一种混合动力汽车故障诊断及应对方法及系统[发明专利]

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 CN 108762173 A(43)申请公布日 2018.11.06

(21)申请号 201810331695.X(22)申请日 2018.04.13

(71)申请人 东风商用车有限公司

地址 430056 湖北省武汉市汉阳区武汉经

济技术开发区东风大道10号(72)发明人 高鑫　何华强　张明凯　袁晓东　(74)专利代理机构 武汉市首臻知识产权代理有

限公司 42229

代理人 王春娇(51)Int.Cl.

G05B 19/048(2006.01)G05B 23/02(2006.01)

权利要求书1页 说明书6页 附图1页

()发明名称

一种混合动力汽车故障诊断及应对方法及系统

(57)摘要

一种混合动力汽车故障诊断及应对方法及系统，方法首先从CAN总线上获取故障信号并输出故障应对的触发信号；接着进行系统状态优先级处理并将所对应的故障应对触发信号与需要进行或禁止的信号一起输出；最后进行应对处理，将或禁止后的信号输出，从而实现故障诊断及应对处理。系统包括故障诊断模块、系统状态管理模块和故障应对模块。解决了现有混合动力汽车存在的潜在的故障风险，满足混合动力汽车故障诊断的需求。

CN 108762173 ACN 108762173 A

权　利　要　求　书

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1.一种混合动力汽车故障诊断及应对方法，其特征在于，包括下面的步骤：步骤一，从CAN总线上获取故障信号，并输出故障应对的触发信号；步骤二，接收故障应对的触发信号，进行系统状态优先级处理，处理后将所对应的故障应对触发信号与需要进行或禁止的信号一起输出；

步骤三，接收处理后对应的故障应对触发信号与需要进行或禁止的信号，进行应对处理，将或禁止后的信号输出发送到总线中，从而实现故障诊断及应对处理。

2.根据权利要求1所述的一种混合动力汽车故障诊断及应对方法，其特征在于：所述步骤一中的故障信号包括MCU、BMS、TCU故障，每一个故障信号根据其故障内容、等级及危险程度都对应一个系统状态、相应的的应对措施、和禁止的应对措施，每一种措施对相应的信号进行，每一种禁止的应对措施对相应的信号进行禁止。

3.根据权利要求2所述的一种混合动力汽车故障诊断及应对方法，其特征在于，所述的应对措施限包括电机扭矩、再生扭矩、电池充电电流、电池放电电流和使用档位。

4.根据权利要求2所述的一种混合动力汽车故障诊断及应对方法，其特征在于，所述禁止的应对措施包括禁止电机运行、禁止再生、禁止启动、禁止安全线、禁止动力传动系统、禁止PTO和禁止换挡。

5.一种混合动力汽车故障诊断系统及应对系统，其特征在于：包括故障诊断模块、系统状态管理模块和故障应对模块，

所述的故障诊断模块用于从CAN总线上获取故障信号，并输出故障应对的触发信号；所述的系统状态管理模块用于接收故障应对的触发信号，进行系统状态优先级处理，处理后将所对应的故障应对触发信号与需要进行或禁止的信号一起输出；

所述的故障应对模块用于接收处理后对应的故障应对触发信号与需要进行或禁止的信号，进行应对处理，将或禁止后的信号输出发送到总线中，从而实现故障诊断及应对处理。

6.根据权利要求5所述的一种混合动力汽车故障诊断系统及应对系统，其特征在于，所述的故障诊断模块包括MCU故障应对触发模块、BMS故障应对触发模块和TCU故障应对触发模块，

所述的MCU故障应对触发模块用于从CAN总线上接收到MCU的故障信号，将触发信号输出；

所述的BMS故障应对触发模块用于从CAN总线上接收到BMS的故障信号，将触发信号输出；

所述的TCU故障应对触发模块用于从CAN总线上接收到TCU的故障信号，将触发信号输出。

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说　明　书

一种混合动力汽车故障诊断及应对方法及系统

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技术领域

[0001]本发明涉及一种车辆故障诊断及诊断方法，更具体地说涉及一种混合动力汽车故障诊断及应对方法及系统，属于汽车控制技术领域。背景技术

[0002]混合动力汽车因其节能、低排放等特点成为缓解当前能源危机与环境污染等问题的重要途径之一，因此近几年得到了长足的发展。区别于传统汽车，混合动力汽车是一个复杂的机电耦合系统，其在传动车的基础上增加了驱动电机及控制系统、动力电池及控制系统、驱动电机及动力电池冷却系统等机械电器部件，因此使得混合动力系统的可靠性较传动车要低，车辆可能出现的潜在故障也更多。

[0003]由于混合动力汽车大功率DC/AC逆变器或DC/DC变换器在运行过程中产生的电磁干扰极强，可能对其自身的电子电气控制系统的时钟频率或其他车载电气系统产生严重干扰；同时车载通讯系统和车内网络信道带宽的约束、量化误差的存在等容易导致混合动力系统产生间歇故障。此类故障不同于永久故障和瞬态故障，其持续时间短，可反复出现，对于高速行驶的混合动力车辆危险性极大。

[0004]目前传动汽车的故障诊断及应对技术主要针对发动机、变速箱以及ABS系统等，例如：中国发明专利《一种中度混合动力汽车加速踏板故障诊断及处理方法》(授权公告号为CN101947939B、授权公告日为2012年5月2日)提供了一种混合动力汽车加速踏板诊断方法，极大减少了由于加速故障踏板机构对整车安全性的影响；中国发明专利《一种混合动力汽车电池过充诊断方法及系统》(授权公告号为CN104656026B、授权公告日为2017年10月27日)提供了一种可以准确判断电池是否过充的诊断方法及系统。但是，现有的混合动力汽车故障诊断及应对技术多针对部件级别的诊断及检测，而针对混合动力汽车整车级别的故障诊断及应对技术尚未明确提出，因此现有汽车的故障诊断技术不能满足混合动力汽车故障诊断的需求。

发明内容

[0005]本发明针对现有的混合动力汽车故障诊断及应对技术多针对部件级别的诊断及检测、不能满足混合动力汽车故障诊断需求等问题，提供一种混合动力汽车故障诊断及应对方法及系统。

[0006]为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：一种混合动力汽车故障诊断及应对方法，包括下面的步骤：步骤一，从CAN总线上获取故障信号，并输出故障应对的触发信号；步骤二，接收故障应对的触发信号，进行系统状态优先级处理，处理后将所对应的故障应对触发信号与需要进行或禁止的信号一起输出；步骤三，接收处理后对应的故障应对触发信号与需要进行或禁止的信号，进行应对处理，将或禁止后的信号输出发送到总线中，从而实现故障诊断及应对处理。

[0007]所述步骤一中的故障信号包括MCU、BMS、TCU故障，每一个故障信号根据其故障内

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容、等级及危险程度都对应一个系统状态、相应的的应对措施、和禁止的应对措施，每一种措施对相应的信号进行，每一种禁止的应对措施对相应的信号进行禁止。[0008]所述的应对措施限包括电机扭矩、再生扭矩、电池充电电流、电池放电电流和使用档位。

[0009]所述禁止的应对措施包括禁止电机运行、禁止再生、禁止启动、禁止安全线、禁止动力传动系统、禁止PTO和禁止换挡。

[0010]一种混合动力汽车故障诊断系统及应对系统，包括故障诊断模块、系统状态管理模块和故障应对模块，所述的故障诊断模块用于从CAN总线上获取故障信号，并输出故障应对的触发信号；所述的系统状态管理模块用于接收故障应对的触发信号，进行系统状态优先级处理，处理后将所对应的故障应对触发信号与需要进行或禁止的信号一起输出；所述的故障应对模块用于接收处理后对应的故障应对触发信号与需要进行或禁止的信号，进行应对处理，将或禁止后的信号输出发送到总线中，从而实现故障诊断及应对处理。

[0011]所述的故障诊断模块包括MCU故障应对触发模块、BMS故障应对触发模块和TCU故障应对触发模块，所述的MCU故障应对触发模块用于从CAN总线上接收到MCU的故障信号，将触发信号输出；所述的BMS故障应对触发模块用于从CAN总线上接收到BMS的故障信号，将触发信号输出；所述的TCU故障应对触发模块用于从CAN总线上接收到TCU的故障信号，将触发信号输出。

[0012]与现有技术相比较，本发明的有益效果是：

[0013]本发明中故障诊断及应对方法首先从CAN总线上获取故障信号并输出故障应对的触发信号；接着进行系统状态优先级处理并将所对应的故障应对触发信号与需要进行或禁止的信号一起输出；最后进行应对处理，将或禁止后的信号输出，从而实现故障诊断及应对处理。因此，解决了现有混合动力汽车存在的潜在的故障风险，满足混合动力汽车故障诊断的需求。

附图说明

[0014]图1是本发明中方法流程图。[0015]图2是本发明中系统框图。

具体实施方式

[0016]以下结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。[0017]实施例一：[0018]参见图1，一种混合动力汽车故障诊断及应对方法，其为一种合理、完善的整车级别的混合动力汽车故障诊断及应对方法，具体包括下面的步骤：[0019]步骤一，从CAN总线上获取故障信号，并输出故障应对的触发信号。[0020]步骤二，接收故障应对的触发信号，进行系统状态优先级处理，处理后将所对应的故障应对触发信号与需要进行或禁止的信号一起输出。[0021]步骤三，接收处理后对应的故障应对触发信号与需要进行或禁止的信号，进行应对处理，将或禁止后的信号输出，从而实现故障诊断及应对处理。

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具体的，所述步骤一中的故障信号包括MCU、BMS、TCU故障共98个，具体参见下面的

表1、表2和表3。每一个故障信号根据其故障内容、等级及危险程度都对应一个系统状态、相应的的应对措施、和禁止的应对措施，每一种措施对相应的信号进行，每一种禁止的应对措施对相应的信号进行禁止。[0023]进一步的，所述的系统状态包括STATE_QUIT_ON_ROAD、STATE_NONE、STATE_ACTIVE、ENGINE_ONLY_LIMP_HOME。当在STATE_QUIT_ON_ROAD(靠边停车状态)和ENGINE_ONLY_LIMP_HOME(跛行回家状态)时，还会有相应的应对措施，当在STATE_QUIT_ON_ROAD状态相应的应对措施是电机扭矩，车速到0，禁止发动机启动；在ENGINE_ONLY_LIMP_HOME(跛行回家状态)状态相应的应对措施是禁止安全线，当车速大于等于15km/h时档位挂空挡，当车速小于15km/h时档位挂1档；STATE_QUIT_ON_ROAD状态比ENGINE_ONLY_LIMP_HOME状态优先级高。[0024]进一步的，所述的应对措施限包括电机扭矩、再生扭矩、电池充电电流、电池放电电流和使用档位。[0025]进一步的，所述禁止的应对措施包括禁止电机运行、禁止再生、禁止启动、禁止安全线、禁止动力传动系统、禁止PTO和禁止换挡。[0026]实施例二：[0027]参见图2，一种混合动力汽车故障诊断系统及应对系统，包括故障诊断模块、系统状态管理模块和故障应对模块，所述的故障诊断模块与系统状态管理模块连接，所述的系统状态管理模块与故障应对模块连接。

[0028]所述的故障诊断模块用于从CAN总线上获取故障信号，并输出故障应对的触发信号。所述的系统状态管理模块用于接收故障应对的触发信号，对输入进来的信号进行逻辑管理和系统状态优先级处理，处理后将所对应的故障应对触发信号与HCU中需要进行或禁止的信号一起输出。所述的故障应对模块用于接收处理后对应的故障应对触发信号与需要进行或禁止的信号，进行应对处理，将或禁止后的信号输出发送到总线中，从而实现故障诊断及应对处理。[0029]进一步的，所述的故障诊断模块包括MCU(电机控制系统)故障应对触发模块、BMS(电池控制系统)故障应对触发模块和TCU(机械式自动变速箱控制系统)故障应对触发模块。

[0030]所述的MCU故障应对触发模块用于从CAN总线上接收到MCU的故障信号，将触发信号输出。MCU故障输入信号如下表1所示：[0031]表1 MCU故障输入信号表

[0032]

输入信号

DM1M_OverCurrDM1M_OverVltgDM1M_OverSpdDM1M_UnderVltgDM1M_ACOverTem85DM1M_ACOverTem110中文名称过流错误过压错误超速错误欠压故障

控制器温度大于85逆变器温度大于110

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DM1M_MorOverTem160电机温度大于160DM1M_MorOverTem180绕组大于180DM1M_HardFault硬件故障DM1M_SenFault旋变故障DM1M_CANFaultCAN通信故障DM1M_MorTemFault绕组温度故障DM1M_LowUnderVltg8低压欠压故障，低于8VDM1M_ACUnderVltg控制器直流母线欠压报警DM1M_ACOverVltg控制器直流母线过压报警

[0033]所述的BMS故障应对触发模块用于从CAN总线上接收到BMS的故障信号，将触发信号输出。BMS故障输入信号如下表2所示：[0034]表2 BMS故障输入信号表

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所述的TCU故障应对触发模块用于从CAN总线上接收到TCU的故障信号，将触发信

号输出。TCU故障输入信号如下表3所示：[0038]表3 TCU故障输入信号表

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[0040]

[0041]

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定

本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，上述结构都应当视为属于本发明的保护范围。

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说　明　书　附　图

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图1

图2

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