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HINTERGRUND
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(a) Technischer Bereich
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Relaisverschmelzung-Detektiertechnik, welche den Strom steuert, welcher an ein Hochspannungsbatteriesystem geliefert wird, welches innerhalb eines Fahrzeugs befestigt ist.
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(b) Hintergrund des Standes der Technik
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Hochspannungsbatteriesysteme sind innerhalb elektrisch angetriebener Fahrzeuge, wie z. B. Hybridfahrzeugen oder elektrischen Fahrzeugen, befestigt. Diese Hochspannungsbatterien beinhalten typischerweise ein Relais, um den Strom einer Hochspannungsbatterie zu unterbrechen, um einen gewissen Grad an Sicherheit zu erreichen und das System zu schützen. Diese Relais sind im Allgemeinen während IG-EIN bzw. der Zündungseinschaltung verbunden und während IG-AUS bzw. der Zündungsausschaltung abgeschlossen/abgeschaltet.
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Beide Kontakte des Relais, wie oben beschrieben, dienen als Schalter und können aufgrund von Überstrom aneinander heften. Wenn dies eintritt, wird dies häufig als Relais-Verschmelzung bezeichnet. Der herkömmliche Stromunterbrechungs-Betriebsablauf des Hochspannungsbatteriesystems kann nicht durchgeführt werden, wen die Verschmelzung auftritt, und als ein Ergebnis wird die Verschmelzung des Relais während jedes IG-EIN des Fahrzeugs detektiert.
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1 zeigt ein Hochspannungsbatteriesystem eines Fahrzeugs, welches in einem herkömmlichen Design benutzt wird. Eine Hochspannungsbatterie 500 ist an eine Hochspannungslast (V_load) über ein positives Relais (RLY_pos) und ein negatives Relais (RLY_neg) und ein Vor-Relais (RLY_pre) angeschlossen. und ein Voraufladewiderstand 510 ist an das positive Relais (RLY_pos) parallel angeschlossen.
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Die Relais-Verschmelzung entsprechend dem herkömmlichen Stand der Technik wird nachfolgend beschrieben. Wie in 2 gezeigt, wird, nachdem das negative Relais RLY_neg als Erstes angeschlossen ist, das Vor-Relais RLY_pre angeschlossen, und danach wird das positive Relais RLY_pos angeschlossen. Während die Relais entsprechend einer derartigen Reihenfolge in Folge angeschlossen werden, wird die Verschmelzung des Relais abhängig davon detektiert, ob der Laststrom detektiert wird, wenn das Vor-Relais RLY_pre angeschlossen ist. Deshalb zeigt der Zustand der 2 einen normalen Zustand. D. h., wenn das Vor-Relais RLY_pre angeschlossen ist, nachdem das negative Relais RLY_neg angeschlossen wird, wird der Laststrom langsam durch den Voraufladewiderstand 510 erhöht. Darauf folgend, wenn das positive Relais RLY_pos angeschlossen wird, fließt der Laststrom als Nennstrom. Danach wird das Vor-Relais RLY_pre abgetrennt.
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Jedoch erhöht sich, wenn das Vor-Relais RLY_pre verschmolzen ist, wenn das negative Relais RLY_neg, das Vor-Relais RLY_pre und das positive Relais RLY_pos in Folge bzw. Reihe angeschlossen sind, der Laststrom langsam zur gleichen Zeit, wenn das negative Relais RLY_neg angeschlossen wird, wie dies in 3 gezeigt wird. Deshalb, da ein signifikanter Laststrom bereits detektiert wurde, wenn das Vor-Relais RLY_pre angeschlossen ist, kann detektiert werden, ob das Vor-Relais RLY_pre verschmolzen ist, basierend auf der Größe des Laststroms, wenn das Vor-Relais RLY_pre angeschlossen wird.
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Außerdem, wenn das positive Relais RLY_pos verschmolzen ist, erhöht sich der Laststrom signifikant von der Zeit, wenn das negative Relais RLY_neg angeschlossen ist, und als ein Ergebnis, wurde Strom eines Nennstrompegels bereits als der Laststrom zu der Zeit detektiert, wenn das Vor-Relais RLY_pre angeschlossen ist, wie dies in 4 gezeigt wird.
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Wie oben beschrieben, kann bestimmt werden, ob das Vor-Relais RLY_pre und das positive Relais RLY_pos verschmolzen sind, indem die Größe des Laststroms zu der Zeit beurteilt wird, wenn das Vor-Relais RLY_pre angeschlossen ist, wenn das negative Relais RLY_neg, das Vor-Relais RLY_pre und das positive Relais RLY_pos sequenziell angeschlossen werden. Wenn das negative Relais RLY_neg verschmolzen ist, ist das Verhalten des Laststroms das gleiche, wie das, welches in 2 gezeigt wird, und die Größe des Laststroms kann nicht detektiert werden.
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Als Referenz, wenn alle die Relais alle zur gleichen Zeit verschmolzen sind, wird die Größe des Laststromes grundsätzlich bei einem ersten Relais-Anschluss-Zeitpunkt beurteilt.
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ZUSAMMENFASSUNG DER VERÖFFENTLICHUNG
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Die vorliegende Erfindung wurde mit dem Bemühen durchgeführt, die oben beschriebenen Probleme, welche mit dem Stand der Technik verbunden sind, zu lösen.
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In einem Gesichtspunkt liefert die vorliegende Erfindung eine Relais-Verschmelzung-Detektiertechnik, in diesem Fall ein Verfahren, ein Gerät und ein System für ein Hochspannungsbatteriesystem eines Fahrzeugs, in welchem zwei Relais, welche in Reihe zueinander angeschlossen sind, sequenziell innerhalb eines Zeitintervalls und danach angeschlossen werden, während ein Relais, welches an eines der zwei Relais angeschlossen ist, parallel angeschlossen wird, wenn ein Relais, welches später zwischen den zwei Relais, welche in Reihe angeschlossen sind, angeschlossen wird, wenn die Verschmelzung der Relais detektiert wird, indem die Größe des Laststroms beurteilt wird; wann immer die Verschmelzung jedes Relais detektiert wird, wird die Verschmelzung der Relais detektiert, während die Anschlussfolgen der zwei Relais, welche in Reihe zueinander angeschlossen sind, verändert wird.
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In einem anderen Gesichtspunkt liefert die vorliegende Erfindung ein Relais-Verschmelzungs-Detektierverfahren für ein Hochspannungsbatteriesystem eines Fahrzeugs; wobei beinhaltet sind: ein erster Prozess, welcher durch ein Steuerglied oder eine Steuereinheit ausgeführt wird, wobei beinhaltet sind: ein erster Schritt, welcher ein negatives Relais, welches an eine negative Elektrode einer Hochspannungsbatterie angeschlossen ist, anschließt, einen zweiten Schritt, welcher ein Vor-Relais, welches an ein positives Relais angeschlossen ist, an eine positive Elektrode der Hochspannungsbatterie anschließt, nachdem eine vorher festgelegte Zeit von dem ersten Schritt verstrichen ist, und ein dritter Schritt des Detektierens, ob das Vor-Relais und das positive Relais verschmolzen sind, indem die Größe des Laststroms beurteilt wird, wenn das Vor-Relais angeschlossen ist, während das positive Relais abgetrennt ist; und einen zweiten Prozess, welcher beinhaltet: einen vierten Schritt, welcher das Vor-Relais anschließt, einen fünften Schritt, welcher das negative Relais anschließt, nachdem eine vorher festgelegte Zeit von dem vierten Schritt verstrichen ist, und einen sechsten Schritt, welcher detektiert, ob das negative Relais verschmolzen ist, indem die Größe des Laststroms beurteilt wird, wenn das negative Relais angeschlossen ist, während das positive Relais abgetrennt ist, wobei der erste Prozess und der zweite Prozess in einer abwechselnden Folge durchgeführt werden, wann immer das Relais verschmolzen ist.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die obigen und anderen Merkmale der vorliegenden Erfindung werden nun im Detail mit Bezug auf bestimmte beispielhafte Ausführungsformen derselben beschrieben, welche durch die beigefügten Zeichnungen dargestellt sind, welche hier nachfolgend nur zum Zwecke der Erläuterung gegeben werden, und demnach nicht eingrenzend für die vorliegende Erfindung sind, und wobei:
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1 ein Diagramm ist, welches ein Hochspannungsbatteriesystem eines Fahrzeugs entsprechend dem Stand der Technik zeigt;
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2 ein Relais-Verschmelzungs-Detektierverfahren für ein Hochspannungsbatteriesystem eines Fahrzeugs entsprechend dem Stand der Technik zeigt und ein Diagramm ist, welches ein Verhalten in einem normalen Zustand zeigt;
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3 ein Diagramm ist, welches ein Prinzip des Detektierens einer Verschmelzung eines Vor-Relais durch Benutzen des Verfahrens der 2 beschreibt;
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4 ein Diagramm ist, welches ein Prinzip des Detektierens einer Verschmelzung eines positiven Relais durch das Benutzen des Verfahrens der 2 beschreibt;
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5 ein Ablaufdiagramm ist, welches ein Relais-Verschmelzungs-Detektierverfahren für ein Hochspannungsbatteriesystem eines Fahrzeugs entsprechend einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt; und
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6 ein Diagramm ist, welches ein Prinzip des Detektierens einer Verschmelzung eines negativen Relais durch einen zweiten Prozess beschreibt, welcher in der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird.
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Es sollte davon ausgegangen werden, dass die angehängten Zeichnungen nicht notwendigerweise maßstabsgerecht sind, wobei sie eine etwas vereinfachte Darstellung verschiedener bevorzugter Merkmale präsentieren, welche erläuternd für die grundsätzlichen Prinzipien der Erfindung sind. Die speziellen Design-Merkmale der vorliegenden Erfindung, wie sie hier veröffentlicht sind, wobei z. B. spezielle Abmessungen, Orientierungen, Orte und Formen beinhaltet sind, werden zum Teil durch die speziell beabsichtigte Anwendung und das Nutzen der Umgebung bestimmt.
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In den Figuren beziehen sich Referenzzahlen auf die gleichen oder äquivalenten Teile der vorliegenden Erfindung über die verschiedenen Figuren der Zeichnungen hinweg.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Hier nachfolgend wird nun Bezug im Detail auf verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung genommen, von welcher Beispiele in den beigefügten Zeichnungen dargestellt werden und nachfolgend beschrieben werden. Während die Erfindung in Verbindung mit den beispielhaften Ausführungsformen beschrieben wird, ist davon auszugehen, dass die vorliegende Beschreibung nicht die Erfindung auf diese beispielhaften Ausführungsformen begrenzen soll. Im Gegenteil soll die Erfindung nicht nur die beispielhaften Ausführungsformen abdecken, sondern auch verschiedene Alternativen, Modifikationen, Äquivalente und andere Ausführungsformen, welche innerhalb des Geistes und des Umfangs der Erfindung eingeschlossen sein können, wie dies durch die angehängten Ansprüche definiert wird.
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Es ist davon auszugehen, dass der Term ”Fahrzeug” oder ”fahrzeugartig” oder ein anderer ähnlicher Term, wie er hier benutzt wird, Motorfahrzeuge im Allgemeinen beinhaltet, wie z. B. Fahrgastautomobile, wobei Fahrzeuge für den Sportgebrauch (SUV), Omnibusse, Lastwagen, verschiedene kommerzielle Fahrzeuge, Wasserkraftfahrzeuge, welche eine Vielzahl von Booten und Schiffen beinhalten, Luftkraftfahrzeuge und Ähnliches beinhaltet sind, und Hybridfahrzeuge, elektrische Fahrzeuge, Einsteck-Hybrid-elektrische Fahrzeuge, Wasserstoff-angetriebene Fahrzeuge und andere Fahrzeuge mit alternativem Kraftstoff (z. B. Kraftstoffen von anderen Ressourcen als Mineralöl abgeleitet sind) beinhaltet. Wie hier Bezug genommen wird, ist ein Hybridfahrzeug ein Fahrzeug, welches zwei oder mehr Leistungsquellen besitzt, z. B. sowohl mit Benzin angetriebene als auch elektrisch angetriebene Fahrzeuge.
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Mit Bezug auf 5 beinhaltet eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung: einen ersten Prozess (S100), welcher einen ersten Schritt (S101) beinhaltet, welcher ausgeführt wird, wenn ein Prozess-Auswahlbit 1 ist und welcher so konfiguriert ist, um ein negatives Relais, welches an eine negative Elektrode einer Hochspannungsbatterie angeschlossen ist, anzuschließen, einen zweiten Schritt (S102) des Anschließens eines Vor-Relais, welches an ein positives Relais angeschlossen ist, welches an eine positive Elektrode der Hochspannungsbatterie angeschlossen ist, nachdem eine vorher festgelegte Zeit von dem ersten Schritt (S101) verstrichen ist und der erste Schritt nicht vollendet worden ist, und ein dritter Schritt (S103) des Detektierens, ob das Vor-Relais und das positive Relais verschmolzen sind, in dem die Größe des Laststroms beurteilt wird, wenn das Vor-Relais angeschlossen ist, während das positive Relais abgetrennt bzw. ausgeschaltet ist.
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Ein zweiter Prozess (S200), welcher einen vierten Schritt (S201) beinhaltet, welcher das Vor-Relais anschließt, wenn ein Prozessauswahlbit nicht 1 ist, ein fünfter Schritt (S202), welcher das negative Relais anschließt, nachdem eine vorher festgelegte Zeit von dem vierten Schritt (S201) verstrichen ist, und ein sechster Schritt (S203), welcher detektiert, ob das negative Relais verschmolzen ist, indem die Größe des Laststromes beurteilt wird, wenn das negative Relais angeschlossen ist, wenn das positive Relais ausgeschaltet ist. Der erste Prozess (S100) und der zweite Prozess (S200) werden in einer abwechselnden Folge durchgeführt, wann immer eine Relais-Verschmelzung detektiert wird.
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D. h., zwei Relais RLY_Y und RLY_pre, welche in Reihe zueinander angeschlossen sind, werden sequenziell innerhalb eines Zeitintervalls angeschlossen, und danach, während ein Relais RLX_pos, welches parallel an ein RLY_pre der zwei Relais angeschlossen ist, angeschlossen wird, wenn ein Relais, welches später zwischen die zwei Relais RLY_neg und RLY_pre, welche in Reihe angeschlossen sind, angeschlossen wird, wird die Verschmelzung der Relais durch Beurteilen der Größe des Laststromes darüber detektiert. In diesem Fall, wann immer die Verschmelzung jedes Relais detektiert wird, wird die Verschmelzung der Relais detektiert, während die Anschlussfolgen der zwei Relais, welche parallel zueinander angeschlossen sind, verändert werden.
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Ob das Relais verschmolzen ist oder nicht, wird bei jedem IG-EIN eines Fahrzeugs detektiert, und die Prozessauswahlbits sind unterschiedlich zueinander in dem ersten Prozess (S100) und dem zweiten Prozess (S200) (S04 und S204), so dass der erste Prozess (S100) und der zweiten Prozess (S200) abwechselnd durchgeführt werden, einer nach dem anderen, jeder kontinuierlich. Der erste Prozess (S100) oder der zweite Prozess (S200) ist so konfiguriert, um abhängig von dem Prozessauswahlbit während der nachfolgenden IG-EIN-Vorgänge ausgewählt zu werden.
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Das Prozessauswahlbit kann in einem nichtflüchtigen Speicher gespeichert werden, welcher nicht gelöscht wird, sogar in einem IG-AUS-Zustand, in welchem die Zündung des Fahrzeugs aus ist. Deshalb, wenn die Zündung eines Steuergliedes ein ist, wird der erste Prozess (S100) oder der zweite Prozess (S200) durchgeführt, abhängig von einem Wert des Prozessauswahlbits, um abwechselnd zu detektieren, ob andere Relais verschmolzen sind.
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Der erste Prozess (S100) ist der gleiche wie der entsprechend dem herkömmlichen Stand der Technik, und der zweite Prozess (S200) wird durchgeführt, wie dies in 6 gezeigt wird. Deshalb, wenn das negative Relais verschmolzen ist, wird die Verschmelzung des negativen Relais durch die Größe des Laststromes detektiert, welcher sich bereits auf einen signifikanten Pegel erhöht hat, zu der Zeit, da das negative Relais angeschlossen ist, wie dies in 6 gezeigt wird.
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Wie oben beschrieben, wenn der erste Prozess (S100) und der zweite Prozess (S200) abwechselnd durchgeführt werden, wann immer die Zündung des Fahrzeugs gestartet wird, bestimmt die dargestellte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, ob alle Relais des Hochspannungsbatteriesystems verschmolzen sind, um die Sicherheit zu verbessern und die Hochspannungsbatterie vorteilhafter zu schützen.
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Entsprechend den beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können alle Relais, welche bereitgestellt sind, um den Strom eines Batteriesystems zu steuern, überwacht werden, ohne Auslassung, um eine mehr verbesserte Sicherheit sicherzustellen und das Batteriesystem zu schützen.
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Außerdem kann die Steuerlogik der vorliegenden Erfindung als von einem Computer lesbare Medien auf einem von einem Computer lesbaren Medium eingebettet sein, welches ausführbare Programminstruktionen enthält, welche durch einen Prozessor, ein Steuerglied oder Ähnliches ausgeführt werden. Beispiele des von einem Computer lesbaren Mediums beinhalten, sind jedoch nicht darauf begrenzt, ROM, RAM, Compact-Disc-(CD-)ROMS, Magnetbänder, Floppy Disks, Flash-Laufwerke, Smartcards und optische Datenspeichereinrichtungen. Das von einem Computer lesbare Aufzeichnungsmedium kann auch in einem Netz verteilt sein, an welchem Computersysteme gekoppelt sind, so dass das vom Computer lesbare Medium gespeichert wird und in einer verteilten Weise, z. B. durch einen Telematik-Server, ausgeführt wird.
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Die Erfindung wurde im Detail mit Bezug auf bevorzugte Ausführungsformen derselben beschrieben. Jedoch wird von Fachleuten gewürdigt werden, dass Veränderungen in diesen Ausführungsformen durchgeführt werden können, ohne von den Prinzipien und dem Geist der Erfindung abzuweichen, deren Umfang in den angehängten Ansprüchen und ihren Äquivalenten definiert wird.
