故障处理方法及装置与流程

本申请涉及电动汽车技术领域，尤其涉及故障处理方法及装置。

背景技术：

电动汽车日益普及，电动汽车故障诊断和处理技术是电动汽车不可或缺的技术，故障诊断与处理是针对电动汽车处于故障模式时的响应和动作。没有故障处理或故障处理策略不当，会对车辆造成损害，甚至会引发严重的人身伤害，带来人员和财产损失。

目前电动汽车故障诊断集中于整车控制器且对所有故障都进行同样的处理，这样带来的问题是当较小的故障发生时车辆也会给出警告或者停车，这样带来潜在危险性，例如高速行车中突然停车可能会造成车祸，并且给用户的体验不好。另外如果只有整车控制器诊断自身的故障，不能够获得其它系统故障。而且故障处理只是从部件本身考虑，缺少从整车方面考虑，缺少过渡处理策略，使得处理容易片面化。

技术实现要素：

本申请实施例提供故障处理方法及装置，以全面检测并处理电动汽车故障。

本申请的技术方案是这样实现的：

一种故障处理方法，该方法包括：

电动汽车的整车控制器接收电机控制器上报的电机系统故障，或/和接收电池控制器上报的电池系统故障；

整车控制器对当前故障进行分级，根据分级结果采取对应的处理措施。

所述电动汽车的整车控制器接收电机控制器上报的电机系统故障，或/和接收电池控制器上报的电池系统故障包括：

电动汽车的整车控制器接收电机控制器通过CAN总线上报的电机系统故障，或/和接收电池控制器通过CAN总线上报的电池系统故障；

所述整车控制器对当前故障进行分级之前进一步包括：

整车控制器检测与电机控制器之间的CAN总线的故障，或/和检测与电池控制器之间的CAN总线的故障。

所述整车控制器检测与电机控制器之间的CAN总线的故障包括：

当整车控制器接收到电机控制器发来的滚动计数值时，将该计数值与电机控制器最近一次发来的计数值进行比较，若该两次计数值不连续，则确认与电机控制器之间的CAN总线发生瞬时性丢帧故障；当整车控制器发现与电机控制器之间的CAN总线发生连续性的瞬时性丢帧故障时，确认与电机控制器之间的CAN总线发生确认性丢帧故障；当整车控制器根据电机控制器发来的计数值，发现连续发生相邻两个计数值的差值为0，则确认与电机控制器之间的CAN总线发生节点掉线故障；

或/和，当整车控制器接收到电池控制器发来的滚动计数值时，将该计数值与电池控制器最近一次发来的计数值进行比较，若该两次计数值不连续，则确认与电池控制器之间的CAN总线发生瞬时性丢帧故障；当整车控制器发现与电池控制器之间的CAN总线发生连续性的瞬时性丢帧故障时，确认与电池控制器之间的CAN总线发生确认性丢帧故障；当整车控制器根据电池控制器发来的计数值，发现连续发生相邻两个计数值的差值为0，则确认与电池控制器之间的CAN总线发生节点掉线故障；

所述整车控制器对当前故障进行分级之前进一步包括：

整车控制器检测加速踏板故障；

所述整车控制器检测加速踏板故障包括：

整车控制器实时获取加速踏板的第一、第二位置传感器采集到的模数AD采样值x1、x2，判断x1、x2是否满足预设信号同步条件，若不满足，确认该两位置传感器发生信号不同步故障；

整车控制器判断x1是否大于第一阈值，若大于，确认第一位置传感器与电源之间发生短路故障；否则，判断x1是否小于第二阈值，若小于，确认第一位置传感器与地之间发生短路故障，其中，第一阈值为第一位置传感器与电源之间的短路故障AD采样阈值，第二阈值为第一位置传感器与地之间的短路故障AD采样阈值；

整车控制器判断x2是否大于第三阈值，若大于，确认第二位置传感器与电源之间发生短路故障；否则，判断x2是否小于第四阈值，若小于，确认第二位置传感器与地之间发生短路故障，其中，第三阈值为第二位置传感器与电源之间的短路故障AD采样阈值，第四阈值为第二位置传感器与地之间的短路故障AD采样阈值。

所述整车控制器根据分级结果采取对应的处理措施包括：

当当前故障为轻微故障时，点亮与故障相关的故障灯；

当当前故障为一般故障时，根据预先定义的不同故障对应的功率降低限值，确定当前故障对应的功率降低限值，根据确定的功率降低限值，降低电机的功率；

当当前故障为严重故障时，延时关闭电机和发动机；

当当前故障为致命故障时，关闭动力电池。

一种故障处理装置，位于电动汽车的整车控制器上，该装置包括：

故障接收模块：接收电机控制器上报的电机系统故障，或/和接收电池控制器上报的电池系统故障；

故障分级处理模块：对当前故障进行分级，根据分级结果采取对应的处理措施。

所述故障接收模块具体用于，

接收电机控制器通过CAN总线上报的电机系统故障，或/和接收电池控制器通过CAN总线上报的电池系统故障；

所述装置进一步包括：故障检测模块，用于检测与电机控制器之间的CAN总线的故障，或/和检测与电池控制器之间的CAN总线的故障。

所述故障检测模块具体用于，

当接收到电机控制器发来的滚动计数值时，将该计数值与电机控制器最近一次发来的计数值进行比较，若该两次计数值不连续，则确认与电机控制器之间的CAN总线发生瞬时性丢帧故障；当发现与电机控制器之间的CAN总线发生连续性的瞬时性丢帧故障时，确认与电机控制器之间的CAN总线发生确认性丢帧故障；当根据电机控制器发来的计数值，发现连续发生相邻两个计数值的差值为0，则确认与电机控制器之间的CAN总线发生节点掉线故障；

或/和，当接收到电池控制器发来的滚动计数值时，将该计数值与电池控制器最近一次发来的计数值进行比较，若该两次计数值不连续，则确认与电池控制器之间的CAN总线发生瞬时性丢帧故障；当发现与电池控制器之间的CAN总线发生连续性的瞬时性丢帧故障时，确认与电池控制器之间的CAN总线发生确认性丢帧故障；当根据电池控制器发来的计数值，发现连续发生相邻两个计数值的差值为0，则确认与电池控制器之间的CAN总线发生节点掉线故障；

所述故障检测模块进一步用于，检测加速踏板故障，

所述检测加速踏板故障包括：

实时获取加速踏板的第一、第二位置传感器采集到的模数AD采样值x1、x2，判断x1、x2是否满足预设信号同步条件，若不满足，确认该两位置传感器发生信号不同步故障；

判断x1是否大于第一阈值，若大于，确认第一位置传感器与电源之间发生短路故障；否则，判断x1是否小于第二阈值，若小于，确认第一位置传感器与地之间发生短路故障，其中，第一阈值为第一位置传感器与电源之间的短路故障AD采样阈值，第二阈值为第一位置传感器与地之间的短路故障AD采样阈值；

判断x2是否大于第三阈值，若大于，确认第二位置传感器与电源之间发生短路故障；否则，判断x2是否小于第四阈值，若小于，确认第二位置传感器与地之间发生短路故障，其中，第三阈值为第二位置传感器与电源之间的短路故障AD采样阈值，第四阈值为第二位置传感器与地之间的短路故障AD采样阈值。

所述故障分级处理模块根据分级结果采取对应的处理措施包括：

当当前故障为轻微故障时，点亮与故障相关的故障灯；

当当前故障为一般故障时，根据预先定义的不同故障对应的功率降低限值，确定当前故障对应的功率降低限值，根据确定的功率降低限值，降低电机的功率；

当当前故障为严重故障时，延时关闭电机和发动机；

当当前故障为致命故障时，关闭动力电池。

可见，本申请能够全面检测并处理电动汽车故障。

附图说明

图1为本申请一实施例提供的电动汽车的故障处理方法流程图；

图2为本申请另一实施例提供的电动汽车的故障处理方法流程图；

图3为本申请实施例提供的整车控制器对CAN总线的通信状态进行故障检测的方法流程图；

图4为本申请实施例提供的整车控制器对加速踏板进行故障检测的方法流程图；

图5为本申请实施例提供的整车控制器对故障进行分级处理的方法流程图；

图6为本申请实施例提供的故障处理装置的组成示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明再作进一步详细的说明。

图1为本申请一实施例提供的电动汽车的故障处理方法流程图，其具体步骤如下：

步骤101：电动汽车的整车控制器接收电机控制器上报的电机系统故障，或/和接收电池控制器上报的电池系统故障。

步骤102：整车控制器对当前故障进行分级，根据分级结果采取对应的处理措施。

一实施例中，电动汽车的整车控制器接收电机控制器通过CAN总线上报的电机系统故障，或/和接收电池控制器通过CAN总线上报的电池系统故障；

且，整车控制器检测与电机控制器之间的CAN总线的故障，或/和检测与电池控制器之间的CAN总线的故障。

一实施例中，当整车控制器接收到电机控制器发来的滚动计数值时，将该计数值与电机控制器最近一次发来的计数值进行比较，若该两次计数值不连续，则确认与电机控制器之间的CAN总线发生瞬时性丢帧故障；当整车控制器发现与电机控制器之间的CAN总线发生连续性的瞬时性丢帧故障时，确认与电机控制器之间的CAN总线发生确认性丢帧故障；当整车控制器根据电机控制器发来的计数值，发现连续发生相邻两个计数值的差值为0，则确认与电机控制器之间的CAN总线发生节点掉线故障；

或/和，当整车控制器接收到电池控制器发来的滚动计数值时，将该计数值与电池控制器最近一次发来的计数值进行比较，若该两次计数值不连续，则确认与电池控制器之间的CAN总线发生瞬时性丢帧故障；当整车控制器发现与电池控制器之间的CAN总线发生连续性的瞬时性丢帧故障时，确认与电池控制器之间的CAN总线发生确认性丢帧故障；当整车控制器根据电池控制器发来的计数值，发现连续发生相邻两个计数值的差值为0，则确认与电池控制器之间的CAN总线发生节点掉线故障；

一实施例中，整车控制器检测加速踏板故障。

一实施例中，整车控制器实时获取加速踏板的第一、第二位置传感器采集到的模数AD采样值x1、x2，判断x1、x2是否满足预设信号同步条件，若不满足，确认该两位置传感器发生信号不同步故障；

整车控制器判断x1是否大于第一阈值，若大于，确认第一位置传感器与电源之间发生短路故障；否则，判断x1是否小于第二阈值，若小于，确认第一位置传感器与地之间发生短路故障；

整车控制器判断x2是否大于第三阈值，若大于，确认第二位置传感器与电源之间发生短路故障；否则，判断x2是否小于第四阈值，若小于，确认第二位置传感器与地之间发生短路故障。

图2为本申请另一实施例提供的电动汽车的故障处理方法流程图，其具体步骤如下：

步骤201：电动汽车的电机控制器将电机系统故障通过CAN总线上报给电动汽车的整车控制器。

步骤202：电动汽车的电池控制器将电池系统故障通过CAN总线上报给电动汽车的整车控制器。

步骤203：电动汽车的整车控制器对CAN总线的通信状态进行故障检测。

步骤204：电动汽车的整车控制器对加速踏板进行故障检测。

步骤205：当电动汽车存在故障时，电动汽车的整车控制器对当前故障进行分级。

步骤206：电动汽车的整车控制器根据故障分级结果，采取对应的处理措施

图3为本申请实施例提供的整车控制器对CAN总线的通信状态进行故障检测的方法流程图，本实施例以检测整车控制器与电机控制器之间的CAN总线的通信状态故障为例，其具体步骤如下：

步骤301：电动汽车的电机控制器在CAN总线上周期性地发送rolling counter(滚动计数)值，该值由0到255连续、顺序变化。

步骤302：当整车控制器接收到电机控制器发来的rolling counter值时，缓存该rolling counter值，并计算该rolling counter值与电机控制器最近一次发来的rolling counter值的差值，判断该差值是否为1或者-255，若是，执行步骤303；否则，执行步骤304。

步骤303：整车控制器确认自身与电机控制器之间的CAN总线正常，返回步骤302。

步骤304：整车控制器判断该差值是否为0，若是，执行步骤308；否则，执行步骤305。

步骤305：整车控制器确认自身与电机控制器之间的CAN总线发生瞬时性丢帧故障。

步骤306：整车控制器判断自身与电机控制器之间的CAN总线是否已连续预设第一数目次发生瞬时性丢帧故障，若是，执行步骤307；否则，返回步骤302。

步骤307：整车控制器确定自身与电机控制器之间的CAN总线发生确认性丢帧故障，返回步骤302。

步骤308：当整车控制器发现自身与电机控制器之间的CAN总线已连续预设第二数目次都发生相邻计数值的差值为0，则确认自身与电机控制器之间的CAN总线发生节点掉线故障，返回步骤302。

整车控制器检测自身与电池控制器之间的CAN总线的通信状态故障的过程与上述过程类同，不再赘述。

图4为本申请实施例提供的整车控制器对加速踏板进行故障检测的方法流程图，其具体步骤如下：

步骤401：整车控制器实时获取加速踏板的两个位置传感器(设为第一、第二位置传感器)采集到的AD(模数)采样值x1、x2。

步骤402：整车控制器判断|x1-x2*2|>u是否成立，若是，执行步骤404；否则，执行步骤403。

通常在设计上，第一位置传感器、第二位置传感器对加速踏板的同一位置x采集到的AD采样值x1、x2满足：x1＝x2*2。在实际使用中，由于种种原因，会使得x1≠x2*2，但只要|x1-x2*2|位于一个预设范围内，就认为该两位置传感器是信号同步的。

其中，u＝f(min(x1,x2*2))，f(z)为一张预定义的表格，该表格中定义了不同的z对应的f(z)的取值，该表格可根据经验等定义。

步骤403：整车控制器确定该两位置传感器的信号同步，返回步骤401。

步骤404：整车控制器确定该两位置传感器发生信号不同步故障。

步骤405：整车控制器判断x1>u1是否成立，若是，执行步骤406；否则，执行步骤407。

u1为第一位置传感器与电源之间的短路故障AD采样阈值，根据第一位置传感器的特性设置。

步骤406：整车控制器确定第一位置传感器与电源之间出现短路故障，返回步骤401。

步骤407：整车控制器判断x1<u2是否成立，若是，执行步骤408；否则，执行步骤409。

u2为第一位置传感器与地之间的短路故障AD采样阈值，根据第一位置传感器的特性设置。

步骤408：整车控制器确定第一位置传感器与地之间出现短路故障，返回步骤401。

步骤409：整车控制器判断x2>u3是否成立，若是，执行步骤410；否则，执行步骤411。

u3为第二位置传感器与电源之间的短路故障AD采样阈值，根据第二位置传感器的特性设置。

步骤410：整车控制器确定第二位置传感器与电源之间出现短路故障，返回步骤401。

步骤411：整车控制器判断x2<u4是否成立，若是，执行步骤412；否则，返回步骤401。

u4为第二位置传感器与地之间的短路故障AD采样阈值，根据第二位置传感器的特性设置。

步骤412：整车控制器确定第二位置传感器与地之间出现短路故障，返回步骤401。

本实施例中，加速踏板开度最好预先进行限幅处理，限制在0-100％之间。

整车控制器在对故障进行分级时，主要考虑如下三个因素：

一、故障发生的严重程度；

二、故障发生的频度；

三、故障发生后能够控制的程度。

图5为本申请实施例提供的整车控制器对故障进行分级处理的方法流程图，其具体步骤如下：

步骤501：预先定义故障的分级标准，并定义各级故障包含的故障名称，同时定义各级故障的处理方案，将各级故障包含的故障名称以及处理措施配置在整车控制器上。

故障的分级标准可如下：

一、一级故障，也称为轻微故障

对汽车正常运行基本没有影响，不需要更换零件，可用随车工具较容易排除的故障。

二、二级故障，也称为一般故障

不影响行车安全，非主要零部件故障，可用备件和随车工具在较短时间内排除的故障。

三、三级故障，也称为严重故障

影响行车安全，引起主要零部件、总成严重损坏，不能用易损备件和随车工具在短时间内排除的故障。

四、四级故障，也称为致命故障

危及人身安全，引起主要总成报废，造成重大经济损失，对周围环境造成严重危害的故障。

步骤502：当整车控制器采集到一故障时，根据自身保存的各级故障包含的故障名称，确定该故障的级别。

整车控制器采集的故障包括：电机控制器和电池控制器上报的故障，以及整车控制器自己检测出的故障。

步骤503：整车控制器根据自身保存的各级故障的处理措施，确定当前故障的处理措施，执行该处理措施。

故障处理措施包括警告、限功率(包括跛行)、动力系统非使能和动力电池切断等。

与步骤501中的四种故障级别对应的故障处理措施可如下：

一、一级故障

主要处理措施为告警，具体为：

不做任何处理，保存相关的故障信息，点亮与故障相关的故障灯，用于对驾驶员进行提示。

二、二级故障：

主要处理措施为：限功率，具体为：

针对不同的故障，设置不同的功率降低限值。当多个故障同时发生时，取所有限值的最小值进行降功率处理。

三、三级故障

主要处理措施为：非使能动力系统，具体为：

延时关闭电机和发动机。

四、四级故障

主要处理措施为：关闭动力电池，具体为：

断开动力电池的主继电器。

当同时发生多个级别的故障时，执行级别最高的故障的处理措施。

本申请实施例中，电机控制器和电池控制器通过CAN总线与整车控制器连接，加速踏板的位置传感器通过电线硬线与整车控制器连接。

本申请实施例的有益技术效果如下：

一、电机控制器、电池控制器将各自系统的故障上报给整车控制器，从而整车控制器能够全面进行故障诊断处理；

二、对故障进行分级处理，这样当不同故障发生时，能够进行相应级别的处理，从而更好地保护各个系统和乘员安全，同时不会由于频繁报警而引起用户反感。

图6为本申请实施例提供的故障处理装置的组成示意图，该装置位于电动汽车的整车控制器上，该装置主要包括：故障接收模块61和故障分级处理模块62，其中：

故障接收模块61：接收电机控制器上报的电机系统故障，或/和接收电池控制器上报的电池系统故障，将接收到的故障信息发送给故障分级处理模块62；

故障分级处理模块62：接收故障接收模块61发来的故障信息，对当前故障进行分级，根据分级结果采取对应的处理措施。

一实施例中，故障接收模块61具体用于，

接收电机控制器通过CAN总线上报的电机系统故障，或/和接收电池控制器通过CAN总线上报的电池系统故障，将接收到的故障信息发送给故障分级处理模块62；

上述装置进一步包括：故障检测模块，用于检测与电机控制器之间的CAN总线的故障，或/和检测与电池控制器之间的CAN总线的故障，将检测到的故障信息发送给故障分级处理模块62。

一实施例中，故障检测模块具体用于，

当接收到电机控制器发来的滚动计数值时，将该计数值与电机控制器最近一次发来的计数值进行比较，若该两次计数值不连续，则确认与电机控制器之间的CAN总线发生瞬时性丢帧故障；当发现与电机控制器之间的CAN总线发生连续性的瞬时性丢帧故障时，确认与电机控制器之间的CAN总线发生确认性丢帧故障；当根据电机控制器发来的计数值，发现连续发生相邻两个计数值的差值为0，则确认与电机控制器之间的CAN总线发生节点掉线故障；

或/和，当接收到电池控制器发来的滚动计数值时，将该计数值与电池控制器最近一次发来的计数值进行比较，若该两次计数值不连续，则确认与电池控制器之间的CAN总线发生瞬时性丢帧故障；当发现与电池控制器之间的CAN总线发生连续性的瞬时性丢帧故障时，确认与电池控制器之间的CAN总线发生确认性丢帧故障；当根据电池控制器发来的计数值，发现连续发生相邻两个计数值的差值为0，则确认与电池控制器之间的CAN总线发生节点掉线故障；

将检测到的故障信息发送给故障分级处理模块62。

一实施例中，故障检测模块进一步用于，检测加速踏板故障。

一实施例中，故障检测模块检测加速踏板故障包括：

实时获取加速踏板的第一、第二位置传感器采集到的模数AD采样值x1、x2，判断x1、x2是否满足预设信号同步条件，若不满足，确认该两位置传感器发生信号不同步故障；

判断x1是否大于第一阈值，若大于，确认第一位置传感器与电源之间发生短路故障；否则，判断x1是否小于第二阈值，若小于，确认第一位置传感器与地之间发生短路故障，其中，第一阈值为第一位置传感器与电源之间的短路故障AD采样阈值，第二阈值为第一位置传感器与地之间的短路故障AD采样阈值；

判断x2是否大于第三阈值，若大于，确认第二位置传感器与电源之间发生短路故障；否则，判断x2是否小于第四阈值，若小于，确认第二位置传感器与地之间发生短路故障，其中，第三阈值为第二位置传感器与电源之间的短路故障AD采样阈值，第四阈值为第二位置传感器与地之间的短路故障AD采样阈值。

一实施例中，故障分级处理模块62根据分级结果采取对应的处理措施包括：

当当前故障为轻微故障时，点亮与故障相关的故障灯；

当当前故障为一般故障时，根据预先定义的不同故障对应的功率降低限值，确定当前故障对应的功率降低限值，根据确定的功率降低限值，降低电机的功率；

当当前故障为严重故障时，延时关闭电机和发动机；

当当前故障为致命故障时，关闭动力电池。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。