用于接觸器熔接檢測的方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】
【背景技術(shù)】
[0001 ] 本發(fā)明涉及檢測電動(dòng)車輛內(nèi)熔接的接觸器。
[0002]通常，由于電動(dòng)車輛選擇性地利用一個(gè)或多個(gè)電池驅(qū)動(dòng)的電機(jī)而不同于傳統(tǒng)的機(jī)動(dòng)車輛。相比之下，傳統(tǒng)的機(jī)動(dòng)車輛僅依靠內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)車輛。電動(dòng)車輛可以利用電機(jī)代替內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)或結(jié)合內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)一起使用。
[0003]示例的電動(dòng)車輛包括混合動(dòng)力電動(dòng)車輛(HEV)、插電式混合動(dòng)力電動(dòng)車輛(PHEV)、燃料電池車輛以及純電動(dòng)車輛(BEV)。電動(dòng)車輛的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)典型地配備有電池，電池儲(chǔ)存使電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的電力。電池在使用前可以充電。電池可以在行駛中通過再生制動(dòng)系統(tǒng)或內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)再充電。
[0004]電動(dòng)車輛的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)包括接觸器(或繼電器)。在行駛周期中，接觸器閉合從而將電池與動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的其他區(qū)域電耦接。當(dāng)行駛周期完成時(shí)，例如接觸器斷開從而保護(hù)技術(shù)人員維修車輛。如果接觸器熔接閉合，那么接觸器不會(huì)斷開，電路會(huì)保持?jǐn)嚅_?，F(xiàn)有技術(shù)可以在行駛周期完成關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)識(shí)別熔接。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]根據(jù)本發(fā)明示例性方面的用于電動(dòng)車輛接觸器的熔接檢測方法，除其他外包括，當(dāng)命令接觸器閉合時(shí)，檢測接觸器熔接閉合。
[0006]在上述方法的進(jìn)一步非限制性實(shí)施例中，在沒有命令接觸器斷開時(shí)發(fā)生檢測。
[0007]在上述任一方法的進(jìn)一步非限制性實(shí)施例中，在車輛運(yùn)行中進(jìn)行檢測。
[0008]在上述任一方法的進(jìn)一步非限制性實(shí)施例中，該方法包括在檢測中通過接觸器傳輸電流。
[0009]在上述任一方法的進(jìn)一步非限制性實(shí)施例中，該方法包括響應(yīng)檢測而報(bào)警。
[0010]在上述任一方法的進(jìn)一步非限制性實(shí)施例中，該方法包括在檢測中測量電阻。
[0011]在上述任一方法的進(jìn)一步非限制性實(shí)施例中，該方法包括將測量的電阻與另一個(gè)電阻比較，從而檢測接觸器熔接。
[0012]在上述任一方法的進(jìn)一步非限制性實(shí)施例中，該方法包括當(dāng)所測電阻與其他電阻之間的差異大于閾值時(shí)發(fā)出接觸器焊已經(jīng)熔接的警報(bào)。
[0013]在上述任一方法的進(jìn)一步非限制性實(shí)施例中，當(dāng)接觸器的觸點(diǎn)熔接到接觸器的另一個(gè)觸點(diǎn)上時(shí)，該接觸器熔接閉合。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示例性方面的用于電動(dòng)車輛接觸器的熔接檢測方法，除其他外包括，通過接觸器向電動(dòng)車輛的一部分傳輸電流以及在電流傳輸?shù)倪^程中檢測接觸器熔接閉合。
[0015]在上述方法的進(jìn)一步非限制性實(shí)施例中，該方法包括從接觸器向總線或電池傳輸電流。
[0016]在上述任一方法的進(jìn)一步非限制性實(shí)施例中，當(dāng)接觸器的觸點(diǎn)熔接到接觸器的另一個(gè)觸點(diǎn)時(shí)，接觸器熔接閉合。
[0017]根據(jù)本發(fā)明另一示例性方面的接觸器熔接檢測系統(tǒng)，除其他外包括接觸器以及電動(dòng)車輛控制器。控制器配置用于選擇性地命令接觸器斷開或閉合。控制器進(jìn)一步配置用于在命令接觸器閉合時(shí)檢測接觸器熔接閉合。
[0018]根據(jù)上述系統(tǒng)的進(jìn)一步非限制性實(shí)施例，控制器配置用于在沒有命令接觸器斷開的情況下檢測接觸器熔接閉合。
[0019]根據(jù)上述任一系統(tǒng)的進(jìn)一步非限制性實(shí)施例，該系統(tǒng)包括耦接到接觸器用于測量接觸器兩端電阻的運(yùn)算放大器(operat1nal amplifier)。
[0020]根據(jù)上述任一系統(tǒng)的進(jìn)一步非限制性實(shí)施例，該系統(tǒng)包括與接觸器串聯(lián)的電阻器，其用于測量接觸器兩端的電阻。
[0021]根據(jù)上述任一系統(tǒng)的進(jìn)一步非限制性實(shí)施例，該系統(tǒng)包括用于測量接觸器兩端電阻的接觸器熔接檢測電路。
【附圖說明】
[0022]所公開示例的各種特征及優(yōu)勢從【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:
[0023]圖1示出了示例電動(dòng)車輛的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的示意圖；
[0024]圖2示出了圖1中動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的接觸器總成的更具體的視圖；
[0025]圖3示出了示例接觸器熔接檢測方法的流程；
[0026]圖4A示出了用于測量圖2中的接觸器總成兩端電壓的示例電路；
[0027]圖4B示出了圖3中方法的示例中所使用的阻抗器的示意圖；
[0028]圖4C示出了圖3中方法的示例中所使用的電路的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]圖1示意性地說明了用于電動(dòng)車輛的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)10。盡管此處描述為HEV，但應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的概念不限于HEV，并且可以擴(kuò)展到其他電動(dòng)汽車，包括但并不限于插電式混合動(dòng)力電動(dòng)車輛(PHEV)和純電動(dòng)車輛(BEV)。
[0030]在一個(gè)實(shí)施例中，動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)10是米用了第一傳動(dòng)系統(tǒng)和第二傳動(dòng)系統(tǒng)的功率分流動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)(powersplit powertrain system)。第一傳動(dòng)系統(tǒng)包括發(fā)動(dòng)機(jī)14和發(fā)電機(jī)18(即第一電機(jī))的組合。第二傳動(dòng)系統(tǒng)至少包括馬達(dá)22(即第二電機(jī))、發(fā)電機(jī)18以及電池24。在這個(gè)示例中，第二傳動(dòng)系統(tǒng)被認(rèn)為是動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)10的電力傳動(dòng)系統(tǒng)。第一和第二傳動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)生扭矩用于驅(qū)動(dòng)一個(gè)或者多個(gè)電動(dòng)車輛的車輛驅(qū)動(dòng)輪28組。
[0031]在本示例中是內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)14以及發(fā)電機(jī)18可以通過動(dòng)力傳輸單元30一一例如行星齒輪組一一連接。當(dāng)然，也可以利用包括其它齒輪組和變速器的其它類型的動(dòng)力傳輸單元來連接發(fā)動(dòng)機(jī)14和發(fā)電機(jī)18。在一個(gè)非限制性實(shí)施例中，動(dòng)力傳輸單元30是包括環(huán)形齒輪32、中心齒輪34以及支架總成36的行星齒輪組。
[0032]發(fā)電機(jī)18可以由發(fā)動(dòng)機(jī)14通過動(dòng)力傳輸單元30驅(qū)動(dòng)，以將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能。作為選擇，發(fā)電機(jī)18可以可選地起到馬達(dá)的作用將電能轉(zhuǎn)化成動(dòng)能，從而向與動(dòng)力傳輸單元30連接的軸38輸出扭矩。由于發(fā)電機(jī)18可操作地連接于發(fā)動(dòng)機(jī)14，發(fā)動(dòng)機(jī)14的速度可由發(fā)電機(jī)18控制。
[0033]動(dòng)力傳輸單元30的環(huán)形齒輪32可以與軸40相連接，軸40通過第二動(dòng)力傳輸單元44與車輛驅(qū)動(dòng)輪28相連接。第二動(dòng)力傳輸單元44可以包括具有多個(gè)齒輪46的齒輪組。其他動(dòng)力傳輸單元也適宜。齒輪46將扭矩從發(fā)動(dòng)機(jī)14傳輸?shù)讲钏倨?8以最終為車輛驅(qū)動(dòng)輪28提供牽引力。差速器48可以包括能夠向車輛驅(qū)動(dòng)輪28傳輸扭矩的多個(gè)齒輪。在這個(gè)示例中，第二動(dòng)力傳輸單元44通過差速器48與輪軸50機(jī)械地耦接以向車輛驅(qū)動(dòng)輪28分配扭矩。
[0034]也可以采用馬達(dá)22 (即第二電機(jī))通過向軸52輸出扭矩而驅(qū)動(dòng)車輛驅(qū)動(dòng)輪28，軸52也與第二動(dòng)力傳輸單元44相連接。在一個(gè)實(shí)施例中，馬達(dá)22以及發(fā)電機(jī)18相配合作為再生制動(dòng)系統(tǒng)的一部分，在該系統(tǒng)中，馬達(dá)22以及發(fā)電機(jī)18都可以作為馬達(dá)輸出扭矩。例如，每一個(gè)馬達(dá)22以及發(fā)電機(jī)18都可以向電池24輸出電力。
[0035]電池24是電動(dòng)車輛電池總成的示例類型。電池24可以是能夠輸出電力以使馬達(dá)22以及發(fā)電機(jī)18運(yùn)行的高壓電池。其他類型的能量存儲(chǔ)裝置和/或輸出裝置也可與具有動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)10的電動(dòng)車輛一起使用。
[0036]示例動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)10包括接觸器總成56，接觸器總成56包括在斷開位置和閉合位置之間選擇性地移動(dòng)的一個(gè)或多個(gè)接觸器?？刂破?8—一例如發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元一一配置用于斷開或閉合接觸器總成56的接觸器。
[0037]在車輛行駛周期中，接觸器通常是閉合的。閉合接觸器容許電力循環(huán)到電池24或從電池24循環(huán)。在行駛周期結(jié)束處，當(dāng)動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)10不運(yùn)行時(shí)，接觸器斷開以防來自電池24相對高的電壓。
[0038]參照圖2，示例的接觸器總成56包括第一接觸器60、第二接觸器62以及第三接觸器64。接觸器總成56將電池24與動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)10 (圖1所示)的剩余部分連接或分離。
[0039]在這個(gè)示例中，第一接觸器60與電池24的負(fù)端子相聯(lián)系。第二接觸器62以及第三接觸器64與電池24的正端子相聯(lián)系。在這個(gè)示例中是發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元的控制器58控制第一接觸器60、第二接觸器62以及第三接觸器64的斷開和閉合。
[0040]行駛周期通常指的是當(dāng)動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)10處于運(yùn)行時(shí)。在行駛周期的開始，控制器58命令第一接觸器60以及第二接觸器62閉合。與第二接觸器62串聯(lián)的電阻器72，在行駛周期開始時(shí)保護(hù)接觸器總成56避免過大的浪涌電流。
[0041]接下來控制器58命令閉合第三接觸器64，并且命令斷開第二接觸器62，從而容許流向以及來自電池24的電流的自由流動(dòng)。
[0042]在行駛周期的結(jié)束處，控制器58命令斷開第一接觸器60以及第三接觸器64。斷開第一接觸器60以及第三接觸器64阻止了電池24的高壓能量流到動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)10的其他區(qū)域。在行駛周期的結(jié)束處斷開接觸器60、62、64需要滿足規(guī)定要求。
[0043]接觸器總成56可以進(jìn)一步包括額外的接觸器，例如預(yù)充電接觸器、充電站接觸器等。控制器58選擇性地激活額外的接觸器，從而當(dāng)動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)控制動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)10內(nèi)的電流。
[0044]眾所周知，閉合的接觸器在運(yùn)行中可以不期望地熔接閉合?？刂破?8的命令無法斷開熔接閉合的接觸器。在現(xiàn)有技術(shù)的設(shè)計(jì)中，當(dāng)在行駛周期結(jié)束命令接觸器斷開時(shí)可以檢測已經(jīng)熔接的接觸器。例如，如果在控制器58命令接觸器斷開之后接觸器無法斷開，那么接觸器可以被認(rèn)為是熔接閉合的。
[0045]參照圖3，示例性的接觸器熔接檢測方法100包括在步驟110開始行駛周期。在行駛周期開始處，在步驟120處發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元發(fā)出命令閉合接觸器。在這個(gè)示例中，已經(jīng)閉合的接觸器熔接閉合。
[0046]在步驟130中方法100檢測接觸器已經(jīng)熔接閉合。值得注意的是，檢測發(fā)生在命令接觸器斷開之前。也就是說，檢測發(fā)生在命令接觸器閉合時(shí)。在命令接觸器斷開之前檢測到接觸器已經(jīng)融合閉合提供了在行駛周期中早于現(xiàn)有技術(shù)的熔接的接觸器檢測。
[0047]在本發(fā)明的內(nèi)容中，熔接閉合可以指發(fā)生在當(dāng)接觸器的觸點(diǎn)完全熔接、部分熔接或二者都有時(shí)的接觸器故障狀況。當(dāng)觸點(diǎn)完全熔接時(shí)，接觸器的電阻要比觸點(diǎn)正常閉合時(shí)電阻低。如果觸點(diǎn)是部分熔接，那么電阻要比觸點(diǎn)正常閉合時(shí)高。因此，所測量的電阻低于接觸器正常閉合時(shí)的電阻以及所測量的電阻高于接觸器正常閉合時(shí)的電阻都可以引起方法100表明接觸器由于熔接而導(dǎo)致故障的狀況。方法100可以利用配置用于相應(yīng)于電阻低于或高于觸點(diǎn)正常閉合時(shí)的電阻的電阻比的分壓器。
[0048]在步驟140，響應(yīng)于已經(jīng)