用於監控溫度傳感裝置的方法和設備的製作方法

2023-05-08 12:45:36 4

專利名稱：用於監控溫度傳感裝置的方法和設備的製作方法
技術領域：
本發明通常涉及動力系控制系統和用於檢測其中的故障的系統。
技術背景動力系控制結構包括用於監控補部件和子系統的運轉的系統，以確船適的控制和運轉，以及識別部件和系統故障。這包括可操作itt控一些部件和 子系統的溫度的裝置和控制算法。皿監控可由具有皿傳感裝置的系統實現， 包括使用熱阻裝置的電路，例如熱敏電阻和其他傳感器。用於監控,的這些 系統和體可能具有導致^S讀數錯誤的故障，並通常需要tt控。 ，傳感系統的監控包括可操作地檢測電路短路和斷路的系統。監控可以 包括合理'(M控器，其中為了信號偏差或不希望有的變化而監控^j^傳感器信 號。合理'性監控的一種形式是在包括數學模型的控庫贖塊中執行的算法，該數 學模型基於運轉剝特頁設鵬，並將該預設、驗與傳感系統觀懂的鵬進行對 比，以確定傳感系統是否誠i4kii行。這種方法需要技術人員的努力開發並校 準該預測模型，並且消耗該控制模塊中的運行空間、內存和執行的時間。執fi"溫度合理性監控器的風險包括錯誤地指示故障的出現，其中系統不精 確地識另if故障的出現，並且可以由極限環境斜牛過程執行皿合理'M控器引 起，或者電路噪聲，或者數位訊號處理中的誤差。處理戰問題的一種方、飽 括如可以實施合理性的測試柳蹄隨行劍牛，其導致信號解析度斷氐棘 鵬 傳感範圍陶氐。因此，需要一種^M控體，其能夠解決Jd^涉及的問題。下文中將描 述i^樣的系統。 發明內容依據本發明的具體實施方式
，提供一種用於監控^^傳感電路和檢測其中 的故障的方法和希'臘產品。所述方法包括監控從多個^M傳感電路輸出的傳感 器讀數。由從溫度傳感電路的^輸出的傳SH讀數確定、計算平均傳感器讀數。傳感器讀數的每一個與平均傳感器讀數進行比較。當傳繊讀數中的一個 偏離平均傳麟讀數的量大於閾值時，更具體地當傳 讀數中的一個偏離平均傳麟讀數的量大於閾輕少Y傳感器讀數之外的X倍的量時，識別故障。M:閱讀和理解下面的具體實施例的詳細描述，對於本領域技術人員而言，本發明的這些或其他方面將變得明白。


本發明可以在特定部件和部件的設置中採用物理形式，在形成本發明的一部分的附圖中詳細描述和闡述其實施例，並且其中圖1是依據本發明的用於控制系統和動力系的示範性結構的示意圖； 圖2是依據本發明的示意圖；圖3是依據本發明的邏輯,圖。
具體實施方式
現在參考附圖，其中給出的附圖僅^ffi來解釋而並不是用來限制本發明，圖1和2描述了依據本發明的具體實 式構建的動力系控制系統的示意圖。 下面描述的部件可操作地提供這裡描述的動力系的協調控制。動力系包括內燃 機14和電力機械變速器10，該電力機 速器可操作艦過輸出軸65 ,扭 矩輸出至動力傳動系統。電力機械變速器10包括一對電機MA, MB 46， 48。 依據預先確定的控制方案和不再這裡詳細討論的參數，內燃機、電力機械， 器和電機可操作地在其間傳遞扭矩。在上面描述的實 式中，電力機械M器10接收作為燃料^儲在電能 存儲裝置(ESD) 25中的電勢的能量轉換的結果的來自扭矩生成裝置的輸入扭 矩，所述扭矩生成裝置包括內燃機14和電機MA46， MB48。電機MA和MB 均包含具有在定子中可旋轉的轉子的三相AC電機。該轉子傳送運動轉矩 (motive torque)。電機作為扭矩產生裝置和電能產生^g工作。ESD25典型地包 括一個或多個電池。在不改變本發明的概念的情況下，可以使用具有存儲電能 和分配電功率的其他電能和電化學能量存儲^S來替代電池。基於包括再生需 求和涉及典型的路面坡度和溫叟的應用問題以及例如排放、勸率輔助和電範圍 (electricrange)的推進力需求的因素優選尺寸化ESD25。 ESD25fflilDC轉移 導體(transfer conductor) 27被高壓直^tte耦合到^3I器動力逆變器模塊 (transmission power inverter module) (TPIM) 19。 TP關9是控制系統的元件。TPIM19M:轉移導體29將電育^專送到MA46以及從MA46傳送電能，並且類 似地，TPM19il31轉移導體31將電能傳送到MB48以及從MB48傳送電能。 根據ESD25是被充電還是被放電，電流被傳i^ljESD以及從ESD傳送電流。 TPM19包括一對動力逆變器和相應的電動豐鵬衝擴i央，該電動鵬制模塊被配 置以/AiP裡接收電動機控制命令和控審腿變微態，以便提供電動機驅動或再 生功能。^動力逆變器包括多^色緣柵雙極電晶體(IGBT)，所述絕緣柵雙 極電晶體包括開關，所述開關SM在高頻切換，將育遣存儲裝置20的DC功率 轉化為AC功率，用於為電機MA、 MB之一供電。對於三相電機的每一相，典 型地存在一個IGBT。控制系統合成相關的信息和輸入，並且執行算法以控制多種致動器以實現 控制目標，所述控制目標包括例如燃料經濟性、排放、性能、驅動能力之類的 參數，以及包括ESD25的電池和MA46及MB48的硬體的保護。在示範性的具 體實施方式中，存在分布式控偉訴莫塊結構，其包括發動機控諱訴莫塊('ECM') 23、 維制模塊('TCM，) 17、電池組控帶化莫塊('BPCM，) 21和TPM19。 混合控制模塊('HCP') 5提供前述的控制模塊的協作和全部的(overarching) 控制。這裡的用戶接口 CUT) 13可操作^^接到多^置，M該多^^置， ^S操作者iliM"扭矩輸出的請求典型，制或者指示包括^I器10的動力系 的運行。對UI13的示範性^^操作者輸入包括加，板、制動踏板、^3I器齒 ,擇器以及車輛M巡i鵬制。上，制模塊中的每一個ffiil區域網 ((LAN')總線6與其他控希鵬塊、傳感器以及致動器通信。LAN總線6允許 不同控制模塊間的控制參數和命令的結構化的通信。使用的特定通信協議是專 用的。LAN總線和適當的協議提供在Jd^控律訴對央和其艦供例如防抱死諱慟、 牽引控制以及車輛穩定性的功能的控制模塊之間的強大的消息傳送和多控第'據 鵬P連接。HCP5基於來自UI13和包括電池組的動力系的多^il入信號,混合動力 系系統的全部控制，為協調ECM23、 TCM17、 TPM19和BPCM21的運行提供 服務。ECM23被可操作,接到發動機14，並用於經由被共同示為集合線35 的多個離散線，分別從發動機14的多個傳 獲取數據以及控制發動機14的 多個致動器。TCM17被可操作,接到變速器10，並用於從多個傳感器獲取數 據和為變速器提供命令信號，包括監控來自壓力開關的輸入，以及選擇性地激勵壓力控制螺線管和移位螺線管，以便激勵多種離合器來實現多種M^作模式。BPCM2用信號連接可操作地監控ESD25的電流或電壓參數的一個或多個 傳感器，以向HCP5提供關於電池狀態的信息。這樣的信息包括電池的充電狀 態('SOC')、電池電壓以及可用的電池功率。J^控制模塊中的每一^HM包括通用數字計算機，該計^* 常包括微 處理器或中央處理單元，包括只讀存儲器(ROM)、隨機存取存儲器(RAM)、 電可編程只 儲器(EPROM)的存儲介質，高速時鐘，模數(A/D)和數模 (D/A)轉換電路，和輸A/^出電路和裝置(I/O)以及適當的信號調整和緩衝電 路。*控制模塊具有一組控制算法，包括機器可執行代碼和ROM中固有的 校準並且可執衍iJlf共^H十算機的相應功能。在該多個計^t幾之間的信息傳 遞 地{，上述LAN6實現。在予體迴路循環過程中，典型地執行用於控制模塊的每一個中的控制和狀 ^i古計的算法，使得^^算法在每個迴路循環中至少執行一次。存儲在非易失 性存儲裝置中的算法通過中央處理單元中的一個執行，並且利用預置的校準， 可操作M控檢測裝置的輸入以及執行控制和診,呈序以控制相應的裝置。回 路循環典型地在發動機和，正在運行時以規則的時間間隔運行，例如每 3.125、 6.25、 12.5、 25以及100毫秒。可選擇地，算法可以響應事件的發生而 術。現在參考圖2，描述了該示範性的系統的更多細節，包括用於控制電機之一 的硬體。該系統包括高壓電源ESD25、 TPIM19的包括控制模塊的一部分、以 及電機MA46，其艦導電電纜互連。TPIM包括一對動力轉換離制電路，或 ，變器，其包括已知的互補三相動力電子裝置。逆變器電路中的一個 為30)包括多個鄰近的電路33、 35、 37，其具有串聯設置的功率IGBT電晶體 器件，其每一個由控制模i娥制以在ESD25和電機46之間傳送電能。逆變器 電路30將從ESD25輸出的DC電能轉化為AC電能，用於驅動電機46,並將 電動機產生的AC電能轉化為DC電能，用於為ESD25充電。ESD25通過DC 轉移導體27被高壓耦合到控制電路33、 35、 37的每一個。,傳感網絡包括多個^jS傳感器以及可操作M控鄰近定位的裝置的溫 度的電路，例如控制電路30和電機46。每個電路33、 35、 37包括包含相應的 ^Jt傳感裝置32、 34、 36的 傳感電路和包含電阻裝置、電纜、電連接器以及其iW從^M專感^g之一至啦制模塊(未顯示)的電信號的處理和傳送有效的元件的電信號艦電路。》鵬傳感裝置T1 32、 T2 34、 T3 36均ttM包括 熱阻裝置，其產生與在相應電路處觀糧的、鵬相關的電信號。因此，驢T1產 生,信號T,，裝置T2產生溫度信號T,，以及裝置T3產生溫叟信號Tinv3。 《鵬傳感裝置TM38雌也包括熱阻裝置，可操作地產生與電機中測量的、鵬 相關的電信號，TM。熱阻裝置可以包括己知的熱敏電P且裝置，並且電信號處理 電路包括被誠地尺寸化和校準以便對 控的電機46和控制電路30監控在操作旨範圍內的糹顯度的一個或多個電阻CT。現在參考圖3，這裡描述了依據本發明的具體實施方式
的用於監控來自溫度 傳感網絡的輸出以檢測其中的故障的方法50。該方法總體上包括監控從多個溫 度傳感電路輸出的傳感器讀數。由從皿傳感電路的子集輸出的傳 讀數計 算平均傳繊讀數，並且傳感器讀數的每一個與平均傳繊讀,行比較。當 傳自讀數之一從平均傳 讀數偏離了大於閾值的量時，釆取動作。在預定的迴路循環之一期間，該方^iMi也被執行為控制系統中的一個或多個算法。方法50包括為傳感器T1、 T2、 T3和TM監控傳感器電路的輸出以從相應的傳 SH電路獲得^jg傳感器讀數T翻、Tjnv2、 Tnv3和Tm (步驟52)。基於T翻、TjNV2、 T歸確定第一平均i^TAVGj (步驟54)，然後將第一平均MJt丁AVGj與T雨,、T麗、T]NV3的每一個進行比較(步驟56)。當TiNVl、 TjNV2、 T!NV3的一個或多個,預先設定的範圍之外時，對於最大 地偏離第一平均皿TAVG」的傳感器的故障增量(FI)被設置為等於l ("l")。 作為實例，在這個流程圖中，最大地偏離的讀數被確定為T!n^。基於剩餘的兩個傳感器的讀數T濯、T翻確定第二平均溫度TAVG一2 (步驟58),並且將第二 平均METaw與Tjnv2、 T,進行比較(步驟60)。當剩餘的兩個傳,的讀數Tmv2、 T!NV3相差預定值且在範圍之外時，將T!NV2和TiNV3均與TM進行比較(步驟62)。當T旨和T，與TM的比較均在預先確定的範圍之外時，傳 T2、 T3、 TM中的每一個的故障增量(FI)被設置為1 ("1")(步驟64)。當T羅和T]NV3之一與TM的比較在預先確定的範圍之外時，對於範圍之外的傳感器例如T2或者T3的故P章增量被設置為1 ("1")(步驟84)。當來自剩餘的兩個傳感器的讀數TjNV2、 TjNV3在彼此的範圍之內時(步驟60)，對於兩個傳感器的故障增量被設置為0 ('力")，艮P: FI-T2=0， FI-T3=0(步驟78)。 TM的讀數與第二平均溫度TAVG一2比較(步驟80),並且，當在預定 範圍內時，對於傳感器TM的故障增量(FI-TM)被設置為等於O ("0")(步驟 86)。當對於傳S^TM的讀數在該預先設定的範圍之外時，對於傳感器TM的 故障增量(FI-TM)被設置為等於l ("1")(步驟82)。當第一平均 破TAvoj與讀數T訓、T纖、T聽的每一^a行比較(步驟 56),並且Tjnv,、 T匿、TW3中沒有一個落在予跌設定的範圍之外時，對於傳 感器T1、 T2、 T3的故障增量(FI)被設置為等於0 ("0")(步驟72)。將第一平均、皿TAVcy與TM進行比較(步驟74)，並且當TM在範圍之內時，傳自TM的故障增量(FI)被設置為等於0 (步驟88)。當TM在範圍之外時，傳， TM的故障增量(FO被設置為等於l (步驟76)。當對於傳麟T1、 T2、 T3和TM的故障增量被體為"1"或是"0"時，對於^N專麟的故障數增加了相應的故障增量，並誠樣計數器被增加(步 驟66)。使用"X在Y之外"("XoutofY")分析對故障,行評估(步驟68)， 其中"X^樣齡傳麟的柳章數，"Y^樣總的採樣數目。因此，評估齡故 P章數以確定對於採樣數目，發生故障的量是否^1閾值故障量。^t也在冷啟動事件之後執行這裡所述的控制流程，其中，在不同電路和 裝置之間的離達到平衡，因此容易對監控的所有體釆用共同的難驢。 考慮至賠號範圍和傳感器的性能以及控制模塊的A/D轉換器的^fjf率，雌地 監控在溫度範圍內的溫度以允許進行溫叟的有效測量，該溫度範圍基於使用的 熱敏電阻或其他，傳 的輸出來確定。可以理解，在本發明的範圍內，硬體的改變是允許的。具體參照其實施例和修改已經描述了本發明。在閱讀和理解具體實施方式
的基礎上能夠進行進一 步的修改和改變，但這樣的修改或改變不會超出本發明要保護的範圍。在這樣 的情況下，所有的修改和改變依然落入本發明的保護範圍。
權利要求
1.用於檢測溫度傳感電路中的故障的方法，包括監控從多個溫度傳感電路輸出的傳感器讀數；確定由從溫度傳感電路的子集輸出的傳感器讀數計算的平均傳感器讀數；將每個傳感器讀數與平均傳感器讀數進行比較；以及確定何時傳感器讀數之一從平均傳感器讀數偏離了大於閾值的量。
2. 如權利要求l所述的方法，進一步包括確定何時所述傳麟讀數之一從 平均傳,讀數偏離了大於閾值至少Y傳 讀數之外的X倍的量的量。
3. 如權利要求2所述的方法，進一步包括在傳麟讀數的基本部分過程中, 當所述傳 讀數之一從平均傳 讀數偏離了大於閥值的量時，識別傳感電 路之一中的故障。
4. 如權利要求1所述的方法，包括監控從可操作i"tt控裝置中的溫度的多 個基本上鄰近的傳感電路輸出的傳感器讀數。
5. 如權利要求l所述的方法，進一步包括監控從可操作地監控電機和機，制電路的多個，傳感電路輸出的傳感 器讀數，以及，確定由從可操作itt控機離制電路的鵬傳感電路輸出的傳繊讀數計算的平均傳/i^讀數。
6. 如權利要求1所述的方法，進一步包括.-選擇性地省11^離平均傳自讀數的傳 讀數之一； 確定由剩餘的傳S^讀數的子集計算的第二平均傳感器讀數； 將每一個乘除的傳 讀數與第二平均傳感器讀,行比較；以及， 確定何時剩餘的傳感器讀數之一從第二平均傳 讀數偏離了大於閾值的量。
7. 如權利要求6所述的方法，進一步包括確定何時所述傳麟讀數之一從 平均傳感器讀數偏離了大於閾值至少Y傳^讀數之外的X倍的量的量。
8. 用於監控電豐朋口機離制電路的、鵬的方法，包括 監控從可操作 控電機和機，制電路的多個，傳自輸出的傳 讀數；確定由從傳感器的子集輸出的傳 讀數計算的平均傳 讀數； 當傳自讀數之一從平均傳感器讀數偏離了大於閾值的量時，識別傳感電 路之一中的故障。
9. 如權利要求8所述的方法，其中識別傳感電路之一中的故障進一步包括: 有規律M抓、驗傳S^輸出的傳S^讀數；以及 當傳^讀f^人平均傳^l讀數偏離了大於閾值至少Y傳感器讀數之外的X倍的量的量時，識，^j^f專感電路之一中的故障。
10. 如權利要求9所述的方法，進一步包括在傳 讀數的基本部分過程 中，當傳繊讀數之一從平均傳繊讀數偏離了大於閾值的量時，i頓j傳感電 路之一中的故障。
11. 如權利要求8所述的方法，其中確定由從傳繊的賴輸出的傳麟 讀數計算的平均傳繊讀數包括確定由從可操作M控機器控制電路的鵬傳 輸出的傳感器讀數計算的平均傳 讀數。
12. 如權禾腰求8所述的方法，進一步包括當傳麟讀數在平均傳繊讀 數的範圍內時，確定傳感電路之一可接，起作用。
13. 如權利要求8所述的方法，進一步包括在冷啟動事件之後有規律M 控傳麟讀數。
14. 製造產品，包括存儲介質，該存儲介質具有在其中編碼的m可執行 代碼，用於實1^控可操作M控電功率控制電路和電機的鵬的多個鵬傳 感電路的方法，該代石4^括用以監控從^J變傳感電路輸出的傳感器讀數的代碼；用以確定由被監控的傳 讀數的子集計算的平均傳自讀數的代碼；用以當被監控的傳ii^讀數之一從平均傳感器讀數偏離了大於閾值的量時識別皿傳感電路之一中的故障的代碼。
15. 如權禾腰求14所述的製造產品，其中每一個驗傳感電,括 可操作地監控電功率控制電路和電機中的一個的、鵬傳感裝置；以及， 可操作地傳送來自溫度傳感裝置的輸出信號的電路。
16. 如權利要求14所述的製造產品，其中用以識別溫度傳感電路之一中的故障的代碼進一步包括用以有規律M控^J^傳感器讀數的代碼；和用以當傳感器讀數從平:i^f專感器讀數偏離了大於閾值至少Y傳/itl讀數之 外的X倍的量的量時識別傳感電路之一中的故障的代碼。
17. 如權利要求14所述的律隨產品，其中電功率控制電路是基本上鄰近的。
18. 如權利要求14所述的製造產品，進一步包括用以當傳麟讀數在平均 傳自讀數的範圍內時確定傳感電路之一可接^M乍用的代碼。
19. 如權利要求14所述的製造產品，進一步包括 用於選擇性地省略偏離平均傳li^讀數的傳^l讀數之一的代碼； 用於確定由剩餘的傳感器讀數的，計算的第二平均傳感器讀數的代碼； 用於將每一個剩餘的傳繊讀數與第二平均傳麟讀數進行比較的代碼；以及用於確定何時剩餘的傳 讀數之一從第二平均傳感器讀數偏離了大於閾 值的量的代碼。
20. 如權利要求19所述的律隨產品，進一步包括用於確定何時剩餘的傳感 器讀數之一從第二平均傳 讀數偏離了大於閾值至少Y傳 讀數之外的X 倍的量的量的代碼。
全文摘要
本發明涉及用於監控溫度傳感裝置的方法和設備。一種用於監控溫度傳感電路和檢測其中的故障的方法和製造產品。該方法包括監控從多個溫度傳感電路輸出的傳感器讀數。由從傳感器電路的子集輸出的傳感器讀數確定、計算傳感器平均讀數。將傳感器讀數中的每一個與平均傳感器讀數進行比較。當傳感器讀數中的一個偏離該平均傳感器讀數的量超過閾值，更具體地當傳感器的讀數中的一個偏離該平均傳感器讀數的量大於閾值至少Y傳感器讀數之外的X倍的量時，識別故障。
文檔編號G01K7/22GK101236231SQ200810009529
公開日2008年8月6日 申請日期2008年1月31日 優先權日2007年1月31日
發明者H·J·鮑爾, P·E·吳, S·T·維斯特, S·加塔裡克, W·D·王 申請人:通用汽車環球科技運作公司