專利名稱：電源裝置的異常判斷裝置以及異常判斷方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具備蓄電池和用于檢測(cè)蓄電池電流的電流傳感器的電源裝置的異常判斷裝置以及異常判斷方法。
背景技術(shù)：
一直以來，被廣泛熟知的電流傳感器故障判斷裝置，其用于對(duì)檢測(cè)向用電負(fù)載供電的蓄電池的電流的電流傳感器的故障進(jìn)行判斷(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。該故障判斷裝置著眼于當(dāng)蓄電池電流增大時(shí)，因蓄電池內(nèi)部電阻使蓄電池電壓降低的現(xiàn)象。即，檢測(cè)出蓄電池電壓僅變動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)變動(dòng)量時(shí)的蓄電池電流的變動(dòng)量，當(dāng)該蓄電池電流的變動(dòng)量小于等于標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，則認(rèn)為本來應(yīng)該變動(dòng)的蓄電池電流由于電流傳感器的故障而處于非變動(dòng)狀態(tài)， 判斷為電流傳感器發(fā)生了中間安裝故障。專利文獻(xiàn)1 日本專利特開平10-253682號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
但是，在上述現(xiàn)有技術(shù)中，存在如下問題即使電流傳感器是正常的，當(dāng)發(fā)生蓄電池端子脫離等蓄電池開路故障時(shí)，由于沒有了蓄電池的穩(wěn)壓效果，則用電負(fù)載的消耗電量發(fā)生變化等原因引起蓄電池電壓(即，施加給用電負(fù)載的電壓)發(fā)生變動(dòng)，從而超出上述標(biāo)準(zhǔn)變動(dòng)量，并且，由于未向蓄電池進(jìn)行充放電，蓄電池電流的變動(dòng)量會(huì)變?yōu)樯鲜鰳?biāo)準(zhǔn)值以下。因此，在上述現(xiàn)有技術(shù)中，可能會(huì)出現(xiàn)即使是蓄電池發(fā)生開路故障，也會(huì)誤判斷為電流傳感器的中間安裝故障的情況。因此，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠?qū)π铍姵氐拈_路故障和電流傳感器的中間安裝故障區(qū)別并進(jìn)行異常判斷的電源裝置的異常判斷裝置及異常判斷方法。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的第一技術(shù)方案提供一種電源裝置的異常判斷裝置， 所述電源裝置具有用于向用電負(fù)載供電的蓄電池、用于檢測(cè)所述蓄電池電流的電流傳感器、和用于檢測(cè)所述蓄電池電壓的電壓傳感器，所述電源裝置的異常判斷裝置，其特征在于，具備判斷單元，用于當(dāng)通過所述電壓傳感器檢測(cè)出的電壓大于預(yù)定的第一變動(dòng)量，并且通過所述電流傳感器檢測(cè)出的電流小于預(yù)定的第二變動(dòng)量時(shí)，則判斷為所述蓄電池的開路故障，而當(dāng)通過所述電壓傳感器檢測(cè)出的電壓小于等于預(yù)定的第一變動(dòng)量，并且通過所述電流傳感器檢測(cè)出的電流小于預(yù)定的第二變動(dòng)量時(shí)，則判斷為所述電流傳感器的中間固定故障。另外，本發(fā)明第二技術(shù)方案是基于第一技術(shù)方案的電源裝置的異常判斷裝置，其特征在于，所述蓄電池可由發(fā)電機(jī)充電。另外，為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的第三技術(shù)方案提供一種電源裝置的異常判斷裝置，所述電源裝置具有用于向用電負(fù)載供電的蓄電池、用于檢測(cè)所述蓄電池電流的電流傳感器、和用于檢測(cè)所述蓄電池電壓的電壓傳感器，所述電源裝置的異常判斷裝置，其特征在于，具備判斷單元，用于當(dāng)通過所述電壓傳感器檢測(cè)出的電壓大于預(yù)定的第一變動(dòng)量，并且通過所述電流傳感器檢測(cè)出的電流小于預(yù)定的第二變動(dòng)量時(shí)，則判斷為所述蓄電池的開路故障，而當(dāng)所述蓄電池正常，并且所述蓄電池的內(nèi)部電阻大于等于預(yù)定值時(shí)，則判斷為所述電流傳感器的中間固定故障。另外，本發(fā)明第四技術(shù)方案是基于第三技術(shù)方案的電源裝置的異常判斷裝置，其特征在于，所述內(nèi)部電阻是基于由所述蓄電池的電流和電壓確定的回歸曲線而進(jìn)行計(jì)算的。另外，本發(fā)明第五技術(shù)方案是基于第三技術(shù)方案的電源裝置的異常判斷裝置，其特征在于，所述蓄電池可由發(fā)電機(jī)充電。另外，為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的第六技術(shù)方案提供一種電源裝置的異常判斷方法，所述電源裝置具有用于向用電負(fù)載供電的蓄電池、用于檢測(cè)所述蓄電池電流的電流傳感器、和用于檢測(cè)所述蓄電池電壓的電壓傳感器，所述電源裝置的異常判斷方法，其特征在于，當(dāng)通過所述電壓傳感器檢測(cè)出的電壓大于預(yù)定的第一變動(dòng)量，并且通過所述電流傳感器檢測(cè)出的電流小于預(yù)定的第二變動(dòng)量時(shí)，則判斷為所述蓄電池的開路故障，而在沒有判斷到所述蓄電池的開路故障的情況下，當(dāng)所述蓄電池的內(nèi)部電阻大于等于預(yù)定值時(shí)，則判斷為所述電流傳感器的中間固定故障。另外，本發(fā)明第七技術(shù)方案是基于第六技術(shù)方案的電源裝置的異常判斷方法，其特征在于，基于由所述蓄電池的電流和電壓確定的回歸曲線來計(jì)算所述內(nèi)部電阻。另外，本發(fā)明第八技術(shù)方案是基于第六技術(shù)方案的電源裝置的異常判斷方法，其特征在于，所述蓄電池可由發(fā)電機(jī)充電。根據(jù)本發(fā)明，能夠?qū)π铍姵氐拈_路故障和電流傳感器的中間安裝故障區(qū)別進(jìn)行異常判斷。


圖1為本發(fā)明電源裝置的異常判斷裝置的一個(gè)實(shí)施方式的構(gòu)成圖。圖2為本實(shí)施方式的電源裝置的異常判斷裝置的異常判斷處理的整個(gè)流程的一個(gè)示例。圖3為蓄電池2的開路故障的判斷處理流程的一個(gè)示例。圖4為電流傳感器4的中間固定故障的判斷處理流程的一個(gè)示例。圖5為發(fā)生蓄電池2的開路故障及/或電流傳感器4的中間固定故障時(shí)的，通過電壓傳感器5檢測(cè)出的蓄電池2的電壓變動(dòng)量以及通過電流傳感器4檢測(cè)出的蓄電池電流值等的關(guān)系統(tǒng)計(jì)表。
圖6為表示蓄電池2發(fā)生開路故障(端子脫落)前后的，蓄電池2的電壓以及電流變化的波形圖。圖7為用于求出內(nèi)部電阻R的說明圖。符號(hào)說明1…發(fā)電機(jī)；2…蓄電池；2a、2b…蓄電池端子；4…電流傳感器；5…電壓傳感器；6…用電負(fù)載10 …ECU;14…電源線；15…接地線。
具體實(shí)施例方式下面，參照附圖對(duì)實(shí)施本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行說明。圖1為本發(fā)明的電源裝置的異常判斷裝置的一個(gè)實(shí)施方式的構(gòu)成圖。本實(shí)施方式的電源裝置的異常判斷裝置用于搭載在車輛上。車輛上搭載了各種各樣的用電負(fù)載6。作為車載的用電負(fù)載6，可以列舉的有例如，電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向(EPS)裝置，其根據(jù)方向盤狀態(tài)而產(chǎn)生助力輔助駕駛者的轉(zhuǎn)向操作、調(diào)整車輛的側(cè)傾角從而進(jìn)行姿勢(shì)控制的主動(dòng)穩(wěn)定裝置(Active stabilizer system)、 發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置、制動(dòng)器控制裝置、空調(diào)、后除霧器、后刮水器、后視鏡加熱器、座椅取暖器、 音響設(shè)備、指示燈、點(diǎn)煙器插座、各種ECU (Electronic Control Unit)、電磁閥。但是，這些用電負(fù)載僅僅是示例而已，并非是限定負(fù)載的種類。上述用電負(fù)載6的電源為發(fā)電機(jī)1或蓄電池2。發(fā)電機(jī)1或蓄電池2經(jīng)由電源線 14向用電負(fù)載6供電。若用電負(fù)載6為沒有內(nèi)置串聯(lián)電源電路或開關(guān)電源電路等電子電路的負(fù)載(例如，指示燈以及繼電器等電阻負(fù)載)，則通過電源線14供應(yīng)來的電力直接流過用電負(fù)載6的電阻。若用電負(fù)載6為內(nèi)置有上述電源電路的電裝元件(例如，ECU)，則通過電源線14供應(yīng)來的電力經(jīng)由該內(nèi)置的電源電路流向用電負(fù)載6內(nèi)的各個(gè)部分。發(fā)電機(jī)1和蓄電池2的正極端子加和用電負(fù)載6借助電源線14而連接。并且，發(fā)電機(jī)1以及蓄電池2 的地線連接在車體9上，用電負(fù)載6與車體9直接接地連接，或者借助接地線15與蓄電池 2的負(fù)極端子2b連接。發(fā)電機(jī)1通過用于車輛行駛的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出進(jìn)行發(fā)電。通過由發(fā)電機(jī)1產(chǎn)生的電力， 使用電負(fù)載6進(jìn)行動(dòng)作或者使蓄電池2充電。作為發(fā)電機(jī)1的具體示例有交流發(fā)電機(jī)。其中，由于使馬達(dá)(電動(dòng)機(jī))再生動(dòng)作也可以向蓄電池2充電等，因此發(fā)電機(jī)1也可以是可再生控制的馬達(dá)。例如，為了確保車輛的制動(dòng)力，通過對(duì)與車輛驅(qū)動(dòng)軸連接的馬達(dá)進(jìn)行再生控制，經(jīng)由變換器可以對(duì)蓄電池2進(jìn)行充電，或者可以對(duì)用電負(fù)載6進(jìn)行供電。另外，圖1所示的發(fā)電機(jī)1也可以是進(jìn)行蓄電池2與未圖示的另外的蓄電池之間的電壓變換的DCDC轉(zhuǎn)換器。此時(shí)，該未圖示的另外的蓄電池相當(dāng)于替代發(fā)電機(jī)1的用電負(fù)載6的電源。蓄電池2也與發(fā)電機(jī)1同樣，經(jīng)由電源線14向用電負(fù)載6進(jìn)行供電。蓄電池2是在發(fā)電機(jī)1的電力供應(yīng)能力不足時(shí)向用電負(fù)載6供電。并且，也可以在啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)等動(dòng)力源時(shí)向起動(dòng)機(jī)(未圖示)供電。起動(dòng)機(jī)是接受來自蓄電池2的供應(yīng)電力使發(fā)動(dòng)機(jī)等動(dòng)力源起動(dòng)的裝置。作為蓄電池2的具體示例有鉛蓄電池、鎳氫電池、鋰離子蓄電池。另外，蓄電池2也可以是在鉛蓄電池和鎳氫電池和鋰離子蓄電池中任意組合的。另夕卜，在發(fā)電機(jī)1處于停止的狀態(tài)下，可以從蓄電池2向用電負(fù)載6供電。例如， 作為發(fā)電機(jī)1的一種形態(tài)的交流發(fā)電機(jī)不動(dòng)作的狀態(tài)中，所需的電力可以由蓄電池2向用電負(fù)載6供電。E⑶10根據(jù)對(duì)蓄電池2的充放電電流(蓄電池電流)進(jìn)行檢測(cè)的電流傳感器4的輸出值計(jì)算蓄電池2的充放電電流值。內(nèi)置于電流傳感器4中的電流檢測(cè)部，有利用霍爾元件檢測(cè)電流型以及利用分流電阻檢測(cè)電流型等。電流傳感器4例如輸出對(duì)應(yīng)于檢測(cè)出的電流的電壓(0 5V)。另外，ECUlO根據(jù)對(duì)蓄電池2的電壓進(jìn)行檢測(cè)的電壓傳感器5的輸出值計(jì)算蓄電池2的電壓值。由圖1可知，蓄電池2的電壓是指電源線14的電壓，其相當(dāng)于施加到用電負(fù)載6上的電壓。另外，E⑶10主要根據(jù)電壓傳感器5的輸出值進(jìn)行反饋控制，以調(diào)整發(fā)電機(jī)1的發(fā)電量使蓄電池2的電壓成為預(yù)定的恒定值。其中，ECUlO也可以將發(fā)電機(jī)1的發(fā)電狀態(tài)作為信息獲取以用于判斷發(fā)電機(jī)1是否在實(shí)際發(fā)電。為此，可在發(fā)電機(jī)1上設(shè)置向E⑶10輸出顯示其是否處于發(fā)電中的發(fā)電狀態(tài)的構(gòu)件。作為具體示例，可以列舉的是交流發(fā)電機(jī)的L 端子，其在處于發(fā)電中時(shí)輸出Hi信號(hào)，而在未處于發(fā)電中時(shí)輸出Lo信號(hào)。另外，也可以在發(fā)電機(jī)1上不設(shè)置上述構(gòu)件，而是通過ECUlO對(duì)發(fā)電機(jī)1的輸出電流以及輸出電壓直接監(jiān)控，來判斷發(fā)電機(jī)1是否在實(shí)際發(fā)電。其中，ECUlO由如下多個(gè)電路元件構(gòu)成存儲(chǔ)控制程序以及控制數(shù)據(jù)的ROM、臨時(shí)存儲(chǔ)控制程序的處理數(shù)據(jù)的RAM、處理控制程序的CPU、用于和外部進(jìn)行信息交換的輸入/ 輸出接口等。另外，ECUlO并不一定是一個(gè)控制單元，可以是使控制分擔(dān)進(jìn)行的多個(gè)控制單兀。另外，E⑶10通過電流傳感器4的輸出值和電壓傳感器5的輸出值，進(jìn)行蓄電池2 的開路故障的判斷，或者進(jìn)行電流傳感器4的中間安裝故障(中間固定故障)的判斷。并且進(jìn)行對(duì)這些故障的區(qū)分。蓄電池2的開路故障是指蓄電池2的內(nèi)部出現(xiàn)開路故障，或者蓄電池2的端子加或2b脫落。蓄電池2內(nèi)部的開路故障例如是由于內(nèi)部的機(jī)械性破損、腐蝕性物質(zhì)浸入、電解液蒸發(fā)、老化等引起的。另一方面，蓄電池2的端子脫落是由蓄電池2的正極端子加與電源線14的接線缺陷或者蓄電池2的負(fù)極端子2b與接地線15的接線缺陷引起的。當(dāng)發(fā)生蓄電池2的開路故障時(shí)，由于不向蓄電池2流入電流，因此通過電流傳感器4無法檢測(cè)到電流。另外，當(dāng)發(fā)生蓄電池2的開路故障時(shí)，通過電壓傳感器5所檢測(cè)到的電壓為未連接蓄電池2狀態(tài)下的電源線14的電壓。另一方面，眾所周知，電流傳感器4的中間固定故障是指，與流通的電流值無關(guān)， 電流傳感器4的輸出值固定在上限值和下限值之間的某個(gè)值。電流傳感器4的輸出值被固定是指，其不僅包括輸出一個(gè)固定值，也包括輸出值在某一較小的預(yù)定范圍內(nèi)進(jìn)行變動(dòng)的情況。中間固定故障的發(fā)生是由于內(nèi)置于電流傳感器4的電流檢測(cè)部等發(fā)生故障，或者由于連接ECUlO和電流傳感器4的布線發(fā)生部分短路而引起的。
圖1中，當(dāng)發(fā)生蓄電池2的開路故障時(shí)，由于失去利用蓄電池2的穩(wěn)壓效果，因此與蓄電池2發(fā)生開路故障之前相比，電源線14的電壓變動(dòng)量非常大。電源線14的電壓發(fā)生變動(dòng)是由于用電負(fù)載6的耗電量隨著這些用電負(fù)載6的動(dòng)作狀態(tài)時(shí)刻發(fā)生變化的緣故。 因此，即使為了使電源線14的電壓(蓄電池2的電壓)成為預(yù)定的恒定電壓，ECUlO根據(jù)電壓傳感器5的輸出值對(duì)發(fā)電機(jī)1的發(fā)電量進(jìn)行調(diào)整，但由于電壓傳感器5的輸出值本身的變動(dòng)過大，使電源線14的電壓變動(dòng)無法抑制(無法維持到預(yù)定的恒定電壓)。另外，當(dāng)發(fā)生蓄電池2的開路故障時(shí)，由于無法進(jìn)行蓄電池2的充放電，因此，通過電流傳感器4檢測(cè)出的蓄電池電流值固定在零附近。圖6為表示在發(fā)生蓄電池2的開路故障(端子脫落)前后的蓄電池2的電壓以及電流變化的波形圖。圖6(a) (d)為同一時(shí)刻的波形，橫軸的1個(gè)刻度表示1秒。其中， 關(guān)于蓄電池2的內(nèi)部發(fā)生開路故障時(shí)的波形也是與圖6同樣的波形。圖6(a)為表示電壓傳感器5的輸出值的變動(dòng)的示意圖。在蓄電池2端子脫落之前，通過ECUlO對(duì)發(fā)電機(jī)1的發(fā)電量進(jìn)行調(diào)整，而使蓄電池2的電壓被控制在大約14V的恒定電壓。但是，當(dāng)發(fā)生蓄電池2的端子脫落時(shí)，即使ECUlO想要控制為恒定電壓，但在端子脫落發(fā)生后，暫時(shí)間上升到16. 5V左右之后，與端子脫落之前相比，持續(xù)發(fā)生較大的電壓變動(dòng)。圖6(b)是表示圖6(a)所示的電壓傳感器5的輸出值的變動(dòng)量變化的示意圖。蓄電池2的端子脫落發(fā)生前的電壓變動(dòng)量Δ V在小于0. IV范圍內(nèi)變動(dòng)，但蓄電池2的端子脫落發(fā)生后的電壓變動(dòng)量八￥增大到約0.3 0.5￥。其中，電壓變動(dòng)量ΔΥ是在微小單位時(shí)間內(nèi)的電壓的變化量。圖6(c)是表示圖6(b)的蓄電池2的電壓變動(dòng)量Δ V的濾值的示意圖。E⑶10在將圖6(a)所示的電壓傳感器5的輸出值經(jīng)低通濾波器處理之后，計(jì)算出圖6(b)所示的電壓變動(dòng)量Δ V的濾值A(chǔ)Vsm(即，圖6(c)所示的值)。圖6(d)是表示電流傳感器4的輸出值的變化的示意圖。表示了在蓄電池2發(fā)生端子脫落之前，從蓄電池2釋放出30 40A的電流。但是，當(dāng)發(fā)生蓄電池2的端子脫落時(shí)， 由于無法進(jìn)行在蓄電池2上的充放電，因此通過電流傳感器4檢測(cè)出的充放電電流值(蓄電池電流)幾乎為零。如上所述，當(dāng)蓄電池2發(fā)生開路故障時(shí)，通過電壓傳感器5檢測(cè)出的蓄電池2的電壓變動(dòng)量以及通過電流傳感器4檢測(cè)出的電流值發(fā)生明顯的變化。ECUlO根據(jù)該變化，進(jìn)行蓄電池2的開路故障的判斷，同時(shí)進(jìn)行電流傳感器4的中間固定故障的判斷。圖5為發(fā)生蓄電池2的開路故障及/或電流傳感器4的中間固定故障時(shí)的，通過電壓傳感器5檢測(cè)出的蓄電池2的電壓變動(dòng)量以及通過電流傳感器4檢測(cè)出的蓄電池電流值等的關(guān)系統(tǒng)計(jì)表。如圖5所示，考慮4種組合。1、蓄電池2正常，電流傳感器4也正常時(shí)，如圖6(b)所示檢測(cè)出蓄電池電壓變動(dòng)量較小，如圖6(d)所示檢測(cè)出蓄電池電流值較大。2、 蓄電池2正常，電流傳感器4發(fā)生中間固定故障時(shí)，如圖6(b)所示檢測(cè)出蓄電池電壓變動(dòng)量較小，蓄電池電流雖然根據(jù)中間固定故障的故障程度而有所不同，但檢測(cè)為某一固定值。 3、蓄電池2開路故障，電流傳感器4正常時(shí)，如圖6(b)所示檢測(cè)出蓄電池電壓變動(dòng)量較大， 如圖6(d)所示檢測(cè)出蓄電池電流為接近于零的值。4、蓄電池2開路故障，電流傳感器4發(fā)生中間固定故障時(shí)，如圖6(b)所示檢測(cè)出蓄電池電壓變動(dòng)量較大，蓄電池電流雖然根據(jù)中
7間固定故障的故障程度而有所不同，但檢測(cè)出某一固定值。因此，若檢測(cè)出蓄電池電壓變動(dòng)量較大，且檢測(cè)出蓄電池電流為固定值(如果檢測(cè)出蓄電池電流的變動(dòng)量較小)，則可以確定至少蓄電池2發(fā)生開路故障。另外，若檢測(cè)出蓄電池電壓變動(dòng)量較小，且檢測(cè)出蓄電池電流為固定值(如果檢測(cè)出蓄電池電流的變動(dòng)量較小)，則可以確定電流傳感器4發(fā)生中間固定故障。接著，對(duì)本實(shí)施方式的電源裝置的異常判斷裝置的動(dòng)作流程進(jìn)行說明。圖2為本實(shí)施方式的電源裝置的異常判斷裝置的異常判斷處理整個(gè)流程的一個(gè)示例。ECUlO在執(zhí)行了蓄電池2的開路故障的判斷處理之后(步驟100)，進(jìn)行電流傳感器4的中間固定故障的判斷處理(步驟200)。本流程以預(yù)定的周期或者連續(xù)地，或者隨機(jī)地重復(fù)進(jìn)行。以下，對(duì)圖 2中的各步驟的詳細(xì)情況進(jìn)行說明。圖3為蓄電池2的開路故障的判斷處理流程的一個(gè)示例。E⑶10在進(jìn)行圖2所示流程的步驟100時(shí)，按照?qǐng)D3所示流程進(jìn)行處理。ECUlO基于讀取的電流傳感器4的輸出值的結(jié)果，對(duì)電流差值ΔΙ進(jìn)行計(jì)算(步驟 10)。此時(shí)計(jì)算出的電流差值Δ I是上一步驟10中的讀取值與本次步驟10中的讀取值之差。另外，電流差值ΔI也可以是對(duì)發(fā)電機(jī)1發(fā)電動(dòng)作中的任意固定時(shí)間(例如2秒)的讀取值的平均變化量。另外，E⑶10通過讀取電壓傳感器5的輸出值來計(jì)算電壓差值Δ V(步驟12)。此時(shí)計(jì)算出的電壓差值Δ V是圖6 (c)所示的電壓變動(dòng)量Δ V的濾值A(chǔ)Vsm。E⑶10對(duì)電流差值Δ I是否小于規(guī)定值XI進(jìn)行判斷(步驟14)，同時(shí)對(duì)電壓差值濾值A(chǔ)Vsm是否大于規(guī)定值XVsm進(jìn)行判斷(步驟16)。當(dāng)電流差值Δ I小于規(guī)定值XI，并且電壓差值濾值A(chǔ)Vsm大于規(guī)定值XVsm時(shí)， ECUlO將異常時(shí)間Tbtf遞增(tf = Tbtf+Ι)，并將正常時(shí)間Tbtn清零(Tbtn = 0)(步驟 18)。異常時(shí)間Tbtf以及正常時(shí)間Tbtn是E⑶10的程序內(nèi)部變量。然后，對(duì)異常時(shí)間Tbtf 是否大于規(guī)定值XTBTF (例如3秒鐘)進(jìn)行判斷(步驟20)。規(guī)定值XTBTF是決定將蓄電池 2確定為開路故障所需時(shí)間的閾值。當(dāng)異常時(shí)間Tbtf大于規(guī)定值XTBTF時(shí)(步驟20:是)， 蓄電池電壓變動(dòng)量較大，并且蓄電池電流為固定值(蓄電池電流的變動(dòng)量較小)，則確定為蓄電池2發(fā)生開路故障(步驟22)。當(dāng)異常時(shí)間Tbtf小于等于規(guī)定值XTBTF時(shí)(步驟20 否)，則不進(jìn)行蓄電池2的開路故障的確定。另一方面，當(dāng)電流差值ΔΙ大于等于規(guī)定值XI，或者電壓差值濾值A(chǔ)Vsm小于等于規(guī)定值XVsm時(shí)，ECUlO將異常時(shí)間Tbtf清零(Tbtf = 0)，并將正常時(shí)間Tbtn遞增CTbtn =Tbtn+1)(步驟24)。然后，對(duì)正常時(shí)間Tbtn是否大于規(guī)定值XTBTN(例如3秒鐘)進(jìn)行判斷(步驟沈)。規(guī)定值XTBTN是決定將蓄電池2確定為正常所需時(shí)間的閾值。當(dāng)正常時(shí)間Tbtn大于規(guī)定值XTBTN時(shí)(步驟沈是)，蓄電池電流不是固定值而是變動(dòng)量較大，或者， 蓄電池電流為固定值，但蓄電池電壓變動(dòng)量較小，則確定為蓄電池2正常(步驟觀)。當(dāng)正常時(shí)間Tbtn小于等于規(guī)定值XTBTN時(shí)(步驟沈否)，則不進(jìn)行蓄電池2為正常的確定。若圖3所示的流程結(jié)束，則圖2所示流程的步驟100的處理完成，進(jìn)入步驟200中的電流傳感器4的中間固定故障的判斷處理。或者，直到步驟22中確定為蓄電池2發(fā)生開路故障為止，或步驟觀中確定為蓄電池2正常為止，反復(fù)進(jìn)行圖3所示的流程，當(dāng)確定了蓄電池2是開路故障或是正常時(shí)，則圖2所示流程的步驟100的處理完成，進(jìn)入步驟200中的電流傳感器4的中間固定故障的判斷處理。圖4為電流傳感器4的中間固定故障的判斷處理流程的一個(gè)示例。E⑶10在進(jìn)行圖2所示流程的步驟200時(shí)，按照?qǐng)D4所示流程進(jìn)行處理。E⑶10參照上述異常時(shí)間Tbtf，對(duì)異常時(shí)間Tbtf是否為零進(jìn)行確認(rèn)(步驟40)。 當(dāng)異常時(shí)間Tbtf不為零時(shí)，則本流程結(jié)束。而當(dāng)異常時(shí)間Tbtf為零時(shí)，對(duì)蓄電池2是否為正常，即，對(duì)圖3所示的步驟觀中是否確定了蓄電池2為正常進(jìn)行確認(rèn)(步驟42)。S卩，在步驟40、42中，確認(rèn)了蓄電池2為正常(未發(fā)生開路故障)之后，進(jìn)入步驟48。當(dāng)確定了蓄電池2為正常時(shí)，E⑶10根據(jù)電流傳感器4的輸出值和電壓傳感器5的輸出值計(jì)算內(nèi)部電阻(步驟48)。圖7為內(nèi)部電阻R的計(jì)算說明圖。ECUlO在發(fā)電機(jī)1的發(fā)電動(dòng)作中，在預(yù)定的時(shí)刻對(duì)電流傳感器4的輸出值和電壓傳感器5的輸出值進(jìn)行取樣。如圖 7所示，同一取樣時(shí)刻的電流傳感器4的輸出值和電壓傳感器5的輸出值，可以表示為二維平面上的一個(gè)點(diǎn)的相關(guān)數(shù)據(jù)。圖7所示的直線Lr是與圖7中圖示的多個(gè)相關(guān)數(shù)據(jù)盡量擬合而繪制的直線，即回歸直線。在擬合方法中，可以列舉的有最小二乘法等?；貧w直線Lr， 蓄電池電壓V利用蓄電池電流I和內(nèi)部電阻R可以表達(dá)為運(yùn)算式“V = VO+I X R”。VO相當(dāng)于蓄電池電流I為零時(shí)的蓄電池電壓。因此，E⑶10可以根據(jù)運(yùn)算式“V = V0+IXR”計(jì)算出內(nèi)部電阻R。通過這樣根據(jù)回歸直線Lr對(duì)內(nèi)部電阻R進(jìn)行運(yùn)算，能夠獲得考慮了分散的高精度運(yùn)算結(jié)果。當(dāng)電流傳感器4為中間固定故障時(shí)，由于圖7中圖示的多個(gè)相關(guān)數(shù)據(jù)都集中在某個(gè)固定的蓄電池電流值附近，從而圖7所示的回歸直線Lr的傾斜度變大，成為接近于無限大。因此，由于內(nèi)部電阻R相當(dāng)于回歸直線Lr的傾斜度，從而認(rèn)為可以根據(jù)如上所述計(jì)算出的內(nèi)部電阻R的大小，對(duì)電流傳感器4是否處于中間固定故障狀態(tài)進(jìn)行判斷。其中，計(jì)算內(nèi)部電阻的方法也可以利用除上述方法以外的任意合適的方法。然后，ECUlO對(duì)內(nèi)部電阻R是否小于預(yù)定的閾值)(R進(jìn)行判斷(步驟50)。若內(nèi)部電阻R小于閾值XR，則認(rèn)為回歸直線Lr的傾斜度較小，確定電流傳感器4為正常(步驟52)。 若內(nèi)部電阻R大于等于閾值狀，則認(rèn)為回歸直線Lr的傾斜度較大，確定電流傳感器4為中間固定故障(步驟。其中，根據(jù)閾值)(R的值，確定傳感器4的中間固定故障的靈敏度發(fā)生變化。將閾值狀的值設(shè)定得越小，電流傳感器4的中間固定故障越容易確定。當(dāng)圖4所示的流程結(jié)束時(shí)，圖2所示流程的步驟200的處理完成。如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式的電源裝置的異常判斷裝置，即使蓄電池2發(fā)生開路故障，也不會(huì)誤判斷為電流傳感器4的中間固定故障，能夠區(qū)別蓄電池2的開路故障和電流傳感器4的中間固定故障。以上，對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說明，但本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施方式，在不脫離本發(fā)明的范圍內(nèi)，可以對(duì)上述實(shí)施例施行各種各樣的變形以及置換。例如，可以不采用如圖4所示的根據(jù)內(nèi)部電阻R進(jìn)行電流傳感器4的中間固定故障的判斷，而是根據(jù)蓄電池電流I的輸出值進(jìn)行判斷。由于當(dāng)發(fā)電機(jī)1的發(fā)電動(dòng)作中的任意預(yù)定時(shí)間內(nèi)的蓄電池電流I的輸出值的取樣數(shù)據(jù)包含在微小的預(yù)定范圍內(nèi)時(shí)，相當(dāng)于回歸直線Lr的傾斜度較大，因此可以確定為電流傳感器4發(fā)生中間固定故障。本國(guó)際申請(qǐng)基于2006年2月27日提出的日本專利申請(qǐng)2006-50035號(hào)而主張優(yōu)先權(quán)，在本國(guó)際申請(qǐng)中援用了 2006-50035號(hào)的全部?jī)?nèi)容。
權(quán)利要求
1.一種電源裝置的異常判斷裝置，所述電源裝置具有用于向用電負(fù)載供電的蓄電池、用于檢測(cè)所述蓄電池電流的電流傳感器、和用于檢測(cè)所述蓄電池電壓的電壓傳感器，所述電源裝置的所述異常判斷裝置的特征在于，具有判斷單元，用于當(dāng)通過所述電壓傳感器檢測(cè)出的電壓大于預(yù)定的第一變動(dòng)量，并且通過所述電流傳感器檢測(cè)出的電流小于預(yù)定的第二變動(dòng)量時(shí)，則判斷為所述蓄電池的開路故障，當(dāng)通過所述電壓傳感器檢測(cè)出的電壓小于等于所述第一變動(dòng)量，并且通過所述電流傳感器檢測(cè)出的電流小于所述第二變動(dòng)量時(shí)，則判斷為所述電流傳感器的中間固定故障。
2.如權(quán)利要求1所述的電源裝置的異常判斷裝置，其中，所述蓄電池可由發(fā)電機(jī)充電。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電源裝置的異常判斷裝置以及異常判斷方法。該異常判斷裝置用在具有向用電負(fù)載(6)供電的蓄電池(2)、檢測(cè)所述蓄電池(2)的電流的電流傳感器(4)、和檢測(cè)所述蓄電池(2)的電壓的電壓傳感器(5)的電源裝置中，其特征在于，當(dāng)通過電壓傳感器(5)檢測(cè)出的電壓大于預(yù)定的第一變動(dòng)量，并且通過電流傳感器(4)檢測(cè)出的電流小于預(yù)定的第二變動(dòng)量時(shí)，則判斷為蓄電池(2)的開路故障，而在沒有判斷到蓄電池(2)的開路故障的情況下，當(dāng)蓄電池(2)的內(nèi)部電阻大于等于預(yù)定值時(shí)，則判斷為電流傳感器(4)的中間固定故障。
文檔編號(hào)G01R31/36GK102253348SQ20111018404
公開日2011年11月23日 申請(qǐng)日期2007年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月27日
發(fā)明者守屋孝紀(jì) 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社