[发明专利]使用动态阈值检测不稳定传感器的方法和系统

说明书

技术领域

本公开涉及传感器的不稳定状态的检测。

背景技术

处于不稳定状态的传感器的特征是快速改变的读数。用于检测不稳定传感器的常规方法是计算从传感器输出的信号的变化值，以及将该变化值与恒定的阈值比较。该方法没有计入在由传感器正被感测的条件中包括期望的快速改变的操作条件，该操作条件在由传感器感测时，使该传感器输出快速波动的信号。在这些条件下，当该恒定的阈值被设置得太低而不能计入快速该变的操作条件时，不稳定温度传感器的错误指示可被给出，并且当该恒定的阈值被设置得高于计入快速改变的操作条件时，不稳定温度传感器可能不被检测到。

感测车辆的混合动力总成内的电源逆变器模块温度的温度传感器可能在感测该电源逆变器模块温度中的快速变化时(例如，在输入到动力总成的转矩命令中的快速变化期间)输出快速波动的信号。在这些操作条件下，使用恒定的阈值用于逆变器温度传感器的不稳定状态的诊断将无法区分由于其处于不稳定状态而正在输出快速改变的信号的逆变器温度传感器和由于输入到动力总成和逆变器的转矩命令中的快速变化而正在感测预期的温度快速改变并传送出预期的快速波动信号的传感器。

发明内容

用于检测不稳定的温度传感器的方法使用与从该温度传感器输出的温度信号变化值比较的动态阈值，其中，动态阈值和温度信号变化值在诊断时间段产生，并且可响应于快速改变的操作条件从一个诊断时间段到下一个动态地改变，由此监测不稳定的传感器状态，同时通过使用动态阈值补偿快速改化的操作条件。本文所描述的方法在示例性示例中计算从温度传感器输出的温度信号的变化值，并将该变化值与动态阈值相比较。该动态阈值基于估计温度的变化值产生，该估计温度基于第二传感器的输出估计，其中该第二传感器的输出是由该温度传感器感测的温度的预测结果。该第二传感器可以是物理传感器、多个传感器或者与传感器等效的虚拟软件，使得传感器输出可以包括物理感测测的、计算的、估计的和/或命令的信号或它们的组合。该温度变化值和该估计的变化值分别基于该温度传感器和第二传感器的相应的样本，其中，该相应的样本同时取得，例如，大致在同一时间取得，使得该相应的样本代表取得样本的时间处存在的相同的操作条件。

在一个示例中，针对不稳定状态受监测的温度传感器是感测功率逆变器模块的温度的温度传感器。该功率逆变器模块可操作地连接到电动机-发电机，例如，在混合动力车辆的动力总成内。该功率逆变器模块在一定的操作条件期间经受快速的温度变化，使得该逆变器温度传感器产生快速波动的温度信号。该电动机-发电机包括在操作期间输出总定子电流的定子。操作关系存在于该逆变器温度和该总定子电流之间，使得感测电动机-发电机的总定子电流的传感器可以被用作第二传感器，其中，该第二传感器的输出为系统操作期间逆变器温度的预测结果并用于估计逆变器温度。产生该估计温度的变化值，在本文中称为估计变化值，并且其被用于动态地产生计入正常操作下逆变器内的快速温度变化的动态阈值，使得温度传感器信号的变化值和由总定子电流信号限定的动态故障阈值的比较可以用于诊断不稳定的温度传感器，相对于传统的方法具有更高的灵敏度水平和降低的错误故障指示概率。其结果是对于由可能由于快速改变的操作条件产生的快速信号波动引起的错误故障更鲁棒，并且对于检测不稳定的传感器并将不稳定的传感器与快速波动的传感器区分更敏感的诊断。

诊断不稳定传感器的方法包括：从受监测的传感器(其在示例性示例中为逆变器温度传感器)接收监测信号，从预测的传感器(在示例性示例中为定子电流传感器)接收预测信号，以及基于该监测信号确定估计信号，其中，该估计信号为该监测信号的估计值，其中，在本文所提供的示例性示例中，该估计信号为估计的逆变器温度信号。该方法还包括：确定该监测信号的监测变化值，确定该估计信号的估计变化值，基于该估计变化值产生动态阈值，以及基于该监测变化值和该动态阈值的比较确定该受监测传感器的状态，其中，当该监测信号的变化值大于或等于该动态阈值时，该受监测的传感器被诊断为处于不稳定状态。该监测变化值和该估计变化值在诊断时间段上确定，该诊断时间段为用于将监测变化值基于的监测信号采样以及将估计变化值基于的预测信号采样的相同诊断时间段。该动态阈值可以通过将比例因子应用到该估计变化值来产生。在一个示例中，该比例因子可以是增加到该估计变化值的恒定偏移值。