本發(fā)明涉及用于混合動(dòng)力車(chē)輛的低電壓dc-dc轉(zhuǎn)換器的控制方法和系統(tǒng)，其通過(guò)基于電池的故障原因使用低電壓dc-dc轉(zhuǎn)換器來(lái)差別地控制電池充電電壓，改善車(chē)輛的燃油效率。

現(xiàn)有技術(shù)

廣義理解中，一般混合動(dòng)力車(chē)輛是指由有效組合的兩種或多種不同類(lèi)型的動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)的車(chē)輛。然而，很多混合動(dòng)力車(chē)輛指的是這樣的車(chē)輛，其都由發(fā)動(dòng)機(jī)(內(nèi)燃機(jī))和電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，其中發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩通過(guò)燃燒燃料(化石燃料，例如汽油)獲得，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩通過(guò)電池的電力獲得，并且它們被稱(chēng)為混合動(dòng)力電動(dòng)車(chē)輛(hev)。

近年來(lái)，為了滿足改善燃油效率和發(fā)展環(huán)境友好型產(chǎn)品的需求，已經(jīng)開(kāi)展了對(duì)混合動(dòng)力電動(dòng)車(chē)輛的研究?；旌蟿?dòng)力車(chē)輛裝配有用于為電動(dòng)機(jī)提供電力以驅(qū)動(dòng)車(chē)輛的主電池，以及用于為車(chē)輛電氣部件提供電力的輔助電池。輔助電池連接至低電壓直流-直流(dc-dc)轉(zhuǎn)換器(ldc)，其在高電壓和低電壓之間轉(zhuǎn)換輸出。換句話說(shuō)，混合動(dòng)力車(chē)輛的ldc是這樣一種設(shè)備，其作為現(xiàn)有典型車(chē)輛的交流發(fā)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，并且其主要功能為向電力負(fù)載提供電壓，并且將來(lái)自高電壓電池的直流(dc)高電壓轉(zhuǎn)換為dc低電壓，從而為輔助電池充電。

現(xiàn)有技術(shù)的一種系統(tǒng)公開(kāi)了輔助電池、即低電壓電池以高能效充電。然而，該技術(shù)應(yīng)用于當(dāng)ldc和電池二者皆正常時(shí)的系統(tǒng)和控制方法，但并未設(shè)定特定狀況，例如當(dāng)電池或ldc異常時(shí)。因此，問(wèn)題是如何在上述狀況中控制混合動(dòng)力車(chē)輛系統(tǒng)。

前述僅旨在輔助理解本發(fā)明的

背景技術(shù)：
，并非旨在意味著本發(fā)明落入本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的現(xiàn)有技術(shù)的范圍內(nèi)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明提供一種能夠改進(jìn)車(chē)輛燃油的用于混合動(dòng)力車(chē)輛的低電壓dc-dc控制方法和系統(tǒng)，其中，當(dāng)檢測(cè)到電池異常時(shí)，基于異常原因分析結(jié)果來(lái)差別地應(yīng)用電池的充電電壓。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，用于混合動(dòng)力車(chē)輛的低電壓dc-dc轉(zhuǎn)換器的控制方法可包括：通過(guò)控制器確定智能電池系統(tǒng)是否出現(xiàn)故障；當(dāng)確定了智能電池系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，通過(guò)控制器分析智能電池系統(tǒng)的故障原因；當(dāng)故障原因被確定為電池充電狀態(tài)(soc)的檢測(cè)失敗時(shí)，通過(guò)控制器使用電池溫度推導(dǎo)第一電壓；以及通過(guò)控制器將低電壓dc-dc轉(zhuǎn)換器的輸出電壓調(diào)整為第一電壓。可使用映射數(shù)據(jù)來(lái)推導(dǎo)或確定第一電壓，其中電池溫度被設(shè)置為輸入且第一電壓被設(shè)置為輸出。

該方法還可以包括：在分析故障原因之后，當(dāng)智能電池系統(tǒng)被確定為因電池端子的接觸不良而導(dǎo)致故障時(shí)，通過(guò)控制器確定故障原因是電池soc的檢測(cè)失敗。該方法還可以包括：在分析故障原因之后，當(dāng)智能電池系統(tǒng)被確定為因電池中過(guò)多的暗電流而導(dǎo)致故障時(shí)，通過(guò)控制器確定故障原因是電池soc的檢測(cè)失敗。

另外，該方法可包括：在分析故障原因之后，當(dāng)智能電池系統(tǒng)被確定為因所檢測(cè)的電池狀態(tài)信息發(fā)送故障而導(dǎo)致故障時(shí)，通過(guò)控制器確定故障原因是智能電池系統(tǒng)自身的故障；并且響應(yīng)于確定智能電池系統(tǒng)自身的故障，通過(guò)控制器將低電壓dc-dc轉(zhuǎn)換器的輸出電壓調(diào)整為預(yù)定的第二電壓。第二電壓可大于電池的額定電壓。

該方法還可以包括：在分析故障原因之后，當(dāng)故障原因被確定為電池soc的檢測(cè)失敗時(shí)，通過(guò)控制器使用電池溫度和低電壓dc-dc轉(zhuǎn)換器的輸出功率推導(dǎo)第三電壓；并且通過(guò)控制器將低電壓dc-dc轉(zhuǎn)換器的輸出電壓調(diào)整為第三電壓?？墒褂糜成鋽?shù)據(jù)來(lái)推導(dǎo)第三電壓，其中電池溫度和低電壓dc-dc轉(zhuǎn)換器的輸出功率可設(shè)置為輸入且第三電壓可設(shè)置為輸出。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，用于混合動(dòng)力車(chē)輛的低電壓dc-dc轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)可包括：電池；低電壓dc-dc轉(zhuǎn)換器，其設(shè)置為輸出電池的充電電壓；智能電池系統(tǒng)，其設(shè)置為檢測(cè)電池的狀態(tài)信息；以及控制器，其設(shè)置為，確定智能電池系統(tǒng)是否出現(xiàn)故障，當(dāng)確定智能電池系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，分析智能電池系統(tǒng)的故障原因，并且當(dāng)確定故障原因?yàn)殡姵豷oc的檢測(cè)失敗時(shí)，使用電池溫度推導(dǎo)第一電壓，以調(diào)整第一電壓作為低電壓dc-dc轉(zhuǎn)換器的輸出電壓。電池溫度可以通過(guò)智能電池系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)。

在現(xiàn)有技術(shù)中，當(dāng)電池被確定為異常而不考慮電池的故障原因時(shí)，低電壓dc-dc轉(zhuǎn)換器的輸出電壓被調(diào)整至高值，因此電池被一直充電。然而，由于本發(fā)明可以基于電池故障原因而以多種方式調(diào)整電池的充電，低電壓dc-dc轉(zhuǎn)換器的輸出電壓不需要被保持為高值。因此，可以防止電力負(fù)載的功率由于高輸出電壓而被過(guò)度消耗，并因而改善車(chē)輛燃油效率。

附圖說(shuō)明

本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將從下文結(jié)合附圖的詳細(xì)描述中更清晰地理解，其中：

附圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的用于混合動(dòng)力車(chē)輛的低電壓dc-dc轉(zhuǎn)換器的控制方法的流程圖；以及

附圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的用于混合動(dòng)力車(chē)輛的低電壓dc-dc轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)構(gòu)造的圖示。

具體實(shí)施方式

應(yīng)當(dāng)理解的是，在此使用的術(shù)語(yǔ)“車(chē)輛”或“車(chē)輛的”或其它類(lèi)似術(shù)語(yǔ)總體上是機(jī)動(dòng)交通工具的總稱(chēng)，例如，乘用機(jī)動(dòng)車(chē)，包括多功能運(yùn)動(dòng)車(chē)輛(suv)、公共汽車(chē)、卡車(chē)、多種商務(wù)車(chē)輛，水上交通工具，包括多種船或艦，航空器，等等，并且包括混合動(dòng)力車(chē)輛、電動(dòng)車(chē)輛、燃油式、插電式混合動(dòng)力電動(dòng)車(chē)輛、氫動(dòng)力車(chē)輛以及其它替代能源車(chē)輛(例如，從石油之外的資源得到的燃料)。

雖然具體實(shí)施方式被描述為使用多個(gè)單元來(lái)執(zhí)行示例性程序，但應(yīng)當(dāng)理解的是，該示例性程序也可以由一個(gè)或多個(gè)模塊來(lái)執(zhí)行。此外，應(yīng)當(dāng)理解的是，術(shù)語(yǔ)“控制器”表示一種硬件設(shè)備，包括存儲(chǔ)器和處理器。存儲(chǔ)器設(shè)置成用于儲(chǔ)存模塊，并且處理器特別設(shè)置成用于執(zhí)行所述模塊以執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)將在下文進(jìn)一步描述的程序。

此外，本發(fā)明的控制邏輯可以被嵌入計(jì)算機(jī)可讀媒介上的非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀媒體，其包含由處理器、控制器等執(zhí)行的可執(zhí)行程序指令。計(jì)算機(jī)可讀媒介的示例包括但不限于：rom、ram、光盤(pán)(cd)-rom、磁帶、軟盤(pán)、閃存驅(qū)動(dòng)器、智能卡以及光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置。計(jì)算機(jī)可讀記錄媒介也可以分布于連接至網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，使得計(jì)算機(jī)可讀媒介以分布方式被存儲(chǔ)與執(zhí)行，例如，通過(guò)遠(yuǎn)程服務(wù)器或控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(can)。

這里所使用的術(shù)語(yǔ)，僅用于描述特定實(shí)施例的目的，并非旨在限制本發(fā)明。正如在此使用的，除非特別說(shuō)明，單數(shù)形式“一”、“一個(gè)”和“該”也包括復(fù)數(shù)形式。還應(yīng)當(dāng)理解的是，當(dāng)術(shù)語(yǔ)“包括”和/或“包含”用于本說(shuō)明書(shū)中時(shí)，表示所表述的特征、整數(shù)、步驟、操作、元素和/或部件的存在，但是也不排除還存在一個(gè)或多個(gè)其它特征、整數(shù)、步驟、操作、元素、部件和/或它們的組合。正如在此使用的，術(shù)語(yǔ)“和/或”包括了一個(gè)或多個(gè)列出的相關(guān)術(shù)語(yǔ)的任意和所有的組合。

在下文將參考附圖描述本發(fā)明的示例性實(shí)施方式。

如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的用于混合動(dòng)力車(chē)的低電壓dc-dc轉(zhuǎn)換器的控制方法可包括：通過(guò)控制器確定智能電池系統(tǒng)(ibs)30是否出現(xiàn)故障(s10)，以及當(dāng)確定了智能電池系統(tǒng)30出現(xiàn)故障時(shí)，通過(guò)控制器分析智能電池系統(tǒng)30的故障原因(s20)。

如在本說(shuō)明書(shū)背景技術(shù)中公開(kāi)的，有很多關(guān)于改善混合動(dòng)力車(chē)輛效率的控制方法的傳統(tǒng)技術(shù)，其通過(guò)根據(jù)電池充電狀態(tài)差別地應(yīng)用低電壓dc-dc轉(zhuǎn)換器的輸出電壓。然而，沒(méi)有如本發(fā)明的關(guān)于車(chē)輛異常時(shí)分析故障原因、且基于分析結(jié)果調(diào)整低電壓dc-dc轉(zhuǎn)換器10的輸出電壓的方法的技術(shù)。因此，為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明首先通過(guò)控制器40執(zhí)行對(duì)智能電池系統(tǒng)30是否出現(xiàn)故障的確定。

具體說(shuō)，智能電池系統(tǒng)30是一種系統(tǒng)，其設(shè)置為檢測(cè)車(chē)輛電池20的總體狀態(tài)，且典型地可被設(shè)置為檢測(cè)電池20的電流、電壓、溫度和soc(充電狀態(tài))。近年來(lái)，智能電池系統(tǒng)30已被安裝在混合動(dòng)力車(chē)輛內(nèi)。控制器40可被設(shè)置為接收由智能電池系統(tǒng)30檢測(cè)的電池20的狀態(tài)信息且確定低電壓dc-dc轉(zhuǎn)換器10的輸出電壓。因此，智能電池系統(tǒng)30可被設(shè)置為發(fā)送用于確定低電壓dc-dc轉(zhuǎn)換器10的輸出電壓的重要因素。因此，本發(fā)明在確定低電壓dc-dc轉(zhuǎn)換器10的輸出電壓之前，首先執(zhí)行對(duì)智能電池系統(tǒng)30是否出現(xiàn)故障的確定。

當(dāng)確定智能電池系統(tǒng)30異常時(shí)(s10)，從智能電池系統(tǒng)30發(fā)送至控制器40的電池20的狀態(tài)信息可被認(rèn)為是錯(cuò)誤信息(erroneousinformation)。然而，從智能電池系統(tǒng)30發(fā)送的所有類(lèi)型的信息可能并非都是錯(cuò)誤的，而是僅有一部分關(guān)于電池20狀態(tài)的信息是錯(cuò)誤信息，這基于周?chē)鸂顩r。因此，通過(guò)確定智能電池系統(tǒng)30故障調(diào)整低電壓dc-dc轉(zhuǎn)換器10的輸出電壓可能是不足的。具體說(shuō)，電池20的soc信息，其與電池20是否充電相關(guān)，可能是錯(cuò)誤的。

因此，本發(fā)明包括，在確定智能電池系統(tǒng)30是否出現(xiàn)故障后，通過(guò)控制器40分析智能電池系統(tǒng)30的故障原因(例如，確定電池系統(tǒng)失?；蚬收系脑?。換言之，為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的，本發(fā)明可提供基于車(chē)輛的故障原因而變化地調(diào)整低電壓dc-dc轉(zhuǎn)換器10的基礎(chǔ)。此外，為了分析故障原因，可基于車(chē)輛類(lèi)型和狀態(tài)使用不同方法。

在故障原因的分析中可考慮多種故障原因。如上所述，電池20的soc檢測(cè)失敗在調(diào)整低電壓dc-dc轉(zhuǎn)換器10的輸出電壓中，是智能電池系統(tǒng)30的一個(gè)重要故障原因。電池20的soc檢測(cè)失敗會(huì)由于多種原因而發(fā)生。在本發(fā)明中，例如，電池20的soc檢測(cè)失敗會(huì)由于電池20端子的接觸不良(例如，不充分的連接)和電池20中過(guò)多的暗電流而發(fā)生。

具體說(shuō)，電池20端子的接觸不良指向硬件故障。因此，這使得智能電池系統(tǒng)30不可能檢測(cè)到電池20的soc，導(dǎo)致電池20的soc檢測(cè)失敗。此外，電池20中過(guò)多的暗電流會(huì)因軟件問(wèn)題而發(fā)生。因此，當(dāng)車(chē)輛停止時(shí)，電流過(guò)多地流至電池20，結(jié)果下次啟動(dòng)車(chē)輛時(shí)可能檢測(cè)不到電池20的soc。

因此，圖1示出了，在確定智能電池系統(tǒng)30由于電池20的soc檢測(cè)失敗而出現(xiàn)故障時(shí)，低電壓dc-dc轉(zhuǎn)換器10的輸出電壓的控制方法。如圖1中所示，當(dāng)在故障原因確定步驟(s30)中確定智能電池系統(tǒng)30由于電池20的soc檢測(cè)失敗而出現(xiàn)故障時(shí)，本發(fā)明可包括，通過(guò)控制器40使用電池20的溫度推導(dǎo)第一電壓(s35)，并且通過(guò)控制器40將低電壓dc-dc轉(zhuǎn)換器10的輸出電壓調(diào)整為所推導(dǎo)的第一電壓(s40)。

當(dāng)確定智能電池系統(tǒng)30由于電池20的soc檢測(cè)失敗而出現(xiàn)故障時(shí)，由智能電池系統(tǒng)30檢測(cè)的關(guān)于電池20狀態(tài)的信息(例如電池20的電流、電壓和溫度)可以是正常的(例如，沒(méi)有錯(cuò)誤)。換言之，可使用狀態(tài)信息確定低電壓dc-dc轉(zhuǎn)換器10的輸出電壓。具體說(shuō)，本發(fā)明因而可通過(guò)控制器40使用電池20的溫度確定低電壓dc-dc轉(zhuǎn)換器10的輸出電壓。

當(dāng)確定智能電池系統(tǒng)30由于電池20的soc檢測(cè)失敗而出現(xiàn)故障時(shí)，作為低電壓dc-dc轉(zhuǎn)換器10的輸出電壓的第一電壓可通過(guò)多種方法并使用電池20的溫度來(lái)推導(dǎo)。例如，本發(fā)明提出了使用映射數(shù)據(jù)來(lái)推導(dǎo)第一電壓的方法，其中，電池20的溫度被設(shè)置為輸入且第一電壓設(shè)置為輸出。

因此，即使檢測(cè)到電池20的soc故障，本發(fā)明也可使用由智能電池系統(tǒng)30檢測(cè)的電池20的溫度，來(lái)變化地調(diào)整低電壓dc-dc轉(zhuǎn)換器10的輸出電壓。由于可基于電池20的狀態(tài)調(diào)整電池20的充電電壓，而不像傳統(tǒng)技術(shù)那樣通常提供高輸出電壓，因此有可能改善車(chē)輛燃油效率。

此外，在故障原因確定步驟(s30)中，可確定智能電池系統(tǒng)30自身的故障。不像上面的情況，在這一情況中，會(huì)難以依靠由智能電池系統(tǒng)30檢測(cè)的電池20的全部類(lèi)型的狀態(tài)信息而定位。正如在本發(fā)明中提出的，智能電池系統(tǒng)30自身的故障是典型的示例。具體說(shuō)，由于不存在電池20的可用狀態(tài)信息，不可能依照電池20的狀態(tài)變化地調(diào)整低電壓dc-dc轉(zhuǎn)換器10的輸出電壓。因此，為了穩(wěn)定地驅(qū)動(dòng)車(chē)輛，替代通過(guò)變化地控制充電電壓而改善燃油效率，本發(fā)明不可避免地執(zhí)行低電壓dc-dc轉(zhuǎn)換器10的輸出電壓的調(diào)整，使得輸出電壓是預(yù)定的第二電壓(s50)，如附圖1所示。

具體說(shuō)，由于當(dāng)?shù)诙妷捍笥陔姵?0的額定電壓時(shí)，電池20可通過(guò)低電壓dc-dc轉(zhuǎn)換器10充電，因此第二電壓可大于電池20的額定電壓。具體說(shuō)，車(chē)輛穩(wěn)定性?xún)?yōu)先于車(chē)輛燃油效率。因此，低電壓dc-dc轉(zhuǎn)換器10的輸出電壓可被調(diào)整至第二電壓，大于電池20的額定電壓，以在不能檢測(cè)電池20的狀態(tài)時(shí)，至少防止電池20放電。

在上述的電池20的soc的檢測(cè)失敗中，已經(jīng)描述了通過(guò)控制器40使用電池20的溫度推導(dǎo)第一電壓。然而，可增加用于確定低電壓dc-dc轉(zhuǎn)換器10的輸出電壓的因素來(lái)調(diào)整充電電壓，其更適于車(chē)輛的驅(qū)動(dòng)狀態(tài)。本發(fā)明提出將低電壓dc-dc轉(zhuǎn)換器10的輸出功率作為額外因素。

換言之，當(dāng)確定智能電池系統(tǒng)30由于電池20的soc檢測(cè)失敗而出現(xiàn)故障時(shí)，控制器40可被設(shè)置為，使用電池20的溫度和低電壓dc-dc轉(zhuǎn)換器10的輸出功率確定第三電壓，并且將低電壓dc-dc轉(zhuǎn)換器10的輸出電壓調(diào)整為第三電壓。在本發(fā)明中，可使用映射數(shù)據(jù)來(lái)推導(dǎo)第三電壓，其中電池20的溫度和低電壓dc-dc轉(zhuǎn)換器10的輸出功率設(shè)置為輸入且第三電壓設(shè)置為輸出。

根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的用于混合動(dòng)力車(chē)輛的低電壓dc-dc轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)可包括：電池20；低電壓dc-dc轉(zhuǎn)換器10，其設(shè)置為輸出電池20的充電電壓；智能電池系統(tǒng)30，其設(shè)置為檢測(cè)電池20的狀態(tài)信息；以及控制器40，其設(shè)置為，確定智能電池系統(tǒng)30是否出現(xiàn)故障，當(dāng)確定了智能電池系統(tǒng)30出現(xiàn)故障時(shí)，分析智能電池系統(tǒng)30的故障原因，并且當(dāng)故障原因確定為電池20的soc檢測(cè)失敗時(shí)，使用電池20的溫度確定第一電壓，以調(diào)整第一電壓為低電壓dc-dc轉(zhuǎn)換器10的輸出電壓。可通過(guò)智能電池系統(tǒng)30檢測(cè)電池20的溫度。

雖然出于說(shuō)明目的公開(kāi)了本發(fā)明的示例性實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，多種修改、增加和替換是可能的，而不偏離權(quán)利要求所公開(kāi)的本發(fā)明的范圍和精神。