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Die vorliegende Anmeldung beansprucht hiermit gemäß §119(e) 35 U.S.C. die Priorität der vorläufigen
US-Anmeldung Nr. 61/590,558 mit dem Titel „COOLANT LOSS DETECTION AND REMEDIATION IN A LIQUID COOLED BATTERY PACK“, die am 25. Januar 2012 eingereicht wurde.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Diese Erfindung betrifft allgemein ein Verfahren und ein System zur Detektion des Status einer Flüssigkühlung für Batterien sowie ein Verfahren und System zur Korrektur von Kühlmittelströmungen durch Batterien hindurch in Situationen, bei denen die Kühlmittelströmung justiert werden muss.
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Lithium-Ionen-Batterien und ähnliche Batterien, die zusammengefasst als wiederaufladbare Energiespeichersysteme (RESS) bekannt sind, werden bei Kraftfahrzeuganwendungen gegenwärtig als ein Weg verwendet, um im Fall von Hybridelektrofahrzeugen (HEVs) herkömmliche Brennkraftmaschinen (ICEs) zu ergänzen oder diese im Fall von reinen Elektrofahrzeugen (EVs) zu ersetzen. Die Fähigkeit zur passiven Speicherung von Energie aus stationären und transportablen Quellen sowie von zurückgewonnener kinetischer Energie, die vom Fahrzeug und seinen Komponenten bereitgestellt wird, macht Batterien ideal für den Einsatz als Teil eines Vortriebssystems für Autos, Lastwägen, Busse, Motorräder und ähnliche Fahrzeugplattformen. Im gegenwärtigen Kontext ist eine Zelle eine einzelne elektrochemische Einheit, wohingegen eine Batterie aus einer oder mehreren Zellen besteht, die in Abhängigkeit von der gewünschten Ausgangsspannung und Kapazität in Reihe, parallel oder in einer Kombination daraus verbunden sind.
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Die Erzeugung von Vortriebsleistung aus dem RESS erzeugt außerdem erhebliche thermische Lasten. Folglich enthält ein RESS-basiertes System vorzugsweise ein Kühlsystem, um zu vermeiden, dass inakzeptabel hohe Wärmeniveaus auf die Batterien und Zusatzgeräte einwirken. Indem übermäßige Wärme von diesen sowie anderen temperaturempfindlichen Komponenten ferngehalten wird, wird deren korrekte Arbeitsweise und Langlebigkeit gefördert. Bei einer speziellen Form kann ein derartiges Kühlsystem das passive oder aktive Zirkulierenlassen eines flüssigen Kühlmittels in den Batterien, um diese herum, oder auf andere Weise thermisch benachbart zu diesen oder anderen Wärme erzeugenden Komponenten umfassen. Es kann ein oder es können mehrere Wärmetauscher verwendet werden, um übermäßige Wärme abzuführen. Z.B. verfügt der Chevrolet Volt, ein Fahrzeug, das vom Anmelder der vorliegenden Erfindung hergestellt wird, über drei Wärmetauscher zur Verwendung in Verbindung mit seinem RESS, welche einen Radiator von Flüssigkeit zu Luft, eine elektrische Hochspannungsheizung und ein Kühlgerät von Kältemittel zu Kühlmittel umfassen. Controller überwachen einen Isolierungsverlust zwischen dem Hochspannungssystem und dem Rest des Fahrzeugs sowie elektrische Kurzschlüsse innerhalb der Batterie.
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Konstrukteure berücksichtigen häufig die Möglichkeit von Unfällen, wenn sie eine Fahrzeugplattform konstruieren. Mit dem Aufkommen von Batterieantriebskraft (und den damit einhergehenden großen elektrischen Energiemengen, die dadurch erzeugt werden) ist es bevorzugt, das Fahrzeug so zu konstruieren, dass es widerstandsfähig gegenüber Unfällen oder ähnlichen Zusammenstößen ist, um die unkontrollierte Freisetzung erheblicher elektrischer Stromniveaus zu vermeiden. Ein spezielles Augenmerk der Batteriekonstrukteure betrifft das vorstehend erörterte Kühlmittel, wobei ein Lecken in die Batterie hinein einen effizienten und unbeabsichtigten Pfad zur Übermittlung elektrischer Energie im Fall eines Unterbrechungsereignisses bereitstellen kann, etwa aufgrund von Komponentenverschleiß oder des zuvor erwähnten Unfalls. Bei einer nicht gewünschten Ausprägung kann das Kühlmittel den Strom an interne elektronische Komponenten liefern - etwa eine Platine oder dergleichen - die nicht zur Aufnahme großer Strommengen ausgelegt sind. Dieses Problem wird dadurch verschärft, dass es eine Latenzperiode zwischen dem Zeitpunkt, an dem der Schaden auftritt, und dem Zeitpunkt, an dem eine Leckage zu empfindlichen elektrischen Komponenten vordringen kann, geben kann. Bei einer Ausprägung kann es Tage bis Wochen im Anschluss an ein Schaden induzierendes Ereignis (wie etwa einen Zusammenstoß) dauern, bis das Kühlmittel in die eine oder die mehreren Batterien und die darin enthaltene empfindliche Elektronik gesickert ist.
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Die Verwendung einer mehrteiligen Wärmemanagementausrüstung (wie etwa diejenige, die vorstehend in Verbindung mit dem Chevrolet Volt erwähnt wurde) ist für ihren beabsichtigten Zweck geeignet. Dennoch wäre es vorteilhaft, außerdem eine frühzeitige Detektion eines Kühlmittelverlusts in die Batterie hinein im Anschluss an einen Unfall oder einen ähnlichen Vorfall bereitzustellen, bei dem ein schnelles Freisetzen elektrischer oder thermischer Energie auftreten könnte. Ferner wäre es vorteilhaft, automatische Korrekturmaßnahmen im Fall einer bevorstehenden Energieentladung zu implementieren, wenn Kühlmittel in die Batterie hinein gesickert ist.
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Die Druckschrift US 2005 / 0 126 276 A 1 offenbart ein Verfahren und System zum Überwachen einer Volumenänderungsgeschwindigkeit von Kühlmittel in einem Rechnerraum-Kühlsystem, wobei Drucksensoren in einem Ausdehnungsgefäß für Kühlmittel Druckmesswerte in Relation zu einer Kühlmittelmenge im Ausdehnungsgefäß erfassen und daraus die Volumenänderungsgeschwindigkeit des Kühlmittels bestimmen.
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In der Druckschrift US 2012 / 0 003 515 A1 ist ein System und Verfahren zur Temperatursteuerung einer Fahrzeugbatterie offenbart, wobei die Fahrzeugbatterie einen in gesättigtes flüssiges Kühlmittel eingetauchten Kühlkörper aufweist. Durch Wärme, die vom Kühlkörper an das gesättigte flüssige Kühlmittel abgegeben wird, geht das Kühlmittel von einer flüssigen Phase in eine gasförmige Phase über, welche von einem Wärmetauscher durch Entnahme von Wärme wieder in die flüssige Phase überführt wird. In Abhängigkeit von einer Beziehung zwischen einer von einem Sensor erfassten Kühlmitteleigenschaft und einem Schwellenwert wird ein Ventil zur Kopplung mit einer Fahrzeugklimaanlage geöffnet, um das Abführen von Wärmeenergie zu erhöhen.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Systeme und Verfahren, wie sie hier gezeigt und beschrieben sind, können dazu beitragen, die Wahrscheinlichkeit eines Schadens während einer Kühlmittelleckbedingung in einem oder um einen Batteriestapel herum zu verringern. Wie vorstehend erörtert wurde, bestehen Batteriestapel aus zahlreichen Batteriemodulen, von denen jedes wiederum aus einer oder mehreren Batteriezellen besteht, die elektrischen Strom an eine Last liefern. Ein derartiges Beispiel einer Last, das nicht einschränken soll, umfasst die Geräte, die verwendet werden, um Antriebsleistung an den Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs zu liefern, sowie Zusatzanwendungen, die dem Betrieb des Fahrzeugs zugeordnet sind. Im vorliegenden Kontext beschreibt der Begriff „Antriebsleistung“ einen Batteriestapel, der in der Lage ist, mehr als nur Startleistung für eine andere Leistungsquelle (etwa die vorstehend erwähnte ICE) bereitzustellen; er umfasst Batteriestapel, die in der Lage sind, genügend Leistung zum Antreiben eines Fahrzeugs auf eine Weise dauerhaft bereitzustellen, die dem entspricht, wofür sie konstruiert wurden. Der Fachmann wird feststellen, dass diese Batterien außerdem Energie, die aus kinetischer Energie zurückgewonnen wurde, etwa durch Nutzbremsen, oder überschüssige Energie von einer ICE speichern können. In einer Ausprägung kann der durch den Batteriestapel erzeugte Strom verwendet werden, um einen oder mehr Elektromotoren zu betreiben, die wiederum verwendet werden können, um ein oder mehrere Räder zu drehen. Andere Elemente (beispielsweise Strukturelemente) sind in thermischer Verbindung mit der Batteriezelle platziert, um einen Wärmeaustausch dazwischen zu ermöglichen.
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Detektieren eines Kühlmittellecks in einem Kraftfahrzeugbatteriestapel beschrieben. Ein Controller erfasst ein Schaltersignal von einem Kühlmittelniveausensor während eines Abtastfensters. Das Abtastfenster ist eine diskrete Zeitspanne, in welcher das Schaltersignal ausgewertet wird. Ein Fehlerzähler inkrementiert den Zeitbetrag, bei dem ein spezifiziertes Schaltersignal im Abtastfenster vorhanden ist. Nachdem das Abtastfenster vergangen ist, wird der Fehlerzähler zurückgesetzt. Ein Ausfallzählwert wird in einem von einem Computer lesbaren Medium aufgezeichnet, wenn der Fehlerzähler gleich einem dritten Schwellenwert ist oder diesen überschreitet. Der dritte Schwellenwert ist ein vorbestimmter Wert in dem von einem Computer lesbaren Medium. Das Schaltersignal wird während eines Zyklus in mehr als einem Abtastfenster sequentiell erfasst, und ein Zählwert eines beweglichen Fensters wird in dem von einem Computer lesbaren Medium um Eins inkrementiert, wenn mindestens ein Ausfallzählwert für den Zyklus aufgezeichnet ist. Wenn der Zählwert des beweglichen Fensters gleich einem Fensterschwellenwert ist oder diesen überschreitet, wird ein Kühlmittelleck gemeldet. Das Verfahren umfasst ferner, dass das Erfassen des Kühlmittelniveausensors aktiviert wird, wenn ein Satz von Algorithmusbedingungen erfüllt ist, der umfasst, dass eine Temperatur eines Batteriestapels detektiert wird und die Erfassung des Kühlmittelniveausensors aktiviert wird, wenn die Temperatur des Batteriestapels in einem vorbestimmten Stapeltemperaturbereich liegt. Eine Temperatur eines Kühlmittels wird detektiert und die Erfassung des Kühlmittelniveausensors wird aktiviert, wenn die Temperatur des Kühlmittels in einem vorbestimmten Kühlmitteltemperaturbereich liegt. Eine Fahrzeuggeschwindigkeit wird detektiert und die Erfassung des Kühlmittelniveausensors wird aktiviert, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit bei einer vorbestimmten Geschwindigkeit liegt. Eine Fahrzeugorientierung wird detektiert und die Erfassung des Kühlmittelniveausensors wird aktiviert, wenn die Fahrzeugorientierung mit einer vorbestimmten Orientierung übereinstimmt.
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Das Melden des Kühlmittellecks umfasst, dass ein Diagnoseproblemcode gemeldet wird und eine Fehlfunktions-Anzeigeleuchte beleuchtet wird.
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Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung wird eine Gegenmaßnahme ergriffen, wenn das Kühlmittelleck gemeldet wird. Die Gegenmaßnahme kann umfassen, dass eine Aufladeschaltung eines Fahrzeugs deaktiviert wird, dass die Verwendung einer Hochspannungsschaltung des Fahrzeugs deaktiviert wird und/oder dass eine Vortriebssteuerungseinheit des Fahrzeugs deaktiviert wird. Darüber hinaus kann der Controller aktiviert werden, um den Kühlmittelniveausensor auszulesen, wenn ein Satz von Algorithmusbedingungen erfüllt ist. Dies ermöglicht das Erfassen des Niveaus des Kühlmittels, wenn sich das Fahrzeug in einem Zustand zum Anzeigen des korrekten Kühlmittelniveaus befindet. Die Algorithmusbedingungen umfassen: Das Detektieren einer Temperatur eines Batteriestapels und das Aktivieren des Auslesens des Kühlmittelniveausensors, wenn die Temperatur des Batteriestapels innerhalb eines vorbestimmten Stapeltemperaturbereichs liegt. Das Detektieren einer Temperatur eines Kühlmittels und das Aktivieren des Auslesens des Kühlmittelniveausensors, wenn die Temperatur des Kühlmittels innerhalb eines vorbestimmten Kühlmitteltemperaturbereichs liegt. Das Detektieren einer Fahrzeuggeschwindigkeit und das Aktivieren des Auslesens des Kühlmittelniveausensors, wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs innerhalb einer vorbestimmten Geschwindigkeit liegt, und das Detektieren einer Fahrzeugorientierung und das Aktivieren des Auslesens des Kühlmittelniveausensors, wenn die Fahrzeugorientierung mit einer vorbestimmten Orientierung übereinstimmt. Das Detektieren einer Kühlmittelpumpendrehzahl und das Aktivieren der Erfassung des Kühlmittelniveausensors, wenn die Kühlmittelpumpendrehzahl ausreicht, um eine eingeschlossene Luftmenge in einem Temperaturmanagementsystem zu reduzieren.
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Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Detektieren eines Kühlmittellecks in einem Kraftfahrzeugbatteriestapel beschrieben. Ein Controller erfasst ein Schaltersignal von einem Kühlmittelniveausensor während eines Abtastfensters. Das Abtastfenster ist eine diskrete Zeitspanne, in der das Schaltersignal ausgewertet wird. Ein Fehlerzähler zählt den Zeitbetrag, bei dem ein spezifiziertes Schaltersignal in dem Abtastfenster vorhanden ist. Nachdem das Abtastfenster vergangen ist, wird der Fehlerzähler zurückgesetzt. Ein Ausfallzählwert wird in einem von einem Computer lesbaren Medium aufgezeichnet, wenn der Fehlerzähler gleich einem dritten Schwellenwert ist oder diesen überschreitet. Der dritte Schwellenwert ist ein vorbestimmter Wert in dem von einem Computer lesbaren Medium. Das Schaltersignal wird während eines Zyklus in mehr als einem Abtastfenster sequentiell erfasst. Ein erster Zählwert wird in dem von einem Computer lesbaren Medium um Eins inkrementiert, wenn mindestens ein Ausfallzählwert für den Zyklus aufgezeichnet ist, und ein zweiter Zählwert wird für eine Anzahl von Zyklen, seitdem der erste Zählwert von Null ausgehend inkrementiert wurde, um Eins inkrementiert. Sowohl der zweite Zählwert als auch der erste Zählwert werden zurückgesetzt, wenn der zweite Zählwert einen zweiten Schwellenwert überschreitet. Wenn der erste Zählwert gleich dem ersten Schwellenwert ist oder diesen überschreitet, bevor der zweite Zählwert gleich dem zweiten Schwellenwert ist oder diesen überschreitet, wird ein Kühlmittelleck gemeldet.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die folgende genaue Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann am besten verstanden werden, wenn sie in Verbindung mit den folgenden Zeichnungen gelesen wird, in denen gleiche Strukturen durch gleiche Bezugszeichen bezeichnet sind, und in denen:
- 1 ein Fahrzeug mit einem Hybridvortriebssystem in der Form eines Batteriestapels und einer Brennkraftmaschine gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung zeigt;
- 2 eine vereinfachte Ansicht eines Temperaturmanagementsystems, das das RESS unterstützt, gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist;
- 3 ein Schaltersignal zeigt, das einem niedrigen Kühlmittelniveau entspricht, welches gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung erzeugt wird;
- 4 ein Flussdiagramm der Bestimmung eines Diagnoseproblemcodes gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung darstellt;
- 5 ein Flussdiagramm der Bestimmung eines Diagnoseproblemcodes gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung darstellt; und
- 6 einen Schaltplan eines Kühlmittelniveausensors gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung darstellt.
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GENAUE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Mit Bezug zunächst auf 1 enthält ein Fahrzeug 5 ein Hybridvortriebssystem in der Form eines Batteriestapels 10 und einer herkömmlichen ICE 20. Wie vorstehend erwähnt wurde, ist ein derartiges Fahrzeug als HEV bekannt. Der Batteriestapel 10 verwendet zahlreiche Batteriezellen, die in (nicht gezeigten) Modulen angeordnet sind, die typischerweise in einer sich wiederholenden Reihe angeordnet sind. Bei einem typischen Beispiel kann der Batteriestapel 10 etwa zweihundert bis dreihundert einzelne Batteriezellen enthalten (die nachstehend in größerem Detail erörtert werden), obwohl der Fachmann feststellen wird, dass zusätzliche oder weniger Zellen in Abhängigkeit von der erforderlichen Leistung oder Energie benötigt werden können. Der Fachmann wird ferner feststellen, dass das Fahrzeug 5 die ICE 20 möglicherweise nicht benötigt; in diesem Fall handelt es sich um ein EV anstelle eines HEVs; beide Ausprägungen liegen im Umfang der vorliegenden Erfindung.
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Mit Bezug als Nächstes auf 2 ist eine vereinfachte Ansicht eines Temperaturmanagementsystems gezeigt, welches das auf dem Batteriestapel 10 von 1 beruhende RESS unterstützt. Der Fachmann wird feststellen, dass andere für den Betrieb notwendige Batteriekomponenten nicht gezeigt sind, um die Merkmale zur Detektion und Abhilfe des Kühlmittelniveauverlusts der vorliegenden Erfindung besser hervorzuheben. Beispiele für diese im Vorliegenden weggelassenen Komponenten umfassen Rahmen und ähnliche Strukturen, Kühlplatten und -rippen, Isolierlagen, Temperaturerfassungsgeräte oder dergleichen. Das in 2 gezeigte System ist ein Beispiel für ein RESS-Temperaturmanagementsystem 202, das viele Unterkomponenten enthält, welche eine Kühlmittelpumpe 200, ein Ventil 205 mit mehreren Anschlüssen, Temperatursensoren 210a und 210b, Drucksensoren 215a und 215b, einen Kühlmittelvorratsbehälter 220, eine Luftabscheidungsvorrichtung 225, einen Radiator 235 von Flüssigkeit zu Luft, ein Kältemittelkühlsystem, das einen Wärmetauscher 240 von Kältemittel zu Kühlmittel umfasst, eine Hochspannungsheizung 245, eine Hochspannungsbatterie (nicht gezeigt) und andere Zusatzverbindungen und Schläuche umfassen. Die Kühlmittelpumpe 200 ist eine elektronisch gesteuerte Vorrichtung mit variabler Drehzahl zum Zirkulieren von Kühlmittel durch das RESS-Temperaturmanagementsystem 202. Das Ventil 205 mit mehreren Anschlüssen ist ein elektronisch gesteuertes Ventil mit veränderlicher Position, das verwendet wird, um auszuwählen, durch welchen Kreis das Kühlmittel strömt. Das gezeigte System verfügt über drei Kreise: einen Kreis mit einem Radiator von Flüssigkeit zu Luft (gepunktete Linie), einen Kreis mit einem Wärmetauscher von Kältemittel zu Kühlmittel (gestrichelte Linie) und einen Umgehungskreis (Punkt/Strich-Linie). Die Hochspannungsheizung 245 ist immer in Reihe mit einem der drei vorstehenden Kreise, unabhängig davon, welcher gewählt ist. Alle anderen vorstehend erwähnten Vorrichtungen werden verwendet, um die vorstehenden drei Wärmeübertragungskreise zu unterstützen, oder sie werden von dem Steuerungssystem verwendet, um zu bestimmen, welcher Kreis gewählt werden soll. Der Kreis mit einem Radiator von Flüssigkeit zu Luft (gepunktete Linie) verwendet den Radiator 235 von Flüssigkeit zu Luft, um Wärme zwischen der Umgebungsluft und dem Kühlmittel auszutauschen, während der Kühlgerätekreis (gestrichelte Linie) das Klimaanlagen-Kältemittelsystem parallel zu dem Fahrgastzellenheizungs-, Lüftungs- und Klimaanlagensystem 230 (HVAC-System) (doppelte parallele Linie) verwendet, um das Kühlmittel zu kühlen, das durch den Wärmetauscher 240 von Kältemittel zu Kühlmittel läuft. Der Umgehungskreis (Punkt/Strich-Linie) leitet das Kühlmittel durch den Batteriestapel 10 zurück, wenn entweder die Hochspannungsheizung 245 verwendet wird oder keine Wärmeübertragung gewünscht ist. Der Kühlmittelniveausensor 255 ist mit dem Kühlmittelvorratsbehälter 220 fluidtechnisch gekoppelt. Der Kühlmittelvorratsbehälter 220 und die Luftabscheidevorrichtung 225 sind an dem höchsten Punkt in dem RESS-Temperaturmanagementsystem 202 angeordnet. Wenn Kühlmittel aus einem beliebigen Punkt im RESS-Temperaturmanagementsystem 202 aussickern würde, kann eine resultierende Reduktion des Kühlmittelvolumens im Kühlmittelvorratsbehälter 220 vom Kühlmittelniveausensor 255 detektiert werden.
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Im Wesentlichen wirkt der Kühlmittelniveausensor 255 wie ein Schalter, der ausgestaltet ist, um in einem von zwei Zuständen zu arbeiten, die einem „normalen“ Kühlmittelniveau und einem „niedrigen“ Kühlmittelniveau entsprechen. Schaltungsfehler-Lesewerte des Schalters können Werte mit „Bereichsüberschreitung unten“, „Bereichsüberschreitung oben“ und „ungültig, aber im Bereich“ umfassen. Diese von einem Controller 530 (5) erfassten Bereiche sind plausible Bedingungen, die anzeigen, dass ein Fehler beim Kühlmittelniveausensor 255 oder der zugehörigen Schaltung und/oder Verdrahtung derart existiert, dass der tatsächliche Zustand des Kühlmittelniveaus im Kühlmittelvorratsbehälter 220 nicht genau bestimmt werden kann. Der Kühlmittelniveausensor 255 übermittelt signaltechnisch ein Schaltersignal, d.h. ein Schalter-Offen-Signal oder ein Schalter-Geschlossen-Signal. Das signaltechnische Übermitteln umfasst das aktive Senden des Schaltersignals und es umfasst das passive Lesen des Schaltersignals. Der Controller 530 kann mit dem Kühlmittelniveausensor 255 elektrisch gekoppelt sein und einen nachstehend beschriebenen dualen Fehlerentwicklungsalgorithmus laufen lassen, der Parameter umfasst, die ausgestaltet sind, um festzustellen, ob ein Leck in dem RESS-Temperaturmanagementsystem 202 aufgetreten ist. Beispielsweise kann das Leck in mindestens einer Batteriezelle innerhalb des wiederaufladbaren Energiespeichersystems oder durch eine Dichtung oder Versiegelung innerhalb des RESS-Temperaturmanagementsystems 202 hindurch auftreten.
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Es gibt Aktivierungsfaktoren, die das Kühlmittelniveau im Kühlmittelvorratsbehälter 220 beeinflussen können. Die Aktivierungsfaktoren können ein oder mehrere der folgenden umfassen: einen vorbestimmten Batterietemperaturbereich wie beispielsweise über 0°C, einen vorbestimmten Kühlmitteltemperaturbereich wie z.B. über 0°C, in dem RESS-Temperaturmanagementsystem 202 eingeschlossene Luft, Dynamiken des Fahrzeugs 5 (z.B. eine vorbestimmte Geschwindigkeit, wie etwa jede Bewegung und/oder jedes Fahren des Fahrzeugs) und eine Orientierung des Fahrzeugs 5 (z.B. eine vorbestimmte Orientierung, befindet sich das Fahrzeug 5 z.B. auf einer horizontalen Oberfläche und/oder einem horizontalen Niveau). Der Aktivierungsfaktor für eingeschlossene Luft bestimmt, ob eine Kühlmittelpumpendrehzahl ausreicht, um eine eingeschlossene Luftmenge in einem Temperaturmanagementsystem 202 zu reduzieren. Die Aktivierungsfaktoren beruhen auf vorbestimmten Werten, die auf der Grundlage des Typs des verwendeten Batteriesystems, des Fahrzeugtyps und von Betriebsbedingungen bestimmt werden. Daher kann der Detektionsalgorithmus beruhend auf den vorbestimmten Werten des vorstehenden Beispiels nur laufen, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit Null beträgt, wenn das Fahrzeug 5 horizontal steht und wenn die Temperaturen der Batterie und des Kühlmittels beide über 0°C liegen. Ein niedriges Kühlmittelniveau im Kühlmittelvorratsbehälter 220 kann von dem Kühlmittelniveausensor 255 in zwei der letzten drei Zyklen erfasst werden, um die MIL zu setzen, oder über eine Anzahl von Zyklen bis zum Zurücksetzen. Die Parameter eines Zyklus werden nachstehend in weiterem Detail beschrieben. Wenn ein niedriges Kühlmittelniveau wie vorstehend beschrieben detektiert wird, der Verlust der aktiven Isolierung zwischen dem Hochspannungssystem und dem Rest des Fahrzeugs oder eine beliebige ähnliche Fehler hemmende korrekte Detektion der aktiven Isolierung oder eines niedrigen Kühlmittelniveaus angenommen wird, können Gegenmaßnahmen ergriffen werden, wie nachstehend im größeren Detail beschrieben wird.
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Eine Diagnoseproblemcodemeldung (DTC-Meldung) (wie etwa „Hochspannungsaufladesystem warten“) kann dem Fahrzeugbediener angezeigt werden und in einem von einem Computer lesbaren Medium wie etwa einem Arbeitsspeicher zum späteren Auslesen und zur Diagnose gespeichert werden. Eine DTC-Meldung ist Teil des On-Board-Diagnose II-Protokolls (OBD II-Protokoll). Auf ähnliche Weise kann auch eine MIL (Fehlfunktionsanzeigeleuchte) angezeigt werden. Eine MIL kann ein beliebiges visuelles oder akustisches Signal zum Benachrichtigen eines Fahrers des Fahrzeugs 5, dass ein Fehler detektiert wurde, umfassen. Gegenmaßnahmen können ergriffen werden, um sicherzustellen, dass im RESS-Temperaturmanagementsystem 202 kein Schaden auftritt. Bei einigen Ausführungsformen kann der DTC eine Voraussetzung zum Ergreifen von Gegenmaßnahmen sein. Bei einigen Ausführungsformen kann eine Gegenmaßnahme das Deaktivieren der Aufladeschaltung des Batteriestapels 10 nach einer eingestellten Zeitspanne umfassen, wodurch das (im Wesentlichen) unmittelbare Abschalten des Fahrzeugs 5 verhindert wird. Um den DTC und/oder die MIL zurückzusetzen, kann ein einfaches Rücksetzen von 12 Volt verwendet werden, d.h. ein Trennen und erneutes Verbinden der 12-Volt-Batterie (nicht gezeigt). Bei einigen Ausführungsformen kann einer speziellen Prozedur gefolgt werden, um die MIL und/oder den DTC zurückzusetzen, etwa ein Codelöschen durch ein Diagnosegerät, das nicht Teil des Fahrzeugs 5 ist, um das Fahrzeug 5 wieder in den Normalbetrieb zu versetzen. Die Notwendigkeit der Verwendung des Diagnosegeräts, um einen speziellen Befehl zur Wiederherstellung des Systems in seinen Ursprungszustand zu senden, bedeutet, dass das Rücksetzen der 12 Volt nicht funktionieren wird und die MIL und/oder der DTC nicht gelöscht werden, auch wenn die zuvor erwähnten Fehlerbedingungen entfernt oder repariert wurden. Die Gegenmaßnahme kann umfassen, dass eine Aufladeschaltung des Fahrzeugs deaktiviert wird, die Verwendung einer Hochspannungsschaltung des Fahrzeugs deaktiviert wird, eine Vortriebssteuerungseinheit des Fahrzeugs deaktiviert wird und Kombinationen daraus, ist aber nicht darauf beschränkt.
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Mit Bezug als Nächstes auf 3 wurde der duale Fehlerentwicklungsalgorithmus entwickelt, um die vielen vorstehend erörterten Aktivierungsfaktoren zu berücksichtigen, die einen korrekten Kühlmittelniveaulesewert vom Kühlmittelniveausensor 255 von 2 beeinträchtigen können. Der duale Fehlerentwicklungsalgorithmus verwendet viele nachstehend beschriebene Parameter, um eine und/oder zwei Fehlerbedingungen zu bestimmen. Die zwei Fehlerbedingungen des dualen Fehlerentwicklungsalgorithmus sind die Bestimmung eines niedrigen Zyklus und die Bestimmung eines DTC-Fehlers. Die Bestimmung des niedrigen Zyklus kann bei jedem Zyklus 300 verwendet werden, den das Fahrzeug 5 (1) durchläuft, um festzustellen, ob eine Bedingung mit niedrigem Kühlmittel in diesem Zyklus 300 erfasst wurde. Der Zyklus 300 kann als die Gesamtzeit zwischen zwei Ereignissen (Startereignis 300a, Stoppereignis 300b) definiert sein, in der sich das Fahrzeug 5 in einem aktiven Zustand befindet. Bei einigen Ausführungsformen kann der aktive Zustand den Zustand umfassen, wenn das Fahrzeug eingeschaltet ist und/oder wenn ein Vortriebssystem aktiv ist und kann einen Zustand umfassen, bei dem sich das Fahrzeug 5 nicht bewegt. Der aktive Zustand kann anzeigen, dass sich das Fahrzeug 5 bewegt oder nicht bewegt, sich aber in einem Modus befindet, der eine Bewegung ermöglicht. Der aktive Zustand umfasst nicht einen Zustand, wenn das Fahrzeug 5 aufgeladen und/oder betankt wird, oder wenn sich das Fahrzeug in einem ausgeschalteten Zustand befindet. Bei einer anderen Ausführungsform kann der aktive Zustand jeden Zeitpunkt umfassen, bei dem der Controller 530 (6) aktiv und in der Lage ist, Berechnungen durchzuführen. Dies kann Zustände umfassen, bei denen das Fahrzeug 5 fährt, aufgeladen wird, aufgetankt wird, im Leerlauf läuft oder einen beliebigen anderen Zustand, bei dem der Controller 530 aktiv ist und in der Lage ist, Berechnungen durchzuführen, ist aber nicht darauf beschränkt. Bei jeder Ausführungsform kann der duale Fehlerentwicklungsalgorithmus über einen oder mehrere Zyklen hinweg verwendet werden, um sicherzustellen, dass das vom Kühlmittelniveausensor 255 erfasste niedrige Kühlmittelniveau nicht durch einen oder mehrere der vorstehend beschriebenen externen Faktoren beeinflusst wird.
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Wieder mit Bezug auf 3 wertet die Bestimmung eines niedrigen Zyklus das vom Kühlmittelniveausensor 255 erfasste Kühlmittelniveau in einem oder mehreren Abtast-Zeitfenstern 302 in einem beliebigen gegebenen Zyklus 300 aus. Ein einzelnes Abtastfenster 302 ist zwischen den vertikalen Rasterlinien 302a und 302b dargestellt. In dem Zyklus 300 von 3 sind fünf Abtastfenster 302 gezeigt, die sequentiell von links nach rechts verlaufen: ein erstes Abtastfenster 3021, ein zweites Abtastfenster 3022, ein drittes Abtastfenster 3023, ein viertes Abtastfenster 3024 und ein fünftes Abtastfenster 3025. Diese Offenbarung ist nicht auf fünf Abtastfenster 302 begrenzt. Während der Dauer des Zyklus 300 und während sich das Fahrzeug 5 im aktiven Zustand befindet, tasten das eine oder die mehreren sequentiellen Abtastfenster 302 ein spezielles Schaltersignal des Kühlmittelniveausensors 255 ab, das durch das Schalter-Geschlossen-Signal 305 bei einem niedrigen Kühlmittelniveau und das Schalter-Offen-Signal 310 bei einem normalen Kühlmittelniveau dargestellt ist. Bei einer anderen Ausführungsform kann das spezielle Schaltersignal durch ein Schalter-Offen-Signal bei niedrigen Kühlmittelniveaus und ein Schalter-Geschlossen-Signal bei normalen Kühlmittelniveaus dargestellt sein. Das Abtastfenster 302 kann eine beliebige Dauer aufweisen, wobei die minimale und die maximale Dauer durch die Hardwarekonfiguration des Controllers 530 begrenzt sind. Die Dauer kann zwischen etwa 0,01 Sekunden und zehn Sekunden liegen oder vorzugsweise zwischen etwa drei Sekunden und etwa sechs Sekunden, oder noch bevorzugter ein Abtastfenster von fünf Sekunden sein.
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Die Bestimmung des niedrigen Zyklus beruht auf zwei Zählern, einem Fehlerzähler 315 und einer Fehlerzählwertgrenze 320. Der Fehlerzähler 315 zählt ein zeitliches Inkrement (d.h. eine Software-Iteration), bei dem der Kühlmittelniveausensor 255 ein niedriges Kühlmittelniveau erfasst, das durch das Schalter-Geschlossen-Signal 305 dargestellt ist (spezifiziertes Schaltersignal bei dieser Ausführungsform), innerhalb des Abtastfensters 302. Zum Beispiel wird im zweiten Abtastfenster 3022 der Fehlerzähler 315 bei einem Zählerwert 315a von Null gehalten, bis der Kühlmittelniveausensor 255 das Schalter-Geschlossen-Signal 305 anzeigt. Der Fehlerzähler 315 startet mit dem Aufinkrementieren um Eins in Richtung eines dritten Schwellenwerts 325 bei jeder Software-Iteration, in der das Schalter-Geschlossen-Signal 305 aktiv ist. Bei dem zweiten Abtastfenster 3022 erreicht der Fehlerzähler 315 den dritten Schwellenwert 325 nicht, bevor die Dauer des zweiten Abtastfensters 3022 abgelaufen ist, so dass der Fehlerzähler 315 auf Null 330 zurückgesetzt wird. Mit dem Beispiel fortfahrend startet der Fehlerzähler 315 das Aufinkrementieren um Eins für jede Software-Iteration wieder bei dem dritten Abtastfenster 3023, weil der Kühlmittelniveausensor 255 immer noch ein Schalter-Geschlossen-Signal 305 anzeigt. Wenn der Kühlmittelniveausensor 255 das normale Kühlmittelniveau erfasst und das Schalter-Offen-Signal 310 anzeigt, beendet der Fehlerzähler 315 das Zählen, wie durch ein Plateau 315b angezeigt ist, bis zum Ende des Abtastfensters 302, wenn der Fehlerzähler 315 auf Null 330 zurückgesetzt wird. Die Verwendung des Abtastfensters 302 ermöglicht, dass der duale Fehlerentwicklungsalgorithmus beliebige Signale mit niedrigem Kühlmittelniveau aussondert, die eine Folge eines oder mehrerer der Aktivierungsfaktoren wie vorstehend erörtert sind.
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Der Fehlerzähler 315 im fünften Abtastfenster 3025 zählt genügend Software-Iterationen mit niedrigem Kühlmittelniveau, um den dritten Schwellenwert 325 während des Abtastfensters 302 zu erreichen. Die Fehlerzählwertgrenze 320 kann jedes Mal einen Ausfallzählwert (nicht gezeigt) in einem von einem Computer lesbaren Medium speichern, wenn der Fehlerzähler 315 gleich dem dritten Schwellenwert 325 ist oder diesen überschreitet. Die Fehlerzählwertgrenze 320 kann auf Null zurückgesetzt werden, wenn das Stoppereignis 300b des Zyklus 300 erreicht ist, oder der Fehlerzähler 315 kann mit dem Ausfallzählwert vom vorherigen Zyklus starten und mit dem Erhöhen des Ausfallzählwerts fortfahren, bis ein Rücksetzen des DTC und/oder der MIL abgeschlossen ist. Außerdem kann es sein, dass ein Satz von Algorithmusbedingungen erfüllt sein muss, um das Erfassen des Schaltersignals zu aktivieren. Der Satz von Algorithmusbedingungen kann eine oder mehrere umfassen von: einen oder mehrere der Aktivierungsfaktoren, die Drehzahl der Kühlmittelpumpe 200 und/oder die Zeit. Es ist wichtig, darauf hinzuweisen, dass das Abtastfenster kein bewegliches Fenster ist, d.h. es ist eine diskrete Zeitspanne. Bei der Verwendung in dem Beispiel ist die Software-Iteration (d.h. das Zeitinkrement) ein Inkrement der Dauer des Abtastfensters 302. Die Dauer des Abtastfensters 302 ist die diskrete vorstehend erwähnte Zeitspanne. Mehrere Software-Iterationen zusammengenommen sind gleich der Dauer des Abtastfensters 302 und sind durch die Hardwarekonfiguration des Controllers 530 festgelegt. Zum Beispiel kann die Software-Iteration eine Sekunde betragen und die Dauer des Abtastfensters kann fünf Sekunden betragen. Daher gibt es fünf Softwareiterationen in einem Abtastfenster 302.
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Mit Bezug auf 4 ist die zweite Fehlerbedingung des dualen Fehlerentwicklungsalgorithmus die DTC-Fehlerbestimmung bei 400. Bei einer Ausführungsform kann die DTC-Fehlerbestimmung bei 400 den Ausfallzählwert der ersten Fehlerbedingung des Algorithmus einen oder mehrere Zyklen lang überwachen. Die DTC-Fehlerbestimmung bei 400 kann einen oder mehrere Zähler (Zählwerte) und einen oder mehrere Schwellenwerte verwenden, um die Entscheidung zu treffen, ob der DTC gemeldet werden soll und/oder die MIL 410 beleuchtet werden soll. Die Zähler und Schwellenwerte können sich in dem von einem Computer lesbaren Medium und/oder einem Arbeitsspeicher zur Verwendung durch die DTC-Fehlerbestimmung bei 400 und den Controller 530 befinden. Zum Beispiel kann die DTC-Fehlerbestimmung bei 400 einen ersten Zählwert, einen zweiten Zählwert, einen ersten Schwellenwert und einen zweiten Schwellenwert verwenden. Der erste Zählwert kann dem Ausfallzählwert für einen speziellen Zyklus zugeordnet sein und der zweite Zählwert kann der Anzahl der Zyklen zugeordnet sein, seitdem der erste Zählwert von Null auf Eins inkrementiert wurde. Der erste Zählwert, der zweite Zählwert, der erste Schwellenwert und der zweite Schwellenwert sind Werte, die in dem von einem Computer lesbaren Medium gespeichert sind. Der erste Zählwert und der zweite Zählwert können um eine beliebige ganze Zahl inkrementiert werden, normalerweise um Eins. Der erste Zählwert und der zweite Zählwert werden durch die meisten Fahrzeugmodi hindurch beibehalten, bis sie auf Null zurückgesetzt werden. Der erste Schwellenwert und der zweite Schwellenwert werden unbegrenzt beibehalten, bis sie durch Softwareaktualisierungen oder andere Veränderungen an den Fahrzeugsystemen verändert werden. Der erste Schwellenwert kann verwendet werden, um den DTC zu melden und/oder die MIL zu beleuchten, wenn der erste Zählwert gleich dem ersten Schwellenwert ist oder diesen überschreitet. Der zweite Schwellenwert kann verwendet werden, um sowohl den ersten Zählwert als auch den zweiten Zählwert auf Null zurückzusetzen, wenn der zweite Zählwert gleich dem zweiten Schwellenwert ist oder diesen überschreitet.
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Die DTC-Fehlerbestimmung kann ablaufen, wenn sich das Fahrzeug 10 bei Schritt 405 wie vorstehend beschrieben in einem aktiven Zustand befindet. Wenn sich das Fahrzeug 10 bei Schritt 405 in einem aktiven Zustand befindet, beginnt der Zyklus 300 bei Schritt 407. Sobald der duale Fehlerentwicklungsalgorithmus 420 bei Schritt 415 die Feststellung eines niedrigen Zyklus bzw. einer Fahrt mit niedrigem Kühlmittelniveau [engl.: low trip] trifft, wertet der duale Fehlerentwicklungsalgorithmus 420 bei 400 die DTC-Fehlerbestimmung aus. Die DTC-Fehlerbestimmung bei 400 kann bei 430 den ersten Zählwert in dem von einem Computer lesbaren Medium um Eins inkrementieren, wenn bei 425 mindestens ein Ausfallzählwert für den Zyklus 300 aufgezeichnet war. Bei nachfolgenden Zyklen wird die DTC-Fehlerbestimmung bei 400 bei 430 mit dem Inkrementieren des ersten Zählwerts fortfahren, wenn er mindestens Eins ist, wenn bei 425 ein Ausfallzählwert für diesen Zyklus 300 aufgezeichnet war. Wenn beispielsweise bei einem ersten Zyklus der Ausfallzählwert angezeigt wird, wird der erste Zählwert von Null aus um Eins inkrementiert. Außerdem wird der zweite Zählwert bei 430 von Null aus auf Eins inkrementiert. Wenn bei einem zweiten Zyklus der Ausfallzählwert nicht angezeigt wird, wird der erste Zählwert bei Eins bleiben, aber der zweite Zählwert wird bei 433 wieder um Eins inkrementiert, sodass er einen Wert von Zwei in dem von einem Computer lesbaren Medium aufweist. Wenn bei einem dritten Zyklus der Ausfallzählwert angezeigt wird, werden sowohl der erste Zählwert als auch der zweite Zählwert bei 430 inkrementiert, so dass nun in dem von einem Computer lesbaren Medium der erste Zählwert gleich Zwei ist und der zweite Zählwert gleich Drei ist. Die DTC-Fehlerbestimmung kann bei 400 fortfahren, bis entweder der erste Zählwert bei 435 gleich dem ersten Schwellenwert ist oder der zweite Zählwert bei 440 gleich dem zweiten Schwellenwert ist. Wenn der zweite Zählwert bei 440 gleich dem zweiten Schwellenwert ist oder diesen überschreitet, werden der erste Zählwert und der zweite Zählwert bei 450 auf Null zurückgesetzt. Wenn der erste Zählwert bei 435 gleich dem ersten Schwellenwert ist oder diesen überschreitet, wird bei 410 der DTC gemeldet und/oder die MIL beleuchtet. Bei 455 kann eine Gegenmaßnahme ergriffen werden. Wenn am Ende des Zyklus 300 bei 435 weder der erste Zählwert gleich dem ersten Schwellenwert ist oder diesen überschreitet noch der zweite Zählwert bei 440 gleich dem zweiten Schwellenwert ist oder diesen überschreitet, dann kann der duale Fehlerentwicklungsalgorithmus warten, bis das Fahrzeug 10 bei 460 nicht mehr in einem aktiven Zustand ist und den Zyklus 300 bei 465 beenden.
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Bei einem weiteren Beispiel auf der Grundlage von Vorgaben des California Air Resources Board (CARB) kann der erste Schwellenwert Zwei betragen und der zweite Schwellenwert kann Drei betragen. Dies veranschaulicht, dass der Ausfallzählwert ein niedriges Kühlmittelniveau bei zwei der letzten drei Zyklen anzeigen muss, um den DTC zu melden und/oder die MIL zu beleuchten. Eine Gegenmaßnahme kann von dem Controller 530 ergriffen werden, wenn der DTC gemeldet oder die MIL beleuchtet wird. Ein Code-Löschen-Befehl und/oder ein Rücksetzen der Batterie können die einzigen erforderlichen Maßnahmen zum Zurücksetzen des DTC und/oder der MIL in einen Ursprungszustand und zum Rückführen des Fahrzeugs 5 in einen funktionsfähigen Zustand sein. Der Fachmann wird feststellen, dass es andere Wege geben kann, um den Ursprungszustand wiederherzustellen, etwa einen Befehl, der von einer extern angeschlossenen Vorrichtung gesendet wird, das Flashen von Controllersoftware/Kalibrierungen oder einen speziellen Satz anderer Maßnahmen, etwa Tastendrücke oder Schlüsselmanöver.
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Mit Bezug auf 5 kann die DTC-Fehlerbestimmung bei einer anderen Ausführungsform ein bewegliches Fenster verwenden, um ein Leck zu melden. Die DTC-Fehlerbestimmung kann ablaufen, wenn sich das Fahrzeug 10 wie vorstehend beschrieben bei 405 in einem aktiven Zustand befindet. Wenn sich das Fahrzeug 10 bei 405 in einem aktiven Zustand befindet, beginnt der Zyklus 300 bei 407. Sobald der duale Fehlerentwicklungsalgorithmus 420 bei 415 die Feststellung eines niedrigen Zyklus bzw. einer Fahrt mit niedrigem Kühlmittelniveau trifft, wertet der duale Fehlerentwicklungsalgorithmus 420 bei 400 die DTC-Fehlerbestimmung aus. Die DTC-Fehlerbestimmung kann bei 400 den Zählwert eines beweglichen Fensters in dem von einem Computer lesbaren Medium bei 430 um Eins inkrementieren, wenn bei 425 mindestens ein Ausfallzählwert für den Zyklus aufgezeichnet war. Bei nachfolgenden Zyklen wird die DTC-Fehlerbestimmung bei 400 mit dem Inkrementieren des ersten Zählwerts fortfahren, wenn er bei 430 mindestens Eins ist, wenn bei 425 ein Ausfallzähler für diesen Zyklus 300 aufgezeichnet ist. Das bewegliche Fenster kann mindestens einen Zählwert des beweglichen Fensters und mindestens einen Fensterschwellenwert enthalten, um die Feststellung zu treffen, ob der DTC gemeldet und/oder die MIL beleuchtet werden soll. Der Zählwert des beweglichen Fensters kann bei 470 um Eins inkrementiert werden, wenn die Anzahl der Zyklen 300, bei denen bei 425 der Ausfallzählwert in einem Zyklus 300 während der Dauer des beweglichen Fensters angezeigt wird. mindestens Eins ist. Das bewegliche Fenster kann aktiv oder offen bleiben, bis der Ausfallzählwert bei 475 gleich dem Fensterschwellenwert ist oder diesen überschreitet. Mit anderen Worten „bewegt“ sich das bewegliche Fenster voran, während der Zyklus 300 fortschreitet, um bei 425 die Anzahl von Ausfallzählwerten zu zählen, solange sich das Fahrzeug 10 bei 480 in dem aktiven Zustand befindet. Das bewegliche Fenster kann sich entlang eines Zyklus 300 oder mehrerer sequentieller Zyklen 300 bewegen. Der Zählwert des beweglichen Fensters wird nicht beendet oder zurückgesetzt, bis der Fensterschwellenwert bei 475 erreicht oder überschritten ist. Daher ist die Größe oder Dauer des beweglichen Fensters verstellbar, um eine beliebige Menge oder Anzahl von Zyklen 300 zu berücksichtigen, die vergehen müssen, bis der Fensterschwellenwert erreicht oder überschritten ist. Sobald bei 475 der Fensterschwellenwert erreicht oder überschritten ist, kann der Controller 530 ein Leck melden. Die Meldung kann bei 410 den DTC enthalten und/oder die MIL beleuchten. 480. Sobald bei 410 das Kühlmittelleck gemeldet ist, kann bei 455 eine Gegenmaßnahme ergriffen werden. Wenn das Fahrzeug 10 nicht mehr in einem aktiven Zustand ist, endet der Zyklus bei 465.
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6 ist ein Schaltplan einer elektrischen Schaltung 515. Zusätzlich zum Kühlmittelniveausensor 255 von 2 zum Detektieren des Kühlmittelniveaus ist ein Widerstandsnetzwerk bzw. eine Widerstandskaskade 510 bereitgestellt, so dass es bzw. sie wie ein Schalter wirkt, der in Verbindung mit einem externen Controller verwendet werden kann, um Kühlmittellecks oder ähnliche Verluste zu diagnostizieren sowie den Controller beim Unterscheiden des Unterschieds zwischen einem kurzgeschlossenen Sensor und einer tatsächlichen Bedingung mit niedrigem Kühlmittel zu unterstützen. Die elektrische Schaltung 515 kann mit einem Schalter 525 des Kühlmittelniveausensors 255 von 2 elektrisch zusammenarbeiten. Eine Spannungsquelle 505 und eine Massequelle 500 liefern Leistung für die elektrische Schaltung 515. Das Widerstandsnetzwerk 510 besteht aus mehreren Widerständen. Als Beispiel sind in 6 drei Widerstände 510a, 510b und 510c gezeigt. Der Schalter 525 kann mit dem Widerstandsnetzwerk 510, der Spannungsquelle 505 und der Massequelle 500 elektrisch gekoppelt sein. Das Widerstandsnetzwerk kann im Controller 530 teilweise, vollständig oder gar nicht enthalten sein. Der Controller 530 misst Werte vom Widerstandsnetzwerk, um den Zustand des Sensors zu bestimmen. Zum Beispiel kann der Controller 530 den Spannungswert eines ersten Widerstands und den Spannungswert eines zweiten Widerstands an zwei Punkten im Widerstandsnetzwerk messen und den Spannungswert des ersten Widerstands mit dem Spannungswert des zweiten Widerstands vergleichen, um den Zustand des Sensors zu bestimmen. Der Schalter 525 kann aus einem Reed-Schalter und einem Schwimmerschalter gewählt sein. Der Schalter 525 kann im Kühlmittelvorratsbehälter 220 von 2 oder am geometrischen Tiefpunkt in einem Batteriebehälter (nicht gezeigt) angeordnet sein. Wenn der Schalter 525 beispielsweise im Batteriebehälter angeordnet ist, kann der Schalter 525 das Vorhandensein einer Flüssigkeit anzeigen, wenn er im tiefsten Punkt des Batteriebehälters platziert ist. Der vorstehend beschriebene duale Fehlerentwicklungsalgorithmus kann identisch wie die Detektion des niedrigen Kühlmittelniveaus im Kühlmittelvorratsbehälter 220 in der Lage sein, das Vorhandensein einer Flüssigkeit zu erkennen und ein Kühlmittelleck anzeigen und beheben.
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Bei einigen Ausführungsformen kann ein zweiter Kühlmittelniveausensor (nicht gezeigt) im Batteriebehälter angeordnet sein, um den dualen Fehlerentwicklungsalgorithmus zu ergänzen. Der duale Fehlerentwicklungsalgorithmus kann den zweiten Kühlmittelniveausensor eigenständig oder in Kombination mit dem Kühlmittelniveausensor 255 abtasten. Der duale Fehlerentwicklungsalgorithmus kann als Folge dessen, dass einer der Kühlmittelniveausensoren ein Leck erfasst, einen DTC melden oder eine MIL anzeigen, oder der duale Fehlerentwicklungsalgorithmus kann die Kühlmittelniveausensoren priorisieren, was erfordert, dass einer ein Leck erfasst, bevor das von dem anderen erfasste Leck gemeldet oder angezeigt wird.
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Der duale Fehlerentwicklungsalgorithmus kann mit dem zweiten Kühlmittelniveausensor im Wesentlichen auf die gleiche Weise laufen, wie es mit dem Kühlmittelniveausensor 255 der Fall ist. Zum Beispiel kann der Controller 530 ein zweites Schaltersignal vom zweiten Kühlmittelniveausensor während des Abtastfensters erfassen und ein T-Zeitinkrement des Abtastfensters zählen, während der zweite Kühlmittelniveausensor das Schalter-Geschlossen-Signal signalisiert. Wenn der zweite Kühlmittelniveausensor das Schalter-Offen-Signal signalisiert, kann der Controller 530 dann das Zählen des T-Zeitinkrements in dem Abtastfenster beenden und das T-Zeitinkrement nach dem Abtasten auf Null zurücksetzen. Der Controller 530 kann einen zweiten Ausfallzählwert in einem von einem Computer lesbaren Medium aufzeichnen, wenn das T-Zeitinkrement gleich dem ersten Schwellenwert ist und das zweite Schaltersignal mit mehr als einem Abtastfenster sequentiell während des Zyklus erfassen. Der Controller 530 kann den dritten Schwellenwert in dem von einem Computer lesbaren Medium um Eins inkrementieren, wenn mindestens ein zweiter Ausfallzählwert für den Zyklus aufgezeichnet ist, und er kann einen vierten Zählwert für eine Anzahl T von Zyklen, seitdem der dritte Schwellenwert inkrementiert wurde, inkrementieren. Wenn der dritte Schwellenwert gleich dem ersten Schwellenwert ist, bevor der vierte Zählwert den zweiten Schwellenwert überschreitet, kann der Controller 530 den DTC melden und die MIL beleuchten. Wenn der zweite Zählwert den zweiten Schwellenwert überschreitet, dann kann der Controller 530 den vierten Zählwert und den dritten Zählwert auf Null zurücksetzen.
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Bei einer anderen Ausführungsform kann der duale Fehlerentwicklungsalgorithmus den zweiten Kühlmittelniveausensor mit einem zweiten beweglichen Fenster erfassen. Das zweite Schaltersignal vom zweiten Kühlmittelniveausensor wird während des Abtastfensters erfasst. Ein T-Fehlerzähler zählt den Zählwert [engl.: software] des Abtastfensters, während ein zweiter Kühlmittelniveausensor das spezifizierte Schaltersignal signalisiert, und der T-Fehlerzähler wird nach dem Abtastfenster zurückgesetzt. Ein zweiter Ausfallzählwert wird in dem von einem Computer lesbaren Medium aufgezeichnet, wenn der T-Fehlerzähler gleich dem dritten Schwellenwert ist. Das zweite Schaltersignal wird während des Zyklus mit mehr als einem Abtastfenster sequentiell erfasst und ein zweiter Zählwert des beweglichen Fensters wird in dem von einem Computer lesbaren Medium um Eins inkrementiert, wenn mindestens ein zweiter Ausfallzählwert für den Zyklus aufgezeichnet wird. Das Kühlmittelleck wird gemeldet, wenn der zweite Zählwert des beweglichen Fensters gleich einem zweiten Fensterschwellenwert ist oder diesen überschreitet.
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Der Controller 530 kann mit dem Widerstandsnetzwerk 510 zusammenarbeiten, um das Schaltersignal vom Schalter 525 zu empfangen sowie den Controller beim Unterscheiden des Unterschieds zwischen einem kurzgeschlossenen Sensor und einer tatsächlichen Bedingung mit niedrigem Kühlmittel zu unterstützen. Der Controller 530 kann mindestens einen Prozessor und das von einem Computer lesbare Medium enthalten, sodass Anweisungen, die in dem von einem Computer lesbaren Medium gespeichert sind, von dem mindestens einem Prozessor zur Steuerung anhand von Veränderungen bei dem Schaltersignal ausgeführt werden, um ein niedriges Kühlmittelniveau zu bestimmen. Die Anweisungen können den dualen Fehlerentwicklungsalgorithmus, der vorstehend beschrieben ist, enthalten. Ausfalllesewerte des Schalters 525 der elektrischen Schaltung 515, die von dem Controller 530 gelesen werden, können die Werte „Bereichsüberschreibung nach unten“, „Bereichsüberschreitung nach oben“ und „Ungültig, aber im Bereich“ umfassen.
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Die vorliegende Offenbarung kann in Hardware und/oder in Software (einschließlich Firmware, residenter Software, Microcode usw.) ausgeführt werden. Der Systemcontroller kann mindestens einen Prozessor und das von einem Computer lesbaren Medium umfassen. Ein von einem Computer verwendbares oder das von einem Computer lesbare Medium kann ein beliebiges Medium zur Verwendung durch oder in Verbindung mit dem System, der Vorrichtung oder der Einrichtung zur Ausführung von Anweisungen sein, welches das Programm enthalten, speichern, übermitteln, verbreiten oder transportieren kann.
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Das von einem Computer verwendbare oder von einem Computer lesbare Medium kann beispielsweise aber ohne Einschränkung ein elektronisches, magnetisches, optisches, elektromagnetisches, Infrarot- oder Halbleitersystem, eine entsprechende Vorrichtung oder Einrichtung oder ein Verbreitungsmedium sein. Speziellere Beispiele (eine nicht umfassende Liste) des von einem Computer lesbaren Mediums würden die folgenden umfassen: eine elektrische Verbindung mit einem oder mehreren Drähten, eine transportable Computerdiskette, einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM), einen Festwertspeicher (ROM), einen löschbaren programmierbaren Festwertspeicher (EPROM oder Flash-Speicher), eine Glasfaser (Beispiel für ein Ausbreitungsmedium) und einen transportablen Compact-Disk-Festwertspeicher (CD-ROM). Es wird angemerkt, dass das von einem Computer verwendbare oder von einem Computer lesbare Medium auch Papier oder ein anderes geeignetes Medium sein kann, auf welchem das Programm ausgedruckt ist, da das Programm z.B. über ein optisches Scannen des Papiers oder des anderen Mediums elektronisch erfasst werden kann, dann kompiliert, interpretiert oder anderweitig auf geeignete Weise verarbeitet werden kann, falls notwendig, und dann in einem Computerspeicher gespeichert werden kann.
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Der Computerprogrammcode zum Ausführen von Operationen der vorliegenden Offenbarung kann in einer Programmiersprache auf hoher Ebene geschrieben sein, etwa C oder C++, um die Entwicklung zu erleichtern. Zudem kann der Computerprogrammcode zum Ausführen von Operationen der vorliegenden Offenbarung auch in anderen Programmiersprachen geschrieben sein, wie etwa ohne Einschränkung in interpretierten Sprachen. Einige Module oder Routinen können in Assemblersprache oder sogar Mikrocode geschrieben sein, um die Leistung und/oder Speichernutzung zu verbessern. Jedoch hängen Softwareausführungsformen der vorliegenden Offenbarung nicht von der Implementierung mit einer speziellen Programmiersprache ab. Es ist ferner festzustellen, dass die Funktionalität beliebiger oder aller Programmmodule auch unter Verwendung diskreter Hardwarekomponenten, einer oder mehrerer anwendungsspezifischer integrierter Schaltungen (ASICs) oder eines programmierten digitalen Signalprozessors oder Mikrocontrollers implementiert werden kann.
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Es wird angemerkt, dass Begriffe wie „vorzugsweise“, „üblicherweise“ und „typischerweise“ hier nicht verwendet werden, um den Umfang der beanspruchten Erfindung zu begrenzen oder um zu implizieren, dass bestimmte Merkmale kritisch, wesentlich oder auch nur wichtig für die Struktur oder Funktion der beanspruchten Erfindung sind. Stattdessen sind diese Begriffe nur dazu gedacht, alternative oder zusätzliche Merkmale hervorzuheben, die in einer speziellen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet werden können oder auch nicht. Auf ähnliche Weise werden Begriffe wie etwa „im Wesentlichen“ verwendet, um den naturgegebenen Unsicherheitsgrad darzustellen, der jedem quantitativen Vergleich, Wert, Messwert oder anderen Darstellungen zugeschrieben werden kann. Sie werden auch verwendet, um den Grad darzustellen, um den eine quantitative Darstellung von einem angegebenen Bezugswert abweichen kann, ohne zu einer Veränderung bei der grundlegenden Funktion des fraglichen Gegenstands zu führen.
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Zum Zweck der Beschreibung und Definition der vorliegenden Erfindung wird angemerkt, dass der Begriff „Vorrichtung“ hier verwendet wird, um eine Kombination von Komponenten und einzelne Komponenten darzustellen, unabhängig davon, ob die Komponenten mit anderen Komponenten kombiniert sind. Zum Beispiel kann eine Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung eine Quelle von Antriebsleistung, ein Fahrzeug, das die Quelle der Antriebsleistung enthält, oder ein anderes Gerät, das das Fahrzeug oder die Quelle der Antriebsleistung bildet oder in Verbindung damit verwendet werden kann, umfassen. Außerdem sollen Variationen der Begriffe „Kraftfahrzeug“, „Automobil“, „Fahrzeug“ und dergleichen generisch aufgefasst werden, sofern nicht der Kontext etwas anderes vorgibt. Folglich wird die Bezugnahme auf ein Automobil so verstanden, dass sie Autos, Lastwägen, Busse, Motorräder und andere ähnliche Transportmittel abdeckt, sofern dies nicht im Kontext spezieller angegeben ist.
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Nachdem die Erfindung im Detail und durch Bezugnahme auf spezielle Ausführungsformen derselben beschrieben ist, ist es offensichtlich, dass Modifikationen und Variationen möglich sind, ohne den Umfang der Erfindung zu verlassen, der in den beigefügten Ansprüchen definiert ist. Obwohl einige Aspekte der vorliegenden Erfindung hier als bevorzugt oder besonders vorteilhaft bezeichnet sind, wird insbesondere in Betracht gezogen, dass die vorliegende Erfindung nicht unbedingt auf diese bevorzugten Aspekte der Erfindung beschränkt ist.
