CN113830072B - 双电机混合动力系统的控制方法、控制系统和车辆 - Google Patents

双电机混合动力系统的控制方法、控制系统和车辆 Download PDF

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Abstract

一种双电机混合动力系统的控制方法、控制系统和汽车。双电机混合动力系统包括：与第一传动轴连接的发动机和第一电机，与第二传动轴连接的第二电机和变速器，及连接在第一传动轴和第二传动轴之间的离合器，第二传动轴是变速器的动力输入轴；控制方法包括：检测到第一电机或第二电机发生故障，根据故障诊断信息确定故障电机和故障类型；根据故障电机和故障类型对应的故障后处理逻辑，对双电机混合动力系统进行控制。

Description

双电机混合动力系统的控制方法、控制系统和车辆
技术领域
本文涉及汽车技术，尤指一种双电机混合动力系统的控制方法、控制系统和车辆。
背景技术
目前市场上的混合动力汽车，在电机出现故障时，车辆性能会受到严重影响，甚至会影响行车安全，存在安全隐患。
发明内容
本申请提供了一种双电机混合动力系统的控制方法，能够在电机发生故障后，启用对应的故障后处理逻辑，从而避免车辆的性能受到严重影响，并保证行车安全。
本申请提供了一种双电机混合动力系统的控制方法，所述双电机混合动力系统包括：与第一传动轴连接的发动机和第一电机，与第二传动轴连接的第二电机和变速器，及两个传动端分别与所述第一传动轴和第二传动轴连接的离合器，所述第二传动轴是所述变速器的动力输入轴；所述控制方法包括：检测到所述第一电机或所述第二电机发生故障，根据故障诊断信息确定故障电机和故障类型；根据所述故障电机和故障类型对应的故障后处理逻辑，对所述双电机混合动力系统进行控制。
与相关技术相比，本申请具有以下有益效果：本实施例提供的控制方法，预设有用于应对电机故障的故障后处理逻辑，故障后处理逻辑用于在电机故障后尽可能保证行车安全和驾驶性能。当第一电机或第二电机发生故障后，能够根据故障诊断信息确定故障电机以及故障类型，并根据故障电机和故障类型对应的故障后处理逻辑来合理控制双电机混合动力系统，而不是被动地承受电机故障带来的一切负面影响，因而能够避免车辆性能受到严重影响，且有利于保证行车安全。
并且，故障后处理逻辑是与故障电机、故障类型相对应的。因此，无论是第一电机发生故障，还是第二电机发生故障，本方案均有对应的故障处理逻辑，且故障处理逻辑与故障类型也是对应的。这有利于在不同的电机故障情况下尽可能地减少电机发生故障带来的负面影响，尽可能地维持车辆的行车性能，并保证行车安全。
在一种示例性的实施例中，所述故障电机为第一电机，且根据所述故障类型确定所述第一电机可自由旋转时，所述根据所述故障电机和故障类型对应的故障后处理逻辑，对所述双电机混合动力系统进行控制，包括：
接收到发动机启动请求后，控制所述离合器闭合，所述变速器挂空档，并控制所述第二电机启动所述发动机。
在一种示例性的实施例中，所述故障电机为第一电机，且根据所述故障类型确定所述第一电机可自由旋转时，所述根据所述故障电机和故障类型对应的故障后处理逻辑，对所述双电机混合动力系统进行控制，包括：
接收到充电请求后，控制所述离合器闭合，所述变速器挂空档，控制所述发动机带动所述第二电机转动，并控制所述第二电机工作于发电模式。
在一种示例性的实施例中，所述故障电机为第一电机，且根据所述故障类型确定所述第一电机可自由旋转时，所述根据所述故障电机和故障类型对应的故障后处理逻辑，对所述双电机混合动力系统进行控制，包括：
在所述双电机混合动力系统处于并联模式且电池电量高于第一预设电量值时，控制所述离合器闭合，并控制所述第二电机工作于电动模式；和/或
在所述双电机混合动力系统处于并联模式且电池电量低于第二预设电量值时，控制所述离合器闭合，并控制所述第二电机工作于发电模式，所述第二预设电量值小于或等于第一预设电量值。
在一种示例性的实施例中，所述故障电机为第二电机，且根据所述故障类型确定所述第二电机可自由旋转时，所述根据所述故障电机和故障类型对应的故障后处理逻辑，对所述双电机混合动力系统进行控制，包括：
在所述双电机混合动力系统处于并联模式且电池电量高于第一预设电量值时，控制所述离合器闭合，并控制所述第一电机工作于电动模式；和/或
在所述双电机混合动力系统处于并联模式且电池电量低于第二预设电量值时，控制所述离合器闭合，并控制所述第一电机工作于发电模式，所述第二预设电量值小于或等于第一预设电量值。
在一种示例性的实施例中，所述故障电机为第一电机，且根据所述故障类型确定所述第一电机需立刻停转时，所述根据所述故障电机和故障类型对应的故障后处理逻辑，对所述双电机混合动力系统进行控制，包括：
控制所述离合器打开，所述发动机停止运行，且控制所述第二电机工作于电动模式。
在一种示例性的实施例中，所述故障电机为第二电机，且根据所述故障类型确定所述第二电机需立刻停转时，所述根据所述故障电机和故障类型对应的故障后处理逻辑，对所述双电机混合动力系统进行控制，包括：
控制所述离合器打开，所述变速器挂空挡。
本发明的实施例还提供了一种双电机混合动力系统的控制系统，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如上述实施例中任一项所述的双电机混合动力系统的控制方法的步骤。
本发明的实施例还提供了一种双电机混合动力系统的控制系统，包括：
诊断功能模块，用于诊断所述第一电机或所述第二电机是否发生故障；
事件管理模块，用于根据故障诊断信息确定故障电机和故障类型；
功能禁止模块，用于根据所述故障电机和故障类型设置功能标识符，以激活所述故障电机和故障类型对应的故障后处理逻辑，及禁止相应的正常处理逻辑；
故障后处理模块，用于读取所述功能标识符，按照所述故障电机和故障类型对应的故障后处理逻辑对所述双电机混合动力系统进行控制。
在一种示意性的实施例中，所述功能禁止模块激活所述故障电机和故障类型对应的故障后处理逻辑，包括：在所述故障电机为第一电机，且根据所述故障类型确定所述第一电机可自由旋转时，激活以下一种或多种故障后处理逻辑：
接收到发动机启动请求后，控制离合器闭合，变速器挂空档，并控制所述第二电机启动发动机；
接收到充电请求后，控制离合器闭合，变速器挂空档，控制发动机带动所述第二电机转动，并控制所述第二电机工作于发电模式；
在所述双电机混合动力系统处于并联模式且动力电池电量高于第一预设电量值时，控制离合器闭合，并控制所述第二电机工作于电动模式；
在所述双电机混合动力系统处于并联模式且动力电池电量低于第二预设电量值时，控制离合器闭合，并控制所述第二电机工作于发电模式，所述第二预设电量值小于或等于第一预设电量值。
在一种示意性的实施例中，所述功能禁止模块激活所述故障电机和故障类型对应的故障后处理逻辑，包括：在所述故障电机为第一电机，且根据所述故障类型确定所述第一电机需立刻停转时，激活以下故障后处理逻辑：
控制离合器打开，发动机停止运行，且控制所述第二电机工作于电动模式。
在一种示意性的实施例中，所述功能禁止模块激活所述故障电机和故障类型对应的故障后处理逻辑，包括：在所述故障电机为第二电机，且根据所述故障类型确定所述第二电机可自由旋转时，激活以下一种或多种故障后处理逻辑：
在所述双电机混合动力系统处于并联模式且电池电量高于第一预设电量值时，控制离合器闭合，并控制所述第一电机工作于电动模式；
在所述双电机混合动力系统处于并联模式且电池电量低于第二预设电量值时，控制离合器闭合，并控制所述第一电机工作于发电模式，所述第二预设电量值小于或等于第一预设电量值。
在一种示意性的实施例中，所述功能禁止模块激活所述故障电机和故障类型对应的故障后处理逻辑，包括：在所述故障电机为第二电机，且根据所述故障类型确定所述第二电机需立刻停转时，激活以下故障后处理逻辑：
控制离合器打开，变速器挂空挡。
本发明的实施例还提供了一种汽车，包括上述实施例中任一项所述的双电机混合动力系统的控制系统。
本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的其他优点可通过在说明书以及附图中所描述的方案来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本申请技术方案的理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，并不构成对本申请技术方案的限制。
图1为本发明一个实施例提供的双电机混合动力系统的控制方法的流程示意图；
图2为本发明一个实施例提供的双电机混合动力系统的结构示意图；
图3为本发明一个实施例提供的双电机混合动力系统的动力传递示意图；
图4为本发明一个实施例提供的双电机混合动力系统的动力传递示意图；
图5为本发明一个实施例提供的双电机混合动力系统的动力传递示意图；
图6为本发明一个实施例提供的双电机混合动力系统的动力传递示意图；
图7为本发明一个实施例提供的双电机混合动力系统的动力传递示意图；
图8为本发明一个实施例提供的双电机混合动力系统的动力传递示意图；
图9为本发明一个实施例提供的双电机混合动力系统的动力传递示意图；
图10为本发明一个实施例提供的双电机混合动力系统的示意图；
图11为本发明一个实施例提供的双电机混合动力系统的控制系统的示意框图；
图12为本发明一个实施例提供的双电机混合动力系统的控制系统的原理示意图；
图13为本发明一个实施例提供的双电机混合动力系统的控制系统的示意框图；
图14为本发明一个实施例提供的汽车的示意框图。
附图标记如下：
10第一电机，20第二电机，30发动机，40离合器，50变速器，61第一传动轴，62第二传动轴，70动力电池；
300双电机混合动力系统的控制系统，310诊断功能模块，320事件管理模块，330功能禁止模块，340故障后处理模块，350存储器，360处理器；400汽车；
其中，图3至图9中的箭头示意动力的传递方向。
具体实施方式
随着全球碳中和的要求，为达到节能减排的目标，各大车企不断加大在混动、纯电动汽车上的研发投入。目前市场上的混动车型主要分为单电机系统和双电机系统。典型的单电机系统有BSG(Belt-Driven Starter Generator，即利用皮带传动兼顾启动和发电的一体机)、IGM、P2，双电机系统如增程式。由于其硬件结构的特性，在电机出现故障时不可避免的会出现混动功能丧失，在车辆抛锚后无法再次启动，只能原地等待救援。具体体现在：
1)单电机系统电机故障时，只能依靠发动机驱动，没有了电机的扭矩补偿功能，整车的油耗和排放都会恶化；
2)单电机系统电机故障停车后，由于没有了电机做启动机，整车将无法启动，只能等待救援；
3)增程式双电机系统，在电动机故障后，将直接丢失动力；
4)对于电机与轮端固接的系统，当电机发生严重故障时，必须立刻停车以保证电机不会出现二次损坏。
本发明实施例提供的双电机混合动力系统的控制方法、控制系统和汽车，在单一电机故障发生时，可通过另一电机的调控，维持车辆的驾驶性，同时保证发动机仍在高效区间工作；在单一电机故障发生时，可通过另一电机的调控，实现启机和充电功能；在电机发生严重故障时刻切断动力，使车辆滑行停车，从而解决了上述单电机系统电机故障时严重影响驾驶性，甚至于动力丢失的问题，也解决了电电机系统电机故障后车辆无法再次启动的问题，也解决了对于电机与轮端固接的系统，电机发生严重故障时需立刻停车存在安全隐患的问题。
本发明实施例的双电机混合动力系统，及P1、P2两个电机，P1电机为第一电机10，P2电机为第二电机20。两个电机均可以根据功能要求充当发电机或电动机，在行驶过程中某一电机故障时，可通过合理的后处理策略保证车辆行驶，提升系统的可靠性和安全性。
下面结合附图进行详细说明。
本发明的一个实施例提供了一种双电机混合动力系统的控制方法。
其中，如图2所示，双电机混合动力系统包括：发动机30、第一电机10、第二电机20、离合器40、变速器50、第一传动轴61和第二传动轴62。
第二传动轴62是变速器50的动力输入轴。变速器50的动力用于传递至轮端，进而驱动车轮旋转。变速器50可以为行星轮系。
离合器40的两个传动端分别与第一传动轴61和第二传动轴62连接。当离合器40闭合时，第一传动轴61的动力可以传递至第二传动轴62。当离合器40打开时，第一传动轴61的动力不能传递至第二传动轴62。
发动机30和第一电机10均与第一传动轴61连接，使得发动机30的动力可以传递至第一传动轴61，第一电机10的动力可以传递至第一传动轴61，发动机30的动力可以传递至第一电机10，第一电机10的动力也可以经第一传动轴61传递至发动机30。
这样，当离合器40闭合时，发动机30的动力可以经第一传动轴61、离合器40传递至第二传动轴62，进而传递至变速器50，用于驱动车轮旋转。
当离合器40闭合时，第一电机10的动力可以经第一传动轴61、离合器40传递至第二传动轴62，进而传递至变速器50，用于驱动车轮旋转。换言之，第一电机10可以工作于电动模式，作为电动机用于输出驱动车轮旋转的动力。
发动机30的动力可以传递至第一电机10，用于驱动第一电机10发电，使第一电机10工作于发电模式，则第一电机10可以作为发电机，可以为动力动力电池70充电，也可以为第二电机20供电。
第一电机10的动力也可以经第一传动轴61传递至发动机30，用于启动发动机30。
第二电机20和变速器50均与第二传动轴62连接。
这样，第二电机20的动力可以传递至第二传动轴62，进而传递至变速器50，用于驱动车轮旋转。换言之，第二电机20可以工作于电动模式，作为电动机用于输出驱动车轮旋转的动力。当离合器40闭合时，第二电机20的动力也可以依次经第二传动轴62、离合器40、第一传动轴61传递至发动机30，用于启动发动机30。并且，当离合器40闭合时，发动机30的动力也可以依次经第一传动轴61、离合器40、第二传动轴62传递至第二电机20，用于驱动第二电机20发电，使第二电机20工作于发电模式，则第二电机20可以作为发电机，为动力电池70充电。
第二传动轴62与变速器50连接，保证动力可以传递至变速器50。变速器50可以挂不同的挡位，对车速进行控制。变速器50也可以挂空挡，此时动力无法传递至轮端，车辆可以在惯性的作用下空挡滑行。这样在电机发生严重故障时不需要立即停车，降低了安全隐患。
简而言之，第一电机10与发动机30固接，通过离合器40与行星轮系连接，通过离合器40的打开与闭合，实现动力传递路线的切换。第二电机20与行星轮系固接，通过脱开挡位实现与轮端的解耦。
上述双电机混合动力系统可以满足多种混动功能，如Engine Start(发动机30启机)、EV launch/Creep(纯电起步/蠕行)、EV/Series/Parallel(纯电模式/串联模式/并联模式)、Charge(电池充电)、Re-Generation(能量回收)等。在电机故障模式下，相关技术中单电机系统会丧失所有的混动功能，而本发明实施例的双电机混合动力系统的故障后处理逻辑则可以保证主要的混动功能继续工作。
具体地，如图1所示，控制方法包括：
步骤S100：检测到第一电机或第二电机发生故障，根据故障诊断信息确定故障电机和故障类型；
步骤S200：根据故障电机和故障类型对应的故障后处理逻辑，对双电机混合动力系统进行控制。
本实施例提供的控制方法，预设有用于应对电机故障的故障后处理逻辑，故障后处理逻辑用于在电机故障后尽可能保证行车安全和驾驶性能。当第一电机10或第二电机20发生故障后，能够根据故障诊断信息确定故障电机以及故障类型，并根据故障电机和故障类型对应的故障后处理逻辑来合理控制双电机混合动力系统，而不是被动地承受电机故障带来的一切负面影响，因而能够避免车辆性能受到严重影响，且有利于保证行车安全。
并且，故障后处理逻辑是与故障电机、故障类型相对应的。因此，无论是第一电机10发生故障，还是第二电机20发生故障，本方案均有对应的故障处理逻辑，且故障处理逻辑与故障类型也是对应的。这有利于在不同的电机故障情况下尽可能地减少电机发生故障带来的负面影响，尽可能地维持车辆的行车性能，并保证行车安全。
具体地，由于第一电机10和第二电机20通常都配置有各种传感器，可以称为第一电机监测器、第二电机监测器。因此，可以通过传感器组件来检测第一电机10或第二电机20是否发生故障。传感器组件可以包括但不局限于：用于检测电机电控结构的传感器(如电压传感器、电流传感器等)，用于检测电机机械结构的传感器(如转速传感器、扭矩传感器)，用于检测电机工作环境的传感器(如温度传感器、湿度传感器)等。
正常情况下，上述传感器组件的检测结果在正常范围内。当电机发生故障时，上述部分传感器或者全部传感器的检测结果会超出正常范围。由此，可以判定电机发生故障，并且可以根据检测结果发生异常的传感器来确定故障电机和故障类型。
比如：当用于检测第一电机10电控结构的传感器的检测结果异常，但用于检测第一电机10机械结构的传感器的检测结果正常时，表明第一电机10发生故障，功能受限，无法响应转矩请求和转速请求，仅可自由旋转。
当用于检测第一电机10机械结构的传感器的检测结果异常时，表明第一电机10发生严重故障，需立刻停转。
当用于检测第二电机20电控结构的传感器的检测结果异常，但用于检测第二电机20机械结构的传感器的检测结果正常时，表明第二电机20发生故障，功能受限，无法响应转矩请求和转速请求，仅可自由旋转。
当用于检测第二电机20机械结构的传感器的检测结果异常时，表明第二电机20发生严重故障，需立刻停转。
在一个示意性的实施例中，故障电机为第一电机10，且根据故障类型确定第一电机10可自由旋转时，根据故障电机和故障类型对应的故障后处理逻辑，对双电机混合动力系统进行控制，包括：
接收到发动机30启动请求后，控制离合器40闭合，变速器50挂空档，并控制第二电机20启动发动机30。
正常情况下，双电机混合动力系统的发动机30启动时，第一电机10作为起动机，离合器40打开，通过第一电机10带动发动机30点火启动。当第一电机10发生故障，仅可自由旋转时，无法响应发动机30启动请求，因而无法启动发动机30。这种情况下，第一电机10不能工作，但可以被动地自由旋转，即第一电机10处于非工作状态。当接收到发动机30启动请求后，通过控制离合器40闭合，且变速器50挂空挡，使得第二电机20的动力可以经第二传动轴62、离合器40、第一传动轴61传递至发动机30，进而由第二电机20带动发动机30点火启动，实现启动发动机30的功能。
具体的动力传递路线如图3所示。该故障后处理逻辑保证了在第一电机10发生故障仅可自由旋转的情况，发动机30仍然能够正常启动，从而避免车辆在危险的环境下抛锚，保证了车辆仍然具有驾驶性能，进而保证行车安全。
在一个示意性的实施例中，故障电机为第一电机10，且根据故障类型确定第一电机10可自由旋转时，根据故障电机和故障类型对应的故障后处理逻辑，对双电机混合动力系统进行控制，包括：
接收到充电请求后，控制离合器40闭合，变速器50挂空档，控制发动机30带动第二电机20旋转，并控制第二电机20工作于发电模式。
正常情况下，当动力电池70SOC(State of charge，电池荷电状态)值过低时，双电机混合动力系统的第一电机10作为发电机，为动力电池70充电。当第一电机10发生故障，仅可自由旋转时，第一电机10处于非工作状态，无法响应充电请求，因而无法实现充电功能。这种情况下，当接收到充电请求后，控制离合器40闭合，变速器50挂空挡，使得发动机30的动力可以经第一传动轴61、离合器40、第二传动轴62传递至第二电机20，进而带动第二电机20发电，为动力电池70充电。
具体的动力传递路线如图4所示。该故障后处理逻辑保证了在第一电机10发生故障仅可自由旋转的情况下，车辆仍然具备充电功能，进而满足车辆用电部件的用电需求，提升系统的可靠性。
在一个示意性的实施例中，故障电机为第一电机10，且根据故障类型确定第一电机10可自由旋转时，根据故障电机和故障类型对应的故障后处理逻辑，对双电机混合动力系统进行控制，包括：
在双电机混合动力系统处于并联模式且动力电池70电量高于第一预设电量值时，控制离合器40闭合，并控制第二电机20工作于电动模式；和/或
在双电机混合动力系统处于并联模式且动力电池70电量低于第二预设电量值时，控制离合器40闭合，并控制第二电机20工作于发电模式。
在并联模式中，正常情况下发动机30和第二电机20同时输出扭矩，以满足大扭矩工况。第二电机20作为发动机30。第一电机10视SOC大小作为电动机或发电机。
而当第一电机10发生故障仅可自由旋转时，第一电机10处于非工作状态，可以启用故障后处理逻辑，通过对第二电机20的调控，来维持车辆的驾驶性，同时保证发动机30仍在高效区间工作。
具体地，并联模式下，当第一电机10发生故障仅可自由旋转时，若动力电池70电量高于第一预设电量值，即SOC高时，控制离合器40闭合，第一电机10处于非工作状态，并控制第二电机20工作于电动模式，使得发动机30的动力可以经第一传动轴61、离合器40、第二传动轴62传递至变速器50，用于驱动车轮旋转。并且，第二电机20的动力可以经第二传动轴62传递至变速器50，用于驱动车轮旋转。
具体的动力传递路线如图5所示。该后处理逻辑保证了在第一电机10发生故障仅可自由旋转、且动力电池70电量充足的情况下，双电机混合动力系统仍然能够实现大扭矩输出，并由于第二电机20的扭矩补偿功能，保证发动机30工作在高效区间，以减少油耗。
若动力电池70电量低于第二预设电量值，即SOC低时，控制离合器40闭合，控制第一电机10处于非工作状态，并控制第二电机20工作于发电模式，使得发动机30的一部分动力可以经第一传动轴61、离合器40、第二传动轴62传递至变速器50，进而驱动车轮旋转。并且，发动机30的一部分动力还可以经第一传动轴61、离合器40、第二传动轴62传递至第二电机20，进而带动第二电机20发电，实现动力电池70充电功能。
具体的动力传递路线如图6所示。该故障后处理逻辑保证了在第一电机10发生故障仅可自由旋转、且动力电池70电量不足的情况下，虽然系统的扭矩输出会受到影响，但仍能满足基本的行车功能，这可以防止车辆在危险环境下抛锚，有利于保证行车安全，且能够响应充电功能以提升系统可靠性。
其中，第一预设电量值可以等于第二预设电量值，也可以大于第二预设电量值。
在一个示意性的实施例中，故障电机为第二电机20，且根据故障类型确定第二电机20可自由旋转时，根据故障电机和故障类型对应的故障后处理逻辑，对双电机混合动力系统进行控制，包括：
在双电机混合动力系统处于并联模式且动力电池70电量高于第一预设电量值时，控制离合器40闭合，并控制第一电机10工作于电动模式；和/或
在双电机混合动力系统处于并联模式且动力电池70电量低于第二预设电量值时，控制离合器40闭合，并控制第一电机10工作于发电模式。
在并联模式下，当第二电机20发生故障仅可自由旋转时，第二电机20处于非工作状态，可以启动故障后处理逻辑，通过对第一电机10的调控，维持车辆的驾驶性，同时保证发动机30仍在高效区间工作。
具体地，并联模式下，当第二电机20发生故障仅可自由旋转时，不能工作，但可以被动地自由旋转。若动力电池70电量高于第一预设电量值，即SOC高时，控制离合器40闭合，控制第二电机20处于非工作状态，并控制第一电机10工作于电动模式，使得发动机30的动力和第一电机10的动力均可以经第一传动轴61、离合器40、第二传动轴62传递至变速器50，进而驱动车轮旋转。
具体的动力传递路线如图7所示。该故障后处理逻辑保证了在第二电机20发生故障仅可自由旋转、且动力电池70电量充足的情况下，双电机混合动力系统仍然能够实现大扭矩输出，并由于具有第一电机10的扭矩补偿功能，保证发动机30工作在高效区间，以减少油耗。
若动力电池70电量低于第二预设电量值，即SOC低时，控制离合器40闭合，控制第二电机20处于非工作状态，并控制第一电机10工作于发电模式，使得发动机30的一部分动力可以经第一传动轴61、离合器40、第二传动轴62传递至变速器50，进而驱动车轮旋转。并且，发动机30的一部分动力还可以用于带动第一电机10发电，实现动力电池70充电功能。
具体的动力传递路线如图8所示。该故障后处理逻辑保证了在第二电机20发生故障仅可自由旋转、且动力电池70电量不足的情况下，虽然系统的扭矩输出会受到影响，但仍能满足基本的行车功能，这可以防止车辆在危险环境下抛锚，有利于保证行车安全，且能够响应充电功能以提升系统可靠性。
其中，第一预设电量值可以等于第二预设电量值，也可以大于第二预设电量值。
在一个示意性的实施例中，故障电机为第一电机10，且根据故障类型确定第一电机10需立刻停转时，根据故障电机和故障类型对应的故障后处理逻辑，对双电机混合动力系统进行控制，包括：
控制离合器40打开，发动机30停止运行，且控制第二电机20工作于电动模式。
当第一电机10发生严重故障需立刻停转时，控制离合器40打开，并控制发动机30停止运行，能够防止第二电机20被发动机30或第二传动轴62拖动而继续转动，进而能够防止发动机30发生二次损坏。并且，控制第二电机20工作于电动模式，则第二电机20的动力可以经第二传动轴62传递至变速器50，进而驱动车轮旋转。
具体的动力传递路线如图9所示。该故障后处理逻辑保证了在第一电机10发生严重故障需立刻停转的情况下，车辆还能够以纯电动模式(即EV模式)行驶一定的里程，而不需要立即停车，从而防止车辆在危险环境中抛锚，保证行车安全。
在一个示意性的实施例中，故障电机为第二电机20，且根据故障类型确定第二电机20需立刻停转时，根据故障电机和故障类型对应的故障后处理逻辑，对双电机混合动力系统进行控制，包括：
控制离合器40打开，变速器50挂空挡。
当第二电机20发生严重故障需立刻停转时，控制离合器40打开，且变速器50挂空挡，能够避免第二电机20在第一传动轴61或第二传动轴62的拖动下继续转动而发生二次伤害。并且，车辆可以空挡滑行，而不必立即停车，降低了安全隐患。具体的示意图如图10所示。
综上，本发明实施例提供的双电机混合动力系统的控制方法，通过控制可用电机的工作模式，在电机故障时后处理策略仍能保证车辆较好的动力性和经济性；通过控制动力传递路线，在电机故障时后处理策略仍可保证车辆启机，在SOC过低时也能响应充电功能。
如图11所示，本发明的一个实施例提供了一种双电机混合动力系统的控制系统300，包括：诊断功能模块310、事件管理模块320(DEM，Diagnostic Event Manager)、功能禁止模块330(FIM,Function Inhibition Manager)和故障后处理模块340。
诊断功能模块310用于诊断第一电机10或第二电机20是否发生故障。如图12所示，诊断功能模块310包括用于监测第一电机10的第一电机监测器和用于监测第二电机20的第二电机监测器。
事件管理模块320用于根据故障诊断信息确定故障电机和故障类型。当事件管理模块320收到第一电机监测器发送的故障诊断信息，可以确定故障电机为第一电机10，并进一步可以根据故障诊断信息确定故障类型。当事件管理模块320收到第二电机监测器发送的故障诊断信息，可以确定故障电机为第二电机20，并进一步可以根据故障诊断信息确定故障类型。
功能禁止模块330用于根据故障电机和故障类型设置功能标识符，以激活故障电机和故障类型对应的故障后处理逻辑，及禁止相应的正常处理逻辑；
故障后处理模块340用于读取功能标识符，按照故障电机和故障类型对应的故障后处理逻辑对双电机混合动力系统进行控制。
原理简图如图12所示。
本实施例提供的双电机混合动力系统的控制系统300，预设有用于应对电机故障的故障后处理逻辑。当第一电机10或第二电机20发生故障后，事件管理模块320能够根据诊断功能模块310的故障诊断信息确定故障电机以及故障类型。功能禁止模块330能够根据故障电机和故障类型设置功能标识符。故障后处理模块340会读取功能标识符，安装故障电机和故障类型对应的故障后处理逻辑来合理控制双电机混合动力系统。这样，双电机混合动力系统不会被动地承受电机故障带来的一切负面影响，因而能够避免车辆性能受到严重影响，且有利于保证行车安全。
并且，故障后处理逻辑是与故障电机、故障类型相对应的。因此，无论是第一电机10发生故障，还是第二电机20发生故障，本方案均有对应的故障处理逻辑，且故障处理逻辑与故障类型也是对应的。这有利于在不同的电机故障情况下尽可能地减少电机发生故障带来的负面影响，尽可能地维持车辆的行车性能，并保证行车安全。
具体地，双电机混合动力系统包括：发动机30、第一电机10、第二电机20、离合器40、变速器50、第一传动轴61和第二传动轴62。
第二传动轴62是变速器50的动力输入轴。变速器50的动力用于传递至轮端，进而驱动车轮旋转。变速器50可以为行星轮系。离合器40的两个传动端分别与第一传动轴61和第二传动轴62连接。发动机30和第一电机10均与第一传动轴61连接，使得发动机30的动力可以传递至第一传动轴61，第一电机10的动力可以传递至第一传动轴61，发动机30的动力可以传递至第一电机10，第一电机10的动力也可以经第一传动轴61传递至发动机30。第二电机20和变速器50均与第二传动轴62连接。
在一个示意性的实施例中，功能禁止模块330激活故障电机和故障类型对应的故障后处理逻辑，包括：在故障电机为第一电机10，且根据故障类型确定第一电机10可自由旋转时，激活第一故障后处理逻辑：
接收到发动机30启动请求后，控制离合器40闭合，变速器50挂空档，并控制第二电机20启动发动机30。
第一故障后处理逻辑的控制原理如图3所示。第一故障后处理逻辑保证了在第一电机10发生故障仅可自由旋转的情况，发动机30仍然能够正常启动，从而避免车辆在危险的环境下抛锚，进而保证行车安全。
在一个示意性的实施例中，功能禁止模块330激活故障电机和故障类型对应的故障后处理逻辑，包括：在故障电机为第一电机10，且根据故障类型确定第一电机10可自由旋转时，激活第二故障后处理逻辑：
接收到充电请求后，控制离合器40闭合，变速器50挂空档，启动发动机30，并控制第二电机20工作于发电模式。
第二故障后处理逻辑的控制原理如图4所示。第二故障后处理逻辑保证了在第一电机10发生故障仅可自由旋转的情况下，车辆仍然具备充电功能，进而满足车辆用电部件的用电需求，提升系统的可靠性。
在一个示意性的实施例中，功能禁止模块330激活故障电机和故障类型对应的故障后处理逻辑，包括：在故障电机为第一电机10，且根据故障类型确定第一电机10可自由旋转时，激活第三故障后处理逻辑：
在双电机混合动力系统处于并联模式且动力电池70电量高于第一预设电量值时，控制离合器40闭合，控制第一电机10处于非工作状态，并控制第二电机20工作于电动模式；和/或
在双电机混合动力系统处于并联模式且动力电池70电量低于第二预设电量值时，控制离合器40闭合，控制第一电机10处于非工作状态，并控制第二电机20工作于发电模式。
第三故障后处理逻辑的控制原理如图5和图6所示。第三故障处理逻辑保证了在第一电机10发生故障仅可自由旋转时，可以通过对第二电机20的调控，来维持车辆的驾驶性，同时保证发动机30仍在高效区间工作。
在一个示意性的实施例中，功能禁止模块330激活故障电机和故障类型对应的故障后处理逻辑，包括：在故障电机为第二电机20，且根据故障类型确定第二电机20可自由旋转时，激活第四故障后处理逻辑：
在双电机混合动力系统处于并联模式且动力电池70电量高于第一预设电量值时，控制离合器40闭合，控制第二电机20处于非工作状态，并控制第一电机10工作于电动模式；和/或
在双电机混合动力系统处于并联模式且动力电池70电量低于第二预设电量值时，控制离合器40闭合，控制第二电机20处于非工作状态，并控制第一电机10工作于发电模式。
第四故障后处理逻辑的控制原理如图7和图8所示。第四故障后处理逻辑保证了在并联模式下当第二电机20发生故障仅可自由旋转时，可以通过对第一电机10的调控，维持车辆的驾驶性，同时保证发动机30仍在高效区间工作。
在一个示意性的实施例中，功能禁止模块330激活故障电机和故障类型对应的故障后处理逻辑，包括：在故障电机为第一电机10，且根据故障类型确定第二电机20需立刻停转时，激活第五故障后处理逻辑：
控制离合器40打开，发动机30停止运行，且控制第二电机20工作于电动模式。
第五故障后处理逻辑的控制原理如图9所示。第五故障后处理逻辑保证了在第一电机10发生严重故障需立刻停转的情况下，车辆还能够以纯电动模式(即EV模式)行驶一定的里程，从而防止车辆在危险环境中抛锚，保证行车安全。
在一个示意性的实施例中，功能禁止模块330激活故障电机和故障类型对应的故障后处理逻辑，包括：在故障电机为第一电机10，且根据故障类型确定第二电机20需立刻停转时，激活第六故障后处理逻辑：
第六故障后处理逻辑的控制原理如图10所示。第六故障后处理逻辑保证了当第二电机20发生严重故障需立刻停转时，控制离合器40打开，且变速器50挂空挡，使车辆空挡滑行，能够避免第二电机20在第一传动轴61或第二传动轴62的拖动下继续转动而发生二次伤害。
综上，本发明实施例提供的双电机混合动力系统的控制系统300，通过控制可用电机的工作模式，在电机故障时后处理策略仍能保证车辆较好的动力性和经济性；通过控制动力传递路线，在电机故障时后处理策略仍可保证车辆启机，在SOC过低时也能响应充电功能。
如图13所示，本发明的一个实施例提供了一种双电机混合动力系统的控制系统300，包括：处理器360、存储器350以及存储在存储器350上并可在处理器360上运行的计算机程序，计算机程序被处理器360执行时实现如上述实施例中中任一项的双电机混合动力系统的控制方法的步骤，因而具有上述一切有益效果，在此不再赘述。
如图14所示，本发明的一个实施例提供了一种汽车400，包括如上述实施例中任一项的双电机混合动力系统的控制系统300，因而具有上述一切有益效果，在此不再赘述。
具体地，汽车400为双电机混合动力汽车400。
综上所述，本发明实施例提供的双电机混合动力系统的控制方法、控制系统和汽车，充分考虑了双电机结构，在不同的电机故障模式下可以激活相应的故障后处理逻辑，在大部分故障模式下故障后处理逻辑都能够保证车辆的驾驶性能，并兼顾发动机的高效工作区间，提升了系统的可靠性和安全性，具体体现在：
1)行驶中发生电机故障，双电机混合动力系统可在并联模式下继续运行，在SOC高时也可响应大扭矩输出的工况，极大地保证了车辆的可靠性，避免出现因车辆不可控导致的危险；
2)电机故障后停车，双电机混合动力系统仍可启机，避免车辆在危险的环境下抛锚，保证行车安全。
本申请描述了多个实施例，但是该描述是示例性的，而不是限制性的，并且对于本领域的普通技术人员来说显而易见的是，在本申请所描述的实施例包含的范围内可以有更多的实施例和实现方案。尽管在附图中示出了许多可能的特征组合，并在具体实施方式中进行了讨论，但是所公开的特征的许多其它组合方式也是可能的。除非特意加以限制的情况以外，任何实施例的任何特征或元件可以与任何其它实施例中的任何其他特征或元件结合使用，或可以替代任何其它实施例中的任何其他特征或元件。
本申请包括并设想了与本领域普通技术人员已知的特征和元件的组合。本申请已经公开的实施例、特征和元件也可以与任何常规特征或元件组合，以形成由权利要求限定的独特的发明方案。任何实施例的任何特征或元件也可以与来自其它发明方案的特征或元件组合，以形成另一个由权利要求限定的独特的发明方案。因此，应当理解，在本申请中示出和/或讨论的任何特征可以单独地或以任何适当的组合来实现。因此，除了根据所附权利要求及其等同替换所做的限制以外，实施例不受其它限制。此外，可以在所附权利要求的保护范围内进行各种修改和改变。
此外，在描述具有代表性的实施例时，说明书可能已经将方法和/或过程呈现为特定的步骤序列。然而，在该方法或过程不依赖于本文所述步骤的特定顺序的程度上，该方法或过程不应限于所述的特定顺序的步骤。如本领域普通技术人员将理解的，其它的步骤顺序也是可能的。因此，说明书中阐述的步骤的特定顺序不应被解释为对权利要求的限制。此外，针对该方法和/或过程的权利要求不应限于按照所写顺序执行它们的步骤，本领域技术人员可以容易地理解，这些顺序可以变化，并且仍然保持在本申请实施例的精神和范围内。
本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、装置中的功能模块/单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。在硬件实施方式中，在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分；例如，一个物理组件可以具有多个功能，或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些组件或所有组件可以被实施为由处理器，如数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。

Claims (14)

1.一种双电机混合动力系统的控制方法，所述双电机混合动力系统包括：与第一传动轴连接的发动机和第一电机，与第二传动轴连接的第二电机和变速器，及两个传动端分别与所述第一传动轴和第二传动轴连接的离合器，所述第二传动轴是变速器的动力输入轴，所述第一电机为P1电机，所述第二电机为P2电机，所述第一电机和所述第二电机均可根据功能要求充当发电机或电动机；所述控制方法包括：
检测到所述第一电机或所述第二电机发生故障，根据故障诊断信息确定故障电机和故障类型；
根据所述故障电机和故障类型对应的故障后处理逻辑，对所述双电机混合动力系统进行控制；
其中，所述根据故障诊断信息确定故障电机和故障类型，包括：
所述故障电机为第一电机，且根据所述故障类型确定所述第一电机可自由旋转或需立刻停转；或者
所述故障电机为第二电机，且根据所述故障类型确定所述第二电机可自由旋转或需立刻停转。
2.根据权利要求1所述的双电机混合动力系统的控制方法，所述故障电机为第一电机，且根据所述故障类型确定所述第一电机可自由旋转时，所述根据所述故障电机和故障类型对应的故障后处理逻辑，对所述双电机混合动力系统进行控制，包括：
接收到发动机启动请求后，控制所述离合器闭合，所述变速器挂空档，并控制所述第二电机启动所述发动机。
3.根据权利要求1所述的双电机混合动力系统的控制方法，所述故障电机为第一电机，且根据所述故障类型确定所述第一电机可自由旋转时，所述根据所述故障电机和故障类型对应的故障后处理逻辑，对所述双电机混合动力系统进行控制，包括：
接收到充电请求后，控制所述离合器闭合，所述变速器挂空档，控制所述发动机带动所述第二电机转动，并控制所述第二电机工作于发电模式。
4.根据权利要求1所述的双电机混合动力系统的控制方法，所述故障电机为第一电机，且根据所述故障类型确定所述第一电机可自由旋转时，所述根据所述故障电机和故障类型对应的故障后处理逻辑，对所述双电机混合动力系统进行控制，包括：
在所述双电机混合动力系统处于并联模式且动力电池电量高于第一预设电量值时，控制所述离合器闭合，并控制所述第二电机工作于电动模式；和/或
在所述双电机混合动力系统处于并联模式且动力电池电量低于第二预设电量值时，控制所述离合器闭合，并控制所述第二电机工作于发电模式，所述第二预设电量值小于或等于第一预设电量值。
5.根据权利要求1所述的双电机混合动力系统的控制方法，所述故障电机为第二电机，且根据所述故障类型确定所述第二电机可自由旋转时，所述根据所述故障电机和故障类型对应的故障后处理逻辑，对所述双电机混合动力系统进行控制，包括：
在所述双电机混合动力系统处于并联模式且电池电量高于第一预设电量值时，控制所述离合器闭合，并控制所述第一电机工作于电动模式；和/或
在所述双电机混合动力系统处于并联模式且电池电量低于第二预设电量值时，控制所述离合器闭合，并控制所述第一电机工作于发电模式，所述第二预设电量值小于或等于第一预设电量值。
6.根据权利要求1所述的双电机混合动力系统的控制方法，所述故障电机为第一电机，且根据所述故障类型确定所述第一电机需立刻停转时，所述根据所述故障电机和故障类型对应的故障后处理逻辑，对所述双电机混合动力系统进行控制，包括：
控制所述离合器打开，所述发动机停止运行，且控制所述第二电机工作于电动模式。
7.根据权利要求1所述的双电机混合动力系统的控制方法，所述故障电机为第二电机，且根据所述故障类型确定所述第二电机需立刻停转时，所述根据所述故障电机和故障类型对应的故障后处理逻辑，对所述双电机混合动力系统进行控制，包括：
控制所述离合器打开，所述变速器挂空挡。
8.一种双电机混合动力系统的控制系统，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的双电机混合动力系统的控制方法的步骤。
9.一种双电机混合动力系统的控制系统，所述双电机混合动力系统包括：与第一传动轴连接的发动机和第一电机，与第二传动轴连接的第二电机和变速器，及两个传动端分别与所述第一传动轴和第二传动轴连接的离合器，所述第二传动轴是所述变速器的动力输入轴，所述第一电机为P1电机，所述第二电机为P2电机，所述第一电机和所述第二电机均可根据功能要求充当发电机或电动机；所述控制系统包括：
诊断功能模块，用于诊断第一电机或第二电机是否发生故障；
事件管理模块，用于根据故障诊断信息确定故障电机和故障类型；
功能禁止模块，用于根据所述故障电机和故障类型设置功能标识符，以激活所述故障电机和故障类型对应的故障后处理逻辑，及禁止相应的正常处理逻辑；
故障后处理模块，用于读取所述功能标识符，按照所述故障电机和故障类型对应的故障后处理逻辑对所述双电机混合动力系统进行控制；
其中，所述事件管理模块根据故障诊断信息确定故障电机和故障类型，包括：
所述故障电机为第一电机，且根据所述故障类型确定所述第一电机可自由旋转或需立刻停转；或者
所述故障电机为第二电机，且根据所述故障类型确定所述第二电机可自由旋转或需立刻停转。
10.根据权利要求9所述的双电机混合动力系统的控制系统，所述功能禁止模块激活所述故障电机和故障类型对应的故障后处理逻辑，包括：在所述故障电机为第一电机，且根据所述故障类型确定所述第一电机可自由旋转时，激活以下一种或多种故障后处理逻辑：
接收到发动机启动请求后，控制离合器闭合，变速器挂空档，并控制所述第二电机启动所述发动机；
接收到充电请求后，控制离合器闭合，变速器挂空档，控制发动机带动所述第二电机转动，并控制所述第二电机工作于发电模式；
在所述双电机混合动力系统处于并联模式且动力电池电量高于第一预设电量值时，控制离合器闭合，并控制所述第二电机工作于电动模式；
在所述双电机混合动力系统处于并联模式且动力电池电量低于第二预设电量值时，控制离合器闭合，并控制所述第二电机工作于发电模式，所述第二预设电量值小于或等于第一预设电量值。
11.根据权利要求9所述的双电机混合动力系统的控制系统，所述功能禁止模块激活所述故障电机和故障类型对应的故障后处理逻辑，包括：在所述故障电机为第一电机，且根据所述故障类型确定所述第一电机需立刻停转时，激活以下故障后处理逻辑：
控制离合器打开，发动机停止运行，且控制所述第二电机工作于电动模式。
12.根据权利要求9所述的双电机混合动力系统的控制系统，所述功能禁止模块激活所述故障电机和故障类型对应的故障后处理逻辑，包括：在所述故障电机为第二电机，且根据所述故障类型确定所述第二电机可自由旋转时，激活以下一种或多种故障后处理逻辑：
在所述双电机混合动力系统处于并联模式且电池电量高于第一预设电量值时，控制离合器闭合，并控制所述第一电机工作于电动模式；
在所述双电机混合动力系统处于并联模式且电池电量低于第二预设电量值时，控制离合器闭合，并控制所述第一电机工作于发电模式，所述第二预设电量值小于或等于第一预设电量值。
13.根据权利要求9所述的双电机混合动力系统的控制系统，所述功能禁止模块激活所述故障电机和故障类型对应的故障后处理逻辑，包括：在所述故障电机为第二电机，且根据所述故障类型确定所述第二电机需立刻停转时，激活以下故障后处理逻辑：
控制离合器打开，变速器挂空挡。
14.一种汽车，包括如权利要求8至13中任一项所述的双电机混合动力系统的控制系统。
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