採樣迴路的故障檢測處理方法、裝置、電機控制器及車輛與流程
2024-02-14 20:42:15 2
本發明涉及車輛技術領域，特別是指一種採樣迴路的故障檢測處理方法、裝置、電機控制器及車輛。
背景技術：
面對日趨嚴峻的能源與環境問題，節能與新能源汽車正成為當前各國研究的熱點，世界主要國家的政府都投入了大量人力物力開展相關的研發工作，大力發展節能與新能源汽車對於實現全球可持續發展、保護人類賴以生存的地球環境具有重要意義。在我國，節能與新能源汽車得到了政府和工業界的高度重視，並將其定為戰略性新興產業之一。發展節能與新能源汽車，尤其是具有零汙染、零排放的純電動汽車，不僅對我國能源安全、環境保護具有重大意義，同時也是我國汽車領域今後發展的趨勢。
純電動汽車通過電機驅動車輪實現車輛行駛，電機驅動及控制對整車性能影響重大，為此成為國內外各大純電動汽車廠商研究的重點。隨著永磁材料、電力電子技術、控制理論、電機製造以及信號處理硬體的發展，永磁同步電機(pmsm)得到了普遍應用，永磁同步電動機由於具有高效率、高輸出轉矩、高功率密度以及良好的動態性能等優點，目前成為純電動汽車驅動系統的主流。
整車控制器、電機控制器和電池管理系統是純電動汽車的三大控制系統，一般來說，由整車控制器根據檔位信息、加速踏板開度以及動力電池狀態等計算出各工況下的駕駛員需求扭矩，經過平滑、限制等環節後得到扭矩命令；電機控制器則根據整車控制器的扭矩命令，通過一定的控制方法對驅動電機進行控制，保證電機實際輸出扭矩對命令扭矩的準確跟隨，從而實現驅動車輛行駛的功能；除此之外電機控制器還向整車控制器反饋狀態信息，包括工作狀態與故障狀態，根據電機控制器的反饋信息整車控制器執行相應的控制邏輯，如故障保護、儀表顯示(儀表顯示電機轉速、工作電流、電機系統故障狀態等)、功率輸出計算等。
對於純電動汽車，在行駛過程中其唯一的能量來源於高壓動力電池，動力電池提供直流電源，電機控制器利用動力電池輸出的直流電作為電源來保證驅動系統的功能實現。電機控制器在工作過程中會對其輸入端的電流進行檢測，該電流將用於電機系統保護限制(過流保護、扭矩限制等)、儀表顯示、驅動系統消耗功率計算、整車能量管理、動力電池過流保護等控制邏輯的執行。考慮到準確有效的獲得電機控制器輸入端直流母線電流是保證整車各項控制邏輯正常執行的前提，因此針對電機控制器直流母線電流設計相應的故障檢測及處理機制是必要的。
但是，現有技術中並不能夠主動針對電機控制器直流母線電流採樣迴路進行故障檢測和處理，為此在使用上帶來諸多不便。
技術實現要素：
本發明的目的在於提供一種採樣迴路的故障檢測處理方法、裝置、電機控制器及車輛，解決現有技術中無法主動針對電機控制器直流母線電流採樣迴路進行故障檢測和處理的問題。
為了解決上述技術問題，本發明實施例提供一種採樣迴路的故障檢測處理方法，應用於電機控制器，包括：
獲取電機控制器直流母線電流採樣迴路中的電流傳感器的電壓值；
根據所述電壓值得到所述電機控制器直流母線電流採樣迴路的故障檢測結果；
在所述故障檢測結果指示所述電機控制器直流母線電流採樣迴路存在故障時，根據驅動系統參數的當前狀態值，得到電機控制器輸入端直流母線的電流估算值；
將所述電流估算值發送給整車控制器與電池管理系統。
可選的，所述根據所述電壓值得到所述電機控制器直流母線電流採樣迴路的故障檢測結果的步驟包括：
將所述電壓值分別與第一電壓閾值和第二電壓閾值進行比較；
根據比較結果得到所述電機控制器直流母線電流採樣迴路的故障檢測結果；
所述第一電壓閾值小於所述第二電壓閾值。
可選的，在所述將所述電壓值分別與第一電壓閾值和第二電壓閾值進行比較之前，所述故障檢測處理方法還包括：
根據所述電流傳感器的上限檢測閾值，得到所述第二電壓閾值；
根據所述電流傳感器的下限檢測閾值，得到所述第一電壓閾值。
可選的，在所述根據驅動系統參數的當前狀態值，得到電機控制器輸入端直流母線的電流估算值之前，所述故障檢測處理方法還包括：
獲取所述驅動系統參數的當前狀態值；
所述根據驅動系統參數的當前狀態值，得到電機控制器輸入端直流母線的電流估算值的步驟包括：
在獲取到所述驅動系統參數的當前狀態值時，根據驅動系統參數的當前狀態值，得到電機控制器輸入端直流母線的電流估算值。
可選的，在所述獲取所述驅動系統參數的當前狀態值之後，所述故障檢測處理方法還包括：
在未獲取到所述驅動系統參數的當前狀態值時，執行第一提醒操作，並對車輛進行最高車速限制以及驅動系統最大輸出功率限制。
可選的，所述驅動系統參數的當前狀態值包括：當前電機轉速值和當前輸出扭矩值。
可選的，所述根據驅動系統參數的當前狀態值，得到電機控制器輸入端直流母線的電流估算值的步驟包括：
根據當前電機轉速值和當前輸出扭矩值，得到電機控制器的當前效率；
根據所述當前電機轉速值、所述當前輸出扭矩值、所述電機控制器的當前效率和所述電壓值，得到所述電流估算值。
可選的，所述根據所述當前電機轉速值、所述當前輸出扭矩值、所述電機控制器的當前效率和所述電壓值，得到所述電流估算值的步驟，採用如下公式：
其中，imcu表示電流估算值，n表示當前電機轉速值，tq表示當前輸出扭矩值，ηmcu(n,tq)表示電機控制器的當前效率，umcu表示電流傳感器的電壓值。
可選的，在所述將所述電流估算值發送給整車控制器與電池管理系統的同時或之後，所述故障檢測處理方法還包括：
執行第二提醒操作。
本發明還提供了一種採樣迴路的故障檢測處理裝置，應用於電機控制器，包括：
第一獲取模塊，用於獲取電機控制器直流母線電流採樣迴路中的電流傳感器的電壓值；
第一處理模塊，用於根據所述電壓值得到所述電機控制器直流母線電流採樣迴路的故障檢測結果；
第二處理模塊，用於在所述故障檢測結果指示所述電機控制器直流母線電流採樣迴路存在故障時，根據驅動系統參數的當前狀態值，得到電機控制器輸入端直流母線的電流估算值；
發送模塊，用於將所述電流估算值發送給整車控制器與電池管理系統。
可選的，所述第一處理模塊包括：
比較子模塊，用於將所述電壓值分別與第一電壓閾值和第二電壓閾值進行比較；
第一處理子模塊，用於根據比較結果得到所述電機控制器直流母線電流採樣迴路的故障檢測結果；
所述第一電壓閾值小於所述第二電壓閾值。
可選的，所述故障檢測處理裝置還包括：
第三處理模塊，用於在所述將所述電壓值分別與第一電壓閾值和第二電壓閾值進行比較之前，根據所述電流傳感器的上限檢測閾值，得到所述第二電壓閾值；
第四處理模塊，用於根據所述電流傳感器的下限檢測閾值，得到所述第一電壓閾值。
可選的，所述故障檢測處理裝置還包括：
第二獲取模塊，用於在所述根據驅動系統參數的當前狀態值，得到電機控制器輸入端直流母線的電流估算值之前，獲取所述驅動系統參數的當前狀態值；
所述第二處理模塊包括：
第二處理子模塊，用於在獲取到所述驅動系統參數的當前狀態值時，根據驅動系統參數的當前狀態值，得到電機控制器輸入端直流母線的電流估算值。
可選的，所述故障檢測處理裝置還包括：
第五處理模塊，用於在所述獲取所述驅動系統參數的當前狀態值之後，在未獲取到所述驅動系統參數的當前狀態值時，執行第一提醒操作，並對車輛進行最高車速限制以及驅動系統最大輸出功率限制。
可選的，所述驅動系統參數的當前狀態值包括：當前電機轉速值和當前輸出扭矩值。
可選的，所述第二處理模塊包括：
第三處理子模塊，用於根據當前電機轉速值和當前輸出扭矩值，得到電機控制器的當前效率；
第四處理子模塊，用於根據所述當前電機轉速值、所述當前輸出扭矩值、所述電機控制器的當前效率和所述電壓值，得到所述電流估算值。
可選的，所述第四處理子模塊採用如下公式：
其中，imcu表示電流估算值，n表示當前電機轉速值，tq表示當前輸出扭矩值，ηmcu(n,tq)表示電機控制器的當前效率，umcu表示電流傳感器的電壓值。
可選的，所述故障檢測處理裝置還包括：
執行模塊，用於在所述將所述電流估算值發送給整車控制器與電池管理系統的同時或之後，執行第二提醒操作。
本發明還提供了一種電機控制器，包括：上述的採樣迴路的故障檢測處理裝置。
本發明還提供了一種車輛，包括：上述的電機控制器。
本發明的上述技術方案的有益效果如下：
上述方案中，所述採樣迴路的故障檢測處理方法通過獲取電機控制器直流母線電流採樣迴路中的電流傳感器的電壓值；根據電壓值得到電機控制器直流母線電流採樣迴路的故障檢測結果；能夠實現對採樣迴路故障(包括採樣迴路對地短路故障、採樣迴路對電源短路故障以及採樣迴路斷路故障)的有效檢測；
並且在故障檢測結果指示所述電機控制器直流母線電流採樣迴路存在故障時，根據驅動系統參數的當前狀態值，得到電機控制器輸入端直流母線的電流估算值；將電流估算值發送給整車控制器與電池管理系統；能夠實現對電機控制器輸入端直流母線電流的有效估算，當發生電機控制器直流母線電流採樣迴路故障後利用估算值繼續保證整車控制邏輯的正常執行，在保證安全行車的前提下儘可能的對駕駛員的駕駛感受進行保護，儘量使駕駛員不因該故障而降低駕駛感受；很好的解決了現有技術中無法主動針對電機控制器直流母線電流採樣迴路進行故障檢測和處理的問題。
此外，本發明實施例提供的方案簡便易行、易於實現，同時不會額外增加電機控制器的製造成本，具有良好的推廣價值。
附圖說明
圖1為本發明實施例一的採樣迴路的故障檢測處理方法流程示意圖；
圖2為本發明實施例的控制系統構架示意圖；
圖3為本發明實施例的電機控制器直流母線電流採集電路示意圖；
圖4為本發明實施例的採樣迴路的故障檢測流程示意圖；
圖5為本發明實施例的電機控制器的當前效率獲取示意圖；
圖6為本發明實施例的採樣迴路的故障處理流程示意圖；
圖7為本發明實施例二的採樣迴路的故障檢測處理裝置結構示意圖。
具體實施方式
為使本發明要解決的技術問題、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖及具體實施例進行詳細描述。
本發明針對現有的技術中無法主動針對電機控制器直流母線電流採樣迴路進行故障檢測和處理的問題，提供了多種解決方案，具體如下：
實施例一
如圖1所示，本發明實施例一提供一種採樣迴路的故障檢測處理方法，可應用於電機控制器，所述故障檢測處理方法包括：
步驟11：獲取電機控制器直流母線電流採樣迴路中的電流傳感器的電壓值；
步驟12：根據所述電壓值得到所述電機控制器直流母線電流採樣迴路的故障檢測結果；
步驟13：在所述故障檢測結果指示所述電機控制器直流母線電流採樣迴路存在故障時，根據驅動系統參數的當前狀態值，得到電機控制器輸入端直流母線的電流估算值；
步驟14：將所述電流估算值發送給整車控制器與電池管理系統。
本發明實施例一提供的所述採樣迴路的故障檢測處理方法通過獲取電機控制器直流母線電流採樣迴路中的電流傳感器的電壓值；根據電壓值得到電機控制器直流母線電流採樣迴路的故障檢測結果；能夠實現對採樣迴路故障(包括採樣迴路對地短路故障、採樣迴路對電源短路故障以及採樣迴路斷路故障)的有效檢測；
並且在故障檢測結果指示所述電機控制器直流母線電流採樣迴路存在故障時，根據驅動系統參數的當前狀態值，得到電機控制器輸入端直流母線的電流估算值；將電流估算值發送給整車控制器與電池管理系統；能夠實現對電機控制器輸入端直流母線電流的有效估算，當發生電機控制器直流母線電流採樣迴路故障後利用估算值繼續保證整車控制邏輯的正常執行，在保證安全行車的前提下儘可能的對駕駛員的駕駛感受進行保護，儘量使駕駛員不因該故障而降低駕駛感受；很好的解決了現有技術中無法主動針對電機控制器直流母線電流採樣迴路進行故障檢測和處理的問題。
此外，本發明實施例提供的方案簡便易行、易於實現，同時不會額外增加電機控制器的製造成本，具有良好的推廣價值。
具體的，所述根據所述電壓值得到所述電機控制器直流母線電流採樣迴路的故障檢測結果的步驟包括：將所述電壓值分別與第一電壓閾值和第二電壓閾值進行比較；根據比較結果得到所述電機控制器直流母線電流採樣迴路的故障檢測結果；所述第一電壓閾值小於所述第二電壓閾值。
進一步的，在所述將所述電壓值分別與第一電壓閾值和第二電壓閾值進行比較之前，所述故障檢測處理方法還包括：根據所述電流傳感器的上限檢測閾值，得到所述第二電壓閾值；根據所述電流傳感器的下限檢測閾值，得到所述第一電壓閾值。
也就是，第一電壓閾值和第二電壓閾值的選取考慮了電流傳感器(電機控制器直流母線電流傳感器)的檢測區間，本實施例中，優選小於第一電壓閾值和大於第二電壓閾值的電壓區間不是電流傳感器正常反饋電流信號的有效區間。
考慮到本實施例中驅動系統參數的當前狀態值在異常情況下無法獲取，因此，在所述根據驅動系統參數的當前狀態值，得到電機控制器輸入端直流母線的電流估算值之前，所述故障檢測處理方法還包括：獲取所述驅動系統參數的當前狀態值；
對應的，所述根據驅動系統參數的當前狀態值，得到電機控制器輸入端直流母線的電流估算值的步驟包括：在獲取到所述驅動系統參數的當前狀態值時，根據驅動系統參數的當前狀態值，得到電機控制器輸入端直流母線的電流估算值。
進一步的，在所述獲取所述驅動系統參數的當前狀態值之後，所述故障檢測處理方法還包括：在未獲取到所述驅動系統參數的當前狀態值時，執行第一提醒操作，並對車輛進行最高車速限制以及驅動系統最大輸出功率限制。
具體的，所述在未獲取到所述驅動系統參數的當前狀態值時，執行第一提醒操作，並對車輛進行最高車速限制以及驅動系統最大輸出功率限制的步驟包括：在電機當前輸出扭矩計算失效和/或直流母線電壓異常時，執行第一提醒操作，並對車輛進行最高車速限制以及驅動系統最大輸出功率限制。
其中的第一提醒操作可為：儀錶停止顯示驅動系統工作電流；鳴報警音；點亮儀表驅動系統故障燈，同時儀表文字提示駕駛員：驅動系統發生故障，動力輸出將受到限制，請安全駕駛並儘快對車輛進行檢修；對車輛進行最高車速限制以及驅動系統最大輸出功率限制，其中最高車速限制為15km/h，驅動系統最大輸出功率限制為額定功率的30％。
本實施例中，所述驅動系統參數的當前狀態值包優選括：當前電機轉速值和當前輸出扭矩值。
具體的，所述根據驅動系統參數的當前狀態值，得到電機控制器輸入端直流母線的電流估算值的步驟包括：根據當前電機轉速值和當前輸出扭矩值，得到電機控制器的當前效率；根據所述當前電機轉速值、所述當前輸出扭矩值、所述電機控制器的當前效率和所述電壓值，得到所述電流估算值。
更具體的，所述根據所述當前電機轉速值、所述當前輸出扭矩值、所述電機控制器的當前效率和所述電壓值，得到所述電流估算值的步驟，採用如下公式：
其中，imcu表示電流估算值，n表示當前電機轉速值，tq表示當前輸出扭矩值，ηmcu(n,tq)表示電機控制器的當前效率，umcu表示電流傳感器的電壓值。
進一步的，本實施例中，在所述將所述電流估算值發送給整車控制器與電池管理系統的同時或之後，所述故障檢測處理方法還包括：執行第二提醒操作。
其中，第二提醒操作可為：點亮故障燈，進行儀表提示。
下面對本發明實施例提供的所述採樣迴路的故障檢測處理方法進行進一步說明。
針對上述技術問題，本發明實施例提供了一種採樣迴路的故障檢測處理方法(可以具體為純電動汽車電機控制器直流母線電流採樣迴路故障的檢測及處理方法)，其中通過合理設計電流傳感器信號採集電路實現了對採樣迴路故障(包括採樣迴路對地短路故障、採樣迴路對電源短路故障以及採樣迴路斷路故障)的有效檢測；
在此基礎上給出了一種與傳統的被動故障處理措施不同的故障處理方案：本發明根據驅動系統當前狀態(驅動系統參數的當前狀態值，包括當前電機轉速值、當前輸出扭矩值)實現了對電機控制器輸入端直流母線電流的有效估算，當發生電機控制器直流母線電流採樣迴路故障後，利用估算值繼續保證整車控制邏輯的正常執行，在保證安全行車的前提下儘可能的對駕駛員的駕駛感受進行保護，儘量使駕駛員不因該故障而降低駕駛感受。
考慮到本發明提供的方案具有簡便易行、易於實現的特點，同時不會額外增加電機控制器的製造成本，因此具有良好的推廣價值。
下面對本發明實施例提供的方案分為三部分進行詳細介紹。
第一部分，控制系統構架。
本發明實施例提供的採樣迴路的故障檢測處理方法可適用於具有如圖2所示的控制系統構架的車輛。
在圖2所示的控制構架(包括整車控制器、電池管理系統、電機控制器、電機、儀表和其他附件)中，整車控制器可根據檔位、加速踏板開度(檔位、加速踏板、電動助力轉向系統eps、直流轉直流電源dc/dc、制動防抱死系統abs、空調系統等均歸為其它附件範疇)以及動力電池狀態等信息首先計算得到扭矩命令；電機控制器則根據該扭矩命令對驅動電機進行控制，使電機實際輸出扭矩快速、準確跟隨命令扭矩，從而實現車輛行駛功能。
在這個過程中，電機控制器向整車控制器與電池管理系統反饋其輸入端直流母線電流信息，其中，整車控制器利用該電流值進行儀表顯示、驅動系統消耗功率計算、整車能量管理邏輯的執行；電池管理系統利用該值進行實現動力電池過流保護控制邏輯；而電機控制器則根據該電流進行對電機系統的限制保護，如過流保護、扭矩限制等。
第二部分，電機控制器直流母線電流採樣迴路的故障檢測方法。
(1)硬體電路實現
具體電機控制器直流母線電流採集電路如圖3所示，利用電流傳感器檢測電機控制器直流母線電流，其中電流傳感器反饋的電壓信號接入採集電路(圖中左側檢測點1處)中，電流傳感器的反饋的電壓信號根據直流母線電流的不同而變化，該信號經過rc低通濾波(阻容濾波)後由電機控制內部控制晶片進行a/d(模擬/數位訊號轉換)採集(圖中右側檢測點2處)，忽略幹擾的影響檢測點1與2處的電壓相等。得到電流傳感器的反饋電壓後通過查詢該電流傳感器的「電壓---電流」關係曲線後便可以獲得電機控制器輸入端直流母線電流值。
另外圖3所示的採集電路還用於電流採樣迴路故障的檢測，具體通過檢測點2處a/d(模擬/數位訊號轉換)採集電壓來進行判斷：
①發生採樣迴路對電源短路故障
對電源短路對應圖中1處的檢測點與電源短接，此時a/d採集到該點處的電壓值在電源電壓(vcc)附近；
②發生採樣迴路對地短路故障
對地短路對應圖中1處的檢測點與地短接，此時a/d採集到該點處的電壓值在0v附近；
③發生採樣迴路斷路故障
斷路對應圖中1處發生斷線故障，此時a/d採集到該點處的電壓值在電源電壓(vcc)附近；
以上便是採樣迴路故障與檢測點電壓的關係。
(2)故障檢測流程
電機控制器直流母線電流採樣迴路的故障檢測方法具體如圖4所示，包括：
步驟41：判斷vc是否大於vh，若是，進入步驟43，若否，進入步驟42；
步驟42：判斷vc是否小於vl，若是，進入步驟43，若否，結束流程；
步驟43：判斷發生直流母線電流採樣迴路故障。
其中，vc表示電機控制器採集到的直流母線電流傳感器的電壓信號；vh與vl分別表示電流採樣迴路故障電壓閾值的上限與下限，其中vh＞vl。根據圖4所示邏輯，若母線電流採集信號vc不在[vl,vh]範圍內則判斷該路採樣迴路發生故障。
vh與vl的選取考慮了母線電流傳感器的檢測區間，即大於vh或小於vl的電壓區間不是電機控制器直流母線電流傳感器(電機控制器直流母線電流採樣迴路中的電流傳感器)正常反饋電流信號的有效區間；根據圖4所示的採集電路，當採集到的電流信號大於vh，則此時發生採樣迴路對電源短路或採樣迴路斷路故障，當電流信號小於vl時則發生採樣迴路對地短路故障。
第三部分，電機控制器直流母線電流採樣迴路的故障處理方法。
本發明提供的電機控制器直流母線電流採樣迴路的故障處理方法通過估算的方式計算得到輸入端直流母線電流，該估算的電流值將用於保證整車控制邏輯的正常執行。該故障處理方法包括兩部分內容，分別為輸入端直流母線電流估算與故障處理，下面分別進行介紹。
(1)電機控制器直流母線電流估算(獲取電機控制器輸入端直流母線的電流估算值)。
本發明實施例採用扭矩公式進行直流母線電流估算，具體如下：
式(1)中，imcu表示估算的輸入端直流母線電流(電流估算值)，n表示電機當前轉速(當前電機轉速值)，tq表示電機當前輸出扭矩(當前輸出扭矩值)，ηmcu(n,tq)表示電機控制器的當前效率，umcu表示當前的電機控制器輸入端直流母線電壓(電流傳感器的電壓值)。
純電動汽車驅動系統在工作過程中電機控制器及電機均會散發熱量，這部分能量對於扭矩的產生未產生作用，因此存在效率問題，該效率包括電機控制器效率與驅動電機兩部分，在本發明實施例中，為簡化問題將驅動系統效率全部放在電機控制器中，即電機的效率也劃入電機控制器的效率範疇。
驅動系統在工作過程中，其效率與當前的電機狀態有關，如在高轉速狀態下，由於電機控制器內部絕緣柵雙極型電晶體igbt模塊開關頻率增大，此時會產生更多的開關損耗(igbt發熱量增大)；同樣，電機在大扭矩輸出的狀態下，由於電流增大電機本體會產生更多的熱量損耗。根據以上分析可以發現，驅動系統的效率與電機轉速、輸出扭矩強相關，為此本發明在式(1)中將電機控制器的當前效率ηmcu(n,tq)表示為電機當前轉速與電機當前輸出扭矩的函數，其獲得方式如5所示。
具體通過前期實車臺架試驗，獲得電機當前轉速、電機當前輸出扭矩與電機控制器效率之間的映射關係，將以上關係以表格的形式進行存儲(得到電機控制效率查詢表)，在實際應用中，如圖5所示，通過電機當前轉速n與電機當前輸出扭矩tq可直接查詢得到電機控制器效率ηmcu(n,tq)，進而通過式(1)計算得到直流母線電流估算值imcu。
(2)故障處理流程
本發明提供的直流母線電流採樣迴路的故障處理方法具體如圖6所示，包括：
步驟61：對電機控制器直流母線電流進行估算；
步驟62：判斷估算是否成功，若是，進入步驟63，若否，進入步驟64；
步驟63：故障處理方式1；
步驟64：故障處理方式2。
因為當發生電機控制器輸入端直流母線電流採樣迴路故障，為保證整車控制策略正常執行，需要對直流母線電流進行估算，根據式(1)，若要完成電流估算需要首先獲得以下幾個參數：電機當前轉速、電機當前輸出扭矩、電機控制器的當前效率以及電機控制器輸入端直流母線電壓，正常情況下以上參數均能夠有效獲得，但在異常狀態下則不能夠保證，如電機當前輸出扭矩計算失效、直流母線電壓異常等，為此本發明首先進行直流母線電流估算狀態判斷，若估算成功則採用故障處理方式1進行故障處理，若未估算成功則採用故障處理方式2進行故障處理，本發明根據故障所引起危害程度的不同對處理方式進行細化，這樣一來能夠在保證行車安全的前提下保證駕駛員的駕駛感受。
具體故障處理方式如下：
①故障處理方式1
考慮到這種情況下由於能夠獲得母線電流的估算值，利用該估算值整車控制策略能夠正常進行，不會對行車安全造成隱患，因此採用以下方式進行故障處理：
利用估算的電機控制器輸入端直流母線電流完成整車控制邏輯；點亮儀表驅動系統故障燈，同時儀表文字提示駕駛員：驅動系統發生故障，請安全駕駛並儘快對車輛進行檢修。
②故障處理方式2
此時由於不能夠正常估算得到電機控制器輸入端的直流母線電流，這將造成一些整車控制策略無法執行(如，儀表不能夠顯示驅動系統電流值，整車的一些保護策略不能夠正常執行等)，這將會對行車安全產生隱患，為此採用以下方式進行故障處理：
儀錶停止顯示驅動系統工作電流；鳴報警音；點亮儀表驅動系統故障燈，同時儀表文字提示駕駛員：驅動系統發生故障，動力輸出將受到限制，請安全駕駛並儘快對車輛進行檢修；對車輛進行最高車速限制以及驅動系統最大輸出功率限制，其中最高車速限制為15km/h，驅動系統最大輸出功率限制為額定功率的30％。
通過以上措施來保證行車安全。
由上可知，本發明提供的方案通過合理設計電流傳感器信號採集電路實現了對採樣迴路故障(包括採樣迴路對地短路故障、採樣迴路對電源短路故障以及採樣迴路斷路故障)的有效檢測；
本發明實施例提供的方案中故障處理方式與傳統的被動故障處理措施不同，本方案根據驅動系統當前狀態(電機轉速、當前輸出扭矩)實現了對電機控制器輸入端直流母線電流的有效估算，當發生電機控制器直流母線電流採樣迴路故障後利用估算值繼續保證整車控制邏輯的正常執行，在保證行車安全的前提下儘可能對駕駛員的駕駛感受進行保護，儘量使駕駛員不因該故障而降低駕駛樂趣；
本發明實施例提供的方案針對故障所引起危害程度的不同循序漸進的進行處理，通過儀表故障燈、儀表文字提示以及鳴報警音的方式對駕駛員進行提示，另外若該故障已經對行車安全產生影響，則通過進一步的主動限制措施(包括限制車輛最高車速、限制驅動系統最大輸出功率)來保證行車安全。考慮到本方案具有簡便易行、易於實現的特點，同時不會額外增加電機控制器的製造成本，因此具有良好的推廣價值。
實施例二
如圖7所示，本發明實施例提供一種採樣迴路的故障檢測處理裝置，可應用於電機控制器，所述故障檢測處理裝置包括：
第一獲取模塊71，用於獲取電機控制器直流母線電流採樣迴路中的電流傳感器的電壓值；
第一處理模塊72，用於根據所述電壓值得到所述電機控制器直流母線電流採樣迴路的故障檢測結果；
第二處理模塊73，用於在所述故障檢測結果指示所述電機控制器直流母線電流採樣迴路存在故障時，根據驅動系統參數的當前狀態值，得到電機控制器輸入端直流母線的電流估算值；
發送模塊74，用於將所述電流估算值發送給整車控制器與電池管理系統。
本發明實施例二提供的所述採樣迴路的故障檢測處理裝置通過獲取電機控制器直流母線電流採樣迴路中的電流傳感器的電壓值；根據電壓值得到電機控制器直流母線電流採樣迴路的故障檢測結果；能夠實現對採樣迴路故障(包括採樣迴路對地短路故障、採樣迴路對電源短路故障以及採樣迴路斷路故障)的有效檢測；
並且在故障檢測結果指示所述電機控制器直流母線電流採樣迴路存在故障時，根據驅動系統參數的當前狀態值，得到電機控制器輸入端直流母線的電流估算值；將電流估算值發送給整車控制器與電池管理系統；能夠實現對電機控制器輸入端直流母線電流的有效估算，當發生電機控制器直流母線電流採樣迴路故障後利用估算值繼續保證整車控制邏輯的正常執行，在保證安全行車的前提下儘可能的對駕駛員的駕駛感受進行保護，儘量使駕駛員不因該故障而降低駕駛感受；很好的解決了現有技術中無法主動針對電機控制器直流母線電流採樣迴路進行故障檢測和處理的問題。
此外，本發明實施例提供的方案簡便易行、易於實現，同時不會額外增加電機控制器的製造成本，具有良好的推廣價值。
具體的，所述第一處理模塊包括：比較子模塊，用於將所述電壓值分別與第一電壓閾值和第二電壓閾值進行比較；第一處理子模塊，用於根據比較結果得到所述電機控制器直流母線電流採樣迴路的故障檢測結果；所述第一電壓閾值小於所述第二電壓閾值。
進一步的，所述故障檢測處理裝置還包括：第三處理模塊，用於在所述將所述電壓值分別與第一電壓閾值和第二電壓閾值進行比較之前，根據所述電流傳感器的上限檢測閾值，得到所述第二電壓閾值；第四處理模塊，用於根據所述電流傳感器的下限檢測閾值，得到所述第一電壓閾值。
考慮到本實施例中驅動系統參數的當前狀態值在異常情況下無法獲取，因此，所述故障檢測處理裝置還包括：第二獲取模塊，用於在所述根據驅動系統參數的當前狀態值，得到電機控制器輸入端直流母線的電流估算值之前，獲取所述驅動系統參數的當前狀態值；
對應的，所述第二處理模塊包括：第二處理子模塊，用於在獲取到所述驅動系統參數的當前狀態值時，根據驅動系統參數的當前狀態值，得到電機控制器輸入端直流母線的電流估算值。
進一步的，所述故障檢測處理裝置還包括：第五處理模塊，用於在所述獲取所述驅動系統參數的當前狀態值之後，在未獲取到所述驅動系統參數的當前狀態值時，執行第一提醒操作，並對車輛進行最高車速限制以及驅動系統最大輸出功率限制。
本實施例中，所述驅動系統參數的當前狀態值包優選括：當前電機轉速值和當前輸出扭矩值。
具體的，所述第二處理模塊包括：第三處理子模塊，用於根據當前電機轉速值和當前輸出扭矩值，得到電機控制器的當前效率；第四處理子模塊，用於根據所述當前電機轉速值、所述當前輸出扭矩值、所述電機控制器的當前效率和所述電壓值，得到所述電流估算值。
更具體的，所述第四處理子模塊採用如下公式：
其中，imcu表示電流估算值，n表示當前電機轉速值，tq表示當前輸出扭矩值，ηmcu(n,tq)表示電機控制器的當前效率，umcu表示電流傳感器的電壓值。
進一步的，本實施例中，所述故障檢測處理裝置還包括：執行模塊，用於在所述將所述電流估算值發送給整車控制器與電池管理系統的同時或之後，執行第二提醒操作。
其中，上述採樣迴路的故障檢測處理方法的所述實現實施例均適用於該採樣迴路的故障檢測處理裝置的實施例中，也能達到相同的技術效果。
為了解決上述技術問題，本發明實施例還提供了一種電機控制器，包括：上述的採樣迴路的故障檢測處理裝置。
其中，上述採樣迴路的故障檢測處理裝置的所述實現實施例均適用於該電機控制器的實施例中，也能達到相同的技術效果。
為了解決上述技術問題，本發明實施例還提供了一種車輛，包括：上述的電機控制器。
其中，上述電機控制器的所述實現實施例均適用於該車輛的實施例中，也能達到相同的技術效果。
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，以便更加特別地強調其實現方式的獨立性。
本發明實施例中，模塊/子模塊可以用軟體實現，以便由各種類型的處理器執行。舉例來說，一個標識的可執行代碼模塊可以包括計算機指令的一個或多個物理或者邏輯塊，舉例來說，其可以被構建為對象、過程或函數。儘管如此，所標識模塊的可執行代碼無需物理地位於一起，而是可以包括存儲在不同位裡上的不同的指令，當這些指令邏輯上結合在一起時，其構成模塊並且實現該模塊的規定目的。
實際上，可執行代碼模塊可以是單條指令或者是許多條指令，並且甚至可以分布在多個不同的代碼段上，分布在不同程序當中，以及跨越多個存儲器設備分布。同樣地，操作數據可以在模塊內被識別，並且可以依照任何適當的形式實現並且被組織在任何適當類型的數據結構內。所述操作數據可以作為單個數據集被收集，或者可以分布在不同位置上(包括在不同存儲設備上)，並且至少部分地可以僅作為電子信號存在於系統或網絡上。
在模塊可以利用軟體實現時，考慮到現有硬體工藝的水平，所以可以以軟體實現的模塊，在不考慮成本的情況下，本領域技術人員都可以搭建對應的硬體電路來實現對應的功能，所述硬體電路包括常規的超大規模集成(vlsi)電路或者門陣列以及諸如邏輯晶片、電晶體之類的現有半導體或者是其它分立的元件。模塊還可以用可編程硬體設備，諸如現場可編程門陣列、可編程陣列邏輯、可編程邏輯設備等實現。
以上所述的是本發明的優選實施方式，應當指出對於本技術領域的普通人員來說，在不脫離本發明所述原理前提下，還可以作出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。