CN110239565A - 电动车辆及电动车辆的控制方法 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及电动车辆及电动车辆的控制方法。一种电动车辆包括蓄电装置、驱动装置、传感器和电子控制单元。当FS行驶条件成立时，电子控制单元使行驶模式转换成FS模式。电子控制单元使用当传感器单元正常时的传感器检测值来检测组电池的异常预兆。当FS行驶条件成立并且未检测到组电池的异常预兆时，电子控制单元将FS模式设置为预定的第一FS模式。当FS行驶条件成立并且检测到组电池的异常预兆时，电子控制单元将FS模式设置为与预定的第一FS模式不同的第二FS模式。

Description

电动车辆及电动车辆的控制方法
技术领域
本公开涉及一种电动车辆和电动车辆的控制方法，特别地涉及一种在预定的故障保护行驶条件成立时使得行驶模式转换成故障保护模式的电动车辆和电动车辆的控制方法。
背景技术
日本未审查专利申请公开第2015-74322号(JP 2015-74322 A)公开了一种电动车辆，当检测到传感器值的异常时，该电动车辆使得转换成故障保护(fail-safe，下文中，称为“FS”)模式。在车辆中，当传感器值的异常持续预定时间时，执行FS行驶(跛行回家)。然后，当在前一次行程中执行FS行驶时，并且当在当前车辆启动中检测到传感器值的异常时，即使传感器值的异常没有持续预定时间，也执行FS行驶。由此，可以在车辆启动后无需等待预定时间立即执行FS行驶(参见JP 2015-74322 A)。
发明内容
在使用存储在诸如二次电池的蓄电装置中的电力来行驶的电动车辆中，当检测蓄电装置的状态的传感器(电压传感器、电流传感器等)发生故障时，不能检测蓄电装置的状态。因此，当传感器在FS行驶中发生故障时，蓄电装置的异常可能会继续，而不能检测到蓄电装置的状态。
本公开提供了一种使用存储在蓄电装置中的电力来行驶的电动车辆，具有在故障保护模式(下文中称为“FS模式”)期间适当保护蓄电装置的优点。
本公开的第一方面涉及一种电动车辆。电动车辆包括蓄电装置、驱动装置、传感器、和电子控制单元。驱动装置被配置为使用存储在蓄电装置中的电力来产生车辆驱动力。传感器被配置为检测蓄电装置的状态。电子控制单元被配置为当包括传感器故障的预定FS行驶条件成立时，使行驶模式转换成FS模式。电子控制单元被配置为:(i)当传感器正常时，使用传感器的检测值来检测蓄电装置的异常预兆，(ii)当FS行驶条件成立并且未检测到蓄电装置的异常预兆时，将FS模式设置为预定的第一FS模式，以及(iii)当FS行驶条件成立并且检测到蓄电装置的异常预兆时，将FS模式设置为与预定的第一FS模式不同的第二FS模式。
本公开的第二方面涉及一种电动车辆的控制方法。该电动车辆包括蓄电装置、被配置为使用存储在蓄电装置中的电力来产生车辆驱动力的驱动装置、以及被配置为检测蓄电装置的状态的传感器。该控制方法包括：(i)当传感器正常时，使用传感器的检测值来检测蓄电装置的异常预兆，以及(ii)当包括传感器故障的预定FS行驶条件成立时，使行驶模式转换成FS模式。当未检测到蓄电装置的异常预兆时，将FS模式设置为预定的第一FS模式，并且当检测到蓄电装置的异常预兆时，将FS模式设置为与预定的第一FS模式不同的第二FS模式。
在上述电动车辆和控制方法中，当检测蓄电装置状态的传感器正常时，检测蓄电装置的异常预兆。然后，当检测到异常预兆时，将FS模式设置为不同于预定的第一FS模式的第二FS模式。由此，例如，将第二FS模式设置为蓄电装置的使用比预定的第一FS模式中受到更多限制的FS模式，由此在由于传感器故障而没有检测到蓄电装置的状态的同时可以在FS模式期间抑制蓄电装置的异常的发展。因此，利用电动车辆和控制方法，可以在FS模式期间适当地保护蓄电装置。
在以上描述中，FS行驶条件的成立定时和蓄电装置的异常预兆的检测定时的顺序无关紧要。也就是说，在电动车辆中，当在检测到蓄电装置的异常预兆之后FS行驶条件成立时，可以将FS模式设置为第二FS模式。此外，在电动车辆中，当在FS行驶条件成立之后——即，在预定的第一FS模式期间——检测到蓄电装置的异常预兆时，可以将FS模式从预定的第一FS模式切换成第二FS模式。
例如，当在传感器正常时检测到蓄电装置的异常预兆，并且此后，由于传感器故障而FS行驶条件成立时，可以将FS模式设置为第二FS模式。替代地，例如，当由于蓄电装置的电阻异常而FS行驶成立使得转换成FS模式，并且此后，检测到蓄电装置的自放电异常预兆(即使在转换成FS模式之后，传感器至少此时是正常的)时，可以将FS模式设置为第二FS模式。在这两种情况下，由于传感器故障而没有检测到蓄电装置的状态的同时(在后一种情况下，是当检测到自放电异常预兆之后发生传感器故障时)可以在FS模式期间抑制蓄电装置的异常的发展。
在电动车辆中，电子控制单元可以被配置为，在第一故障保护模式中，执行故障保护行驶，用于在比正常行驶模式(当未设置FS模式时)更抑制蓄电装置的输入和输出的情况下行驶，并且在第二FS模式中，停止电动车辆的系统。
由此，当未检测到蓄电装置的异常预兆时，可以执行预定FS行驶，并且当检测到蓄电装置的异常预兆时，停止车辆系统，从而可靠地保护蓄电装置。
在电动车辆中，电子控制单元可以被配置成：(i)针对每个预定时段检测蓄电装置的异常预兆，并且在执行预兆检测时存储先前的预兆检测结果，该预定时段是比当传感器中发生故障时从故障发生到确认故障为止的时间更长的时段，(ii)当故障保护行驶条件成立并且基于先前的预兆检测结果确定没有检测到蓄电装置的异常预兆时，将故障保护模式设置为第一故障保护模式，以及(iii)当故障保护行驶条件成立并且基于先前的预兆检测结果确定检测到蓄电装置的异常预兆时，将故障保护模式设置为第二故障保护模式。
利用这种配置，当传感器发生故障时，可以使用在传感器故障之前传感器正常时传感器的检测值检测蓄电装置的异常预兆，并基于预兆检测结果切换FS模式。
在电动车辆中，电子控制单元可以被配置为：(i)当指示蓄电装置的异常的发展程度的预定参数的值达到第一阈值时，确定蓄电装置为异常，以及(ii)当该预定参数的值达到小于第一阈值的第二阈值时，确定检测到蓄电装置的异常预兆。
利用上述电动车辆配置，可以在FS模式期间抑制蓄电装置的异常到异常确定水平的发展。
预定参数可以是下述中的一项：蓄电装置中所包括的多个电池之间的充电状态(下文中，也称为“SOC”)的偏差；所述多个电池之间的电阻值的偏差；所述多个电池之间的电容值的偏差；从蓄电装置的初始状态的电阻值的增加率；从蓄电装置的满充电容量的容量降低率；和蓄电装置的自放电量的增加率。
利用本公开中的电动车辆和电动车辆的控制方法，可以在FS模式期间适当地保护蓄电装置。
附图说明
下面将参考附图描述本发明示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义，其中相同的数字表示相同的元件，并且其中：
图1是示意性地示出根据本公开的实施例的电动车辆的配置的图；
图2是示出图1所示的电动车辆的FS模式的设置的图；
图3是示出包括在图1所示的组电池中的电池间SOC偏差的图；
图4是示出用于检测组电池异常的异常检测参数与异常确定阈值和异常预兆确定阈值之间的关系的图；
图5是示出由图1所示的ECU执行的组电池的异常预兆确定处理的过程的示例的流程图；
图6是示出由ECU执行的行驶模式确定处理的过程的示例的流程图；和
图7是示出指示组电池的异常预兆的电池异常预兆标志的转换示例的图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细描述本公开的实施例。附图中相同或相似的部分用相同的附图标记表示，不再重复对其的描述。
图1是示意性地示出根据本公开的实施例的电动车辆的配置的图。以下，虽然将代表性地描述电动车辆是未安装有发动机的电气车辆的情况，但是根据本公开实施例的电动车辆可以应用于使用存储在蓄电装置中的电力来行驶的电动车辆(能够包括混合动力车辆、燃料电池车辆等)。
参照图1，电动车辆1包括组电池10、传感器单元20、功率控制单元(下文中称为“PCU”)30、电动发电机(下文中称为“MG”)40、驱动轴50、驱动轮60、和电子控制单元(下文中称为“ECU”)100。
作为蓄电装置的组电池10包括适当地以串联或并联中的至少一个连接的多个二次电池(每个二次电池(secondary battery)被称为“电池”(cell)、“单电池”(singlebattery)等，并且在下文中，每个二次电池被称为“电池”(cell))。每个电池由锂离子二次电池、镍氢二次电池等构成。锂离子二次电池是将锂用作电荷载体的二次电池，除了电解质为液体的普通锂离子二次电池之外，还可以包括使用固体电解质的所谓全固体电池。在该实施例中，尽管蓄电装置是组电池10，但是诸如电气双层电容器的大容量电容器可以用作蓄电装置。
组电池10存储用于驱动MG 40的电力，并且可以通过PCU 30向MG 40供应电力。此外，在MG 40再生发电时，例如在车辆制动时，利用通过PCU 30接收的MG 40的所产生的电力对组电池10充电。尽管未具体示出，但是可以使用充电装置从电源对组电池10充电，该充电装置从车辆外部的电源对组电池10充电。
传感器单元20包括电压传感器21、电流传感器22、和温度传感器23。电压传感器21被配置成能够检测组电池10的每个电池的电压VBi。电流传感器22检测在组电池10中流动的电流IB。温度传感器23检测每个电池的温度TBi。温度传感器23可以利用多个(几个)相邻电池作为监测单位来检测温度。每个传感器的检测值被传送到ECU 100。
PCU 30响应于来自ECU 100的控制信号，在组电池10和MG 40之间执行双向电力转换。PCU 30包括例如驱动MG 40的逆变器，以及将供给逆变器的直流电压升压至等于或高于组电池10的输出电压的转换器。
MG 40代表性地是交流旋转电机，并且例如是其中永磁体嵌入转子中的三相交流同步电机。MG 40由PCU 30驱动以产生旋转驱动力，并且MG 40产生的驱动力通过驱动轴50传递到驱动轮60。在车辆制动时或在下坡上加速度降低时，MG 40作为发电机操作，并执行再生发电。MG 40产生的电力通过PCU 30供应给组电池10。
ECU 100包括中央处理单元(CPU)、存储器(只读存储器(ROM)和随机存取存储器(RAM))、以及输入和输出各种信号的输入和输出端口(均未示出)。ECU 100基于从每个传感器接收的信号以及存储在存储器中的程序和映射来控制PCU 30，从而控制MG 40的驱动或组电池10的充电和放电。
在本实施例中，当预定FS行驶条件成立时，电动车辆1的行驶模式转换为FS模式。例如，当检测到检测组电池10的状态的传感器单元20的故障时，FS行驶条件成立。此外，例如，当检测到组电池10的异常(电阻值的异常增加、自放电量的异常增加等)时，FS行驶条件成立。此外，例如，当传感器单元20和ECU 100之间发生通信异常时，FS行驶条件成立。在FS模式下，组电池10的输入和输出电力比正常行驶模式下(当未设置FS模式时)更受抑制。例如，MG 40的输出或转矩受到比正常行驶模式更严格的限制，由此抑制FS模式期间组电池10的输入/输出电力。
当传感器单元20中发生故障时(例如，电压传感器21或电流传感器22的故障)，传感器单元20不能检测组电池10的状态。因此，当FS模式期间组电池10中发生异常时，即使组电池10的输入和输出电力比正常行驶模式中受到更大的抑制，在传感器单元20无法检测到组电池10的状态的同时，组电池10的异常也可能发展。
组电池10的异常可能由于各种因素而发生，例如电解液短缺、由制造期间的混合异物引起的内部短路、以及材料的异常劣化，组电池10的大多数异常会逐渐发展，并且当异常水平超过预定的异常检测水平时，该状态被检测为组电池10的异常。即，关于组电池10的异常，在异常水平达到异常检测水平之前，会发生异常预兆。
因此，在根据本实施例的电动车辆1中，当检测组电池10的状态的传感器单元20正常时，检测到组电池10的异常预兆。然后，当在检测到组电池10的异常预兆之后检测到传感器单元20的故障时，设置与作为当未检测到异常预兆时设置的FS模式的第一FS模式不同的第二FS模式。在本实施例中，在第一FS模式中，可以执行限制行驶，以比正常行驶模式中更受抑制的组电池10的输入和输出电力行驶。相反，在第二FS模式中，设置车辆系统停止的“ready-OFF”。第二FS模式是下述FS模式：其中组电池10的使用比第一FS模式受到更多限制。设置不同于第一FS模式的第二FS模式，由此在不能检测组电池10的状态的同时可以在FS模式期间抑制组电池10的异常的发展。
传感器单元20的故障的检测可以在转换成FS模式的定时执行(即，随传感器单元20的故障检测而转换成FS模式)。替代地，传感器单元20的故障可以在由于不同的因素而转换成FS模式之后(即，在FS模式期间)被检测到。
图2是示出实施例中FS模式的设置的图。参照图2，线L1指示正常电池(以下称为“电池A”)的电压转换的示例，线L2指示在时刻t1发生异常的电池(以下称为“电池B”)的电压转换的示例。线L3指示组电池10的电池间SOC偏差的大小(magnitude)的转换示例。电池间SOC偏差的大小是指示组电池10的异常的发展程度的参数——即“电池异常检测参数”的示例。
在时刻t1之前，组电池10不发生异常，每个电池A、B的电压转换相同，并且不发生电池间SOC偏差。例如，在时刻t1，假设在电池B中发生由于混合异物导致的内部短路。因此，在时刻t1之后，电池B的电压转换为低于电池A的电压，并且电池间SOC偏差的大小开始增加。
电池间SOC偏差的大小可以由例如图3所示的构成组电池10的多个电池的平均SOC和与平均SOC具有最大SOC差(绝对值)的电池的SOC之间的SOC差来表示。因为SOC受到温度的影响，所以作为平均SOC，优选采用温度偏差小的特定聚集电池组(例如，模块、相邻的几个电池等)的平均SOC。图3中的值B2是用于组电池10的预兆检测的值，并且是图2的阈值B2(下面描述)。
再次参考图2，在时刻t2，当电池间SOC偏差达到预定阈值B2时，ECU 100确定在组电池10中发生异常预兆。阈值B2被设置为小于确定组电池10中发生异常的电池间SOC偏差阈值B1的值。阈值B2被设置为即使在电池间SOC偏差的大小超过该水平之后执行受限行驶(第一FS模式)，SOC偏差的大小也可能达到异常检测水平的阈值B1的水平，并且通过离线测试、实验等预先获得。
如上所述，在本实施例中，在时刻t2，当电池间SOC偏差的大小达到异常预兆检测水平的阈值B2时，转换成FS模式时的FS模式被设置为第二FS模式(ready-OFF)。也就是说，即使在该阶段中还没有转换成FS模式，当检测到任何异常并且转换成FS模式时，转换成第二FS模式(在该示例中，是由“ready-OFF”引起的系统停止)，其中限制比第一FS模式中更严格(受限行驶)。
此后，在时刻t3，例如，在检测到传感器单元20的故障的情况下，应当转换成FS模式。如上所述，在该示例中，由于利用电池间SOC偏差的大小确定在组电池10中发生异常预兆，所以转换成第二FS模式，并且车辆系统停止(ready-OFF)。由此，可以抑制下述情形：在时刻t3开始作为在FS模式下行驶时的在第一FS模式下的限制行驶，并且电池间SOC偏差在时刻t4达到异常水平。
当在电池间SOC偏差的大小没有达到阈值B2的状态下(在该水平下，确定在组电池10中没有发生异常预兆)转换成FS模式时，即使执行在第一FS模式下的限制行驶，确定在限制行驶期间电池间SOC偏差的大小不太可能达到异常检测水平的阈值B1。然后，将FS模式设置为第一FS模式(限制行驶)。
在以上描述中，虽然利用电池间SOC偏差的大小来检测组电池10的异常和异常预兆，但是也可以使用其他参数。例如，电阻值的电池间偏差大小、电容值的电池间偏差大小等可以用作组电池10的异常检测参数。替代地，组电池10的电阻增大率、组电池10的容量(满充电容量)减小率、组电池10的自放电量的大小等可以用作组电池10的异常检测参数。这些参数中的每一个都是指示组电池10的异常的发展程度的参数。
图4是示出这种异常检测参数与异常检测阈值和异常预兆检测阈值之间的关系的图。参照图4，根据异常检测参数来确定异常检测阈值，并且是当异常检测参数达到该水平时，确定组电池10异常的水平。
异常预兆检测阈值是小于异常检测阈值的值，如图2的电池间SOC阈值的示例中所描述的，并且是当异常检测参数达到该水平时确定在组电池10中发生异常预兆的水平。
异常检测阈值还包括传感器单元20的传感器检测误差，并且是当异常检测参数达到该水平时确定组电池10异常的水平。因此，当传感器检测误差很大时，即使组电池10的异常水平没有达到确定组电池10中发生异常预兆的水平，异常检测参数也超过异常预兆检测阈值，结果，FS模式很可能被设置为严格的第二FS模式。然而，在这种情况下，由于能够抑制在FS模式期间进一步发生不同异常(与由于FS模式转换的因素导致的异常不同的异常)并且在双重故障的状态下执行行驶的情况，应当理解，将异常预兆检测阈值设置为小于异常检测阈值的值是安全的。
图5是示出由ECU 100执行的组电池10的异常预兆确定处理的过程的示例的流程图。流程图中所示的一系列处理在车辆系统启动期间的每一预定时间重复执行，而不管在FS模式期间还是在正常行驶模式期间。
参照图5，示意性地，当用于组电池10的异常检测(包括异常预兆检测)的传感器(下文中称为“目标传感器”)正常时，ECU 100针对每个预定时段使用目标传感器的检测值来执行组电池10的异常预兆的检测。这里，为了确保异常预兆的检测结果是使用当目标传感器正常时的检测值的结果，在本实施例中，在其期间执行异常预兆的检测的预定时段被设置为比从目标传感器中发生故障时到确认故障的时间(故障确认时间)更长。然后，在执行异常预兆的检测之前，在将先前(预定时段之前)的检测结果保存为先前值之后，执行异常预兆的检测。然后，在选择FS模式(第一FS模式或第二FS模式)时，使用被保存为先前值的检测结果。
具体地，在该实施例中，当目标传感器中发生故障时，需要预定时间(例如，大约10秒)才能确认故障(故障确认时间)。设置这样的故障确认时间是为了避免由于噪声等引起的故障的错误确定。因此，在其期间执行组电池10的异常预兆的检测的预定时段被设置为比目标传感器的故障确认时间更长，并且在选择FS模式时使用异常预兆的检测结果的先前值，由此，即使在执行异常预兆的检测时发生目标传感器的故障(尚未检测到故障的状态)，异常预兆的检测结果的先前值也可靠地成为使用目标传感器正常时的检测值的检测结果。
以下，将沿着流程图详细描述异常预兆确定处理的过程。当电池异常预兆标志(如下所述)已经为on时(在步骤S5中，是)，ECU 100进行处理以返回，而不执行一系列后续处理。
当电池异常预兆标志为OFF时(在步骤S5中，否)，ECU 100确定用于组电池10的异常预兆检测的传感器(目标传感器)是否正常(步骤S10)。例如，当利用电池间SOC偏差的大小作为异常检测参数来执行组电池10的异常预兆检测时，由于在计算SOC时使用电压传感器21或电流传感器22的检测值，所以电压传感器21或电流传感器22成为目标传感器。
目标传感器“正常”的状态意味着没有检测到目标传感器的故障。即使在目标传感器中发生故障，在从故障发生时到确认故障为止的故障确认时间内也没有检测到故障，并且ECU 100确定目标传感器正常。
在步骤S10中，当ECU 100确定目标传感器正常时(在步骤S10中，是)，ECU 100确定从执行先前的异常预兆检测起是否经过了预定时段(步骤S20)。如上所述，预定时段被设置为比目标传感器的故障确认时间更长。尽管未示出，但是图5的流程图中示出的一系列处理可以针对每个预定时段重复执行，以省略步骤S20的处理。
在步骤S20中，当确定从执行先前的异常预兆检测起经过了预定时段时(在步骤S20中，是)，ECU 100将指示组电池10的异常预兆的检测结果的电池异常预兆标志存储为电池异常预兆标志(先前值)，并将电池异常预兆标志(先前值)存储在存储器中(步骤S30)。如下所述，使用电池异常预兆标志(先前值)来决定是将FS模式设置为第一FS模式还是第二FS模式。
当电池异常预兆标志被存储为电池异常预兆标志(先前值)时，ECU 100计算指示组电池10的异常的发展程度的电池异常检测参数(步骤S40)。具体地，使用电压传感器21或电流传感器22的检测值作为目标传感器来计算每个电池的SOC，并且计算电池间SOC偏差的大小作为异常检测参数。关于SOC的计算方法，可以使用各种已知的方法，诸如使用指示开路电压(OCV)和SOC之间的关系的OCV-SOC曲线(映射图等)的方法，以及使用电流I的积分值的方法。
替代地，可以使用传感器单元20中的每个传感器的检测值来计算每个电池的电阻值或电容值，并且可以计算电池之间的电阻值或电容值的偏差大小作为异常检测参数。另外地，可以使用传感器单元20中的每个传感器的检测值来计算从组电池10的初始状态的电阻增加率或满充电容量减少率、自放电量的增加率等作为异常检测参数。当使用上述各种参数时，关于电池或组电池10的电阻值或电容值、自放电量等的计算方法，可以采用各种已知的方法。
接下来，ECU 100基于步骤S40的处理的执行结果来确定组电池10中是否发生异常预兆(步骤S50)。即，ECU 100确定在步骤S40中计算的异常检测参数是否达到异常预兆检测阈值(图4)。具体地，当电池间SOC偏差的大小被用作异常检测参数时，ECU 100确定电池间SOC偏差的大小是否达到阈值B2(图2)。
然后，在步骤S50中，当ECU 100确定检测到组电池10的异常预兆时(在步骤S50中，是)，ECU 100使电池异常预兆标志变成on(步骤S60)。在步骤S60中，到电池异常预兆标志被变成on为止，电池异常预兆标志处于off状态。然后，在步骤S60中，在预定时段之后的下一次执行步骤S30的处理时，电池异常预兆标志的状态被存储为电池异常预兆(先前值)。
在步骤S10中，当ECU 100确定目标传感器不正常时，即，当ECU 100确定检测到目标传感器的故障时(在步骤S10中，否)，ECU 100将处理进行到返回，而不执行步骤S20之后的处理。因此，在检测到目标传感器故障之后，不执行组电池10的异常预兆的检测和电池异常标志的更新，并且将紧接着检测到目标传感器故障之前的值保存为电池异常标志和先前值。
在步骤S20中，即使当ECU 100确定从执行先前的异常预兆检测起还没有经过预定时段时(在步骤S20中，否)，ECU 100也将处理进行到返回，而不执行步骤S30之后的处理。此外，在步骤S50中，即使当ECU 100确定没有检测到组电池10的异常预兆时(在步骤S50中，否)，ECU 100也将处理进行到返回，而不执行步骤S60的处理。
通过这样的一系列处理，即使在执行异常预兆的检测时目标传感器故障(故障尚未被检测到的状态)，也将目标传感器正常时的传感器检测值的检测结果存储为电池异常预兆标志(先前值)。因此，在根据组电池10的异常预兆的存在与否选择FS模式时，使用电池异常预兆标志(先前值)，由此可以可靠地使用基于正常目标传感器的检测值的异常预兆的检测结果。
图6是示出由ECU 100执行的行驶模式确定处理的过程的示例的流程图。流程图中所示的一系列处理在车辆系统启动期间的每个预定时间重复执行。
参照图6，ECU 100确定FS行驶条件是否成立(步骤S110)。尽管当检测到传感器单元20的故障时FS行驶条件成立，但是即使当检测到组电池10的异常或者即使当传感器单元20和ECU 100之间发生通信异常时，FS行驶条件也成立。
当FS行驶条件不成立时(在步骤S110中，否)，ECU 100将行驶模式设置为正常行驶模式(步骤S120)。正常行驶模式是未设置FS模式时的行驶模式，并且不指示特殊行驶模式。
在步骤S110中，当ECU 100确定FS行驶条件成立时(在步骤S110中，是)，ECU 100确定参照图5描述的电池异常预兆标志(先前值)是否为on(步骤S130)。当电池异常预兆标志(先前值)为off时(在步骤S130中，否)，由于未检测到组电池10的异常预兆，所以ECU 100将行驶模式设置为FS模式，并将FS模式设置为作为第一FS模式的限制行驶模式(步骤S140)。也就是说，在这种情况下，可以执行利用与正常行驶模式相比更受抑制的组电池10的输入和输出电力来行驶的限制行驶。
在步骤S130中，当ECU 100确定电池异常预兆标志(先前值)为on时(在步骤S130中，是)，由于检测到组电池10中的异常预兆，所以ECU 100将FS模式设置为第二FS模式(ready-OFF)(步骤S150)。也就是说，在这种情况下，为了比在其中能够执行限制行驶的第一FS模式更多地限制组电池10的使用，将车辆系统停止。
在该实施例中，尽管在步骤S150在第二FS模式中设置了ready-OFF(车辆系统停止)，但是第二FS模式不限于此。例如，作为第二FS模式，可以执行限制行驶，同时与第一FS模式中相比更多地抑制组电池10的输入和输出电力。
替代地，当本公开的电动车辆是混合动力车辆时，在第一FS模式中，可以利用与正常行驶模式相比更受抑制的组电池10的输入和输出电力来启动行驶，并且在第二FS模式中，可以禁止组电池10的输入和输出，并且可以禁止EV行驶(只利用MG行驶)。当本公开的电动车辆是燃料电池车辆时，在第一FS模式中，可以利用比正常行驶模式中更受抑制的组电池10的输入和输出电力来执行行驶，并且在第二FS模式中，可以禁止组电池10的输入和输出，并且可以仅使用燃料电池的所产生的电力来执行行驶。
从图6的流程图中可以理解，FS行驶条件的成立定时和基于电池异常预兆标志(先前值)的组电池10的异常预兆的检测定时的顺序无关紧要。即使在检测到组电池10的异常预兆并且电池异常预兆标志(先前值)被变成on之后FS行驶条件成立，或者即使在FS行驶条件成立之后检测到组电池10的异常预兆并且电池异常预兆标志(先前值)被变成on，也在步骤S150将FS模式设置为第二FS模式。
图7是示出电池异常预兆标志的转换示例的图。在图7中，示出了电池异常预兆标志(先前值)的转换。此外，示出了电池异常预兆标志的当前值(在被存储为先前值之前的值)的转换。示出了指示作为目标传感器的电压传感器21的故障的故障标志的转换。此外，示出了作为异常检测参数的组电池10的电阻值(估计值)的转换。
参照图7，在时刻t21、t22、t24的每个定时，针对每个预定时段Δt1执行组电池10的异常预兆的检测。然后，在时刻t23，假设电压传感器21发生故障。组电池10的电阻值(通过计算估计)随着电压传感器21的故障而增加，并且超过异常预兆检测阈值Rth。因此，在时刻t24，确定检测到组电池10中的异常预兆，并且电池异常预兆标志(当前值)被变成on。
时刻t23处电阻值(估计值)的增加是由电压传感器21的故障引起的，并且实际上，不发生组电池10的异常预兆。在电压传感器21发生故障之前的时刻t22处的异常预兆的检测定时，电阻值下降到异常预兆检测阈值Rth以下，并且确定没有检测到组电池10的异常预兆。因此，在时刻t22，电池异常预兆标志的当前值和先前值都为off。
在经过故障确认时间Δt2(Δt1>Δt2)之后，在时刻t25检测到在时刻t23发生的电压传感器21的故障(故障确认)，此时，电压传感器21的故障标志被变成on，并且行驶模式转换成FS模式。
如上所述，由于利用在时刻t23电压传感器21故障而在时刻t24确定检测到组电池10的异常预兆，所以在行驶模式转换成FS模式的时刻t25，电池异常预兆标志(当前值)为on。然而，在先前时刻t22的异常预兆的检测定时，由于确定没有检测到组电池10的异常预兆，所以在行驶模式转换成FS模式的时刻t25，电池异常预兆标志(先前值)为off。因此，在该示例中，FS模式成为第一FS模式(限制行驶模式)。
在时刻t25转换成FS模式时，当使用电池异常预兆标志(当前值)选择FS模式(第一FS模式或第二FS模式)时，使用故障的电压传感器21的检测值的异常预兆的确定结果被使用，并且即使未发生组电池10的异常预兆，也选择第二FS模式。相反，在本实施例中，使用电池异常预兆(先前值)来选择FS模式。然后，使异常预兆检测的执行间隔(预定时段Δt1)比目标传感器(电压传感器21)的故障确认时间Δt2更长，由此可以使用基于目标传感器中发生故障之前的传感器检测值的电池异常预兆标志(先前值)来选择FS模式。在该示例中，未发生组电池10的异常预兆，并且可以选择第一FS模式(限制行驶模式)作为FS模式。在时刻t25，在确认传感器故障之后，由于电池异常预兆标志的更新没有被执行(在图5的步骤S10中，否)，未基于电池异常预兆标志(当前值)使电池异常预兆标志(先前值)变成on。
如上所述，在本实施例中，当检测组电池10状态的传感器(传感器单元20)正常时检测到组电池10的异常预兆，并且当检测到异常预兆时，将FS模式设置为不同于第一FS模式(限制行驶模式)的第二FS模式(由“ready-OFF”引起的车辆系统停止)。由此，能够在由于传感器故障而不能检测组电池10的状态的同时抑制在FS模式期间组电池10的异常的发展。因此，根据该实施例，可以在FS模式期间适当地保护组电池10。
在该实施例中，针对每个预定时段Δt1检测组电池10的异常预兆。于是，将预定时段Δt1设置为比传感器的故障确认时间Δt2更长，并且使用指示异常预兆的检测结果的电池异常预兆标志的先前值来选择FS模式。由此，即使传感器发生故障，也能够使用在传感器发生故障之前当传感器正常时的传感器检测值来准确地检测组电池10的异常预兆，并基于预兆检测结果切换FS模式。
在以上描述中，组电池10对应于“蓄电装置”的示例。传感器单元20对应于“传感器”的示例。PCU 30和MG 40对应于“驱动装置”的示例。ECU 100对应于“电子控制单元”的示例。
这里公开的实施例仅被认为是说明性的，而不是在所有方面是限制性的。本公开的范围由权利要求的条款而不是实施例的以上描述来定义，并且旨在包括与权利要求的条款等效的范围和含义内的任何修改。

Claims (6)

1.一种电动车辆，其特征在于，包括：
蓄电装置；
驱动装置，所述驱动装置被配置为使用存储在所述蓄电装置中的电力来产生车辆驱动力；
传感器，所述传感器被配置为检测所述蓄电装置的状态；以及
电子控制单元，所述电子控制单元被配置为当包括所述传感器的故障的预定故障保护行驶条件成立时使行驶模式转换成故障保护模式，所述电子控制单元被配置为：
当所述传感器正常时，使用所述传感器的检测值来检测所述蓄电装置的异常预兆，
当所述故障保护行驶条件成立并且未检测到所述蓄电装置的异常预兆时，将所述故障保护模式设置为预定的第一故障保护模式，并且
当所述故障保护行驶条件成立并且检测到所述蓄电装置的异常预兆时，将所述故障保护模式设置为与所述预定的第一故障保护模式不同的第二故障保护模式。
2.根据权利要求1所述的电动车辆，其特征在于，所述电子控制单元被配置为：
在所述预定的第一故障保护模式中，执行故障保护行驶，以利用比正常行驶模式中更受抑制的所述蓄电装置的输入和输出来行驶；以及
在所述第二故障保护模式中，停止所述电动车辆的系统。
3.根据权利要求1或2所述的电动车辆，其特征在于，所述电子控制单元被配置为：
针对每个预定时段检测所述蓄电装置的异常预兆，并在执行预兆检测时存储先前预兆检测结果，所述预定时段比当所述传感器中发生故障时从故障发生到确认故障的时间更长；
当所述故障保护行驶条件成立并且基于所述先前预兆检测结果确定未检测到所述蓄电装置的异常预兆时，将所述故障保护模式设置为所述预定的第一故障保护模式；并且
当所述故障保护行驶条件成立并且基于所述先前预兆检测结果确定检测到所述蓄电装置的异常预兆时，将所述故障保护模式设置为所述第二故障保护模式。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的电动车辆，其特征在于，所述电子控制单元被配置为：
当指示所述蓄电装置的异常的发展程度的预定参数的值达到第一阈值时，确定所述蓄电装置为异常；并且
当所述预定参数的值达到小于所述第一阈值的第二阈值时，确定检测到所述蓄电装置的异常预兆。
5.根据权利要求4所述的电动车辆，其特征在于，所述预定参数是下述中的一项：所述蓄电装置中包括的多个电池之间的充电状态的偏差；所述多个电池之间的电阻值的偏差；所述多个电池之间的电容值的偏差；从所述蓄电装置的初始状态的电阻值的增加率；所述蓄电装置的容量从满充电容量的降低率；和所述蓄电装置的自放电量的增加率。
6.一种电动车辆的控制方法，所述电动车辆包括蓄电装置、被配置为使用存储在所述蓄电装置中的电力来产生车辆驱动力的驱动装置、以及被配置为检测所述蓄电装置的状态的传感器，所述控制方法的特征在于，包括：
当所述传感器正常时，使用所述传感器的检测值来检测所述蓄电装置的异常预兆；以及
当包括所述传感器的故障的预定故障保护行驶条件成立时，使行驶模式转换成故障保护模式，当未检测到所述蓄电装置的异常预兆时将所述故障保护模式设置为预定的第一故障保护模式，并且当检测到所述蓄电装置的异常预兆时将所述故障保护模式设置为与所述预定的第一故障保护模式不同的第二故障保护模式。
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