车辆的冷却液切换装置的故障诊断系统和方法

摘要

本发明提供车辆的冷却液切换装置的故障诊断系统和方法。该故障诊断系统包括穿过电子装置和内部供热装置的第一冷却液管路。第二冷却液管路从第一冷却液管路分叉并且穿过散热器。此外，冷却液切换装置设置在分叉点处，在该分叉点处第二冷却液管路从第一冷却液管路分叉而且车载充电器对车辆电池充电，该车载充电器设置在第二管路上。控制器被配置为：当车载充电器的温度大于第一设定温度并且电子装置的温度小于第二设定温度时，判定为冷却液切换装置的故障并且停止车载充电器对车辆电池充电。

说明书

技术领域

本发明涉及车辆的冷却液切换装置的故障诊断系统和方法，当冷却液切换装置发生故障并且冷却液没有被供给至车载充电器（OBC：on-board charger）时，该故障诊断系统可防止对车载充电器造成损坏。

背景技术

诸如电动车辆或插入式混合动力车辆之类的环境友好型车辆配备有使用约110V或220V的电力对车辆电池缓慢充电的车载充电器。由于车载充电器是一种电子装置，当采用外部输入的电力对车辆电池充电时其可产生大量的热量。当热量无法被控制并散发时，车载充电器以及车辆电池的性能和寿命会降低。因此，使冷却液穿过车载充电器从而控制并散发在车辆电池充电期间产生的热量，并且保持温度低于预定温度。

穿过车载充电器的冷却液管路从连接到用于对车辆内部空气供热的供热装置的热水管路分叉。冷却液切换装置设置在该分叉点处，该分叉点使冷却液流向供热装置或流向车载充电器。当冷却液切换装置发生故障时，冷却液仅可流向供热装置，而且车载充电器的温度因故障可能无法被控制，因此车载充电器可能损坏。

按照惯例，电动车辆不包括判定冷却液切换装置是否发生故障的设备。因此，存在驾驶员可能没有注意到车载充电器的故障的风险。

上述内容仅旨在帮助理解本发明背景，而不旨在意指本发明落入已经为本领域技术人员所已知的现有技术的范围内。

发明内容

于是，本发明提供车辆的冷却液切换装置的故障诊断系统和方法，通过比较冷却液管路上的电子装置的温度，其可诊断冷却液切换装置中的故障而不需要使用额外的装置。

根据本发明的一方面，车辆的冷却液切换装置的故障诊断系统可包括：第一冷却液管路，穿过车辆的电子装置和安装在车辆内的供热装置；第二冷却液管路，在其第一端处从上述第一冷却液管路分叉，并且在其第二端处与上述第一冷却液管路结合，其中间部延伸穿过散热器；冷却液切换装置，安装在上述第二冷却液管路从上述第一冷却液管路分叉的分叉点处；车载充电器，安装在上述第二冷却液管路上且在上述冷却液切换装置与上述散热器之间的位置上，该车载充电器配置为对车辆电池充电；和控制器，配置为：当上述车载充电器的温度大于第一设定温度并且上述电子装置的温度小于第二设定温度时，判定为上述冷却液切换装置的故障并且停止车载充电器的运转从而结束车辆电池的充电。

上述电子装置可包括电力控制单元和驱动电动机。与上述电子装置关联的上述第二设定温度可包括驱动电动机的设定温度和电力控制单元的设定温度，其中上述驱动电动机的设定温度和上述电力控制单元的设定温度可能不同。上述控制器可配置为在判定出冷却液切换装置失灵（例如冷却液切换装置的故障）之前判定上述车载充电器是否正在运转，并且可配置为当判定出上述车载充电器正在运转时，检测上述车载充电器的温度和上述电子装置的温度。上述控制器可配置为当已经做出上述车载充电器的运转判定时，经过预定的时间时，检测上述车载充电器的温度和上述电子装置的温度。

上述故障诊断系统还可包括安装在上述第一冷却液管路上的水泵。此外，上述控制器可配置为在判定为上述冷却液切换装置的故障之前首先判定水泵是否正在运转，然后可配置为当判定出上述水泵正在运转时检测上述车载充电器的温度和上述电子装置的温度。

根据本发明的另一方面，使用本发明的如上所述方面的故障诊断系统的故障诊断方法可包括：检测上述车载充电器的温度和上述驱动电动机的温度；以及当上述车载充电器的检测温度大于上述车载充电器的设定温度并且上述驱动电动机的检测温度小于上述驱动电动机的设定温度时，在判定为冷却液切换装置的故障之后，停止上述车载充电器对上述车辆电池充电。上述方法还可包括在上述温度的检测之前判定上述水泵是否正在运转。

根据本发明的车辆的冷却液切换装置的故障诊断系统和方法，不使用额外的传感器或装置，而能够判定冷却液切换装置是否失灵，从而降低了系统成本并且减少了冷却液切换装置中发生故障的可能性，使得车载充电器的耐久性得以改善。

附图说明

结合附图，通过以下详细说明，将会更清楚地理解本发明的上述和其它目的、特征和其它优点，其中：

图1是示出本发明的示例性实施例的车辆的冷却液切换装置的故障诊断系统的示例性视图。

图2是示出本发明的示例性实施例的车辆的冷却液切换装置的故障诊断方法的示例性流程图。

具体实施方式

应理解，本文使用的术语“车辆”（vehicle）或“车辆的”（vehicular）或其它类似术语包括通常的机动车，例如，包括多功能运动车（SUV）在内的乘用车、公交车、卡车、各种商务车、包括各种船只和船舶的水运工具、飞行器等等，并且包括混合动力车、电动车、插入式混合电动车、氢动力车、燃料电池车和其它代用燃料车（例如，来源于石油以外的资源的燃料）。如本文所提到的，混合动力车是具有两种或多种动力源的车辆，例如，具有汽油动力和电动力的车辆。

虽然示例性实施例被描述为使用多个单元执行示例性进程，但是应该理解示例性进程也可以由一个或多个模块执行。此外，应该理解术语“控制器/控制单元”是指包括存储器和处理器的硬件装置。该存储器配置为存储上述模块，而处理器具体配置为执行上述模块，以便执行下面进一步描述的一个或多个进程。

此外，本发明的控制逻辑也可具体化为计算机可读介质上的非瞬时性计算机可读介质，该计算机可读介质包含由处理器、控制器/控制单元等执行的可执行程序指令。计算机可读介质的例子包括但不限于ROM、RAM、CD-ROM（只读光盘），磁带、软盘、闪盘（flash drive）、智能卡和光学数据存储装置。计算机可读记录介质也可分布在连接网络（network coupled）的计算机系统中，以便例如通过远程服务器或控制器局域网（CAN：Controller Area Network）以分布形式存储和执行计算机可读介质。

本文使用的术语仅仅是为了说明示例性实施方式的目的而不是意在限制本发明。如本文所使用的，单数形式“一个、一种（a、an和the）”也意在包括复数形式，除非上下文中清楚指明。还可以理解的是，在说明书中使用的术语“包括（comprises和/或comprising）”是指存在所述特征、整数（Integer，整体）、步骤、操作、元件和/或部件，但是不排除存在或添加一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其群组。如本文所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关所列项目的任何和所有组合。

如本文所使用的，除非特别声明或从上下文中明显看出，术语“大约（about）”应理解为处于本领域的正常公差范围内，例如在平均值的2个标准差内。“大约”可理解为在标注值（stated value）的10%，9%，8%，7%，6%，5%，4%，3%，2%，1%，0.5%，0.1%，0.05%，或0.01%内。除非从上下文中另外明确地看出，否则本文所提供的所有数值被术语“大约”修饰（限制）。

在下文中，结合附图，详细描述本发明的示例性实施例。

图1是示出本发明的示例性实施例的车辆的冷却液切换装置200的故障诊断系统的示例性示图。该故障诊断系统可包括第一冷却液管路10、第二冷却液管路20、冷却液切换装置200、车载充电器300和控制器50。

第一冷却液管路10可穿过车辆的电子装置130和配置为对车辆的内部空气供热的供热装置160。第二冷却液管路20可在其一端处从第一冷却液管路10分叉。第二冷却液管路20的中间部延伸穿过散热器320。第二冷却液管路20的另一端可与第一冷却液管路结合。冷却液切换装置200可安装在第一冷却液管路10从第二冷却液管路20分叉的分叉点处。

车载充电器300可配置为对车辆电池充电，并且可设置在第二冷却液管路20上。车载充电器可安装在冷却液切换装置200与散热器320之间的位置。控制器50可配置为停止车载充电器300的充电运转从而停止车辆电池的充电。此外，控制器50可配置为当检测的车载充电器300的温度大于第一设定温度并且检测的电子装置130的温度小于第二设定温度时，判定为冷却液切换装置200的故障（failure）（例如冷却液切换装置200失灵（malfunctioning））。电子装置130可包括驱动车辆的驱动电动机140和电力控制单元120。驱动电动机140是可产生驱动电动车或混合动力车的所需驱动力的电动机。电力控制单元（EPCU：Electric Power Control Unit）120是在其中并入逆变器（inverter）和高压分压器的模块。电子装置130可包括在车辆行驶或车辆电池充电期间产生大量热量的装置。因此，电子装置130需要冷却设备或冷却方法。

供热装置160可包括热泵。供热装置160可经由第一冷却液管路10接收从电子装置130产生并且被冷却液吸收的热量，并且可向车辆内部散热从而对车辆的内部空气供热。此外，冷却液切换装置200可配置为在第一冷却液管路10与第二冷却液管路20之间切换，使得当使用从电子装置130产生的废热，需要对驱动电动机140进行预热或对车辆的内部空气进行供热时，使冷却液流向供热装置160，而当不需要对驱动电动机进行预热或对车辆的内部空气进行供热时，使冷却液流向连接到散热器320和车载充电器300的第二冷却液管路20以便向车辆的外部排出热量。

控制器50可安装为单独的装置，或与诸如发动机控制单元（ECU:Engine Control Unit）之类的另一装置组合。控制器50可配置为在判定出冷却液切换装置200失灵之前，判定车载充电器300是否正在运转。控制器50可配置为当判定出车载充电器300正在运转时，检测车载充电器300和电子装置130的温度。

因此，当车载充电器300不运转时，即使冷却液切换装置200已经粘着（sticking、卡住）并且可能没有冷却液供给到第二冷却液管路20，车载充电器300也可能不损坏，因为可防止车载充电器300过热。因此，在检测车载充电器300和电子装置130的温度之前通过判定车载充电器300是否正在运转，可以避免控制器的不必要的运转，因此防止了资源被浪费。

在车载充电器300的运转判定与电子装置130的温度检测之间，可设定时滞（time lag），因为自车载充电器300的运转启动起直到经过一定的时间段后，车载充电器300的温度才能上升到车载充电器300损坏的程度。此外，时滞可通过实验计算。在经过预定的时间以前，可防止车载充电器300因过热而损坏，因此在设定时间经过之前可能不需要执行温度检测。因此可以防止资源被浪费。

控制器50可配置为当控制器50判定出车载充电器300正在运转之后经过了预定时间段时，检测车载充电器300和电子装置130的温度。当车载充电器300的温度被判定为大于第一设定温度，并且电子装置130的温度被判定为小于第二设定温度时，控制器可配置为判定出冷却液切换装置200失灵，并且可配置为停止车载充电器300对车辆电池充电。

第一设定温度和第二设定温度可以是不同的温度，并且可以是通过实验计算得到的参考温度。与电子装置130关联的第二设定温度可包括驱动电动机140的设定温度和电力控制单元120的设定温度。驱动电动机140的设定温度和电力控制单元120的设定温度可以是通过实验计算得到的不同温度。

车载充电器300的温度大于第一设定温度的条件可表明冷却液没有流向第二冷却液管路20。此外，电子装置130的温度小于第二设定温度的条件可表明冷却液流向第一冷却液管路10。在后者情况中，控制器50可配置为判定出由于冷却液切换装置200的粘着（sticking）而阻止了冷却液向第二冷却液管路20供应，并且可配置为确认冷却液切换装置200失灵。

此外，车载充电器300的温度大于第一设定温度并且电子装置130的温度也大于第二设定温度的条件可表明冷却液没有流向第一冷却液管路10和第二冷却液管路20。具体地，控制器50可配置为，将其判定为水泵100的故障或冷却液不足，而不是判定为冷却液切换装置200的故障。

通过比较车载充电器300、驱动电动机140和电力控制单元120的温度，控制器50可配置为当下面条件都满足时，停止车载充电器300对车辆电池充电，该条件为：车载充电器300的温度大于第一设定温度；驱动电动机140的温度小于驱动电动机140的设定温度；以及电力控制单元120的温度小于电力控制单元120的设定温度。可替代地，控制器50可配置为即使上述条件不都满足时也停止车载充电器300对车辆电池充电。例如，控制器50可配置为在车载充电器300的温度与驱动电动机140的温度和电力控制单元120的温度中的仅一个温度比较的条件下，或在车载充电器300的温度与除了驱动电动机140和电力控制单元120之外的另一个电子装置的温度比较的条件下，停止车载充电器300对车辆电池充电。换句话说，可以任意决定与车载充电器300的温度相比较的温度。

此外，水泵100可连接到第一冷却液管路10。控制器50可配置为在判定为冷却液切换装置200的故障之前预先判定水泵100是否正在运转。响应于确认水泵100正在运转，控制器50可配置为检测车载充电器300和该电子装置130的温度。

具体而言，可在判定车载充电器300的运转之前判定水泵100的运转，因为可能难以判定当水泵100不运转并且冷却液不流向第一冷却液管路10和第二冷却液管路20两者时为何冷却液没有被供给到第二管路20。换句话说，可能难以判定冷却液向第二冷却液管路20的供应故障的原因是冷却液切换装置200的粘着（sticking）还是没有驱动力使冷却液流动。从上面可见，在水泵100正在运转的假设下可做出冷却液切换装置200是否失灵的判定。也就是说，可预先判定水泵100的运转状态从而在水泵100不运转时，省略某些后续处理。

在下文中，将描述本发明的另一方面的车辆的冷却液切换装置200的故障诊断方法。图2是示出使用上述的故障诊断系统诊断车辆的冷却液切换装置200中的故障的故障诊断方法的示例性流程图。由控制器执行的故障诊断方法可包括：检测车载充电器300和驱动电动机140的温度的温度检测步骤（步骤S400）；和故障判定步骤（步骤S500和步骤S600），在该步骤中当车载充电器300的检测温度大于第一设定温度并且驱动电动机140的检测温度小于第二设定温度时，可判定为冷却液切换装置200失灵并且可停止车载充电器300对车辆电池充电。

此外，故障诊断方法在执行温度检测步骤之前，通过判定水泵100是否正在运转而执行水泵运转检查步骤（步骤S100），然后当检测到水泵100正在运转时，判定车载充电器300是否正在运转。

而且，可执行故障判定步骤（步骤S500和步骤S600）。换句话说，当检测到车载充电器300的运转时，可执行比较从而判定车载充电器300的温度是否大于第一设定温度，驱动电动机140的温度是否小于驱动电动机的设定温度，以及电力控制单元120的温度是否小于电力控制单元120的设定温度。当所有的判定结果为肯定时，可判定为冷却液切换装置200失灵，可停止车载充电器300对车辆电池充电，并且可向驾驶员输出警告信号。

根据本发明的车辆的冷却液切换装置的故障诊断系统和方法，可以不使用额外的传感器或装置而能够判定冷却液切换装置的故障，这可降低系统成本并且减少冷却液切换装置中故障的可能性，使得车载充电器的耐久性改善。

虽然为了说明目的已经描述了本发明的示例性实施例，但是本领域的技术人员应该理解，在不背离所附权利要求中公开的的本发明的范围和精神的情况下，各种修改、添加和替换是可能的。