一种新能源汽车低压电源异常驱动控制方法、装置及介质与流程

本发明属于汽车电子技术领域，更具体地，涉及一种新能源汽车低压电源异常驱动控制方法、装置及介质。

背景技术：

新能源汽车通常配有高压转低压逆变器dcdc，将高压变换低压，给低压蓄电池充电，当dcdc系统故障或整车控制器vcu故障，不能控制高压转换低压，不能给低压蓄电池充电，导致低压蓄电池馈电；或由于dcdc异常导致给蓄电池过充，导致蓄电池过压；不管是低压电源电压过低还是电压过高，都会使低压系统各控制器不能正常工作，尤其是涉及动力转向等系统，如电子稳定系统esc，电动助力转向控制器esp，vcu等，严重影响安全。由于蓄电池馈电会导致转向突然失效，会导致行驶时动力中断。目前，dcdc系统故障主要是通过仪表报警进行提醒，若只有仪表报警提醒，如果用户继续行驶车辆，由于低压电源电压过低或过高会导致转向突然失效，会导致行驶时动力中断，尤其是高速时会有很大的安全隐患。

技术实现要素：

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提出了一种新能源汽车低压电源异常驱动控制方法、装置及介质，对低压电源馈电或电压过高等异常时，进行动力系统功率限制，以确保驾驶安全性。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种新能源汽车低压电源异常驱动控制方法，包括：

若vcu检测到低压电源电压满足第一目标要求，则控制车辆所处模式为正常模式，各控制器均正常工作，不进行报警及动力系统限制；

若所述vcu检测到所述低压电源电压满足第二目标要求，则控制车辆进入报警模式，由所述vcu控制点亮仪表上蓄电池灯，提示低压电源存在问题；

若所述vcu检测到所述低压电源电压满足第三目标要求，则控制车辆进入限功率模式，以在转向助力受限前提前进行动力系统限制；

若所述vcu检测到所述低压电源电压满足第四目标要求，则控制车辆进入停止模式，vcu控制动力系统限制车辆不能行驶，同时通过vcu点亮系统故障灯。

在一些可选的实施方案中，所述vcu检测到低压电源电压满足第一目标要求，包括：

vcu检测到低压电源电压在第一目标范围内；

所述vcu检测到所述低压电源电压满足第二目标要求，包括：

所述vcu检测到所述低压电源电压低于所述第一目标范围的下限值或高于所述第一目标范围的上限值，或dcdc系统故障，或所述vcu与dcdc通信丢失。

在一些可选的实施方案中，所述vcu检测到所述低压电源电压满足第三目标要求，包括：

所述vcu检测到所述低压电源电压小于第一预设电压值且持续第一预设时间，或所述vcu检测到所述低压电源电压高于第二预设电压值且持续第二预设时间。

在一些可选的实施方案中，所述vcu检测到所述低压电源电压满足第四目标要求，包括：

所述vcu检测到所述低压电源电压低于第三预设电压值且持续第三预设时间，或所述vcu检测到所述低压电源电压高于第四预设电压值且持续第四预设时间。

在一些可选的实施方案中，在车辆进入限功率模式后，若车速高于预设车速阈值，则所述vcu限制动力系统功率，以使车速不高于所述预设车速阈值，当车速低于所述预设车速阈值时，所述vcu不限制动力系统功率，并通过加速使得车速不超过所述预设车速阈值，通过所述vcu控制动力系统使车辆车速始终不高于所述预设车速阈值，同时通过所述vcu点亮系统故障灯和/或乌龟灯。

在一些可选的实施方案中，在所述正常模式下，输出功率等于当前工况下的请求功率。

在一些可选的实施方案中，在所述限功率模式下，输出功率为当前工况下的请求功率与当前工况下根据车速限制系数的乘积。

在一些可选的实施方案中，在所述停止模式下，vcu控制动力系统扭矩为0nm，若车速大于0km/h，则车速缓慢降低到0km/h，若车速为0km/h，则车辆静止。

按照本发明的另一方面，提供了一种新能源汽车低压电源异常驱动控制装置，包括：

第一处理单元，用于在vcu检测到低压电源电压满足第一目标要求时，控制车辆所处模式为正常模式，各控制器均正常工作，不进行报警及动力系统限制；

第二处理单元，用于在所述vcu检测到所述低压电源电压满足第二目标要求时，控制车辆进入报警模式，由所述vcu控制点亮仪表上蓄电池灯，提示低压电源存在问题；

第三处理单元，用于在所述vcu检测到所述低压电源电压满足第三目标要求时，控制车辆进入限功率模式，以在转向助力受限前提前进行动力系统限制；

第四处理单元，用于在所述vcu检测到所述低压电源电压满足第四目标要求时，控制车辆进入停止模式，vcu控制动力系统限制车辆不能行驶，同时通过vcu点亮系统故障灯。

按照本发明的另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一项所述方法的步骤。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

本发明通过监控低压电源系统，当dcdc系统故障或不能正常控制高压转换低压，导致低压电源供电异常时，根据低压电源电压分级分别对动力系统做出相应的处理策略，避免由于蓄电池馈电或电压过高等异常行为导致转向突然失效，导致行驶时动力中断等问题，是对低压电源池馈电或电压过高等异常时，进行动力系统功率限制，以确保驾驶安全性。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种新能源汽车低压电源异常驱动控制方法的流程示意图；

图2是本发明实施例提供的一种系统架构示意图；

图3是本发明实施例提供的另一种新能源汽车低压电源异常驱动控制方法的流程示意图；

图4是本发明实施例提供的一种功率系数图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

在本发明实例中，“第一”、“第二”等是用于区别不同的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

本发明术语解释如下：

vcu：整车控制器，对于纯电动车，整车控制器控制电机，对于混合动力车，整车控制器控制发动机、驱动电机和发电机等；

ems：发动机管理系统，接受vcu控制指令对发动机进行控制；

mcu：电机控制器，接受vcu控制指令对电机进行控制；

gcu：发电机控制器，接受vcu控制指令对发电机进行控制；

bms：电池管理系统，对高压电池系统进行管理；

dcdc：高压转低压逆变器，将高压变换低压，给低压蓄电池充电；

eps：电动助力转向控制器，控制转向系统；

esc：电子稳定系统；

ic：仪表信息显示、信息提示及报警提示等；

can：控制器局域网络。

实施例一

如图1所示是本发明实施例提供的一种新能源汽车低压电源异常驱动控制方法的流程示意图，在图1所示的方法中包括以下步骤：

s101：若vcu检测到低压电源电压满足第一目标要求，则控制车辆所处模式为正常模式，各控制器均正常工作，不进行报警及动力系统限制；

s102：若vcu检测到低压电源电压满足第二目标要求，则控制车辆进入报警模式，由vcu控制点亮仪表上蓄电池灯，提示低压电源存在问题；

在一些可选的实施方案中，vcu检测到低压电源电压满足第一目标要求，包括：

vcu检测到低压电源电压在第一目标范围内，即v3～v4范围内；

vcu检测到低压电源电压满足第二目标要求，包括：

vcu检测到低压电源电压低于第一目标范围的下限值v3或高于第一目标范围的上限值v4，或dcdc系统故障，或vcu与dcdc通信丢失。

s103：若vcu检测到低压电源电压满足第三目标要求，则控制车辆进入限功率模式，以在转向助力受限前提前进行动力系统限制；

在一些可选的实施方案中，vcu检测到低压电源电压满足第三目标要求，包括：

vcu检测到低压电源电压小于第一预设电压值v2且持续第一预设时间，或vcu检测到低压电源电压高于第二预设电压值v5且持续第二预设时间。

在一些可选的实施方案中，在车辆进入限功率模式后，若车速高于预设车速阈值，则vcu限制动力系统功率，以使车速不高于预设车速阈值，当车速低于预设车速阈值时，vcu不限制动力系统功率，并通过加速使得车速不超过预设车速阈值，通过vcu控制动力系统使车辆车速始终不高于预设车速阈值，同时通过vcu点亮系统故障灯和/或乌龟灯。

在本发明实施例中，预设车速阈值可以根据试验标定。

s104：若vcu检测到低压电源电压满足第四目标要求，则控制车辆进入停止模式，vcu控制动力系统限制车辆不能行驶，同时通过vcu点亮系统故障灯。

在一些可选的实施方案中，在限功率模式下，输出功率为当前工况下的请求功率与当前工况下根据车速限制系数的乘积。

在一些可选的实施方案中，vcu检测到所述低压电源电压满足第四目标要求，包括：

vcu检测到低压电源电压低于第三预设电压值v1且持续第三预设时间，或vcu检测到低压电源电压高于第四预设电压值v6且持续第四预设时间。

在一些可选的实施方案中，在停止模式下，vcu控制动力系统扭矩为0nm，若车速大于0km/h，则车速缓慢降低到0km/h，若车速为0km/h，则车辆静止。

在本发明实施例中，v1、v2、v3、v4、v5及v6的值可以根据试验标定。

在本发明实施例中，第一预设时间、第二预设时间、第三预设时间及第四预设时间可以根据试验标定。

实施例二

本发明相关的系统架构图如图2所示，dcdc在一路can上，eps、esc和仪表在另一路can上，vcu作为网关连接两路can。

在本发明实施例中，vcu控制dcdc工作电压是14v，如果vcu以及dcdc正常，dcdc在控制精度范围内进行控制，vcu接收到dcdc的输出电压就是14v；如果异常，可能导致dcdc输出电压高于14伏，从而导致低压电源电压过高，或dcdc输出电压过低甚至dcdc不能工作，导致低压电源馈电。

在本发明实施例中，整个系统控制器的功能正常工作电压是9v-16v；eps在17v以上，无助力，9v到10v区间，降额助力，9v时助力降至0％；esc在17v以上，功能异常，9v以下，电子稳定功能无法正常工作；bms在16v到18v，功率受限。

根据整个系统控制器的上述工作电压特性，本发明实施例技术方案要实现的目标包括：

1)在dcdc电源系统电压过低或过高或故障时，提醒用户低压电源异常，尽快进行检修以及小心驾驶；

2)转向助力限额前，提前限制动力系统功率，使车速降低到可控范围内，避免车辆高速运行时转向助力限额导致安全问题；

3)转向助力和电子稳定系统失效前，将车辆停下来；避免车辆行驶时转向和电子稳定系统失效导致的安全问题。

在本发明实施例中，根据低压电源电压范围，将控制模式分为4种工作模式，如下表1所示：

表1

如图3所示是本发明实施例提供的另一种新能源汽车低压电源异常驱动控制方法的流程示意图，在图3所示的方法中包括以下步骤：

(1)当vcu检测到低压电源电压在v3～v4(例如12伏-15伏，可标定)范围内，则控制车辆所处模式为正常模式，各控制器均正常工作，不进行报警及动力系统限制；

在本发明实施例中，在正常模式下，输出功率preq_final等于当前工况下的请求功率preq。

(2)当vcu检测到低压电源电压低于v3(例如12伏，可标定)或高于v4(例如15伏，可标定)，或dcdc报系统故障，或vcu与dcdc通信丢失，控制车辆进入报警模式，vcu控制点亮仪表上蓄电池灯，提示低压电源存在问题，提醒用户要注意检修；

其中，报警模式的恢复条件为：电压高于等于v3或低于等于v4且持续t1(例如5s，可标定)，或故障消失。

在本发明实施例中，在报警模式下，vcu点亮蓄电池报警灯，提醒用户蓄电池系统故障并注意小心驾驶。

(3)当vcu检测到低压电源电压低于v2(例如10.5伏，可标定)且持续t1(例如5秒，可标定)或高于v5(例如16伏，可标定)且持续t1(例如5秒，可标定)，控制车辆进入限功率模式；

其中，限功率模式的目的是在转向助力受限前提前进行动力系统限制，避免高速时转向助力限制导致的危险，当车速高于x1时(可标定)，vcu控制动力系统限制车辆使车速不高于x1，当车速低于x1时，踩加速踏板可以加速，但车速不会超过x1；同时通过vcu点亮系统故障灯、乌龟灯。

其中，限功率模式的恢复条件为：低压电源电压高于等于v2，且保持t2(例如500毫秒，可标定)以上，或低压电源电压低于等于v5，且保持t2(例如500毫秒，可标定)以上。

在本发明实施例中，在限功率模式下，如果vcu检测到当前车速高于x1时(可标定)，则vcu限制动力系统功率，使车速平稳降低到x1，如果持续踩加速踏板，控制车辆使车速始终不高于x1，如果减小加速踏板或踩制动，控制车辆使车速可以降低，车速甚至可以降低到0km/h；如果当前车速低于x1时(可标定)，vcu不限制动力系统功率，继续加大加速踏板，控制车辆使车速可以增大直到车速达到x1，vcu控制动力系统使车辆车速始终不高于x1，如果减小加速踏板或踩制动，车速可以降低，车速甚至可以降低到0km/h。

其中，在限功率模式下，输出功率preq_final为当前工况下的请求功率preq与当前工况下根据车速限制系数k的乘积，功率系数图如图4所示：

preq_final＝preq×k

(4)当vcu检测到低压电源电压低于v1(例如9.5伏，可标定)且持续t3(例如1秒，可标定)或高于v6(例如17伏，可标定)且持续t3(例如1秒，可标定)，控制车辆进入停止模式，vcu控制动力系统限制车辆不能行驶，vcu给发动机、电机扭矩指令为0nm；同时通过vcu点亮系统故障灯；

其中，停止模式的目的是在转向助力和电子稳定系统失效前能将车辆逐步停下，避免安全问题。

其中，停止模式的恢复条件为：低压电源电压高于等于v1，且持续t2(例如500毫秒，可标定)以上或低压电源电压低于等于v6，且持续t2(例如500毫秒，可标定)以上。

在本发明实施例中，在停止模式下，vcu控制动力系统扭矩为0nm，如果车速大于0km/h，则车速缓慢降低到0km/h，如果车速为0km/h，则车辆静止。

实施例三

在本发明的第三实施例中，还提供了一种装置结构示意图，包括：

第一处理单元，用于在vcu检测到低压电源电压满足第一目标要求时，控制车辆所处模式为正常模式，各控制器均正常工作，不进行报警及动力系统限制；

第二处理单元，用于在vcu检测到低压电源电压满足第二目标要求时，控制车辆进入报警模式，由vcu控制点亮仪表上蓄电池灯，提示低压电源存在问题；

第三处理单元，用于在vcu检测到低压电源电压满足第三目标要求时，控制车辆进入限功率模式，以在转向助力受限前提前进行动力系统限制；

第四处理单元，用于在vcu检测到低压电源电压满足第四目标要求时，控制车辆进入停止模式，vcu控制动力系统限制车辆不能行驶，同时通过vcu点亮系统故障灯。

在本发明实施例中，各单元的具体实施方式可以参考上述方法实施例中的描述，本发明实施例将不再复述。

实施例四

本申请还提供一种计算机可读存储介质，如闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如，sd或dx存储器等)、随机访问存储器(ram)、静态随机访问存储器(sram)、只读存储器(rom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、可编程只读存储器(prom)、磁性存储器、磁盘、光盘、服务器、app应用商城等等，其上存储有计算机程序，程序被处理器执行时实现方法实施例中的新能源汽车低压电源异常驱动控制方法。

需要指出，根据实施的需要，可将本申请中描述的各个步骤/部件拆分为更多步骤/部件，也可将两个或多个步骤/部件或者步骤/部件的部分操作组合成新的步骤/部件，以实现本发明的目的。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。