采样回路的故障检测处理方法、装置、电机控制器及车辆与流程

本发明涉及车辆技术领域，特别是指一种采样回路的故障检测处理方法、装置、电机控制器及车辆。

背景技术：

面对日趋严峻的能源与环境问题，节能与新能源汽车正成为当前各国研究的热点，世界主要国家的政府都投入了大量人力物力开展相关的研发工作，大力发展节能与新能源汽车对于实现全球可持续发展、保护人类赖以生存的地球环境具有重要意义。在我国，节能与新能源汽车得到了政府和工业界的高度重视，并将其定为战略性新兴产业之一。发展节能与新能源汽车，尤其是具有零污染、零排放的纯电动汽车，不仅对我国能源安全、环境保护具有重大意义，同时也是我国汽车领域今后发展的趋势。

纯电动汽车通过电机驱动车轮实现车辆行驶，电机驱动及控制对整车性能影响重大，为此成为国内外各大纯电动汽车厂商研究的重点。随着永磁材料、电力电子技术、控制理论、电机制造以及信号处理硬件的发展，永磁同步电机(pmsm)得到了普遍应用，永磁同步电动机由于具有高效率、高输出转矩、高功率密度以及良好的动态性能等优点，目前成为纯电动汽车驱动系统的主流。

整车控制器、电机控制器和电池管理系统是纯电动汽车的三大控制系统，一般来说，由整车控制器根据档位信息、加速踏板开度以及动力电池状态等计算出各工况下的驾驶员需求扭矩，经过平滑、限制等环节后得到扭矩命令；电机控制器则根据整车控制器的扭矩命令，通过一定的控制方法对驱动电机进行控制，保证电机实际输出扭矩对命令扭矩的准确跟随，从而实现驱动车辆行驶的功能；除此之外电机控制器还向整车控制器反馈状态信息，包括工作状态与故障状态，根据电机控制器的反馈信息整车控制器执行相应的控制逻辑，如故障保护、仪表显示(仪表显示电机转速、工作电流、电机系统故障状态等)、功率输出计算等。

对于纯电动汽车，在行驶过程中其唯一的能量来源于高压动力电池，动力电池提供直流电源，电机控制器利用动力电池输出的直流电作为电源来保证驱动系统的功能实现。电机控制器在工作过程中会对其输入端的电流进行检测，该电流将用于电机系统保护限制(过流保护、扭矩限制等)、仪表显示、驱动系统消耗功率计算、整车能量管理、动力电池过流保护等控制逻辑的执行。考虑到准确有效的获得电机控制器输入端直流母线电流是保证整车各项控制逻辑正常执行的前提，因此针对电机控制器直流母线电流设计相应的故障检测及处理机制是必要的。

但是，现有技术中并不能够主动针对电机控制器直流母线电流采样回路进行故障检测和处理，为此在使用上带来诸多不便。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种采样回路的故障检测处理方法、装置、电机控制器及车辆，解决现有技术中无法主动针对电机控制器直流母线电流采样回路进行故障检测和处理的问题。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供一种采样回路的故障检测处理方法，应用于电机控制器，包括：

获取电机控制器直流母线电流采样回路中的电流传感器的电压值；

根据所述电压值得到所述电机控制器直流母线电流采样回路的故障检测结果；

在所述故障检测结果指示所述电机控制器直流母线电流采样回路存在故障时，根据驱动系统参数的当前状态值，得到电机控制器输入端直流母线的电流估算值；

将所述电流估算值发送给整车控制器与电池管理系统。

可选的，所述根据所述电压值得到所述电机控制器直流母线电流采样回路的故障检测结果的步骤包括：

将所述电压值分别与第一电压阈值和第二电压阈值进行比较；

根据比较结果得到所述电机控制器直流母线电流采样回路的故障检测结果；

所述第一电压阈值小于所述第二电压阈值。

可选的，在所述将所述电压值分别与第一电压阈值和第二电压阈值进行比较之前，所述故障检测处理方法还包括：

根据所述电流传感器的上限检测阈值，得到所述第二电压阈值；

根据所述电流传感器的下限检测阈值，得到所述第一电压阈值。

可选的，在所述根据驱动系统参数的当前状态值，得到电机控制器输入端直流母线的电流估算值之前，所述故障检测处理方法还包括：

获取所述驱动系统参数的当前状态值；

所述根据驱动系统参数的当前状态值，得到电机控制器输入端直流母线的电流估算值的步骤包括：

在获取到所述驱动系统参数的当前状态值时，根据驱动系统参数的当前状态值，得到电机控制器输入端直流母线的电流估算值。

可选的，在所述获取所述驱动系统参数的当前状态值之后，所述故障检测处理方法还包括：

在未获取到所述驱动系统参数的当前状态值时，执行第一提醒操作，并对车辆进行最高车速限制以及驱动系统最大输出功率限制。

可选的，所述驱动系统参数的当前状态值包括：当前电机转速值和当前输出扭矩值。

可选的，所述根据驱动系统参数的当前状态值，得到电机控制器输入端直流母线的电流估算值的步骤包括：

根据当前电机转速值和当前输出扭矩值，得到电机控制器的当前效率；

根据所述当前电机转速值、所述当前输出扭矩值、所述电机控制器的当前效率和所述电压值，得到所述电流估算值。

可选的，所述根据所述当前电机转速值、所述当前输出扭矩值、所述电机控制器的当前效率和所述电压值，得到所述电流估算值的步骤，采用如下公式：

其中，imcu表示电流估算值，n表示当前电机转速值，tq表示当前输出扭矩值，ηmcu(n,tq)表示电机控制器的当前效率，umcu表示电流传感器的电压值。

可选的，在所述将所述电流估算值发送给整车控制器与电池管理系统的同时或之后，所述故障检测处理方法还包括：

执行第二提醒操作。

本发明还提供了一种采样回路的故障检测处理装置，应用于电机控制器，包括：

第一获取模块，用于获取电机控制器直流母线电流采样回路中的电流传感器的电压值；

第一处理模块，用于根据所述电压值得到所述电机控制器直流母线电流采样回路的故障检测结果；

第二处理模块，用于在所述故障检测结果指示所述电机控制器直流母线电流采样回路存在故障时，根据驱动系统参数的当前状态值，得到电机控制器输入端直流母线的电流估算值；

发送模块，用于将所述电流估算值发送给整车控制器与电池管理系统。

可选的，所述第一处理模块包括：

比较子模块，用于将所述电压值分别与第一电压阈值和第二电压阈值进行比较；

第一处理子模块，用于根据比较结果得到所述电机控制器直流母线电流采样回路的故障检测结果；

所述第一电压阈值小于所述第二电压阈值。

可选的，所述故障检测处理装置还包括：

第三处理模块，用于在所述将所述电压值分别与第一电压阈值和第二电压阈值进行比较之前，根据所述电流传感器的上限检测阈值，得到所述第二电压阈值；

第四处理模块，用于根据所述电流传感器的下限检测阈值，得到所述第一电压阈值。

可选的，所述故障检测处理装置还包括：

第二获取模块，用于在所述根据驱动系统参数的当前状态值，得到电机控制器输入端直流母线的电流估算值之前，获取所述驱动系统参数的当前状态值；

所述第二处理模块包括：

第二处理子模块，用于在获取到所述驱动系统参数的当前状态值时，根据驱动系统参数的当前状态值，得到电机控制器输入端直流母线的电流估算值。

可选的，所述故障检测处理装置还包括：

第五处理模块，用于在所述获取所述驱动系统参数的当前状态值之后，在未获取到所述驱动系统参数的当前状态值时，执行第一提醒操作，并对车辆进行最高车速限制以及驱动系统最大输出功率限制。

可选的，所述驱动系统参数的当前状态值包括：当前电机转速值和当前输出扭矩值。

可选的，所述第二处理模块包括：

第三处理子模块，用于根据当前电机转速值和当前输出扭矩值，得到电机控制器的当前效率；

第四处理子模块，用于根据所述当前电机转速值、所述当前输出扭矩值、所述电机控制器的当前效率和所述电压值，得到所述电流估算值。

可选的，所述第四处理子模块采用如下公式：

其中，imcu表示电流估算值，n表示当前电机转速值，tq表示当前输出扭矩值，ηmcu(n,tq)表示电机控制器的当前效率，umcu表示电流传感器的电压值。

可选的，所述故障检测处理装置还包括：

执行模块，用于在所述将所述电流估算值发送给整车控制器与电池管理系统的同时或之后，执行第二提醒操作。

本发明还提供了一种电机控制器，包括：上述的采样回路的故障检测处理装置。

本发明还提供了一种车辆，包括：上述的电机控制器。

本发明的上述技术方案的有益效果如下：

上述方案中，所述采样回路的故障检测处理方法通过获取电机控制器直流母线电流采样回路中的电流传感器的电压值；根据电压值得到电机控制器直流母线电流采样回路的故障检测结果；能够实现对采样回路故障(包括采样回路对地短路故障、采样回路对电源短路故障以及采样回路断路故障)的有效检测；

并且在故障检测结果指示所述电机控制器直流母线电流采样回路存在故障时，根据驱动系统参数的当前状态值，得到电机控制器输入端直流母线的电流估算值；将电流估算值发送给整车控制器与电池管理系统；能够实现对电机控制器输入端直流母线电流的有效估算，当发生电机控制器直流母线电流采样回路故障后利用估算值继续保证整车控制逻辑的正常执行，在保证安全行车的前提下尽可能的对驾驶员的驾驶感受进行保护，尽量使驾驶员不因该故障而降低驾驶感受；很好的解决了现有技术中无法主动针对电机控制器直流母线电流采样回路进行故障检测和处理的问题。

此外，本发明实施例提供的方案简便易行、易于实现，同时不会额外增加电机控制器的制造成本，具有良好的推广价值。

附图说明

图1为本发明实施例一的采样回路的故障检测处理方法流程示意图；

图2为本发明实施例的控制系统构架示意图；

图3为本发明实施例的电机控制器直流母线电流采集电路示意图；

图4为本发明实施例的采样回路的故障检测流程示意图；

图5为本发明实施例的电机控制器的当前效率获取示意图；

图6为本发明实施例的采样回路的故障处理流程示意图；

图7为本发明实施例二的采样回路的故障检测处理装置结构示意图。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本发明针对现有的技术中无法主动针对电机控制器直流母线电流采样回路进行故障检测和处理的问题，提供了多种解决方案，具体如下：

实施例一

如图1所示，本发明实施例一提供一种采样回路的故障检测处理方法，可应用于电机控制器，所述故障检测处理方法包括：

步骤11：获取电机控制器直流母线电流采样回路中的电流传感器的电压值；

步骤12：根据所述电压值得到所述电机控制器直流母线电流采样回路的故障检测结果；

步骤13：在所述故障检测结果指示所述电机控制器直流母线电流采样回路存在故障时，根据驱动系统参数的当前状态值，得到电机控制器输入端直流母线的电流估算值；

步骤14：将所述电流估算值发送给整车控制器与电池管理系统。

本发明实施例一提供的所述采样回路的故障检测处理方法通过获取电机控制器直流母线电流采样回路中的电流传感器的电压值；根据电压值得到电机控制器直流母线电流采样回路的故障检测结果；能够实现对采样回路故障(包括采样回路对地短路故障、采样回路对电源短路故障以及采样回路断路故障)的有效检测；

并且在故障检测结果指示所述电机控制器直流母线电流采样回路存在故障时，根据驱动系统参数的当前状态值，得到电机控制器输入端直流母线的电流估算值；将电流估算值发送给整车控制器与电池管理系统；能够实现对电机控制器输入端直流母线电流的有效估算，当发生电机控制器直流母线电流采样回路故障后利用估算值继续保证整车控制逻辑的正常执行，在保证安全行车的前提下尽可能的对驾驶员的驾驶感受进行保护，尽量使驾驶员不因该故障而降低驾驶感受；很好的解决了现有技术中无法主动针对电机控制器直流母线电流采样回路进行故障检测和处理的问题。

此外，本发明实施例提供的方案简便易行、易于实现，同时不会额外增加电机控制器的制造成本，具有良好的推广价值。

具体的，所述根据所述电压值得到所述电机控制器直流母线电流采样回路的故障检测结果的步骤包括：将所述电压值分别与第一电压阈值和第二电压阈值进行比较；根据比较结果得到所述电机控制器直流母线电流采样回路的故障检测结果；所述第一电压阈值小于所述第二电压阈值。

进一步的，在所述将所述电压值分别与第一电压阈值和第二电压阈值进行比较之前，所述故障检测处理方法还包括：根据所述电流传感器的上限检测阈值，得到所述第二电压阈值；根据所述电流传感器的下限检测阈值，得到所述第一电压阈值。

也就是，第一电压阈值和第二电压阈值的选取考虑了电流传感器(电机控制器直流母线电流传感器)的检测区间，本实施例中，优选小于第一电压阈值和大于第二电压阈值的电压区间不是电流传感器正常反馈电流信号的有效区间。

考虑到本实施例中驱动系统参数的当前状态值在异常情况下无法获取，因此，在所述根据驱动系统参数的当前状态值，得到电机控制器输入端直流母线的电流估算值之前，所述故障检测处理方法还包括：获取所述驱动系统参数的当前状态值；

对应的，所述根据驱动系统参数的当前状态值，得到电机控制器输入端直流母线的电流估算值的步骤包括：在获取到所述驱动系统参数的当前状态值时，根据驱动系统参数的当前状态值，得到电机控制器输入端直流母线的电流估算值。

进一步的，在所述获取所述驱动系统参数的当前状态值之后，所述故障检测处理方法还包括：在未获取到所述驱动系统参数的当前状态值时，执行第一提醒操作，并对车辆进行最高车速限制以及驱动系统最大输出功率限制。

具体的，所述在未获取到所述驱动系统参数的当前状态值时，执行第一提醒操作，并对车辆进行最高车速限制以及驱动系统最大输出功率限制的步骤包括：在电机当前输出扭矩计算失效和/或直流母线电压异常时，执行第一提醒操作，并对车辆进行最高车速限制以及驱动系统最大输出功率限制。

其中的第一提醒操作可为：仪表停止显示驱动系统工作电流；鸣报警音；点亮仪表驱动系统故障灯，同时仪表文字提示驾驶员：驱动系统发生故障，动力输出将受到限制，请安全驾驶并尽快对车辆进行检修；对车辆进行最高车速限制以及驱动系统最大输出功率限制，其中最高车速限制为15km/h，驱动系统最大输出功率限制为额定功率的30％。

本实施例中，所述驱动系统参数的当前状态值包优选括：当前电机转速值和当前输出扭矩值。

具体的，所述根据驱动系统参数的当前状态值，得到电机控制器输入端直流母线的电流估算值的步骤包括：根据当前电机转速值和当前输出扭矩值，得到电机控制器的当前效率；根据所述当前电机转速值、所述当前输出扭矩值、所述电机控制器的当前效率和所述电压值，得到所述电流估算值。

更具体的，所述根据所述当前电机转速值、所述当前输出扭矩值、所述电机控制器的当前效率和所述电压值，得到所述电流估算值的步骤，采用如下公式：

其中，imcu表示电流估算值，n表示当前电机转速值，tq表示当前输出扭矩值，ηmcu(n,tq)表示电机控制器的当前效率，umcu表示电流传感器的电压值。

进一步的，本实施例中，在所述将所述电流估算值发送给整车控制器与电池管理系统的同时或之后，所述故障检测处理方法还包括：执行第二提醒操作。

其中，第二提醒操作可为：点亮故障灯，进行仪表提示。

下面对本发明实施例提供的所述采样回路的故障检测处理方法进行进一步说明。

针对上述技术问题，本发明实施例提供了一种采样回路的故障检测处理方法(可以具体为纯电动汽车电机控制器直流母线电流采样回路故障的检测及处理方法)，其中通过合理设计电流传感器信号采集电路实现了对采样回路故障(包括采样回路对地短路故障、采样回路对电源短路故障以及采样回路断路故障)的有效检测；

在此基础上给出了一种与传统的被动故障处理措施不同的故障处理方案：本发明根据驱动系统当前状态(驱动系统参数的当前状态值，包括当前电机转速值、当前输出扭矩值)实现了对电机控制器输入端直流母线电流的有效估算，当发生电机控制器直流母线电流采样回路故障后，利用估算值继续保证整车控制逻辑的正常执行，在保证安全行车的前提下尽可能的对驾驶员的驾驶感受进行保护，尽量使驾驶员不因该故障而降低驾驶感受。

考虑到本发明提供的方案具有简便易行、易于实现的特点，同时不会额外增加电机控制器的制造成本，因此具有良好的推广价值。

下面对本发明实施例提供的方案分为三部分进行详细介绍。

第一部分，控制系统构架。

本发明实施例提供的采样回路的故障检测处理方法可适用于具有如图2所示的控制系统构架的车辆。

在图2所示的控制构架(包括整车控制器、电池管理系统、电机控制器、电机、仪表和其他附件)中，整车控制器可根据档位、加速踏板开度(档位、加速踏板、电动助力转向系统eps、直流转直流电源dc/dc、制动防抱死系统abs、空调系统等均归为其它附件范畴)以及动力电池状态等信息首先计算得到扭矩命令；电机控制器则根据该扭矩命令对驱动电机进行控制，使电机实际输出扭矩快速、准确跟随命令扭矩，从而实现车辆行驶功能。

在这个过程中，电机控制器向整车控制器与电池管理系统反馈其输入端直流母线电流信息，其中，整车控制器利用该电流值进行仪表显示、驱动系统消耗功率计算、整车能量管理逻辑的执行；电池管理系统利用该值进行实现动力电池过流保护控制逻辑；而电机控制器则根据该电流进行对电机系统的限制保护，如过流保护、扭矩限制等。

第二部分，电机控制器直流母线电流采样回路的故障检测方法。

(1)硬件电路实现

具体电机控制器直流母线电流采集电路如图3所示，利用电流传感器检测电机控制器直流母线电流，其中电流传感器反馈的电压信号接入采集电路(图中左侧检测点1处)中，电流传感器的反馈的电压信号根据直流母线电流的不同而变化，该信号经过rc低通滤波(阻容滤波)后由电机控制内部控制芯片进行a/d(模拟/数字信号转换)采集(图中右侧检测点2处)，忽略干扰的影响检测点1与2处的电压相等。得到电流传感器的反馈电压后通过查询该电流传感器的“电压---电流”关系曲线后便可以获得电机控制器输入端直流母线电流值。

另外图3所示的采集电路还用于电流采样回路故障的检测，具体通过检测点2处a/d(模拟/数字信号转换)采集电压来进行判断：

①发生采样回路对电源短路故障

对电源短路对应图中1处的检测点与电源短接，此时a/d采集到该点处的电压值在电源电压(vcc)附近；

②发生采样回路对地短路故障

对地短路对应图中1处的检测点与地短接，此时a/d采集到该点处的电压值在0v附近；

③发生采样回路断路故障

断路对应图中1处发生断线故障，此时a/d采集到该点处的电压值在电源电压(vcc)附近；

以上便是采样回路故障与检测点电压的关系。

(2)故障检测流程

电机控制器直流母线电流采样回路的故障检测方法具体如图4所示，包括：

步骤41：判断vc是否大于vh，若是，进入步骤43，若否，进入步骤42；

步骤42：判断vc是否小于vl，若是，进入步骤43，若否，结束流程；

步骤43：判断发生直流母线电流采样回路故障。

其中，vc表示电机控制器采集到的直流母线电流传感器的电压信号；vh与vl分别表示电流采样回路故障电压阈值的上限与下限，其中vh＞vl。根据图4所示逻辑，若母线电流采集信号vc不在[vl,vh]范围内则判断该路采样回路发生故障。

vh与vl的选取考虑了母线电流传感器的检测区间，即大于vh或小于vl的电压区间不是电机控制器直流母线电流传感器(电机控制器直流母线电流采样回路中的电流传感器)正常反馈电流信号的有效区间；根据图4所示的采集电路，当采集到的电流信号大于vh，则此时发生采样回路对电源短路或采样回路断路故障，当电流信号小于vl时则发生采样回路对地短路故障。

第三部分，电机控制器直流母线电流采样回路的故障处理方法。

本发明提供的电机控制器直流母线电流采样回路的故障处理方法通过估算的方式计算得到输入端直流母线电流，该估算的电流值将用于保证整车控制逻辑的正常执行。该故障处理方法包括两部分内容，分别为输入端直流母线电流估算与故障处理，下面分别进行介绍。

(1)电机控制器直流母线电流估算(获取电机控制器输入端直流母线的电流估算值)。

本发明实施例采用扭矩公式进行直流母线电流估算，具体如下：

式(1)中，imcu表示估算的输入端直流母线电流(电流估算值)，n表示电机当前转速(当前电机转速值)，tq表示电机当前输出扭矩(当前输出扭矩值)，ηmcu(n,tq)表示电机控制器的当前效率，umcu表示当前的电机控制器输入端直流母线电压(电流传感器的电压值)。

纯电动汽车驱动系统在工作过程中电机控制器及电机均会散发热量，这部分能量对于扭矩的产生未产生作用，因此存在效率问题，该效率包括电机控制器效率与驱动电机两部分，在本发明实施例中，为简化问题将驱动系统效率全部放在电机控制器中，即电机的效率也划入电机控制器的效率范畴。

驱动系统在工作过程中，其效率与当前的电机状态有关，如在高转速状态下，由于电机控制器内部绝缘栅双极型晶体管igbt模块开关频率增大，此时会产生更多的开关损耗(igbt发热量增大)；同样，电机在大扭矩输出的状态下，由于电流增大电机本体会产生更多的热量损耗。根据以上分析可以发现，驱动系统的效率与电机转速、输出扭矩强相关，为此本发明在式(1)中将电机控制器的当前效率ηmcu(n,tq)表示为电机当前转速与电机当前输出扭矩的函数，其获得方式如5所示。

具体通过前期实车台架试验，获得电机当前转速、电机当前输出扭矩与电机控制器效率之间的映射关系，将以上关系以表格的形式进行存储(得到电机控制效率查询表)，在实际应用中，如图5所示，通过电机当前转速n与电机当前输出扭矩tq可直接查询得到电机控制器效率ηmcu(n,tq)，进而通过式(1)计算得到直流母线电流估算值imcu。

(2)故障处理流程

本发明提供的直流母线电流采样回路的故障处理方法具体如图6所示，包括：

步骤61：对电机控制器直流母线电流进行估算；

步骤62：判断估算是否成功，若是，进入步骤63，若否，进入步骤64；

步骤63：故障处理方式1；

步骤64：故障处理方式2。

因为当发生电机控制器输入端直流母线电流采样回路故障，为保证整车控制策略正常执行，需要对直流母线电流进行估算，根据式(1)，若要完成电流估算需要首先获得以下几个参数：电机当前转速、电机当前输出扭矩、电机控制器的当前效率以及电机控制器输入端直流母线电压，正常情况下以上参数均能够有效获得，但在异常状态下则不能够保证，如电机当前输出扭矩计算失效、直流母线电压异常等，为此本发明首先进行直流母线电流估算状态判断，若估算成功则采用故障处理方式1进行故障处理，若未估算成功则采用故障处理方式2进行故障处理，本发明根据故障所引起危害程度的不同对处理方式进行细化，这样一来能够在保证行车安全的前提下保证驾驶员的驾驶感受。

具体故障处理方式如下：

①故障处理方式1

考虑到这种情况下由于能够获得母线电流的估算值，利用该估算值整车控制策略能够正常进行，不会对行车安全造成隐患，因此采用以下方式进行故障处理：

利用估算的电机控制器输入端直流母线电流完成整车控制逻辑；点亮仪表驱动系统故障灯，同时仪表文字提示驾驶员：驱动系统发生故障，请安全驾驶并尽快对车辆进行检修。

②故障处理方式2

此时由于不能够正常估算得到电机控制器输入端的直流母线电流，这将造成一些整车控制策略无法执行(如，仪表不能够显示驱动系统电流值，整车的一些保护策略不能够正常执行等)，这将会对行车安全产生隐患，为此采用以下方式进行故障处理：

仪表停止显示驱动系统工作电流；鸣报警音；点亮仪表驱动系统故障灯，同时仪表文字提示驾驶员：驱动系统发生故障，动力输出将受到限制，请安全驾驶并尽快对车辆进行检修；对车辆进行最高车速限制以及驱动系统最大输出功率限制，其中最高车速限制为15km/h，驱动系统最大输出功率限制为额定功率的30％。

通过以上措施来保证行车安全。

由上可知，本发明提供的方案通过合理设计电流传感器信号采集电路实现了对采样回路故障(包括采样回路对地短路故障、采样回路对电源短路故障以及采样回路断路故障)的有效检测；

本发明实施例提供的方案中故障处理方式与传统的被动故障处理措施不同，本方案根据驱动系统当前状态(电机转速、当前输出扭矩)实现了对电机控制器输入端直流母线电流的有效估算，当发生电机控制器直流母线电流采样回路故障后利用估算值继续保证整车控制逻辑的正常执行，在保证行车安全的前提下尽可能对驾驶员的驾驶感受进行保护，尽量使驾驶员不因该故障而降低驾驶乐趣；

本发明实施例提供的方案针对故障所引起危害程度的不同循序渐进的进行处理，通过仪表故障灯、仪表文字提示以及鸣报警音的方式对驾驶员进行提示，另外若该故障已经对行车安全产生影响，则通过进一步的主动限制措施(包括限制车辆最高车速、限制驱动系统最大输出功率)来保证行车安全。考虑到本方案具有简便易行、易于实现的特点，同时不会额外增加电机控制器的制造成本，因此具有良好的推广价值。

实施例二

如图7所示，本发明实施例提供一种采样回路的故障检测处理装置，可应用于电机控制器，所述故障检测处理装置包括：

第一获取模块71，用于获取电机控制器直流母线电流采样回路中的电流传感器的电压值；

第一处理模块72，用于根据所述电压值得到所述电机控制器直流母线电流采样回路的故障检测结果；

第二处理模块73，用于在所述故障检测结果指示所述电机控制器直流母线电流采样回路存在故障时，根据驱动系统参数的当前状态值，得到电机控制器输入端直流母线的电流估算值；

发送模块74，用于将所述电流估算值发送给整车控制器与电池管理系统。

本发明实施例二提供的所述采样回路的故障检测处理装置通过获取电机控制器直流母线电流采样回路中的电流传感器的电压值；根据电压值得到电机控制器直流母线电流采样回路的故障检测结果；能够实现对采样回路故障(包括采样回路对地短路故障、采样回路对电源短路故障以及采样回路断路故障)的有效检测；

并且在故障检测结果指示所述电机控制器直流母线电流采样回路存在故障时，根据驱动系统参数的当前状态值，得到电机控制器输入端直流母线的电流估算值；将电流估算值发送给整车控制器与电池管理系统；能够实现对电机控制器输入端直流母线电流的有效估算，当发生电机控制器直流母线电流采样回路故障后利用估算值继续保证整车控制逻辑的正常执行，在保证安全行车的前提下尽可能的对驾驶员的驾驶感受进行保护，尽量使驾驶员不因该故障而降低驾驶感受；很好的解决了现有技术中无法主动针对电机控制器直流母线电流采样回路进行故障检测和处理的问题。

此外，本发明实施例提供的方案简便易行、易于实现，同时不会额外增加电机控制器的制造成本，具有良好的推广价值。

具体的，所述第一处理模块包括：比较子模块，用于将所述电压值分别与第一电压阈值和第二电压阈值进行比较；第一处理子模块，用于根据比较结果得到所述电机控制器直流母线电流采样回路的故障检测结果；所述第一电压阈值小于所述第二电压阈值。

进一步的，所述故障检测处理装置还包括：第三处理模块，用于在所述将所述电压值分别与第一电压阈值和第二电压阈值进行比较之前，根据所述电流传感器的上限检测阈值，得到所述第二电压阈值；第四处理模块，用于根据所述电流传感器的下限检测阈值，得到所述第一电压阈值。

考虑到本实施例中驱动系统参数的当前状态值在异常情况下无法获取，因此，所述故障检测处理装置还包括：第二获取模块，用于在所述根据驱动系统参数的当前状态值，得到电机控制器输入端直流母线的电流估算值之前，获取所述驱动系统参数的当前状态值；

对应的，所述第二处理模块包括：第二处理子模块，用于在获取到所述驱动系统参数的当前状态值时，根据驱动系统参数的当前状态值，得到电机控制器输入端直流母线的电流估算值。

进一步的，所述故障检测处理装置还包括：第五处理模块，用于在所述获取所述驱动系统参数的当前状态值之后，在未获取到所述驱动系统参数的当前状态值时，执行第一提醒操作，并对车辆进行最高车速限制以及驱动系统最大输出功率限制。

本实施例中，所述驱动系统参数的当前状态值包优选括：当前电机转速值和当前输出扭矩值。

具体的，所述第二处理模块包括：第三处理子模块，用于根据当前电机转速值和当前输出扭矩值，得到电机控制器的当前效率；第四处理子模块，用于根据所述当前电机转速值、所述当前输出扭矩值、所述电机控制器的当前效率和所述电压值，得到所述电流估算值。

更具体的，所述第四处理子模块采用如下公式：

其中，imcu表示电流估算值，n表示当前电机转速值，tq表示当前输出扭矩值，ηmcu(n,tq)表示电机控制器的当前效率，umcu表示电流传感器的电压值。

进一步的，本实施例中，所述故障检测处理装置还包括：执行模块，用于在所述将所述电流估算值发送给整车控制器与电池管理系统的同时或之后，执行第二提醒操作。

其中，上述采样回路的故障检测处理方法的所述实现实施例均适用于该采样回路的故障检测处理装置的实施例中，也能达到相同的技术效果。

为了解决上述技术问题，本发明实施例还提供了一种电机控制器，包括：上述的采样回路的故障检测处理装置。

其中，上述采样回路的故障检测处理装置的所述实现实施例均适用于该电机控制器的实施例中，也能达到相同的技术效果。

为了解决上述技术问题，本发明实施例还提供了一种车辆，包括：上述的电机控制器。

其中，上述电机控制器的所述实现实施例均适用于该车辆的实施例中，也能达到相同的技术效果。

需要说明的是，此说明书中所描述的许多功能部件都被称为模块/子模块，以便更加特别地强调其实现方式的独立性。

本发明实施例中，模块/子模块可以用软件实现，以便由各种类型的处理器执行。举例来说，一个标识的可执行代码模块可以包括计算机指令的一个或多个物理或者逻辑块，举例来说，其可以被构建为对象、过程或函数。尽管如此，所标识模块的可执行代码无需物理地位于一起，而是可以包括存储在不同位里上的不同的指令，当这些指令逻辑上结合在一起时，其构成模块并且实现该模块的规定目的。

实际上，可执行代码模块可以是单条指令或者是许多条指令，并且甚至可以分布在多个不同的代码段上，分布在不同程序当中，以及跨越多个存储器设备分布。同样地，操作数据可以在模块内被识别，并且可以依照任何适当的形式实现并且被组织在任何适当类型的数据结构内。所述操作数据可以作为单个数据集被收集，或者可以分布在不同位置上(包括在不同存储设备上)，并且至少部分地可以仅作为电子信号存在于系统或网络上。

在模块可以利用软件实现时，考虑到现有硬件工艺的水平，所以可以以软件实现的模块，在不考虑成本的情况下，本领域技术人员都可以搭建对应的硬件电路来实现对应的功能，所述硬件电路包括常规的超大规模集成(vlsi)电路或者门阵列以及诸如逻辑芯片、晶体管之类的现有半导体或者是其它分立的元件。模块还可以用可编程硬件设备，诸如现场可编程门阵列、可编程阵列逻辑、可编程逻辑设备等实现。

以上所述的是本发明的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本发明所述原理前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。