用于檢測錯誤的電纜連接的車輛診斷系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電氣化車輛，尤其地但不僅限于涉及一種用于檢測電氣化車輛內(nèi)錯誤的電機(jī)電纜連接的車輛診斷系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]混合動力車輛(HEV)、插電式混合動力車輛(PHEV)、純電動車輛(BEV)、燃料電池車輛以及其他已知的電氣化車輛與傳統(tǒng)機(jī)動車輛的區(qū)別在于電氣化車輛由一個或多個電機(jī)(即電動馬達(dá)和/或發(fā)電機(jī))替代內(nèi)燃發(fā)動機(jī)或和內(nèi)燃發(fā)動機(jī)一起進(jìn)行驅(qū)動。高壓電流通常通過一個或多個儲存電力的電池供應(yīng)到電機(jī)。
[0003]通常采用電機(jī)作為電氣化車輛電力驅(qū)動系統(tǒng)的一部分。為了避免能夠引起操作異常的電機(jī)控制錯誤，電力驅(qū)動系統(tǒng)的各種組件之間的適當(dāng)連接是必要的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]一種根據(jù)本發(fā)明示例性方面的方法，包括響應(yīng)所執(zhí)行用于檢測車輛錯誤的電纜連接的診斷測試而控制車輛，以及其他。
[0005]在上述方法的進(jìn)一步非限制性的實(shí)施例中，控制車輛的方法包括響應(yīng)檢測到錯誤的電纜連接而限制車輛的操作。
[0006]在上述任一方法的進(jìn)一步非限制性實(shí)施例中，控制車輛的方法包響應(yīng)檢測到錯誤的電纜連接而括阻止車輛的操作。
[0007]在上述任一方法的進(jìn)一步非限制性實(shí)施例中，控制車輛的方法包括響應(yīng)檢測到正確的電纜連接而容許正常的車輛操作。
[0008]在上述任一方法的進(jìn)一步非限制性實(shí)施例中，診斷檢測包括向車輛的電機(jī)傳遞激勵信號以及分析來自電機(jī)的響應(yīng)信號從而檢測錯誤的電纜連接。
[0009]在上述任一方法的進(jìn)一步非限制性實(shí)施例中，分析方法包括將響應(yīng)信號的幅值和相位與預(yù)定義的錯誤閾值對比。
[0010]在上述任一方法的進(jìn)一步非限制性實(shí)施例中，激勵信號是扭矩激勵信號，響應(yīng)信號是速度響應(yīng)信號。
[0011]在上述任一方法的進(jìn)一步非限制性實(shí)施例中，分析方法包括對響應(yīng)信號運(yùn)用傅里葉變換。
[0012]在上述任一方法的進(jìn)一步非限制性實(shí)施例中，執(zhí)行診斷檢測以響應(yīng)車輛第一點(diǎn)火開關(guān)接通(Key-On)事件。
[0013]在上述任一方法的進(jìn)一步非限制性實(shí)施例中，在繼后于診斷檢測的通過信號的后續(xù)車輛點(diǎn)火開關(guān)接通事件期間，不執(zhí)行診斷檢測。
[0014]在上述任一方法的進(jìn)一步非限制性實(shí)施例中，該方法包括重新運(yùn)行診斷測試以響應(yīng)維修動作。
[0015]在上述任一方法的進(jìn)一步非限制性實(shí)施例中，在車輛從制造廠裝運(yùn)之前，執(zhí)行診斷檢測以響應(yīng)點(diǎn)火開關(guān)接通事件。
[0016]一種根據(jù)本發(fā)明的另一示例性方面的車輛控制方法，包括向車輛電機(jī)傳遞扭矩激勵信號，以及處理來自電機(jī)的響應(yīng)信號，從而識別在電機(jī)與第二車輛組件之間是否存在錯誤的電纜連接，以及其他。
[0017]在上述方法的進(jìn)一步非限制性實(shí)施例中，第二車輛組件包括逆變器。
[0018]在上述任一方法的進(jìn)一步非限制性實(shí)施例中，處理步驟包括將響應(yīng)信號的幅值和相位與預(yù)定義的錯誤閾值對比。
[0019]在上述任一方法的進(jìn)一步非限制性實(shí)施例中，該方法包括如果響應(yīng)信號的幅值和相位超過了預(yù)定義的錯誤閾值，則阻止車輛的操作。
[0020]在上述任一方法的進(jìn)一步非限制性實(shí)施例中，該方法包括如果響應(yīng)信號的幅值和相位在預(yù)定義的錯誤閾值以內(nèi)，則容許正常的車輛操作。
[0021]一種根據(jù)本發(fā)明的另一示例性方面的車輛診斷系統(tǒng)，包括電機(jī)、逆變器、將電機(jī)連接到逆變器的三相電纜以及配置用于執(zhí)行檢測錯誤的三相電纜連接的診斷測試的控制單元，以及其他。
[0022]在上述系統(tǒng)的進(jìn)一步非限制性實(shí)施例中，控制單元配置用于將扭矩激勵信號傳遞到電機(jī)。
[0023]在上述任一系統(tǒng)的進(jìn)一步非限制性實(shí)施例中，控制單元配置用于處理來自電機(jī)的響應(yīng)信號。
[0024]上述段落、權(quán)利要求或下面的說明以及附圖中的實(shí)施例、示例或備選方案，包括各方面或各單獨(dú)的特征中的任何一種，可以單獨(dú)地或任意結(jié)合地執(zhí)行。所描述的與一個實(shí)施例相關(guān)的特征可以應(yīng)用于所有的實(shí)施例，除非該特征是不兼容的。
[0025]本公開的各種特征及優(yōu)勢通過下面的【具體實(shí)施方式】中對本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言是顯而易見的。伴隨【具體實(shí)施方式】的附圖可以簡要描述如下。
【附圖說明】
[0026]圖1示意性地示出了電氣化車輛動力傳動系統(tǒng)；
[0027]圖2示出了車輛診斷系統(tǒng)；
[0028]圖3是與電機(jī)相關(guān)的時間域扭矩激勵以及速度響應(yīng)的圖像表示；
[0029]圖4示出了圖3中激勵信號和響應(yīng)信號的傅里葉變換的實(shí)部和虛部；
[0030]圖5示意性地示出了能夠檢測錯誤的電機(jī)電纜連接的車輛診斷方法。
【具體實(shí)施方式】
[0031]本發(fā)明涉及一種用于檢測電氣化車輛內(nèi)的錯誤的電纜連接的車輛診斷系統(tǒng)和方法。在一個實(shí)施例中，本發(fā)明的車輛診斷系統(tǒng)可以用于執(zhí)行檢測錯誤的電機(jī)電纜連接的診斷測試。為了確定響應(yīng)于提供給電機(jī)的扭矩激勵信號的響應(yīng)信號的幅值以及相位，處理電機(jī)的速度響應(yīng)信號。如果所測量的速度響應(yīng)落在預(yù)定義的錯誤閾值以內(nèi)，那么電纜連接正確。但是，如果落在預(yù)定義的錯誤閾值以外，那么電纜連接錯誤。車輛可以通過某種響應(yīng)檢測錯誤的電纜連接的方式控制。
[0032]圖1示意性地示出了電氣化車輛12——例如HEV——的動力傳動系統(tǒng)10。雖然描述為HEV，但應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所述的概念不僅限于HEV，并且可以擴(kuò)展到其他電氣化車輛，包括但不限于PHEV、BEV以及燃料電池車輛。
[0033]在一個實(shí)施例中，動力傳動系統(tǒng)10是采用了第一驅(qū)動系統(tǒng)和第二驅(qū)動系統(tǒng)的功率分流動力傳動系統(tǒng)(powersplit powertrain system)，第一驅(qū)動系統(tǒng)包括發(fā)動機(jī)14和發(fā)電機(jī)16 (即第一電機(jī))的組合，第二驅(qū)動系統(tǒng)至少包括馬達(dá)36 (即第二電機(jī))、發(fā)電機(jī)16以及電池50。例如，馬達(dá)36、發(fā)電機(jī)16以及電池50可以組成動力傳動系統(tǒng)10的電力驅(qū)動系統(tǒng)25。第一和第二驅(qū)動系統(tǒng)產(chǎn)生扭矩用于驅(qū)動一個或者多個電氣化車輛12的車輛驅(qū)動輪30組。
[0034]發(fā)動機(jī)14一一例如內(nèi)燃發(fā)動機(jī)一一以及發(fā)電機(jī)16可以通過動力傳輸單元18連接。在一個非限制性實(shí)施例中，動力傳輸單元18是行星齒輪組。當(dāng)然，也可以利用包括其他齒輪組和變速器的其他類型的動力傳輸單元來連接發(fā)動機(jī)14和發(fā)電機(jī)16。動力傳輸單元18可以包括環(huán)形齒輪20、中心齒輪22以及行星齒輪架總成24。發(fā)電機(jī)16作為發(fā)電機(jī)將動能轉(zhuǎn)化成電能時，其由動力傳輸單元18驅(qū)動。發(fā)電機(jī)16可選地可以起到馬達(dá)的作用，將電能轉(zhuǎn)化成動能，從而向連接于動力傳輸單元18的托架總成24的軸26輸出扭矩。由于發(fā)電機(jī)16可操作地連接于發(fā)動機(jī)14，發(fā)動機(jī)14的速度可由發(fā)電機(jī)16控制。
[0035]動力傳輸單元18的環(huán)形齒輪20可以連接到軸28，該軸通過第二動力傳輸單元32連接到車輛驅(qū)動輪30上。第二動力傳輸單元32可以包括具有多個齒輪34A、34B、34C、34D、34E以及34F的齒輪組。其他動力傳輸單元也適宜。齒輪34A-34F將扭矩從發(fā)動機(jī)14傳輸?shù)讲钏倨?8從而為車輛驅(qū)動輪30提供牽引力。差速器38可以包括能夠向車輛驅(qū)動輪30傳輸扭矩的多個齒輪。第二動力傳輸單元32通過差速器38與輪軸40機(jī)械地耦接從而向車輛驅(qū)動輪30分配扭矩。
[0036]也可以采用馬達(dá)36通過向軸46輸出扭矩以驅(qū)動車輛驅(qū)動輪30，軸46也連接于第二動力傳輸單元32。在一個實(shí)施例中，馬達(dá)36以及發(fā)電機(jī)16是再生制動系統(tǒng)的一部分，在該系統(tǒng)中，馬達(dá)36以及發(fā)電機(jī)16 二者都可以作為馬達(dá)輸出扭矩。例如，馬達(dá)36以及發(fā)電機(jī)16中的每一個都可以向高壓總線48以及電池50輸出電力。電池50可以是能夠輸出電力以使馬達(dá)36以及發(fā)電機(jī)16運(yùn)行的高壓電池。其他類型的能量存儲裝置和/或輸出裝置也可與電氣化車輛12結(jié)合使用。
[0037]馬達(dá)36、發(fā)電機(jī)16、動力傳輸單元18以及動力傳輸單元32通常也被稱作電氣化車輛12的驅(qū)動橋42或者變速器。因此，當(dāng)駕駛員選擇了具體的檔位時，適當(dāng)?shù)乜刂乞?qū)動橋42通過向車輛驅(qū)動輪30提供牽引從而提供用于使電氣化車輛12前進(jìn)的相應(yīng)的檔位。
[0038]動力傳動系統(tǒng)10可以額外地包括用于監(jiān)測和/或控制電氣化車輛12各方面的控制系統(tǒng)44。例如，控制系統(tǒng)44可以與電力驅(qū)動系統(tǒng)25、動力傳輸單元通信18和32或其他組件通信，以用于監(jiān)測和/或控制電氣化車輛12?？刂葡到y(tǒng)44包括用于執(zhí)行操作電氣化車輛12所需的控制功能的電子設(shè)備和/或軟件。在一個實(shí)施例中，控制系統(tǒng)44是車輛系統(tǒng)控制器和動力傳動系統(tǒng)控制模塊的組合(VSC/PCM)。盡管所示出的是單個的硬件裝置，但控制系統(tǒng)44可以包括以多個硬件裝置或者在一個或多個硬件裝置內(nèi)的多個軟件控制器的形式的多個控制器。
[0039]控制器局域網(wǎng)絡(luò)(controller area network，CAN) 52容許控制系統(tǒng)44與驅(qū)動橋42通信。例如，控制系統(tǒng)44可以接收來自驅(qū)動橋42的信號從而表明檔位之間是否發(fā)生了轉(zhuǎn)變?？刂葡到y(tǒng)44也可以與電池50的電池控制模塊或其他控制裝置通信。
[0040]此外，電力驅(qū)動系統(tǒng)25可以包括一個或多個控制器54，例如逆變器系統(tǒng)控制器(ISC)?？刂破?4配置用于控制驅(qū)動橋42內(nèi)的具體的組件，例如發(fā)電機(jī)16和/或馬達(dá)36，例如用于支承雙向功率流。在一個實(shí)施例中，控制器54是逆變器系統(tǒng)控制器與可變電壓轉(zhuǎn)換器的組合(ISC/VVC)。
[0041]圖2示出了車輛診斷系統(tǒng)58，其能夠結(jié)合到例如圖1中的電氣化車輛12的車輛內(nèi)。車輛診斷系統(tǒng)58可以用于檢測與電機(jī)69(即馬達(dá)或發(fā)電機(jī))相關(guān)的錯誤的電纜連接。在一個實(shí)施例中，車輛診斷系統(tǒng)58被結(jié)合作為電氣化車輛12的電力驅(qū)動系統(tǒng)25的一部分。但是，應(yīng)當(dāng)理解的是，電力驅(qū)動系統(tǒng)25可以具有額外的電機(jī)，超過圖2中所示的一個電機(jī)。
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