CN115742754A - 纯电动汽车的扭矩检测及故障处理方法、系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种纯电动汽车的扭矩检测及故障处理方法、系统，在车辆低压上电且各个控制器初始化完成之后未上高压的预设时间内主动进行扭矩校验，如果整车的需求扭矩小于或等于预设的扭矩阈值，则判定校验通过，否则判定校验不通过；校验通过，则车辆上高压，进入可行驶状态，底盘干预功能可正常使用，智驾功能可正常开启；校验不通过，则结合所述驾驶员需求扭矩、底盘干预扭矩和底盘干预扭矩有效性信号以及智驾需求扭矩和智驾需求扭矩有效性信号的具体情况，进行扭矩故障处理。本发明能以从功能交互层面主动进行防控，避免出现扭矩非预期输出问题。
Description
技术领域
本发明属于纯电动汽车领域，具体涉及一种纯电动汽车的扭矩检测及故障处理方法、系统。
背景技术
多控制器交互实现单一功能已非常普遍，大多只做控制器间通讯异常下的检测（丢帧、内容校验错误、时序校验错误等），均为底层通讯层面的校验检测，不能覆盖软件刷写错误、控制器误装、底层解析错误等场景。
纯电动汽车扭矩解析的通路通常为：整车控制器（即VCU）采集加速踏板信号，并解析驾驶员需求扭矩，同时结合底盘控制器发送的底盘干预扭矩及智驾控制器（即智能驾驶控制器）发送的智驾需求扭矩进行仲裁，最终输出整车的需求扭矩（也叫仲裁扭矩）给电机控制器，电机控制器控制电机执行整车的需求扭矩。整个扭矩通路上涉及到的控制器和执行器较多，任何一个环节出现问题都有可能造成整车的扭矩非预期输出。例如VCU硬件产品装配错误可能会导致加速踏板解析错误；软件刷写错误，可能会导致驾驶员需求扭矩计算异常；底盘及智驾控制器扭矩信号发送异常，会导致整车控制器的仲裁扭矩被异常干预。以上情况最终会导致VCU仲裁出的扭矩出现非预期的异常值，电机执行此异常值后，整车会出现非预期的加减速，非预期反向，严重情况下甚至会飞车，造成严重的安全事故。因此，针对扭矩通路环节进行扭矩检测，并针对性地提供解决方案是十分有必要的。
CN107487230A公开了一种车辆的故障控制方法、电机控制器及车辆，其方法包括：在出现扭矩异常故障时，采集扭矩异常故障的持续时间；判断持续时间是否超过二级故障保护机制的响应时间；如果超过二级保护机制的响应时间，则控制驱动电机停止扭矩输出。该方法在二级保护失效的情况下，可以控制驱动电机停止扭矩输出，避免车辆车速失控，提高车辆的可靠性，有效保证车辆的安全性。但是其不能解决上述因扭矩通路异常而导致的扭矩非预期输出问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种纯电动汽车的扭矩检测及故障处理方法、系统，以从功能交互层面主动进行防控，避免出现扭矩非预期输出问题。
本发明所述的纯电动汽车的扭矩检测及故障处理方法为：
在车辆低压上电且各个控制器初始化完成之后未上高压的预设时间内，主动校验经仲裁得到的整车的需求扭矩，主动校验根据加速踏板解析的驾驶员需求扭矩，主动校验底盘控制器发送的底盘干预扭矩和底盘干预扭矩有效性信号（即底盘干预扭矩有效或者底盘干预扭矩无效），主动校验智驾控制器发送的智驾需求扭矩和智驾需求扭矩有效性信号（即智驾需求扭矩有效或者智驾需求扭矩无效）。
如果所述整车的需求扭矩小于或等于预设的扭矩阈值，则判定校验通过，否则判定校验不通过。
校验通过，则车辆上高压，进入可行驶状态，底盘干预功能可正常使用，智驾功能可正常开启。
校验不通过，则结合所述驾驶员需求扭矩、底盘干预扭矩和底盘干预扭矩有效性信号以及智驾需求扭矩和智驾需求扭矩有效性信号的具体情况，进行扭矩故障处理。
优选的，进行扭矩故障处理的具体方式为：
若所述整车的需求扭矩大于预设的扭矩阈值，且同时满足条件a、条件b和条件c，则车辆上高压，进入可行驶状态，底盘干预功能可正常使用，但禁止智驾功能开启，并提示智驾功能异常，已禁止使用。其中，条件a为：智驾需求扭矩有效且智驾需求扭矩大于预设的扭矩阈值；条件b为：驾驶员需求扭矩小于或等于预设的扭矩阈值（即驾驶员需求扭矩解析正常）；条件c为：底盘干预扭矩有效且底盘干预扭矩小于或等于预设的扭矩阈值（即底盘干预扭矩正常），或者底盘干预扭矩无效。这种故障处理方式既满足了驾驶员的用车需求，也不会因为智驾功能异常而出现非预期的扭矩，保证了行车安全。
优选的，若所述整车的需求扭矩大于预设的扭矩阈值，且同时满足条件b、条件d和条件e，则车辆上高压，进入可行驶状态，智驾功能可正常开启，但禁止底盘干预功能，同时限制整车扭矩输出，限制整车的最高车速，防止底盘干预功能禁止后，高车速下整车安全性没有保障，因此提示底盘功能异常已禁用，请谨慎驾驶。其中，条件d为：底盘干预扭矩有效且底盘干预扭矩大于预设的扭矩阈值；条件e为：智驾需求扭矩有效且智驾需求扭矩小于或等于预设的扭矩阈值（即智驾需求扭矩正常），或者智驾需求扭矩无效。这种故障处理方式既满足了驾驶员的用车需求，也不会因为底盘干预功能异常而出现非预期的扭矩，保证了行车安全。
优选的，若所述整车的需求扭矩大于预设的扭矩阈值，且同时满足条件a、条件b和条件d，则车辆上高压，进入可行驶状态，但禁止智驾功能开启，禁止底盘干预功能，并提示智驾功能异常，已禁止使用，底盘干预功能异常已禁用，请谨慎驾驶。这种故障处理方式既满足了驾驶员的用车需求，也不会因为底盘干预功能异常和智驾功能异常而出现非预期的扭矩，保证了行车安全。
优选的，若所述整车的需求扭矩大于预设的扭矩阈值，且满足条件f，则车辆上高压，但禁止进入可行驶状态，并提示加速踏板扭矩解析异常，已禁止车辆行驶，请联系售后维修。其中，条件f为：驾驶员需求扭矩大于预设的扭矩阈值。如果驾驶员需求扭矩大于预设的扭矩阈值，则表示根据加速踏板解析的驾驶员需求扭矩不可靠，此为比较严重的故障，为了保证驾驶员的安全，会禁止车辆进入可行驶状态。
优选的，所述预设时间的范围为0.8s~1.2s。0.8s~1.2s的时间既足够进行主动校验，又不会影响功能使用。具体的，所述预设时间为1s，是最优的时间。
优选的，所述预设的扭矩阈值为电机外特性允许的最大扭矩。纯电动汽车最终的输出扭矩受限于驱动电机的外特性，因此预设的扭矩阈值不能超过电机外特性允许的最大扭矩。
优选的，所述预设的扭矩阈值为500N.m（牛米）。由于正常情况下VCU解析的驾驶员需求扭矩不会超过电机外特性允许的最大扭矩，以目前的常规电机为例，其允许的最大扭矩为500N.m。整车上高压，进入可行驶状态后，若处于前进挡，蠕行功能开启，且驾驶员不踩油门，此时VCU仲裁出的扭矩只有蠕行扭矩，范围也是小于500N.m的；因此，将预设的扭矩阈值设定为500N.m是最优的。
本发明所述的纯电动汽车的扭矩检测及故障处理系统，包括整车控制器，所述整车控制器被编程以便执行上述扭矩检测及故障处理方法。
本发明在车辆低压上电且各个控制器初始化完成之后未上高压的预设时间内，整车控制器主动进行应用层功能层面的参数值诊断检测（即扭矩校验），在不影响功能使用前提下，在较短的时间周期内，校验出与VCU交互的扭矩参数是否合理，在校验不通过（即参数值不合理）的情况下，进行扭矩故障处理（即提前输出处理措施），避免出现扭矩非预期输出问题，主动防控了意外发生，提升了软件容错性。
附图说明
图1为本实施例中纯电动汽车的扭矩检测及故障处理方法流程图。
具体实施方式
纯电动汽车扭矩解析的通路通常为：整车控制器（即VCU）采集加速踏板信号，并解析驾驶员需求扭矩，同时结合底盘控制器发送的底盘干预扭矩及智驾控制器（即智能驾驶控制器）发送的智驾需求扭矩进行仲裁，最终输出整车的需求扭矩（也叫仲裁扭矩）给电机控制器，电机控制器控制电机执行整车的需求扭矩。
如图1所示，本实施例中的纯电动汽车的扭矩检测及故障处理方法，包括：
步骤一、在车辆低压上电且各个控制器初始化完成之后未上高压的1s时间内（即本实施例中预设时间为1s），主动校验经仲裁得到的整车的需求扭矩，主动校验根据加速踏板解析的驾驶员需求扭矩，主动校验底盘控制器发送的底盘干预扭矩和底盘干预扭矩有效性信号（即底盘干预扭矩有效或者底盘干预扭矩无效），主动校验智驾控制器发送的智驾需求扭矩和智驾需求扭矩有效性信号（即智驾需求扭矩有效或者智驾需求扭矩无效），然后执行步骤二。
步骤二、判断是否整车的需求扭矩小于或等于500N.m（即本实施例中预设的扭矩阈值为500N.m，本实施例中的电机外特性允许的最大扭矩也是500N.m），如果是，则执行步骤三，否则执行步骤五。
步骤三、判定校验通过，然后执行步骤四。
步骤四、车辆上高压，进入可行驶状态，底盘干预功能可正常使用，智驾功能可正常开启，然后结束。
步骤五、判定校验未通过，然后执行步骤六。
步骤六、判断是否整车的需求扭矩大于500N.m，且同时满足条件a、条件b和条件c，如果是，则执行步骤七，否则执行步骤八。
步骤七、车辆上高压，进入可行驶状态，底盘干预功能可正常使用，但禁止智驾功能开启，并提示智驾功能异常，已禁止使用，然后结束。这种故障处理方式既满足了驾驶员的用车需求，也不会因为智驾功能异常而出现非预期的扭矩，保证了行车安全。
步骤八、判断是否整车的需求扭矩大于500N.m，且同时满足条件b、条件d和条件e，如果是，则执行步骤九，否则执行步骤十。
步骤九、车辆上高压，进入可行驶状态，智驾功能可正常开启使用，但禁止底盘干预功能，同时限制整车扭矩输出，限制整车的最高车速，并提示底盘功能异常已禁用，请谨慎驾驶，然后结束。这种故障处理方式既满足了驾驶员的用车需求，也不会因为底盘干预功能异常而出现非预期的扭矩，保证了行车安全。
步骤十、判断是否整车的需求扭矩大于500N.m，且同时满足条件a、条件b和条件d，如果是，则执行步骤十一，否则执行步骤十二。
步骤十一、车辆上高压，进入可行驶状态，但禁止智驾功能开启，禁止底盘干预功能，并提示智驾功能异常，已禁止使用，底盘干预功能异常已禁用，请谨慎驾驶，然后结束。这种故障处理方式既满足了驾驶员的用车需求，也不会因为底盘干预功能异常和智驾功能异常而出现非预期的扭矩，保证了行车安全。
步骤十二、判断是否整车的需求扭矩大于500N.m，且满足条件f，如果是，则执行步骤十三，否则结束。
步骤十三、车辆上高压，但禁止进入可行驶状态，并提示加速踏板扭矩解析异常，已禁止车辆行驶，请联系售后维修，然后结束。如果驾驶员需求扭矩大于预设的扭矩阈值，则表示根据加速踏板解析的驾驶员需求扭矩不可靠，此为比较严重的故障，为了保证驾驶员的安全，会禁止车辆进入可行驶状态。
其中，条件a为：智驾需求扭矩有效且智驾需求扭矩大于500N.m。
条件b为：驾驶员需求扭小于或等于500N.m。
条件c为：底盘干预扭矩有效且底盘干预扭矩小于或等于500N.m，或者底盘干预扭矩无效。
条件d为：底盘干预扭矩有效且底盘干预扭矩大于500N.m。
条件e为：智驾需求扭矩有效且智驾需求扭矩小于或等于500N.m，或者智驾需求扭矩无效。
条件f为：驾驶员需求扭矩大于500N.m。
本实施例还提供一种纯电动汽车的扭矩检测及故障处理系统，包括整车控制器，所述整车控制器被编程以便执行上述纯电动汽车的扭矩检测及故障处理方法。
Claims (10)
1.一种纯电动汽车的扭矩检测及故障处理方法，其特征在于，该方法为：
在车辆低压上电且各个控制器初始化完成之后未上高压的预设时间内，主动校验经仲裁得到的整车的需求扭矩，主动校验根据加速踏板解析的驾驶员需求扭矩，主动校验底盘控制器发送的底盘干预扭矩和底盘干预扭矩有效性信号，主动校验智驾控制器发送的智驾需求扭矩和智驾需求扭矩有效性信号；
如果所述整车的需求扭矩小于或等于预设的扭矩阈值，则判定校验通过，否则判定校验不通过；
校验通过，则车辆上高压，进入可行驶状态，底盘干预功能可正常使用，智驾功能可正常开启；
校验不通过，则结合所述驾驶员需求扭矩、底盘干预扭矩和底盘干预扭矩有效性信号以及智驾需求扭矩和智驾需求扭矩有效性信号的具体情况，进行扭矩故障处理。
2.根据权利要求1所述的纯电动汽车的扭矩检测及故障处理方法，其特征在于：
进行扭矩故障处理的具体方式为：
若所述整车的需求扭矩大于预设的扭矩阈值，且同时满足条件a、条件b和条件c，则车辆上高压，进入可行驶状态，底盘干预功能可正常使用，但禁止智驾功能开启，并提示智驾功能异常，已禁止使用；其中，
条件a为：智驾需求扭矩有效且智驾需求扭矩大于预设的扭矩阈值；
条件b为：驾驶员需求扭矩小于或等于预设的扭矩阈值；
条件c为：底盘干预扭矩有效且底盘干预扭矩小于或等于预设的扭矩阈值，或者底盘干预扭矩无效。
3.根据权利要求2所述的纯电动汽车的扭矩检测及故障处理方法，其特征在于：
若所述整车的需求扭矩大于预设的扭矩阈值，且同时满足条件b、条件d和条件e，则车辆上高压，进入可行驶状态，智驾功能可正常开启，但禁止底盘干预功能，同时限制整车扭矩输出，限制整车的最高车速，并提示底盘功能异常已禁用，请谨慎驾驶；其中，
条件d为：底盘干预扭矩有效且底盘干预扭矩大于预设的扭矩阈值；
条件e为：智驾需求扭矩有效且智驾需求扭矩小于或等于预设的扭矩阈值，或者智驾需求扭矩无效。
4.根据权利要求3所述的纯电动汽车的扭矩检测及故障处理方法，其特征在于：
若所述整车的需求扭矩大于预设的扭矩阈值，且同时满足条件a、条件b和条件d，则车辆上高压，进入可行驶状态，但禁止智驾功能开启，禁止底盘干预功能，并提示智驾功能异常，已禁止使用，底盘干预功能异常已禁用，请谨慎驾驶。
5.根据权利要求3所述的纯电动汽车的扭矩检测及故障处理方法，其特征在于：
若所述整车的需求扭矩大于预设的扭矩阈值，且满足条件f，则车辆上高压，但禁止进入可行驶状态，并提示加速踏板扭矩解析异常，已禁止车辆行驶，请联系售后维修；其中，
条件f为：驾驶员需求扭矩大于预设的扭矩阈值。
6.根据权利要求1至5任一项所述的纯电动汽车的扭矩检测及故障处理方法，其特征在于：所述预设时间的范围为0.8s~1.2s。
7.根据权利要求1至5任一项所述的纯电动汽车的扭矩检测及故障处理方法，其特征在于：所述预设时间为1s。
8.根据权利要求7所述的纯电动汽车的扭矩检测及故障处理方法，其特征在于：所述预设的扭矩阈值为电机外特性允许的最大扭矩。
9.根据权利要求7所述的纯电动汽车的扭矩检测及故障处理方法，其特征在于：所述预设的扭矩阈值为500N.m。
10.一种纯电动汽车的扭矩检测及故障处理系统，包括整车控制器，其特征在于：所述整车控制器被编程以便执行如权利要求1至9任一项所述的扭矩检测及故障处理方法。
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