CN103963780A - 用于发电机的故障检测系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种具有发电机和马达的电动车辆。产生的电能可以被输送到逆变器系统的DC总线。逆变器系统可以被配置以提供电能给马达。控制器可以基于DC总线的电压水平检测故障。

Description

用于发电机的故障检测系统和方法

技术领域

本发明涉及一种控制车辆的由发动机驱动的发电机，并且更具体地涉及用于检测在车辆的由发动机驱动的发电机中的相位间的故障的系统和方法。

背景技术

电动车辆，诸如混合动力汽车或距离延长(range extender)车辆，包括配置成用于驱动车辆的地面接合机构的一个或多个电动马达。电动车辆通常包括由诸如发动机的原动机驱动的发电机，用于产生用于驱动车辆的马达的电力。

在一些系统中，来自发电机的电力被整流并且存储在直流(DC)总线上，用于向车辆上的一个或多个负载(诸如电动马达)供电。在一些电动车辆中，发动机输出被连接到发电机，使得发电机随着发动机的旋转而旋转，包括当发动机空转时。在这些车辆中，发动机被关闭以停止发电机的旋转和发电。例如，发动机通常被用于驱动其他车辆部件，例如液压转向系统和其它车辆液压系统。因此，在车辆停止时保持发动机运转便于由发电机供电的液压件和车辆控制器的操作。

发电机系统部件偶尔因各种原因产生故障。一种类型的故障是相位间(phase-to-phase)故障，这可能包括存在发电机输出的相位之间的短路。例如，在具有相位间故障时通过发电机持续产生电力可能造成诸如发电机部件和DC总线的过热的安全危害。

发明内容

根据本发明的实施例，提供了一种电动车辆，该车辆包括底盘、配置为支撑底盘的地面接合机构、发动机、由发动机驱动的发电机。发电机被配置为产生电能，并且在多项输出端上提供电能。车辆还包括配置为接收从发电机提供的电能的DC总线和配置为检测在DC总线上的能量水平的传感器。车辆还包括控制器，该控制器被配置为控制电能从多相输出端到DC总线的输送。控制器被配置为基于传感器监控DC总线上的能量水平。控制器包括故障管理逻辑，该故障管理逻辑可操作以基于DC总线上的能量水平与阈值能量水平的比较，确定多项输出端的相位之间的故障的存在。

根据本发明的另一个实施例，提供了一种用于具有发动机驱动的发电机的车辆的故障检测方法。所述方法包括：提供车辆，所述车辆具有底盘、发动机、由发动机驱动的发电机和DC总线。发电机被构造为在多项输出端上提供电能。所述方法还包括从多项输出端输送电能到DC总线并且监控DC总线的能量水平。所述方法还包括基于DC总线的能量水平确定多项输出端的相位之间存在故障。在一个示例中，监控能量水平包括监控DC总线上的电压水平，并且所述确定步骤是基于DC总线上的电压水平与阈值电压水平的比较做出的。

附图说明

本发明的上述的和其它特征和优点以及实现它们的方式将变得更加明显，并且参照结合附图的以下描述，本发明本身将得到更好的理解，其中：

图1描绘了结合有本发明的故障检测系统的示例性车辆；

图2描绘了图1的车辆的示例性的电力驱动系统的示意图；

图3描绘了图1的车辆的示例性发电系统的示意图，包括发电机、控制器和DC总线；和

图4描绘了用于检测图3的发电系统的相位间故障的示例性方法的流程图。

在所有附图中，相应附图标记表示相应的部件。本文所载的示例说明了本发明示例性实施例，并且这样的示例不应被解释为以任何方式限制本发明的范围。

具体实施方式

本文所公开的实施例并非旨在穷举或限制本发明到以下详细描述中公开的精确形式。相反地，实施例被选择和描述，使得本领域技术人员可以利用其教导。

如本文所用的术语“逻辑”或“控制逻辑”包括在一个或多个可编程处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、数字信号处理器(DSPs)、硬连线逻辑或其组合上执行的软件和／或固件。因此，根据实施例，各个逻辑可以以任意适当的方式实现，并且依然符合本文所公开的实施例。

参考图1，其描绘了以装载机10为形式的示例性的多用途车辆。虽然多用途车辆在此被图示和描述为装载机10，但多用途车辆10可以包括自动平地机、拖拉机、推土机、伐木归堆机、履带车、挖掘机、集材机、集运机或其他多用途车辆。另外，本发明的发电系统和故障管理逻辑可以用于非多用途车辆，诸如包括发电机和DC总线的任何车辆。装载机10包括底盘12和地面接合机构14。地面接合机构14能够支撑底盘12和在地面15上推进底盘12。虽然所示装载机10包括作为地面接合机构14的车轮，但装载机10也可以包括其他地面接合机构，诸如钢轨、橡胶履带或其它合适的地面接合部件。

装载机10还包括装载机组件16。如图1所示，装载机组件16包括起重臂18和铲斗形式的作业工具20。可以被液压地控制的作业工具20可能能够移动、挖掘、犁田或在负载26(诸如泥土或其它材料)上执行其它的材料处理功能。其他合适的工作工具包括，例如，刀片、托盘叉、戽斗升降机、螺旋钻、收割机、耕作机、割草机和抓斗。起重臂18被配置成相对底盘12移动和操作作业工具20。操作者从由底盘12支撑的操作者站22控制装载机10(包括地面接合机构14和装载机部件16)的功能。

参考图2，车辆10包括电驱动系统，点驱动系统具有控制器50，控制器50被配置为控制一个或多个电机。控制器50可以包括用于控制一个或多个电机的一个或多个控制单元。控制器50包括至少一个处理器60，处理器60具有能够由所述至少一个处理器60访问的内部或外部存储器。所述至少一个处理器60执行包含在软件和／或中的、存储在存储器中的指令，以执行本文中所描述的控制器50的功能。在图示的实施例中，控制器50是逆变器系统50，其被配置为控制产生自发电机36的电力以及驱动和／或控制连接到发电机系统输出(例如，DC总线54)的负载。由逆变器系统50控制的示例性负载包括马达34和制动电阻器40，当然也可以控制其它合适的负载。可以通过逆变器系统50控制更多或更少电机。在示例性实施例中，逆变器系统50包括配置成用于驱动由发电机36供电的马达34的双逆变器马达驱动。

马达34被配置为驱动车辆10的变速器42和最终驱动装置44(例如，连接到地面接合机构14的驱动轴)。可以提供额外的马达34以驱动车辆10的一个或多个驱动轴或地面接合机构14。在一个实施例中，车辆10可以不包括变速器42，并且马达34的输出可以连接到用于驱动地面接合装置14的最终驱动装置44。在一个实施例中，电机34包括永磁直流(PMDC)电机、开关磁阻电机或其他合适的电机。在一个实施例中，发电机36包括永磁电机。

发电机36连接到原动机，作为说明，所述原动机为发动机和齿轮箱组件39，并且发电机36被配置为产生供车辆10使用的电能。特别地，发动机39的旋转导致发电机36的转子的相应的旋转，由此通过发电机36的线圈产生电力。在一个实施例中，发动机39是柴油发动机，当然也可以使用其他合适的发动机。车辆10包括与牵引和车辆控制单元32连通的发动机控制器(ECU)28，用于控制发动机39。特别地，ECU28包括起作用的发动机控制逻辑29，以基于控制单元32提供的控制信号控制发动机39的速度和运行。在一个实施例中，发动机转速传感器被连接到发动机39，用于检测发动机输出速度并将所检测的发动机转速提供至控制单元32和／或ECU28。在一个实施例中，图3的速度传感器65被用于检测发动机转速。

多相电力由发电机36产生并且在将电力输送到逆变器系统50的多相输出端上提供。在图示的实施例中，多相输出端包括诸如电缆或其它合适导体的多相电力线66以及发电机36和逆变器系统50内的三相电路。在图示实施例中，电气线路66为三相电缆，其被配置为从发电机36将三相电力输送到逆变器系统50。如本文所述，逆变器系统50能够整流在多相输出端上接收的三相电力，并且将经整流的电力提供到直流(DC)总线54。逆变器系统50还能够将电力从DC总线54输送到车辆10的一个或多个负载，诸如马达34、制动电阻40和／或其他合适的负载。在替代实施例中，逆变器系统50可包括诸如电池或燃料电池的其他适当的能量存储装置，该能量存储装置定位在逆变器系统50内部或外部。如在本文中结合图3更详细地描述的那样，逆变器系统50包括含有故障管理逻辑62的处理器60，该处理器60能够检测和分析发电机36及逆变器系统50的故障。

车辆10的牵引和车辆控制单元32与逆变器系统50和ECU28通信。控制单元32能够控制车辆10的状态，控制操作者界面46的设备并且与操作者界面46的设备通信，并且发出命令到ECU28以用于控制发动机39，以及到逆变器系统50以用于控制马达34和发电机36。包括处理器和存储在可由处理器访问的存储器中的软件／固件的控制单元32，包括车辆控制逻辑33，所述控制逻辑33能够接收用于控制车辆10的各个部件和功能(例如，变速器42、牵引控制、发动机控制等)的用户输入和被监控车辆的参数，并与逆变器系统50发送控制和反馈信号。牵引控制单元和／或传动装置控制单元也可以替代性地与车辆控制单元32隔离和与车辆控制单元32通信。可以提供控制单元32的其他合适的构造。

控制单元32还能够发出电机命令到逆变器系统50，并且逆变器系统50基于接收到的命令控制电机34和发电机36。在一个实施例中，逆变器系统50提供诸如马达和发电机速度反馈的车辆参数到控制单元32。在一个实施例中，变速器42可以包括提供变速器速度反馈至控制单元32的速度传感器。在一个实施例中，控制单元32采用闭环控制，以基于接收到的车辆参数(例如，电机转速、发电机转速、变速器速度等)提供电机命令到逆变器系统50。

在图示的实施例中，车辆10还包括操作者界面46，为操作者提供用于车辆10的输入、反馈和控制。例如，操作者界面46设置在操作者驾驶室22(参见图1)中，并且可以包括转向装置、制动器、加速器、变速换档器和其它操作者输入装置。在图示的实施例中，操作者界面46的一个或多个装置与控制单元32通信。在一个实施例中，控制单元32可以从操作者界面46接收操作者输入，和基于所接收的操作者输入提供控制和命令到适当的控制器28，50。操作者界面46示意性地包括用于显示各种车辆参数(例如车速、行驶速度、传动齿轮数据、温度数据、故障数据和由控制单元32提供的其他参数)的显示器48。在一个实施例中，显示器48还提供从逆变器系统50、ECU28和／或控制单元32接收到的诊断信息。在一个实施例中，控制单元32通过控制器区域网络(CAN)通信发出马达和发电机控制命令到逆变器系统50，以及发出发动机速度命令到ECU28。也可以提供其他合适的通信协议。

参考图3，发动机39、发电机36和逆变器系统50提供用于车辆10的发电系统80。在图示的实施例中，逆变器系统50包括由处理器60控制的功率电子器件52，以从发电机36输送三相电能到DC总线54。在一个实施例中，电容器组56被连接到DC总线54，以在DC总线54上产生电位。包括一个或多个电容器的电容器组56还用作能量缓冲器以将DC总线54稳定在预定的电压水平。处理器60可以基于功率电子器件52和负载的激活和失活将DC总线54控制到任意适当的DC电压水平。功率电子器件52作为电力变换器(例如整流器)，用于将发电机36提供的AC电力转化为施加在DC总线54上的DC电力。逆变器系统50还包括由处理器60控制的功率电子器件70，以基于来自处理器60的控制将DC总线54上的电力引导至马达34和／或其他负载。在说明性的实施例中，功率电子器件52在三相电力线路66上接收来自发电机36的AC电力，并将整流后的DC电力引导至电容器56。电力线66示意性地包括：第一相线A、第二相线B和第三相线C。类似地，功率电子器件70能够在DC总线54上转化DC电力并将转化后的电力在诸如电缆或其它适当导体的三相电力线68上输送到马达34。电力线68示意性地包括：第一相线X，第二相线Y和第三相线Z。其它合适的驱动器也可用于输送电力到电机34、36或从电机34、36输送电力。

逆变器系统50还包括由处理器60控制的制动斩波器41或其他合适的开关装置，以选择地将电力从DC总线54和／或马达34输送到制动电阻40。在一个实施例中，如本文所述，制动斩波器41被控制以从DC总线54抽取电流或释放能量至制动电阻器74。制动斩波器41可以与功率电子器件70分离或者与功率电子器件70集成起来。在一个实施例中，当马达34降低速度时，逆变器系统50将由马达34产生的多余能量输送至制动电阻器40。制动电阻器40吸收和消散接收到的能量，使之转化为热。

在一个实施例中，图2的控制单元32提供控制和其他参数到逆变器系统50，用于控制功率电子器件52，70。在图示的实施例中，电压传感器64被连接到电容器组56和／或DC总线54，用于将代表DC总线54上的测得的电压的信号提供至处理器60。在一个实施例中，功率电子器件52，70包括多个功率半导体，诸如绝缘栅双极晶体管(IGBT的)或MOSFET装置，所述功率半导体由处理器60控制并被配置成控制由发电机36提供至DC总线54和从DC总线54至电机34和制动电阻器40的电流的流动。

在一个实施例中，电力线66，68的各相包括电流传感器58，用于测量通过电力线66，68的各相的电流。特别地，电流传感器58a被连接到第一相线A，电流传感器58b被连接到第二相线B，和电流传感器58c连接到第三相线C。类似地，电流传感器58X被连接到第一相线X，电流传感器58y被连接到第二相线Y和电流传感器58z被连接到第三相线Z。在一个实施例中，电流传感器58提供反馈信号给处理器60，指示通过各自的电力线66，68的所测量的电流。示例性电流传感器58是开环霍尔效应电流传感器。

图3的逆变器系统50的故障管理逻辑62能够检测和分析与逆变器系统50、发电机36和马达34相关的故障。在图示的实施例中，故障管理逻辑62能够基于监测的DC总线54的能量水平检测来自发电机36的三相输出的相位之间的短路状况。故障管理逻辑62还能够监控来自发电机36的三相输出上的过流状态。

参考图4，图示了由逆变器系统50的故障管理逻辑62执行的示例性方法的流程图100，用于检测和分析与发电系统80相关的故障。对图1-3的参考贯穿图4的描述。在方块102处，在发动机39的操作过程中，故障管理逻辑62检测与逆变器系统50和／或发电机36的故障。在一个实施例中，检测到的故障是来自发电机36的输出的过流状态，当然也可以检测其它适当的故障。特别地，故障管理逻辑62监控在每个电力线66上的电流水平，并且在被监控的电流水平超过存储在存储器中的阈值电流水平时确定过电流状态。一旦在方块102处检测故障，故障管理逻辑62致使发动机39以怠速操作。例如，故障管理逻辑62发出命令信号给控制单元32，指示已检测到过流状态或其它故障，并且控制单元32指示ECU28以怠速或其他合适的低发动机速度运行发动机39。示例性的发动机怠速是每分钟900转(RPM)，当然也可以实施其它合适的怠速。因此，一旦检测到故障，发动机39和发电机36都以怠速运行。此外，故障管理逻辑62在检测出故障时在方块106处禁用发电机36的控制。

在一个实施例中，在方块106处禁用发电机36的控制包括打开所有发电机电力半导体器件(例如IGBT)。在一个实施例中，在方块106处从逆变器系统50禁用马达负载。在另一个实施例中，马达负载没有被禁用，并且马达34在降低的功率下运行并且DC总线54不受控制。在一个实施例中，当在方块102处检测出IGBT／二极管短路的非对称故障时，一组IGBT被关断，并且另一组IGBT被导通(取决于哪个IGBT被检测为短路)，以限制故障电流。

故障管理逻辑62使用电压传感器64监控DC总线54上的能量水平，例如电压(即势能)水平。如在方块108处所表示，一旦发动机39于低怠速运转，故障管理逻辑62泄放在DC总线54上的电压。在图示的实施例中，故障管理逻辑62通过激励制动斩波器41来泄放DC总线电压，从而允许在DC总线54上的能量耗散到制动电阻器40。DC总线电压也可以使用其他适当的方法或装置来泄放。在一个实施例中，制动斩波器41在方块108处接通一段预定的持续时间，例如一分钟或其它合适的持续时间，以允许DC总线电压稳定或降低到理想的水平。可代替地，在激励制动斩波器41以后，故障管理逻辑62在方块108处监控在DC总线54上的电压水平，并且一旦被监控的DC总线电压已经稳定和／或恢复到低于电压水平阈值，则故障管理逻辑62解除对制动斩波器41的激励。

在方块110处，在已经经过预定的持续时间和／或制动斩波器41已经断开时，故障管理逻辑62确定例如包括电机34和制动斩波器41在内的发电机负载是否都被禁用。特别地，故障管理逻辑62核实到制动电阻器40的电流接近或大约零安培(A)以及马达控制被禁用。如果负载没有被禁用，则方法返回到方块106以禁用发电机控制。如果负载是在方块110处被禁用，故障管理逻辑62使用电压传感器64继续监控在DC总线54上的电压水平，和使用速度传感器65(图3)来监控发电机36的速度。速度传感器65可以包括能够检测发电机36或发动机39的转速的任何合适的传感器。根据发电机36的速度，在全部负载(例如，马达34，制动电阻器40等)被禁用的状态下，故障管理逻辑62计算在DC总线54上的期望电压水平。在一个实施例中，基于发电机永久磁铁的预期的或估算的温度和发电机36的已知的几何形状，进一步计算在DC总线54上的预期的电压水平。在一个实施例中，使用电磁铁观测器估算或计算温度。在一个示例中，在特定发电机磁体温度下的、用于900RPM发电机怠速的DC总线54上的预期的电压水平是约150VDC。也可以根据系统配置和发电机速度和温度计算其它合适的期望的电压水平。在一个实施例中，故障管理逻辑62基于检测到的发电机转速中变化来调整期望的电压水平。

基于预期的DC总线电压水平，故障管理逻辑62确定用在图4的比较方块114中使用的阈值电压水平。例如，可以通过将电压偏差量加到预期的DC总线电压水平上来计算方块114的阈值电压水平。在一个示例中，基于150伏的计算出的预期DC总线电压选择220伏的电压阈值，当然也可以基于系统配置选择其他合适的电压阈值。

在一个实施例中，故障管理逻辑62在方块112处基于存储在处理器60的存储器中的公式计算预期的DC总线电压和电压阈值。在其它实施例中，查找表被存储在逆变器系统50的存储器中，包含与发电机转速、磁体温度以及发电机几何形状的组合相对应的预期DC总线电压。同样地，查找表可以包含与预期的DC总线电压相对应的DC总线电压阈值。因此，故障管理逻辑62可以在方块112中查找和检索DC总线电压阈值和／或期望的DC总线电压水平。在其它实施例中，方块114的DC总线电压的阈值被预先确定并且存储在逆变器系统50的存储器中。

在方块114处，使用计算出的电压阈值，故障管理逻辑62比较所监控的DC总线电压(使用电压传感器64确定的)和所计算出的阈值电压。在方块114处，如果所监控的DC总线电压不超过电压阈值，则故障管理逻辑62在方块116处减少故障计数(或将故障计数保持为零)，并且返回到方块110以继续监控DC总线电压。如果监控DC总线电压在方块114处超过电压阈值，则故障管理逻辑62在方块118处增加故障计数并在块120处比较故障计数与计数阈值。如果故障计数在块120处超过计数阈值，则故障管理逻辑62在块124处确定在系统中存在相位间故障(即三相发电机输出的相位之间的短路)。故障管理逻辑62然后发出通知信号到控制单元32，通知控制单元32已检测到相位间短路故障。响应于故障通知信号，控制单元32指示ECU28关闭发动机39。在图示的实施例中，控制单元32首先对操作者发出关于发动机39将被关闭的警告，并且控制单元32在向操作者的警告之后经过适当的延迟以后关闭发动机39。因此，发电机36的旋转停止，以减少驱动能量进入系统的故障区域的可能性。

在图示的实施例中，块120的故障计数阈值被编程，以在首先在方块114处检测到DC总线电压超过计算出的阈值电压之后提供适当的延迟。例如，当计数阈值为5时，需要故障管理逻辑62检测到DC总线电压超出电压阈值至少为5次即控制循环迭代。因此，通过故障管理逻辑62的错误分析的可能性降低。例如，由于在DC总线54上的瞬间的高的或错误电压读数，故障管理逻辑62不太可能确定故障存在。

虽然在说明性的实施例中，在DC总线54上的电压水平被监控并与阈值作比较，但也可以使用在DC总线54上的能量的其他合适的测量值来执行本文所描述的方法。在一个实施例中，电流水平或其他能量水平可以被监控并且与阈值相比较。

在一个实施例中，控制单元32发出故障警告信号(例如，可听的或可视的)到操作者界面46，以通知操作者出现了相位间短路故障。警告信号可以警告操作者发动机39将被关闭。可代替地，警告信号可以建议操作者手动关闭发动机39。在一个实施例中，控制单元32要求操作者在发出故障警报信号之后手动执行发动机39的关闭。在一个实施例中，在从故障管理逻辑62接收到故障通知信号之后，控制单元32在预定的延迟之后自动启动发动机39的关闭。示例性关断延迟时间为一到五分钟，当然也可以采用任意合适的延迟。

在一个实施例中，故障管理逻辑62退出图4的故障解析方法并在启用发电机控制时(例如，在电机34被启用时)或者在发动机转速从发动机怠速偏离特定量时返回到正常操作。例如，当发动机转速从发动机空转转速(怠速)偏离±10％或其它合适的比例时，故障管理逻辑62可退出图4的故障分析方法。在退出故障分析模式时，方块116、118的故障计数被清零。

在结合图4描述的实施例中，故障管理逻辑62一旦在方块102处在检测诸如过流状态或其他故障的故障状态就进入故障分析模式，以确定故障状态的原因。在本文所述的示例性实施例中，故障管理逻辑62在检测到电流故障时确定在三相发电机输出的相位之间是否存在短路。特别地，故障管理逻辑62基于升高的DC总线电压检测相位间短路。升高的DC总线电压的原因可能是，例如，故障电流和电压相位关系导致的发电机磁体的磁通增强。因此，一旦确定过流故障是由于相位间短路造成的，故障管理逻辑62能够开始关闭发动机39。然而，导致过电流故障的其他适当的原因也可以由故障管理逻辑62进行监控和分析。例如，故障管理逻辑62可检测发生故障的传感器(例如，电流传感器58、电压传感器64等)、损坏的电缆66和68、逆变器系统50的其它区域中的短路或其它电路中断、或其它类似的故障。

在一个实施例中，在发电系统80的除过电流状态或其它故障状态以外的其他状态期间，故障管理逻辑62监控DC总线电压。例如，只要发动机39正在怠速运行并且发电机的负载被禁用或在其它适当的操作状态下，故障管理逻辑62就可以监控相位间短路。

虽然在本文中故障管理逻辑62被描述为设置在逆变器系统50中，但故障管理逻辑62也可以替代性地定位在车辆控制单元32中或在逆变器系统50与车辆控制单元32之间共享。也可以提供故障管理逻辑62的其他合适的构造。

在另一个实施例中，故障管理逻辑62通过监控接地故障检测三相发电机输出的相位间故障。在这个实施例中，车辆10的电压系统(例如，配有逆变器系统50)是浮动的，即没有接地到框架或底盘12。故障管理逻辑62监控电压系统和底盘12之间的电阻。如果电阻值低于预定的电阻阈值，故障管理逻辑62确定有故障存在。使用这个方法能够检测出的示例性的故障为发电机的输出相位与接地端短路。在确定故障存在之前，故障管理逻辑62可以在首先检测低电阻之后执行一段延迟。

虽然本发明已被描述为具有优选设计，本发明可以进一步在本公开的精神和范围内进行修改。本申请因此意在覆盖使用其一般原理的本发明的任何变化、使用或者修改。此外，本申请旨在覆盖对本公开的这样的偏离：落入本公开所属领域已知或习惯做法范围内和所附权利要求的范围内。

Claims (13)

1.一种电动车辆，包括：

底盘；

地面接合机构，其被设定为支撑底盘；

发动机；

由发动机驱动的发电机，该发电机被设定为产生电能并在多相输出端上提供电能；

DC总线，其被设定为接收由发电机提供的电能；

传感器，其被设定为检测DC总线上的能量水平；和

控制器，其被设定为控制电能从多相输出端到DC总线的输送以及基于传感器监控DC总线上的能量水平，所述控制器包括故障管理逻辑，该故障管理逻辑能够基于DC总线上的能量水平与阈值能量水平的比较确定多相输出端的相位之间的故障的存在。

2.根据权利要求1所述的车辆，其中所述故障包括多相输出端的相位之间的短路。

3.根据权利要求1所述的车辆，其中所述传感器被设定为检测代表能量水平的电压水平，并且故障管理逻辑基于DC总线上的电压水平与阈值电压水平的比较来确定多项输出端的相位之间的故障的存在。

4.根据权利要求3所述的车辆，其中当电压水平超过阈值电压水平一段预定的持续时间时，故障管理逻辑确定故障的存在。

5.根据权利要求1所述的车辆，其中当DC总线上的能量水平超过阈值能量水平时，故障管理逻辑发出命令以关闭发动机。

6.根据权利要求1所述的车辆，进一步包括电流传感器，该电流传感器被设定为检测多项输出端的电流水平，所述故障管理逻辑还能够在确定故障的存在之前基于电流传感器检测过电流状态。

7.根据权利要求6所述的车辆，其中在检测到过电流状态时，故障管理逻辑能够稳定DC总线电压，并且其中故障管理逻辑在稳定DC总线电压之后确定故障的存在。

8.根据权利要求1所述的车辆，其中故障管理逻辑能够基于发电机的转速和发电机的温度中的至少一个计算阈值能量水平。

9.根据权利要求1所述的车辆，还包括能够驱动地面接合机构的电动马达，所述控制器选择性地将电能从DC总线输送到所述马达以驱动该马达。

10.根据权利要求1所述的车辆，其中发动机被固定地连接到发电机，从而发动机输出轴的旋转引起发电机的相应的旋转。

11.根据权利要求1所述的车辆，其中多项输出端包括从发电机通向控制器的三相电力导线。

12.一种用于具有由发动机驱动的发电机的车辆的故障检测方法，所述方法包括：

提供车辆，该车辆具有底盘、发动机、由发动机驱动的发电机和DC总线，所述发电机被设定为在多项输出端上提供电能；

将电能从多项输出端输送到DC总线；

监控DC总线的能量水平；和

基于DC总线的能量水平确定多项输出端的相位之间故障的存在。

13.根据权利要求12所述的方法，其中监控能量水平包括监控在DC总线上的电压水平，并且所述基于DC总线的能量水平确定多项输出端的相位之间故障的存在的步骤是基于DC总线上的电压水平与阈值电压水平的比较而做出的。