車輛的冷卻液切換裝置的故障診斷系統和方法

車輛的冷卻液切換裝置的故障診斷系統和方法
【專利摘要】本發明提供車輛的冷卻液切換裝置的故障診斷系統和方法。該故障診斷系統包括穿過電子裝置和內部供熱裝置的第一冷卻液管路。第二冷卻液管路從第一冷卻液管路分叉并且穿過散熱器。此外，冷卻液切換裝置設置在分叉點處，在該分叉點處第二冷卻液管路從第一冷卻液管路分叉而且車載充電器對車輛電池充電，該車載充電器設置在第二管路上。控制器被配置為：當車載充電器的溫度大于第一設定溫度并且電子裝置的溫度小于第二設定溫度時，判定為冷卻液切換裝置的故障并且停止車載充電器對車輛電池充電。
【專利說明】車輛的冷卻液切換裝置的故障診斷系統和方法

【技術領域】
[0001]本發明涉及車輛的冷卻液切換裝置的故障診斷系統和方法，當冷卻液切換裝置發生故障并且冷卻液沒有被供給至車載充電器(0BC:on-board charger)時,該故障診斷系統可防止對車載充電器造成損壞。

【背景技術】
[0002]諸如電動車輛或插入式混合動力車輛之類的環境友好型車輛配備有使用約IlOV或220V的電力對車輛電池緩慢充電的車載充電器。由于車載充電器是一種電子裝置，當采用外部輸入的電力對車輛電池充電時其可產生大量的熱量。當熱量無法被控制并散發時，車載充電器以及車輛電池的性能和壽命會降低。因此，使冷卻液穿過車載充電器從而控制并散發在車輛電池充電期間產生的熱量，并且保持溫度低于預定溫度。
[0003]穿過車載充電器的冷卻液管路從連接到用于對車輛內部空氣供熱的供熱裝置的熱水管路分叉。冷卻液切換裝置設置在該分叉點處，該分叉點使冷卻液流向供熱裝置或流向車載充電器。當冷卻液切換裝置發生故障時，冷卻液僅可流向供熱裝置，而且車載充電器的溫度因故障可能無法被控制，因此車載充電器可能損壞。
[0004]按照慣例，電動車輛不包括判定冷卻液切換裝置是否發生故障的設備。因此，存在駕駛員可能沒有注意到車載充電器的故障的風險。
[0005]上述內容僅旨在幫助理解本發明背景，而不旨在意指本發明落入已經為本領域技術人員所已知的現有技術的范圍內。


【發明內容】

[0006]于是，本發明提供車輛的冷卻液切換裝置的故障診斷系統和方法，通過比較冷卻液管路上的電子裝置的溫度，其可診斷冷卻液切換裝置中的故障而不需要使用額外的裝置。
[0007]根據本發明的一方面，車輛的冷卻液切換裝置的故障診斷系統可包括:第一冷卻液管路，穿過車輛的電子裝置和安裝在車輛內的供熱裝置；第二冷卻液管路，在其第一端處從上述第一冷卻液管路分叉，并且在其第二端處與上述第一冷卻液管路結合，其中間部延伸穿過散熱器；冷卻液切換裝置，安裝在上述第二冷卻液管路從上述第一冷卻液管路分叉的分叉點處；車載充電器，安裝在上述第二冷卻液管路上且在上述冷卻液切換裝置與上述散熱器之間的位置上，該車載充電器配置為對車輛電池充電；和控制器，配置為:當上述車載充電器的溫度大于第一設定溫度并且上述電子裝置的溫度小于第二設定溫度時，判定為上述冷卻液切換裝置的故障并且停止車載充電器的運轉從而結束車輛電池的充電。
[0008]上述電子裝置可包括電力控制單元和驅動電動機。與上述電子裝置關聯的上述第二設定溫度可包括驅動電動機的設定溫度和電力控制單元的設定溫度，其中上述驅動電動機的設定溫度和上述電力控制單元的設定溫度可能不同。上述控制器可配置為在判定出冷卻液切換裝置失靈(例如冷卻液切換裝置的故障)之前判定上述車載充電器是否正在運轉，并且可配置為當判定出上述車載充電器正在運轉時，檢測上述車載充電器的溫度和上述電子裝置的溫度。上述控制器可配置為當已經做出上述車載充電器的運轉判定時，經過預定的時間時，檢測上述車載充電器的溫度和上述電子裝置的溫度。
[0009]上述故障診斷系統還可包括安裝在上述第一冷卻液管路上的水泵。此外，上述控制器可配置為在判定為上述冷卻液切換裝置的故障之前首先判定水泵是否正在運轉，然后可配置為當判定出上述水泵正在運轉時檢測上述車載充電器的溫度和上述電子裝置的溫度。
[0010]根據本發明的另一方面，使用本發明的如上所述方面的故障診斷系統的故障診斷方法可包括:檢測上述車載充電器的溫度和上述驅動電動機的溫度；以及當上述車載充電器的檢測溫度大于上述車載充電器的設定溫度并且上述驅動電動機的檢測溫度小于上述驅動電動機的設定溫度時，在判定為冷卻液切換裝置的故障之后，停止上述車載充電器對上述車輛電池充電。上述方法還可包括在上述溫度的檢測之前判定上述水泵是否正在運轉。
[0011]根據本發明的車輛的冷卻液切換裝置的故障診斷系統和方法，不使用額外的傳感器或裝置，而能夠判定冷卻液切換裝置是否失靈，從而降低了系統成本并且減少了冷卻液切換裝置中發生故障的可能性，使得車載充電器的耐久性得以改善。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]結合附圖，通過以下詳細說明，將會更清楚地理解本發明的上述和其它目的、特征和其它優點，其中:
[0013]圖1是示出本發明的示例性實施例的車輛的冷卻液切換裝置的故障診斷系統的示例性視圖。
[0014]圖2是示出本發明的示例性實施例的車輛的冷卻液切換裝置的故障診斷方法的示例性流程圖。

【具體實施方式】
[0015]應理解，本文使用的術語“車輛”(vehicle)或“車輛的”(vehicular)或其它類似術語包括通常的機動車，例如，包括多功能運動車(SUV)在內的乘用車、公交車、卡車、各種商務車、包括各種船只和船舶的水運工具、飛行器等等，并且包括混合動力車、電動車、插入式混合電動車、氫動力車、燃料電池車和其它代用燃料車(例如，來源于石油以外的資源的燃料)。如本文所提到的，混合動力車是具有兩種或多種動力源的車輛，例如，具有汽油動力和電動力的車輛。
[0016]雖然示例性實施例被描述為使用多個單元執行示例性進程，但是應該理解示例性進程也可以由一個或多個模塊執行。此外，應該理解術語“控制器/控制單元”是指包括存儲器和處理器的硬件裝置。該存儲器配置為存儲上述模塊，而處理器具體配置為執行上述模塊，以便執行下面進一步描述的一個或多個進程。
[0017]此外，本發明的控制邏輯也可具體化為計算機可讀介質上的非瞬時性計算機可讀介質，該計算機可讀介質包含由處理器、控制器/控制單元等執行的可執行程序指令。計算機可讀介質的例子包括但不限于ROM、RAM、CD-ROM (只讀光盤)，磁帶、軟盤、閃盤(flashdrive)、智能卡和光學數據存儲裝置。計算機可讀記錄介質也可分布在連接網絡(networkcoupled)的計算機系統中，以便例如通過遠程服務器或控制器局域網(CAN ControllerArea Network)以分布形式存儲和執行計算機可讀介質。
[0018]本文使用的術語僅僅是為了說明示例性實施方式的目的而不是意在限制本發明。如本文所使用的，單數形式“一個、一種(a、an和the)”也意在包括復數形式，除非上下文中清楚指明。還可以理解的是，在說明書中使用的術語“包括(compr i s e s和/或compr i s i ng ) ”是指存在所述特征、整數(Integer，整體)、步驟、操作、元件和/或部件，但是不排除存在或添加一個或多個其它特征、整數、步驟、操作、元件、部件和/或其群組。如本文所使用的，術語“和/或”包括一個或多個相關所列項目的任何和所有組合。
[0019]如本文所使用的，除非特別聲明或從上下文中明顯看出，術語“大約(about)”應理解為處于本領域的正常公差范圍內，例如在平均值的2個標準差內。“大約”可理解為在標注值(stated value)的 10%, 9%, 8%, 7%, 6%, 5%, 4%, 3%, 2%, 1%，0.5%, 0.1%，0.05%,或 0.01%內。除非從上下文中另外明確地看出，否則本文所提供的所有數值被術語“大約”修飾(限制)。
[0020]在下文中，結合附圖，詳細描述本發明的示例性實施例。
[0021]圖1是示出本發明的示例性實施例的車輛的冷卻液切換裝置200的故障診斷系統的示例性示圖。該故障診斷系統可包括第一冷卻液管路10、第二冷卻液管路20、冷卻液切換裝置200、車載充電器300和控制器50。
[0022]第一冷卻液管路10可穿過車輛的電子裝置130和配置為對車輛的內部空氣供熱的供熱裝置160。第二冷卻液管路20可在其一端處從第一冷卻液管路10分叉。第二冷卻液管路20的中間部延伸穿過散熱器320。第二冷卻液管路20的另一端可與第一冷卻液管路結合。冷卻液切換裝置200可安裝在第一冷卻液管路10從第二冷卻液管路20分叉的分叉點處。
[0023]車載充電器300可配置為對車輛電池充電，并且可設置在第二冷卻液管路20上。車載充電器可安裝在冷卻液切換裝置200與散熱器320之間的位置。控制器50可配置為停止車載充電器300的充電運轉從而停止車輛電池的充電。此外，控制器50可配置為當檢測的車載充電器300的溫度大于第一設定溫度并且檢測的電子裝置130的溫度小于第二設定溫度時，判定為冷卻液切換裝置200的故障(failure)(例如冷卻液切換裝置200失靈(malfunct1ning))。電子裝置130可包括驅動車輛的驅動電動機140和電力控制單元120。驅動電動機140是可產生驅動電動車或混合動力車的所需驅動力的電動機。電力控制單兀(EPCU:Electric Power Control Unit) 120 是在其中并入逆變器(inverter)和高壓分壓器的模塊。電子裝置130可包括在車輛行駛或車輛電池充電期間產生大量熱量的裝置。因此，電子裝置130需要冷卻設備或冷卻方法。
[0024]供熱裝置160可包括熱泵。供熱裝置160可經由第一冷卻液管路10接收從電子裝置130產生并且被冷卻液吸收的熱量，并且可向車輛內部散熱從而對車輛的內部空氣供熱。此外，冷卻液切換裝置200可配置為在第一冷卻液管路10與第二冷卻液管路20之間切換，使得當使用從電子裝置130產生的廢熱，需要對驅動電動機140進行預熱或對車輛的內部空氣進行供熱時，使冷卻液流向供熱裝置160，而當不需要對驅動電動機進行預熱或對車輛的內部空氣進行供熱時，使冷卻液流向連接到散熱器320和車載充電器300的第二冷卻液管路20以便向車輛的外部排出熱量。
[0025]控制器50可安裝為單獨的裝置，或與諸如發動機控制單元(E⑶:Engine ControlUnit)之類的另一裝置組合。控制器50可配置為在判定出冷卻液切換裝置200失靈之前，判定車載充電器300是否正在運轉。控制器50可配置為當判定出車載充電器300正在運轉時，檢測車載充電器300和電子裝置130的溫度。
[0026]因此，當車載充電器300不運轉時，即使冷卻液切換裝置200已經粘著(sticking、卡住)并且可能沒有冷卻液供給到第二冷卻液管路20，車載充電器300也可能不損壞，因為可防止車載充電器300過熱。因此，在檢測車載充電器300和電子裝置130的溫度之前通過判定車載充電器300是否正在運轉，可以避免控制器的不必要的運轉，因此防止了資源被浪費。
[0027]在車載充電器300的運轉判定與電子裝置130的溫度檢測之間,可設定時滯(timelag),因為自車載充電器300的運轉啟動起直到經過一定的時間段后，車載充電器300的溫度才能上升到車載充電器300損壞的程度。此外，時滯可通過實驗計算。在經過預定的時間以前，可防止車載充電器300因過熱而損壞，因此在設定時間經過之前可能不需要執行溫度檢測。因此可以防止資源被浪費。
[0028]控制器50可配置為當控制器50判定出車載充電器300正在運轉之后經過了預定時間段時，檢測車載充電器300和電子裝置130的溫度。當車載充電器300的溫度被判定為大于第一設定溫度，并且電子裝置130的溫度被判定為小于第二設定溫度時，控制器可配置為判定出冷卻液切換裝置200失靈，并且可配置為停止車載充電器300對車輛電池充電。
[0029]第一設定溫度和第二設定溫度可以是不同的溫度，并且可以是通過實驗計算得到的參考溫度。與電子裝置130關聯的第二設定溫度可包括驅動電動機140的設定溫度和電力控制單元120的設定溫度。驅動電動機140的設定溫度和電力控制單元120的設定溫度可以是通過實驗計算得到的不同溫度。
[0030]車載充電器300的溫度大于第一設定溫度的條件可表明冷卻液沒有流向第二冷卻液管路20。此外，電子裝置130的溫度小于第二設定溫度的條件可表明冷卻液流向第一冷卻液管路10。在后者情況中，控制器50可配置為判定出由于冷卻液切換裝置200的粘著(sticking)而阻止了冷卻液向第二冷卻液管路20供應，并且可配置為確認冷卻液切換裝置200失靈。
[0031]此外，車載充電器300的溫度大于第一設定溫度并且電子裝置130的溫度也大于第二設定溫度的條件可表明冷卻液沒有流向第一冷卻液管路10和第二冷卻液管路20。具體地，控制器50可配置為，將其判定為水泵100的故障或冷卻液不足，而不是判定為冷卻液切換裝置200的故障。
[0032]通過比較車載充電器300、驅動電動機140和電力控制單元120的溫度，控制器50可配置為當下面條件都滿足時，停止車載充電器300對車輛電池充電，該條件為:車載充電器300的溫度大于第一設定溫度；驅動電動機140的溫度小于驅動電動機140的設定溫度；以及電力控制單元120的溫度小于電力控制單元120的設定溫度。可替代地，控制器50可配置為即使上述條件不都滿足時也停止車載充電器300對車輛電池充電。例如，控制器50可配置為在車載充電器300的溫度與驅動電動機140的溫度和電力控制單元120的溫度中的僅一個溫度比較的條件下，或在車載充電器300的溫度與除了驅動電動機140和電力控制單元120之外的另一個電子裝置的溫度比較的條件下，停止車載充電器300對車輛電池充電。換句話說，可以任意決定與車載充電器300的溫度相比較的溫度。
[0033]此外，水泵100可連接到第一冷卻液管路10。控制器50可配置為在判定為冷卻液切換裝置200的故障之前預先判定水泵100是否正在運轉。響應于確認水泵100正在運轉，控制器50可配置為檢測車載充電器300和該電子裝置130的溫度。
[0034]具體而言，可在判定車載充電器300的運轉之前判定水泵100的運轉，因為可能難以判定當水泵100不運轉并且冷卻液不流向第一冷卻液管路10和第二冷卻液管路20兩者時為何冷卻液沒有被供給到第二管路20。換句話說,可能難以判定冷卻液向第二冷卻液管路20的供應故障的原因是冷卻液切換裝置200的粘著(sticking)還是沒有驅動力使冷卻液流動。從上面可見，在水泵100正在運轉的假設下可做出冷卻液切換裝置200是否失靈的判定。也就是說，可預先判定水泵100的運轉狀態從而在水泵100不運轉時，省略某些后續處理。
[0035]在下文中，將描述本發明的另一方面的車輛的冷卻液切換裝置200的故障診斷方法。圖2是示出使用上述的故障診斷系統診斷車輛的冷卻液切換裝置200中的故障的故障診斷方法的示例性流程圖。由控制器執行的故障診斷方法可包括:檢測車載充電器300和驅動電動機140的溫度的溫度檢測步驟(步驟S400);和故障判定步驟(步驟S500和步驟S600)，在該步驟中當車載充電器300的檢測溫度大于第一設定溫度并且驅動電動機140的檢測溫度小于第二設定溫度時，可判定為冷卻液切換裝置200失靈并且可停止車載充電器300對車輛電池充電。
[0036]此外，故障診斷方法在執行溫度檢測步驟之前，通過判定水泵100是否正在運轉而執行水泵運轉檢查步驟(步驟S100)，然后當檢測到水泵100正在運轉時，判定車載充電器300是否正在運轉。
[0037]而且，可執行故障判定步驟(步驟S500和步驟S600)。換句話說，當檢測到車載充電器300的運轉時，可執行比較從而判定車載充電器300的溫度是否大于第一設定溫度，驅動電動機140的溫度是否小于驅動電動機的設定溫度，以及電力控制單元120的溫度是否小于電力控制單元120的設定溫度。當所有的判定結果為肯定時，可判定為冷卻液切換裝置200失靈,可停止車載充電器300對車輛電池充電,并且可向駕駛員輸出警告信號。
[0038]根據本發明的車輛的冷卻液切換裝置的故障診斷系統和方法，可以不使用額外的傳感器或裝置而能夠判定冷卻液切換裝置的故障，這可降低系統成本并且減少冷卻液切換裝置中故障的可能性，使得車載充電器的耐久性改善。
[0039]雖然為了說明目的已經描述了本發明的示例性實施例，但是本領域的技術人員應該理解，在不背離所附權利要求中公開的的本發明的范圍和精神的情況下，各種修改、添加和替換是可能的。
【權利要求】
1.一種車輛的冷卻液切換裝置的故障診斷系統，其特征在于，包括: 第一冷卻液管路，穿過電子裝置和供熱裝置； 第二冷卻液管路，在其第一端處從所述第一冷卻液管路分叉，所述第二冷卻液管路的中間部延伸穿過散熱器，所述第二冷卻液管路的第二端與所述第一冷卻液管路結合； 冷卻液切換裝置，設置在所述第二冷卻液管路從所述第一冷卻液管路分叉的分叉點處； 車載充電器，配置為對車輛電池充電，并且設置在所述冷卻液切換裝置與所述散熱器之間的所述第二冷卻液管路上；和 控制器，配置為當所述車載充電器的溫度大于第一設定溫度并且所述電子裝置的溫度小于第二設定溫度時，判定為所述冷卻液切換裝置的故障并且停止所述車載充電器對所述車輛電池充電。
2.如權利要求1所述的故障診斷系統，其特征在于: 所述電子裝置包括車輛的驅動電動機和電力控制單元。
3.如權利要求2所述的故障診斷系統，其特征在于: 與所述電子裝置關聯的所述第二設定溫度包括所述驅動電動機的設定溫度和所述電力控制單元的設定溫度，其中所述驅動電動機的設定溫度與所述電力控制單元的設定溫度不同。
4.如權利要求1所述的故障診斷系統，其特征在于，所述控制器配置為: 在判定為所述冷卻液切換裝置的故障之前，判定所述車載充電器是否正在運轉；并且 當判定出所述車載充電器的運轉時，檢測所述車載充電器和所述電子裝置的溫度。
5.如權利要求4所述的故障診斷系統，其特征在于，所述控制器配置為: 當判定出所述車載充電器的運轉時，經過預定的時間段之后，檢測所述車載充電器和所述電子裝置的溫度。
6.如權利要求1所述的故障診斷系統，其特征在于，還包括: 連接到所述第一冷卻液管路的水泵，其中所述控制器配置為在判定為所述冷卻液切換裝置的故障之前預先判定水泵是否正在運轉，并且當判定出所述水泵的運轉時，檢測所述車載充電器和所述電子裝置的溫度。
7.一種故障診斷方法，其利用權利要求1所述的故障診斷系統，所述故障診斷方法的特征在于，包括: 由控制器，檢測所述車載充電器和所述驅動電動機的溫度； 當所述車載充電器的檢測溫度大于所述第一設定溫度并且所述驅動電動機的檢測溫度小于所述第二設定溫度時， 由所述控制器，判定為冷卻液切換裝置的故障；并且 由所述控制器，停止所述車載充電器對所述車輛電池充電。
8.如權利要求7所述的故障診斷方法，其特征在于，還包括: 由所述控制器，在所述溫度的檢測之前，判定所述水泵是否正在運轉。
9.如權利要求7所述的故障診斷方法，其特征在于: 與所述電子裝置關聯的所述第二設定溫度包括所述驅動電動機的設定溫度和所述電力控制單元的設定溫度，其中所述驅動電動機的設定溫度與所述電力控制單元的設定溫度不同。
10.一種非瞬時性計算機可讀介質，其特征在于，包括由控制器執行的程序指令，所述計算機可讀介質包括: 檢測所述車載充電器和所述驅動電動機的溫度的程序指令； 當所述車載充電器的檢測溫度大于所述第一設定溫度并且所述驅動電動機的檢測溫度小于所述第二設定溫度時， 判定為冷卻液切換裝置的故障的程序指令；和 停止所述車載充電器對所述車輛電池充電的程序指令。
11.如權利要求9所述的非瞬時性計算機可讀介質，其特征在于，還包括: 在所述溫度的檢測之前判定所述水泵是否正在運轉的程序指令。
12.如權利要求10所述的非瞬時性計算機可讀介質，其特征在于: 與所述電子裝置關聯的所述第二設定溫度包括所述驅動電動機的設定溫度和所述電力控制單元的設定溫度，其中所述驅動電動機的設定溫度與所述電力控制單元的設定溫度不同。
【文檔編號】G05B19/04GK104252170SQ201310530720
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2013年10月31日 優先權日:2013年6月28日
【發明者】郭憲領, 尹柱晚 申請人:現代自動車株式會社