的输出扭矩。
进一步地，所述电机控制器还用于在所述电机控制器自身发生故障时，通过所述第二控制电路关断所述电机的输出扭矩；其中，所述第二控制电路通过将所述电机进行短路以关断所述电机的输出扭矩。
根据本发明实施例的扭矩关断系统，通过在整车控制器和电机控制器进行多层监控，在出现故障时通过多个独立的驱动电路关断电机，保证车辆安全。
本发明的第三个目的在于提出一种车辆，可以提升车辆安全。
为了实现上述目的，本发明的实施例公开了一种车辆，设置有上述实施例的扭矩关断系统。
根据本发明实施例的车辆，通过在整车控制器和电机控制器进行多层监控，在出现故障时通过多个独立的驱动电路关断电机，保证车辆安全。
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是本发明一个实施例的扭矩关断方法的流程图；
图2是本发明一个实施例的扭矩关断系统的结构框图。
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。
参照下面的描述和附图，将清楚本发明的实施例的这些和其他方面。在这些描述和附图中，具体公开了本发明的实施例中的一些特定实施方式，来表示实施本发明的实施例的原理的一些方式，但是应当理解，本发明的实施例的范围不受此限制。相反，本发明的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。
以下结合附图描述本发明。
图1是本发明一个实施例的扭矩关断方法的流程图。如图1所示，本发明实施例的扭矩关断方法，包括以下步骤：
S110：检测车辆的动力系统是否发生故障、电机控制器是否正常执行整车控制器发送的指令和整车控制器自身是否发生故障。
具体地，整车控制器包括三层软件。第一层软件用于负责系统功能诊断。在实施例中，第一层软件负责车辆动力系统的诊断。第二层软件用于监控第一层软件的功能是否执行，在本实施例中，第二层软件用于监控电机控制器是否正常执行整车控制器发送的指令。第三层软件用于监控整车控制器自身是否发生故障。
在本实施例中，动力系统的故障包括动力电池故障、电机系统故障和油门踏板故障。动力系统是否发生故障可以通过车载诊断模块进行诊断，根据诊断结果判断动力系统是否发生故障。
通过设定监测逻辑来检测电机控制器是否正确执行了整车控制器发送的指令。监测内容包括电机控制器是否按照整车控制器发送的扭矩输出对应的扭矩。
通过检测模块检测整车控制器自身是否发生故障。
S120：如果动力系统发生故障、和/或电机控制器未正常执行整车控制器发送的指令，和/或整车控制器自身发生故障，则电机控制器通过第一控制电路控制电机输出零扭矩。
具体地，电机控制器通过第一控制电路和第二控制电路与电机相连，整车控制器和电机控制器通过CAN总线相连。当动力系统发生故障、和/或电机控制器未正常执行整车控制器发送的指令，和/或整车控制器自身发生故障时，整车控制器向电机控制器发送零扭矩指令，电机控制器根据零扭矩指令使用第一控制电路控制电机输出零扭矩。
S130：检测电机被第一控制电路控制输出零扭矩后的第一预设时间内是否输出零扭矩。
S140：如果否，则电机控制器通过第二控制电路控制关断电机的输出扭矩。
具体地，如果电机被第一控制电路控制输出零扭矩后的第一预设时间内未输出零扭矩，表示第一控制电路无法关闭电机的输出扭矩。此时，通过第二控制电路关断电机的输出扭矩。通过该方式可以保证在第一控制电路失效的情况下，使用第二控制电路仍然可以关断电机的输出扭矩。在本发明的一个实施例中，第二控制电路通过将电机进行(三相)短路以关断电机的输出扭矩。进一步地，如果电机控制器自身发生故障，则通过第二控制电路关断电机的输出扭矩。
在本发明的一个实施例中，扭矩关断方法还包括：当整车控制器自身发生故障时，整车控制器停止向电机控制器发送安全报文，以便电机控制器在第二预设时间内未收到安全报文时，使用第一控制电路或第二控制电路关闭电机的输出扭矩。其中，整车控制器自身未发生故障时，周期性地向电机控制器发送报文，第二预设时间大于整车控制器向电机控制器的报文发送周期。
具体地，整车控制器自身未发生故障时，周期性地向电机控制器发送安全报文。电机控制器收到安全报文时，正常控制电机的输出扭矩。当整车控制器自身发生故障时，控制整车控制器进行复位，并停止向电机控制器发送报文。电机控制器在第二预设时间内如果没有收到整车控制器发送的安全报文时，优先使用第一控制电路控制电机输出零扭矩，并在第一控制电路无法控制电机输出零扭矩时，使用第二控制电路关断电机的输出扭矩。
在本发明的一个实施例中，扭矩关断方法还包括：检测车辆是否按照驾驶意图执行相应动作；如果否，则电机控制器使用第一控制电路或第二控制电路关闭电机的输出扭矩。
具体地，判断驾驶意图的设备包括油门踏板、挡位信息、制动踏板信息等。在本发明的一个示例中，当用户挂的前进挡，并踩踏油门踏板时，如果车辆没有根据驾驶意图向前行驶。在本发明的另一个实施例中，如果车辆挂倒档时，并踩踏油门踏板时，车辆倒车，反而向前行驶，则没有执行驾驶意图对应的动作。当车辆未按照驾驶意图执行相应动作时，优先使用第一控制电路控制电机输出零扭矩，并在第一控制电路无法控制电机输出零扭矩时，使用第二控制电路关断电机的输出扭矩。
在本发明的一个实施例中，电机控制器包括三层软件。第一层软件用于检测电机是否发生故障，并执行整车控制器发送的扭矩输出指令。第二层软件用于监控第一层软件的功能是否执行。第三层软件用于监控电机控制器自身是否发生故障。
在本发明的一个实施例中，扭矩关断方法还包括：如果电机发生故障，则电机控制器向整车控制器上报故障信息，整车控制器根据故障信息选择性地通过电机控制器关闭电机的输出扭矩。其中，整车控制器综合车辆系统故障情况判断是否需要关闭电机的输出扭矩，如果电机故障不威胁车辆运行安全，则无需立刻停止电机的输出扭矩，如果电机故障严重，则需要立刻停止电机的输出扭矩。当需要立刻停止电机的输出扭矩时，由整车控制器向电机控制器发送零扭矩指令，并在第一控制电路无法控制电机输出零扭矩时，使用第二控制电路关断电机的输出扭矩。
根据本发明实施例的扭矩关断方法，通过在整车控制器和电机控制器进行多层监控，在出现故障时通过多个独立的控制电路关断电机的输出扭矩，保证车辆安全。
图2是本发明一个实施例的扭矩关断系统的结构框图。如图2所示，本发明实施例的扭矩关断系统，包括：检测模块210、整车控制器220和电机控制器230。
其中，检测模块210用于检测车辆的动力系统、整车控制器220和电机控制器230是否发生故障。整车控制器220用于在车辆的动力系统发生故障，和/或电机控制器230未正确执行整车控制器220发送的指令，和/或整车控制器220自身发生故障时，向电机控制器230发送零扭矩指令。电机控制器230通过第一控制电路和第二控制电路与电机相连，用于根据零扭矩指令使用第一控制电路控制电机的输出零扭矩，电机控制器还用于检测到收到零扭矩指令后第一预设时间内电机未输出零扭矩，通过第二控制电路关断电机的输出扭矩。
根据本发明实施例的扭矩关断系统，通过在整车控制器和电机控制器进行多层监控，在出现故障时通过多个独立的控制电路关断电机的输出扭矩，保证车辆安全。
在本发明的一个实施例中，整车控制器220还用于在检测到整车控制器220自身发生故障时，停止向电机控制器230发送安全报文。电机控制器230还用于在第二预设时间内未收到安全报文时，使用第一控制电路或第二控制电路关闭电机的输出扭矩。其中，整车控制器220自身未发生故障时，周期性地向电机控制器220发送安全报文，第二预设时间大于整车控制器220向电机控制器230的报文发送周期。
在本发明的一个实施例中，检测模块210还用于检测车辆是否按照驾驶意图执行相应动作。电机控制器230还用于在车辆是未按照驾驶意图执行相应动作时，使用第一控制电路或第二控制电路关闭电机的输出扭矩。
在本发明的一个实施例中，电机控制器230还用于在电机控制器230自身发生故障时，通过第二控制电路关断电机的输出扭矩。其中，第二控制电路通过将电机进行短路以关断电机的输出扭矩。
需要说明的是，本发明实施例的扭矩关断系统的具体实施方式与本发明实施例的扭矩关断方法的具体实施方式类似，具体参见扭矩关断方法部分的描述，为了减少冗余，不做赘述。
此外，本发明还公开了一种车辆，该车辆设置有上述实施例的扭矩关断系统。本发明实施例的车辆，通过在整车控制器和电机控制器进行三层监控，在出现故障时通过多个独立的驱动电路关断电机，保证车辆安全。
另外，本发明实施例的车辆的其它构成以及作用对于本领域的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)

1.一种扭矩关断方法，其特征在于，包括以下步骤：
检测车辆的动力系统是否发生故障、电机控制器是否正常执行整车控制器发送的指令和所述整车控制器自身是否发生故障；
如果所述动力系统发生故障、和/或所述电机控制器未正常执行所述整车控制器发送的指令，和/或所述整车控制器自身发生故障，则所述电机控制器通过第一控制电路控制电机输出零扭矩；
检测所述电机被所述第一控制电路控制输出零扭矩后的第一预设时间内是否输出零扭矩；
如果否，则所述电机控制器通过第二控制电路控制关断所述电机的输出扭矩；
其中，所述电机控制器通过所述第一控制电路和所述第二控制电路与所述电机相连。
2.根据权利要求1所述的扭矩关断方法，其特征在于，还包括：
当所述整车控制器自身发生故障时，所述整车控制器停止向所述电机控制器发送安全报文，以便所述电机控制器在第二预设时间内未收到所述安全报文时，使用所述第一控制电路或所述第二控制电路关闭所述电机的输出扭矩；
其中，所述整车控制器自身未发生故障时，周期性地向所述电机控制器发送报文，所述第二预设时间大于所述整车控制器向所述电机控制器的报文发送周期。
3.根据权利要求1所述的扭矩关断方法，其特征在于，还包括：
检测所述车辆是否按照驾驶意图执行相应动作；
如果否，则所述电机控制器使用所述第一控制电路或所述第二控制电路关闭所述电机的输出扭矩。
4.根据权利要求1所述的扭矩关断方法，其特征在于，所述第二控制电路通过将所述电机进行短路以关断所述电机的输出扭矩。
5.根据权利要求4所述的扭矩关断方法，其特征在于，还包括：
如果所述电机控制器自身发生故障，则通过所述第二控制电路关断所述电机的输出扭矩。
6.一种扭矩关断系统，其特征在于，包括：
检测模块(210)，用于检测所述车辆的动力系统、整车控制器(220)和电机控制器(230)是否发生故障；
所述整车控制器(220)，用于在所述车辆的动力系统发生故障，和/或所述电机控制器(230)未正确执行所述整车控制器(220)发送的指令，和/或所述整车控制器(220)自身发生故障时，向所述电机控制器(230)发送零扭矩指令；
所述电机控制器(230)，通过第一控制电路和第二控制电路与电机相连，用于根据所述零扭矩指令使用所述第一控制电路控制所述电机的输出零扭矩，所述电机控制器(230)还用于检测到收到所述零扭矩指令后第一预设时间内所述电机未输出零扭矩，通过所述第二控制电路关断所述电机的输出扭矩。
7.根据权利要求6所述的扭矩关断系统，其特征在于，所述整车控制器(220)还用于在检测到所述整车控制器(220)自身发生故障时，停止向所述电机控制器(230)发送安全报文；所述电机控制器(230)还用于在第二预设时间内未收到所述安全报文时，使用所述第一控制电路或所述第二控制电路关闭所述电机的输出扭矩；
其中，所述整车控制器(220)自身未发生故障时，周期性地向所述电机控制器(230)发送所述安全报文，所述第二预设时间大于所述整车控制器(220)向所述电机控制器(230)的报文发送周期。
8.根据权利要求6所述的扭矩关断系统，其特征在于，所述检测模块(210)还用于检测所述车辆是否按照驾驶意图执行相应动作；所述电机控制器(230)还用于在所述车辆是未按照驾驶意图执行相应动作时，使用所述第一控制电路或所述第二控制电路关闭所述电机的输出扭矩。
9.根据权利要求6所述的扭矩关断系统，其特征在于，所述电机控制器(230)还用于在所述电机控制器(230)自身发生故障时，通过所述第二控制电路关断所述电机的输出扭矩；
其中，所述第二控制电路通过将所述电机进行短路以关断所述电机的输出扭矩。
10.一种车辆，其特征在于，设置有权利要求6-9任一项的扭矩关断系统。
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