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技术领域

本发明属于新能源汽车领域，涉及具有双电机构型的混合动力汽车在行驶过程中下动力 电池故障的跛行控制方法。

背景技术

随着新能源汽车的发展，整车功能安全及故障处理越来越受到人们的重视。由于混合动 力汽车具备两个动力源，因此其在一个动力源出现故障且不危及驾驶员人身财产安全的同时， 车辆仍然可以继续行驶。但毕竟与传统车不同，深度混合动力汽车可以取消传统汽车安装在 发动机上的发电机，也可以取消传统汽车安装在发动机上的起动机，转而采用ISG或BSG等 来兼顾起动和发电作用。这也就产生了一个问题，当车辆某个动力总成，尤其是动力电池出 现故障时，如何能够在保障驾驶员人身财产安全的同时使车辆能够进行行驶至维修厂或者安 全区域。

发明内容

动力电池作为混合动力汽车动力源之一，其用于存储电能并给相关用电设备提供能量来 源，是混合动力汽车的主要组成部分，所以对其故障后的处理至关重要。但目前所提出的一 些动力电池故障的跛行控制方法没有针对的双电机混合动力汽车的，而且多数的方法也是仅 通过单一途径解决跛行问题，很多情况下车辆通过其他途径仍能够恢复启动状态，本发明针 对双电机混合动力汽车给出了一种双电机混合动力汽车在行驶过程中动力电池故障的跛行控 制系统。实现了在动力电池故障的情况下，最大可能的通过最有效的途径启动发动机或主电 机驱动跛行，以保障驾驶员人身财产安全。

本发明所采用的技术方案具体如下：

双电机混合动力汽车在行驶过程中动力电池故障的跛行控制系统包括：发动机GX01、 离合器GX02、变速器GX03、主电机GX04、副电机GX05、动力电池GX06、电池继电器 GX07、双电机控制器GX08、电池管理系统GX16、AMT(电控机械式自动变速器)控制器 GX17、发动机控制器GX18和整车控制器GX19，其中，第一动力源为发动机GX01，第二 动力源为主电机GX04，发动机GX01和主电机GX04均可独立驱动车辆行驶；

发动机GX01一端与副电机GX05相连，副电机GX05受双电机控制器GX08控制，用 以起动发动机GX01和发电；发动机GX01另一端通过离合器GX02与变速箱GX03相连， 变速箱GX03输出轴与主电机GX04输出轴相连；所述主电机GX04具备制动能量回收、行 车助力和换挡助力功能。

动力电池GX06给主电机GX04和副电机GX05提供电能，电池继电器GX07用于控制 动力电池GX06的电能输出；

发动机控制器GX18用于对发动机的监控及控制，AMT控制器GX17用于对变速器和离 合器的监控和控制，电池管理系统GX16用于对动力电池GX06的监控和控制，双电机控制 器GX08实现对主电机GX04和副电机GX05的监控和控制，发动机控制器GX18、AMT控 制器GX17、电池管理系统GX16和双电机控制器GX08均与整车控制器GX19进行通信，由 整车控制器GX19实现对发动机控制器GX18、AMT控制器GX17、电池管理系统GX16和 双电机控制器GX08的协调控制。

控制方法的具体步骤如下：

车辆在行驶过程中电池管理系统GX16监测动力电池GX06状态并上报给整车控制器 GX19，整车控制器GX19根据上报的动力电池GX06状态信息，判断动力电池GX06是否存 在故障趋势或已经故障不可用；当动力电池GX06由于某种原因导致许用功率逐渐降低至能 够满足发动机起动需求的最小许用功率且无恢复趋势时，认为电池存在故障趋势；当动力电 池GX06由于某种原因(如通信中断等)导致瞬间不可用且无恢复趋势时，认为动力电池GX06 已经故障不可用；

若动力电池GX06存在故障趋势且发动机GX01未起动，则发动机GX01通过正常起动 方式起动，即动力电池GX06提供电能，利用副电机GX05起动发动机GX01；发动机GX01 起动成功后立即关断电池继电器GX07，以发动机GX01单独驱动模式继续跛行行驶；若发动 机GX01反复启动三次均不成功则整车进入安全模式；所述的安全模式为电池继电器GX07 断开，双电机均不再工作，同时发动机停机，整车不响应驾驶员的加速踏板需求，整车只能 通过滑行或制动停车。

若动力电池GX06存在故障趋势或已经故障不可用，而发动机GX01已起动，则立即关 断电池继电器GX07，以发动机GX01单独驱动模式继续跛行行驶。

若动力电池GX06已经故障不可用且发动机GX01未起动，则立即关断电池继电器GX07， 然后发动机GX01通过非正常起动方式起动，非正常方式起动方式包括非正常起动方式一和 非正常起动方式二两种方式；其中，非正常起动方式一指主电机GX04回收车辆动能，并传 递给副电机GX05起动发动机GX01的方式；非正常起动方式二是指利用车辆惯性，通过离 合器GX02滑磨起动发动机的方式。

1)当车速高于能够利用主电机GX04回收的动能起动发动机GX01的最低车速值时使用 非正常方式一起动发动机GX01，若发动机GX01起动成功，则以发动机GX01单独驱动模式 继续跛行行驶；若发动机GX01反复启动三次均不成功则整车进入安全模式；

2)当车速低于能够利用主电机GX04回收的动能起动发动机GX01的最低车速值时使用 非正常方式二起动发动机GX01；若发动机GX01起动成功，则以发动机GX01单独驱动模式 继续跛行行驶；若发动机GX01启动不成功则立即使整车进入安全模式。

本发明的有益效果：

专利CN201080040576.0公开了一种用于在能量系统的故障下运行混合动力机动车的方 法和装置，与本发明相比，所针对的车辆构型不同，且更注重对低压用电设备供电电压的控 制方法；

专利CN201010139417.8公开了一种高电压电池故障状态期间的起动机-交流发电机控制 方法，与本发明相比，由于其发动机装有辅助起动机，可在高压电池故障时利用辅助电池起 动发电机，不适合应用于本发明所提及的构型；

专利CN201310559772.4公开了一种起动电机故障时控制混合动力车发动机起动的方法 和系统，与本发明相比，所针对的车辆构型不同，且其本质是利用电池电力通过电机起动发 动机，同时利用离合器滑磨保证车辆的平顺性。

附图说明

图1为本发明中双电机混合动力汽车在行驶过程中动力电池故障的跛行控制系统示意图， 图中标记如下：GX01发动机；GX02离合器；GX03变速器；GX04主电机；GX05副电机； GX06动力电池；GX07电池继电器；GX08双电机控制器；GX09皮带；GX10链条；GX11 齿轮；GX12驱动轴；GX13轮胎；GX14辅助电池；GX15低压用电设备(含各控制器)；GX16 电池管理系统；GX17AMT控制器；GX18发动机控制器；GX19整车控制器。

图2为本发明中所述的车辆行驶过程中动力电池故障的跛行控制方法示意流程图。

具体实施方式

如图1所示，本发明所针对的双电机混合动力汽车，其结构具体如下：

双电机混合动力汽车在行驶过程中动力电池故障的跛行控制系统包括：发动机GX01、 离合器GX02、变速器GX03、主电机GX04、副电机GX05、动力电池GX06、电池继电器 GX07、双电机控制器GX08、电池管理系统GX16、AMT控制器GX17、发动机控制器GX18 和整车控制器GX19，其中，第一动力源为发动机GX01，第二动力源为主电机GX04，发动 机GX01和主电机GX04均可独立驱动车辆行驶；

发动机GX01一端与副电机GX05相连，副电机GX05受双电机控制器GX08控制，用 以起动发动机GX01和发电；发动机GX01另一端通过离合器GX02与变速箱GX03相连， 变速箱GX03输出轴与主电机GX04输出轴相连；所述主电机GX04具备制动能量回收、行 车助力和换挡助力功能。

动力电池GX06给主电机GX04和副电机GX05提供电能，同时也通过双电机控制器GX08 中直流变换器给辅助电池GX14充电并给其他低压用电设备GX15供电；电池继电器GX07 用于控制动力电池GX06的电能输出；

发动机控制器GX18用于对发动机的监控及控制，AMT控制器GX17用于对变速器和离 合器的监控和控制，电池管理系统GX16用于对动力电池GX06的监控和控制，双电机控制 器GX08实现对主电机GX04和副电机GX05的监控和控制，发动机控制器GX18、AMT控 制器GX17、电池管理系统GX16和双电机控制器GX08均与整车控制器GX19进行通信，由 整车控制器GX19实现对发动机控制器GX18、AMT控制器GX17、电池管理系统GX16和 双电机控制器GX08的协调控制。

如图2所示，本发明中所提供的双电机混合动力汽车在行驶过程中动力电池故障的跛行 控制方法的具体步骤如下：

车辆在行驶过程中电池管理系统GX16监测动力电池GX06状态并上报给整车控制器 GX19，整车控制器GX19根据上报的动力电池GX06状态信息，判断动力电池GX06是否存 在故障趋势或已经故障不可用；当动力电池GX06由于某种原因导致许用功率逐渐降低至能 够满足发动机起动需求的最小许用功率且无恢复趋势时，认为电池存在故障趋势；当动力电 池GX06由于某种原因(如通信中断等)导致瞬间不可用且无恢复趋势时，认为动力电池GX06 已经故障不可用；

若动力电池GX06存在故障趋势且发动机GX01未起动，则发动机GX01通过正常起动 方式起动，即动力电池GX06提供电能，利用副电机GX05起动发动机GX01；发动机GX01 起动成功后立即关断电池继电器GX07，以发动机GX01单独驱动模式继续跛行行驶；若发动 机GX01反复启动三次均不成功则整车进入安全模式；所述的安全模式为电池继电器GX07 断开，双电机均不再工作，同时发动机停机，整车不响应驾驶员的加速踏板需求，整车只能 通过滑行或制动停车。

若动力电池GX06存在故障趋势或已经故障不可用，而发动机GX01已起动，则立即关 断电池继电器GX07，以发动机GX01单独驱动模式继续跛行行驶。

若动力电池GX06已经故障不可用且发动机GX01未起动，则立即关断电池继电器GX07， 然后发动机GX01通过非正常起动方式起动，非正常方式起动方式包括非正常起动方式一和 非正常起动方式二两种方式；其中，非正常起动方式一指主电机GX04回收车辆动能，并传 递给副电机GX05起动发动机GX01的方式；非正常起动方式二是指利用车辆惯性，通过离 合器GX02滑磨起动发动机的方式。

1)当车速高于能够利用主电机GX04回收的动能起动发动机GX01的最低车速值时使用 非正常方式一起动发动机GX01，若发动机GX01起动成功，则以发动机GX01单独驱动模式 继续跛行行驶；若发动机GX01反复启动三次均不成功则整车进入安全模式；

2)当车速低于能够利用主电机GX04回收的动能起动发动机GX01的最低车速值时使用 非正常方式二起动发动机GX01；若发动机GX01起动成功，则以发动机GX01单独驱动模式 继续跛行行驶；若发动机GX01启动不成功则立即使整车进入安全模式。