CN111252076B - 一种故障处理方法、装置和混动汽车 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种故障处理方法、装置和混动汽车，所述故障处理方法应用于混动汽车在动力系统发生故障后的控制处理，若车辆的加速度大于等于零，通过分别切断发动机控制单元电源、变速箱控制单元电源和驱动电机高压电源，使车辆的加速度小于零。本发明提供的故障处理方法、装置和混动汽车在混动汽车出现动力故障时，通过逐步切断汽车的动力源，即可以是依次给发动机、变速箱和驱动电机断电，也可以是在紧急情况下同时切断各动力源，从而能显著提高混动汽车的驾驶安全性。

Description

一种故障处理方法、装置和混动汽车

技术领域

本发明涉及混动车辆领域，尤其涉及一种故障处理方法、装置和混动汽车。

背景技术

随着新能源的汽车的普及程度越来越高，在新能源汽车中混合动力汽车控制系统更是尤为复杂。在车辆行驶过程中，一旦控制系统出现故障，严重时将会给驾驶员带来生命的安全。混合动力汽车是一个复杂的机电耦合系统，其在传动车的基础上增加了驱动电机及控制系统、高压电池及控制系统、驱动电机及高压电池冷却系统等机械电器部件，因此使得混合动力系统的可靠性较传动车要低，车辆可能出现的潜在故障也更多。

现有技术是针对纯电动汽车的紧急断电控制方法是直接切断12V蓄电池电源，直接切断12V蓄电池会导致整车所有控制器失去电源供电，控制器无法工作，转向、制动等控制器不工作会导致整车出现非预期的安全问题，驾驶员对整车失去控制，不适用于混动汽车。

此外，对于混合动力汽车有多个动力源，在出现影响安全的故障时，只切断高压电池系统无法起到对多动力源的驱动力限制。

前面的叙述在于提供一般的背景信息，并不一定构成现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提高一种安全的故障处理方法、装置和混动汽车。

本发明提供了一种故障处理方法，应用于混动汽车在动力系统发生故障后的控制处理，若车辆的加速度大于等于零，通过分别切断发动机电源、变速箱电源和驱动电机电源，使车辆的加速度小于零。

进一步地，所述故障处理方法包括如下步骤：

S1.切断发动机控制单元电源；

S2.判断车辆的加速度是否大于等于零，若是，则进入步骤S3，若否，则切断变速箱控制单元电源，直至车辆停止；

S3.切断变速箱控制单元电源和驱动电机高压电源。

进一步地，所述分别切断发动机控制单元电源、变速箱控制单元电源和驱动电机高压电源包括：同时切断发动机控制单元电源、变速箱控制单元电源和驱动电机高压电源。

进一步地，所述切断发动机控制单元电源包括切断低压电源与发动机控制单元的连接，所述切断变速箱控制单元电源包括切断低压电源与变速箱控制单元的连接，所述切断驱动电机高压电源包括切断高压电池与驱动电机的连接。

进一步地，分别切断发动机控制单元电源、变速箱控制单元电源和驱动电机高压电源之前，还包括前序程序：判断油门踏板是否被踩下和/或制动踏板踩下是否有效，若是，则松开油门踏板和/或踩下制动踏板，再判断车辆的加速度是否大于等于零。

进一步地，所述前序程序包括如下步骤：

判断油门踏板有没有被踩下，如果油门踏板被踩下，则松开油门踏板后进入下一步，如果油门踏板没有被踩下，则进入下一步；

判断车辆加速度是否大于等于零，如果所述加速度小于零，则等待车辆速度降低直至车辆速度降为零为止；如果所述加速度大于等于零，则进入下一步；

判断制动踏板踩下是否有效，如果制动踏板有效，则等待车辆速度降低直至车辆速度降为零为止；如果制动踏板踩下无效，判断车辆的加速度是否大于等于零。

本发明还提供一种故障处理装置，应用于混动汽车，所述混动汽车包括发动机、变速箱、驱动电机，所述故障处理装置包括整车控制单元；所述混动汽车的动力系统发生故障时，若车辆的加速度大于等于零，所述整车控制单元通过分别切断发动机控制单元电源、变速箱控制单元电源和驱动电机高压电源，使车辆的加速度小于零。

本发明还提供一种混动汽车，包括上述的故障处理装置。

本发明提供的故障处理方法、装置和混动汽车，所述故障处理方法应用于混动汽车在动力系统发生故障后的控制处理，若车辆的加速度大于等于零，通过分别切断发动机控制单元电源、变速箱控制单元电源和驱动电机高压电源，使车辆的加速度小于零。本发明提供的故障处理方法、装置和混动汽车在混动汽车出现动力故障时，通过分别切断汽车的动力源，即可以是依次给发动机、变速箱和驱动电机断电，也可以是在紧急情况下同时切断各动力源，从而能显著提高混动汽车的驾驶安全性。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1为本发明实施例的混动汽车驱动系统结构图；

图2为本发明实施例的故障处理方法流程示意图；

图3为本发明实施例的故障处理方法的前序程序流程示意图；

图4为本发明实施例的故障处理方法的逻辑示意图；

图5为本发明实施例的故障处理装置的结构示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本发明详细说明如下。

本实施例涉及混合动力汽车的控制系统，具体是一种用于混合动力汽车的紧急断电控制的故障处理方法。如图1至图5所示，新能源混合动力汽车中驱动系统结构包括：发动机1、离合器2、变速箱3、变速箱控制单元8、驱动电机11、逆变器10、高压电池系统12、整车控制单元5、车身控制单元9等系统零部件。

在混合动力系统根据驱动电机11的不同位置，混动系统分为P0、P1、P2、P3、P4等不同系统。其中P0系统的驱动电机11位于发动机1前端，皮带驱动BSG(Belt Driven StarterGenerator)电机，代表性技术如48V，支持发动机怠速停机、停机后能够快速启动以及制动时发动机能量回收。P1系统的驱动电机位于变速箱3之前，安装在发动机曲轴上，在离合器2之前，又称为ISG(Integrated Starter Generator)。P2系统的驱动电机11位于变速箱3的输入端，在离合器2之后，即是通过在发动机1与变速箱3之间插入分离离合器2和一套驱动电机11，来实现混动。P3系统的驱动电机11位于变速箱3末端，与发动机1分享同一根轴，同源输出。P4系统的驱动电机11位于后驱动桥之上，直接驱动车轮。由于P0和P1电机功率扭矩小，不能作为独立动力源实现车辆的驱动行驶。P2、P3、P4等系统电机功率扭矩较大，能力强，可作为独立动力源实现车辆的驱动行驶。在混合动力系统，根据不同的动力源组合可以实现多个不同动力模式：发动机1+变速箱3+P2、发动机1+变速箱3+P3、发动机1+变速箱3+P4、发动机1+变速箱3+P2+P4、发动机1+变速箱3+P3+P4等不同模式，因此驱动的动力源会同时存在两个或者三个。

在车辆行驶过程中，发动机控制单元7控制控制发动机主继电器Relay1(1号低压继电器)的吸合和断开，实现发动机1的喷油和点火控制，变速箱控制单元8控制变速箱3的换档，车身控制单元9控制Relay2(2号低压继电器)实现Relay3(3号低压继电器)的低压电源4的连接控制，整车控制单元5控制Relay3的吸合和断开，电池管理系统6控制高压继电器Relay4(4号高压继电器)的吸合和断开，在Relay1、Relay2、Relay3、Relay4都吸合后，车辆实现高压连通。当混动汽车的动力系统出现故障问题时，可通过控制发动机1、变速箱3、驱动电机11等动力部件停止工作让车辆开始减速，并且通过此控制方法可以断开驱动系统和高压系统，保证车辆安全。

本实施例的故障处理方法应用于混动汽车在动力系统发生故障后的控制处理，处理原理为若车辆的加速度大于等于零，通过依次切断发动机控制单元电源、变速箱控制单元电源和驱动电机高压电源，使车辆的加速度小于零。具体地，本实施例的故障处理方法包括如下步骤：

S1.切断发动机控制单元电源；

S2.判断车辆的加速度是否大于等于零，若是，则进入步骤S3，若否，则切断变速箱控制单元电源，直至车辆停止；

S3.切断变速箱控制单元电源和驱动电机高压电源。

步骤S1中，若正在行驶的混动汽车发生动力系统故障，因不能确定具体发生故障的动力部件，所以首先切断发动机控制单元电源，使发动机1停止工作。当混动汽车发生故障时，若仅由发动机驱动，本步骤能使车辆降低车速的同时保持车辆其他系统正常工作。本步骤操作方式为断开Switch1(第一开关)，由于发动机控制单元7的Relay1通过Switch1与低压电源4相连，所以断开Switch1即可切断发动机1控制单元的电源，此操作简单有效，能实现发动机1快速断电。

步骤S2中，经上述操作之后，混动汽车的发动机1停止工作，此时检测车辆的加速度是否大于等于零，若车辆的加速度小于零，说明汽车的唯一驱动系统是发动机1，关闭发动机1使汽车开始减速。变速箱控制单元8与低压电源4通过Switch2(第二开关)连接，此时只需断开Switch2，即切断变速箱3和低压电源4，变速箱3进入空档状态，等待车辆停止即可，不关闭Switch3(第三开关)使高压电池系统12继续给车辆供电，车辆其他功能如制动、转向等正常。若车辆的加速度大于等于零，则说明车辆的其他动力部件正在工作，为实现减速停车需要继续切断其他动力部件的电源，进入步骤3。

步骤S3中，如发动机1停止工作后，车辆仍未减速，说明驱动电机11在工作，这里的驱动电机可以是P2\P3\P4系统中的一种或多种系统中的驱动电机。故需要同时切断变速箱控制单元电源和驱动电机高压电源。其中驱动电机11和逆变器10与高压电池系统12通过Switch3连接，本步骤需同时断开Switch2和Switch3，变速箱停止工作并进入空档状态，高压电池系统和驱动电机停止工作，使车辆的动力系统完全停止工作。由于高压电池系统的停止工作，整车供电可能受到影响。

在另一实施例中，混动汽车的动力系统或高压系统出现故障且情况危急时，如行驶的道路条件恶劣等，可以采用同时切断发动机控制单元电源、变速箱控制单元电源和驱动电机高压电源的故障处理方法，若车辆制动功能失效时还可采用驾驶车辆上坡或使车身摩擦路边障碍物等辅助方式尽快降低车速，保证车上人员的安全。当然，在其他实施例中，如车辆发生故障时已确认发动机1停止工作，也可只关闭变速箱电源和驱动电机电源。

在另一实施例中，当混动汽车发生动力系统故障时，切断发动机电源、变速箱电源和驱动电机电源之前，还可以包括前序处理程序，若车辆的动力系统全部停止工作且制动功能正常，则仅需执行本程序即可使车辆减速停车，快捷有效。前序程序包括如下步骤：

S11.判断油门踏板有没有被踩下，如果油门踏板被踩下，则松开油门踏板后进入下一步，如果油门踏板没有被踩下，则进入下一步；

S12.判断车辆加速度是否大于等于零，如果加速度小于零，则等待车辆速度降低直至车辆速度降为零为止；如果加速度大于等于零，则进入下一步；

S13.判断制动踏板踩下是否有效，如果制动踏板有效，则等待车辆速度降低直至车辆速度降为零为止；如果制动踏板踩下无效，判断车辆的加速度是否大于等于零。

本发明实施例中的一种故障处理装置，用于处理混动汽车在行驶过程中发生动力系统故障。混动汽车包括发动机1、变速箱3、驱动电机11，故障处理装置包括整车控制单元5；混动汽车的动力系统发生故障时，若车辆的加速度大于等于零，整车控制单元5通过分别切断发动机控制单元电源、变速箱控制单元电源和驱动电机高压电源，使车辆的加速度小于零。

本实施例中，故障处理装置还包括由整车控制单元5控制的第一开关Switch1、第二开关Switch2和第三开关Switch3，整车控制单元5通过断开Switch1、Switch2和Switch3实现切断发动机控制单元电源、变速箱控制单元电源和驱动电机高压电源。其中断开switch1可控制relay1断开，断开switch3可控制relay3/relay4同时断开，relay2不受switch3控制，这样使车身控制单元9在车辆全部动力系统切断后仍能正常功能，保证了车辆的基本功能如安全气囊、安全带、中央防盗门锁、自适应空调、座椅控制、自动车窗、电动门锁、电动后视镜、电动车顶(天窗)等和满足多种用电设备需求的电源管理系统6，提高了车辆的安全性能。

本实施例中，整车控制单元5断开Switch1后，若车辆的加速度小于零，则继续断开Switch2，若否，则继续断开Switch2和Switch3。

本实施例中，整车控制单元5也可以同时断开Switch1、Switch2和Switch3，使车辆的加速度小于零。

本发明实施例中的一种混动汽车，包括且不限于PHEV插电式电动车和SHEV串联式，混动汽车设置有上述的故障处理装置，在车辆发生动力系统故障时能通过上述故障处理装置分别断开发动机控制单元电源、变速箱控制单元电源和驱动电机高压电源，同时保持车辆的转向和制动功能正常。其中，混动汽车的故障处理装置包括发动机、变速机、驱动电机和整车控制单元。当混动汽车的动力系统发生故障时，若车辆的加速度大于等于零，整车控制单元通过分别切断发动机控制单元电源、变速箱控制单元电源和驱动电机高压电源，使车辆的加速度小于零，显著提高混动汽车的驾驶安全性。

此外，混动汽车还包括由整车控制单元控制的第一开关、第二开关和第三开关，整车控制单元通过断开第一开关、第二开关和第三开关实现切断发动机控制单元电源、变速箱控制单元电源和驱动电机高压电源。在整车控制单元断开第一开关后，若车辆的加速度小于零，则继续断开第二开关，若否，则继续断开第二开关和第三开关。当然，在其他实施例中，整车控制单元还可以同时断开第一开关、第二开关和第三开关，使车辆的加速度小于零，使整车能更快减速，进一步提升驾驶安全性。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，除了包含所列的那些要素，而且还可包含没有明确列出的其他要素。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种故障处理方法，应用于混动汽车在动力系统发生故障后的控制处理，其特征在于，若车辆的加速度大于等于零，通过分别切断发动机控制单元电源、变速箱控制单元电源和驱动电机高压电源，使车辆的加速度小于零；包括如下步骤：

S1.通过断开第一开关切断发动机控制单元电源；

S2.判断车辆的加速度是否大于等于零，若是，则进入步骤S3，若否，则通过断开第二开关切断变速箱控制单元电源，直至车辆停止；

S3.通过同时断开第二开关和第三开关切断变速箱控制单元电源和驱动电机高压电源；

其中，

所述第一开关连接发动机控制单元和低压电源；

所述第二开关连接变速箱控制单元和低压电源；

所述第三开关连接驱动电机控制单元和高压电源。

2.如权利要求1所述故障处理方法，其特征在于，所述切断发动机控制单元电源包括切断低压电源与发动机控制单元的连接，所述切断变速箱控制单元电源包括切断低压电源与变速箱控制单元的连接，所述切断驱动电机高压电源包括切断高压电池与驱动电机的连接。

3.如权利要求1所述的故障处理方法，其特征在于，分别切断发动机控制单元电源、变速箱控制单元电源和驱动电机高压电源之前，还包括前序程序：判断油门踏板是否被踩下和/或制动踏板踩下是否有效，若是，则松开油门踏板和/或踩下制动踏板，再判断车辆的加速度是否大于等于零。

4.如权利要求3所述的故障处理方法，其特征在于，所述前序程序包括如下步骤：

判断油门踏板有没有被踩下，如果油门踏板被踩下，则松开油门踏板后进入下一步，如果油门踏板没有被踩下，则进入下一步；

判断车辆加速度是否大于等于零，如果所述加速度小于零，则等待车辆速度降低直至车辆速度降为零为止；如果所述加速度大于等于零，则进入下一步；

判断制动踏板踩下是否有效，如果制动踏板有效，则等待车辆速度降低直至车辆速度降为零为止；如果制动踏板踩下无效，判断车辆的加速度是否大于等于零。

5.一种故障处理装置，应用于混动汽车，所述混动汽车包括发动机、变速箱、驱动电机，其特征在于，所述故障处理装置包括整车控制单元；所述混动汽车的动力系统发生故障时，所述整车控制单元执行如权利要求1所述的故障处理方法。

6.一种混动汽车，其特征在于，包括如权利要求5所述的故障处理装置。