[发明专利]四轮轮毂电机混合动力汽车故障协调控制方法

摘要

本发明提供一种四轮轮毂电机混合动力汽车故障协调控制方法，基于各个部位控制器以及整车控制器的故障报文信息和各个部位的硬件故障信息，分别提出动力电池目标故障控制、动力电池硬件故障控制、轮毂电机驱动系统目标故障控制、轮毂电机驱动系统硬件故障控制、发动机—发电机串联系统目标故障控制和，发动机—发电机串联系统硬件故障控制；当无硬件故障时，车辆正常行驶，无论何种故障均提醒驾驶人员，本发明使得整车发生故障瞬间可得到迅速处理，保证整车正常行驶。

主权项

1.一种四轮轮毂电机混合动力汽车故障协调控制方法，其特征在于：它包括以下步骤：动力电池目标故障控制，车辆正常行驶，并提醒驾驶人员：1）电池温度过高故障：限制动力电池输入功率以及动力电池输出功率；2）系统电压过高故障：判断电池电量SOC，若SOC低于50%，则限制发电机功率，降低发电机目标扭矩；若SOC高于50%，则将发电机对电池的充电功率限制为0；3）持续一定时间放电电流过大故障：限值动力电池输出功率，降低轮毂电机目标扭矩；4）持续一定时间充电电流过大故障：限值电池充电功率，降低发电机目标扭矩；5）系统电压过低故障：增大发电机目标扭矩从而升高发电机发电功率，提升充电功率；并降低动力电池输出功率；6）SOC值过低故障：提升发电机扭矩以增大动力电池充电功率并降低动力电池输出功率；7）若无以上1）‑6）故障发生时，对于动力电池的充放电，限制其最小充电倍率为5C，最大充电倍率为10C；动力电池硬件故障控制，并提醒驾驶人员：1）动力电池充电线路故障：限制电池输出功率，降低电机扭矩；2）高压系统绝缘值过低故障：将电机控制器、DCDC、高压电断开，判断此时绝缘值状态，若此时绝缘值仍低于绝缘值预设值，再对整车车速进行判断；若车速低于第一车速阈值，先断开各个回路高压，再断开动力电池高压电；若车速高于第一车速阈值，保留EHPS/EHPB回路高压电，待整车车速低于第一车速阈值时，再断开回路高压电以及动力电池高压电；轮毂电机驱动系统目标故障控制，车辆正常行驶，并提醒驾驶人员：1）母线电流I过流故障：当250A＜I＜255A，限制故障电机及其同轴电机功率，故障严重即I≥255A时整车由四驱改为两驱状态；2）母线电压U过高故障：当680V＜U＜690V，限制故障电机及其同轴电机功率，故障严重即U≥690V时整车由四驱改为两驱状态；3）电机控制器温度T1过温故障：当95℃＜T1＜110℃，限制故障电机控制器及其同轴电机控制器对应的两电机功率，故障严重即T1≥110℃时整车由四驱改为两驱状态；4）电机绕组温度T2过热故障：当150℃＜T2＜160℃限制故障电机及其同轴电机功率，故障严重即T2≥160℃时改为两驱状态行驶；5）相电流i过载故障：当450A＜i＜470A限制故障电机及其同轴电机功率，故障严重i≥470A时改为两驱状态；6）电机超速故障：限制故障电机及其同轴电机扭矩；7）母线电压过低故障：限制故障电机及其同轴电机功率，同时增大发电机扭矩以提升发电功率；所有使用两驱状态时，限制车速为第二车速阈值；轮毂电机驱动系统硬件故障控制，并提醒驾驶人员：1）当一个轮毂电机驱动系统出现硬件故障时，整车由四驱改为两驱状态；2）当两个轮毂电机驱动系统出现硬件故障时，根据以下情况划分，a.若发生故障的轮毂电机属于同轴电机，车辆进入两驱状态，b.若发生故障的轮毂电机位置关系为异轴同侧，车辆进入跛行，将故障轮毂限制车速为第一车速阈值，c.若发生故障的轮毂电机位置关系为异轴异侧，车辆进入两轮驱动模式，将故障轮毂电机设置为从动轮，由T1*a1=T2*a2得出T1/T2=a2/a1；其中a1、a2代表两驱动电机距离重心的横向垂直距离，T1、T2分别表示车辆行驶两个驱动轮的驱动力矩，限制车速在第三车速阈值以内；3）针对三个轮毂电机驱动系统失效故障的应急处理：车辆进入单轮驱动应急模式，并限制驱动轮毂电机的输出功率，限制车速为第四车速阈值；发动机—发电机串联系统目标故障控制，车辆正常行驶，并提醒驾驶人员：发电机母线电流电压过高故障：降低发电机目标扭矩以限制发电功率；发电机绕组过热故障：降低发电机目标扭矩以限制发电功率；相电流过载故障：降低发电机目标扭矩以限制发电功率；发电机超速故障：降低发电机目标扭矩以限制发电功率；母线电压过低故障：增大发电机扭矩以提升发电机发电功率；发动机或发电机温度过高时：根据SOC电量进行判断，当SOC高于50%时，整车进入纯电动行驶，关闭发电串联发电系统，当SOC低于50%时，限制发电机扭矩及发动机转速，从而降低发电功率；发动机—发电机串联系统硬件故障控制，并提醒驾驶人员：当出现位置传感器故障、控制器通讯故障时，根据动力电池电量进行判断；当SOC大于35%时，进入纯电动模式行驶；当SOC小于35%时，停车进行故障排查与消除；当出现预充电故障或发动机及发电机出现内部硬件故障时，应及时停车进行故障排查与消除。