DE102018125194A1

DE102018125194A1 - Antriebsstrangüberwachungssystem für elektrofahrzeug

Info

Publication number: DE102018125194A1
Application number: DE102018125194.7A
Authority: DE
Inventors: Lewei Qian; Duane M. Grider
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2017-10-13
Filing date: 2018-10-11
Publication date: 2019-04-18
Also published as: US10589630B2; CN109669092A; US20190111786A1

Abstract

Ein Steuerungssystem beinhaltet eine Steuerung. Die Steuerung ist dazu konfiguriert, Traktionsbatterieschütze basierend auf einem Potenzial zwischen Hochspannungskabeln und einem Gehäuse zu öffnen, das eine Amplitudenschwelle während mindestens einer vordefinierten Zeitspanne kontinuierlich übersteigt. Die Steuerung ist ferner dazu konfiguriert, die Schütze selektiv basierend auf Daten zu öffnen, die von dem Potenzial für Perioden abgeleitet werden, die jeweils dadurch definiert sind, dass das Potenzial eine Amplitudenschwelle übersteigt und dann unter die Amplitudenschwelle fällt, ohne eine vordefinierte Zeitspanne zu übersteigen.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Diese Anmeldung betrifft allgemein ein Überwachungssystem für einen Elektrofahrzeugantriebsstrang, der ein isoliertes Hochspannungssystem aufweist, das dazu konfiguriert ist, einen intermittierenden Erdfehler zu erkennen.
STAND DER TECHNIK
Elektrofahrzeuge (EV), einschließlich Hybrid-Elektrofahrzeuge (HEV) und batterieelektrische Fahrzeuge (BEV) brauchen eine Traktionsbatterie, um einem Traktionsmotor Energie bereitzustellen, und einen Wechselrichter dazwischen, um Gleichstrom (DC) in Wechselstrom (AC) zu konvertieren. Ein typischer AC-Traktionsmotor ist ein Dreiphasenmotor, der von drei Sinussignalen mit Energie versorgt werden kann, die jeweils mit 120 Grad Phasentrennung angetrieben werden. Die Traktionsbatterie ist dazu konfiguriert, in einem bestimmten Spannungsbereich zu wirken und eine Stromstärke bereitzustellen. Es lässt sich jedoch eine bessere Performanz bei elektrischen Maschinen erzielen, wenn die Batterie in einem anderen Spannungsbereich wirkt, typischerweise bei Spannungen, die höher als die Klemmenspannung der Traktionsbatterie sind. Ebenso werden die aktuellen Anforderungen zum Antreiben einer elektrischen Fahrzeugmaschine gewöhnlich als Hochstrom bezeichnet. Die Traktionsbatterie wird alternativ auch als Hochspannungsbatterie bezeichnet und die Komponenten des Elektroantriebs (z. B. elektrische Zugmaschine, Wechselrichter, Umrichter, Batterie, Wechsler usw.) werden als ein Hochspannungselektrosystem oder Hochspannungsantriebsstrangsystem bezeichnet. Zusammen mit diesem Hochspannungselektrosystem besteht ein Niedrigspannungselektrosystem, das typischerweise bei einer Nennspannung von 12 V betrieben wird. Das Niedrigspannungselektrosystem versorgt viele Fahrzeugsysteme wie etwa Radio, Navigationssysteme, Fahrzeugsteuerungen usw. Das Niedrigspannungselektrosystem benutzt üblicherweise Leiter für die positive Niedrigspannung und das Fahrzeuggehäuse zum Tragen der negativen Niedrigspannung, während das Hochspannungselektrosystem dedizierte Leiter zum Tragen sowohl der positiven als auch der negativen Hochspannung aufweist.
KURZDARSTELLUNG
Ein Steuerungssystem beinhaltet eine Steuerung. Die Steuerung ist dazu konfiguriert, Traktionsbatterieschütze basierend auf einem Potenzial zwischen Hochspannungskabeln und einem Gehäuse zu öffnen, das eine Amplitudenschwelle während mindestens einer vordefinierten Zeitspanne kontinuierlich übersteigt. Die Steuerung ist ferner dazu konfiguriert, die Schütze selektiv basierend auf Daten zu öffnen, die von dem Potenzial für Perioden abgeleitet werden, die jeweils dadurch definiert sind, dass das Potenzial eine Amplitudenschwelle übersteigt und dann unter die Amplitudenschwelle fällt, ohne eine vordefinierte Zeitspanne zu übersteigen.
Ein Fahrzeugfehlererkennungsverfahren beinhaltet, als Reaktion darauf, dass ein Potenzial zwischen den Hochspannungskabeln und einem Gehäuse kontinuierlich eine Amplitudenschwelle während mindestens einer vordefinierten Zeitspanne übersteigt, Traktionsbatterieschütze zu öffnen. Das Verfahren beinhaltet ferner, als Reaktion auf Daten, die von dem Potenzial für Perioden abgeleitet werden, die jeweils dadurch definiert sind, dass das Potenzial die Amplitudenschwelle übersteigt und dann unter die Amplitudenschwelle fällt, ohne eine vordefinierte Zeitspanne zu übersteigen, selektiv die Schütze zu öffnen.
Ein Fahrzeug beinhaltet Schütze und eine Steuerung. Die Schütze koppeln eine Traktionsbatterie über Hochspannungskabel an eine elektrische Maschine. Die Steuerung ist dazu konfiguriert, als Reaktion darauf, dass das Fahrzeug angehalten wird, sowie auf Frequenzbereichsdaten, die von einem erkannten Potenzial zwischen den Hochspannungskabeln und einem Gehäuse für Perioden abgeleitet werden, die jeweils dadurch definiert sind, dass das Potenzial eine Amplitudenschwelle übersteigt und dann unter die Amplitudenschwelle fällt, ohne eine vordefinierte Zeitspanne zu übersteigen, selektiv die Schütze zu öffnen.
Figurenliste

1 ist ein Diagramm eines Elektrofahrzeugs mit einem Überwachungssystem zur intermittierenden Erd-/Isolationsfehlererkennung.
2 ist ein Diagramm eines Hybridfahrzeugs, das typische Antriebsstrang- und Energiespeicherkomponenten veranschaulicht, einschließlich eines variablen Spannungs- und Frequenzwandlers.
3 ist ein Ablaufdiagramm eines Überwachungssystems zur intermittierenden Erd-/Isolationsfehlererkennung.
4 ist eine schematische Darstellung eines Überwachungssystems zur intermittierenden Erd-/Isolationsfehlererkennung.
5 ist eine schematische Darstellung eines Leckerkennungssystem zur Erd-/Isolationsfehlererkennung.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden im Folgenden beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen nur Beispiele sind und andere Ausführungsformen verschiedene und alternative Formen annehmen können. Die Figuren sind nicht unbedingt maßstabsgerecht; manche Merkmale können übertrieben oder minimiert werden, um Details bestimmter Komponenten aufzuzeigen. Deshalb sollen die hierin offenbarten strukturellen und funktionalen Details nicht als einschränkend ausgelegt werden, sondern als repräsentative Grundlage, die Fachleuten den unterschiedlichen Einsatz der Ausführungsformen nahelegen soll. Fachleute werden verstehen, dass verschiedene unter Bezugnahme auf eine der Figuren veranschaulichte und beschriebene Merkmale mit Merkmalen kombiniert werden können, die in einer oder mehreren anderen Figuren veranschaulicht werden, um Ausführungsformen herzustellen, die nicht ausdrücklich veranschaulicht oder beschrieben sind. Die Kombinationen von veranschaulichten Merkmalen bieten repräsentative Ausführungsformen für typische Anwendungen. Verschiedene Kombinationen und Modifikationen der Merkmale in Übereinstimmung mit den Lehren dieser Offenlegung könnten jedoch für bestimmte Anwendungen oder Umsetzungen wünschenswert sein.
Ein Elektrofahrzeug weist üblicherweise sowohl ein Hochspannungssubsystem als auch ein Niedrigspannungssystem auf. Das Hochspannungssubsystem kann eine Traktionsbatterie, einen Gleichstromwandler, einen Wechselrichter und eine elektrische Maschine beinhalten. Das Niedrigspannungssystem kann eine Niedrigspannung (eine Hilfsbatterie oder 12-Volt-Batterie), einen Anlasser, Fahrzeugzubehör wie etwa elektrisch verstellbare Sitze, elektrische Fensterheber, elektrisch betriebene Türen, Zentralverriegelung und Heckscheibenheizung sowie Fahrzeugsteuermodule und Subsysteme beinhalten, darunter Antiblockiersysteme, Airbags, Sicherheitssysteme, adaptive Lenkung, adaptive Geschwindigkeitsregelung, einen Kühlerlüfter, einen Verteiler, bordeigenes Entertainment, Telekommunikationseinheit, Kombiinstrument, Fahrzeuganzeige und andere Niedrigspannungskomponenten. In den meisten Fahrzeugumsetzungen ist das Niedrigspannungssystem nicht von dem Gehäuse isoliert, da das Gehäuse als Rückführweg für den Strom dient. Das wird dadurch erzielt, dass positive Spannungen unter Verwendung von Isolatoren wie etwa isolierten Drähten und Kabeln isoliert werden, während die Minusklemme der Batterie mit dem Gehäuse kurzgeschlossen wird. Dies verwendet das Gehäuse als Rückführweg, wodurch der Bedarf an isolierten Drähten und Kabeln für alle negativen Spannungen reduziert wird. Doch in den meisten Hybrid- oder Elektrofahrzeugumsetzungen ist das Hochspannungssystem elektrisch isoliert, da weder die negative Spannung noch die positive Spannung mit dem Gehäuse kurzgeschlossen werden. Das Hochspannungssystem ist derart konfiguriert, dass sowohl negative als auch positive Klemmen isoliert sind, üblicherweise unter Verwendung von sowohl isolierten negativen als auch isolierten positiven Kabeln. Insofern wird das Hochspannungssubsystem als hochohmig oder ungeerdet (erdfrei) in Bezug auf das Gehäuse (oder Erdung) bezeichnet. Als solches kann das Potenzial entweder eines negativen oder positiven Drahts oder Kabels im Wesentlichen größer oder geringer als das Gehäuse oder die Erdung sein. Um vor einer unerwünschten Entladung zu schützen, benutzen Elektro-/Hybridantriebfahrzeuge ein Isolationsüberwachungssystem oder Erdfehlererkennungssystem, um die Integrität des Hochspannungs(HV-)Systems (einschließlich der Isolation der Drähte, Kabel und Komponenten) zu prüfen und zu überwachen.
Isolationsüberwachungssysteme, auch als Erd-/Isolationsfehlererkennungssysteme bekannt, überwachen üblicherweise einen Leckstrom durch das System und wandeln den Leckstrom in ein Signal um (z. B. ein Signal, das eine von einer Steuerung gelesene Spannung angibt), um zu bestimmen, ob ein Erdfehler vorliegt. Bei einem soliden Erdfehler (d. h. der Erdfehler besteht dauerhaft), funktionieren traditionelle Erd-/Gehäusefehlererkennungssysteme gut. Doch in manchen Anwendungen, wie etwa Fahrzeuge, die harschen Verhältnissen ausgesetzt sind (z. B. Vibrieren/Aufprallen, Temperaturänderungen, Salz-/Wassersprühen, Verlegung von Kabeln und Komponenten, usw.), können HV-Kabel, Sammelschienenisolierung und andere Komponenten ausfallen, sodass konkrete Punkte/Bereiche keinen soliden/konsistenten Kontakt mit dem Gehäuse aufweisen. Dieser Wackelkontakt mit dem Gehäuse kann derart sein, dass eine Steuerung dazu konfiguriert ist, die intermittierenden Kurzschlüsse als Störung zu ignorieren. Hier werden die intermittierenden Erdfehler gespeichert und analysiert, um Muster zu erkennen, die mit dem Fahrzeugbetrieb übereinstimmen. Die Muster können Fehler angeben, die vielleicht durch traditionelle Verfahren und Systeme nicht erkannt werden würden, und können dazu benutzt werden, potenzielle Fehler vor einem großen Problem aufzuspüren.
Ein Beispiel der Analyse beinhaltet das Umwandeln des Zeitbereichssignals in ein Frequenzbereichssignal, sodass Vorkommnisse bei Frequenzen, die allgemein einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs, einer Oberwelle der Fahrzeuggeschwindigkeit, einer Geschwindigkeit eines Verbrennungsmotors (ICE), einer Oberwelle der Fahrzeuggeschwindigkeit des ICE oder einer Geschwindigkeit einer elektrischen Maschine entsprechen, einen Fehler angeben zu können, der mit dem Fahrzeugbetrieb zusammenhängt. Eine Art, das Zeitbereichssignal in ein Frequenzbereichssignal umzuwandeln, besteht darin, eine Fouriertransformation an dem Zeitbereichssignal vorzunehmen. Ein anderer Weg ist das Durchführen eines Bandpassfilters oder einer Filterbank. Ferner kann das System dazu konfiguriert sein, die Abtastzeit so einzustellen, dass sie der betreffenden Frequenz entspricht.
1 stellt ein Fahrzeug mit einem Hochspannungssystem dar, das dazu konfiguriert ist, einen intermittierenden Fehler zu erkennen. Hier ist eine Steuerung dazu konfiguriert, intermittierende Erd-/Gehäusefehler zu erkennen, indem sie intermittierende Erd-/Gehäusefehlerdaten in Schritt 2 empfängt. Die Daten können ein kontinuierliches Signal wie etwa ein Amplitudensignal sein, das von der Steuerung kontinuierlich empfangen wird. Die Steuerung kann mit einem Komparator derart konfiguriert sein, dass, wenn die Amplitude eine Amplitudenschwelle übersteigt, ein Datensatz erzeugt wird. Der Datensatz kann die Spitzenamplitude und eine Impulsdauer beinhalten. Wenn die Pulsdauer eine Impulsschwelle überschreitet, kann das System einen Erd-/Gehäusefehler ausgeben. Basierend auf dem Erd-/Gehäusefehler kann ein Hochspannungsschalter abgeschaltet werden, wodurch eine Traktionsbatterie von anderen Hochspannungskomponenten abgekoppelt wird. Doch wenn der Impuls geringer ist als die Impulsdauer, sind Charakteristika von der Steuerung bei Schritt 4 gespeichert. Die Charakteristika beinhalten eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs, eine Geschwindigkeit eines Verbrennungsmotors (ICE), eine Geschwindigkeit einer elektrischen Maschine, eine Amplitude des Fehlersignals, eine Wellenform des Fehlersignals, ein Integral des Fehlersignals und einen Betriebsmodus des Fahrzeugs. Die in Block 4 gespeicherten Charakteristika werden von der Steuerung bei Schritt 6 analysiert. Die Steuerung kann eine Reaktion (z. B. einen Frequenzgang oder eine Oberwelle) der Fahrzeuggeschwindigkeit, der Geschwindigkeit des ICE, des Fehlersignals oder der Fahrzeugbewegung basierend auf den Charakteristika bestimmen. Dies beinhaltet Vergleichen der Charakteristika (z. B. Fehlermerkmale) mit vorbestimmten Mustern, wie bei Block 10 gezeigt. Der Fahrzeugbewegungsfrequenzgang ist der Frequenzgang des Fahrzeugs, das eine Straße entlangfährt. Beispielsweise kann der Fahrzeugfrequenzgang auf einen nicht ausgeglichenen Reifen, periodischen Unebenheiten oder Schlaglöcher in einer Straße usw. zurückzuführen sein. Der Fahrzeugbewegungsfrequenzgang kann auf Signalen von einem Modul basieren, wie etwa einem elektronischen Stabilitätssteuerungsmodul oder einem aktiven Federungssteuerungsmodul. Die oben beschriebenen Frequenzgänge werden analysiert, um zu bestimmen, ob Bewegung wie etwa eine periodische Vibration oder ein plötzlicher Ruck einem intermittierenden Gehäusefehler entspricht. Zusammen mit dem Frequenzgang kann auch ein Betriebsmodus des Fahrzeugs benutzt werden, um Fehlercharakteristika wie etwa eine Fehlerfrequenz, wie in Block 8 gezeigt, zu berechnen. Die Steuerung betreibt dann das Fahrzeug basierend auf Vergleichen von Blöcken 8 und 10, wie in Block 12 dargestellt. Der in Block 12 beschriebene Betrieb des Fahrzeugs beinhaltet das Öffnen von Schützen zum Deaktivieren des Hochspannungssystems, sodass die Traktionsbatterie von den anderen Hochspannungskomponenten abgekoppelt wird. Der Betrieb beinhaltet auch das Starten eines Verbrennungsmotors (ICE), um die Fahrzeugantriebsleistung von einer elektrischen Maschine zu einem ICE zu wechseln. Der Betrieb kann auch das Beibehalten der Schütze in einer geschlossenen Position beinhalten, sodass die Batterie immer noch das Hochspannungssystem mit Energie versorgt, und auch das Starten des ICE, sodass das System in einem Bereitschaftszustand ist, um vom Antrieb durch die elektrische Maschine zum ICE zu wechseln.
2 stellt ein Elektrofahrzeug 112 dar, das als Plug-in-Hybridelektrofahrzeug (PHEV) bezeichnet werden kann. Ein Plug-in-Hybridelektrofahrzeug 112 kann eine oder mehrere elektrische Maschinen 114 umfassen, die mechanisch an ein Hybridgetriebe 116 gekoppelt sind. Die elektrischen Maschinen 114 können in der Lage sein, als ein Motor oder ein Generator betrieben zu werden. Zudem ist das Hybridgetriebe 116 mechanisch an einen Verbrennungsmotor 118 gekoppelt. Das Hybridgetriebe 116 ist auch mechanisch an eine Antriebswelle 120 gekoppelt, die mechanisch an die Räder 122 gekoppelt ist. Die elektrischen Maschinen 114 können Antriebs- und Abbremskapazität bereitstellen, wenn der Verbrennungsmotor 118 an- oder ausgeschaltet ist. Die elektrischen Maschinen 114 können auch als Generatoren agieren und können Kraftstoffersparnisvorteile bereitstellen, indem sie Energie zurückgewinnen, die normalerweise als Wärme in einem Reibungsbremssystem verloren ginge. Die elektrischen Maschinen 114 können auch Fahrzeugemissionen reduzieren, indem sie dem Verbrennungsmotor 118 ermöglichen, bei effizienteren Geschwindigkeiten betrieben zu werden, und es dem Hybridelektrofahrzeug 112 ermöglichen, in elektrischem Modus betrieben zu werden, wenn der Verbrennungsmotor 118 unter bestimmten Umständen ausgeschaltet ist. Ein Elektrofahrzeug 112 kann auch ein Batterieelektrofahrzeug (BEV) sein. In einer BEV-Konfiguration ist es möglich, dass der Verbrennungsmotor 118 nicht vorhanden ist. In anderen Konfigurationen kann das Elektrofahrzeug 112 Vollhybridelektrofahrzeug (FHEV) oder Plug-in-Kapazität sein.
Eine Traktionsbatterie oder ein Batteriepack 124 speichert Energie, die von den elektrischen Maschinen 114 benutzt werden kann. Das Fahrzeugbatteriepack 124 kann eine Hochspannungsgleichstrom (DC)-Ausgabe bereitstellen. Die Traktionsbatterie 124 kann elektrisch an ein oder mehrere Leistungselektronikmodule 126 gekoppelt sein. Ein oder mehrere Schütze 142 können die Traktionsbatterie 124 von anderen Komponenten isolieren, wenn geöffnet, und die Traktionsbatterie 124 mit anderen Komponenten verbinden, wenn geschlossen. Das Leistungselektronikmodul 126 ist auch elektrisch an die elektrischen Maschinen 114 gekoppelt und stellt die Fähigkeit bereit, Energie zwischen der Traktionsbatterie 124 und den elektrischen Maschinen 114 in zwei Richtungen zu übertragen. Beispielsweise kann eine Traktionsbatterie 124 eine Gleichstromspannung bereitstellen, während die elektrischen Maschinen 114 mit einem Dreiphasenwechselstrom (AC) betrieben werden, um zu funktionieren. Das Leistungselektronikmodul 126 kann die Gleichstromspannung in einen Dreiphasenwechselstrom umwandeln, um die elektrischen Maschinen 114 zu betreiben. In einem regenerativen Modus kann das Leistungselektronikmodul 126 den Dreiphasenwechselstrom von den elektrischen Maschinen 114, die als Generatoren fungieren, in die Gleichstromspannung umwandeln, die mit der Traktionsbatterie 124 kompatibel ist.
Das Fahrzeug 112 kann einen variablen Spannungswandler (variable voltage converter - WC) 152 beinhalten, der elektrisch zwischen die Traktionsbatterie 124 und das Leistungselektronikmodul 126 gekoppelt ist. Der WC 152 kann ein Gleichstrom-Hochsetzsteller sein, dazu konfiguriert, die Spannung, die von der Traktionsbatterie 124 bereitgestellt wird, zu erhöhen bzw. hochzustellen. Durch Erhöhen der Spannung können Stromanforderungen gesenkt werden, was zu einer Reduktion in Kabelgröße für das Leistungselektronikmodul 126 und die elektrischen Maschinen 114 führt. Ferner können die elektrischen Maschinen 114 mit verbesserter Effizienz und niedrigeren Verlusten betrieben werden.
Zusätzlich zum Bereitstellen von Energie zum Antrieb kann die Traktionsbatterie 124 Energie für andere elektrische Fahrzeugsysteme bereitstellen. Das Fahrzeug 112 kann ein Gleichstromwandlungsmodul 128 beinhalten, das die Hochspannungsgleichstromausgabe der Traktionsbatterie 124 in eine Niedrigspannungsgleichstromversorgung umwandelt, die mit Niedrigspannungsfahrzeuglasten kompatibel ist. Eine Ausgabe des Gleichstromwandlungsmoduls 128 kann elektrisch an eine Hilfsbatterie 130 (z. B. eine 12-V-Batterie) zum Laden der Hilfsbatterie 130 gekoppelt sein. Die Niedrigspannungssysteme können elektrisch an die Hilfsbatterie 130 gekoppelt sein. Eine oder mehrere elektrische Lasten 146 können an den Hochspannungsbus gekoppelt sein. Die elektrischen Lasten 146 können eine zugehörige Steuerung aufweisen, welche die elektrischen Lasten 146 bei Bedarf betreibt und steuert. Beispiele für elektrische Lasten 146 können ein Belüfter, ein elektrisches Heizelement und/oder einen Klimakompressor sein.
Das Elektrofahrzeug 112 kann dazu konfiguriert sein, die Traktionsbatterie 124 von einer externen Leistungsquelle 136 aufzuladen. Die externe Leistungsquelle 136 kann ein Anschluss an eine Steckdose sein. Die externe Leistungsquelle 136 kann elektrisch an ein Ladegerät oder an eine Elektrofahrzeug-Versorgungsausrüstung (EVSE) 138 gekoppelt sein. Die externe Leistungsquelle 136 kann ein elektrisches Stromnetz oder Versorgungsnetz sein, wie es von einem Elektrizitätsunternehmen bereitgestellt wird. Die EVSE 138 kann Schaltkreise und Steuerungen bereitstellen, um die Übertragung von Energie zwischen der Leistungsquelle 136 und dem Fahrzeug 112 zu regulieren und zu managen. Die externe Leistungsquelle 136 kann der EVSE 138 elektrische Leistung in Form von Gleichstrom oder Wechselstrom bereitstellen. Die EVSE 138 kann einen Ladeanschluss 140 zum Einstecken in einen Ladeport 134 eines Fahrzeugs 112 aufweisen. Der Ladeport 134 kann ein beliebiger Porttyp sein, der dazu konfiguriert ist, Leistung von der EVSE 138 an das Fahrzeug 112 zu übertragen. Der Ladeport 134 kann elektrisch an ein Ladegerät oder an ein fahrzeugseitiges Leistungswandlungsmodul 132 gekoppelt sein. Das Leistungswandlungsmodul 132 kann die vom EVSE 138 zugeführte Leistung so konditionieren, dass der Traktionsbatterie 124 die richtigen Spannungs- und Stromniveaus bereitgestellt werden. Das Leistungswandlungsmodul 132 kann eine Schnittstelle mit der EVSE 138 aufweisen, um die Zuführung von Leistung zum Fahrzeug 112 zu koordinieren. Der EVSE-Anschluss 140 kann Stifte aufweisen, die mit entsprechenden Vertiefungen des Ladeports 134 übereinstimmen. Alternativ dazu können verschiedene Komponenten, die als elektrisch gekoppelt oder verbunden beschrieben werden, Leistung mithilfe kabelloser induktiver Kopplung übertragen. Ein oder mehrere Radbremsen 144 können zum Abbremsen des Fahrzeugs 112 und zum Verhindern von Bewegung des Fahrzeugs 112 bereitgestellt werden. Die Radbremsen 144 können hydraulisch betätigt, elektrisch betätigt oder in einer Kombination davon betätigt werden. Die Radbremsen 144 können ein Teil eines Bremssystems 150 sein. Das Bremssystem 150 kann andere Komponenten beinhalten, um die Radbremsen 144 zu betreiben. Der Einfachheit halber zeigt die FIGUR eine einzige Verbindung zwischen dem Bremssystem 150 und einer der Radbremsen 144. Eine Verbindung zwischen dem Bremssystem 150 und den anderen Radbremsen 144 ist impliziert. Das Bremssystem 150 kann eine Steuerung beinhalten, um das Bremssystem 150 zu überwachen und zu koordinieren. Das Bremssystem 150 kann die Bremskomponenten überwachen und die Radbremse 144 zur Fahrzeugabbremsung steuern. Das Bremssystem 150 kann auf Fahrerbefehle reagieren und auch autonom betrieben werden, um Merkmale wie Stabilitätssteuerung umzusetzen. Die Steuerung des Bremssystems 150 kann ein Verfahren umsetzen, bei dem eine angeforderte Bremskraft angelegt wird, wenn dies von einer anderen Steuerung oder einer Subfunktion angefordert wird.
Elektronische Module im Fahrzeug 112 können über ein oder mehrere Fahrzeugnetzwerke kommunizieren. Das Fahrzeugnetzwerk kann eine Vielzahl von Kanälen zur Kommunikation beinhalten. Ein Kanal des Fahrzeugnetzwerks kann ein serieller Bus wie zum Beispiel ein Controller Area Network (CAN) sein. Einer der Kanäle des Fahrzeugnetzwerks kann ein von den Normen der IEEE-Familie 802 (Institute of Electrical and Electronics Engineers) definiertes Ethernet-Netzwerk beinhalten. Zusätzliche Kanäle des Fahrzeugnetzwerks können diskrete Verbindungen zwischen Modulen beinhalten und könne Leistungssignale von der Hilfsbatterie 130 beinhalten. Verschiedene Signale können über verschiedene Kanäle des Fahrzeugnetzwerks übertragen werden. Beispielsweise können Videosignale über einen High-Speed-Kanal (z. B. Ethernet) übertragen werden, während Steuersignale über CAN oder diskrete Signale übertragen werden können. Das Fahrzeugnetzwerk kann beliebige Hardware- oder Softwarekomponenten beinhalten, die bei der Übertragung von Signalen und Daten zwischen Modulen helfen. Das Fahrzeugnetzwerk wird in 2 nicht gezeigt, aber es kann impliziert sein, dass das Fahrzeugnetzwerk mit einem beliebigen elektronischen Modul verbunden sein kann, das im Fahrzeug 112 vorhanden ist. Eine Fahrzeugsystemsteuerung (VSC) 148 kann vorhanden sein, um den Betrieb der verschiedenen Komponenten zu koordinieren.
Oft ist der WC 152 als Hochsetzsteller konfiguriert. Der WC 152 kann Eingangsklemmen beinhalten, die an Klemmen der Traktionsbatterie 124 via Schütze 142 gekoppelt sein können. Der WC 152 kann Ausgangsklemmen beinhalten, die an Klemmen des Leistungselektronikmoduls 126 gekoppelt sind. Der WC 152 kann so betrieben werden, dass bei den Ausgangsklemmen eine Spannung veranlasst wird, die größer ist als eine Spannung an den Eingangsklemmen. Das Fahrzeug 112 kann eine WC-Steuerung beinhalten, die elektrische Parameter (z. B. Spannung und Strom) an verschiedenen Stellen innerhalb des WC 152 überwacht und steuert. In manchen Konfigurationen kann die WC-Steuerung als Teil des WC 152 mit beinhaltet sein. Die WC-Steuerung kann eine Ausgangsspannungsreferenz $V_{d c}^{*}$
ermitteln. Die WC-Steuerung kann basierend auf den elektrischen Parametern und der Spannungsreferenz $V_{d c}^{*}$
ein Steuersignal ermitteln, das ausreicht, um den VVC 152 dazu zu veranlassen, die gewünschte Ausgangsspannung zu erzielen. In manchen Konfigurationen kann das Steuersignal als ein pulsweitenmoduliertes (PWM)-Signal umgesetzt zu werden, bei dem ein Arbeitszyklus des PWM-Signals variiert wird. Das Steuersignal kann bei einer vorbestimmten Schaltfrequenz betrieben werden. Die WC-Steuerung kann dem VVC 152 mithilfe des Steuersignals befehlen, die gewünschte Ausgangsspannung bereitzustellen. Das bestimmte Steuersignal, bei dem der VVC 152 betrieben wird, kann direkt mit der Höhe der Spannungshochsetzung verbunden sein, die von dem VVC 152 bereitgestellt werden soll.
Unter Bezugnahme auf 2 kann der VVC 152 das Spannungspotenzial der elektrischen Leistung, die von der Traktionsbatterie 124 bereitgestellt wird, stärken oder „hochsetzen“. Die Traktionsbatterie 124 kann Hochspannungs(HV)-Gleichstromleistung bereitstellen. In manchen Konfigurationen kann die Traktionsbatterie 124 eine Spannung zwischen 150 und 400 Volt bereitstellen. Die Schütze 142 können zwischen der Traktionsbatterie 124 und dem VVC 152 elektrisch in Serie gekoppelt sein. Wenn das Schütz 142 geschlossen ist, kann die HV-Gleichstromleistung von der Traktionsbatterie 124 an den VVC 152 übertragen werden. Ein Eingangskondensator kann elektrisch parallel zur Traktionsbatterie 124 gekoppelt sein. Der Eingangskondensator kann die Busspannung stabilisieren und jegliche Spannungs- und Stromwelligkeit reduzieren. Der VVC 152 kann die HV-Gleichstromleistung empfangen und das Spannungspotenzial der Eingangsspannung gemäß dem Arbeitszyklus stärken oder „hochsetzen“. Oft ist ein Ausgangskondensator elektrisch zwischen die Ausgangsklemmen des VVC 152 und den Eingang des Leistungselektronikmoduls 126 gekoppelt, um Busspannung zu stabilisieren und Spannungs- und Stromwelligkeit am Ausgang des VVC 152 zu reduzieren.
3 ist ein Ablaufdiagramm eines Überwachungssystems zur intermittierenden Erdfehlererkennung 300. Hier ist eine Steuerung dazu konfiguriert, intermittierende Erd-/Gehäusefehler durch Empfangen von intermittierenden Erd-Gehäusefehlerdaten bei Schritt 302 zu empfangen. Die Daten können ein kontinuierliches Signal wie etwa ein Amplitudensignal sein, das von der Steuerung kontinuierlich empfangen wird. Die Steuerung kann mit einem Komparator derart konfiguriert sein, dass, wenn die Amplitude eine Amplitudenschwelle übersteigt, ein Datensatz erzeugt wird. Der Datensatz kann die Spitzenamplitude und eine Impulsdauer beinhalten. Wenn die Pulsdauer eine Impulsschwelle überschreitet, kann das System einen Erd-/Gehäusefehler ausgeben. In einer anderen Ausführungsform kann das Fehlererkennungssignal ein Abtastung von mindestens einer Spannung sein, die ein Spannungsdifferenzial zwischen dem Fahrzeuggestell und den Hochspannungspotenzialen durch einen Analog-Digital (A/D)-Wandler angibt. Die Abtastrate kann bei Schritt 304 basierend auf Charakteristika wie etwa einer Fahrzeuggeschwindigkeit, einer Drehzahl einer elektrischen Maschine oder Daten von einem Aufhängungssystem eingestellt werden.
Basierend auf der Erkennung eines Erd-/Gehäusefehlers (d. h. ein Spannungsdifferenzial übersteigt sowohl eine Amplitudenschwelle als auch eine Zeitspannenschwelle) kann ein Hochspannungsschalter abgeschaltet werden, wodurch eine Traktionsbatterie von anderen Hochspannungskomponenten abgekoppelt wird. Die vorbestimmte Zeitspanne (z. B. die Zeitspannenschwelle) kann allgemein als die Zeit berechnet werden, die gleich einer Zeit geteilt durch Frequenz ist, oder andersausgedrückt Zeit = 1/Frequenz. Beispielsweise kann eine elektrische Maschine, die sich mit 3000 Umdrehungen pro Minute (U/min) dreht, eine Impulsperiode von 20 ms erzeugen (3000 U/min ist gleich 50 Umdrehungen pro Sekunde, und 1/50 = 0,020). Deshalb kann die vorbestimmte Periode konstant gesetzt sein oder sich ändern, wenn sich die Drehzahl einer elektrischen Maschine, eines Fahrzeugrads oder eines Verbrennungsmotors ändert. In einer anderen Ausführungsform können, wenn das Auto bei Erkennen eines Erd-/Gehäuse-/Isolationsfehlers in Betrieb ist, die Hochspannungsschalter nicht sofort abgekoppelt werden, aber wenn das Fahrzeug angehalten hat und der Fehler immer noch erkannt wird, wird die Steuerung das Auto am erneuten Starten hindern.
Ein weiterer Indikator für einen intermittierenden Erdfehler besteht darin, dass das Fehlersignal vollkommen weg ist, aber wieder erscheint, wenn das Auto zu fahren beginnt. Doch wenn der Impuls geringer als die Impulsdauer ist, werden Charakteristika bei Schritt 306 gespeichert. Die Charakteristika beinhalten eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs, eine Geschwindigkeit eines Verbrennungsmotors (ICE), eine Geschwindigkeit einer elektrischen Maschine, eine Amplitude des Fehlersignals, eine Wellenform des Fehlersignals, ein Integral des Fehlersignals und einen Betriebsmodus des Fahrzeugs. Die in Block 306 gespeicherten Charakteristika werden von der Steuerung bei Schritt 308 analysiert. Die Analyse kann das Umwandeln eines Zeitbereichssignal in ein Frequenzbereichssignal beinhalten. Die Umwandlung kann das Durchführen einer Fouriertransformation, einer schnellen Fouriertransformation (FFT), eines Bandpassfilters, einer Filterbank, eines Durchschnitts, eines gewichteten Durchschnitts oder eines anderen digitalen Signalverarbeitungs(DSP-)Algorithmus beinhalten. Die Steuerung kann basierend eine Reaktion (z. B. einen Frequenzgang oder eine Oberwelle) der Fahrzeuggeschwindigkeit, der Geschwindigkeit des ICE, des Fehlersignals oder der Fahrzeugbewegung auf den Charakteristika bestimmen. Dies beinhaltet Vergleichen der Charakteristika (z. B. Fehlermerkmale) mit vorbestimmten Mustern, wie bei Block 310 gezeigt. Der Fahrzeugbewegungsfrequenzgang ist der Frequenzgang des Fahrzeugs, das eine Straße entlangfährt. Beispielsweise kann der Fahrzeugfrequenzgang auf einen nicht ausgeglichenen Reifen, periodischen Unebenheiten oder Schlaglöcher in einer Straße usw. zurückzuführen sein. Der Fahrzeugbewegungsfrequenzgang kann auf Signalen von einem Modul basieren, wie etwa einem elektronischen Stabilitätssteuerungsmodul oder einem aktiven Federungssteuerungsmodul. Die oben beschriebenen Frequenzgänge werden analysiert, um zu bestimmen, ob Bewegung wie etwa eine periodische Vibration oder ein plötzlicher Ruck einem intermittierenden Gehäusefehler entspricht. Zusammen mit dem Frequenzgang kann auch ein Betriebsmodus des Fahrzeugs benutzt werden, um Fehlercharakteristika wie etwa eine Fehlerfrequenz wie in Block 312 gezeigt zu berechnen. Die Steuerung wird dann das Fahrzeug basierend auf Vergleichen von Blöcken 310 und 312, wie in Block 314 dargestellt, betreiben. Der in Block 314 beschriebene Betrieb des Fahrzeugs beinhaltet Öffnen von Schützen zum Deaktivieren des Hochspannungssystems, sodass die Traktionsbatterie von den anderen Hochspannungskomponenten abgekoppelt wird. Der Betrieb beinhaltet auch das Starten eines Verbrennungsmotors (ICE), um die Fahrzeugantriebsleistung von einer elektrischen Maschine zu einem ICE zu wechseln. Der Betrieb kann auch das Beibehalten der Schütze in einer geschlossenen Position beinhalten, sodass die Batterie immer noch das Hochspannungssystem mit Energie versorgt, und auch das Starten des ICE, sodass das System in einem Bereitschaftszustand ist, um vom Antrieb durch die elektrische Maschine zum ICE zu wechseln.
4 ist eine schematische Darstellung eines Überwachungssystems zur intermittierenden Erd-/Isolationsfehlererkennung 400. Hier lässt eine Energieversorgung 402 wie etwa eine Batterie Strom durch Schütze 404 an einen Verbraucher 406 fließen. Der Strom fließ gleichmäßig und entgegengesetzt durch einen Stromwandler 408, sodass, wenn keine Fehlerbedingungen vorliegen, Strom, der in jede Richtung fließt, gleich und entgegengesetzt ist und die Detektorschaltung 414 keinen Fehler erkennt. Die Schaltung kann eine Testschaltung mit einem Widerstand 410 und einem Momentankontaktschalter 412 beinhalten. Die Testschaltung, die bei gedrücktem Momentanschalter 412 betrieben wird, durchläuft den Stromwandler in eine Richtung und nicht in die andere Richtung, sodass die Ströme jetzt nicht länger gleich sind. Das Stromdifferenzial wird von der Detektorschaltung 414 durch eine Wicklung an dem Transformator erkannt. Wenn der Fehler erkannt ist, öffnet die Schaltung 414 die Schütze 404.
5 eine schematische Darstellung eines Gehäusefehlererkennungssystems 500. Hier wird eine Energieversorgung 502 wie etwa eine Traktionsbatterie für ein Fahrzeug dazu, einem Verbraucher 522 Leistung bereitzustellen. In diesem System werden sowohl negative als auch positive Spannungsbusse isoliert und können relativ zu einem fixen Potenzial wie etwa Gehäusemasse oder Erde isoliert werden und „erdfrei“ sein. Wenn die Spannungsbusse isoliert sind, kann der Spannungsunterschied zwischen entweder positiver oder negativer Spannung und Erdung leicht manipuliert werden. Hier werden zwei Schütze 504 und 506 benutzt, um einen Satz von in Reihe geschalteten Widerständen 508, 510, 512 und 514 zu betätigen. Die Widerstandskette beinhaltet eine Verbindung zur Gehäusemasse 516, sodass ein Widerstandsteiler über der Gehäusemasse 516 liegt und ein Widerstandsteiler unter der Gehäusemasse 516 liegt. Bei dem hochseitigen Widerstandsteiler teilen der Widerstand R1 508 und der Widerstand R2 510 das Spannungsdifferenzial zwischen der positiven Gleichstrombusspannung und der Gehäusemasse 516. Falls der Widerstand R1 508 viel größer ist als der Widerstand R2 510, wird die Spannung am Widerstand R2 510 viel geringer sein als die Spannung am Widerstand R1 508. Die Spannung am Widerstand R2 510 kann dann bei einem hochseitigen Voltmeter 518 gemessen werden. Ähnlich teilen bei dem niedrigseitigen Widerstandsteiler der Widerstand R3 512 und der Widerstand R4 514 das Spannungsdifferenzial zwischen der positiven Gleichstrombusspannung und der Gehäusemasse 516. Falls der Widerstand R4 514 viel größer ist als der Widerstand R3 512, wird die Spannung am Widerstand R3 512 viel geringer sein als die Spannung am Widerstand R4 514. Die Spannung am Widerstand R3 512 kann dann bei einem niedrigseitigen Voltmeter 520. Falls die Batterie 502 eine Hochspannungsbatterie (z. B. 200 V) ist und die hoch- und niedrigseitigen Widerstandsteiler die Hochspannung zu gleichen Anteilen teilen, kann es dennoch nicht praktisch sein, die individuellen Widerstandsteiler die Spannung gleichmäßig zu unterteilen, da die Spannung zwischen der Gehäusemasse und der positiven Busspannung immer noch bei 100 V läge und das Voltmeter bis zu 100 V messen müsse. Macht man jedoch die äußeren Widerstände (508 und 514) größer als die Messwiderstände (510 und 512), wird der große Spannungsversatz reduziert.
Hier ändert sich, wenn ein Gehäusefehler auftritt, ein Spannungsversatz zwischen der Gehäusemasse und positiven und negativen Busspannungen. Falls beispielsweise ein Gehäusefehler zwischen dem positiven Hochspannungsbus und dem Gehäuse vorläge, würde die von dem Voltmeter V1 518 gemessene Spannung fallen und die von dem Voltmeter V2 520 gemessene Spannung steigen. Würde der Gehäusefehler beseitigt, würde die in Reihe geschaltete Widerstandskette wie ein einfacher Widerstandsteiler fungieren, sodass, wenn die hochseitigen Widerstandsteiler und die niedrigseitigen Widerstandsteiler gleich sind, die von den Voltmetern V1 518 und V2 520 gemessenen Spannungen wieder zu einem Zustand zurückkehren würden, in dem sie gleich sind.
In einer Ausführungsform werden die Schütze nicht sofort geöffnet, aber es wird ein Merker gesetzt, sodass, wenn das Fahrzeug angehalten ist oder das Fahrzeug in einem Schlüssel-AusZustand ist, falls der Fehler bestätigt wird, das Fahrzeug am Starten gehindert wird und eine Meldung an den Besitzer/Betreiber ausgegeben wird (z. B. wird der Fahrer gebeten, das Fahrzeug zu prüfen). Ferner kann basierend auf einer Fehlerfrequenzcharakteristik eine Stelle des Fehlers erhalten werden. Beispielsweise kann eine am Getriebe montierte Komponente eine andere Fehlerfrequenzcharakteristik als eine gehäusemontierte Komponente oder eine ICE-montierte Komponente aufweisen.
Steuerlogik oder -funktionen, die von der Steuerung ausgeführt werden, können durch Ablauf- oder ähnliche Diagramme in einer oder mehreren Figuren abgebildet sein. Diese Figuren stellen repräsentative Steuerungsstrategien und/oder -logik bereit, die mithilfe einer oder mehrerer Verarbeitungsstrategien umgesetzt werden können, z. B. vorgangsgesteuerten, unterbrechungsgesteuerten, Multitasking-, Multi-Threading- und ähnliche Strategien. In diesem Sinne können abgebildete Schritte und Funktionen in der abgebildeten Reihenfolge oder parallel ausgeführt oder in manchen Fällen weggelassen werden. Obwohl dies nicht immer explizit abgebildet wird, werden Fachleute erkennen, dass einer oder mehrere der abgebildeten Schritte oder Funktionen wiederholt ausgeführt werden kann, je nach der jeweiligen Verarbeitungsstrategie, die zum Einsatz kommt. Ähnlich ist die Verarbeitungsreihenfolge nicht notwendigerweise erforderlich, um die hierin beschriebenen Merkmale und Vorteile zu erreichen, sondern dient der Veranschaulichung und Beschreibung. Die Steuerlogik kann primär in Software umgesetzt werden, die von einem mikroprozessorbasierten Fahrzeug, Verbrennungsmotor und/oder einer Antriebsstrangsteuereinheit ausgeführt wird, wie der Steuerung. Natürlich kann die Steuerlogik in Software, Hardware oder einer Kombination aus Hardware und Software in einer oder mehreren Steuerungen umgesetzt werden, je nach der jeweiligen Anwendung. Wenn sie in Software umgesetzt wird, kann die Steuerlogik in einer oder mehreren computerlesbaren Speichervorrichtungen oder -medien bereitgestellt werden, in denen Daten gespeichert sind, die Code oder Anweisungen darstellen, die von einem Computer zur Steuerung des Fahrzeugs oder seiner Subsysteme ausgeführt werden. Die computerlesbaren Speichervorrichtungen oder -medien können eine oder mehrere einer Anzahl bekannter physischer Vorrichtungen beinhalten, die elektrische, magnetische und/oder optische Speicherung benutzen, um ausführbare Anweisungen und dazugehörige Kalibrierungsinformationen, Betriebsvariable und dergleichen zu speichern.
Die hierein offenbarten Prozesse, Verfahren oder Algorithmen können durch eine Verarbeitungsvorrichtung, eine Steuereinheit oder einen Computer umgesetzt bzw. bereitgestellt werden, die eine beliebige existierende programmierbare elektronische Steuereinheit oder dedizierte elektronische Steuereinheit beinhalten kann. Ähnlich können die Prozesse, Verfahren oder Algorithmen als Daten und Anweisungen gespeichert werden, die durch eine Steuereinheit oder einen Computer in vielen Formen ausgeführt werden, die permanent auf nicht beschreibbaren Speichermedien wie Nurlesespeicher(ROM)-Vorrichtungen gespeicherte Informationen sowie veränderlich auf beschreibbaren Speichermedien wie Disketten, Magnetbändern, CDs, Direktzugriffsspeicher(RAM)-Vorrichtungen und anderen magnetischen und optischen Medien gespeicherte Informationen beinhalten, ohne darauf beschränkt zu sein. Die Prozesse, Verfahren oder Algorithmen können auch in eine Software-ausführbares Objekt implementiert werden. Alternativ dazu können die Prozesse, Verfahren oder Algorithmen ganz oder teilweise mithilfe geeigneter Hardwarekomponenten realisiert werden, wie z. B. anwendungsspezifische integrierte Schaltungen (ASIC), feldprogrammierbare Gate-Arrays (FPGA), Zustandsmaschinen, Steuereinheiten oder andere Hardwarekomponenten oder -vorrichtungen, oder eine Kombination aus Hardware-, Software- und Firmware-Komponenten.
Während oben beispielhafte Ausführungsformen beschrieben wurden, sollen diese Ausführungsformen jedoch nicht alle möglichen, von den Patentansprüchen abgedeckten Formen beschreiben. Die in der Patentschrift verwendeten Begriffe sind vielmehr Begriffe der Beschreibung als der Einschränkung, und es versteht sich, dass verschiedene Änderungen durchgeführt werden können, ohne vom Geist und Umfang der Offenbarung abzuweichen. Wie zuvor beschrieben, können die Merkmale verschiedener Ausführungsformen kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen der Erfindung zu bilden, die vielleicht nicht ausdrücklich beschrieben oder abgebildet wurden. Während es möglich ist, dass verschiedene Ausführungsformen als vorteilhaft oder als in Bezug auf eine oder mehrere gewünschte Charakteristika anderen Ausführungsformen oder dem Stand der Technik vorzuziehen beschrieben wurden, werden Fachleute erkennen, dass eine oder mehrere Merkmale oder Charakteristika geschmälert werden können, um gewünschte Gesamtsystemattribute zu erzielen, die von der jeweiligen Anwendung und Umsetzung abhängen. Diese Attribute können die folgenden beinhalten, ohne darauf beschränkt zu sein: Widerstandsfähigkeit, Lebensdauer, Lebenszykluskosten, Vermarktungsfähigkeit, Erscheinen, Verpackung, Größe, Gebrauchsfähigkeit, Gewicht, Herstellbarkeit, Montagefähigkeit usw. In dem Sinne, soweit Ausführungsformen in Bezug auf eine oder mehrere Charakteristika als weniger wünschenswert beschrieben sind als andere Ausführungsformen oder Umsetzungen nach dem Stand der Technik, liegen diese Ausführungsformen nicht außerhalb des Umfangs der Offenbarung und können bei bestimmten Anwendungen wünschenswert sein.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Steuerungssystem für ein Fahrzeug bereitgestellt, das Folgendes aufweist: eine Steuerung, die dazu konfiguriert ist, Traktionsbatterieschütze basierend auf einem Potenzial zwischen Hochspannungskabeln und einem Gehäuse zu öffnen, das eine Amplitudenschwelle während mindestens einer vordefinierten Zeitspanne kontinuierlich übersteigt, und die Schütze basierend auf Daten selektiv zu öffnen, die von dem Potenzial für Perioden abgeleitet werden, die jeweils dadurch definiert sind, dass das Potenzial eine Amplitudenschwelle übersteigt und dann unter die Amplitudenschwelle fällt, ohne eine vordefinierte Zeitspanne zu übersteigt.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung ferner dazu konfiguriert, einen Indikator eines Fehlers basierend auf den Daten selektiv auszugeben.
Gemäß einer Ausführungsform identifiziert der Indikator eine Stelle an dem Fahrzeug, die mit dem Fehler assoziiert ist.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung ferner dazu konfiguriert, die Schütze basierend auf Fahrzeuggeschwindigkeit selektiv zu öffnen.
Gemäß einer Ausführungsform basiert die Amplitudenschwelle auf Fahrzeuggeschwindigkeit oder elektrischer Maschinendrehzahl.
Gemäß einer Ausführungsform basiert die vordefinierte Zeitspanne auf einer elektrischen Maschinendrehzahl.
Gemäß einer Ausführungsform sind die Daten Frequenzbereichsdaten.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung ferner dazu konfiguriert, die Daten per Fouriertransformation oder Bandpassfilterung abzuleiten.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Fahrzeugfehlererkennungsverfahren Folgendes: als Reaktion darauf, dass ein Potenzial zwischen Hochspannungskabeln und einem Gehäuse kontinuierlich eine Amplitudenschwelle während mindestens einer vorbestimmten Zeitspanne übersteigt, Öffnen von Traktionsbatterieschützen, und als Reaktion auf Daten, die von dem Potenzial für Perioden abgeleitet werden, die jeweils dadurch definiert sind, dass das Potenzial die Amplitudenschwelle übersteigt und dann unter die Amplitudenschwelle fällt, ohne die vordefinierte Zeitspanne zu übersteigen, selektives Öffnen der Schütze. Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner dadurch gekennzeichnet, dass ein Indikator eines Fehlers basierend auf den Daten selektiv ausgegeben wird.
Gemäß einer Ausführungsform identifiziert der Indikator eine Stelle im Fahrzeug, die mit dem Fehler assoziiert ist.
Gemäß einer Ausführungsform basiert das selektive Öffnen ferner auf Fahrzeuggeschwindigkeit.
Gemäß einer Ausführungsform basiert die Amplitudenschwelle auf Fahrzeuggeschwindigkeit oder elektrischer Maschinendrehzahl.
Gemäß einer Ausführungsform basiert die vordefinierte Zeitspanne auf einer elektrischen Maschinendrehzahl.
Gemäß einer Ausführungsform sind die Daten Frequenzbereichsdaten.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner dadurch gekennzeichnet, dass die Daten per Fouriertransformation oder Bandpassfilterung abgeleitet werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Fahrzeug bereitgestellt, das Folgendes aufweist: Schütze, die eine Traktionsbatterie über Hochspannungskabel an eine elektrischen Maschine koppeln; und eine Steuerung, die dazu konfiguriert ist, als Reaktion darauf, dass das Fahrzeug angehalten wird, sowie auf Frequenzbereichsdaten, die von einem erkannten Potenzial zwischen den Hochspannungskabeln und einem Gehäuse für Perioden abgeleitet werden, die jeweils dadurch definiert sind, dass das Potenzial eine Amplitudenschwelle übersteigt und dann unter die Amplitudenschwelle fällt, ohne eine vordefinierte Zeitspanne zu übersteigen, selektiv die Schütze zu öffnen.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung ferner dazu konfiguriert, als Reaktion darauf, dass sich das Fahrzeug bewegt, sowie auf die Frequenzbereichsdaten, einen Indikator eines Fehlers selektiv auszugeben.
Gemäß einer Ausführungsform identifiziert der Indikator eine Stelle in dem Fahrzeug, die mit dem Fehler assoziiert ist.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung ferner dazu konfiguriert, als Reaktion darauf, dass das Potenzial die Amplitudenschwelle kontinuierlich während mindestens der vordefinierten Zeitspanne übersteigt, die Schütze zu öffnen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Nicht-Patentliteratur

IEEE-Familie 802 [0016]

Claims

Steuerungssystem für ein Fahrzeug, umfassend: eine Steuerung, zu Folgendem konfiguriert Öffnen von Traktionsbatterieschützen basierend auf einem Potenzial zwischen Hochspannungskabeln und einem Gehäuse, das eine Amplitudenschwelle während mindestens einer vordefinierten Zeitspanne kontinuierlich übersteigt und selektives Öffnen der Schütze basierend auf Daten, die von dem Potenzial für Perioden abgeleitet werden, die jeweils dadurch definiert sind, dass das Potenzial eine Amplitudenschwelle übersteigt und dann unter die Amplitudenschwelle fällt, ohne eine vordefinierte Zeitspanne zu übersteigen.
System nach Anspruch 1, wobei die Steuerung ferner dazu konfiguriert ist, einen Indikator eines Fehlers basierend auf den Daten selektiv auszugeben.
System nach Anspruch 2, wobei der Indikator eine stelle am Fahrzeug identifiziert, die mit dem Fehler assoziiert ist.
System nach Anspruch 1, wobei die Steuerung ferner dazu konfiguriert ist, die Schütze basierend auf Fahrzeuggeschwindigkeit selektiv zu öffnen.
System nach Anspruch 1, wobei die Amplitudenschwelle auf Fahrzeuggeschwindigkeit oder elektrischer Maschinendrehzahl basiert.
System nach Anspruch 1, wobei die vordefinierte Zeitspanne auf einer elektrischen Maschinendrehzahl basiert.
System nach Anspruch 1, wobei die Daten Frequenzbereichsdaten sind.
System nach Anspruch 1, wobei die Steuerung ferner dazu konfiguriert ist, die Daten per Fouriertransformation oder Bandpassfilterung abzuleiten.
Fahrzeugfehlererkennungsverfahren, umfassend: als Reaktion darauf, dass ein Potenzial zwischen Hochspannungskabeln und einem Gehäuse kontinuierlich eine Amplitudenschwelle während mindestens einer vorbestimmten Zeitspanne übersteigt, Öffnen von Traktionsbatterieschützen, und als Reaktion auf Daten, die von dem Potenzial für Perioden abgeleitet werden, die jeweils dadurch definiert sind, dass das Potenzial die Amplitudenschwelle übersteigt und dann unter die Amplitudenschwelle fällt, ohne die vordefinierte Zeitspanne zu übersteigen, selektives Öffnen der Schütze.
Verfahren nach Anspruch 9, ferner umfassend das selektive Ausgeben eines Indikators eines Fehlers basierend auf den Daten.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei der Indikator eine Stelle im Fahrzeug identifiziert, die mit dem Fehler assoziiert ist.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei das selektive Öffnen ferner auf Fahrzeuggeschwindigkeit basiert.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Amplitudenschwelle auf Fahrzeuggeschwindigkeit oder elektrischer Maschinendrehzahl basiert.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei die vordefinierte Zeitspanne auf einer elektrischen Maschinendrehzahl basiert.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Daten Frequenzbereichsdaten sind.