專利名稱：一種中度混合動力汽車電流采集系統(tǒng)故障檢測及處理方法
技術領域：
本發(fā)明屬于中度混合動力汽車故障檢測技術領域，具體涉及對電流采集系統(tǒng)故障
的檢測和故障處理。
背景技術：
因為石油資源及環(huán)境問題，越來越多的國家，越來越多的企業(yè)認識到必須尋找一 種替代傳統(tǒng)汽油、柴油發(fā)動機車輛的汽車，純電動汽車被認為是終極的解決方案。但是現(xiàn)實 的情況是，純電動汽車的關鍵零部件動力電池的能量密度低，嚴重限制了純電動汽車的續(xù) 駛里程。而中度混合動力汽車采用了發(fā)動機與電機雙重動力，從根本上克服了因為電池技 術瓶頸而導致的續(xù)駛里程的問題。而在油耗、排放等問題上，又傳統(tǒng)汽車有了很大的提升。 [OOOS] 因為混合動力汽車傳統(tǒng)汽車增加了動力電池、ISG電機、DCDC等部件，且動力電池 的SOC計算嚴重依賴于電池管理系統(tǒng)采集到的電流，并且HCU計算ISG電機需求扭矩時， DCDC輸出功率也是一個必要的參考條件，所以確保電流傳感器采集到的電流準確對于混合 動力汽車而言非常重要。 當前，其它混合動力車輛主要通過加強對電流傳感器采集電路的質(zhì)量控制的方法 來最大限度的確保電流傳感器采集到的電流準確。但是這種方法不能夠?qū)﹄娏鱾鞲衅鞑杉?到的電流進行診斷，不利于對動力電池等關鍵零部件的保護。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所解決的技術問題是提供一種中度混合動力汽車電流采集系統(tǒng)故障檢測 及處理的方法，整車控制器通過CAN總線接收到ISG電機控制器發(fā)送的ISG控制器的輸 入電流(IPU—CURRENT)，動力電池控制器(BCU)發(fā)送的輸入DCDC的電流(DCDC_CURRENT) 和動力電池的輸出電流(BCU_CURRENT)，濾波后計算(IPU_CURRENT+DCDC_CURRENT_BCU_ CURRENT)的絕對值，如果絕對值超過相應的限制，整車控制器進入相應的故障處理程序，從 而在系統(tǒng)層面上對整個系統(tǒng)的電流信號進行監(jiān)控與處理，從而避免因為電流信號問題導致 動力電池等關鍵零部件損壞。 為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采用以下控制方法 當動力電池包內(nèi)的高壓繼電器吸合后，整車高壓導通，此時電流故障檢測功能激 活。電流故障檢測模塊一個周期對ISG控制器及動力電池控制器發(fā)送過來的電流信號進行 濾波處理后計算，當計算后得到了電流差的絕對值連續(xù)大于設定值超過允許時間時，整車 進入對應的故障處理程序。
所述方法的步驟如下 根據(jù)CAN通信網(wǎng)絡對電流信號的處理要求，將BCU， IPU發(fā)送電流信號的CAN通信 幀設定為A， BCU通過周期為A的CAN通信幀將動力電池輸出電流、DCDC輸入電流發(fā)送給 HCU， IPU通過周期為A的CAN通信幀將ISG電機的輸入電流發(fā)送給HCU ;
HCU接收到BCU、IPU發(fā)送過來的電流信號后，對各信號進行濾波處理，對各信號濾
3波處理方式相同，濾波處理公式為，y (n) = K* (u (n) -y (n_l)) +y (n_l) 其中u(n)表示HCU接收到當前的電流信號，y(n)表示經(jīng)過濾波處理后當前的電 流信號，y (n-1)表示經(jīng)過濾波處理后A時間前的電流信號，K = 0. 1 ;
HCU對經(jīng)過處理后的電流信號進行如下的計算 首先將濾波后的ISG輸入電流與DCDC輸入電流相加，將相加后得到的值乘以參考 因子0. 2，若相乘后的值大于參考值5，則限制值等于相乘后的值，否則限制值等于參考值；
在對故障進行判斷前，先定義故障的確認時間B，B必須大于A而且必須大于IPU、 BCU對電流信號的濾波時間， 一般來說B大于等于5A，小于等于10A，如果ISG輸入電流與 DCDC輸入電流相加再加上限制值后小于動力電池輸出電流，或者I SG輸入電流與DCDC輸入 電流相加再減除限制值后大于動力電池輸出電流，且連續(xù)時間超過B， HCU就判斷電流信號 出現(xiàn)問題，便會將電流故障標志位E—I—設置為1 ; 在E_I為1時，HCU內(nèi)部的故障處理模塊則進入第二級故障處理程序，在該故障處 理程序中，HCU將故障燈MIL點亮，同時對ISG電機的需求扭矩進行如下的處理
需求的充電扭矩<=DCDC輸入電流乘以動力電池電壓
需求的助力扭矩=0。 由上述技術方案可知，在整車高壓電導通后，系統(tǒng)開始進行電流故障檢測，當電流 差值連續(xù)的超過設定值一段時間后，系統(tǒng)認為電流信號出現(xiàn)了問題，此時系統(tǒng)將會對ISG 電機的充放電功率進行限制，避免因為電流信號問題導致的動力電池SOC計算誤差過大， 從而導致動力電池被過度的充放電而損壞動力電池。


圖1 :本發(fā)明所述的電流檢測系統(tǒng)示意圖 圖2 :本發(fā)明所述的電流檢測系統(tǒng)故障檢測流程圖
具體實施例方式
本發(fā)明公開的中度混合動力汽車電流檢測系統(tǒng)故障檢測及處理方法，本方法是在
混合動力系統(tǒng)高壓電導通以后，整車控制器從CAN總線上獲得BCU、 IPU發(fā)送過來的電流信
號，通過濾波處理后，進行計算后判斷電流采集是否存在問題，這樣可以避免因為電流采集
問題導致的動力電池損壞。 以下說明具體的控制方法 BCU通過周期為10ms的CAN通信幀將動力電池輸出電流，DCDC輸入電流發(fā)送給
HCU， IPU通過周期為10ms的CAN通信幀將ISG電機的輸入電流發(fā)送給HCU。 HCU接收到BCU， IPU發(fā)送過來的電流信號后，對各信號進行濾波處理，對各信號濾
波處理方式相同，濾波處理公式為， y (n) = K承(u (n) _y (n_ 1)) +y (n_ 1) 其中u(n)表示HCU接收到當前的電流信號，y(n)表示經(jīng)過濾波處理后當前的電 流信號，y(n-l)表示經(jīng)過濾波處理后10ms前的電流信號，K = 0. 1
HCU對經(jīng)過處理后的電流信號進行如下的計算
首先將濾波后的ISG輸入電流(IPU_Current)與DCDC輸入電流(DCDC_Current) 相加，將相加后得到的值Sum_Current乘以Factor = 0. 2，如果相乘后的值Mult_Sum_ Current大于參考值Ref_Val = 5則限制值Lim_Val等于Mult_Sum_Current，否則Lim_Val 等于Ref_Val。 如果Sum_Current+Lim_Val < BCU_Current，或者Sum_Current_Lim_Val > BCU_ Current,而且連續(xù)時間超過lOOms， HCU就判斷電流信號出現(xiàn)問題，便會將電流故障標志位 E—I—設置為1。 在E_I為1時，HCU內(nèi)部的故障處理模塊會進入2級故障處理程序，在該故障處理 程序中，HCU將MIL燈點亮，同時對ISG電機的需求扭矩進行如下的處理 [OO32] 需求的充電扭矩< =DCDC_Current*BCU_Voltage (動力電池輸出電壓) [OO33] 需求的助力扭矩=0 本發(fā)明通過限制ISG電機充放電扭矩，能夠保證車輛還能夠以跛行方式駕駛，但 是同時通過MIL燈提醒駕駛員車輛出現(xiàn)了故障，需要進行維修。這樣就從兩個方面避免了 因為電流信號采集出現(xiàn)問題導致SOC計算不準從而進一步導致動力電池被過度充電或者 放電而導致的動力電池損壞。
權利要求
一種中度混合動力汽車電流采集系統(tǒng)故障檢測及處理方法，所述方法是在混合動力系統(tǒng)高壓電導通以后，整車控制器HCU從CAN總線上獲得電池管理系統(tǒng)BCU、電機控制器IPU發(fā)送過來的電流信號，通過濾波處理后，進行計算后判斷電流采集是否存在問題，由此避免因為電流采集問題導致的動力電池損壞；所述方法的步驟如下根據(jù)CAN通信網(wǎng)絡對電流信號的處理要求，將BCU，IPU發(fā)送電流信號的CAN通信幀設定為A，BCU通過周期為A的CAN通信幀將動力電池輸出電流、DCDC輸入電流發(fā)送給HCU，IPU通過周期為A的CAN通信幀將ISG電機的輸入電流發(fā)送給HCU；HCU接收到BCU、IPU發(fā)送過來的電流信號后，對各信號進行濾波處理，對各信號濾波處理方式相同，濾波處理公式為，y(n)＝K*(u(n)-y(n-1))+y(n-1)其中u(n)表示HCU接收到當前的電流信號，y(n)表示經(jīng)過濾波處理后當前的電流信號，y(n-1)表示經(jīng)過濾波處理后A時間前的電流信號，K＝0.1；HCU對經(jīng)過處理后的電流信號進行如下的計算首先將濾波后的ISG輸入電流與DCDC輸入電流相加，將相加后得到的值乘以參考因子0.2，若相乘后的值大于參考值5，則限制值等于相乘后的值，否則限制值等于參考值；在對故障進行判斷前，先定義故障的確認時間B，B必須大于A而且必須大于IPU、BCU對電流信號的濾波時間，一般來說B大于等于5A，小于等于10A，如果ISG輸入電流與DCDC輸入電流相加再加上限制值后小于動力電池輸出電流，或者ISG輸入電流與DCDC輸入電流相加再減除限制值后大于動力電池輸出電流，且連續(xù)時間超過B，HCU就判斷電流信號出現(xiàn)問題，便會將電流故障標志位E_I_設置為1；在E_I為1時，HCU內(nèi)部的故障處理模塊則進入第二級故障處理程序，在該故障處理程序中，HCU將故障燈MIL點亮，同時對ISG電機的需求扭矩進行如下的處理需求的充電扭矩＜＝DCDC輸入電流乘以動力電池電壓需求的助力扭矩＝0。
全文摘要
本發(fā)明提供一種中度混合動力汽車電流采集系統(tǒng)故障檢測及處理的方法，所述方法是在混合動力系統(tǒng)高壓電導通以后，整車控制器HCU從CAN總線上獲得電池管理系統(tǒng)BCU、電機控制器IPU發(fā)送過來的電流信號，通過濾波處理后，進行計算后判斷電流采集是否存在問題，整車控制器進入相應的故障處理程序，從而在系統(tǒng)層面上對整個系統(tǒng)的電流信號進行監(jiān)控與處理，從而避免因為電流信號問題導致動力電池等關鍵零部件損壞。
文檔編號H02P7/00GK101788599SQ20101012541
公開日2010年7月28日 申請日期2010年3月16日 優(yōu)先權日2010年3月16日
發(fā)明者嚴欽山, 李宗華, 蘇嶺 申請人:重慶長安汽車股份有限公司