监控混合动力传动系统中的再生制动操作的方法和设备的制作方法

专利名称：监控混合动力传动系统中的再生制动操作的方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于混合动力传动系统的控制系统。
背景技术：
这部分的描述仅仅樹共了与本发明相关的背景信息，并且这些描述可能 不构成现有技术。公知的混合动力传动系结构可包括多个扭矩发生装置，包括内燃机和非 内燃机，例如电机，所述扭矩发生装置鹏专动装置将扭矩传递给输出元件。 一个示例性混合动力传动系包括双模式混合-分离机电变速箱，该变速箱采用输 入元件和输出元件，输入元件接收来自于优选为内燃机的原动机动力源的牵弓I 扭矩。输出元件以可操作的方式连接到机动车辆的传动系，将牵引扭矩传递给
传动系。可作为马达或者发电inig转的机器能够产生与内燃机的输入扭矩无关
的扭矩输入，并将该扭矩输入传递给变速箱。所述机器可将通过车辆传动系传 递的车辆动能转变成存储处于能量存储装置中的能量。控制系统监控来自于车 辆和驾驶员的各种输入，并且衝共对混合动力传动系的运行控制，所跪行控 制包括控制变速箱的运行状态和档位切换，控制扭矩发生装置，以及调节能量 存储装置和所述机器之间的能量交换，从而来管理包括扭矩和,在内的变速 箱输出。

发明内容
动力传动系统包括发动机和连接到输出元件的扭矩致动器，戶脱输出元件 连接到传动系以将牵弓l动力传递到包括摩擦制动器的车轮，扭矩致动器可操作 以反作用于来自车轮的牵引动力。 一种控制动力传动系统的方法，包括监控操 作者制动请求和确定再生制动扭矩请求。监控再生审恸扭矩请求，并且指令扭 矩致动器基于所监控的再生帝恸扭矩请求来反作用于牵弓励力。监控己获得的
5再生帝恸扭矩，当1 :控的再生制动扭矩请求和， 控的己获得的再生制动扭
矩之一l^t测出故障时，扭矢敏动器的操作被禁止。


接下来将参考附亂M举例的方式来描述一个或多个实施例，其中
图1是根据本发明的示例性混合动力传动系统的示意图；
图2是根据本发明的用于控制系统和混合动力传动系统的示例性结构的 示意图；以及图3， 4， 5和6是根据本发明的控制策略的示意性信号流程图。
具体实施例方式现在参见附图，其中所示内容只是为了阐述某些示例性实施例，而并不 是为了限制这些实施例，图1和2描述了示例性机电混合动力传动系。图1描 述了根据本发明的示例性机电混合动力传动系，其包含双模式混合-分离机电混 合变速箱IO，该^I箱10可操作itt接到发动机14和扭矩机构，戶皿扭矩机 构包含第一和第二电机('MG-A') 56和('MG-B') 72。发动机14和第一和第 二电机56和72都能产生传避合变速箱10的机械动力。发动机14，变速箱10 和包括第一和第二电机的扭矩机构在本实施例中包括扭矩致动器。由发动机14 和第一和第二电机56和72产生且传递给 箱10的动力用输入扭矩和马达扭 矩及输A3I度和马魏度^^,在这里分另佣力、Ta和Tb棘示担矩，分别 用N,、 Na和Nb51^^I度。示例性发动机14包括多缸内燃机，该多缸内燃机可选择性地在多个状态 下运转，从而iW输入元件12将扭矩传递给变速箱10，发动机14也可以是火 花点火式或者压燃式发动机。发动机14包括可运转i鹏接到变速箱10的输入 元件12的曲轴(未示出)。转速传感器11监控输入元件12的自。从发动机 14输出的包括繊和发动机扭矩的动力，可以与传递给魏箱10的输A3M Nj和输入扭矩Tt不同，这是由于在发动机14和魏箱10之间的输入元件12
上放置了扭矩消耗部件，例如，、mE泵(未示出)和/或扭矩管理装置(未示出)。该示例性的变速箱10包含三个行星齿轮组24、 26、 28以及四错择性 接合的扭矩传递装置，即离合器C170、 C2 62、 C3 73和C4 75。如这里所《顿 的，离合器指的是任意一种类型的摩激丑矩传递装置，包括例如单盘或多盘式 离合器或组件、带式离合器以及制动器。优选由变速箱控制模块(下文中用'TCM'表示)17控制的液压控制回路('HYD') 42肯嫩操作以控制离合器的状 态。离合器C2 62和C4 75 包括液压致动旋转摩擦离合器。离合器C1 70 和C3 73 包括可选择性挡接到(grounded to) ^!箱壳体68的,控制的 固定装置。旨离合器C170、 C262、 C3 73和C475都优选由EE致动，M 液压控制回路42选择性地接收加压^ffi流体。第一和第二电机56和72 包括三相交流电机，每个都包括定子(未 示出)、转子(未示出)以及相应的旋转OT器80和82。每个电机的马达定子 都挡接到，箱壳体68的外部，并且包括外面包绕有电绕组的定，心，所述 电绕组从定子铁心延伸出去。第一电机56的转子支撑在毂衬齿轮上，该齿轮由 第二行星齿轮组26可运转i鹏接到轴60。第二电机72的转子固定i鹏接到套 轴毂66。每一个旋转舰器80,82雌包括可变磁组體，该可变磁阻驢包含 旋转^ffi器定子(未示出)和旋转^J1器转子(未示出)。旋转变压器80和82 被适当地定位且安驗各自对应的第一和第二电机56和72上。各旋转顿器 80和82的定子可运转itt接到第一和第二电机56和72的定子之一。旋转ffi 器转子可运转itt接到对应的第一和第二电机56和72的转子。每一个旋转变 压器80和82以信号传送的方式可运转itt接到^箱功率逆变器控制模t央(下 文中用'TPM'表示)19，并且每个旋转变压器都检测皿控旋转z变压器转子相 对于旋转M器定子的旋糊體，从而监控相应的第一禾瞎二电机56和72的 旋转位置。此外，从旋转变压器80和82输出的信号IM译，从而分别Jlf共第 一和第二电机56和72的自，即Na和Nb。变速箱10包括输出元件64，例如轴，其可运转i鹏接到车辆的传动系 90 (未示出)，从而向传动系90提供输出动力，该输出动力被传递到车轮93， 在图1中示出了一个车轮。输出元件64处的输出动力用输出,No和输出扭 矩To来表示。变速箱输出速度传感器84监控输出元件64的繊和旋转方向。 iM每个，93者蹈席用于监测车$ 度的传 (未示出)，所述传感器的 输出由关于图2所示的分布控制模块系统中的控制模±^*监控，用于为制动控 制，牵引控制和辅加速管理确定^lffi速度，以及乡树和相对^I度。
来自发动机14的输入扭矩和来自第一和第二电机56和72的马达扭矩 (分别为T,Ta和Tb)是由于燃料赫储于电能存《線置(下文中用'ESD'棘示)74中的电能的转化而产生的。ESD 74由直流电传递导体27以高压直流的 方式连接到TPIM19。传递导体27包括接触器开关38。在正常运转期间，当接 触器开关38被关闭时，电流會,在ESD74和TPIM19之间流动。当接触器开 关38被打开时，ESD 74和TPIM 19之间的电流被中断。TPM 19利用传递导 体29舰第一马超空制模块(，MCP-A，) 33将电能传递给第一电机56以及传 棘自于第一电机56的电能，并且类柳也，禾,传递导体31通过第二马鹏 制模块(，MCP-B，) 34将电能传递给第二电机72以及传递来自于第二电机72 的电能，由此响应于马达扭矩Ta和TB来满足第一和第二电机56和72的扭矩 命令。根据ESD 74是否被充电或者放电而将电流传递到ESD 74及从ESD 74 输出电流。 TPM 19{腿地包括混合控制模±央(下文中用，HCP'来表示)5和一对功 率逆变器^X寸应的马达控制模i央33和34，这两个模±央设置成接受扭矩命令并基 于此来控帝U逆变器状态，从而提供马达驱动或者再生功能以达到所指令的马达 担矩Ta和Tb。功率逆变器包括公知的互补型三相功率电子装置，且旨都包括 多个绝缘栅双极晶体管(未示出)，用于M高频率地开关将来自ESD 74的直 流电转变为交流电，从而为各自相应的第一和第二电机56和72跑共动力。绝 缘栅双极晶体管形成开关式电源，该开关式电源设置成用于接收控制命令。通 常，每个三相电机的每相都有一对绝缘栅双极晶体管。通过控制绝缘栅双极晶 体管的状态来提供马达驱动机械动力产生或者电能再生的功能。三相逆变器通 过直流电传递导体27接收或者提供直流电，并且把直流电转化为三相交流电或 者由三相交流电转化为直流电，该交流电分别通过传递导体29和31传递到第 一和第二电机56和72或者由第一和第二电机56和72传出，以便戶^M电机按 照马达或者发电机的方式运转。图2和3是控制系统的分布式控制模i央系统的示意性框图。如这里所用 的，术语"控制系统"被定义为控制模块、接线束(未示出)、通信线路、传感 器和致动器，它们用来监控和控制动力传动系统的运行。控制系统监控传感器 的输入并控制指令输出从而控制致动器。分布式控制模块系统包括整个车辆控 制结构的子集，并且J^共了对图1所描述的示例性混合动力传动系的协调系统 控制。控制系统包括分布式控制模i央系统，用来合成有关信息和输入并且执行 算法来控制致动器以实现与下面各项有关的控制目标燃油经济性、排放、性能、驱动性能以颜包括ESD74的电池及第一和第二电机56和72在内的硬件 进行傲户。分布式控制模块系统包括发动禾鹏制模块(下文中用'ECM'棘示) 23、 TCM17、电池组控制模块(下文中用，BPCM，棘示)21、制动控制模块 (下文中用'BiCM，来表示)22以及IPM19。 HCP5llf共对ECM23、 TCM 17、 BPCM21、 BrCM22和TPM19的管理控制和协调。用户界面('UT) 13 以信号传送的方式连接到多个装置，通过这些装置，车辆驾驶员就能控制、指 挥和命令机电混合动力传动系的运行。这些装置包括加^im板113 ('AP')，驾 驶员制动踏板112 ('BP，)， 'BI箱档^^，114 ('PRNDL，)和，皿巡航 控制器(未示出)。^M箱档4雄麟U4可能具有多个离散的驾驶员可选位置， 这些可选位置包括能实现前进和倒退方向之一的输出元件64的旋转方向。用户 界面13可包括单^g，如图所示，或者可包括多个直,接到各个控制模块 的用户界面装置(未示出)。在本实施例中，前面提到的控制模块经由包括局域网(下文中用'LAN' 来表示)总线6的通信线路与其它控制模块、传感器和致动器通信。LAN总线 6允许在各种控制模±央之间实现结构4^1信。所釆用的特定通信协议是专用的。 LAN总线6和魏的协议给前面提至啲控制模块和其{鹏制模±央之间衝共了鲁 棒通讯禾哆控制模±娥口，这些控制模i娥供包括如防抱死制动、牵引控制和 车辆稳定性的功能。多个通信总线可以用来提高通信速度，并提供一定级别的 信号冗余性和完整性。在MCP-A33和HCP5、 MCP-B34和HCP5之间的通信 雌i舰过4顿直接线路实现，戶脱直接线ff^i地包括串行外围接口 (下文 中用'SPI'表示)总线37。各个控制模i央之间的通信也可以通过fOT无线线路实 现，例如短程无线电通信总线(未示出)。HCP5能提供对混合动力传动系的管理控制，用自ECM23、 TCM 17、 MCP-A33、 MCP-B34、 BiCM22和BPCM21的运，彌行协调0基于来自用户 界面13和包括ESD 74在内的混合动力传动系的各种命令信号，HCP 5确定出 驾驶员扭矩请求、输出扭矩命令、发动机输入扭矩命令、变速箱10中所应用的 扭矩传递离合器C170、 C2 62、 C3 73、 C4 75的离合器扭矩、以及第一和第二 电机56和72的马达扭矩Ta和Tb。 HCP 5发出命令至肿寺定控制模i姊实j舰 发动机14、 ^!箱10以及第一和第二电机56和72的控制。
ECM23可操作iikii接至拨动机14，起到从各种传繊中获取数据，并通过多条3te线路来分别控制发动机i4的致动器的作用，为了简H^见，戶，多
条aSl线路用如图所示的总的双向接口电缆35来表示。ECM 23接收来自于 HCP5的发动机输入扭矩命令。ECM23根据监控到的传输给HCP 5的发动fUI 度和负载，及时地确定出在该点提供给 箱10的实际发动机输入扭矩T!。 ECM23监皿自,传繊11的输入，从而确定传递给输入元件12的发动机 输A^i度，该速度转化为变速箱的输AiM H。 ECM 23监g^自传自(未 示出)的输入，以确定包括如歧管压力、发动机冷却液温度、环境空气温度以 及环境压力在内的其他发动m^行参数的状态。例如，从歧管压力，或者可替 代i舰过监控加^m板113的驾驶员输入可以确定发动机负载。ECM23产生控 制信号，并且传输这些控制信号来控制发动ira动器，这些致动器包括例如燃 料喷射器、点火模块和节气门控制模块，这些控制翻P没有示出。
TCM 17可运转itt接到变速箱10并皿控来自传感器(未示出)的输 入，以确定变速箱运行参数的状态。TCM17产對空制信号，并且传输这對言号 以控制魏箱10，包括控制MH回路42。由TCM 17输A^合HCP 5的输入包括: 各离合器(即C170、 C2 62、 C373和C475)的估计离合器扭矩，以及输出元 件64的旋转输出速度No。出于控制目的，其他致动器和传 可用来由TCM 17向HCP 5衛共附加信息。TCM17监J辣自于压力开关(未示出)的输入， 并皿择性i艇文动液压回路42的压力控制螺线管(未示出)和换档螺线管(未 示出)，从而选^itt动各离合器Cl 70、 C2 62、 C3 73和C4 75，以实现如下 面所描述的各种，箱运行范围状态。 BPCM 21以信号传送的方式连接至IJ传繊(未示出)以监控ESD74， 包括监控电流和电压参数的状态，从而向HCP 5衝共标ESD 74的电池的参数 状态的信息。电池的这些参数状^ 包括电池荷电状态、电池电压、电池温 度及用Pbat一min到Pbat一max的范围 W示的可用电池电能。
BrCM22可运转i雌接到針车轮93上的摩擦制动器94。审恸方式j鹏 地包括摩擦帝恸方式和再生帝恸方式的组合。BiCM22监徵俞入^f呦踏板112 的驾驶员输入，确定输入纟飾恸踏板112和加MF射反113的净驾驶员输入。BrCM 22通过应用摩擦制动器94来指令摩擦制动方式，舰HCP5来指令动力传动 系统的运行，从而产生负的输出扭矩以反作用于传动系90。机电变速箱10和 发动机14能够产生负的输出扭矩以反作用于传动系90。 M;机电^I箱10形成的负的反作用输出扭矩能被传输到第一和第二电机56和72，从而产生储存在 ESD74中的电能。再生制动ffljl传动系90来实现，艮P:有选择地JOT多个离 合器之一并且控制第一和第二电机56和72以反作用于从传动系90通过功率逆 变器和相应的马达控制模±央传递的扭矩，从而匹配基于负的输出扭矩确定的指 令的马达扭矩TA和TB。应用的制动力和负的输出扭矩只要是足以够克服雜 93处的车辆动能就肯嫩减速和停止车辆。每个控制模块ECM23、 TCM 17、 HCP5、 MCP-A33、 MCP-B34、 BPCM
21和BiCM22都t^釆用通用数字计^m，该数字计^tl包括微处理器或中央 处理单元，存储介质，高速时钟，t徵('A/D，)和数模('D/A，)电路，以及输 A/输出电路和装置('l/0')和适宜的信号调节和缓冲电路，其中存储介质包括 只读存储器('ROM')，随机存取存储器('RAM')和电可编程只读存储器 ('EPROM，)。每个控制模块都包括一组控制算法，戶脱算馳含常驻辦指令 和标准，这些，，指令和标准存储于存储介质之一，并且被执行来提供各计算 机的相应功能。在各控制模块之间的信息传递优选由LAN总线6和SPI总线37 来完成。控制算法在预置循环中被执行，使得每个算法在每个循环中至少被执 行一次。存储于非易失性存储器装置中的算法由中央处理单^t一采用预置标 准来执行，以监控来自于传感装置的输入，及执行控制和诊断禾，，从而来控 制致动器的运行。定期执行循环，例如在混合动力传动系运行期间每3.125、6.25、 12.5、 25和100毫秒执行一次。或者，响应于事件的发生而执行算法。
示例性混合动力传动系可选择地在多个状态中的一个下运行，该状态可 以用包含发动机启动状态('ON')和发动机关闭状态('OFF)之一的发动机状 态以及包含多个固定档位和无级变速运行模式的变速箱运行档位状态来表示， 下面参考表1进行描述。
ii__
描述 发动机状态变速箱运行档位状态所采用的离合器
Ml—Eng一OffOFFEVT模式lC170
Ml—Eng一OnONEVT模式lCl 70
GlON固定齿轮比1C170C4 75
G2ON固定齿轮比2C170C2 62
M2一Eng一OffOFFEVT模式2C2 62
M2一Eng—OnONEVT模式2C2 62
G3ON固定齿轮比3C2 62C4 75
G4ON固定齿轮比4C2 62C3 73表中描述了於魏箱运行档位状态，它们指示了在齡运行档位状态 中哪些特定离合器C1 70、 C2 62、 C3 73和C4 75被接合。M31只接合离合器 Cl 70 择第一无级变速模式，即EVT模式1或M1，以便"挡接(ground)" 第三行星齿f^且28的外齿轮元件。发动机状态可以是ON ('Ml—Eng—Qn，)或 者OFF ('Ml一Eng一OflP)之一。通过只接合离合器C2 62繊择第二无级变速 模式，即EVT模式2或M2，以便将轴60连接到第三行星齿轮组28的行星架。 发动机状态可以是ON ('M2—Eng—On')或者OFF ('M2—Eng—OflP)之一。为 了便于说明，当发动机状态是OFF时，发动机输AiM等于O转每力H中('RPM')， 即，发动机曲轴不旋转。固定档位运行模式提供魏箱10的输A^度比输出速 度(即N!/No)的固定齿轮比操作。fflil接合离合器C170和C4 75而选择第一 固定档位运行模式('Gl，)。通过接合离合器C1 70和C2 62而选择第二固定档 位运行模式('G2')。通过接合离合器C2 62和C4 75而选择第三固定档位运行 模式('G3，)。通过接合离合器C2 62和C3 73而选择第四固定档位运行模式 ('G4')。由于行星齿轮24， 26和28的齿轮比逐渐减小，因此输A3I度比输出 速度的固定比率运行随着固定档位运行模式的增加而增加。第一和第二电机56 和72的繊NA和NB分另陬决于由离合操作而限定的机构的内部转动，并且与 输入轴12处所测得的输AiI度成比例。响应于由用户界面13所捕获的，fflil加^m板113、制动踏板112和变速箱档位选择器114而输入的驾驶员输入，HCP5和一个或多个其^^制模i央确 定扭矩命令，从而控制扭矩致动器以满足输出元件64处的用于传递给传动系90 的驾驶员扭矩请求。扭矩致动器 地包括多个扭矩发生装置，例如本实施例 中的发动机14、第一和第二电机56和72、包括 箱10的扭矩传递装置。基 于来自用户界面13的驾驶员命令，HCP5确定出驾驶员扭矩请求和由魏箱10 传递给传动系90的输出扭矩命令以 动器的控制，包括来自发动机14的输 入扭矩、用于变速箱10的扭矩传递离合器C170、 C2 62、 C3 73、 C4 75的离合 器扭矩，以及用于第一和第二电机56和72的马达扭矩命令，此命令基于来自 用户界面13的驾驶员命令。混合动力系统的扭矩安全性可以M;执行控制系统的完整性i微来获得， 臓式验包括监控硬件的完整性，监控算法和存麟置的完整性，在控制模块 之一内部通信和在控制模±央之间通信期间傲户和监控关键信号的完整性，监控 处理器的完整性和执行补求爐施。在出聰见观倒的故障的情况下，扭矩安全性 可包括限制扭矢园文动器命令信号。这可包括对扭矩致动器命令信号最大和最小 限制，和扭失隨动器命令信号的最大变化率。特别的，马达扭矩命令TA和TB可
鄉蹄'伪最大和最小马达扭矩，马达扭矩命令TA和TB的变化可被限制来实现输
出扭矩的最大变化率，例如0,2g。通过分别地傲户和监離制模块、傲户和监控控制模±央之间的串纟预信线 路，从而保护和监控关键信号来实现信号完整性。关键信号包括来自传感器 的影响扭矩输出的输入信号。通过在初始控制模块内的两个存储单元中重复存 储关键信号(称为'双重储存')，从而保护和监控关键信号的信号完整性。通过
重复计算包括控制参数(例如马达扭矩命令IA和TB)的关键信号，并且用冗余
值使初始值合理化，从而保护和监控信号完整性。通过倒退计算关键控制命令 值并船正该值与原始请求的匹配，从而f彩户和监控信号完整性。通过使已完成 的输入扭矩禾吗达扭矩值相对于命令的输入扭矩和马达扭矩值合理化，从而保 护和监控信号完整性。监控串行总线上传输的信号的完整性包括检测缺M^，例如检测信息帧 的缺失，采取短期的缓和动作，通知接鹏制模块没有可用的新数据。检测缺 失繊也包括检测控制模块之一的长期通信缺失，并采取补樹昔施。
示例性实施例的分布式控制模块系统优选±也包括被分离的控制模±央所控
13制的每一个扭矩致动器。该实施例包括监控传繊和控制发动机14的致动器的
ECM23，监控传lf^和控制^I箱10的致动器的TCM17，监控传 和控制 第一电机56的致动器的MCP-A33，监控传繊和控制第二电机72的致动器的 MCP-B34。 HCP5监控来自ECM23、 TCM17、 MCP-A33、 MCP-B34的输入， 并指令它们的运行。ECM23、 MCP-A33、 MCP-B 34和TCM 17的每一个基于 从HCP 5接收到的安^令来负责闭环监控和自身安全。
图4示出了控帝係统结构，用于在分布式控制系统中来管理信号流，从而 通过一个或多个车轮93来实现牵引制动，参照在上文中描述的混合动力传动系 来描述这样一个实施例。输入到制动踏板112的驾驶员制动请求('驾驶员审恸 请求')tt^地直接被BiCM 22监控，从这里可以确定总的制动扭矩请求('总 帝恸扭矩请求')。BiCM 22基于总帝恸扭矩请斜口来自HCP 5的输入产生再生 制动轴扭矩请求('再生制动轴扭矩请求')，来自HCP5的输入包括再生制动轴 扭矩容量('再生制动轴扭矩容量')和任何目前应用的再生帝恸扭矩('推算的 再生制动完成扭矩')。BiCM 22产生控制信号('摩擦制动器控制')，所，制 信号包括对摩擦制动扭矩的命令，用于基于驾驶员制动请求和再生制动扭矩之 间的差别来控制每一个 93中的摩擦制动器94，戶，再生制动扭矩會嫩按照 HCP5推算出的第一和第二电机56和72的运^Mii变速箱14抵消。BrCM 22 用作主仲 控制摩擦制动器94和变速箱10以满足驾驶员制动请求。
HCP5确定再生帝恸轴扭矩容量，该再生制动轴扭矩容量是基于扭矩的量 度并被最大制动输出扭矩所限制，该量颇变速箱10反作用于扭矩的能力的量 度，戶脱扭矩从传动系90 SM^择性应用的离合器Cl 70、 C2 62、 C3 73、 C4 75 传递给第一和第二电机56和72。即时输出扭矩请求根据输入到加iim板113 和制动踏板112的驾驶员输入所确定。当前的输出扭矩可基于以下扭矩确定 已获得的马达扭矩、实际发动机扭矩、输出速度和从变速箱10导出的输出速度、 发动机输AJi度和变速箱运行档位状态。对于这个实施例，已获得的马达扭矩 i^地基于第一和第二电机56和72和ESD 74之间的充电电流。
HCP 5基于当前输出扭矩和即时输出扭矩请求之间的差别推算当前应用 的从传动系90和魏箱10的输出元件64反作用的再生制动扭矩。雌地，HCP 5重复计算当前应用的再生制动扭矩。在合理性检测中将重复计算的当前应用的 再生制动扭矩与原始的当前应用的再生鬼恸扭矩作比较，当信号的纟树值匹配在可校准的限度内时，系统被推断为工作正确。原始的当前应用的再生制动扭 矩信号被双重储存以便通信。下面参照图5描述一种优选的执行合理性检测的原始的当前应用的再生制动扭矩和再生制动轴扭矩容翻过LAN 6传送 给BrCM 22。 M LAN 6传递关键信号的 方法参照图6在下面进行描述。 HCP 5确定优选的来自动力传动系的输出扭矩， 于再生制动轴扭矩请求产 生用于控制第一和第二电机56和72的马达扭矩命令('Ta'、 'Tb')。从制动踏 板112到BiCM22，然后到HCP5的传输信号的时间序列是有意图的，因为大 部分当前可用的施加到审恸踏板112的驾驶员输入肯辦在制动过程中f細来控 制车辆制动。HCP 5利用通过再生制动回收的动會練产生可储存的电能，并提 高操作效率。再生制动轴扭矩请求、再生制动轴扭矩容量和当前应用的再生制 动扭矩包括关键信号，这^f言号tt^i也利用LAN 6在HCP 5和BrCM 22之间 传递。当检观倒从BiCM 22输送到HCP 5的再生鬼恸轴扭矩请求信号存在故障 时，HCP 5起作用，通过重写已传送的再生制动轴扭矩请求并将其修整为 (ramping to) ^ffl矩输出来禁止再生制动。HCP5将再生制动轴扭矩容量修整为 零扭矩输出，并继续记录当前应用的再生制动扭矩，两者者敞传送到BrCM22。 BiCM 22因而得知当前动力传动系没有容量用来再生审恸，从而BiCM 22控制 摩擦制动器94。进一步，响应于再生制动轴扭矩容量修整为#&矩输出，BrCM 22将再生制动轴扭矩请求修整为零。HCP 5继網每当前应用的再生帝恸扭矩传 送到BiCM 22。 BiCM 22 地基于当前应用的再生帝恸扭矩以校准的修整率 将再生制动轴扭矩请求修整为零，以便使传动系扭矩扰动最小。
监控串行总线传输的信号的完整性包括检测缺失 ，例如，检测信息帧 的缺失，并且采取短期的缓和措施，通知接收控鬼帳块没有可用的新数据。检 观临央失翻也包括检测控制模土央之一的长期通信缺失，并采取补救措施。图6示出JOT通信总线，例如，LAN总线6或SPI总线37， iA^始控制 模块向接收控制模谢专输重复储存的信号，例如，图5的双重储存信号。起始 控制模块产生用于传输的信息('Tx信息')610。在所示的这个实施例中，被传 输的信息610包括含有其他信号(TSig—1'， TSig_2'， 'TSig—4'， 'TSig—5'， 'TSi^6')的字码。被f尉户的主信号雌地作为第三字码('TSig—3')插入。随 后的字码(TSig一3一ARC')包括有效滚动计数('建立ARC')，该计数包括两 位数字^^马(00， 01， 10， ll之一)，其中戶脱两位数字字码连续地从00增加 到01到10到11 ，并且针对连续产生和傲俞的信息而反复地循环回到开始的00。 控制模块产生第五字码('TSig—3—PV，)， 地包括增加有效滚动计数到主信 号，并产生保护值('建立PV，)。产生保护值 地包括产生带有增加的有效 滚动计数的主信号的逻辑补码(logiccomplement),例如2的补码。
信息610通过串《预信线路6， 37传输，在接收控制模±央被收到，作为 收到的信息('RxMessage') 610'。收到的信息610'被解码，包括确定收到的字 码('RSig—1，， 'RSig一2，， 'RSW， 'RSig丄ARC，， 'RSig—3—PV，， 'RSig一4'， 'RSig—5邻'RSig—6，)。第三字码('RSig—3，)被捕获，并且将在成功的合理性检 测515和存储单元519和519，的成功的双重储存函数517之后作为收到的主信 号('R/Primaiy Signal')储存在预定存储单元中。第四字码('RSig—3—ARC')被 捕获，并被翻译为收到的有效滚动计数。收到的有效滚动计数与 页期的有效滚 动计数比较('ARC故障')(518)， ？页期的有效滚动计数也就是从00到01到 10到11柳,中的下一个两位科马。如果收到的有謝衮动计数与预期的有效滚 动计数不相等(518)，则故障被记录。第五字码('RSig—3_PV，)被捕获，通过 产生第五字码的相应的反逻辑补码并分析出有效滚动计数('分析PV/检测 PV')来确定收到的次信号('R/Secondaiy Signal')。优选地，从该有效滚动计数 减去来自第四對马的有效滚动计数。,地，在储存收到的主信号之前，合理性检测515比较收到的主信号 和收到的次信号，并且当检测到差别时确定故障('Fault，)。当合理性检测515 表明信号是有效的，则主信号被传送到戶;^5(重存储函数('DualStore') 517。雌地，在每6.25毫秒的循环周期内，双重储存函数517监测和比織一存储 单元519和第二存储单元519'中的现存内容，从而校验存储单元的完整性。当 双重存储函数517比较和确定第一和第二存储单元519和519怖内容相同时， 收到的主信号被双重储存，gP，收到的主信号('R/Primary Signal')同时被储 存在第一和第二存储单元519和519'中。如果第一和第二存储单元519和519' 的现存内容之间存在差别，贝做障('Fault')被记录，表明第一和第二存储单元 519和519'之一损坏，并且按照特定的信号采取补救措施。
当基于收到的有效滚动计数与预期的有效滚动计数不相等(518)来记录 故障，或合理性检测515表明主信号和冗余信号两者或两者之一损坏，或双重 储存函数517表明第一和第二存储单^t一的现存内容损坏时，控制系统确认 故障的发生('Faulf )。控制系统使用故障成熟算法('Mature Fault') (521)确 定损坏的信号是否成熟为故障，并且执行补救措施(523)来减轻与故障存在有 关的风险。可以执行故障成熟算法以确定损坏的信号是否已经成熟，包括，例 如，X关于Y的禾將，其中，当在先前的Y信号观测中观领倒X不匹配信号时， 故障成熟。 一个例子包括当多于一半的先前嫩则表明存在损坏的信号时，确定 故障已经成熟。如图所示，有一种用于有效滚动计数比较518、合理性检测515 和双重储存函数517的常用故障成熟算法521。可以选掛也，會,分别执行故障 成熟算法。信息的传输速率取决"^寺定总线(例如LAN总线6或SPI总线37)的通 信速率，该通信速率可以是1兆比特/秒(Mbps)。在一个实施例中，信息通过 LAN总线6以每6.25毫秒的循环周期传送。信息可以被串行传送和评定。上述 的信号监控软件可以在其中一个循环周期内执行检测算法，从而检测主信号和 次信号之间的信号不一致性。当不一致被检测到时，就在故障成熟算法里将该 不一致记录为不匹配计数，例如，X关于Y的禾ii^，其中，当在先前的Y信号 观测中观测到X不匹配信号时，故障被检测到。控制系统可执行补救措施来减 轻与被故障成熟算法确认故障存在有关的风险。X关于Y的，歸能够检测和使 故障在100毫秒内成熟，其中Y=16，信肩遞过LAN总线6以每6.25毫秒的循 环周期被传送。在通信中对故障的检测可包括检测数据的临时缺失和缺失的数据，检测 损坏数据和无数据。检测缺失数据包括检测信息帧的缺失，并且采取短期的缓和措施，通知接收控制模块没有可用的新数据。检测无数据包括检测控制模块 之一的长期通信缺失，并采取补救措施。在通信过程中检测到缺失数据时，控 制模块可输入失效-弱化模式，其中扭矩命令最初保f抚变化，艮P，在稳細矩
水平保lff页定的时间周期，然后向下调整到零扭矩命令。控制模i央继续通信，
当有效通信被重新建立时，扭矩命令向上调整至哒到驾驶员扭矩请求，同时控 制输出扭矩的变化率以实现在先描述的输出扭矩的最大变化率，例如，0.2g。当 通信缺失是永久的时，动力传动系操作可以转变到降级状态，该降级状态限制 输出扭矩为预定的最大水平，优选地，允许一定级别的操作用于关键循环的剩 余部分。当双重储存函数511， 517中有故障被检测到时，补救措施和故障離可 包括停用其中发生故障的相应控制模谢空制的致动器。补救措施可以是致动器 专用的或包括整个系统范围，并且使动力传动系处于扭矩安全状态。补救措施 进一步地包括为了随后盼咴复而储存OBD适应码。诊断可以预先地确定一种待 处理故障，意思就是已经检测到数据损坏或者不一致，但是故障成熟算法尚 未达到其阈值。硬件完整性可以使用诊断软件进一步地确定，所述诊断软件监 测控制系统的传繊和致动器。应该意识到，在本发明范围之内的变型是允许的。已经参考，实施例 及其变型对本发明进行了描述。在阅读和理解了本说明书后，可以做出更多的 变型和改变。应该包括落A^发明范围内的所有这样的变型和改变。
权利要求
1、一种用于控制动力传动系统的方法，该动力传动系统包括发动机和连接到输出元件的扭矩致动器，所述输出元件连接到传动系以传递牵引动力到包括摩擦制动器的车轮，扭矩致动器可操作以反作用于来自车轮的牵引动力，该方法包括监控驾驶员制动请求并确定再生制动扭矩请求；监控再生制动扭矩请求；基于所监控到的再生制动扭矩请求命令扭矩致动器反作用于牵引动力；监控获得的再生制动扭矩请求；以及当所监控到的再生制动扭矩请求和所监控到的获得的再生制动扭矩之一被检测到有故障时，禁止扭矩致动器的运行。
2、 如权利要求1戶脱的方法，包括监控通信，并且当通信故障被检测到时， 禁止扭矩致动器的运行。
3、 如权利要求2戶脱的方法，还包括向下调整再生制动扭矩请求到零值， 以禁止扭矩致动器的运行。
4、 如权利要求3戶脱的方法，还包括设置再生制动扭矩容量至瞎值，以禁 止扭矩致动器的运行。
5、 如权利要求4戶脱的方法，还包括随后确定所监控至啲再生帝恸扭矩请求和所监控至啲获得的再生帝恸扭矩 之一中的故障是无效的，并在此后设置再生制动容量为所确定的再生制动容量； 并且，调整再生制动扭矩请求。
6、 如权利要求1戶腿的方法，还包括对所监控到的获得的再生制动扭矩执 行合理性检测，并且当监控到的获得的再生帝呦扭矩被检测至做障时，向下调 整获得的再生制动扭矩。
7、 如权利要求1臓的方法，还包括建立一种分布式控制模块系统，该系统包括可运转土鹏接到摩擦制动器的 第一控制模块；可运转地连接到扭矩致动器的第二控制模块；以及，可运转地 指令第1噍，制模块的运行的混合控制模块；建立串tfffl信线路以在第一控制模i央和混合控制模i央之间传输信号；确定驾驶员制动请求并产生信号，所述信号包括第一控制模块中的再生制动扭矩请求和摩擦制动扭矩命令；监控包括第一控制模块中的再生制动扭矩请求的信号； 产生和校验包括混合控制模块中获得的再生帝恸扭矩的信号； 传输包括从第一控制模±央到混合控制模块的再生制动扭矩请求的信号，并校验混合控制模块中传输的信号；以及传输包括从混合控制模块到第一控制模块的获得的再生制动扭矩的信号，并且校验第一控制模块中传输的信号。
8、 如权利要求7所述的方法，其特征在于，校验信号包括在控制模块的存 储装置的第一和第二存储单元中重复地储存信号，并且在重复存储信号前，比 ，一和第二存储单元中的信号。
9、 一种用于控制动力传动系统的方法，该动力传动系统包括发动机、变速 箱和多个连接到能量储存装置的扭矩致动器，变速箱可操作以在发动机、扭矩 致动器和输出元件之间传输动力，输出元件连接到传动系以传递牵弓l动力到包 括摩擦制动器的车轮，扭矩致动器之一可操作以反作用于从车轮传递到传动系 再传递到变速箱的牵弓l动九该方纟跑括监控驾驶员制动请求；确定再生制动扭矩请求；监控再生制动扭矩请求；基于所监控的再生制动扭矩请求命令扭矩致动器反作用于牵弓l动力； 监控获得的再生制动扭矩；以及当所监控到的再生制动扭矩请求和所监控到的获得的再生帝恸扭矩之一被 检测到有故障时，禁止扭矩致动器的运行。
10、 如权利要求9戶腿的方法，还包括基于驾驶员制动请求和所监控到的 获得的再生帝恸扭矩控制摩擦制动器。
11、 如权利要求9戶脱的方法，包括监控通信，并且当检测到通信故障时， 禁止扭矩致动器的运行。
12、 如权利要求9戶腿的方法，包括向下调整再生制动扭矩请求至瞎值， 从而禁止扭矩致动器的运行。
13、 如权利要求9戶舰的方法，包括设置再生制动容量到零值，从而禁止 扭矩致动器的运行。
14、 如权利要求9戶;M的方法，还包括随后确定所监控到的再生制动扭矩请求和所监控到的获得的再生帝恸扭矩之一中的故障是无效的，并在此后设置再生制动容量为所确定的再生帝恸容量; 并且，调整再生制动扭矢巨i青求。
15、 一种用于控制动力传动系统的方法，该动力传动系统包含扭矩致动器， 该扭矩致动器可操作以传递牵弓l动力到包括摩擦帝恸器的车轮，并且可操作地反作用于从^M专递来的牵弓励力，该方纟跑括 监控驾驶员制动请求并确定再生制动扭矩请求； 监控再生制动扭矩请求；基于再生制动扭矩请求命令扭矩致动器反作用于从雜传递的牵弓l动九 监控获得的再生制动扭矩；以及当所监控到的再生帝恸扭矩请求和获得的再生制动扭矩之一被检测至陏故 障时，禁止扭矩致动器的运行。
16、 如权利要求15戶腿的方法，包括监控通信，并且当检测到通信故障时， 禁止扭矢薛文动器的运行。
17、 如权利要求16戶脱的方法，还包括向下调整再生帝恸扭矩请求到零值， 从而禁止扭矩致动器的运行。
18、 如权利要求17戶服的方法，还包括设置再生制动容量到零值，从而禁 止扭矩致动器的运行。
19、 如权利要求18戶，的方法，还包括随后确定所监控至啲再生制动扭矩请求和所监控到的获得的再生帝恸扭矩 之一中的故障是无效的，并在此后设置再生制动容量为所确定的再生制动容量； 并且，调整再生制动扭矩请求。
20、 如权利要求19戶腿的方法，还包括对所监控到的获得的再生制动扭矩 执行合理性检测，当所监控到的获得的再生制动扭矩被检测至做障时，向下调 整获得的再生制动扭矩。
全文摘要
本发明涉及监控混合动力传动系统中的再生制动操作的方法和设备。该混合动力传动系统，包括发动机和扭矩致动器，所述扭矩致动器连接到传动系，用来传递牵引动力到包括摩擦制动器的车轮。一种方法，包括监控驾驶员制动请求并确定再生制动扭矩请求。当所监控到的再生制动扭矩请求和获得的再生制动扭矩之一被检测到有故障时，禁止扭矩致动器反作用于牵引动力的运行。
文档编号B60W30/18GK101445109SQ200810188718
公开日2009年6月3日 申请日期2008年10月29日 优先权日2007年10月29日
发明者H·布尔, W·R·考索恩 申请人:通用汽车环球科技运作公司