本發(fā)明涉及一種診斷環(huán)境友好車輛的電流傳感器的裝置和方法，且更具體地，涉及一種通過監(jiān)測環(huán)境友好車輛中使用高電壓的負(fù)載的運(yùn)行來診斷在用于高電壓電池的電流傳感器中是否發(fā)生故障的技術(shù)。

背景技術(shù)：

一般地，環(huán)境友好車輛包括發(fā)動機(jī)、協(xié)助發(fā)動機(jī)的驅(qū)動電動機(jī)，以及驅(qū)動驅(qū)動電動機(jī)的高電壓電池。具體地，驅(qū)動電動機(jī)和高電壓電池通過電動機(jī)逆變器和主繼電器進(jìn)行電氣連接。此外，環(huán)境友好車輛包括安裝在高電壓電池中來感測高電壓電池的輸出電流的電流傳感器，以及配置成基于輸出電流計算電池的荷電狀態(tài)(SOC)的電池管理系統(tǒng)(BMS)。

此外，混合控制單元(HCU)用作參考BMS的SOC來分配車輛的動力的主要因素。換句話說，HCU參考BMS的SOC，基于駕駛員的需求確定動力輔助量。例如，當(dāng)SOC高時HCU增加動力輔助量，并且當(dāng)SOC低時減少動力輔助量。特別地，電流傳感器的故障或者錯誤可分為BMS和電流傳感器之間的硬接線(hard wire)(電力線)的斷路和短路以及其他故障。

根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的診斷環(huán)境友好車輛的電流傳感器的裝置僅可診斷電流傳感器的電力線的斷路(例如，約-400A)和短路(例如，+400A)，并且將不能診斷除了斷路和短路之外的故障，即，在電流范圍(例如，約-400A至+400A)內(nèi)感測到異常電流值的故障。因此，BMS基于不準(zhǔn)確的電流值計算SOC，并且HCU基于錯誤計算的SOC控制混合動力(hybrid)，這將導(dǎo)致高電壓電池的故障。

例如，當(dāng)SOC實際上低，但被錯誤地計算成高時，HCU需要比當(dāng)SOC低時駕駛員所需求的更大的動力輔助量，并且將從高電壓電池提供對應(yīng)于更大的動力輔助量的能量。具體地，由于在高電壓電池的SOC實際上低時從高電壓電池供應(yīng)了大量的能量，因此高電壓電池將被過度放電，其將導(dǎo)致高電壓電池故障。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種診斷環(huán)境友好車輛的電流傳感器的裝置和方法，其能夠通過監(jiān)測環(huán)境友好車輛中的使用高電壓的負(fù)載是否運(yùn)行來診斷在電流傳感器的斷路和短路之間的電流范圍內(nèi)發(fā)生的故障，從而來診斷感測高電壓電池的輸出電流的電流傳感器的故障。

本發(fā)明的目標(biāo)不僅限于上述目標(biāo)，并且本發(fā)明的未提及的其它目標(biāo)和優(yōu)勢可通過下文描述進(jìn)行理解，并且將通過本發(fā)明的示例性實施例得以更清晰地理解。此外，很容易地意識到本發(fā)明的目標(biāo)和優(yōu)勢可通過在權(quán)利要求中提及的方式(means)和其組合進(jìn)行實現(xiàn)。

根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例，一種診斷環(huán)境友好車輛的電流傳感器的裝置可包括：電流傳感器，其配置成感測高電壓電池的輸出電流；負(fù)載監(jiān)測器，其配置成監(jiān)測環(huán)境友好車輛中的負(fù)載是否運(yùn)行；以及，控制器，當(dāng)電流傳感器感測到超過第一閾值的電流并且當(dāng)負(fù)載并未運(yùn)行時，控制器配置成診斷在電流傳感器中存在異常。負(fù)載可以是驅(qū)動電動機(jī)、低壓直流(DC)至直流(DC)變換器(LDC)、逆變器、空調(diào)壓縮機(jī)，以及車載充電器中的任意一者。響應(yīng)于確定在電流傳感器中存在異常，控制器可配置成重置電流傳感器。

診斷環(huán)境友好車輛的電流傳感器的裝置還可包括：電壓傳感器，其配置成感測高電壓電池的電壓。當(dāng)電流傳感器感測到超過第一閾值的電流并且負(fù)載并未運(yùn)行時，當(dāng)高電壓電池的電壓變化超過第二閾值持續(xù)閾值時間段時，控制器可配置成診斷出負(fù)載中存在異常，并且當(dāng)高電壓電池的電壓變化小于第二閾值持續(xù)閾值時間段時，控制器可配置成診斷出在電流傳感器中存在異常。

根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實施例，一種診斷環(huán)境友好車輛的電流傳感器的方法可包括：通過負(fù)載監(jiān)測器，監(jiān)測環(huán)境友好車輛中的負(fù)載是否運(yùn)行；通過電流傳感器感測高電壓電池的輸出電流；以及，當(dāng)電流傳感器感測到超過第一閾值的電流并且當(dāng)負(fù)載并未運(yùn)行時，通過控制器診斷出在電流傳感器中存在異常。負(fù)載可以是驅(qū)動電動機(jī)、低壓直流(DC)至直流變換器(LDC)、逆變器、空調(diào)壓縮機(jī)以及車載充電器中的任意一者。診斷環(huán)境友好車輛的電流傳感器的方法還可包括：響應(yīng)于確定在電流傳感器中存在異常，重置電流傳感器。

根據(jù)本發(fā)明的又一示例性實施例，一種診斷環(huán)境友好車輛的電流傳感器的方法可包括：通過負(fù)載監(jiān)測器，監(jiān)測環(huán)境友好車輛中的負(fù)載是否運(yùn)行；通過電流傳感器，感測高電壓電池的輸出電流；通過電壓傳感器，感測高電壓電池的電壓；以及，當(dāng)電流傳感器感測到超過第一閾值的電流并且當(dāng)負(fù)載并未運(yùn)行時，通過控制器，基于由電壓傳感器感測的電壓來診斷電流傳感器中是否存在異常。

上述診斷可包括：當(dāng)電流傳感器感測到超過第一閾值的電流并且當(dāng)負(fù)載并未運(yùn)行時，監(jiān)測高電壓電池的電壓變化持續(xù)閾值時間段；當(dāng)電壓變化小于第二閾值時，診斷出在電流傳感器中存在異常；以及，當(dāng)電壓變化超過第二閾值時，診斷出在負(fù)載中存在異常。診斷環(huán)境友好車輛的電流傳感器的方法還可包括：響應(yīng)于確定在電流傳感器中存在異常，重置電流傳感器。

附圖說明

從下文結(jié)合附圖進(jìn)行的詳細(xì)描述中，本發(fā)明的上述及其他目標(biāo)、特征和優(yōu)勢將變得更加顯而易見。

圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的診斷環(huán)境友好車輛的電流傳感器的裝置的框圖；

圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的診斷環(huán)境友好車輛的電流傳感器方法的流程圖；以及

圖3是示出根本發(fā)明的另一示例性實施例的診斷環(huán)境友好車輛的電流傳感器的方法的流程圖。

附圖標(biāo)記

10:高電壓電池

20:電流傳感器

30:負(fù)載監(jiān)測器

40:控制器

50:電壓傳感器

31:驅(qū)動電動機(jī)

33:逆變器

34:空調(diào)壓縮機(jī)

具體實施方式

應(yīng)當(dāng)理解的是，本文所使用的術(shù)語“車輛”或“車輛的”或者其他相似術(shù)語包括一般的機(jī)動車輛，例如包括運(yùn)動型多用途車(SUV)、公交車、卡車、各式商用車輛在內(nèi)的載客車輛，包括各種艇和船在內(nèi)的水運(yùn)工具，以及航空器等等，并且包括混合動力車輛、電動車輛、插電式混合動力電動車輛、氫動力車輛以及其他代用燃料車輛(例如，從石油以外的資源取得的燃料)。如本文所述，混合動力車輛是具有兩種或多種動力源的車輛，例如，同時汽油驅(qū)動和電驅(qū)動的車輛。

盡管示例性實施例被描述成使用多個單元來執(zhí)行示例性流程，但應(yīng)當(dāng)理解的是，示例性流程也可通過一個或者多個模塊執(zhí)行。此外，應(yīng)當(dāng)理解的是，術(shù)語“控制器/控制單元”可指代包括存儲器和處理器的硬件設(shè)備。所述存儲器配置成存儲模塊，并且所述處理器特別地配置成執(zhí)行上述模塊從而執(zhí)行一個或者多個下文將進(jìn)一步描述的過程。

本文所使用的專有名詞僅是為了說明特定實施例的目的，而非意在限制本發(fā)明。如本文所使用的，除非上下文另外清楚表明，單數(shù)形式“一個”、“一種”和“該”意在也包括復(fù)數(shù)形式。還將理解的是，當(dāng)在本說明書中使用時，詞語“包括”和/或“包含”規(guī)定所述特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一個或多個其他特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、部件和/或其組合的存在或添加。如本文所使用的，詞語“和/或”包括一個或多個相關(guān)列出項目的任何或全部組合。

除非特別陳述或從上下文顯而易見，如本文所使用的，詞語“約”被理解為處在本領(lǐng)域的正常容差范圍內(nèi)，例如在平均值的2倍標(biāo)準(zhǔn)偏差內(nèi)?！凹s”可理解為在所述值的10％、9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％、1％、0.5％、0.1％、0.05％或0.01％內(nèi)。除非從上下文另外明確，本文提供的所有數(shù)值均由詞語“約”修飾。

此外，本發(fā)明的控制邏輯可實施為包含由處理器、控制器/控制單元等執(zhí)行的可執(zhí)行程序指令的計算機(jī)可讀介質(zhì)上的非暫時性計算機(jī)可讀介質(zhì)。計算機(jī)可讀介質(zhì)的示例包括但不限于ROM、RAM、光盤(CD)-ROM、磁帶、軟盤、閃存盤、智能卡和光學(xué)數(shù)據(jù)存儲設(shè)備。計算機(jī)可讀記錄介質(zhì)也可分布在網(wǎng)絡(luò)連接的計算機(jī)系統(tǒng)中，以便例如通過遠(yuǎn)程信息處理服務(wù)器或控制器局域網(wǎng)絡(luò)(CAN)，以分布方式存儲和執(zhí)行計算機(jī)可讀介質(zhì)。

從下文參考附圖進(jìn)行的詳細(xì)描述中，上述目標(biāo)、特征和優(yōu)勢將變得更加顯而易見。因此，本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可容易地實施本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思。此外，在描述本發(fā)明的過程中，在確定與本發(fā)明有關(guān)的公知技術(shù)的詳細(xì)描述將不必要地使本發(fā)明的主旨不清的情況下，該詳細(xì)描述將被省略。在下文中，本發(fā)明的示例性實施例將參考附圖進(jìn)行詳細(xì)描述。

圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的診斷環(huán)境友好車輛的電流傳感器的裝置的框圖。如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的診斷環(huán)境友好車輛的電流傳感器的裝置可包括：高電壓電池10、電流傳感器20、負(fù)載監(jiān)測器30以及控制器40。將對各個組件進(jìn)行描述。

首先，安裝在環(huán)境友好車輛中以提供高電壓的高電壓電池10可由驅(qū)動電動機(jī)(未示出)進(jìn)行充電。電流傳感器20可配置成感測高電壓電池10的輸出電流。此外，當(dāng)在電力線中發(fā)生斷路時，電流傳感器20可配置成感測約-400A的電流作為輸出電流，并且當(dāng)在電力線中發(fā)生短路時，其可配置成感測約+400A的電流作為輸出電流。此外，當(dāng)未發(fā)生斷路和短路時，電流傳感器20可配置成感測預(yù)定范圍內(nèi)(例如，約-400A至+400A)內(nèi)的電流。

隨后，負(fù)載監(jiān)測器30可配置成監(jiān)測環(huán)境友好車輛的負(fù)載是否運(yùn)行。具體地，負(fù)載可以是下列裝置中的任意一者，所述裝置為：驅(qū)動電動機(jī)31，其配置成接收從高電壓電池10提供的高電壓來驅(qū)動車輛；低壓直流(DC)至直流(DC)變換器(LDC)32，其配置成將高電壓電池10的高電壓轉(zhuǎn)換成用于電力負(fù)載的低電壓；逆變器33，其配置成將DC轉(zhuǎn)換成DC；空調(diào)壓縮機(jī)34；以及，車載充電器35，在車載充電過程中，其配置成將外部交流(AC)電力降壓，并且將外部AC電力轉(zhuǎn)換成DC電力來給高電壓電池充電。

此外，當(dāng)電流傳感器20感測到超過閾值(例如，約10A)的電流時并且當(dāng)負(fù)載未運(yùn)行時，控制器40可配置成診斷出或者檢測到電流傳感器20中的異常。例如，在驅(qū)動電動機(jī)給高電壓電池10充電/放電的混合動力公交車中，當(dāng)電流傳感器20感測到超過約10A的電流，并且當(dāng)驅(qū)動電動機(jī)31未運(yùn)行時(例如，驅(qū)動電動機(jī)的每分鐘轉(zhuǎn)速(RPM)約為10或者更少的狀態(tài))，控制器40可配置成檢測到電流傳感器20中的異常。此外，響應(yīng)于在電流傳感器20中檢測到異常，控制器40可配置成重置電流傳感器20來解決電流傳感器20的異常。

同時，根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的診斷環(huán)境友好車輛的電流傳感器的裝置還可包括電壓傳感器50，其配置成感測高電壓電池10的電壓。具體地，當(dāng)電流傳感器20感測到大于約10A的電流，并且驅(qū)動電動機(jī)31未運(yùn)行(例如，驅(qū)動電動機(jī)的RPM約為10或者更少的狀態(tài))時，控制器40也可配置成使用由電壓傳感器50感測的電壓來確定電流傳感器20中是否存在異常。

換句話說,當(dāng)電流傳感器20感測到超過約10A的電流并且當(dāng)驅(qū)動電動機(jī)31未運(yùn)行(例如，驅(qū)動電動機(jī)的RPM約為10或者更少的狀態(tài))時，當(dāng)高電壓電池10的電壓變化大于約5V時，控制器40可配置成檢測到驅(qū)動電動機(jī)31中的異常，并且當(dāng)高電壓電池10的電壓變化小于約5V時，控制器40可配置成檢測到電流傳感器20中的異常。

圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的診斷環(huán)境友好車輛的電流傳感器的方法的流程圖。首先，負(fù)載監(jiān)測器30可配置成監(jiān)測環(huán)境友好車輛中的負(fù)載是否運(yùn)行(201)。隨后，電流傳感器可配置成感測高電壓電池10的輸出電流(202)。此外，當(dāng)負(fù)載未運(yùn)行時，當(dāng)電流傳感器感測到大于第一閾值的電流時，控制器40可配置成檢測到電流傳感器20中的異常(203)。具體地，負(fù)載可以是驅(qū)動電動機(jī)、LDC、逆變器、空調(diào)壓縮機(jī)，以及車載充電器中的任意一者。隨后，響應(yīng)于在電流傳感器20中檢測到異常，控制器40可配置成重置電流傳感器20。

圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實施例的診斷環(huán)境友好車輛的電流傳感器的方法的流程圖。首先，負(fù)載監(jiān)測器30可配置成監(jiān)測環(huán)境友好車輛的負(fù)載是否運(yùn)行(301)。隨后，電流傳感器20可配置成感測高電壓電池10的輸出電流(302)。電壓傳感器50可配置成感測高電壓電池10的電壓(303)。

此外，當(dāng)電流傳感器感測到超過第一閾值的電流并且負(fù)載未運(yùn)行時，控制器40可配置成基于由電壓傳感器50所感測的電壓來確定電流傳感器20中是否存在異常(304)。換句話說，當(dāng)電流傳感器感測到超過第一閾值的電流并且負(fù)載未操作時，當(dāng)高電壓電池的電壓變化大于第二閾值持續(xù)閾值時間段時，控制器40可配置成檢測到負(fù)載中的異常，并且當(dāng)高電壓電池的電壓變化小于第二閾值持續(xù)閾值時間段時，控制器40可配置成檢測到電流傳感器中的異常。隨后，響應(yīng)于在電流傳感器20中檢測到異常，控制器40可配置成重置電流傳感器20。

此外，如上所述的根據(jù)本發(fā)明的診斷環(huán)境友好車輛的電流傳感器的方法可通過計算機(jī)程序執(zhí)行。此外，本領(lǐng)域中熟練的計算機(jī)程序員可容易地推導(dǎo)得出配置計算機(jī)程序的代碼和代碼段。此外，已建立的計算機(jī)程序可存儲在計算機(jī)可讀記錄介質(zhì)(信息存儲介質(zhì))中，并且可通過計算機(jī)讀取并執(zhí)行來實施根據(jù)本發(fā)明的診斷環(huán)境友好車輛的電流傳感器的方法。計算機(jī)可讀記錄介質(zhì)包括所有類型的可通過計算機(jī)讀取的記錄介質(zhì)。

如上所述，根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例，可監(jiān)測環(huán)境友好車輛中的使用高電壓的負(fù)載是否運(yùn)行來診斷配置成感測高電壓電池的輸出電流的電流傳感器的故障，因此能夠診斷在電流傳感器的斷路和短路之間的電流范圍內(nèi)發(fā)生的故障。

如上所述，盡管本發(fā)明已經(jīng)參考示例性實施例和附圖進(jìn)行描述，但是本發(fā)明不限于此，而是在不違背下列權(quán)利要求所主張的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可由本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員做出各種修改和變化。