[發(fā)明專利]基于并行結(jié)構(gòu)的駕駛員請求扭矩濾波安全架構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210399618.0
• 申請日: 2012-10-19
• 公開（公告）號: CN103072579A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張臻;高曉杰;潘陽;陳雷;牛敬彬
• 申請（專利權(quán)）人: 昆山力久新能源汽車技術(shù)有限公司
• 主分類號: B60W40/08
• 分類號: B60W40/08
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 王斌

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于汽車扭矩管理與控制領(lǐng)域，所提出的并行式駕駛員請求扭矩濾波安全架構(gòu)是一種通用的力矩解釋解決方案，不僅適合于采用發(fā)動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力源的傳統(tǒng)汽車，也適合于純電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力汽車及燃料電池汽車等新能源汽車。

背景技術(shù)

汽車產(chǎn)業(yè)是我國的支柱產(chǎn)業(yè)，2010年全國汽車銷量已經(jīng)突破1700萬輛。汽車作為一種交通工具，對我國的交通安全、能源安全和社會和諧發(fā)展起著越來越重要的作用。另一方面，隨著汽車保有量的不斷攀升，能源安全和環(huán)境保護(hù)問題越來越受到政府和社會的重視。發(fā)展新的清潔替代能源，通過混合動(dòng)力汽車和純電動(dòng)汽車等新能源汽車，實(shí)現(xiàn)低排放和高效率，在有效減少車輛環(huán)境污染的同時(shí)緩解了交通對石油資源的過度消耗，是解決我國當(dāng)前能源和環(huán)境問題的一項(xiàng)重要手段。

????傳統(tǒng)汽車的動(dòng)力系統(tǒng)由發(fā)動(dòng)機(jī)本體、發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)(EMS)、變速箱本體、變速箱控制系統(tǒng)(TCU)組成。新能源汽車的動(dòng)力系統(tǒng)主要由整車控制器(VCU)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、電機(jī)控制器、高壓電池組、電池管理系統(tǒng)、直流/直流變換器等部件組成。無論是傳統(tǒng)汽車還是新能源汽車，控制器(EMS/VCU)是整個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)的核心，主要進(jìn)行整個(gè)系統(tǒng)的扭矩管理、電源管理、空調(diào)等附件管理及動(dòng)力系統(tǒng)故障診斷，其中扭矩管理是控制器最為重要的功能。

無論是傳統(tǒng)汽車還是新能源汽車，從扭矩管理的角度來說，都是控制器根據(jù)加速踏板位置、制動(dòng)踏板位置、換檔桿位置等輸入信號，將駕駛員的駕駛需求最終轉(zhuǎn)化為對動(dòng)力源的扭矩請求的決策過程。對于傳統(tǒng)汽車而言，發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)對噴油、點(diǎn)火等進(jìn)行控制，通過發(fā)動(dòng)機(jī)做功將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，驅(qū)動(dòng)車輛行駛；對于新能源汽車而言，除了發(fā)動(dòng)機(jī)外，驅(qū)動(dòng)電機(jī)也是可以提供動(dòng)力的裝置，輔助或者作為唯一動(dòng)力源(對于純電動(dòng)汽車而言)來驅(qū)動(dòng)車輛。

扭矩管理必須考慮扭矩安全問題。控制器(EMS/VCU)作為發(fā)出扭矩請求指令的控制單元，必須保證能夠安全、可靠的工作。因此，必須設(shè)計(jì)一套完整的控制架構(gòu)及監(jiān)控機(jī)制，當(dāng)其工作異常時(shí)（如由于內(nèi)存等硬件故障，控制器發(fā)出的扭矩指令與當(dāng)前的駕駛工況和駕駛員的扭矩請求意圖出現(xiàn)嚴(yán)重偏差，引起過大的駕駛員非期望的加速度），能夠及時(shí)的發(fā)現(xiàn)并采取相應(yīng)的故障處理措施、保證行車安全。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種避免由于整車控制器硬件故障導(dǎo)致對動(dòng)力源(發(fā)動(dòng)機(jī)或者電機(jī))的扭矩請求產(chǎn)生異常，進(jìn)而引發(fā)非期望的車輛加速或減速的危險(xiǎn)，從而保證整個(gè)驅(qū)動(dòng)動(dòng)力系統(tǒng)能夠安全、可靠工作的基于并行結(jié)構(gòu)的駕駛員請求扭矩濾波安全架構(gòu)。

為實(shí)現(xiàn)以上的技術(shù)目的，本發(fā)明將采取以下的技術(shù)方案：

一種基于并行結(jié)構(gòu)的駕駛員請求扭矩濾波安全架構(gòu)，其特征在于：包括駕駛員請求扭矩濾波模塊與駕駛員請求扭矩濾波監(jiān)控模塊，這兩個(gè)模塊相互并行計(jì)算，并相互保持獨(dú)立，其中：

所述的駕駛員請求扭矩濾波模塊，用于對駕駛員請求扭矩解釋模塊輸出的驅(qū)動(dòng)動(dòng)力源請求扭矩進(jìn)行濾波處理，以保證車輛的駕駛性能。駕駛員請求扭矩濾波模塊的說明請參考公開的發(fā)明申請：基于并行結(jié)構(gòu)的汽車力矩安全架構(gòu)（蘇州力久新能源科技有限公司?January?2012:?CN?201110186798.X）

所述的駕駛員請求扭矩濾波監(jiān)控模塊，用于監(jiān)控駕駛員請求扭矩濾波模塊濾波后的驅(qū)動(dòng)動(dòng)力源請求扭矩：通過將請求扭矩濾波模塊濾波后的驅(qū)動(dòng)動(dòng)力源請求扭矩與濾波前的驅(qū)動(dòng)動(dòng)力源請求扭矩進(jìn)行比較進(jìn)行合理性檢查，包括合理性檢查一和合理性檢查二，判別所述駕駛員請求扭矩濾波模塊是否存在故障，來保證駕駛員請求扭矩濾波是否安全。

其中合理性檢查一是：當(dāng)駕駛員的扭矩需求下降時(shí)，請求扭矩濾波模塊濾波計(jì)算得出的扭矩必須單調(diào)下降；當(dāng)駕駛員需求力矩已小于濾波后力矩，但濾波后力矩沒有連續(xù)單調(diào)下降時(shí)，則觸發(fā)請求扭矩濾波監(jiān)控合理性瞬時(shí)故障，經(jīng)防抖處理，該瞬時(shí)故障持續(xù)一段時(shí)間且超過一標(biāo)定數(shù)值t₁仍然存在，則觸發(fā)請求扭矩濾波監(jiān)控合理性故障置位。

所述合理性檢查二是：當(dāng)駕駛員的扭矩需求下降時(shí)，監(jiān)控用定時(shí)器復(fù)位計(jì)時(shí)，用于計(jì)算力矩下降至目標(biāo)力矩所用的時(shí)間，直至濾波力矩等于期望力矩或者濾波力矩達(dá)到齒隙控制力矩區(qū)間停止計(jì)時(shí)，當(dāng)計(jì)數(shù)器時(shí)間大于允許的最大持續(xù)時(shí)間時(shí)，觸發(fā)請求扭矩濾波監(jiān)控合理性故障，其中最大持續(xù)時(shí)間根據(jù)計(jì)時(shí)開始時(shí)刻的車速查表得到。