本發(fā)明涉及車輛的技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種驅(qū)動電機(jī)輸出扭矩的檢測處理方法、裝置及車輛。

背景技術(shù)：

面對日趨嚴(yán)峻的能源與環(huán)境問題，節(jié)能與新能源汽車正成為當(dāng)前各國研究的熱點(diǎn)，世界主要國家的政府都投入了大量人力物力開展相關(guān)的研發(fā)工作，大力發(fā)展節(jié)能與新能源汽車對于實現(xiàn)全球可持續(xù)發(fā)展、保護(hù)人類賴以生存的地球環(huán)境具有重要意義。在我國，節(jié)能與新能源汽車得到了政府和工業(yè)界的高度重視，并將其定為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一。發(fā)展節(jié)能與新能源汽車，尤其是具有零污染、零排放的純電動汽車，不僅對我國能源安全、環(huán)境保護(hù)具有重大意義，同時也是我國汽車領(lǐng)域今后發(fā)展的趨勢。

純電動汽車通過電機(jī)驅(qū)動車輪實現(xiàn)車輛行駛，電機(jī)驅(qū)動及控制作為純電動汽車的核心功能對整車性能影響重大，為此成為國內(nèi)外各大純電動汽車廠商研究的重點(diǎn)。隨著永磁材料、電力電子技術(shù)、控制理論、電機(jī)制造以及信號處理硬件的發(fā)展，永磁同步電機(jī)(pmsm)得到了普遍應(yīng)用，永磁同步電動機(jī)由于具有高效率、高輸出轉(zhuǎn)矩、高功率密度以及良好的動態(tài)性能等優(yōu)點(diǎn)，目前成為純電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)的主流。安全、可靠是純電動汽車正常運(yùn)行的基本要求，對于車輛中的驅(qū)動系統(tǒng)(包括電機(jī)于電機(jī)控制器)，其功能正確、有效、安全的實現(xiàn)是保證車輛安全工作的前提。對于純電動汽車，驅(qū)動系統(tǒng)扭矩的正確輸出是行車安全最基本的前提，相對于傳統(tǒng)燃油車，純電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)涉及到眾多的高壓、低壓零部件，有更大的潛在失效風(fēng)險，在這些失效風(fēng)險中，以驅(qū)動電機(jī)扭矩的非預(yù)期輸出最為嚴(yán)重，這就需要在任何時刻及狀態(tài)下防止驅(qū)動系統(tǒng)扭矩的非預(yù)期輸出，以避免車輛安全事故的發(fā)生。

但是，現(xiàn)有技術(shù)中并不能夠主動校驗檢測并處理驅(qū)動電機(jī)扭矩的非預(yù)期輸出，以致存在發(fā)生車輛安全事故的風(fēng)險。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種驅(qū)動電機(jī)輸出扭矩的檢測處理方法、裝置及車輛，解決現(xiàn)有技術(shù)中不能夠主動校驗檢測并處理驅(qū)動電機(jī)扭矩的非預(yù)期輸出的問題。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實施例提供一種驅(qū)動電機(jī)輸出扭矩的檢測處理方法，包括：

在驅(qū)動系統(tǒng)未出現(xiàn)故障時，獲取驅(qū)動電機(jī)的當(dāng)前實際輸出扭矩值和整車控制器提供的當(dāng)前扭矩命令值；

根據(jù)所述當(dāng)前實際輸出扭矩值和所述當(dāng)前扭矩命令值，得到驅(qū)動電機(jī)是否存在非預(yù)期輸出的檢測結(jié)果；

在所述檢測結(jié)果指示驅(qū)動電機(jī)存在非預(yù)期輸出時，執(zhí)行預(yù)設(shè)處理操作。

可選的，獲取驅(qū)動電機(jī)的當(dāng)前實際輸出扭矩值的步驟包括：

獲取電機(jī)控制器輸入端直流母線電壓、電機(jī)控制器輸入端直流母線電流、電機(jī)控制器的當(dāng)前消耗功率、驅(qū)動電機(jī)的當(dāng)前工作效率以及驅(qū)動電機(jī)的當(dāng)前轉(zhuǎn)速；

根據(jù)所述電機(jī)控制器輸入端直流母線電壓、電機(jī)控制器輸入端直流母線電流、電機(jī)控制器的當(dāng)前消耗功率、驅(qū)動電機(jī)的當(dāng)前工作效率以及驅(qū)動電機(jī)的當(dāng)前轉(zhuǎn)速，得到驅(qū)動電機(jī)的當(dāng)前實際輸出扭矩值。

可選的，所述根據(jù)所述電機(jī)控制器輸入端直流母線電壓、電機(jī)控制器輸入端直流母線電流、電機(jī)控制器的當(dāng)前消耗功率、驅(qū)動電機(jī)的當(dāng)前工作效率以及驅(qū)動電機(jī)的當(dāng)前轉(zhuǎn)速，得到驅(qū)動電機(jī)的當(dāng)前實際輸出扭矩值的步驟，采用如下公式：

其中，test表示驅(qū)動電機(jī)的當(dāng)前實際輸出扭矩值，udc表示電機(jī)控制器輸入端直流母線電壓，imcu表示電機(jī)控制器輸入端直流母線電流，pmcu表示電機(jī)控制器的當(dāng)前消耗功率，ηmotor表示驅(qū)動電機(jī)的當(dāng)前工作效率，n表示驅(qū)動電機(jī)的當(dāng)前轉(zhuǎn)速。

可選的，獲取電機(jī)控制器的當(dāng)前消耗功率和驅(qū)動電機(jī)的當(dāng)前工作效率的步驟包括：

根據(jù)所述整車控制器提供的當(dāng)前扭矩命令值、所述驅(qū)動電機(jī)的當(dāng)前轉(zhuǎn)速和第一預(yù)設(shè)映射關(guān)系，得到所述電機(jī)控制器的當(dāng)前消耗功率；

根據(jù)所述整車控制器提供的當(dāng)前扭矩命令值、所述驅(qū)動電機(jī)的當(dāng)前轉(zhuǎn)速和第二預(yù)設(shè)映射關(guān)系，得到所述驅(qū)動電機(jī)的當(dāng)前工作效率。

可選的，所述根據(jù)所述當(dāng)前實際輸出扭矩值和所述當(dāng)前扭矩命令值，得到驅(qū)動電機(jī)是否存在非預(yù)期輸出的檢測結(jié)果的步驟包括：

獲取所述當(dāng)前實際輸出扭矩值與所述當(dāng)前扭矩命令值之間的偏差扭矩值；

根據(jù)所述偏差扭矩值，得到驅(qū)動電機(jī)是否存在非預(yù)期輸出的檢測結(jié)果。

可選的，所述根據(jù)所述偏差扭矩值，得到驅(qū)動電機(jī)是否存在非預(yù)期輸出的檢測結(jié)果的步驟包括：

判斷所述偏差扭矩值是否大于扭矩偏差上限值；

在偏差扭矩值大于扭矩偏差上限值時，得到驅(qū)動電機(jī)存在非預(yù)期輸出的檢測結(jié)果。

可選的，所述判斷所述偏差扭矩值是否大于扭矩偏差上限值的步驟包括：

根據(jù)電機(jī)輸出扭矩誤差參數(shù)信息得到扭矩偏差上限值；

判斷所述偏差扭矩值是否大于扭矩偏差上限值。

可選的，所述在所述檢測結(jié)果指示驅(qū)動電機(jī)存在非預(yù)期輸出時，執(zhí)行預(yù)設(shè)處理操作的步驟包括：

在所述檢測結(jié)果指示驅(qū)動電機(jī)存在非預(yù)期輸出時，獲取所述非預(yù)期輸出的等級信息；

根據(jù)所述等級信息，執(zhí)行對應(yīng)的預(yù)設(shè)處理操作。

可選的，所述根據(jù)所述等級信息，執(zhí)行對應(yīng)的預(yù)設(shè)處理操作的步驟包括：

在所述等級信息指示所述非預(yù)期輸出的等級為低級時，點(diǎn)亮驅(qū)動系統(tǒng)報警燈，并進(jìn)行儀表文字提示；

在所述等級信息指示所述非預(yù)期輸出的等級為中級時，點(diǎn)亮驅(qū)動系統(tǒng)報警燈，進(jìn)行儀表文字提示和語音報警提示，并限制電機(jī)扭矩輸出及最高車速；

在所述等級信息指示所述非預(yù)期輸出的等級為高級時，點(diǎn)亮整車系統(tǒng)報警燈，進(jìn)行儀表文字提示和語音報警提示，并控制電機(jī)控制器延時執(zhí)行電機(jī)零扭矩操作。

本發(fā)明實施例還提供了一種驅(qū)動電機(jī)輸出扭矩的檢測處理裝置，包括：

獲取模塊，用于在驅(qū)動系統(tǒng)未出現(xiàn)故障時，獲取驅(qū)動電機(jī)的當(dāng)前實際輸出扭矩值和整車控制器提供的當(dāng)前扭矩命令值；

處理模塊，用于根據(jù)所述當(dāng)前實際輸出扭矩值和所述當(dāng)前扭矩命令值，得到驅(qū)動電機(jī)是否存在非預(yù)期輸出的檢測結(jié)果；

執(zhí)行模塊，用于在所述檢測結(jié)果指示驅(qū)動電機(jī)存在非預(yù)期輸出時，執(zhí)行預(yù)設(shè)處理操作。

可選的，所述獲取模塊包括：

第一獲取子模塊，用于獲取電機(jī)控制器輸入端直流母線電壓、電機(jī)控制器輸入端直流母線電流、電機(jī)控制器的當(dāng)前消耗功率、驅(qū)動電機(jī)的當(dāng)前工作效率以及驅(qū)動電機(jī)的當(dāng)前轉(zhuǎn)速；

第一處理子模塊，用于根據(jù)所述電機(jī)控制器輸入端直流母線電壓、電機(jī)控制器輸入端直流母線電流、電機(jī)控制器的當(dāng)前消耗功率、驅(qū)動電機(jī)的當(dāng)前工作效率以及驅(qū)動電機(jī)的當(dāng)前轉(zhuǎn)速，得到驅(qū)動電機(jī)的當(dāng)前實際輸出扭矩值。

可選的，所述第一處理子模塊采用如下公式：

其中，test表示驅(qū)動電機(jī)的當(dāng)前實際輸出扭矩值，udc表示電機(jī)控制器輸入端直流母線電壓，imcu表示電機(jī)控制器輸入端直流母線電流，pmcu表示電機(jī)控制器的當(dāng)前消耗功率，ηmotor表示驅(qū)動電機(jī)的當(dāng)前工作效率，n表示驅(qū)動電機(jī)的當(dāng)前轉(zhuǎn)速。

可選的，所述獲取模塊包括：

第二處理子模塊，用于根據(jù)所述整車控制器提供的當(dāng)前扭矩命令值、所述驅(qū)動電機(jī)的當(dāng)前轉(zhuǎn)速和第一預(yù)設(shè)映射關(guān)系，得到所述電機(jī)控制器的當(dāng)前消耗功率；

第三處理子模塊，用于根據(jù)所述整車控制器提供的當(dāng)前扭矩命令值、所述驅(qū)動電機(jī)的當(dāng)前轉(zhuǎn)速和第二預(yù)設(shè)映射關(guān)系，得到所述驅(qū)動電機(jī)的當(dāng)前工作效率。

可選的，所述處理模塊包括：

第二獲取子模塊，用于獲取所述當(dāng)前實際輸出扭矩值與所述當(dāng)前扭矩命令值之間的偏差扭矩值；

第四處理子模塊，用于根據(jù)所述偏差扭矩值，得到驅(qū)動電機(jī)是否存在非預(yù)期輸出的檢測結(jié)果。

可選的，所述第四處理子模塊包括：

判斷單元，用于判斷所述偏差扭矩值是否大于扭矩偏差上限值；

處理單元，用于在偏差扭矩值大于扭矩偏差上限值時，得到驅(qū)動電機(jī)存在非預(yù)期輸出的檢測結(jié)果。

可選的，所述判斷單元包括：

處理子單元，用于根據(jù)電機(jī)輸出扭矩誤差參數(shù)信息得到扭矩偏差上限值；

判斷子單元，用于判斷所述偏差扭矩值是否大于扭矩偏差上限值。

可選的，所述執(zhí)行模塊包括：

第三獲取子模塊，用于在所述檢測結(jié)果指示驅(qū)動電機(jī)存在非預(yù)期輸出時，獲取所述非預(yù)期輸出的等級信息；

執(zhí)行子模塊，用于根據(jù)所述等級信息，執(zhí)行對應(yīng)的預(yù)設(shè)處理操作。

可選的，所述執(zhí)行子模塊具體用于：

在所述等級信息指示所述非預(yù)期輸出的等級為低級時，點(diǎn)亮驅(qū)動系統(tǒng)報警燈，并進(jìn)行儀表文字提示；

在所述等級信息指示所述非預(yù)期輸出的等級為中級時，點(diǎn)亮驅(qū)動系統(tǒng)報警燈，進(jìn)行儀表文字提示和語音報警提示，并限制電機(jī)扭矩輸出及最高車速；

在所述等級信息指示所述非預(yù)期輸出的等級為高級時，點(diǎn)亮整車系統(tǒng)報警燈，進(jìn)行儀表文字提示和語音報警提示，并控制電機(jī)控制器延時執(zhí)行電機(jī)零扭矩操作。

本發(fā)明實施例還提供了一種車輛，包括：上述的驅(qū)動電機(jī)輸出扭矩的檢測處理裝置。

本發(fā)明的上述技術(shù)方案的有益效果如下：

上述方案中，所述驅(qū)動電機(jī)輸出扭矩的檢測處理方法通過在驅(qū)動系統(tǒng)未出現(xiàn)故障時，獲取驅(qū)動電機(jī)的當(dāng)前實際輸出扭矩值和整車控制器提供的當(dāng)前扭矩命令值；根據(jù)當(dāng)前實際輸出扭矩值和當(dāng)前扭矩命令值，得到驅(qū)動電機(jī)是否存在非預(yù)期輸出的檢測結(jié)果；在檢測結(jié)果指示驅(qū)動電機(jī)存在非預(yù)期輸出時，執(zhí)行預(yù)設(shè)處理操作；達(dá)到主動校驗檢測并處理驅(qū)動電機(jī)扭矩的非預(yù)期輸出的目的，避免驅(qū)動電機(jī)的輸出扭矩的非預(yù)期輸出、保證行車安全；

此外，本方案不涉及到硬件變更、不會額外增加系統(tǒng)成本，同時具有易于實現(xiàn)的特點(diǎn)，因此具有良好的推廣價值。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例一的驅(qū)動電機(jī)輸出扭矩的檢測處理方法流程示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例的純電動汽車控制系統(tǒng)構(gòu)架示意圖；

圖3為本發(fā)明實施例的驅(qū)動電機(jī)輸出扭矩的檢測流程示意圖；

圖4為本發(fā)明實施例的電機(jī)控制器的當(dāng)前功率消耗查詢示意圖；

圖5為本發(fā)明實施例的驅(qū)動電機(jī)的當(dāng)前工作效率查詢示意圖；

圖6為本發(fā)明實施例中驅(qū)動電機(jī)存在輸出扭矩的非預(yù)期輸出時的處理流程示意圖；

圖7為本發(fā)明實施例二的驅(qū)動電機(jī)輸出扭矩的檢測處理裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實施例進(jìn)行詳細(xì)描述。

本發(fā)明針對現(xiàn)有的技術(shù)中不能夠主動校驗檢測并處理驅(qū)動電機(jī)扭矩的非預(yù)期輸出的問題，提供了多種解決方案，具體如下：

實施例一

如圖1所示，本發(fā)明實施例一提供一種驅(qū)動電機(jī)輸出扭矩的檢測處理方法，包括：

步驟11：在驅(qū)動系統(tǒng)未出現(xiàn)故障時，獲取驅(qū)動電機(jī)的當(dāng)前實際輸出扭矩值和整車控制器提供的當(dāng)前扭矩命令值；

步驟12：根據(jù)所述當(dāng)前實際輸出扭矩值和所述當(dāng)前扭矩命令值，得到驅(qū)動電機(jī)是否存在(輸出扭矩的)非預(yù)期輸出的檢測結(jié)果；

步驟13：在所述檢測結(jié)果指示驅(qū)動電機(jī)存在非預(yù)期輸出時，執(zhí)行預(yù)設(shè)處理操作。

本發(fā)明實施例一提供的所述驅(qū)動電機(jī)輸出扭矩的檢測處理方法通過在驅(qū)動系統(tǒng)未出現(xiàn)故障時，獲取驅(qū)動電機(jī)的當(dāng)前實際輸出扭矩值和整車控制器提供的當(dāng)前扭矩命令值；根據(jù)當(dāng)前實際輸出扭矩值和當(dāng)前扭矩命令值，得到驅(qū)動電機(jī)是否存在非預(yù)期輸出的檢測結(jié)果；在檢測結(jié)果指示驅(qū)動電機(jī)存在非預(yù)期輸出時，執(zhí)行預(yù)設(shè)處理操作；達(dá)到主動校驗檢測并處理驅(qū)動電機(jī)扭矩的非預(yù)期輸出的目的，避免驅(qū)動電機(jī)的輸出扭矩的非預(yù)期輸出、保證行車安全；

此外，本方案不涉及到硬件變更、不會額外增加系統(tǒng)成本，同時具有易于實現(xiàn)的特點(diǎn)，因此具有良好的推廣價值。

具體的，獲取驅(qū)動電機(jī)的當(dāng)前實際輸出扭矩值的步驟包括：獲取電機(jī)控制器輸入端直流母線電壓、電機(jī)控制器輸入端直流母線電流、電機(jī)控制器的當(dāng)前消耗功率、驅(qū)動電機(jī)的當(dāng)前工作效率以及驅(qū)動電機(jī)的當(dāng)前轉(zhuǎn)速；根據(jù)所述電機(jī)控制器輸入端直流母線電壓、電機(jī)控制器輸入端直流母線電流、電機(jī)控制器的當(dāng)前消耗功率、驅(qū)動電機(jī)的當(dāng)前工作效率以及驅(qū)動電機(jī)的當(dāng)前轉(zhuǎn)速，得到驅(qū)動電機(jī)的當(dāng)前實際輸出扭矩值。

更具體的，所述根據(jù)所述電機(jī)控制器輸入端直流母線電壓、電機(jī)控制器輸入端直流母線電流、電機(jī)控制器的當(dāng)前消耗功率、驅(qū)動電機(jī)的當(dāng)前工作效率以及驅(qū)動電機(jī)的當(dāng)前轉(zhuǎn)速，得到驅(qū)動電機(jī)的當(dāng)前實際輸出扭矩值的步驟，采用如下公式：

其中，test表示驅(qū)動電機(jī)的當(dāng)前實際輸出扭矩值，udc表示電機(jī)控制器輸入端直流母線電壓，imcu表示電機(jī)控制器輸入端直流母線電流，pmcu表示電機(jī)控制器的當(dāng)前消耗功率，ηmotor表示驅(qū)動電機(jī)的當(dāng)前工作效率，n表示驅(qū)動電機(jī)的當(dāng)前轉(zhuǎn)速。

為了保證驅(qū)動電機(jī)的當(dāng)前實際輸出扭矩值具有較高的準(zhǔn)確性，本實施例中，獲取電機(jī)控制器的當(dāng)前消耗功率和驅(qū)動電機(jī)的當(dāng)前工作效率的步驟優(yōu)選包括：

根據(jù)所述整車控制器提供的當(dāng)前扭矩命令值、所述驅(qū)動電機(jī)的當(dāng)前轉(zhuǎn)速和第一預(yù)設(shè)映射關(guān)系，得到所述電機(jī)控制器的當(dāng)前消耗功率；根據(jù)所述整車控制器提供的當(dāng)前扭矩命令值、所述驅(qū)動電機(jī)的當(dāng)前轉(zhuǎn)速和第二預(yù)設(shè)映射關(guān)系，得到所述驅(qū)動電機(jī)的當(dāng)前工作效率。

其中，所述根據(jù)所述當(dāng)前實際輸出扭矩值和所述當(dāng)前扭矩命令值，得到驅(qū)動電機(jī)是否存在非預(yù)期輸出的檢測結(jié)果的步驟包括：獲取所述當(dāng)前實際輸出扭矩值與所述當(dāng)前扭矩命令值之間的偏差扭矩值；根據(jù)所述偏差扭矩值，得到驅(qū)動電機(jī)是否存在非預(yù)期輸出的檢測結(jié)果。

具體的，所述根據(jù)所述偏差扭矩值，得到驅(qū)動電機(jī)是否存在非預(yù)期輸出的檢測結(jié)果的步驟包括：判斷所述偏差扭矩值是否大于扭矩偏差上限值；在偏差扭矩值大于扭矩偏差上限值時，得到驅(qū)動電機(jī)存在非預(yù)期輸出的檢測結(jié)果。

更具體的，所述判斷所述偏差扭矩值是否大于扭矩偏差上限值的步驟包括：根據(jù)電機(jī)輸出扭矩誤差參數(shù)信息得到扭矩偏差上限值；判斷所述偏差扭矩值是否大于扭矩偏差上限值。

本實施例中，所述在所述檢測結(jié)果指示驅(qū)動電機(jī)存在非預(yù)期輸出時，執(zhí)行預(yù)設(shè)處理操作的步驟包括：在所述檢測結(jié)果指示驅(qū)動電機(jī)存在非預(yù)期輸出時，獲取所述非預(yù)期輸出的等級信息；根據(jù)所述等級信息，執(zhí)行對應(yīng)的預(yù)設(shè)處理操作。

獲取所述非預(yù)期輸出的等級信息的步驟可具體為根據(jù)偏差扭矩值得到非預(yù)期輸出的等級信息，還可以更具體為，將偏差扭矩值與預(yù)設(shè)閾值進(jìn)行對比，以確定非預(yù)期輸出的等級信息。

具體的，所述根據(jù)所述等級信息，執(zhí)行對應(yīng)的預(yù)設(shè)處理操作的步驟包括：在所述等級信息指示所述非預(yù)期輸出的等級為低級時，點(diǎn)亮驅(qū)動系統(tǒng)報警燈，并進(jìn)行儀表文字提示；在所述等級信息指示所述非預(yù)期輸出的等級為中級時，點(diǎn)亮驅(qū)動系統(tǒng)報警燈，進(jìn)行儀表文字提示和語音報警提示，并限制電機(jī)扭矩輸出及最高車速；在所述等級信息指示所述非預(yù)期輸出的等級為高級時，點(diǎn)亮整車系統(tǒng)報警燈，進(jìn)行儀表文字提示和語音報警提示，并控制電機(jī)控制器延時執(zhí)行電機(jī)零扭矩操作。

下面對本發(fā)明實施例提供的所述驅(qū)動電機(jī)輸出扭矩的檢測處理方法進(jìn)行進(jìn)一步說明。

針對上述技術(shù)問題，本發(fā)明實施例提供了一種驅(qū)動電機(jī)輸出扭矩的檢測處理方法(可以具體為適用于裝備永磁同步電機(jī)的純電動汽車電機(jī)輸出扭矩校驗檢測及處理方法)。該方法中，首先通過電機(jī)控制器及驅(qū)動電機(jī)的狀態(tài)信息對電機(jī)的實際輸出扭矩進(jìn)行估算，并利用該估算值與整車控制器向電機(jī)控制器發(fā)送的扭矩命令進(jìn)行校驗，判斷是否發(fā)生驅(qū)動系統(tǒng)扭矩的非預(yù)期輸出。若通過扭矩校驗檢測到扭矩的非預(yù)期輸出，則根據(jù)該非預(yù)期輸出扭矩對行車安全的危害程度漸進(jìn)的給出不同的處理方法，通過儀表文字提醒、故障燈及報警音警示、限制扭矩輸出及最高車速等方式，在保證行車安全的前提下最大程度的對駕駛員駕乘感受進(jìn)行保護(hù)。

下面將本方案分為三部分進(jìn)行具體介紹。

第一部分，純電動汽車控制系統(tǒng)構(gòu)架。

本發(fā)明實施例提供的方案可適用于具有如圖2所示的系統(tǒng)構(gòu)架的純電動汽車。圖2所示的系統(tǒng)構(gòu)架包括了純電動汽車的三大核心系統(tǒng)，分別為整車控制器vcu、電機(jī)控制器mcu與電池管理系統(tǒng)bms。

根據(jù)該構(gòu)架，純電動汽車由整車控制器主導(dǎo)完成對車輛的控制實現(xiàn)，整車控制器根據(jù)電池管理系統(tǒng)、電機(jī)控制器反饋的動力電池及驅(qū)動系統(tǒng)狀態(tài)信息，以及其它零部件的狀態(tài)，按照預(yù)先制定的控制邏輯實現(xiàn)對整車的控制。

其中整車控制器接收并解析加速踏板aps、制動踏板bps、檔位gp信息、附件系統(tǒng)aux信息，根據(jù)以上信息解析得到駕駛員的需求扭矩，之后根據(jù)整車、驅(qū)動系統(tǒng)及動力電池狀態(tài)對該需求扭矩進(jìn)行處理(扭矩平滑、扭矩限制)，最終得到扭矩命令；整車控制器將該扭矩命令發(fā)送給電機(jī)控制器，電機(jī)控制器則根據(jù)一定邏輯對驅(qū)動電機(jī)進(jìn)行控制，使驅(qū)動電機(jī)輸出扭矩準(zhǔn)確跟隨整車控制器的扭矩命令。

考慮到目前國內(nèi)外大多數(shù)純電動汽車均具有以上的控制系統(tǒng)構(gòu)架，因此本方案具有普遍的推廣價值。

第二部分，驅(qū)動電機(jī)輸出扭矩校驗檢測。

根據(jù)圖2所示系統(tǒng)構(gòu)架，理想狀態(tài)下整車控制器發(fā)出的扭矩命令應(yīng)與電機(jī)實際輸出扭矩一致，實際上，考慮到電機(jī)控制存在一定的合理誤差，因此在驅(qū)動系統(tǒng)未發(fā)生故障的狀態(tài)下(未發(fā)生限功率、限扭矩輸出等故障)，整車控制器的命令扭矩與實際輸出扭矩的差值應(yīng)在一個合理的范圍內(nèi)，若超出該范圍則認(rèn)為出現(xiàn)了扭矩的非預(yù)期輸出。

本方案對驅(qū)動電機(jī)輸出扭矩的校驗檢測流程具體可見圖3，包括：

步驟31：進(jìn)行驅(qū)動系統(tǒng)故障檢測；

步驟32：判斷驅(qū)動系統(tǒng)是否存在故障，若是，結(jié)束流程，若否，進(jìn)入步驟33；

步驟33：進(jìn)行扭矩校驗檢測，獲取偏差扭矩為δtq；

具體可根據(jù)δtq＝|tcmd-test|進(jìn)行獲取，其中，tcmd為整車控制器發(fā)出的扭矩命令(整車控制器提供的當(dāng)前扭矩命令值)，test為電機(jī)實際輸出扭矩(驅(qū)動電機(jī)的當(dāng)前實際輸出扭矩值)。

步驟34：判斷δtq是否大于tmax，若是，進(jìn)入步驟35，若否，結(jié)束流程；

步驟35：判斷發(fā)生扭矩校驗故障。

具體如圖3所示，系統(tǒng)上電后首先進(jìn)行驅(qū)動系統(tǒng)故障的檢測，該部分工作可由電機(jī)控制器完成，電機(jī)控制器將檢測到的故障信息上報給整車控制器，整車控制器則根據(jù)以上信息判斷驅(qū)動系統(tǒng)是否發(fā)生降功率、降扭矩等限制系統(tǒng)輸出的故障，考慮到當(dāng)發(fā)生以上故障時驅(qū)動系統(tǒng)的輸出扭矩將不再按照整車控制器的命令執(zhí)行，因此當(dāng)檢測到上述故障則不進(jìn)行扭矩校驗檢測；

若驅(qū)動系統(tǒng)未發(fā)生降功率、降扭矩等限制系統(tǒng)輸出的故障則進(jìn)行扭矩校驗。定義整車控制器發(fā)出的扭矩命令(整車控制器提供的當(dāng)前扭矩命令值)為tcmd，電機(jī)實際輸出扭矩(驅(qū)動電機(jī)的當(dāng)前實際輸出扭矩值)為test，偏差扭矩為δtq，則當(dāng)δtq大于tmax的條件成立時認(rèn)為發(fā)生扭矩校驗故障，其中閾值tmax涵蓋了電機(jī)輸出扭矩誤差等一些合理因素所造成的扭矩偏差。

此外，根據(jù)圖3所示的扭矩校驗檢測構(gòu)架可以看出，進(jìn)行扭矩校驗的一個重要前提是獲得驅(qū)動電機(jī)的當(dāng)前實際輸出扭矩值test，實際上電機(jī)控制器可自行估算驅(qū)動電機(jī)的實際輸出扭矩同時進(jìn)行扭矩校驗檢測及處理，但考慮到扭矩校驗功能由整車控制器所主導(dǎo)，并且基于功能安全的冗余保護(hù)設(shè)計思想，本方案不利用電機(jī)控制器所估算的輸出扭矩信息，而采用驅(qū)動系統(tǒng)消耗功率法計算驅(qū)動電機(jī)的當(dāng)前實際輸出扭矩值，具體如下：

式(1)中test表示驅(qū)動電機(jī)的當(dāng)前實際輸出扭矩值，udc表示電機(jī)控制器輸入端直流母線電壓，imcu表示電機(jī)控制器輸入端直流母線電流，pmcu表示電機(jī)控制器的當(dāng)前消耗功率，ηmotor表示驅(qū)動電機(jī)的當(dāng)前工作效率，n表示驅(qū)動電機(jī)的當(dāng)前轉(zhuǎn)速；根據(jù)該式便能夠估算出驅(qū)動電機(jī)的當(dāng)前實際輸出扭矩值。

需要說的是，式(1)中電機(jī)控制器的當(dāng)前消耗功率pmcu與驅(qū)動電機(jī)的當(dāng)前工作效率ηmotor是動態(tài)變化的，其中電機(jī)控制器的當(dāng)前消耗功率包含靜態(tài)消耗功率與動態(tài)消耗功率兩部分，靜態(tài)消耗功率一般為定值，而動態(tài)消耗功率則與不同工況下的絕緣柵雙極型晶體管igbt開關(guān)損耗密切相關(guān)，同樣驅(qū)動電機(jī)的當(dāng)前消耗功率也與其工作狀態(tài)密切相關(guān)，為保證式(1)計算得到的test具有較高的準(zhǔn)確性，電機(jī)控制器的當(dāng)前消耗功率pmcu可采用如圖4所示的方式計算得到，驅(qū)動電機(jī)的當(dāng)前工作效率ηmotor可采用如圖5所示的方式計算得到。

如圖4所示，考慮到電機(jī)控制器的消耗功率與驅(qū)動系統(tǒng)的工作狀態(tài)強(qiáng)相關(guān)，因此在前期通過臺架標(biāo)定獲得驅(qū)動電機(jī)轉(zhuǎn)速、扭矩命令值與電機(jī)控制器的消耗功率間的映射關(guān)系，并將其以表格形式進(jìn)行存儲，實際應(yīng)用過程中通過驅(qū)動電機(jī)的當(dāng)前轉(zhuǎn)速n與當(dāng)前扭矩命令值tcmd直接查詢得到pmcu，用于式(1)的計算。同樣，如圖5所示，以相同的方式在前期獲得驅(qū)動電機(jī)轉(zhuǎn)速、扭矩命令值與驅(qū)動電機(jī)的工作效率間的映射關(guān)系，實際應(yīng)用過程中通過驅(qū)動電機(jī)的當(dāng)前轉(zhuǎn)速n與扭矩命令值tcmd直接查詢得到ηmotor。

第三部分，驅(qū)動電機(jī)輸出扭矩校驗處理。

以上介紹了驅(qū)動電機(jī)輸出扭矩的校驗流程，本部分將針對扭矩校驗過程中發(fā)現(xiàn)的扭矩非預(yù)期輸出處理進(jìn)行詳細(xì)介紹，具體為根據(jù)偏差扭矩的大小對其所引起安全隱患的危害程度進(jìn)行評估分級，并分別給出不同危害程度下的處理方案。其中處理方案包括通過儀表文字提示、故障燈及報警音提醒駕駛員，通過限制整車動力輸出、限制最高車速、整車零扭矩等方式，漸進(jìn)的對車輛進(jìn)行限制，通過不同的處理方式，在保證行車安全的前提下，最大程度的保護(hù)駕駛員的駕駛感受。

具體本方案對驅(qū)動電機(jī)輸出扭矩的校驗處理流程可見圖6，包括：

步驟61：判斷是否tmax＜δtq≤tq1，若是，進(jìn)入步驟62，若否，進(jìn)入步驟63；

步驟62：采用處理方式1；

步驟63：判斷是否tq1＜δtq≤tq2，若是，進(jìn)入步驟64，若否，進(jìn)入步驟65；

步驟64：采用處理方式2；

步驟65：判斷是否δtq>tq2，若是，進(jìn)入步驟66，若否，結(jié)束流程；

步驟66：采用處理方式3。

其中，上述tq2大于tq1，tq1大于tmax。

如圖6所示，首先判斷偏差扭矩δtq是否滿足條件tmax＜δtq≤tq1，若滿足該條件則認(rèn)為此時的偏差扭矩未超出太大，由該偏差扭矩所能夠引起的安全隱患屬于輕度范疇，因此采用處理方式1進(jìn)行處理；若δtq超過tq1但未超過tq2，即滿足tq1＜δtq≤tq2條件，則此時的偏差扭矩已經(jīng)達(dá)到較大程度，雖然偏差扭矩較大，但仍屬于可控范圍，因此該狀態(tài)所引起的安全隱患屬于中度范疇，此時采用處理方式2進(jìn)行處理，相對于處理方式1而言，處理方式2更為嚴(yán)苛；若δtq超過tq2，則表明此時的偏差扭矩已經(jīng)很大并達(dá)到不可控程度，該偏差扭矩所引起的安全隱患屬于重度范疇，此時采用處理方式3進(jìn)行處理，與處理方式1、2相比，處理方式3最為嚴(yán)苛。

圖6所示的扭矩校驗處理構(gòu)架中根據(jù)偏差扭矩δtq與車輛狀態(tài)對由此所可能引起的安全隱患進(jìn)行分級，共分為三級，按照危害程度的增加依次為輕度、中度、重度，在此基礎(chǔ)上分別執(zhí)行三種不同的處理方式，下面分別對這三種處理方式進(jìn)行介紹。

①處理方式1

處理措施：點(diǎn)亮儀表驅(qū)動系統(tǒng)報警燈，同時儀表文字提示駕駛員：“車輛發(fā)生輕微故障，建議前往維修點(diǎn)對車輛進(jìn)行檢修”。

考慮到這種情況下扭矩偏差造成的安全隱患屬于輕度范疇，因此僅通過儀表文字提示來提醒駕駛員。

②處理方式2

處理措施：儀表文字提示駕駛員：“車輛驅(qū)動系統(tǒng)故障，動力輸出將受到限制，請勻速行駛并盡快前往維修點(diǎn)對車輛進(jìn)行檢修”，同時儀表通過點(diǎn)亮驅(qū)動系統(tǒng)報警燈、鳴報警音對駕駛員進(jìn)行提示；電機(jī)控制器限制電機(jī)扭矩輸出及最高車速。

這種情況下，扭矩偏差造成的安全隱患已經(jīng)屬于中度范疇，此時需要通過儀表文字提示、點(diǎn)亮報警燈以及鳴響報警音來提醒駕駛員，并通過限制扭矩輸出及最高車速這種更嚴(yán)格的方式對車輛及車上人員進(jìn)行保護(hù)，其中限制后的車速僅能夠保證車輛最基本的行駛需求。

③處理方式3

處理措施：儀表文字提示駕駛員：“車輛驅(qū)動系統(tǒng)故障，動力即將中斷，請盡快安全停車并與售后維修人員取得聯(lián)系”，儀表點(diǎn)亮整車系統(tǒng)故障燈、鳴報警音；電機(jī)控制器延時執(zhí)行電機(jī)零扭矩操作。

這種情況下，車輛面臨扭矩失控的風(fēng)險，此時扭矩偏差造成的安全隱患已經(jīng)屬于嚴(yán)重范疇，因此除需通過儀表文字提示、點(diǎn)亮報警燈以及鳴響報警音來提醒駕駛員，還需要通過延時切斷動力輸出這種嚴(yán)厲的措施對車輛及車上人員進(jìn)行保護(hù)，防止因扭矩失控所引起安全隱患。

在本方案中，通過扭矩估算得到偏差扭矩，在此基礎(chǔ)上可根據(jù)偏差扭矩以及車輛狀態(tài)對車輛存在的安全隱患進(jìn)行分級，并針對不同的危害程度給出與之對應(yīng)的處理方法，以保證行車安全，以及最大程度的保護(hù)駕駛員的駕駛感受。

由上可知，本實施例提供的方案首先通過電機(jī)控制器及驅(qū)動電機(jī)的狀態(tài)信息對電機(jī)的實際輸出扭矩進(jìn)行估算，并利用該估算值與整車控制器向電機(jī)控制器發(fā)送的扭矩命令進(jìn)行校驗，判斷是否發(fā)生驅(qū)動系統(tǒng)扭矩的非預(yù)期輸出。若通過扭矩校驗檢測到扭矩的非預(yù)期輸出，則根據(jù)該非預(yù)期輸出扭矩對行車安全的危害程度漸進(jìn)的給出不同的處理方案，通過儀表文字提醒、故障燈及報警音警示、限制扭矩輸出及最高車速等方式，在保證行車安全的前提下最大程度的對駕駛員駕駛感受進(jìn)行保護(hù)。

其中，在驅(qū)動系統(tǒng)未發(fā)生故障的前提下，由整車控制器根據(jù)驅(qū)動系統(tǒng)功率消耗估算得到電機(jī)當(dāng)前的輸出扭矩，并利用該估算值與扭矩命令值進(jìn)行比較，以實現(xiàn)扭矩校驗，及時檢測出驅(qū)動電機(jī)扭矩的非預(yù)期輸出。其中在估算電機(jī)實際輸出扭矩的過程中，為保證估算精度，本方案將電機(jī)控制器的消耗功率以及驅(qū)動電機(jī)的工作效率作為變量考慮，這與驅(qū)動系統(tǒng)的實際工作狀況相一致，同時本方案給出一種電機(jī)控制器消耗功率和驅(qū)動電機(jī)工作效率的計算方法，在此基礎(chǔ)上得到的扭矩校驗結(jié)果具有較高的準(zhǔn)確性。

此外，本方案根據(jù)偏差扭矩的大小對其所造成安全隱患的危害程度進(jìn)行評估分級，并分別給出不同危害程度下的處理方式，其中處理方式包括通過儀表文字提示、故障燈及報警音提醒駕駛員，通過限制整車動力輸出、限制最高車速、整車零扭矩等方式，漸進(jìn)的對車輛進(jìn)行限制，通過不同的處理方式，在保證行車安全的前提下，最大程度的保護(hù)駕駛員的駕駛感受。同時，由于本方案不涉及到硬件變更，不會額外增加系統(tǒng)成本，同時具有易于實現(xiàn)的特點(diǎn)，因此具有良好的推廣價值。

實施例二

如圖7所示，本發(fā)明實施例二提供一種驅(qū)動電機(jī)輸出扭矩的檢測處理裝置，包括：

獲取模塊71，用于在驅(qū)動系統(tǒng)未出現(xiàn)故障時，獲取驅(qū)動電機(jī)的當(dāng)前實際輸出扭矩值和整車控制器提供的當(dāng)前扭矩命令值；

處理模塊72，用于根據(jù)所述當(dāng)前實際輸出扭矩值和所述當(dāng)前扭矩命令值，得到驅(qū)動電機(jī)是否存在非預(yù)期輸出的檢測結(jié)果；

執(zhí)行模塊73，用于在所述檢測結(jié)果指示驅(qū)動電機(jī)存在非預(yù)期輸出時，執(zhí)行預(yù)設(shè)處理操作。

本發(fā)明實施例二提供的所述驅(qū)動電機(jī)輸出扭矩的檢測處理裝置通過在驅(qū)動系統(tǒng)未出現(xiàn)故障時，獲取驅(qū)動電機(jī)的當(dāng)前實際輸出扭矩值和整車控制器提供的當(dāng)前扭矩命令值；根據(jù)當(dāng)前實際輸出扭矩值和當(dāng)前扭矩命令值，得到驅(qū)動電機(jī)是否存在非預(yù)期輸出的檢測結(jié)果；在檢測結(jié)果指示驅(qū)動電機(jī)存在非預(yù)期輸出時，執(zhí)行預(yù)設(shè)處理操作；達(dá)到主動校驗檢測并處理驅(qū)動電機(jī)扭矩的非預(yù)期輸出的目的，避免驅(qū)動電機(jī)的輸出扭矩的非預(yù)期輸出、保證行車安全；

此外，本方案不涉及到硬件變更、不會額外增加系統(tǒng)成本，同時具有易于實現(xiàn)的特點(diǎn)，因此具有良好的推廣價值。

具體的，所述獲取模塊包括：第一獲取子模塊，用于獲取電機(jī)控制器輸入端直流母線電壓、電機(jī)控制器輸入端直流母線電流、電機(jī)控制器的當(dāng)前消耗功率、驅(qū)動電機(jī)的當(dāng)前工作效率以及驅(qū)動電機(jī)的當(dāng)前轉(zhuǎn)速；第一處理子模塊，用于根據(jù)所述電機(jī)控制器輸入端直流母線電壓、電機(jī)控制器輸入端直流母線電流、電機(jī)控制器的當(dāng)前消耗功率、驅(qū)動電機(jī)的當(dāng)前工作效率以及驅(qū)動電機(jī)的當(dāng)前轉(zhuǎn)速，得到驅(qū)動電機(jī)的當(dāng)前實際輸出扭矩值。

更具體的，所述第一處理子模塊采用如下公式：

其中，test表示驅(qū)動電機(jī)的當(dāng)前實際輸出扭矩值，udc表示電機(jī)控制器輸入端直流母線電壓，imcu表示電機(jī)控制器輸入端直流母線電流，pmcu表示電機(jī)控制器的當(dāng)前消耗功率，ηmotor表示驅(qū)動電機(jī)的當(dāng)前工作效率，n表示驅(qū)動電機(jī)的當(dāng)前轉(zhuǎn)速。

為了保證驅(qū)動電機(jī)的當(dāng)前實際輸出扭矩值具有較高的準(zhǔn)確性，本實施例中，所述獲取模塊包括：第二處理子模塊，用于根據(jù)所述整車控制器提供的當(dāng)前扭矩命令值、所述驅(qū)動電機(jī)的當(dāng)前轉(zhuǎn)速和第一預(yù)設(shè)映射關(guān)系，得到所述電機(jī)控制器的當(dāng)前消耗功率；第三處理子模塊，用于根據(jù)所述整車控制器提供的當(dāng)前扭矩命令值、所述驅(qū)動電機(jī)的當(dāng)前轉(zhuǎn)速和第二預(yù)設(shè)映射關(guān)系，得到所述驅(qū)動電機(jī)的當(dāng)前工作效率。

其中，所述處理模塊包括：第二獲取子模塊，用于獲取所述當(dāng)前實際輸出扭矩值與所述當(dāng)前扭矩命令值之間的偏差扭矩值；第四處理子模塊，用于根據(jù)所述偏差扭矩值，得到驅(qū)動電機(jī)是否存在非預(yù)期輸出的檢測結(jié)果。

具體的，所述第四處理子模塊包括：判斷單元，用于判斷所述偏差扭矩值是否大于扭矩偏差上限值；處理單元，用于在偏差扭矩值大于扭矩偏差上限值時，得到驅(qū)動電機(jī)存在非預(yù)期輸出的檢測結(jié)果。

更具體的，所述判斷單元包括：處理子單元，用于根據(jù)電機(jī)輸出扭矩誤差參數(shù)信息得到扭矩偏差上限值；判斷子單元，用于判斷所述偏差扭矩值是否大于扭矩偏差上限值。

本實施例中，所述執(zhí)行模塊包括：第三獲取子模塊，用于在所述檢測結(jié)果指示驅(qū)動電機(jī)存在非預(yù)期輸出時，獲取所述非預(yù)期輸出的等級信息；執(zhí)行子模塊，用于根據(jù)所述等級信息，執(zhí)行對應(yīng)的預(yù)設(shè)處理操作。

其中，所述執(zhí)行子模塊具體用于：在所述等級信息指示所述非預(yù)期輸出的等級為低級時，點(diǎn)亮驅(qū)動系統(tǒng)報警燈，并進(jìn)行儀表文字提示；在所述等級信息指示所述非預(yù)期輸出的等級為中級時，點(diǎn)亮驅(qū)動系統(tǒng)報警燈，進(jìn)行儀表文字提示和語音報警提示，并限制電機(jī)扭矩輸出及最高車速；在所述等級信息指示所述非預(yù)期輸出的等級為高級時，點(diǎn)亮整車系統(tǒng)報警燈，進(jìn)行儀表文字提示和語音報警提示，并控制電機(jī)控制器延時執(zhí)行電機(jī)零扭矩操作。

其中，上述驅(qū)動電機(jī)輸出扭矩的檢測處理方法的所述實現(xiàn)實施例均適用于該驅(qū)動電機(jī)輸出扭矩的檢測處理裝置的實施例中，也能達(dá)到相同的技術(shù)效果。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實施例還提供了一種車輛，包括：上述的驅(qū)動電機(jī)輸出扭矩的檢測處理裝置。

其中，上述驅(qū)動電機(jī)輸出扭矩的檢測處理裝置的所述實現(xiàn)實施例均適用于該車輛的實施例中，也能達(dá)到相同的技術(shù)效果。

需要說明的是，此說明書中所描述的許多功能部件都被稱為模塊/子模塊/單元/子單元，以便更加特別地強(qiáng)調(diào)其實現(xiàn)方式的獨(dú)立性。

本發(fā)明實施例中，模塊/子模塊/單元/子單元可以用軟件實現(xiàn)，以便由各種類型的處理器執(zhí)行。舉例來說，一個標(biāo)識的可執(zhí)行代碼模塊可以包括計算機(jī)指令的一個或多個物理或者邏輯塊，舉例來說，其可以被構(gòu)建為對象、過程或函數(shù)。盡管如此，所標(biāo)識模塊的可執(zhí)行代碼無需物理地位于一起，而是可以包括存儲在不同位里上的不同的指令，當(dāng)這些指令邏輯上結(jié)合在一起時，其構(gòu)成模塊并且實現(xiàn)該模塊的規(guī)定目的。

實際上，可執(zhí)行代碼模塊可以是單條指令或者是許多條指令，并且甚至可以分布在多個不同的代碼段上，分布在不同程序當(dāng)中，以及跨越多個存儲器設(shè)備分布。同樣地，操作數(shù)據(jù)可以在模塊內(nèi)被識別，并且可以依照任何適當(dāng)?shù)男问綄崿F(xiàn)并且被組織在任何適當(dāng)類型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)內(nèi)。所述操作數(shù)據(jù)可以作為單個數(shù)據(jù)集被收集，或者可以分布在不同位置上(包括在不同存儲設(shè)備上)，并且至少部分地可以僅作為電子信號存在于系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)上。

在模塊可以利用軟件實現(xiàn)時，考慮到現(xiàn)有硬件工藝的水平，所以可以以軟件實現(xiàn)的模塊，在不考慮成本的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員都可以搭建對應(yīng)的硬件電路來實現(xiàn)對應(yīng)的功能，所述硬件電路包括常規(guī)的超大規(guī)模集成(vlsi)電路或者門陣列以及諸如邏輯芯片、晶體管之類的現(xiàn)有半導(dǎo)體或者是其它分立的元件。模塊還可以用可編程硬件設(shè)備，諸如現(xiàn)場可編程門陣列、可編程陣列邏輯、可編程邏輯設(shè)備等實現(xiàn)。

以上所述的是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通人員來說，在不脫離本發(fā)明所述原理前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。