混合动力汽车的扭矩控制安全监控系统
2020-01-10

混合动力汽车的扭矩控制安全监控系统

本发明公开了一种混合动力汽车的扭矩控制安全监控系统,包括用于完成各种控制动作的功能部,对功能部信号的极值进行限制的限制部,对功能部信号进行检验的冗余监控部,以及检查各存储区及程序流是否正常工作的物理检查部。本发明在对混合动力汽车扭矩输出进行控制的同时,还对各动力部件的工作状态进行监控,大大提高了混合动力汽车工作的安全性和可靠性。本发明还公开了一种混合动力汽车的扭矩控制安全监控系统的装置,包括发动机控制器模块、多能源控制器模块和电机控制器模块等,其保留了发动机控制器模块中已经很成熟的扭矩监控和故障处理模块,当电机控制系统发生故障时,可以将混合动力汽车切换为传统汽车运行,从而提高了混合动力汽车的运行可靠性。

传统汽车的发动机控制器模块已经具有非常成熟的扭矩安全监控和故障处理系统,主要包括:加速踏板信号监控、巡航控制监控、MSR干涉监控、自动变速器干涉监控和与发动机扭矩控制相关监控系统(扭矩控制监控、节气门监控、空气负载监控、点火角监控等)。当这些监控模块检查到故障时,会调用相应的故障处理模块,并通过硬件关断相应的控制器驱动级输出。这些监控模块是传统汽车安全可靠运行的基础,其有效性在传统汽车多年安全可靠运行中得到证明。

本发明通过采用功能部、限制部、冗余监控部和物理检查部的四层结构,在对混合动力汽车扭矩输出进行控制的同时,还对各动力部件的工作状态进行监控,大大提高了混合动力汽车工作的安全性和可靠性。同时,本发明尽量保留发动机管理系统中已有很成熟的关于动力总成扭矩控制安全监控模块,降低了成本,提高了系统的可靠性。

以上功能由混合动力汽车动力总成控制系统完成。该控制系统采集驾驶员的踏板请求信号、电池S0C、车辆行驶路况和其它与车辆运行相关的参数,将驾驶员的踏板需求转换为对离合器端和车轮端的扭矩需求,并根据多能源控制策略将这些扭矩需求在发动机、电动机、发电机、自动变速系统和刹车系统之间分配,使得在离合器端和车轮端输出的实际扭矩输出符合驾驶员的需求,优化混合动力汽车的油耗和排放,提高驾驶舒适性。

所述发动机控制器模块已有的加速踏板诊断和监控模块可以作为所述加速踏板限制模块和监控模块。所述发动机控制器模块中已有的巡航控制诊断和监控模块也可以作为所述巡航控制的限制模块和诊断模块。

本发明混合动力汽车的扭矩控制安全监控系统的架构,便于混合动力汽车的变型设计。该设计模式可以同时支持传统汽车、轻度混合动力汽车和强混合动力汽车的扭矩安全监控和故障处理系统设计,最终达到在一条生产线上既可以生产传统汽车,也可以生产混合动力汽车的目标,从而充分利用现有的生产设备,降低混合动力汽车生产和维护环节的成本。

技术领域

所述扭矩分配监控模块根据所述驾驶员扭矩需求信号,采用与功能部不同的算法计算出扭矩分配值,所述扭矩分配值包含发动机扭矩分配值和电机扭矩分配值,再将该扭矩分配值与扭矩分配模块输出的发动机扭矩需求信号和电机扭矩需求信号进行比较,如果差值大于系统设定的阈值时,所述扭矩分配监控模块向相应的故障处理模块报错;

冗余监控部,采用与功能部和限制部不同的控制算法,根据功能部各模块所控制部件的工作信息计算该模块的冗余输出值,并将该冗余输出值和功能部该模块所控制部件的实际输出进行比较,如果所述冗余输出值与所述输出的差值超过一定阈值,就表明在混合动力汽车控制系统中出现了故障,将调用相应的故障处理模块,并通过硬件方式关断相关控制器的驱动级;

混合动力汽车的扭矩控制安全监控系统

本发明所要解决的技术问题是提供一种混合动力汽车的扭矩控制安全监控系统,能够在对混合动力汽车进行扭矩控制的同时,还对所述扭矩控制进行安全监控,使混合动力汽车能够安全运行。

大部分混合动力汽车动力总成控制系统设计的研究主要集中于控制系统的功能开发,还没有涉及到安全监控和故障处理系统设计领域。而混合动力汽车扭矩安全监控和故障处理系统是保证混合动力汽车安全运行,满足各项法规,达到批量生产要求的必要组件。

所述故障处理模块在接到报错信息之后,通过硬件方式关断相关控制器的驱动级;

所述发动机控制器模块和多能源控制器模块通过串联数据通讯线交互控制信号。