用于检测错误的电缆连接的车辆诊断系统和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种电气化车辆，尤其地但不仅限于涉及一种用于检测电气化车辆内错误的电机电缆连接的车辆诊断系统和方法。
【背景技术】
[0002]混合动力车辆(HEV)、插电式混合动力车辆(PHEV)、纯电动车辆(BEV)、燃料电池车辆以及其他已知的电气化车辆与传统机动车辆的区别在于电气化车辆由一个或多个电机(即电动马达和/或发电机)替代内燃发动机或和内燃发动机一起进行驱动。高压电流通常通过一个或多个储存电力的电池供应到电机。
[0003]通常采用电机作为电气化车辆电力驱动系统的一部分。为了避免能够引起操作异常的电机控制错误，电力驱动系统的各种组件之间的适当连接是必要的。
【发明内容】
[0004]一种根据本发明示例性方面的方法，包括响应所执行用于检测车辆错误的电缆连接的诊断测试而控制车辆，以及其他。
[0005]在上述方法的进一步非限制性的实施例中，控制车辆的方法包括响应检测到错误的电缆连接而限制车辆的操作。
[0006]在上述任一方法的进一步非限制性实施例中，控制车辆的方法包响应检测到错误的电缆连接而括阻止车辆的操作。
[0007]在上述任一方法的进一步非限制性实施例中，控制车辆的方法包括响应检测到正确的电缆连接而容许正常的车辆操作。
[0008]在上述任一方法的进一步非限制性实施例中，诊断检测包括向车辆的电机传递激励信号以及分析来自电机的响应信号从而检测错误的电缆连接。
[0009]在上述任一方法的进一步非限制性实施例中，分析方法包括将响应信号的幅值和相位与预定义的错误阈值对比。
[0010]在上述任一方法的进一步非限制性实施例中，激励信号是扭矩激励信号，响应信号是速度响应信号。
[0011]在上述任一方法的进一步非限制性实施例中，分析方法包括对响应信号运用傅里叶变换。
[0012]在上述任一方法的进一步非限制性实施例中，执行诊断检测以响应车辆第一点火开关接通(Key-On)事件。
[0013]在上述任一方法的进一步非限制性实施例中，在继后于诊断检测的通过信号的后续车辆点火开关接通事件期间，不执行诊断检测。
[0014]在上述任一方法的进一步非限制性实施例中，该方法包括重新运行诊断测试以响应维修动作。
[0015]在上述任一方法的进一步非限制性实施例中，在车辆从制造厂装运之前，执行诊断检测以响应点火开关接通事件。
[0016]一种根据本发明的另一示例性方面的车辆控制方法，包括向车辆电机传递扭矩激励信号，以及处理来自电机的响应信号，从而识别在电机与第二车辆组件之间是否存在错误的电缆连接，以及其他。
[0017]在上述方法的进一步非限制性实施例中，第二车辆组件包括逆变器。
[0018]在上述任一方法的进一步非限制性实施例中，处理步骤包括将响应信号的幅值和相位与预定义的错误阈值对比。
[0019]在上述任一方法的进一步非限制性实施例中，该方法包括如果响应信号的幅值和相位超过了预定义的错误阈值，则阻止车辆的操作。
[0020]在上述任一方法的进一步非限制性实施例中，该方法包括如果响应信号的幅值和相位在预定义的错误阈值以内，则容许正常的车辆操作。
[0021]一种根据本发明的另一示例性方面的车辆诊断系统，包括电机、逆变器、将电机连接到逆变器的三相电缆以及配置用于执行检测错误的三相电缆连接的诊断测试的控制单元，以及其他。
[0022]在上述系统的进一步非限制性实施例中，控制单元配置用于将扭矩激励信号传递到电机。
[0023]在上述任一系统的进一步非限制性实施例中，控制单元配置用于处理来自电机的响应信号。
[0024]上述段落、权利要求或下面的说明以及附图中的实施例、示例或备选方案，包括各方面或各单独的特征中的任何一种，可以单独地或任意结合地执行。所描述的与一个实施例相关的特征可以应用于所有的实施例，除非该特征是不兼容的。
[0025]本公开的各种特征及优势通过下面的【具体实施方式】中对本领域的技术人员而言是显而易见的。伴随【具体实施方式】的附图可以简要描述如下。
【附图说明】
[0026]图1示意性地示出了电气化车辆动力传动系统；
[0027]图2示出了车辆诊断系统；
[0028]图3是与电机相关的时间域扭矩激励以及速度响应的图像表示；
[0029]图4示出了图3中激励信号和响应信号的傅里叶变换的实部和虚部；
[0030]图5示意性地示出了能够检测错误的电机电缆连接的车辆诊断方法。
【具体实施方式】
[0031]本发明涉及一种用于检测电气化车辆内的错误的电缆连接的车辆诊断系统和方法。在一个实施例中，本发明的车辆诊断系统可以用于执行检测错误的电机电缆连接的诊断测试。为了确定响应于提供给电机的扭矩激励信号的响应信号的幅值以及相位，处理电机的速度响应信号。如果所测量的速度响应落在预定义的错误阈值以内，那么电缆连接正确。但是，如果落在预定义的错误阈值以外，那么电缆连接错误。车辆可以通过某种响应检测错误的电缆连接的方式控制。
[0032]图1示意性地示出了电气化车辆12——例如HEV——的动力传动系统10。虽然描述为HEV，但应当理解的是，此处所述的概念不仅限于HEV，并且可以扩展到其他电气化车辆，包括但不限于PHEV、BEV以及燃料电池车辆。
[0033]在一个实施例中，动力传动系统10是采用了第一驱动系统和第二驱动系统的功率分流动力传动系统(powersplit powertrain system)，第一驱动系统包括发动机14和发电机16 (即第一电机)的组合，第二驱动系统至少包括马达36 (即第二电机)、发电机16以及电池50。例如，马达36、发电机16以及电池50可以组成动力传动系统10的电力驱动系统25。第一和第二驱动系统产生扭矩用于驱动一个或者多个电气化车辆12的车辆驱动轮30组。
[0034]发动机14一一例如内燃发动机一一以及发电机16可以通过动力传输单元18连接。在一个非限制性实施例中，动力传输单元18是行星齿轮组。当然，也可以利用包括其他齿轮组和变速器的其他类型的动力传输单元来连接发动机14和发电机16。动力传输单元18可以包括环形齿轮20、中心齿轮22以及行星齿轮架总成24。发电机16作为发电机将动能转化成电能时，其由动力传输单元18驱动。发电机16可选地可以起到马达的作用，将电能转化成动能，从而向连接于动力传输单元18的托架总成24的轴26输出扭矩。由于发电机16可操作地连接于发动机14，发动机14的速度可由发电机16控制。
[0035]动力传输单元18的环形齿轮20可以连接到轴28，该轴通过第二动力传输单元32连接到车辆驱动轮30上。第二动力传输单元32可以包括具有多个齿轮34A、34B、34C、34D、34E以及34F的齿轮组。其他动力传输单元也适宜。齿轮34A-34F将扭矩从发动机14传输到差速器38从而为车辆驱动轮30提供牵引力。差速器38可以包括能够向车辆驱动轮30传输扭矩的多个齿轮。第二动力传输单元32通过差速器38与轮轴40机械地耦接从而向车辆驱动轮30分配扭矩。
[0036]也可以采用马达36通过向轴46输出扭矩以驱动车辆驱动轮30，轴46也连接于第二动力传输单元32。在一个实施例中，马达36以及发电机16是再生制动系统的一部分，在该系统中，马达36以及发电机16 二者都可以作为马达输出扭矩。例如，马达36以及发电机16中的每一个都可以向高压总线48以及电池50输出电力。电池50可以是能够输出电力以使马达36以及发电机16运行的高压电池。其他类型的能量存储装置和/或输出装置也可与电气化车辆12结合使用。
[0037]马达36、发电机16、动力传输单元18以及动力传输单元32通常也被称作电气化车辆12的驱动桥42或者变速器。因此，当驾驶员选择了具体的档位时，适当地控制驱动桥42通过向车辆驱动轮30提供牵引从而提供用于使电气化车辆12前进的相应的档位。
[0038]动力传动系统10可以额外地包括用于监测和/或控制电气化车辆12各方面的控制系统44。例如，控制系统44可以与电力驱动系统25、动力传输单元通信18和32或其他组件通信，以用于监测和/或控制电气化车辆12。控制系统44包括用于执行操作电气化车辆12所需的控制功能的电子设备和/或软件。在一个实施例中，控制系统44是车辆系统控制器和动力传动系统控制模块的组合(VSC/PCM)。尽管所示出的是单个的硬件装置，但控制系统44可以包括以多个硬件装置或者在一个或多个硬件装置内的多个软件控制器的形式的多个控制器。
[0039]控制器局域网络(controller area network，CAN) 52容许控制系统44与驱动桥42通信。例如，控制系统44可以接收来自驱动桥42的信号从而表明档位之间是否发生了转变。控制系统44也可以与电池50的电池控制模块或其他控制装置通信。
[0040]此外，电力驱动系统25可以包括一个或多个控制器54，例如逆变器系统控制器(ISC)。控制器54配置用于控制驱动桥42内的具体的组件，例如发电机16和/或马达36，例如用于支承双向功率流。在一个实施例中，控制器54是逆变器系统控制器与可变电压转换器的组合(ISC/VVC)。
[0041]图2示出了车辆诊断系统58，其能够结合到例如图1中的电气化车辆12的车辆内。车辆诊断系统58可以用于检测与电机69(即马达或发电机)相关的错误的电缆连接。在一个实施例中，车辆诊断系统58被结合作为电气化车辆12的电力驱动系统25的一部分。但是，应当理解的是，电力驱动系统25可以具有额外的电机，超过图2中所示的一个电机。
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