一種電動汽車整車故障分級處理方法
【專利摘要】本發(fā)明的涉及純電動汽車的整車故障分級處理方法，首先對純電動汽車可能出現(xiàn)的故障進行分類，純電動汽車的故障主要包括儲能系統(tǒng)故障、驅(qū)動系統(tǒng)故障以及其它故障，其中，所述其他故障包括ECU故障，鑰匙檢測故障，加速踏板信號故障，制動踏板信號故障，檔位信號故障，電池上電故障以及電機驅(qū)動故障并確定各種故障的判斷邏輯；隨后擬定幾大類故障的故障標(biāo)志及取值原則；最后基于整車進行整車故障標(biāo)志的判斷及相應(yīng)地分級處理。進行整車故障定義與分級，并結(jié)合故障標(biāo)志，進行故障分級處理。該故障分級處理方法也適用于結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜的純電動汽車。在結(jié)構(gòu)更復(fù)雜的情況下，亦可以結(jié)合本發(fā)明的方法定義故障源，并進行分級處理。
【專利說明】一種電動汽車整車故障分級處理方法發(fā)明領(lǐng)域
[0001]本申請涉及一種純電動汽車的整車故障分級處理方法，屬于電動汽車控制【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]如圖1所示，純電動汽車一般包括儲能系統(tǒng)，驅(qū)動系統(tǒng)，整車控制器，顯示系統(tǒng)及其它傳感器(如點火鑰匙，加速踏板，制動踏板等)。整車電控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，電氣零件較多，包括各種傳感執(zhí)行機構(gòu)，控制器(ECU)，信號線，高低壓線等。因而從整車控制的角度來看，故障來源多，類型復(fù)雜。如何實現(xiàn)整車故障的處理是整車控制的最重要的難點之一。而傳統(tǒng)方法是進行定時故障檢測，不同的故障源由不同的控制器進行的處理(如申請?zhí)?00710075553.3的專利)，導(dǎo)致整個故障處理雜亂無序，極易出現(xiàn)錯漏。
[0003]同時純電動車整車電控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，電氣零件較多，包括各種傳感執(zhí)行機構(gòu)，控制器(ECU)，信號線，高低壓線等。因而從整車控制的角度來看，故障來源多，類型復(fù)雜。如何實現(xiàn)整車故障的處理是整車控制的最重要的難點之一。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服上述技術(shù)問題，采取的技術(shù)方案包括首先對純電動汽車可能出現(xiàn)的故障進行分類，并確定各種故障的判斷邏輯；隨后擬定幾大類故障的故障標(biāo)志及取值原則；最后基于整車進行整車故障標(biāo)志的判斷及相應(yīng)地分級處理。
[0005]具體來說，一種純電動汽車的整車故障分級處理方法，所述純電動汽車包括儲能系統(tǒng)，驅(qū)動系統(tǒng)，整車控制器，顯示系統(tǒng)及其它各種傳感器(如點火鑰匙，加速踏板，制動踏板等)，其中，整車控制器V⑶主導(dǎo)整車故障的處理，其它E⑶輔助進行故障處理，具體操作步驟如下:
[0006]第一步，故障確認:
[0007]純電動汽車的故障主要包括儲能系統(tǒng)故障Battery_fault_level、驅(qū)動系統(tǒng)故障Motor_fault_level 以及其它故障 Other_fault_level,其中，所述其他故障 Other_fault_level包括ECU故障ECU_fault，鑰匙檢測故障Key_fault，加速踏板信號故障ACC_pedal_fault，制動踏板信號故障BRAKE_pedal_fault，檔位信號故障SHIFT_fault，電池上電故障Battery_ON_fault 以及電機驅(qū)動故障 Motor_speed_fault ；
[0008]第二步，故障標(biāo)志分級取值:
[0009]I)當(dāng)儲能系統(tǒng)故障、驅(qū)動系統(tǒng)故障和其他故障的檢測取值為0、1、2時依次分別表示無故障、輕微故障、嚴重故障；
[0010]2)所述儲能系統(tǒng)故障及驅(qū)動系統(tǒng)故障邏輯標(biāo)志需結(jié)合儲能、驅(qū)動、整車控制邏輯進行取值；
[0011]3)其它故障邏輯標(biāo)志的取值由其所包括的故障源共同決定，其他故障源包括ECU、點火鑰匙(Key)、檔位(SHIFT)、加速踏板(ACC_pedal)、制動踏板(BREAK_pedal)、電池上電(Battery_ON)、電機速度(Motor_speed),對這七個故障源按上述先后順進行逐個檢測判斷，其中只要其中一個故障源故障邏輯標(biāo)志的值為2，則“其它故障”邏輯標(biāo)志的值為2，表示存在嚴重的其它故障；若上述所有其他故障源的故障邏輯標(biāo)志值均不為2，則“其它故障”邏輯標(biāo)志的取值為O，即沒有其它故障，至此，該邏輯判斷過程完成，返回主程序；
[0012]第三步，整車故障分級:
[0013]以上儲能系統(tǒng)故障、驅(qū)動系統(tǒng)故障和其他故障三大類的故障等級標(biāo)志共同決定了純電動車的整車故障等級標(biāo)志Vehicle_fault_level,基于三大類故障等級的整車故障分級邏輯詳述如下:首先檢測著三大類故障源是否存在故障，若沒有，則整車故障等級標(biāo)志Vehicle_fault_level = O,即整車不存在故障；若有,則檢測這三大類故障等級標(biāo)志是否有為2的，若此時三大類故障源中有一個及以上故障等級標(biāo)志值為2，則整車故障等級標(biāo)志Vehicle_fault_level = 2，即整車存在嚴重故障；若此時它們都不為2，則表示故障源存在輕微故障，則整車故障等級標(biāo)志Vehicle_fault_level = I,即整車存在輕微故障,至此,整車故障分級完成，程序返回主程序；
[0014]第四步，故障分級處理:
[0015]經(jīng)由上一步對確定了整車故障等級之后，基于整車故障等級進行整車故障處理，具體如下:
[0016]I)若VehiCle_faUlt_leVel = 1，即整車存在輕微故障，則提示駕駛員予以處理，并延時后進入下一步；若Vehicle_fault_level ? 1，則直接進入下一步；
[0017]2)再次判斷故障等級,若Vehicle_fault_level古O,表明整車仍存在故障,無論輕微故障或嚴重故障，貝1J禁止電機，并強制下高壓電；若Vehicle_fault_level = O,表明整車無故障，則返回I)，進行整車故障循環(huán)判斷。
[0018]所述電池上電故障Battery_ON_fault的判斷步驟如下:
[0019]I)首先根據(jù)BMS發(fā)送的CAN信號判斷電池預(yù)充電是否完成。若預(yù)充電完成，則進入步驟2)，進行上電是否完成的判斷；若預(yù)充電未完成，則進入延時程序，等待一段時間后再次進行預(yù)充電完成與否的判斷，若預(yù)充電完成，則進入步驟2)，若預(yù)充電未完成，則判斷為2級電池上電故障，即Battery_ON_fault = 2 ；
[0020]2)進行上電完成與否的判斷，若上電完成電池上電無故障Battery_ON_fault =
O;若上電未完成則進入延時子程序，等待一段時間后再次進行上電完成與否的判斷，若此時上電完成則Battery_ON_fault = O,若上電仍未完成則同樣判斷為2級電池上電故障，即Battery_ON_fault = 2,至此，電池上電故障判斷過程完成。
[0021]本發(fā)明的有益效果是:進行整車故障定義與分級，并結(jié)合故障標(biāo)志，進行故障分級處理。且該故障分級處理方法也適用于結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜的純電動汽車。在結(jié)構(gòu)更復(fù)雜的情況下，亦可以結(jié)合本發(fā)明的方法定義故障源，并進行分級處理。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1是純電動汽車整車結(jié)構(gòu)圖；
[0023]圖2是電池上電故障判斷流程圖；
[0024]圖3是第三類故障標(biāo)志取值邏輯流程圖；
[0025]圖4是整車故障分級策略圖；
[0026]圖5是整車故障循環(huán)處理流程圖。

【具體實施方式】
[0027]以下將結(jié)合附圖1-5對本發(fā)明的【具體實施方式】進行詳細說明。
[0028]如圖1所示，純電動汽車主要包括儲能系統(tǒng)，驅(qū)動系統(tǒng)，整車控制器，顯示系統(tǒng)及其它傳感器(如點火鑰匙，加速踏板，制動踏板等)。其中，整車控制器VCU主導(dǎo)整車故障的處理，其它ECU輔助進行故障處理，具體操作方法如下:
[0029]第一步:故障確認
[0030]純電動汽車整車故障包括3大類，9個故障源，具體如下:
[0031]I)儲能系統(tǒng)故障:電池管理系統(tǒng)BMS檢測到的電池、電池管理系統(tǒng)、充電系統(tǒng)故障，如電池過熱、充放電異常等；
[0032]2)驅(qū)動系統(tǒng)故障:電機控制器MCU檢測到的電機、電機控制器的故障，如電機電壓、溫度異常等；
[0033]3)其它故障:各種傳感機構(gòu)故障，及其它電池管理系統(tǒng)、電機控制器無法定義的故障。
[0034]所述故障源具體如下:
[0035]a.ECU 故障(VCU，BMS, MCU, DISPLAY) ECU_fau11
[0036]初始化時各VCU通訊確認，系統(tǒng)工作過程中的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控
[0037]b.鑰匙檢測故障Key_fault
[0038]點火鑰匙檢測:出現(xiàn)OFF、ACC、ON、START之外的狀態(tài)，則為故障狀態(tài)
[0039]c.加速踏板信號故障ACC_pedal_fault
[0040]兩路信號的同步性SYN超出指定范圍，則為故障
[0041]d.制動踏板信號故障 BRAKE_pedal_fault
[0042]信號超出指定范圍，則為故障
[0043]e.檔位信號故障 SHIFT_fault
[0044]信號超出指定范圍，則為故障
[0045]f.電池上電故障 Battery_ON_fault
[0046]基于儲能系統(tǒng)本身的上電檢測進行整車級別的上電故障檢測。
[0047]該故障判斷邏輯見圖2，詳細判斷過程如下:
[0048]I)首先根據(jù)BMS發(fā)送的CAN信號判斷電池預(yù)充電是否完成。若預(yù)充電完成，則進入步驟2)，進行上電是否完成的判斷；若預(yù)充電未完成，則進入延時程序，等待一段時間后再次進行預(yù)充電完成與否的判斷，若預(yù)充電完成，則進入步驟2)，若預(yù)充電未完成，則判斷為2級電池上電故障，即Battery_ON_fault = 2。
[0049]2)進行上電完成與否的判斷，若上電完成電池上電無故障Battery_ON_fault =
O;若上電未完成則進入延時子程序，等待一段時間后再次進行上電完成與否的判斷，若此時上電完成則Battery_ON_fault = O,若上電仍未完成則同樣判斷為2級電池上電故障，即Battery_0N—fault = 2。
[0050]至此，電池上電故障判斷過程完成。
[0051]g.電機驅(qū)動故障 Motor—speed—fault
[0052]目標(biāo)扭矩與10ms內(nèi)的實際扭矩之差>5Nm，則電機驅(qū)動出現(xiàn)嚴重故障。
[0053]第二步:故障標(biāo)志分級取值
[0054]I)以上儲能系統(tǒng)故障、驅(qū)動系統(tǒng)故障和其他故障的等級標(biāo)志分別為Battery_fault_level> Motor_fault_level、Other_fault_level,當(dāng)這些等級標(biāo)志檢測取值為 O 表示無故障，當(dāng)這些等級標(biāo)志檢測取值為I表示輕微故障，這些等級標(biāo)志檢測取值為2表示嚴重故障。
[0055]2)儲能系統(tǒng)故障及驅(qū)動系統(tǒng)故障標(biāo)志需結(jié)合儲能、驅(qū)動、整車整車控制邏輯進行取值，總的原則是影響行車安全即為嚴重故障，不影響行車即為輕微故障。
[0056]3)其它故障邏輯標(biāo)志的取值由其所包括的故障源共同決定，判斷邏輯見圖3。由圖3可見，其他故障源包括E⑶、點火鑰匙(Key)、檔位(SHIFT)、加速踏板(ACC_pedal)、制動踏板(BREAK_pedal)、電池上電(Battery_0N)、電機速度(Motor_speed) 7個，對這7個故障源按上述先后順進行逐個檢測判斷，其中只要有一個故障源故障邏輯標(biāo)志的值為2，則“其它故障”邏輯標(biāo)志的值為2，即出存在嚴重其它故障；若上述所有故障源故障邏輯標(biāo)志值均不為2，則“其它故障”邏輯標(biāo)志的取值為0，即沒有其它故障。至此，該邏輯判斷過程完成,返回主程序。
[0057]第三步:整車故障分級
[0058]三大類故障等級標(biāo)志共同決定了純電動車的整車故障等級標(biāo)志Vehicle_fault_level，基于三大類故障等級的整車故障分級邏輯詳述如下:首先檢測著三大類故障源是否存在故障，若沒有，則整車故障等級標(biāo)志Vehicle_fault_level = O,即整車不存在故障；若有，則檢測這三大類故障等級標(biāo)志是否有為2的，若此時三大類故障源中有一個及以上故障等級標(biāo)志值為2，則整車故障等級標(biāo)志VehiCle_fault_leVel = 2，即整車存在嚴重故障；若此時它們都不為2，則表示故障源存在輕微故障，則整車故障等級標(biāo)志VehiCle_fault_level = 1，即整車存在輕微故障。簡而言之便是，只要出現(xiàn)三大類故障中的任意一個，整車即出現(xiàn)故障；進而任意嚴重故障也即意味著整車的嚴重故障。至此，整車故障分級完成，程序返回主程序。故障分級邏輯具體參見圖4。
[0059]第四步:故障分級處理
[0060]經(jīng)由上一步對確定了整車故障等級之后，基于整車故障等級進行整車故障處理，處理邏輯見圖5。
[0061]I)若VehiCle_faUlt_leVel = 1，即整車存在輕微故障，則提示駕駛員予以處理，并延時后進入下一步；若Vehicle_fault_level ? 1，則直接進入下一步；
[0062]2)再次判斷故障等級,若Vehicle_fault_level古O,表明整車仍存在故障,無論輕微故障或嚴重故障，貝1J禁止電機，并強制下高壓電；若Vehicle_fault_level = O,表明整車無故障，則返回I)，進行整車故障循環(huán)判斷。
[0063]最后，本發(fā)明的故障分級處理方法不僅僅限于圖1的純電動汽車結(jié)構(gòu)。在包含其它電控裝置、傳感器的情況下，亦可以結(jié)合本發(fā)明的方法定義故障源，并進行分級處理。
[0064]盡管參考附圖詳細地公開了本發(fā)明，但應(yīng)理解的是，這些描述僅僅是示例性的，并非用來限制本發(fā)明的應(yīng)用。本發(fā)明的保護范圍由附加權(quán)利要求限定，并可包括在不脫離本發(fā)明保護范圍和精神的情況下針對發(fā)明所作的各種變型、改型及等效方案。
【權(quán)利要求】
1.一種純電動汽車的整車故障分級處理方法，所述純電動汽車包括儲能系統(tǒng)，驅(qū)動系統(tǒng)，整車控制器，顯示系統(tǒng)及傳感器，其中，整車控制器VCU主導(dǎo)整車故障的處理，其它E⑶輔助進行故障處理，具體操作步驟如下: 第一步，故障確認: 純電動汽車的故障主要包括儲能系統(tǒng)故障Battery_fault_level、驅(qū)動系統(tǒng)故障Motor_fault_level 以及其它故障 Other_fault_level,其中，所述其他故障 Other_fault_level包括ECU故障ECU_fault，鑰匙檢測故障Key_fault，加速踏板信號故障ACC_pedal_fault，制動踏板信號故障BRAKE_pedal_fault，檔位信號故障SHIFT_fault，電池上電故障Battery_ON_fault 以及電機驅(qū)動故障 Motor_speed_fault ； 第二步，故障標(biāo)志分級取值: 1)當(dāng)儲能系統(tǒng)故障、驅(qū)動系統(tǒng)故障和其他故障的檢測取值為0、1、2時依次分別表示無故障、輕微故障、嚴重故障； 2)所述儲能系統(tǒng)故障及驅(qū)動系統(tǒng)故障邏輯標(biāo)志需結(jié)合儲能、驅(qū)動、整車控制邏輯進行取值； 3)其它故障邏輯標(biāo)志的取值由其所包括的故障源共同決定，其他故障源包括ECU、點火鑰匙(Key)、檔位(SHIFT)、加速踏板(ACC_pedal)、制動踏板(BREAK_pedal)、電池上電(Battery_ON)、電機速度(Motor_speed),對這七個故障源按上述先后順進行逐個檢測判斷，其中只要其中一個故障源故障邏輯標(biāo)志的值為2，則“其它故障”邏輯標(biāo)志的值為2，表示存在嚴重的其它故障；若上述所有其他故障源的故障邏輯標(biāo)志值均不為2，則“其它故障”邏輯標(biāo)志的取值為O，即沒有其它故障，至此，該邏輯判斷過程完成； 第三步，整車故障分級: 以上儲能系統(tǒng)故障、驅(qū)動系統(tǒng)故障和其他故障三大類的故障等級標(biāo)志共同決定了純電動車的整車故障等級標(biāo)志Vehicle_fault_level,基于三大類故障等級的整車故障分級邏輯詳述如下:首先檢測三大類故障源是否存在故障，若沒有，則整車故障等級標(biāo)志Vehicle_fault_level = O,即整車不存在故障；若有，則檢測這三大類故障等級標(biāo)志是否有為2的，若此時三大類故障源中有一個及以上故障等級標(biāo)志值為2，則整車故障等級標(biāo)志Vehicle_fault_level = 2，即整車存在嚴重故障；若此時它們都不為2，則表示故障源存在輕微故障，則整車故障等級標(biāo)志Vehicle_fault_level = I,即整車存在輕微故障,至此,整車故障分級完成； 第四步，故障分級處理: 經(jīng)由上一步對確定了整車故障等級之后，基于整車故障等級進行整車故障處理，具體如下: 1)若整車故障等級標(biāo)志VehiCle_fault_leVel= 1，即整車存在輕微故障，則提示駕駛員予以處理，并延時后進入下一步；若整車故障等級標(biāo)志Vehicle_fault_level ? I,則直接進入下一步； 2)再次判斷故障等級,若整車故障等級標(biāo)志Vehicle_fault_level? O,表明整車仍存在故障，無論輕微故障或嚴重故障，則禁止電機，并強制下高壓電；若整車故障等級標(biāo)志Vehicle_fault_level = O,表明整車無故障,貝U返回I)，進行整車故障循環(huán)判斷。
2.如權(quán)利要求1所述的純電動汽車的整車故障分級處理方法，其特征在于，所述電池上電故障Battery_ON_fault的判斷步驟如下: 1)首先根據(jù)BMS發(fā)送的CAN信號判斷電池預(yù)充電是否完成，若預(yù)充電完成，則進入步驟2)，進行上電是否完成的判斷；若預(yù)充電未完成，則進入延時程序，等待一段時間后再次進行預(yù)充電完成與否的判斷，若預(yù)充電完成，則進入步驟2)，若預(yù)充電未完成，則判斷為2級電池上電故障，即電池上電故障Battery_ON_fault = 2 ； 2)進行上電完成與否的判斷，若上電完成，電池上電無故障，即電池上電故障Battery_ON_fault = O ;若上電未完成則進入延時子程序，等待一段時間后再次進行上電完成與否的判斷，若此時上電完成則電池上電故障Battery_ON_fault = O，若上電仍未完成則同樣判斷為2級電池上電故障，即電池上電故障Battery_ON_fault = 2,至此，電池上電故障判斷過程完成。
【文檔編號】B60W50/02GK104176060SQ201410360129
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年7月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月25日
【發(fā)明者】成艾國, 何清華, 陳濤, 何智成 申請人:湖南大學(xué)