CN112014114A - 检测装置以及用于检测p0混动系统的驱动轮系故障的检测方法 - Google Patents

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王晓明
高跃
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Abstract

本申请涉及一种检测装置，用于检测P0混动系统的驱动轮系故障，包括：发动机转速检测单元，构造用于检测且输出发动机的转速信号作为第一转速信号；电机转速检测模块，构造用于检测且输出电机的转速信号作为第二转速信号；计算模块，包括信号处理单元和比较单元，其中，所述信号处理单元对所述第一转速信号和所述第二转速信号进行滤波，而后输出滤波后的第一转速信号和滤波后的第二转速信号，以及所述比较单元基于所述滤波后的第一转速信号和所述滤波后的第二转速信号得出转速比信号；以及判断模块，构造用于将所述转速比信号与预先设定的转速比额定值进行比较，且基于比较的结果判断所述驱动轮系的故障。

Description

检测装置以及用于检测P0混动系统的驱动轮系故障的检测 方法
技术领域
本申请涉及一种用于混合动力车辆的驱动系诊断装置，具体而言涉及一种用于检测P0混动系统的驱动轮系故障的检测装置和检测方法。
背景技术
当前，混合动力汽车的技术得到大力发展。在混合动力汽车的驱动系结构中，分为P0至P4结构的驱动系。而在P0至P4这四种混合动力驱动系的结构中，P0驱动系结构由于其对传统车辆的驱动系结构的改变最小而得到了广泛的应用。P0混合动力系统能够在不改变传统车的架构基础上，增加电池、电机和DC/DC三个零件，以及与之匹配的BAS前端轮系和HCU (Hybrid Control Unit) 控制系统，就能实现很好的节油效果和驾驶性能。
在P0混合系统中，电机通过BAS轮系皮带与发动机曲轴相连，电机的转速与发动机的转速之间在正常情况下存在保持稳定的固定速比N（电机转速/发动机转速）。
发明内容
因此，针对上述情况，本申请的任务在于，提供一种检测装置，用于检测P0混动系统的驱动轮系故障。相对于现有技术，所述检测装置能够利用已有的发动机和电机转速信号，经过计算处理来检测驱动轮系中是否存在皮带打滑、电机转子卡顿或驱动轮系异常等其他故障。
按照本申请的第一方面，本申请提供一种检测装置，用于检测P0混动系统的驱动轮系故障，包括：
发动机转速检测单元，构造用于检测且输出发动机的转速信号作为第一转速信号；
电机转速检测模块，构造用于检测且输出电机的转速信号作为第二转速信号；
计算模块，包括信号处理单元和比较单元，其中，所述信号处理单元对所述第一转速信号和所述第二转速信号进行滤波，而后输出滤波后的第一转速信号和滤波后的第二转速信号，以及所述比较单元基于所述滤波后的第一转速信号和所述滤波后的第二转速信号得出转速比信号；以及
判断模块，构造用于将所述转速比信号与预先设定的转速比额定值进行比较，且基于比较的结果判断所述驱动轮系的故障。
按照本申请的一些实施例所公开的检测装置，其中，所述电机转速检测模块包括传感机构和校正单元，其中，所述传感机构构造用于检测电机转子位置，且基于所述电机转子位置确定传感电机转速，以及所述校正单元基于电机的电压、电流以及转矩来对所述传感电机转速进行校正，用以输出第二转速信号。
按照本申请的一些实施例所公开的检测装置，其中，所述判断模块在如下的情况下判断出驱动轮系故障，包括：
所述转速比信号与所述转速比额定值相差超过预先规定的阈值。
按照本申请的一些实施例所公开的检测装置，其中，所述计算模块还包括监测单元，所述监测单元构造用于监测所述第一转速信号是否处于正常的范围。
按照本申请的一些实施例所公开的检测装置，其中，所述检测装置还包括警示模块，构造用于在接收到判断模块发出的故障信号之后，做出警示动作。
按照本申请的一些实施例所公开的检测装置，其中，所述判断模块还包括电机故障判断单元，构造用于基于所述转速比信号以及电机的状态信号判断电机的故障。
按照本申请的一些实施例所公开的检测装置，其中，所述电机的状态信号包括电流信号、温度信号。
按照本申请的一些实施例所公开的检测装置，其中，所述警示模块包括警示灯。
按照本申请的一些实施例所公开的检测装置，其中，所述警示动作包括断开驱动轮系系统。
按照本申请的第二方面，本申请公开一种用于检测P0混动系统的驱动轮系故障的检测方法，包括：
检测且输出发动机的转速信号作为第一转速信号；
检测且输出电机的转速信号作为第二转速信号；
对所述第一转速信号和所述第二转速信号进行滤波，而后输出滤波后的第一转速信号和滤波后的第二转速信号；
基于所述滤波后的第一转速信号和所述滤波后的第二转速信号得出转速比信号；以及
将所述转速比信号与预先设定的转速比额定值进行比较，且基于比较的结果判断所述驱动轮系的故障。
按照本申请的一些实施例所公开的用于检测P0混动系统的驱动轮系故障的检测方法，其中，在检测且输出电机的转速信号作为第二转速信号的步骤中，包括：
检测电机转子位置，且基于所述电机转子位置确定传感电机转速，以及
基于电机的电压、电流以及转矩来对所述传感电机转速进行校正，用以输出第二转速信号。
按照本申请的一些实施例所公开的用于检测P0混动系统的驱动轮系故障的检测方法，其中，在如下的情况下判断出驱动轮系故障，包括：
所述转速比信号与所述转速比额定值相差超过预先规定的阈值。
按照本申请的一些实施例所公开的用于检测P0混动系统的驱动轮系故障的检测方法，其中，还包括监测所述第一转速信号是否处于正常的范围。
按照本申请的一些实施例所公开的用于检测P0混动系统的驱动轮系故障的检测方法，其中，还包括在判断出所述驱动轮系的故障之后做出警示动作。
按照本申请的一些实施例所公开的用于检测P0混动系统的驱动轮系故障的检测方法，其中，还包括步骤：基于所述转速比信号以及电机的状态信号判断电机的故障。
按照本申请的一些实施例所公开的用于检测P0混动系统的驱动轮系故障的检测方法，其中，所述电机的状态信号包括电流信号、温度信号。
按照本申请的一些实施例所公开的用于检测P0混动系统的驱动轮系故障的检测方法，其中，所述警示动作包括亮警示灯和/或断开驱动轮系系统。
按照本申请的第三方面，本申请还公开一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如以上实施例中任一项所述的用于检测P0混动系统的驱动轮系故障的检测方法的步骤。
按照本申请的第四方面，本申请还公开一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行以实现以上实施例中任一项所述的用于检测P0混动系统的驱动轮系故障的检测方法的步骤。
按照本申请的第五方面，本申请还公开一种P0混合动力驱动系统，包括以上实施例中任一项所述的检测装置。
按照本申请的第六方面，本申请还公开一种车辆，包括以上实施例中任一项所述的检测装置。
附图说明
从结合附图的以下详细说明中，将会使本申请的上述和其他目的及优点更加完整清楚，其中，相同或相似的要素采用相同的标号表示。
图1示例性地示出了P0混动系统的驱动轮系；
图2示例性地示出了按照本申请所公开的检测装置；以及
图3示例性地示出了按照本申请所公开的用于检测P0混动系统的驱动轮系故障的检测方法的步骤。
具体实施方式
出于简洁和说明性目的，本文主要参考其示范实施例来描述本申请的原理。但是，本领域技术人员将容易地认识到相同的原理可等效地应用于所有类型的检测装置，并且可以在其中实施这些相同或相似的原理，任何此类变化不背离本专利申请的实质精神和范围。而且，在下文描述中，参考了附图，这些附图示出特定的示范实施例。在不背离本申请的精神和范围的前提下可以对这些实施例进行更改。此外，虽然本申请的特征是结合若干实施/实施例的仅其中之一来公开的，但是如针对任何给定或可识别的功能可能是期望和/或有利的，可以将此特征与其他实施/实施例的一个或多个其他特征进行组合。因此，下文描述不应视为在限制意义上的，并且本申请的范围由所附权利要求及其等效物来定义。
图1示例性地示出了本申请所公开的检测装置的使用领域之一。具体而言，图1示例性地示出了P0混动系统的驱动轮系。参照图1，示例性地，该驱动轮系包括发动机曲轴皮带轮5、皮带3、张紧器4、电机皮带轮2以及电机1。在P0混动系统中，电机1与发动机之间可以通过皮带3驱动连接，也就是说，电机1由发动机曲轴皮带轮5带动转动，而不控制自身转速。由此在电机1与发动机之间存在固定的转速比。在该混动系统的驱动轮系正常运行的情况下，该转速比可以保持在稳定的范围内。而皮带3打滑或者张紧器4发生故障或者电机1本身发生故障（例如转子发生卡顿）会导致电机1不能准确地由发动机曲轴皮带轮5带动运转，这会导致发动机和电机1之间的转速比会发生变化。
由此，本申请公开了用于检测例如以上驱动轮系故障的检测装置。如图2实例性地示出的那样，所述检测装置包括发动机转速检测单元1、电机转速检测模块2、计算模块3以及判断模块4，具体地，发动机转速检测单元1和电机转速检测模块2能够分别检测且输出发动机的转速信号作为第一转速信号和电机的转速信号作为第二转速信号，而计算模块3包括信号处理单元31和比较单元32，其中，所述信号处理单元31对所述第一转速信号和所述第二转速信号进行滤波，而后输出滤波后的第一转速信号和滤波后的第二转速信号，以及所述比较单元32基于所述滤波后的第一转速信号和所述滤波后的第二转速信号得出转速比信号。在接收转速比信号之后，判断模块4能够将所述转速比信号与预先设定的转速比额定值进行比较，且基于比较的结果判断所述驱动轮系的故障。
可选地，所述电机转速检测模块2还可以包括传感机构21和校正单元22，其中，所述传感机构21（例如电机位置传感器）构造用于检测电机转子位置，且基于所述电机转子位置确定传感电机转速，以及所述校正单元22基于电机的电压、电流以及转矩来对所述传感电机转速进行校正，用以输出第二转速信号。利用这种方法能够更准确地检测电机的转速，从而降低在转速检测过程中的误差。
具体而言，所述判断模块4在如下的情况下判断出驱动轮系故障，包括：所述转速比信号与所述转速比额定值相差超过预先规定的阈值。当然，根据使用场合以及工况的不同，判断模块也可以在考虑更多的信号的情况下来判断驱动轮系故障。
优选地，所述计算模块3还包括监测单元33，所述监测单元33构造用于监测所述第一转速信号是否处于正常的范围。进一步优选地，在发动机所输出的第一转速信号不正常的情况下能够及时采取措施，从而提高驱动轮系的安全性。
优选地，所述检测装置还包括警示模块5，构造用于在接收到判断模块发出的故障信号之后，做出警示动作。示例性地，警示模块在接收到故障信号之后能够一方面提示驾驶员或者乘客，另一方面切断驱动轮系，用以及时对故障作出响应。为此，所述警示模块包括警示灯，其在驱动轮系故障的情况下能够被点亮从而起到提示作用。同时，警示模块还作出包括断开驱动轮系系统的警示响应。
优选地，本申请所公开的检测装置还能够判断电机的故障，例如所述判断模块还包括电机故障判断单元，构造用于基于所述转速比信号以及电机的状态信号判断电机的故障。在此示例性地，所述电机的状态信号包括电流信号、温度信号。
图3示例性地示出了按照本申请所公开的用于检测P0混动系统的驱动轮系故障的检测方法的步骤。由图3能够看出，该检测方法可以包括如下步骤：
检测且输出发动机的转速信号作为第一转速信号S1；
检测且输出电机的转速信号作为第二转速信号S2；
对所述第一转速信号和所述第二转速信号进行滤波，而后输出滤波后的第一转速信号和滤波后的第二转速信号S3；
基于所述滤波后的第一转速信号和所述滤波后的第二转速信号得出转速比信号S4；以及
将所述转速比信号与预先设定的转速比额定值进行比较，且基于比较的结果判断所述驱动轮系的故障S5。
优选地，在检测且输出电机的转速信号作为第二转速信号S2的步骤中，还可以包括：检测电机转子位置，且基于所述电机转子位置确定传感电机转速S21，以及基于电机的电压、电流以及转矩来对所述传感电机转速进行校正S22，用以输出第二转速信号。利用这种方法能够更准确地检测电机的转速，从而降低在转速检测过程中的误差。
示例性地，在如下的情况下判断出驱动轮系故障，包括：所述转速比信号与所述转速比额定值相差超过预先规定的阈值。当然，根据使用场合以及工况的不同，也可以在考虑更多的信号的情况下来判断驱动轮系故障。
优选地，所述检测方法还可以包括步骤：监测所述第一转速信号是否处于正常的范围。进一步优选地，在发动机所输出的第一转速信号不正常的情况下能够及时采取措施，从而提高驱动轮系的安全性。
优选地，所述检测方法还可以在判断出所述驱动轮系的故障之后，做出警示动作。示例性地，警示动作能够一方面提示驾驶员或者乘客，另一方面切断驱动轮系，用以及时对故障作出响应。为此，例如可以通过亮起警示灯来提醒乘客，同时还作出包括断开驱动轮系系统的警示响应。
优选地，本申请所公开的检测方法还能够包括判断电机的故障的步骤，其包括基于所述转速比信号以及电机的状态信号判断电机的故障。在此示例性地，所述电机的状态信号包括电流信号、温度信号。
以上例子主要说明了本申请的转接装置和用于检测P0混动系统的驱动轮系故障的检测方法。尽管只对其中一些本申请的实施方式进行了描述，但是本领域普通技术人员应当了解，本申请可以在不偏离其主旨与范围内以许多其他的形式实施。因此，所展示的例子与实施方式被视为示意性的而非限制性的，在不脱离如所附各权利要求所定义的本申请精神及范围的情况下，本申请可能涵盖各种的修改与替换。

Claims (20)

1.一种检测装置，用于检测P0混动系统的驱动轮系故障，其特征在于，包括：
发动机转速检测单元，构造用于检测且输出发动机的转速信号作为第一转速信号；
电机转速检测模块，构造用于检测且输出电机的转速信号作为第二转速信号；
计算模块，包括信号处理单元和比较单元，其中，所述信号处理单元对所述第一转速信号和所述第二转速信号进行滤波，而后输出滤波后的第一转速信号和滤波后的第二转速信号，以及所述比较单元基于所述滤波后的第一转速信号和所述滤波后的第二转速信号得出转速比信号；以及
判断模块，构造用于将所述转速比信号与预先设定的转速比额定值进行比较，且基于比较的结果判断所述驱动轮系的故障。
2.按照权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述电机转速检测模块包括传感机构和校正单元，其中，所述传感机构构造用于检测电机转子位置，且基于所述电机转子位置确定传感电机转速，以及所述校正单元基于电机的电压、电流以及转矩来对所述传感电机转速进行校正，用以输出第二转速信号。
3.按照权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述判断模块在如下的情况下判断出驱动轮系故障，包括：
所述转速比信号与所述转速比额定值相差超过预先规定的阈值。
4.按照权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述计算模块还包括监测单元，所述监测单元构造用于监测所述第一转速信号是否处于正常的范围。
5.按照权利要求1所述的检测装置，其特征在于，还包括警示模块，构造用于在接收到判断模块发出的故障信号之后，做出警示动作。
6.按照权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述判断模块还包括电机故障判断单元，构造用于基于所述转速比信号以及电机的状态信号判断电机的故障。
7.按照权利要求6所述的检测装置，其特征在于，所述电机的状态信号包括电流信号、温度信号。
8.按照权利要求5所述的检测装置，其特征在于，所述警示模块包括警示灯和/或所述警示动作包括断开驱动轮系系统。
9.一种用于检测P0混动系统的驱动轮系故障的检测方法，包括：
检测且输出发动机的转速信号作为第一转速信号；
检测且输出电机的转速信号作为第二转速信号；
对所述第一转速信号和所述第二转速信号进行滤波，而后输出滤波后的第一转速信号和滤波后的第二转速信号；
基于所述滤波后的第一转速信号和所述滤波后的第二转速信号得出转速比信号；以及
将所述转速比信号与预先设定的转速比额定值进行比较，且基于比较的结果判断所述驱动轮系的故障。
10.按照权利要求9所述的用于检测P0混动系统的驱动轮系故障的检测方法，其特征在于，在检测且输出电机的转速信号作为第二转速信号的步骤中，包括：
检测电机转子位置，且基于所述电机转子位置确定传感电机转速，以及
基于电机的电压、电流以及转矩来对所述传感电机转速进行校正，用以输出第二转速信号。
11.按照权利要求9所述的用于检测P0混动系统的驱动轮系故障的检测方法，其特征在于，在如下的情况下判断出驱动轮系故障，包括：
所述转速比信号与所述转速比额定值相差超过预先规定的阈值。
12.按照权利要求9所述的用于检测P0混动系统的驱动轮系故障的检测方法，其特征在于，还包括监测所述第一转速信号是否处于正常的范围。
13.按照权利要求9所述的用于检测P0混动系统的驱动轮系故障的检测方法，其特征在于，还包括在判断出所述驱动轮系的故障之后做出警示动作。
14.按照权利要求9所述的用于检测P0混动系统的驱动轮系故障的检测方法，其特征在于，还包括步骤：基于所述转速比信号以及电机的状态信号判断电机的故障。
15.按照权利要求14所述的用于检测P0混动系统的驱动轮系故障的检测方法，其特征在于，所述电机的状态信号包括电流信号、温度信号。
16.按照权利要求13所述的用于检测P0混动系统的驱动轮系故障的检测方法，其特征在于，所述警示动作包括亮警示灯和/或断开驱动轮系系统。
17.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求9-16中任一项所述的用于检测P0混动系统的驱动轮系故障的检测方法的步骤。
18.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行以实现如权利要求9-16中任一项所述的用于检测P0混动系统的驱动轮系故障的检测方法的步骤。
19.一种P0混合动力驱动系统，包括按权利要求1至8中任一项所述的检测装置。
20.一种车辆，包括按权利要求1至8中任一项所述的检测装置。
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