故障處理方法及裝置與流程
2023-08-07 12:09:31 1
本申請涉及電動汽車技術領域，尤其涉及故障處理方法及裝置。
背景技術：
電動汽車日益普及，電動汽車故障診斷和處理技術是電動汽車不可或缺的技術，故障診斷與處理是針對電動汽車處於故障模式時的響應和動作。沒有故障處理或故障處理策略不當，會對車輛造成損害，甚至會引發嚴重的人身傷害，帶來人員和財產損失。
目前電動汽車故障診斷集中於整車控制器且對所有故障都進行同樣的處理，這樣帶來的問題是當較小的故障發生時車輛也會給出警告或者停車，這樣帶來潛在危險性，例如高速行車中突然停車可能會造成車禍，並且給用戶的體驗不好。另外如果只有整車控制器診斷自身的故障，不能夠獲得其它系統故障。而且故障處理只是從部件本身考慮，缺少從整車方面考慮，缺少過渡處理策略，使得處理容易片面化。
技術實現要素：
本申請實施例提供故障處理方法及裝置，以全面檢測並處理電動汽車故障。
本申請的技術方案是這樣實現的：
一種故障處理方法，該方法包括：
電動汽車的整車控制器接收電機控制器上報的電機系統故障，或/和接收電池控制器上報的電池系統故障；
整車控制器對當前故障進行分級，根據分級結果採取對應的處理措施。
所述電動汽車的整車控制器接收電機控制器上報的電機系統故障，或/和接收電池控制器上報的電池系統故障包括：
電動汽車的整車控制器接收電機控制器通過CAN總線上報的電機系統故障，或/和接收電池控制器通過CAN總線上報的電池系統故障；
所述整車控制器對當前故障進行分級之前進一步包括：
整車控制器檢測與電機控制器之間的CAN總線的故障，或/和檢測與電池控制器之間的CAN總線的故障。
所述整車控制器檢測與電機控制器之間的CAN總線的故障包括：
當整車控制器接收到電機控制器發來的滾動計數值時，將該計數值與電機控制器最近一次發來的計數值進行比較，若該兩次計數值不連續，則確認與電機控制器之間的CAN總線發生瞬時性丟幀故障；當整車控制器發現與電機控制器之間的CAN總線發生連續性的瞬時性丟幀故障時，確認與電機控制器之間的CAN總線發生確認性丟幀故障；當整車控制器根據電機控制器發來的計數值，發現連續發生相鄰兩個計數值的差值為0，則確認與電機控制器之間的CAN總線發生節點掉線故障；
或/和，當整車控制器接收到電池控制器發來的滾動計數值時，將該計數值與電池控制器最近一次發來的計數值進行比較，若該兩次計數值不連續，則確認與電池控制器之間的CAN總線發生瞬時性丟幀故障；當整車控制器發現與電池控制器之間的CAN總線發生連續性的瞬時性丟幀故障時，確認與電池控制器之間的CAN總線發生確認性丟幀故障；當整車控制器根據電池控制器發來的計數值，發現連續發生相鄰兩個計數值的差值為0，則確認與電池控制器之間的CAN總線發生節點掉線故障；
所述整車控制器對當前故障進行分級之前進一步包括：
整車控制器檢測加速踏板故障；
所述整車控制器檢測加速踏板故障包括：
整車控制器實時獲取加速踏板的第一、第二位置傳感器採集到的模數AD採樣值x1、x2，判斷x1、x2是否滿足預設信號同步條件，若不滿足，確認該兩位置傳感器發生信號不同步故障；
整車控制器判斷x1是否大於第一閾值，若大於，確認第一位置傳感器與電源之間發生短路故障；否則，判斷x1是否小於第二閾值，若小於，確認第一位置傳感器與地之間發生短路故障，其中，第一閾值為第一位置傳感器與電源之間的短路故障AD採樣閾值，第二閾值為第一位置傳感器與地之間的短路故障AD採樣閾值；
整車控制器判斷x2是否大於第三閾值，若大於，確認第二位置傳感器與電源之間發生短路故障；否則，判斷x2是否小於第四閾值，若小於，確認第二位置傳感器與地之間發生短路故障，其中，第三閾值為第二位置傳感器與電源之間的短路故障AD採樣閾值，第四閾值為第二位置傳感器與地之間的短路故障AD採樣閾值。
所述整車控制器根據分級結果採取對應的處理措施包括：
噹噹前故障為輕微故障時，點亮與故障相關的故障燈；
噹噹前故障為一般故障時，根據預先定義的不同故障對應的功率降低限值，確定當前故障對應的功率降低限值，根據確定的功率降低限值，降低電機的功率；
噹噹前故障為嚴重故障時，延時關閉電機和發動機；
噹噹前故障為致命故障時，關閉動力電池。
一種故障處理裝置，位於電動汽車的整車控制器上，該裝置包括：
故障接收模塊：接收電機控制器上報的電機系統故障，或/和接收電池控制器上報的電池系統故障；
故障分級處理模塊：對當前故障進行分級，根據分級結果採取對應的處理措施。
所述故障接收模塊具體用於，
接收電機控制器通過CAN總線上報的電機系統故障，或/和接收電池控制器通過CAN總線上報的電池系統故障；
所述裝置進一步包括：故障檢測模塊，用於檢測與電機控制器之間的CAN總線的故障，或/和檢測與電池控制器之間的CAN總線的故障。
所述故障檢測模塊具體用於，
當接收到電機控制器發來的滾動計數值時，將該計數值與電機控制器最近一次發來的計數值進行比較，若該兩次計數值不連續，則確認與電機控制器之間的CAN總線發生瞬時性丟幀故障；當發現與電機控制器之間的CAN總線發生連續性的瞬時性丟幀故障時，確認與電機控制器之間的CAN總線發生確認性丟幀故障；當根據電機控制器發來的計數值，發現連續發生相鄰兩個計數值的差值為0，則確認與電機控制器之間的CAN總線發生節點掉線故障；
或/和，當接收到電池控制器發來的滾動計數值時，將該計數值與電池控制器最近一次發來的計數值進行比較，若該兩次計數值不連續，則確認與電池控制器之間的CAN總線發生瞬時性丟幀故障；當發現與電池控制器之間的CAN總線發生連續性的瞬時性丟幀故障時，確認與電池控制器之間的CAN總線發生確認性丟幀故障；當根據電池控制器發來的計數值，發現連續發生相鄰兩個計數值的差值為0，則確認與電池控制器之間的CAN總線發生節點掉線故障；
所述故障檢測模塊進一步用於，檢測加速踏板故障，
所述檢測加速踏板故障包括：
實時獲取加速踏板的第一、第二位置傳感器採集到的模數AD採樣值x1、x2，判斷x1、x2是否滿足預設信號同步條件，若不滿足，確認該兩位置傳感器發生信號不同步故障；
判斷x1是否大於第一閾值，若大於，確認第一位置傳感器與電源之間發生短路故障；否則，判斷x1是否小於第二閾值，若小於，確認第一位置傳感器與地之間發生短路故障，其中，第一閾值為第一位置傳感器與電源之間的短路故障AD採樣閾值，第二閾值為第一位置傳感器與地之間的短路故障AD採樣閾值；
判斷x2是否大於第三閾值，若大於，確認第二位置傳感器與電源之間發生短路故障；否則，判斷x2是否小於第四閾值，若小於，確認第二位置傳感器與地之間發生短路故障，其中，第三閾值為第二位置傳感器與電源之間的短路故障AD採樣閾值，第四閾值為第二位置傳感器與地之間的短路故障AD採樣閾值。
所述故障分級處理模塊根據分級結果採取對應的處理措施包括：
噹噹前故障為輕微故障時，點亮與故障相關的故障燈；
噹噹前故障為一般故障時，根據預先定義的不同故障對應的功率降低限值，確定當前故障對應的功率降低限值，根據確定的功率降低限值，降低電機的功率；
噹噹前故障為嚴重故障時，延時關閉電機和發動機；
噹噹前故障為致命故障時，關閉動力電池。
可見，本申請能夠全面檢測並處理電動汽車故障。
附圖說明
圖1為本申請一實施例提供的電動汽車的故障處理方法流程圖；
圖2為本申請另一實施例提供的電動汽車的故障處理方法流程圖；
圖3為本申請實施例提供的整車控制器對CAN總線的通信狀態進行故障檢測的方法流程圖；
圖4為本申請實施例提供的整車控制器對加速踏板進行故障檢測的方法流程圖；
圖5為本申請實施例提供的整車控制器對故障進行分級處理的方法流程圖；
圖6為本申請實施例提供的故障處理裝置的組成示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖及具體實施例對本發明再作進一步詳細的說明。
圖1為本申請一實施例提供的電動汽車的故障處理方法流程圖，其具體步驟如下：
步驟101：電動汽車的整車控制器接收電機控制器上報的電機系統故障，或/和接收電池控制器上報的電池系統故障。
步驟102：整車控制器對當前故障進行分級，根據分級結果採取對應的處理措施。
一實施例中，電動汽車的整車控制器接收電機控制器通過CAN總線上報的電機系統故障，或/和接收電池控制器通過CAN總線上報的電池系統故障；
且，整車控制器檢測與電機控制器之間的CAN總線的故障，或/和檢測與電池控制器之間的CAN總線的故障。
一實施例中，當整車控制器接收到電機控制器發來的滾動計數值時，將該計數值與電機控制器最近一次發來的計數值進行比較，若該兩次計數值不連續，則確認與電機控制器之間的CAN總線發生瞬時性丟幀故障；當整車控制器發現與電機控制器之間的CAN總線發生連續性的瞬時性丟幀故障時，確認與電機控制器之間的CAN總線發生確認性丟幀故障；當整車控制器根據電機控制器發來的計數值，發現連續發生相鄰兩個計數值的差值為0，則確認與電機控制器之間的CAN總線發生節點掉線故障；
或/和，當整車控制器接收到電池控制器發來的滾動計數值時，將該計數值與電池控制器最近一次發來的計數值進行比較，若該兩次計數值不連續，則確認與電池控制器之間的CAN總線發生瞬時性丟幀故障；當整車控制器發現與電池控制器之間的CAN總線發生連續性的瞬時性丟幀故障時，確認與電池控制器之間的CAN總線發生確認性丟幀故障；當整車控制器根據電池控制器發來的計數值，發現連續發生相鄰兩個計數值的差值為0，則確認與電池控制器之間的CAN總線發生節點掉線故障；
一實施例中，整車控制器檢測加速踏板故障。
一實施例中，整車控制器實時獲取加速踏板的第一、第二位置傳感器採集到的模數AD採樣值x1、x2，判斷x1、x2是否滿足預設信號同步條件，若不滿足，確認該兩位置傳感器發生信號不同步故障；
整車控制器判斷x1是否大於第一閾值，若大於，確認第一位置傳感器與電源之間發生短路故障；否則，判斷x1是否小於第二閾值，若小於，確認第一位置傳感器與地之間發生短路故障；
整車控制器判斷x2是否大於第三閾值，若大於，確認第二位置傳感器與電源之間發生短路故障；否則，判斷x2是否小於第四閾值，若小於，確認第二位置傳感器與地之間發生短路故障。
圖2為本申請另一實施例提供的電動汽車的故障處理方法流程圖，其具體步驟如下：
步驟201：電動汽車的電機控制器將電機系統故障通過CAN總線上報給電動汽車的整車控制器。
步驟202：電動汽車的電池控制器將電池系統故障通過CAN總線上報給電動汽車的整車控制器。
步驟203：電動汽車的整車控制器對CAN總線的通信狀態進行故障檢測。
步驟204：電動汽車的整車控制器對加速踏板進行故障檢測。
步驟205：當電動汽車存在故障時，電動汽車的整車控制器對當前故障進行分級。
步驟206：電動汽車的整車控制器根據故障分級結果，採取對應的處理措施
圖3為本申請實施例提供的整車控制器對CAN總線的通信狀態進行故障檢測的方法流程圖，本實施例以檢測整車控制器與電機控制器之間的CAN總線的通信狀態故障為例，其具體步驟如下：
步驟301：電動汽車的電機控制器在CAN總線上周期性地發送rolling counter(滾動計數)值，該值由0到255連續、順序變化。
步驟302：當整車控制器接收到電機控制器發來的rolling counter值時，緩存該rolling counter值，並計算該rolling counter值與電機控制器最近一次發來的rolling counter值的差值，判斷該差值是否為1或者-255，若是，執行步驟303；否則，執行步驟304。
步驟303：整車控制器確認自身與電機控制器之間的CAN總線正常，返回步驟302。
步驟304：整車控制器判斷該差值是否為0，若是，執行步驟308；否則，執行步驟305。
步驟305：整車控制器確認自身與電機控制器之間的CAN總線發生瞬時性丟幀故障。
步驟306：整車控制器判斷自身與電機控制器之間的CAN總線是否已連續預設第一數目次發生瞬時性丟幀故障，若是，執行步驟307；否則，返回步驟302。
步驟307：整車控制器確定自身與電機控制器之間的CAN總線發生確認性丟幀故障，返回步驟302。
步驟308：當整車控制器發現自身與電機控制器之間的CAN總線已連續預設第二數目次都發生相鄰計數值的差值為0，則確認自身與電機控制器之間的CAN總線發生節點掉線故障，返回步驟302。
整車控制器檢測自身與電池控制器之間的CAN總線的通信狀態故障的過程與上述過程類同，不再贅述。
圖4為本申請實施例提供的整車控制器對加速踏板進行故障檢測的方法流程圖，其具體步驟如下：
步驟401：整車控制器實時獲取加速踏板的兩個位置傳感器(設為第一、第二位置傳感器)採集到的AD(模數)採樣值x1、x2。
步驟402：整車控制器判斷|x1-x2*2|>u是否成立，若是，執行步驟404；否則，執行步驟403。
通常在設計上，第一位置傳感器、第二位置傳感器對加速踏板的同一位置x採集到的AD採樣值x1、x2滿足：x1＝x2*2。在實際使用中，由於種種原因，會使得x1≠x2*2，但只要|x1-x2*2|位於一個預設範圍內，就認為該兩位置傳感器是信號同步的。
其中，u＝f(min(x1,x2*2))，f(z)為一張預定義的表格，該表格中定義了不同的z對應的f(z)的取值，該表格可根據經驗等定義。
步驟403：整車控制器確定該兩位置傳感器的信號同步，返回步驟401。
步驟404：整車控制器確定該兩位置傳感器發生信號不同步故障。
步驟405：整車控制器判斷x1>u1是否成立，若是，執行步驟406；否則，執行步驟407。
u1為第一位置傳感器與電源之間的短路故障AD採樣閾值，根據第一位置傳感器的特性設置。
步驟406：整車控制器確定第一位置傳感器與電源之間出現短路故障，返回步驟401。
步驟407：整車控制器判斷x1u3是否成立，若是，執行步驟410；否則，執行步驟411。
u3為第二位置傳感器與電源之間的短路故障AD採樣閾值，根據第二位置傳感器的特性設置。
步驟410：整車控制器確定第二位置傳感器與電源之間出現短路故障，返回步驟401。
步驟411：整車控制器判斷x2<u4是否成立，若是，執行步驟412；否則，返回步驟401。
u4為第二位置傳感器與地之間的短路故障AD採樣閾值，根據第二位置傳感器的特性設置。
步驟412：整車控制器確定第二位置傳感器與地之間出現短路故障，返回步驟401。
本實施例中，加速踏板開度最好預先進行限幅處理，限制在0-100％之間。
整車控制器在對故障進行分級時，主要考慮如下三個因素：
一、故障發生的嚴重程度；
二、故障發生的頻度；
三、故障發生後能夠控制的程度。
圖5為本申請實施例提供的整車控制器對故障進行分級處理的方法流程圖，其具體步驟如下：
步驟501：預先定義故障的分級標準，並定義各級故障包含的故障名稱，同時定義各級故障的處理方案，將各級故障包含的故障名稱以及處理措施配置在整車控制器上。
故障的分級標準可如下：
一、一級故障，也稱為輕微故障
對汽車正常運行基本沒有影響，不需要更換零件，可用隨車工具較容易排除的故障。
二、二級故障，也稱為一般故障
不影響行車安全，非主要零部件故障，可用備件和隨車工具在較短時間內排除的故障。
三、三級故障，也稱為嚴重故障
影響行車安全，引起主要零部件、總成嚴重損壞，不能用易損備件和隨車工具在短時間內排除的故障。
四、四級故障，也稱為致命故障
危及人身安全，引起主要總成報廢，造成重大經濟損失，對周圍環境造成嚴重危害的故障。
步驟502：當整車控制器採集到一故障時，根據自身保存的各級故障包含的故障名稱，確定該故障的級別。
整車控制器採集的故障包括：電機控制器和電池控制器上報的故障，以及整車控制器自己檢測出的故障。
步驟503：整車控制器根據自身保存的各級故障的處理措施，確定當前故障的處理措施，執行該處理措施。
故障處理措施包括警告、限功率(包括跛行)、動力系統非使能和動力電池切斷等。
與步驟501中的四種故障級別對應的故障處理措施可如下：
一、一級故障
主要處理措施為告警，具體為：
不做任何處理，保存相關的故障信息，點亮與故障相關的故障燈，用於對駕駛員進行提示。
二、二級故障：
主要處理措施為：限功率，具體為：
針對不同的故障，設置不同的功率降低限值。當多個故障同時發生時，取所有限值的最小值進行降功率處理。
三、三級故障
主要處理措施為：非使能動力系統，具體為：
延時關閉電機和發動機。
四、四級故障
主要處理措施為：關閉動力電池，具體為：
斷開動力電池的主繼電器。
當同時發生多個級別的故障時，執行級別最高的故障的處理措施。
本申請實施例中，電機控制器和電池控制器通過CAN總線與整車控制器連接，加速踏板的位置傳感器通過電線硬線與整車控制器連接。
本申請實施例的有益技術效果如下：
一、電機控制器、電池控制器將各自系統的故障上報給整車控制器，從而整車控制器能夠全面進行故障診斷處理；
二、對故障進行分級處理，這樣當不同故障發生時，能夠進行相應級別的處理，從而更好地保護各個系統和乘員安全，同時不會由於頻繁報警而引起用戶反感。
圖6為本申請實施例提供的故障處理裝置的組成示意圖，該裝置位於電動汽車的整車控制器上，該裝置主要包括：故障接收模塊61和故障分級處理模塊62，其中：
故障接收模塊61：接收電機控制器上報的電機系統故障，或/和接收電池控制器上報的電池系統故障，將接收到的故障信息發送給故障分級處理模塊62；
故障分級處理模塊62：接收故障接收模塊61發來的故障信息，對當前故障進行分級，根據分級結果採取對應的處理措施。
一實施例中，故障接收模塊61具體用於，
接收電機控制器通過CAN總線上報的電機系統故障，或/和接收電池控制器通過CAN總線上報的電池系統故障，將接收到的故障信息發送給故障分級處理模塊62；
上述裝置進一步包括：故障檢測模塊，用於檢測與電機控制器之間的CAN總線的故障，或/和檢測與電池控制器之間的CAN總線的故障，將檢測到的故障信息發送給故障分級處理模塊62。
一實施例中，故障檢測模塊具體用於，
當接收到電機控制器發來的滾動計數值時，將該計數值與電機控制器最近一次發來的計數值進行比較，若該兩次計數值不連續，則確認與電機控制器之間的CAN總線發生瞬時性丟幀故障；當發現與電機控制器之間的CAN總線發生連續性的瞬時性丟幀故障時，確認與電機控制器之間的CAN總線發生確認性丟幀故障；當根據電機控制器發來的計數值，發現連續發生相鄰兩個計數值的差值為0，則確認與電機控制器之間的CAN總線發生節點掉線故障；
或/和，當接收到電池控制器發來的滾動計數值時，將該計數值與電池控制器最近一次發來的計數值進行比較，若該兩次計數值不連續，則確認與電池控制器之間的CAN總線發生瞬時性丟幀故障；當發現與電池控制器之間的CAN總線發生連續性的瞬時性丟幀故障時，確認與電池控制器之間的CAN總線發生確認性丟幀故障；當根據電池控制器發來的計數值，發現連續發生相鄰兩個計數值的差值為0，則確認與電池控制器之間的CAN總線發生節點掉線故障；
將檢測到的故障信息發送給故障分級處理模塊62。
一實施例中，故障檢測模塊進一步用於，檢測加速踏板故障。
一實施例中，故障檢測模塊檢測加速踏板故障包括：
實時獲取加速踏板的第一、第二位置傳感器採集到的模數AD採樣值x1、x2，判斷x1、x2是否滿足預設信號同步條件，若不滿足，確認該兩位置傳感器發生信號不同步故障；
判斷x1是否大於第一閾值，若大於，確認第一位置傳感器與電源之間發生短路故障；否則，判斷x1是否小於第二閾值，若小於，確認第一位置傳感器與地之間發生短路故障，其中，第一閾值為第一位置傳感器與電源之間的短路故障AD採樣閾值，第二閾值為第一位置傳感器與地之間的短路故障AD採樣閾值；
判斷x2是否大於第三閾值，若大於，確認第二位置傳感器與電源之間發生短路故障；否則，判斷x2是否小於第四閾值，若小於，確認第二位置傳感器與地之間發生短路故障，其中，第三閾值為第二位置傳感器與電源之間的短路故障AD採樣閾值，第四閾值為第二位置傳感器與地之間的短路故障AD採樣閾值。
一實施例中，故障分級處理模塊62根據分級結果採取對應的處理措施包括：
噹噹前故障為輕微故障時，點亮與故障相關的故障燈；
噹噹前故障為一般故障時，根據預先定義的不同故障對應的功率降低限值，確定當前故障對應的功率降低限值，根據確定的功率降低限值，降低電機的功率；
噹噹前故障為嚴重故障時，延時關閉電機和發動機；
噹噹前故障為致命故障時，關閉動力電池。
以上所述僅為本申請的較佳實施例而已，並不用以限制本申請，凡在本申請的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本申請保護的範圍之內。