CN115626057A - 一种电动汽车控制器旋变故障的跛行控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电动汽车控制器旋变故障的跛行控制方法，具体步骤包括实时获取故障日志信息检测有无故障发生；判断是否为旋变故障；根据故障日志信息中旋变故障的故障类型选择旋变故障策略，所述故障类型包括一类故障和二类故障；当发生一类故障后对旋变信号进行重构，同时启动位置与转速信号观测，并根据观测转速对故障状态进行ASC模式和FW模式的切换，实现磁场定向控制实现整车跛行控制策略；当发生二类故障时直接进入ASC模式，重启进入无位置传感器控制的跛行运行模式。本发明通过区分具体旋变故障类型，并利用信号重构技术，可避免在一类故障时无位置传感器控制带来的危害，还可实现在线切换控制策略，无需停车再次启动后进入跛行控制模式。
Description
技术领域
本发明涉及新能源汽车技术领域，特别涉及一种电动汽车控制器旋变故障的跛行控制方法。
背景技术
在新能源电动汽车上主驱电机为整车提供动力，属于整车关键部件。电机控制中需要用到电机转子位置信号，该信号通常通过旋转变压器获取到位置相关的Sin/Cos信号，然后由微控制芯片软解码获得实际电机的转子位置。位置信号对电机控制至关重要，位置偏差会引起转矩偏差，严重的会引起转矩反向，非常危险。因此诊断出旋变故障后需要整车进入跛行模式，通过限制最大转矩以及最高转速来降低危害，维持整车可以低速运行至维修站点。
目前常用的跛行控制策略是，当检测到旋变故障后停车进入跛行模式，限制最大转矩、最高车速，并通过无位置传感器控制技术使车能够维持基本的运行。该方案存在的问题是：
无位置传感器控制策略在低速区需要注入高频信号，会引起明显的噪声，影响驾驶体验；另外磁极方向容易辨识错误，一旦磁极方向错误会导致转矩反向，影响驾驶员人身安全；同时由于注入高频信号会导致***产生额外的高频电流，这部分额外的电流会导致电机的实际可用有效电流减小，使得电机的低速时输出转矩受限，遇到陡峭的坡道时无法行驶。另一种无位置传感器控制策略在低速区采用IF控制方式，但该方式也存在明显缺陷为，当整车遇到坑洼路面等工况容易失步，失步后转矩会剧烈震荡严重影响人身安全。
发明内容
本发明的目的克服现有技术存在的不足，为实现以上目的，采用一种电动汽车控制器旋变故障的跛行控制方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
一种电动汽车控制器旋变故障的跛行控制方法，具体步骤包括：
实时获取故障日志信息检测有无故障发生；
若发生故障则判断是否为旋变故障，若为其他故障则执行其他故障策略；
根据故障日志信息中旋变故障的故障类型选择旋变故障策略，所述故障类型包括一类故障和二类故障；
当发生一类故障后对旋变信号进行重构，同时启动位置与转速信号观测，并根据观测转速对故障状态进行ASC模式和FW模式的切换，实现磁场定向控制实现整车跛行控制策略；
当发生二类故障时直接进入ASC模式，等待车辆停止后，重启进入无位置传感器控制的跛行运行模式。
作为本发明的进一步的方案：所述若发生故障则判断是否为旋变故障，若为其他故障则执行其他故障策略的具体步骤为：
在车辆运行过程中，实时检测有无故障，若无则正常运行；
若出现故障则判断是否为旋变故障；
若不是，则执行其他故障保护与跛行控制策略；
若是，则进一步判断是否为一类故障。
作为本发明的进一步的方案：所述根据故障日志信息中旋变故障的故障类型的具体方法为：
判断旋变故障类型，当旋变SIN信号或COS信号其中一个幅值高于阈值H或低于阈值L，而另一路信号幅值范围正常，则判定为一类故障；否则则为二类故障。
作为本发明的进一步的方案：所述一类故障为旋变反馈SIN信号或者COS信号中任一信号失效；所述二类故障为旋变激励失效或SIN信号和COS信号同时失效。
作为本发明的进一步的方案：所述当发生一类故障后对旋变信号进行重构，同时启动位置与转速信号观测，并根据观测转速对故障状态进行ASC模式和FW模式的切换，实现磁场定向控制实现整车跛行控制策略的具体步骤包括：
当旋变故障为一类故障时进行信号重构以及转速和位置观测方法，利用SIN信号和COS信号其中一路信号重构出两路信号，再根据锁相方法获得电角频率以及角度，在一路旋变信号失效的情况下，计算出角度进行磁场定向控制。
与现有技术相比，本发明存在以下技术效果：
采用上述的技术方案，通过区分具体旋变故障类型，当旋变故障为一类故障时利用信号重构技术，使得电机依然可工作在有位置传感器控制的条件下，可避免上述无位置传感器控制带来的危害；当旋变故障为一类故障时，可实现在线切换控制策略，无需停车后再次启动才可进入跛行控制模式；当旋变故障为一类故障时，通过重构后的信号可以准备获取电机转速，能够实现ASC/FW的准确切换，避免传统策略下旋变故障始终处于ASC模式导致低速区产生较大的非预期发电转矩以及较大发热威胁功率模块安全。
附图说明
下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述：
图1为本申请公开实施例的跛行控制方法的步骤示意图；
图2为本申请公开实施例的故障处理流程图；
图3为本申请公开实施例的跛行策略流程图；
图4为本申请公开实施例的信号重构框图；
图5为本申请公开实施例的锁相框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参考图1，本发明实施例中，一种电动汽车控制器旋变故障的跛行控制方法，具体步骤包括：
S1、实时获取故障日志信息检测有无故障发生；
S2、若发生故障则判断是否为旋变故障，若为其他故障则执行其他故障策略，具体步骤为：
本实施例中，如图2所示，图示为故障处理流程图。在车辆运行过程中，实时检测旋变有无故障，若无则正常运行；
若出现故障则判断是否为旋变故障，如图3所示，图示为跛行控制策略流程图；
若不是，则执行其他故障保护与跛行控制策略；
若是，则进一步判断是否为一类故障。
S3、根据故障日志信息中旋变故障的故障类型，并根据故障类型选择旋变故障策略，所述故障类型包括一类故障和二类故障；
本实施例中，所述根据故障日志信息中旋变故障的故障类型的具体方法为：
判断旋变故障类型，当旋变SIN信号或COS信号其中一个幅值高于阈值H或低于阈值L，而另一路信号幅值范围正常，则判定为一类故障；否则则为二类故障。
S4、当发生一类故障后对旋变信号进行重构，同时启动位置与转速信号观测，并根据观测转速对故障状态进行ASC模式和FW模式的切换，实现磁场定向控制实现整车跛行控制策略，具体步骤包括：
当旋变故障为一类故障时进行信号重构以及转速和位置观测方法，如图3所示，图示为信号重构框图，利用SIN信号和COS信号其中一路信号重构出两路信号，再根据如图4所示，图示为锁相方法的流程框图，利用锁相方法获得电角频率以及角度，在一路旋变信号失效的情况下，计算出角度进行磁场定向控制。
具体实施方式中，信号重构方法，可由对SIN/COS信号进行移相90°的方式获取另外一路信号，也可以采用解耦双同步坐标系下单相锁相环技术等其他技术手段；
其中锁相方法还可采用其他三阶的PLL。
S5、当发生二类故障时直接进入ASC模式，等待车辆停止后，重启进入无位置传感器控制的跛行运行模式。
本实施例中，所述一类故障为旋变反馈SIN信号或者COS信号中任一信号失效；所述二类故障为旋变激励失效或SIN信号和COS信号同时失效。
针对传统跛行控制策略存在的问题，本发明将旋变故障类型细分为：一类故障和二类故障，其中一类故障为：旋变反馈SIN/COS任一信号失效；二类故障为：旋变激励失效或SIN/COS信号同时失效。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种电动汽车控制器旋变故障的跛行控制方法，其特征在于，具体步骤包括：
实时获取故障日志信息检测有无故障发生；
若发生故障则判断是否为旋变故障，若为其他故障则执行其他故障策略；
根据故障日志信息中旋变故障的故障类型选择旋变故障策略，所述故障类型包括一类故障和二类故障；
当发生一类故障后对旋变信号进行重构，同时启动位置与转速信号观测，并根据观测转速对故障状态进行ASC模式和FW模式的切换，实现磁场定向控制实现整车跛行控制策略；
当发生二类故障时直接进入ASC模式，等待车辆停止后，重启进入无位置传感器控制的跛行运行模式。
2.根据权利要求1所述一种电动汽车控制器旋变故障的跛行控制方法，其特征在于，所述若发生故障则判断是否为旋变故障，若为其他故障则执行其他故障策略的具体步骤为：
在车辆运行过程中，实时检测有无故障，若无则正常运行；
若出现故障则判断是否为旋变故障；
若不是，则执行其他故障保护与跛行控制策略；
若是，则进一步判断是否为一类故障。
3.根据权利要求1所述一种电动汽车控制器旋变故障的跛行控制方法，其特征在于，所述根据故障日志信息中旋变故障的故障类型的具体方法为：
判断旋变故障类型，当旋变SIN信号或COS信号其中一个幅值高于阈值H或低于阈值L，而另一路信号幅值范围正常，则判定为一类故障；否则则为二类故障。
4.根据权利要求1所述一种电动汽车控制器旋变故障的跛行控制方法，其特征在于，所述一类故障为旋变反馈SIN信号或者COS信号中任一信号失效；所述二类故障为旋变激励失效或SIN信号和COS信号同时失效。
5.根据权利要求1所述一种电动汽车控制器旋变故障的跛行控制方法，其特征在于，所述当发生一类故障后对旋变信号进行重构，同时启动位置与转速信号观测，并根据观测转速对故障状态进行ASC模式和FW模式的切换，实现磁场定向控制实现整车跛行控制策略的具体步骤包括：
当旋变故障为一类故障时进行信号重构以及转速和位置观测方法，利用SIN信号和COS信号其中一路信号重构出两路信号，再根据锁相方法获得电角频率以及角度，在一路旋变信号失效的情况下，计算出角度进行磁场定向控制。
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