用于隔离DC电源的低充电状态的根本原因的方法和设备技术

描述了一种包括内燃机、DC电源和控制器的车辆。内燃机包括发动机起动系统和充电系统。一种用于监视DC电源的方法包括确定DC电源的充电状态(SOC)。在检测到SOC小于阈值SOC时，在控制器中执行例程以评估与低SOC相关联的多个潜在根本原因。与低SOC相关联的潜在根本原因中的至少一个可被识别为候选根本原因，并且确定候选根本原因中的每一个的故障概率。基于与候选根本原因相关联的故障概率来确定候选根本原因中的一个为最终根本原因。

Method and device for isolating the root cause of low charging state of DC power supply

A vehicle including an internal combustion engine, a DC power supply and a controller is described. The internal combustion engine includes engine starting system and charging system. A method for monitoring a DC power source includes determining the charging state (SOC) of the DC power source. When SOC is detected less than SOC, a routine is implemented in the controller to evaluate multiple underlying causes associated with low SOC. At least one of the underlying underlying causes associated with the low SOC can be identified as a candidate root cause, and the failure probability of each of the candidate root causes is determined. Based on the failure probability associated with the candidate root cause, one of the candidate root causes is determined as the ultimate root cause.

【技术实现步骤摘要】
用于隔离DC电源的低充电状态的根本原因的方法和设备引言车辆采用包括DC电源的电力系统，DC电源向车辆上的部件和系统供应电力以实现发动机起动并为其他需求供应电力。DC电源的低充电状态(SOC)可能导致发动机不起动事件。
技术实现思路
描述了一种包括内燃机、DC电源和控制器的车辆。内燃机包括发动机起动系统和充电系统。一种用于监视DC电源的方法包括确定DC电源的充电状态(SOC)。在检测到SOC小于阈值SOC时，在控制器中执行例程以评估与低SOC相关联的多个潜在根本原因。与低SOC相关联的潜在根本原因中的至少一个可被识别为候选根本原因，并且确定候选根本原因中的每一个的故障概率。基于与候选根本原因相关联的故障概率来确定候选根本原因中的一个为最终根本原因。本公开的一方面包括确定候选根本原因中的每一个的故障概率、每个候选根本原因的发生概率以及每个候选根本原因的故障概率。本公开的另一方面包括选择具有最大故障概率的候选根本原因中的一个作为最终根本原因。本公开的另一方面包括评估DC电源的健康状态。本公开的另一方面包括评估设置为向DC电源供应电力的充电系统的性能。本公开的另一方面包括评估与DC电源相关联的唤醒电流。本公开的另一方面包括评估与DC电源的充电有关的发动机操作和车辆使用。本公开的另一方面包括评估发动机起动事件。从以下结合附图对实施本专利技术的最佳方式进行的详细描述中能够很容易了解到本专利技术的上述特征和优点以及其它特征和优点。附图说明现在将参考附图以举例的方式描述一个或多个实施例，其中：图1示意性地示出了根据本公开的内燃机以及包括DC电源的电力系统的一个实施例，该内燃机可以设置成提供车辆中的牵引力；图2-1示意性地示出了根据本公开的用于隔离可能导致参考图1的车辆的实施例描述的DC电源的低SOC状况的根本原因的例程相关联的例程流程图。图2-2示意性地示出了根据本公开的用于将充电系统评估为可能导致参考图1的车辆描述的DC电源的低SOC状况的潜在根本原因的例程流程图；图2-3示意性地示出了用于将操作者使用和车辆驾驶模式评估为可能导致参考图1的车辆描述的DC电源的低SOC状况的潜在根本原因的例程流程图；以及图2-4示意性地示出了根据本公开的用于将多个紧接的先前行程和相关联的发动机关闭时间的发动机起动事件评估为可能导致参考图1的车辆描述的DC电源的低SOC状态的潜在根本原因的例程流程图。具体实施方式如本文所描述和图示的，可以以各种不同的配置来布置和设计所公开的实施例的部件。因此，下面的详细描述并非旨在限制所要求保护的本公开的范围，而仅仅是其可能的实施例的代表。此外，虽然在以下描述中为了提供对本文公开的实施例的透彻理解而阐述了多个特定细节，但是在不具有某些或全部这些细节的情况下，能够实践某些实施例。此外，如本文所图示和描述的，本公开可以在不存在本文未具体公开的元件的情况下实施。而且，为了清楚起见，没有详细描述相关技术中理解的某些技术材料，以避免不必要地模糊本公开。此外，附图是简化的形式，而不是精确的比例。参考附图，其中相同的附图标记在所有附图中相应于相同或相似的部件。图1示意性地示出了可以设置为在车辆100中提供牵引力的内燃机(发动机)10以及包括DC电源40的电力系统的实施例。在整个说明书中，术语“电池”可与术语“DC电源”互换使用。优选地由发动机控制器15响应于操作者命令和其他因素来控制发动机10的操作。车辆100可以包括但不限于商用车辆、工业车辆、农用车辆、客运车辆、飞机、船只、火车、全地形车辆、个人移动装置、机器人等形式的移动平台以实现本公开的目的。发动机10可以是合适的内燃机，其包括容纳联接到曲轴14的活塞的多个汽缸12，其中内燃事件使得活塞在汽缸12中往复运动以将机械动力传递到曲轴14。曲轴14联接到与曲轴14一起旋转的曲轴皮带轮16和飞轮18。在一个实施例中，如图所示，曲轴皮带轮16设置在发动机10的第一端上，而飞轮18设置在发动机10的第二相对端上。曲轴14机械地连接到齿轮系90，该齿轮系90通过轴或半轴92联接到车辆驱动轮94以用于牵引。齿轮系90可以是合适的扭矩传输装置，优选地能够以合适的传动比操作以将扭矩传递到驱动轮94。在一个实施例中，齿轮系90是步进齿轮传动装置。可选地，齿轮系90可以是无级变速器装置、可电动变化的变速器装置或另一合适的变速器装置。由齿轮系控制器95控制和监视齿轮系90的操作。发动机10包括充电系统20和发动机起动系统30。在一个实施例中，充电系统20包括具有联接到第一皮带轮24的转子轴23的发电机22，其中第一皮带轮24经由皮带驱动机构25可旋转地联接到曲轴皮带轮16，使得转子发电机22的轴23与曲轴14一起旋转并且被曲轴14驱动。发电机22可以是合适的发电装置，并且优选地包括安装在转子轴23上的转子和通过电磁场将旋转的机械动力转换为电力的同轴定子，其中电力通过整流器和调压器对电源电缆26进行供电。电源电缆26连接到DC电源40以传递由发电机22产生的电力用于存储在DC电源40上。发电机22可以被配置为由发动机控制器15控制，发动机控制器15可以在某些发动机运行条件下(例如，当车辆速度大于最小阈值时)或者其他合适的条件下命令发电机22的起动。在一个实施例中，发动机起动系统30包括具有联接到起动马达32的转子的可收缩带齿齿轮33的电动起动马达32和相关联的起动器螺线管，其中可收缩齿轮33设置成可旋转地联接到飞轮18以旋转曲轴14作为发动机起动例程的一部分。由起动器开关36实现对起动器马达32的控制，起动器开关36通过合适的电缆电连接到DC电源40。充电系统20和发动机起动系统30的描述是说明性的。如此，可以使用那些系统的其他合适的实施例，只要它们在本公开的范围内操作即可。DC电源40可以是合适的DC电力存储设备。在一个实施例中，虽然DC电源40是以标称12V电平操作的低电压电化学电池，但是本文所述的概念不限于此。DC电源40包括正极端子41和负极端子42，二者均直接或通过正极DC电源总线43和负极DC电源总线44电连接到充电系统20和发动机起动系统30。在一个实施例中，负极DC电源总线44连接到地面49。电流传感器46和电压传感器47可以设置为监视通过正极DC电源总线43的电力，并且与电池控制器45通信。温度传感器48可以设置为监视DC电源40的温度。DC电源40设置为向由共同元件50描绘的多个DC负载供电。DC负载50是在车辆运行期间消耗电力的那些负载。作为非限制性实例，DC负载50可包括内部和外部照明装置、包括风扇的HVAC装置，诸如燃料泵、燃料喷射器、点火装置等的发动机控制装置、电力转向执行器(如此配备的车辆)、电动窗和座椅、控制器电源和/或其他DC负载设备。DC电源40经受由公共元件52描绘的寄生电力负载。寄生负载52是在车辆不工作时消耗电力的那些负载。寄生负载52的示例包括车辆外通信，与控制器中的一个相关联的保活存储器元件以及电压泄漏。电池控制器45设置成监视来自电流传感器46、电压传感器47和温度传感器48的信号输入，以确定与DC电源40相关联的各种参数的状态，包括例如DC电源40的充电状态(SOC)。可以通过使用合适的算法和校准来监视与DC电源40的充电、放电和停滞条本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于监视DC电源的方法，所述DC电源电连接到设置在内燃机上的充电系统，所述内燃机设置在车辆上，所述方法包括：确定所述DC电源的充电状态(SOC)；以及在检测到所述SOC小于与起动所述内燃机相关联的阈值SOC时：经由控制器评估与小于所述阈值SOC的所述SOC相关的多个潜在根本原因相关联的状态，基于所述状态确定所述潜在根本原因中的至少一个是候选根本原因，确定每个候选根本原因的故障概率，以及基于与所述候选根本原因中的每一个相关联的所述故障概率来确定所述候选根本原因中的一个为最终根本原因。

【技术特征摘要】
2017.01.06 US 15/3999471.一种用于监视DC电源的方法，所述DC电源电连接到设置在内燃机上的充电系统，所述内燃机设置在车辆上，所述方法包括：确定所述DC电源的充电状态(SOC)；以及在检测到所述SOC小于与起动所述内燃机相关联的阈值SOC时：经由控制器评估与小于所述阈值SOC的所述SOC相关的多个潜在根本原因相关联的状态，基于所述状态确定所述潜在根本原因中的至少一个是候选根本原因，确定每个候选根本原因的故障概率，以及基于与所述候选根本原因中的每一个相关联的所述故障概率来确定所述候选根本原因中的一个为最终根本原因。2.根据权利要求1所述的方法，其中确定每个候选根本原因的故障概率包括确定每个候选根本原因的发生概率以及每个候选根本原因的故障概率。3.根据权利要求1所述的方法，其中基于与所述候选根本原因相关联的所述故障概率确定所述候选根本原因中的一个为最终根本原因包括选择具有最大故障概率的所述候选根本原因中的一个作为所述最终根本原因。4.根据权利要求1所述的方法，其中评估与所述低SOC相关联的多个潜在根本原因包括评估所述DC电源的健康状态。5.根据权利要求1所述的方法，其中评估与所述低SOC相关联的多个潜在根本原因包括评估设...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·桑卡瓦拉姆，X·杜，S·蒋，Y·张，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US