CN116714445A - 一种车辆驱动***输出扭矩监控方法、***及车辆 - Google Patents

一种车辆驱动***输出扭矩监控方法、***及车辆 Download PDF

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CN116714445A CN202310677527.7A CN202310677527A CN116714445A CN 116714445 A CN116714445 A CN 116714445A CN 202310677527 A CN202310677527 A CN 202310677527A CN 116714445 A CN116714445 A CN 116714445A
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陈虹旭
李军
杨雪珠
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B60L15/00—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • B60L15/20—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed
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Abstract

本发明公开了一种车辆驱动***输出扭矩监控方法、***及车辆。包括：获取驱动电机的运行参数信息以及整车CAN通讯信息；根据驱动电机的运行参数信息和整车CAN通讯信息获取电机扭矩信息；获取预设转矩差值阈值和预设安全时间阈值；判断电机扭矩信息与预设转矩差值阈值是否满足扭矩故障判定条件；若否，则继续执行获取驱动电机的运行参数信息以及整车CAN通讯信息；若是，则获取故障时间信息，判断故障时间信息是否大于预设安全时间阈值；若否，则继续执行获取驱动电机的运行参数信息以及整车CAN通讯信息；若是，则控制驱动电机进入安全状态。保证电机扭矩功能高安全等级的基础上，降低对***中传感器的功能安全要求，降低开发难度和成本。

Description

一种车辆驱动***输出扭矩监控方法、***及车辆
技术领域
本发明涉及车辆驱动技术领域，尤其涉及一种车辆驱动***输出扭矩监控方法、***及车辆。
背景技术
车辆驱动***是车辆的核心***，为车辆提供动力源，车辆驱动***主要包括驱动电机及电机控制器，通过设置输出扭矩控制策略控制车辆驱动***提供精准的输出扭矩，对于确保车辆的安全运行至关重要。
现有电机扭矩控制功能的安全***架构一般采用三层监控架构，其中第一层运行扭矩控制功能，第二层对输出扭矩进行实时监控，第三层对***运行的底层软硬件进行实时监控。在第二层扭矩监控层通过独立于第一层的输入信号计算实际扭矩，因此第二层的输入信号也需要高安全等级，这对其他控制器和传感器都提出了较高的功能安全要求，增加一定的技术难度和开发成本。
发明内容
本发明提供了一种车辆驱动***输出扭矩监控方法、***及车辆，保证电机扭矩功能高安全等级的基础上，降低对***中传感器的功能安全要求，降低开发难度和成本。
根据本发明的一方面，提供了一种车辆驱动***输出扭矩监控方法，其特征在于，包括：
获取驱动电机的运行参数信息以及整车CAN通讯信息；
根据所述驱动电机的运行参数信息和所述整车CAN通讯信息获取电机扭矩信息；
获取预设转矩差值阈值和预设安全时间阈值；
判断所述电机扭矩信息与所述预设转矩差值阈值是否满足扭矩故障判定条件；
若否，则继续执行获取驱动电机的运行参数信息以及整车CAN通讯信息；
若是，则获取故障时间信息，判断所述故障时间信息是否大于所述预设安全时间阈值；
若否，则继续执行获取驱动电机的运行参数信息以及整车CAN通讯信息；
若是，则控制所述驱动电机进入安全状态。
可选的，所述获取驱动电机的运行参数信息以及整车CAN通讯信息，包括：
获取驱动电机交流侧三相电流信息、直流侧母线电压信息、母线电流信息、电机转子位置信息和转速信息以及获取电机目标扭矩信息、整车加速度信息、车速信息和坡度信息。
可选的，所述根据所述驱动电机的运行参数信息和所述整车CAN通讯信息获取电机扭矩信息，包括：
根据所述驱动电机交流侧三相电流信息和所述电机转子位置信息确定交流侧电机实际扭矩信息；
根据所述直流侧母线电压信息、所述母线电流信息和所述转速信息确定直流测电机实际扭矩信息；
根据所述整车加速度信息、所述车速信息和所述坡度信息确定电机实际扭矩信息。
可选的，所述根据所述驱动电机交流侧三相电流信息和所述电机转子位置信息确定交流侧电机实际扭矩信息，包括：
根据所述驱动电流交流侧三相电流信息和所述电机转子位置信息获取两相旋转坐标下的电流信息；
根据所述两相旋转坐标下的电流信息确定交流侧电机实际扭矩信息。
可选的，基于第一公式，根据所述两相旋转坐标下的电流信息确定交流侧电机实际扭矩信息，所述第一公式为：
其中，T1为交流侧电机实际扭矩信息；Pn为电机磁对数；Ψf为永磁体磁链；id、iq分别为两相旋转坐标中d轴、q轴上的电流分量；Ld、Lq分别为两相旋转坐标中d轴、q轴上的电感分量。
可选的，基于第二公式，根据所述直流侧母线电压信息、所述母线电流信息和所述转速信息确定直流测电机实际扭矩信息，所述第二公式为：
其中，T2为直流测电机实际扭矩信息；UDC为直流侧母线电压；IDC为母线电流；η为电机效率；ωM为电机转速。
可选的，基于第三公式，根据所述整车加速度信息、所述车速信息和所述坡度信息确定电机实际扭矩信息，所述第三公式为：
其中，T3为电机实际扭矩信息；m为整车质量，a1为整车加速度，r为车轮半径，λ(v,i)为与车速v和坡度i有关的修正系数，io为传动***速比。
可选的，所述判断所述电机扭矩信息与所述预设转矩差值阈值是否满足扭矩故障判定条件，包括：
判断所述交流侧电机实际扭矩信息与所述电机目标扭矩信息的差值绝对值是否大于所述预设转矩差值阈值、所述直流测电机实际扭矩信息与所述电机目标扭矩信息的差值绝对值是否大于所述预设转矩差值阈值或者所述电机实际扭矩信息与所述电机目标扭矩信息的差值绝对值是否大于所述预设转矩差值阈值。
根据本发明的另一方面，提供了一种车辆驱动***输出扭矩监控***，利用上述方面中任一项所述的车辆驱动***输出扭矩监控方法，包括：
数据采集模块，用于获取驱动电机的运行参数信息和整车CAN通讯信息；
扭矩估算模块，用于根据所述驱动电机的运行参数信息和所述整车CAN通讯信息获取电机扭矩信息；
阈值获取模块，用于获取预设转矩差值阈值和预设安全时间阈值；
故障判断模块，用于判断所述电机扭矩信息与所述预设转矩差值阈值是否满足扭矩故障判定条件；
电机故障处理模块，用于若不满足扭矩故障判定条件，则继续执行获取驱动电机的运行参数信息以及整车CAN通讯信息；若满足扭矩故障判定条件，则获取故障时间信息，判断所述故障时间信息是否大于所述预设安全时间阈值；若所述故障时间信息不大于所述预设安全时间阈值，则继续执行获取驱动电机的运行参数信息以及整车CAN通讯信息；若所述故障时间信息大于所述预设安全时间阈值，则控制所述驱动电机进入安全状态。
根据本发明的另一方面，提供了一种车辆，包括上述方面中任一项所述的车辆驱动***输出扭矩监控***。
本发明实施例的技术方案，通过提供一种车辆驱动***输出扭矩监控方法，包括：获取驱动电机的运行参数信息以及整车CAN通讯信息；根据驱动电机的运行参数信息和整车CAN通讯信息获取电机扭矩信息；获取预设转矩差值阈值和预设安全时间阈值；判断电机扭矩信息与预设转矩差值阈值是否满足扭矩故障判定条件；若否，则继续执行获取驱动电机的运行参数信息以及整车CAN通讯信息；若是，则获取故障时间信息，判断故障时间信息是否大于预设安全时间阈值；若否，则继续执行获取驱动电机的运行参数信息以及整车CAN通讯信息；若是，则控制驱动电机进入安全状态。保证电机扭矩功能高安全等级的基础上，降低对***中传感器的功能安全要求，降低开发难度和成本。
应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供了一种车辆驱动***输出扭矩监控方法的流程结构示意图；
图2为本发明实施例提供的另一种车辆驱动***输出扭矩监控方法的流程结构示意图；
图3为本发明实施例提供的另一种车辆驱动***输出扭矩监控方法的流程结构示意图；
图4为本发明实施例提供的另一种车辆驱动***输出扭矩监控方法的流程结构示意图；
图5为本发明实施例提供的另一种车辆驱动***输出扭矩监控方法的流程结构示意图
图6为本发明实施例提供的一种车辆驱动***输出扭矩监控***的结构示意图；
图7为本发明实施例提供的一种车辆的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
图1为本发明实施例提供了一种车辆驱动***输出扭矩监控方法的流程结构示意图，本实施例可适用于电机扭矩监控情况，该方法可以由车辆驱动***输出扭矩监控***来执行，该车辆驱动***输出扭矩监控***可以采用硬件和/或软件的形式实现。如图1所示，该方法包括：
S101，获取驱动电机的运行参数信息以及整车CAN通讯信息。
其中，车辆驱动***输出扭矩监控***中设置有信号输入***、电机控制***和三相全桥驱动***，信号输入***可以包括传感器单元和CAN通讯单元，三相全桥驱动***能够接受扭矩控制信号进而控制驱动电机输出扭矩，或者接收关断控制信号选择关断路径，控制驱动电机安全停机。电机控制***通过实时获取信号输入***中传感器单元输出的驱动电机的运行参数信息以及CAN通讯单元传输的整车CAN通讯信息，以对车辆输出***的输出扭矩进行实时监控。
S102，根据驱动电机的运行参数信息和整车CAN通讯信息获取电机扭矩信息。
其中，电机控制***根据获取到的驱动电机的运行参数信息和整车CAN通讯信息进行电机扭矩信息的估算，进而便于后续对当前电机扭矩和***中预设的扭矩信息进行对比，进而驱动电机的正常安全运行。
S103，获取预设转矩差值阈值和预设安全时间阈值。
其中，预先根据功能安全目标在电机控制***中设定安全阈值，安全阈值包括预设转矩差值阈值和预设安全时间阈值，具体的数值选择可以根据实际设计需求进行选择，保证车辆驱动电机正常工作或进入安全状态。预设安全时间阈值tfusa等于故障容错时间间隔FTTI，预设转矩差值阈值Te_fusa满足Te_fusa＝m(Δa+aoffset)，其中，m为整车质量，Δa为非预期加速度度量，aoffset为加速度估计值偏差。
S104，判断电机扭矩信息与预设转矩差值阈值是否满足扭矩故障判定条件；若是，则执行步骤S105；若否，则执行步骤S101。
其中，若电机扭矩信息与预设转矩差值阈值不满足扭矩故障判定条件，认为当前车辆驱动电机处于正常工作状态，则继续获取驱动电机的运行参数信息以及整车CAN通讯信息，实时获取驱动电机的实际扭矩。
S105，获取故障时间信息，判断故障时间信息是否大于预设安全时间阈值；若是，则执行步骤S106；若否，则执行步骤S101。
其中，若电机扭矩信息与预设转矩差值阈值满足扭矩故障判定条件，认为当前车辆驱动电机可能处于不正常工作状态，因此获取故障时间信息，判断故障时间信息是否大于预设安全时间阈值，以根据故障发生时长，判断驱动电机的状态。
若故障时间信息小于或等于预设安全时间阈值，则认为当前车辆驱动电机并未发生故障，则继续获取驱动电机的运行参数信息以及整车CAN通讯信息，实时获取驱动电机的实际扭矩。
S106，控制驱动电机进入安全状态。
其中，若故障时间信息大于预设安全时间阈值，则认为当前车辆驱动电机发生故障，需要控制电机扭矩关断，控制三相全桥驱动***使得车辆驱动电机进入安全状态，避免整车非预期加速，造成事故。
本发明实施例通过对驱动电机的运行参数信息以及整车CAN通讯信息进行实时获取，并估算电机扭矩信息，同时设置预设转矩差值阈值和预设安全时间阈值，通过对比进行电机的实时状态确认，在保证电机扭矩功能高安全等级的基础上，使得车辆驱动电机的正常工作，避免整车非预期加速。
可选的，图2为本发明实施例提供的另一种车辆驱动***输出扭矩监控方法的流程结构示意图，如图2所示，该方法包括：
S201，获取驱动电机交流侧三相电流信息、直流侧母线电压信息、母线电流信息、电机转子位置信息和转速信息以及获取电机目标扭矩信息、整车加速度信息、车速信息和坡度信息。
其中，信号输入***包括传感器单元和CAN通讯单元，传感器单元输出的驱动电机交流侧三相电流信息、直流侧母线电压信息、母线电流信息、电机转子位置信息，CAN通讯单元传输的整车CAN通讯信息通过CAN通讯传输整车其他传感器发送的电机目标扭矩信息、整车加速度信息、车速信息和坡度信息，进而便于后续对车辆驱动***的输出扭矩进行实时监控。
S202，根据驱动电机交流侧三相电流信息、直流侧母线电压信息、母线电流信息、电机转子位置信息、转速信息、整车CAN通讯信息、电机目标扭矩信息、整车加速度信息、车速信息和坡度信息获取电机扭矩信息。
其中，电机控制根据驱动电机交流侧三相电流信息、直流侧母线电压信息、母线电流信息、电机转子位置信息、转速信息、整车CAN通讯信息、电机目标扭矩信息、整车加速度信息、车速信息和坡度信息进行三重独立路径计算，实时获取电机扭矩信息。
S203，获取预设转矩差值阈值和预设安全时间阈值。
S204，判断电机扭矩信息与预设转矩差值阈值是否满足扭矩故障判定条件；若是，则执行步骤S205；若否，则执行步骤S201。
S205，获取故障时间信息，判断故障时间信息是否大于预设安全时间阈值；若是，则执行步骤S206；若否，则执行步骤S201。
S206，控制驱动电机进入安全状态。
本发明实施例通过对驱动电机交流侧三相电流信息、直流侧母线电压信息、母线电流信息、电机转子位置信息和转速信息以及获取电机目标扭矩信息、整车加速度信息、车速信息和坡度信息进行实时获取，并估算电机扭矩信息，同时设置预设转矩差值阈值和预设安全时间阈值，通过对比进行电机的实时状态确认，在保证电机扭矩功能高安全等级的基础上，使得车辆驱动电机的正常工作，避免整车非预期加速。
可选的，图3为本发明实施例提供的另一种车辆驱动***输出扭矩监控方法的流程结构示意图，如图3所示，该方法包括：
S301，获取驱动电机交流侧三相电流信息、直流侧母线电压信息、母线电流信息、电机转子位置信息和转速信息以及获取电机目标扭矩信息、整车加速度信息、车速信息和坡度信息。
S302，根据驱动电机交流侧三相电流信息和电机转子位置信息确定交流侧电机实际扭矩信息。
其中，电机控制***中设置有扭矩估算模块，扭矩估算模块通过获取到的驱动电机交流侧三相电流信息和电机转子位置信息进行交流侧电机实际扭矩信息的估算，便于后续利用交流侧电机实际扭矩信息对车辆驱动电机的状态进行判断。
S303，根据直流侧母线电压信息、母线电流信息和转速信息确定直流测电机实际扭矩信息。
其中，扭矩估算模块通过获取到的直流侧母线电压信息、母线电流信息和转速信息，可选的，基于第二公式其中，T2为直流测电机实际扭矩信息；UDC为直流侧母线电压；IDC为母线电流；η为电机效率；ωM为电机转速。根据直流侧母线电压信息、母线电流信息和转速信息实现直流测电机实际扭矩信息的估算，便于后续利用直流侧电机实际扭矩信息对车辆驱动电机的状态进行判断。
S304，根据整车加速度信息、车速信息和坡度信息确定电机实际扭矩信息。
其中，扭矩估算模块通过获取到的整车加速度信息、车速信息和坡度信息，基于第三公式其中，T3为电机实际扭矩信息；m为整车质量，a1为整车加速度，r为车轮半径，λ(v,i)为与车速v和坡度i有关的修正系数，io为传动***速比。根据整车加速度信息、车速信息和坡度信息进行电机实际扭矩信息的估算，便于后续利用电机实际扭矩信息对车辆驱动电机的状态进行判断。
S305，获取预设转矩差值阈值和预设安全时间阈值。
S306，判断交流侧电机实际扭矩信息、直流测电机实际扭矩信息、电机实际扭矩信息与预设转矩差值阈值是否满足扭矩故障判定条件；若是，则执行步骤S307；若否，则执行步骤S301。
S307，获取故障时间信息，判断故障时间信息是否大于预设安全时间阈值；若是，则执行步骤S308；若否，则执行步骤S301。
S308，控制驱动电机进入安全状态。
本发明实施例通过三重独立路径根据获取到的驱动电机交流侧三相电流信息、直流侧母线电压信息、母线电流信息、电机转子位置信息、转速信息、整车加速度信息、车速信息和坡度信息对车辆驱动电机的交流侧电机实际扭矩信息、直流测电机实际扭矩信息和电机实际扭矩信息进行获取，同时设置预设转矩差值阈值和预设安全时间阈值，通过对比进行电机的实时状态确认，在保证电机扭矩功能高安全等级的基础上，使得车辆驱动电机的正常工作，避免整车非预期加速。
可选的，图4为本发明实施例提供的另一种车辆驱动***输出扭矩监控方法的流程结构示意图，如图4所示，该方法包括：
S401，获取驱动电机交流侧三相电流信息、直流侧母线电压信息、母线电流信息、电机转子位置信息和转速信息以及获取电机目标扭矩信息、整车加速度信息、车速信息和坡度信息。
S402，根据驱动电流交流侧三相电流信息和电机转子位置信息获取两相旋转坐标下的电流信息。
S403，根据两相旋转坐标下的电流信息确定交流侧电机实际扭矩信息。
其中，通过获取到的驱动电机交流侧三相电流信息和电机转子位置通过坐标转换得到两相旋转坐标下的电流信息id和iq。可选的，基于第一公式，其中，T1为交流侧电机实际扭矩信息；Pn为电机磁对数；Ψf为永磁体磁链；id、iq分别为两相旋转坐标中d轴、q轴上的电流分量；Ld、Lq分别为两相旋转坐标中d轴、q轴上的电感分量。根据电流信息id和iq计算得到交流侧电机实际扭矩信息。
S404，根据直流侧母线电压信息、母线电流信息和转速信息确定直流测电机实际扭矩信息。
S405，根据整车加速度信息、车速信息和坡度信息确定电机实际扭矩信息。
S406，获取预设转矩差值阈值和预设安全时间阈值。
S407，判断交流侧电机实际扭矩信息、直流测电机实际扭矩信息、电机实际扭矩信息与预设转矩差值阈值是否满足扭矩故障判定条件；若是，则执行步骤S408；若否，则执行步骤S401。
S408，获取故障时间信息，判断故障时间信息是否大于预设安全时间阈值；若是，则执行步骤S409；若否，则执行步骤S401。
S409，控制驱动电机进入安全状态。
本发明实施例根据驱动电流交流侧三相电流信息和电机转子位置信息获取两相旋转坐标下的电流信息，进而确定交流侧电机实际扭矩信息，同时还对直流测电机实际扭矩信息和电机实际扭矩信息进行获取，同时设置预设转矩差值阈值和预设安全时间阈值，通过对比进行电机的实时状态确认，在保证电机扭矩功能高安全等级的基础上，使得车辆驱动电机的正常工作，避免整车非预期加速。
可选的，图5为本发明实施例提供的另一种车辆驱动***输出扭矩监控方法的流程结构示意图，如图5所示，该方法包括：
S501，获取驱动电机交流侧三相电流信息、直流侧母线电压信息、母线电流信息、电机转子位置信息和转速信息以及获取电机目标扭矩信息、整车加速度信息、车速信息和坡度信息。
S502，根据驱动电流交流侧三相电流信息和电机转子位置信息获取两相旋转坐标下的电流信息。
S503，根据两相旋转坐标下的电流信息确定交流侧电机实际扭矩信息。
S504，根据直流侧母线电压信息、母线电流信息和转速信息确定直流测电机实际扭矩信息。
S505，根据整车加速度信息、车速信息和坡度信息确定电机实际扭矩信息。
S506，获取预设转矩差值阈值和预设安全时间阈值。
S507，判断交流侧电机实际扭矩信息与电机目标扭矩信息的差值绝对值是否大于预设转矩差值阈值、直流测电机实际扭矩信息与电机目标扭矩信息的差值绝对值是否大于预设转矩差值阈值或者电机实际扭矩信息与电机目标扭矩信息的差值绝对值是否大于预设转矩差值阈值；若是，则执行步骤S508；若否，则执行步骤S501。
其中，通过计算得到的交流侧电机实际扭矩信息、直流测电机实际扭矩信息、电机实际扭矩信息均与电机目标扭矩信息，若交流侧电机实际扭矩信息与电机目标扭矩信息的差值绝对值是否大于预设转矩差值阈值、直流测电机实际扭矩信息与电机目标扭矩信息的差值绝对值是否大于预设转矩差值阈值或者电机实际扭矩信息与电机目标扭矩信息的差值绝对值是否大于预设转矩差值阈值，上述至少一项符合，则认为满足扭矩故障判定条件。
S508，获取故障时间信息，判断故障时间信息是否大于预设安全时间阈值；若是，则执行步骤S509；若否，则执行步骤S501。
S509，控制驱动电机进入安全状态。
本发明实施例通过交流侧电机实际扭矩信息、直流测电机实际扭矩信息和电机实际扭矩信息分别与电机目标扭矩信息、预设转矩差值阈值进行比较，同时设置预设转矩差值阈值和预设安全时间阈值，通过对比进行电机的实时状态确认，在保证电机扭矩功能高安全等级的基础上，使得车辆驱动电机的正常工作，避免整车非预期加速。
图6为本发明实施例提供的一种车辆驱动***输出扭矩监控***的结构示意图，如图6所示，车辆驱动***输出扭矩监控***200利用上述实施例中任一项所述的车辆驱动***输出扭矩监控方法。
车辆驱动***输出扭矩监控***中设置有信号输入***10、电机控制***11和三相全桥驱动***12，电机控制***11包括数据获取模块101、扭矩估算模块102、阈值获取模块103、故障判断模块104和电机故障处理模块105，信号输入***10可以包括传感器单元13和CAN通讯单元14，三相全桥驱动***12能够接受扭矩控制信号进而控制驱动电机输出扭矩，或者接收关断控制信号选择关断路径，控制驱动电机安全停机。数据获取模块101与信号输入***10连接，电机控制***11与三相全桥驱动***12连接。电机控制***11中设置三层监控构架，其中第一层运行扭矩控制功能，第二层对输出扭矩进行实时监控，第三层对***运行的底层软硬件进行实时监控。电机控制***11通常为第二层进行驱动电机的输出扭矩进行实时监控。
车辆驱动***输出扭矩监控***200的电机控制***11包括：
数据获取模块101，用于获取驱动电机的运行参数信息和整车CAN通讯信息。
扭矩估算模块102，用于根据驱动电机的运行参数信息和整车CAN通讯信息获取电机扭矩信息。
阈值获取模块103，用于获取预设转矩差值阈值和预设安全时间阈值。
故障判断模块104，用于判断电机扭矩信息与预设转矩差值阈值是否满足扭矩故障判定条件。
电机故障处理模块105，用于若不满足扭矩故障判定条件，则获取驱动电机的运行参数信息以及整车CAN通讯信息；若满足扭矩故障判定条件，则获取故障时间信息，判断故障时间信息是否大于预设安全时间阈值；若故障时间信息不大于预设安全时间阈值，则重新获取预设转矩差值阈值和预设安全时间阈值；若故障时间信息大于预设安全时间阈值，则控制驱动电机进入安全状态。
其中，当满足扭矩故障判定条件且故障时间信息小于或等于预设安全时间阈值时，电机故障处理模块输出扭矩控制信号，使得驱动电机正常工作；当满足扭矩故障判定条件且故障时间信息大于预设安全时间阈值时，电机故障处理模块输出控制电机扭矩关断信号，进而使得三相全桥驱动***接收电机扭矩关断信号，使得驱动电机安全停机。
本发明实施例通过车辆驱动***输出扭矩监控***设置数据获取模块、扭矩估算模块、阈值获取模块、故障判断模块和电机故障处理模块，能够通过三重独立路径监控电机实际扭矩，在保证电机扭矩功能高安全等级的基础上，降低对***中传感器的功能安全要求，降低整车开发成本，提高***可靠性。
图7为本发明实施例提供的一种车辆的结构示意图，如图7所示，车辆300包括上述实施例中任一项所述的车辆驱动***输出扭矩监控***200。
其中，车辆300可以为纯电动汽车，应用于驱动电机安全停机的应用场景。
需要说明的是，由于本实施例提供的车辆300包括如本发明实施例提供的任意所述的车辆驱动***输出扭矩监控***200，其具有车辆驱动***输出扭矩监控***200相同或相应的有益效果，此处不做赘述。
上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。

Claims (10)

1.一种车辆驱动***输出扭矩监控方法，其特征在于，包括：
获取驱动电机的运行参数信息以及整车CAN通讯信息；
根据所述驱动电机的运行参数信息和所述整车CAN通讯信息获取电机扭矩信息；
获取预设转矩差值阈值和预设安全时间阈值；
判断所述电机扭矩信息与所述预设转矩差值阈值是否满足扭矩故障判定条件；
若否，则继续执行获取驱动电机的运行参数信息以及整车CAN通讯信息；
若是，则获取故障时间信息，判断所述故障时间信息是否大于所述预设安全时间阈值；
若否，则继续执行获取驱动电机的运行参数信息以及整车CAN通讯信息；
若是，则控制所述驱动电机进入安全状态。
2.根据权利要求1所述的车辆驱动***输出扭矩监控方法，其特征在于，所述获取驱动电机的运行参数信息以及整车CAN通讯信息，包括：
获取驱动电机交流侧三相电流信息、直流侧母线电压信息、母线电流信息、电机转子位置信息和转速信息以及获取电机目标扭矩信息、整车加速度信息、车速信息和坡度信息。
3.根据权利要求2所述的车辆驱动***输出扭矩监控方法，其特征在于，所述根据所述驱动电机的运行参数信息和所述整车CAN通讯信息获取电机扭矩信息，包括：
根据所述驱动电机交流侧三相电流信息和所述电机转子位置信息确定交流侧电机实际扭矩信息；
根据所述直流侧母线电压信息、所述母线电流信息和所述转速信息确定直流测电机实际扭矩信息；
根据所述整车加速度信息、所述车速信息和所述坡度信息确定电机实际扭矩信息。
4.根据权利要求3所述的车辆驱动***输出扭矩监控方法，其特征在于，所述根据所述驱动电机交流侧三相电流信息和所述电机转子位置信息确定交流侧电机实际扭矩信息，包括：
根据所述驱动电流交流侧三相电流信息和所述电机转子位置信息获取两相旋转坐标下的电流信息；
根据所述两相旋转坐标下的电流信息确定交流侧电机实际扭矩信息。
5.根据权利要求4所述的车辆驱动***输出扭矩监控方法，其特征在于，基于第一公式，根据所述两相旋转坐标下的电流信息确定交流侧电机实际扭矩信息，所述第一公式为：
其中，T1为交流侧电机实际扭矩信息；Pn为电机磁对数；Ψf为永磁体磁链；id、iq分别为两相旋转坐标中d轴、q轴上的电流分量；Ld、Lq分别为两相旋转坐标中d轴、q轴上的电感分量。
6.根据权利要求3所述的车辆驱动***输出扭矩监控方法，其特征在于，基于第二公式，根据所述直流侧母线电压信息、所述母线电流信息和所述转速信息确定直流测电机实际扭矩信息，所述第二公式为：
其中，T2为直流测电机实际扭矩信息；UDC为直流侧母线电压；IDC为母线电流；η为电机效率；ωM为电机转速。
7.根据权利要求3所述的车辆驱动***输出扭矩监控方法，其特征在于，基于第三公式，根据所述整车加速度信息、所述车速信息和所述坡度信息确定电机实际扭矩信息，所述第三公式为：
其中，T3为电机实际扭矩信息；m为整车质量，a1为整车加速度，r为车轮半径，λ(v,i)为与车速v和坡度i有关的修正系数，io为传动***速比。
8.根据权利要求3所述的车辆驱动***输出扭矩监控方法，其特征在于，所述判断所述电机扭矩信息与所述预设转矩差值阈值是否满足扭矩故障判定条件，包括：
判断所述交流侧电机实际扭矩信息与所述电机目标扭矩信息的差值绝对值是否大于所述预设转矩差值阈值、所述直流测电机实际扭矩信息与所述电机目标扭矩信息的差值绝对值是否大于所述预设转矩差值阈值或者所述电机实际扭矩信息与所述电机目标扭矩信息的差值绝对值是否大于所述预设转矩差值阈值。
9.一种车辆驱动***输出扭矩监控***，利用权利要求1-8中任一项所述的车辆驱动***输出扭矩监控方法，其特征在于，包括：
数据获取模块，用于获取驱动电机的运行参数信息和整车CAN通讯信息；
扭矩估算模块，用于根据所述驱动电机的运行参数信息和所述整车CAN通讯信息获取电机扭矩信息；
阈值获取模块，用于获取预设转矩差值阈值和预设安全时间阈值；
故障判断模块，用于判断所述电机扭矩信息与所述预设转矩差值阈值是否满足扭矩故障判定条件；
电机故障处理模块，用于若不满足扭矩故障判定条件，则继续执行获取驱动电机的运行参数信息以及整车CAN通讯信息；若满足扭矩故障判定条件，则获取故障时间信息，判断所述故障时间信息是否大于所述预设安全时间阈值；若所述故障时间信息不大于所述预设安全时间阈值，则继续执行获取驱动电机的运行参数信息以及整车CAN通讯信息；若所述故障时间信息大于所述预设安全时间阈值，则控制所述驱动电机进入安全状态。
10.一种车辆，其特征在于，包括权利要求9中任一项所述的车辆驱动***输出扭矩监控***。
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