一种混合动力汽车的双传感器容错控制系统及控制方法技术方案

本发明专利技术的目的在于提供一种混合动力汽车的双传感器容错控制系统及控制方法，其通过硬件上双传感器冗余设计结合软件上主动容错控制，将容错控制技术应用到混合动力汽车的控制系统中，提高混合动力汽车的可靠性和安全稳定性能，其包括主控制器，所述主控制器与车辆各子控制器、电源控制电路连接，还与油门传感器、档位传感器、制动传感器连接；其特征在于：所述油门传感器、档位传感器均包括两种不同特性的传感器；所述主控制器还包括故障检测模块和故障处理模块，所述主控制器还与历史故障记录电路连接。路连接。路连接。

【技术实现步骤摘要】
一种混合动力汽车的双传感器容错控制系统及控制方法


[0001]本专利技术属于混合动力汽车相关
，具体涉及一种混合动力汽车的双传感器容错控制系统及控制方法。

技术介绍

[0002]由于混合动力汽车的发动机和电机系统需要根据不同路况、驾驶员意图和汽车实际运行状态做出良好的动力分配，这就需要整车控制系统的控制策略进行调度。整车控制系统作为汽车的核心组成部分，其可靠稳定的工作是混合动力汽车正常运行的前提，并且对于驾驶员和乘员的人身安全也十分重要；因此控制系统的控制策略不仅要考虑正常行车的可靠策略，还要对车辆故障时汽车容错安全可靠进行控制。
[0003]而混合动力汽车控制系统的复杂性增加了故障产生的可能性及出现几率，车辆行驶的过程中可能会出现各种各样的故障，例如传感器或控制器或执行器故障等，如何避免这些故障发生或是让车辆能在故障发生后，仍能保持主要功能，并且安全稳定运行是当前急需解决的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种混合动力汽车的双传感器容错控制系统及控制方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题，其通过硬件上双传感器冗余设计结合软件上主控容错控制，将容错控制技术应用到混合动力汽车的控制系统中，提高混合动力汽车的可靠性和安全稳定性能。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案。
[0006]一种混合动力汽车的双传感器容错控制系统，其包括主控制器，所述主控制器与车辆各子控制器、电源控制电路连接，还与油门传感器、档位传感器、制动传感器连接；其特征在于：所述油门传感器、档位传感器均包括两种不同特性的传感器；所述主控制器还包括故障检测模块和故障处理模块。
[0007]所述油门传感器包括两种不同特性的传感器，其传感器具体包括第一油门传感器、第二油门传感器，具体选型为：电位计式油门位置传感器、滑动电阻式油门位置传感器、霍尔式油门位置传感器中任意两种。
[0008]所述档位传感器包括两种不同特性的传感器，其传感器具体包括第一档位传感器、第二档位传感器，具体选型为：模拟传感器、开关型传感器。
[0009]所述故障检测模块用于通过分别分析和确定第一油门传感器、第二油门传感器、第一档位传感器、第二档位传感器的输出信息的变化模式是否对应于多个预设故障模式中的一个来检测输出信息是否存在错误、确定发生故障事件的传感器。
[0010]所述故障处理模块包括控制输入设置单元，所述控制输入设置单元用于基于来自上述各传感器的正常输出信息来设置控制输入，当某个传感器发生故障事件时，所述控制输入设置单元需要根据无故障的传感器的输出信息来进行设置。
[0011]所述主控制器还与历史故障记录电路连接，所述历史故障记录电路中包括EEPROM，所述历史故障记录电路用于记录传感器的故障事件。
[0012]所述车辆各子控制器具体包括：电机控制器、电池控制器、发动机控制器、制动控制器；所述主控制器和电机控制器相互监视对方的看门狗脉冲输出信号。
[0013]基于上述控制系统，本专利技术还提供了一种混合动力汽车的双传感器容错控制方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤S1.主控制器接收油门传感器、档位传感器的输出信息，然后故障检测模块检测上述油门传感器、档位传感器的输出信息是否存在错误；如果存在错误，则上述存在错误输出信息对应的传感器发生了故障事件，执行步骤S2；如果不存在错误，则返回等待下一次执行步骤S1；步骤S2. 故障处理模块进行故障处理，控制输入设置单元使用未发生故障事件的传感器的输出信息进行设置；步骤S3. 历史故障记录电路中的EEPROM记录上述存在错误输出信息对应的传感器的故障事件，并返回等待下一次执行步骤S1。
[0014]进一步的，上述控制方法以固定的时间间隔启动执行步骤S1。
[0015]进一步的，所述步骤S1中故障检测模块通过分别分析和确定第一油门传感器、第二油门传感器、第一档位传感器、第二档位传感器的输出信息的变化模式是否对应于多个预设故障模式中的一个来检测输出信息是否存在错误、确定故障传感器。
[0016]与现有技术相比，本专利技术提供了一种混合动力汽车的双传感器容错控制系统及控制方法，具备以下有益效果：本专利技术通过硬件上双传感器冗余设计，油门传感器和档位传感器均包括两种不同特性的传感器，并结合软件上主动容错控制，在主控制器中通过计算机程序实现故障检测模块和故障处理模块，其以固定的时间间隔启动执行容错控制方法，进而将容错控制技术应用到混合动力汽车的控制系统中，提高了混合动力汽车的可靠性和安全稳定性能。
附图说明
[0017]图1 为混合动力汽车的整车组成的示意图；图2 为本专利技术控制系统的示意图；图3 为本专利技术故障检测模块与故障处理模块的示意图；图4为本专利技术控制方法的流程图。
具体实施方式
[0018]首先介绍下混合动力汽车的整车组成。
[0019]如图1所示，混合动力汽车的整车组成包括数据采集、系统控制和动力耦合与传动三部分。
[0020]数据采集包含了用于感测由驾驶员踩下的油门踏板行驶的距离的油门传感器12，用于感测换档杆位置的档位传感器11，用于感测制动踏板被施加的压力的制动传感器13，用于感测电池的充电状态的电池传感器，用于测量电机转速的电机转速传感器。
[0021]控制系统包含了多个控制器ECU、主控制器2和电机控制器3。其中主控制器2分别
与电池控制器6（电池ECU）、发动机控制器5（发动机ECU）、制动控制器5（制动ECU）连接，其中每个控制器ECU都包含有微型计算机、输入/输出接口、和多个其它电路元件安装在单个电路基板上；电机控制器和电机驱动电路连接。
[0022]动力耦合与传动部分中，行星齿轮11分别与发动机12、第一电机9和第二电机10、以及差速器13连接完成动力传输至左右车轮14L/14R。具体地，发动机12和电机1和电机2的轴通过行星齿轮11机械地相互耦合。行星齿轮11包括太阳齿轮、齿圈和具有行星小齿轮的行星齿轮架。在本工作示例的混合动力车辆中，发动机12的曲轴通过减振器与行星齿轮架轴相连。减振器用于吸收曲轴产生的扭转振动。第一电机9和第二电机10的转子连接到太阳齿轮轴。齿圈的旋转通过链带和差速器齿轮传递到轮轴和车轮。具体地，发动机12是普通汽油发动机。发动机控制器5根据来自主控制器2的命令控制发动机12。第一电机9和第二电机10主要包含转子、定子和线圈，其中定子的三相线圈用于产生旋转磁场。定子和三相线圈分别通过驱动电路连接到电池。驱动电路7由电机控制器3控制。当驱动电路7由来自电机控制器3的控制信号接通时，电流在电池组8和第一电机9、第二电机10之间流动。第一电机9和第二电机10可以从电池组8接收电能以产生驱动力，或者它们也可以作为发电机工作，在转子旋转时，通过三相线圈产生电能并给电池组8充电。
[0023]在此基础上，本专利技术提供了一种混合动力汽车的双传感器容错控制系统，如图2
‑
3所示，其包括主控制器2，所述主控制器2与车辆各子控制本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种混合动力汽车的双传感器容错控制系统，其包括主控制器，所述主控制器与车辆各子控制器、电源控制电路连接，还与油门传感器、档位传感器、制动传感器连接；其特征在于：所述油门传感器、档位传感器均包括两种不同特性的传感器；所述主控制器还包括故障检测模块和故障处理模块。2.根据权利要求1所述的一种混合动力汽车的双传感器容错控制系统，其特征在于：所述油门传感器包括两种不同特性的传感器，其传感器具体包括第一油门传感器、第二油门传感器，具体选型为：电位计式油门位置传感器、滑动电阻式油门位置传感器、霍尔式油门位置传感器中任意两种。3.根据权利要求2所述的一种混合动力汽车的双传感器容错控制系统，其特征在于：所述档位传感器包括两种不同特性的传感器，其传感器具体包括第一档位传感器、第二档位传感器，具体选型为：模拟传感器、开关型传感器。4.根据权利要求3所述的一种混合动力汽车的双传感器容错控制系统，其特征在于：所述故障检测模块用于通过分别分析和确定第一油门传感器、第二油门传感器、第一档位传感器、第二档位传感器的输出信息的变化模式是否对应于多个预设故障模式中的一个来检测输出信息是否存在错误、确定发生故障事件的传感器。5.根据权利要求4所述的一种混合动力汽车的双传感器容错控制系统，其特征在于：所述故障处理模块包括控制输入设置单元，所述控制输入设置单元用于基于来自上述各传感器的正常输出信息来设置控制输入，当某个传感器发生故障事件时，所述控制输入设置单元需要根据无故障的传感器的输出信息来进行设置。6.根据权利要求5所述的一种混合动力汽车的双传感器容错控制系统，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲁守荣，
申请(专利权)人：无锡城市职业技术学院，
类型：发明
国别省市：