一種雙電機混合動力汽車在行駛過程中動力電池故障的跛行控制系統及方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于新能源汽車領域，涉及具有雙電機構型的混合動力汽車在行駛過程中下動力電池故障的跛行控制方法。
【背景技術】
[0002]隨著新能源汽車的發展，整車功能安全及故障處理越來越受到人們的重視。由于混合動力汽車具備兩個動力源，因此其在一個動力源出現故障且不危及駕駛員人身財產安全的同時，車輛仍然可以繼續行駛。但畢竟與傳統車不同，深度混合動力汽車可以取消傳統汽車安裝在發動機上的發電機，也可以取消傳統汽車安裝在發動機上的起動機，轉而采用ISG或BSG等來兼顧起動和發電作用。這也就產生了一個問題，當車輛某個動力總成，尤其是動力電池出現故障時，如何能夠在保障駕駛員人身財產安全的同時使車輛能夠進行行駛至維修廠或者安全區域。
【發明內容】
[0003]動力電池作為混合動力汽車動力源之一，其用于存儲電能并給相關用電設備提供能量來源，是混合動力汽車的主要組成部分，所以對其故障后的處理至關重要。但目前所提出的一些動力電池故障的跛行控制方法沒有針對的雙電機混合動力汽車的，而且多數的方法也是僅通過單一途徑解決跛行問題，很多情況下車輛通過其他途徑仍能夠恢復啟動狀態，本發明針對雙電機混合動力汽車給出了一種雙電機混合動力汽車在行駛過程中動力電池故障的跛行控制系統。實現了在動力電池故障的情況下，最大可能的通過最有效的途徑啟動發動機或主電機驅動跛行，以保障駕駛員人身財產安全。
[0004]本發明所采用的技術方案具體如下:
[0005]雙電機混合動力汽車在行駛過程中動力電池故障的跛行控制系統包括:發動機6父01、離合器6乂02、變速器6乂03、主電機6乂04、副電機6乂05、動力電池6乂06、電池繼電器6乂07、雙電機控制器GX08、電池管理系統GXl6、AMT(電控機械式自動變速器)控制器GXl7、發動機控制器GX18和整車控制器GX19，其中，第一動力源為發動機GXOl，第二動力源為主電機GX04，發動機GXOl和主電機GX04均可獨立驅動車輛行駛；
[0006]發動機GXOl—端與副電機GX05相連，副電機GX05受雙電機控制器GX08控制，用以起動發動機GXOl和發電；發動機GXOl另一端通過離合器GX02與變速箱GX03相連，變速箱GX03輸出軸與主電機GX04輸出軸相連;所述主電機GX04具備制動能量回收、行車助力和換擋助力功能。
[0007]動力電池GX06給主電機GX04和副電機GX05提供電能，電池繼電器GX07用于控制動力電池GX06的電能輸出；
[0008]發動機控制器GXl8用于對發動機的監控及控制，AMT控制器GXl7用于對變速器和離合器的監控和控制，電池管理系統GX16用于對動力電池GX06的監控和控制，雙電機控制器GXO8實現對主電機GXO4和副電機GXO5的監控和控制，發動機控制器GX18、AMT控制器GX17、電池管理系統GX16和雙電機控制器GX08均與整車控制器GX19進行通信，由整車控制器GX19實現對發動機控制器GX18、AMT控制器GX17、電池管理系統GX16和雙電機控制器GX08的協調控制。
[0009]控制方法的具體步驟如下:
[0010]車輛在行駛過程中電池管理系統GX16監測動力電池GX06狀態并上報給整車控制器GX19，整車控制器GX19根據上報的動力電池GX06狀態信息，判斷動力電池GX06是否存在故障趨勢或已經故障不可用；當動力電池GX06由于某種原因導致許用功率逐漸降低至能夠滿足發動機起動需求的最小許用功率且無恢復趨勢時，認為電池存在故障趨勢；當動力電池GX06由于某種原因(如通信中斷等)導致瞬間不可用且無恢復趨勢時，認為動力電池GX06已經故障不可用；
[0011]若動力電池GX06存在故障趨勢且發動機GXOl未起動，則發動機GXOl通過正常起動方式起動，即動力電池GX06提供電能，利用副電機GX05起動發動機GXOl;發動機GXOl起動成功后立即關斷電池繼電器GX07，以發動機GXOl單獨驅動模式繼續跛行行駛;若發動機GXOl反復啟動三次均不成功則整車進入安全模式;所述的安全模式為電池繼電器GX07斷開，雙電機均不再工作，同時發動機停機，整車不響應駕駛員的加速踏板需求，整車只能通過滑行或制動停車。
[0012]若動力電池GX06存在故障趨勢或已經故障不可用，而發動機GXOl已起動，則立即關斷電池繼電器GX07，以發動機GXOl單獨驅動模式繼續跛行行駛。
[0013]若動力電池GX06已經故障不可用且發動機GXOl未起動，則立即關斷電池繼電器GX07，然后發動機GXOI通過非正常起動方式起動，非正常方式起動方式包括非正常起動方式一和非正常起動方式二兩種方式;其中，非正常起動方式一指主電機GX04回收車輛動能，并傳遞給副電機GX05起動發動機GXOl的方式;非正常起動方式二是指利用車輛慣性，通過離合器GX02滑磨起動發動機的方式。
[0014]I)當車速高于能夠利用主電機GX04回收的動能起動發動機GXOl的最低車速值時使用非正常方式一起動發動機GXOl，若發動機GXOl起動成功，則以發動機GXOl單獨驅動模式繼續跋行行駛;若發動機GXOl反復啟動三次均不成功則整車進入安全模式；
[0015]2)當車速低于能夠利用主電機GX04回收的動能起動發動機GXOl的最低車速值時使用非正常方式二起動發動機GXOl;若發動機GXOl起動成功，則以發動機GXOl單獨驅動模式繼續跛行行駛;若發動機GXOl啟動不成功則立即使整車進入安全模式。
[0016]本發明的有益效果:
[0017]專利CN201080040576.0公開了一種用于在能量系統的故障下運行混合動力機動車的方法和裝置，與本發明相比，所針對的車輛構型不同，且更注重對低壓用電設備供電電壓的控制方法；
[0018]專利CN201010139417.8公開了一種高電壓電池故障狀態期間的起動機-交流發電機控制方法，與本發明相比，由于其發動機裝有輔助起動機，可在高壓電池故障時利用輔助電池起動發電機，不適合應用于本發明所提及的構型；
[0019]專利CN201310559772.4公開了一種起動電機故障時控制混合動力車發動機起動的方法和系統，與本發明相比，所針對的車輛構型不同，且其本質是利用電池電力通過電機起動發動機，同時利用離合器滑磨保證車輛的平順性。
【附圖說明】
[0020]圖1為本發明中雙電機混合動力汽車在行駛過程中動力電池故障的跛行控制系統示意圖，圖中標記如下:GXOI發動機;GX02離合器;GX03變速器;GX04主電機;GX05副電機；GX06動力電池;GX07電池繼電器;GX08雙電機控制器;GX09皮帶；GXlO鏈條;6乂11齒輪;6父12驅動軸;GX13輪胎;GX14輔助電池;GX15低壓用電設備(含各控制器)；GX16電池管理系統；GX17AMT控制器;GX18發動機控制器;GX19整車控制器。
[0021]圖2為本發明中所述的車輛行駛過程中動力電池故障的跛行控制方法示意流程圖。
【具體實施方式】
[0022]如圖1所示，本發明所針對的雙電機混合動力汽車，其結構具體如下:
[0023]雙電機混合動力汽車在行駛過程中動力電池故障的跛行控制系統包括:發動機6父01、離合器6乂02、變速器6乂03、主電機6乂04、副電機6乂05、動力電池6乂06、電池繼電器6乂07、雙電機控制器GX08、電池管理系統GX16、AMT控制器GX17、發動機控制器GX18和整車控制器GX19，其中，第一動力源為發動機GXOl，第二動力源為主電機GX04，發動機GXOl和主電機GX04均可獨立驅動車輛行駛；
[0024]發動機GXOl—端與副電機GX05相連，副電機GX05受雙電機控制器GX08控制，用以起動發動機GXOl和發電；發動機GXOl另一端通過離合器GX02與變速箱GX03相連，變速箱GX03輸出軸與主電機GX04輸出軸相連;所述主電機GX04具備制動能量回收、行車助力和換擋助力功能。
[0025]動力電池GX06給主電機GX04和副電機GX05提供電能，同時也通過雙電機控制器GX08中直流變換器給輔助電池GX14充電并給其他低壓用電設備GX15供電；電池繼電器GX07用于控制動力電池GX06的電能輸出；
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