用于电动马达和机械式自动变速器的动力传动系统控制的制作方法

用于电动马达和机械式自动变速器的动力传动系统控制


背景技术：

1.本申请总体涉及用于电动马达和机械式自动变速器(“amt”)的动力传动系统控制以及相关的设备、方法、系统和技术。此类动力传动系统中的当前的动力传动系统控制方法具有若干不足和未满足的需求。仍然迫切需要本文公开的独有的设备、方法、系统和技术。
2.说明性实施方案的公开
3.为了清楚、简明且确切地描述本公开的说明性实施方案，制作和使用所述实施方案的方式和过程并且为了实现所述实施方案的实践、制作和使用，将现在参考特定示例性实施方案，包括在图中绘示的示例性实施方案，并且将使用特定语言来描述所述示例性实施方案。然而，将理解，未借此产生对本发明的范围的限制，并且本发明包括并保护本领域技术人员将想到的对所述示例性实施方案的此类更改、修改和其他应用。


技术实现要素：

4.示例性实施方案包括用于包括电动马达和amt的动力传动系统的动力传动系统控制的独有的设备、方法、系统和技术。通过以下描述和图式，其他实施方案、形式、目的、特征、优势、方面和益处将变得显而易见。
附图说明
5.图1是绘示示例性车辆系统的特定方面的示意图。
6.图2是绘示示例性换挡事件过程的特定方面的示意图。
7.图3是绘示示例性监督控制逻辑的特定方面的示意图。
8.图4是绘示示例性低电压线束的特定方面的示意图。
9.图5是绘示扭矩命令的变化的曲线图以及
具体实施方式
10.参考图1，绘示了示例性车辆系统100的示意图。在所说明的实施方案中，车辆系统100包括动力传动系统，所述动力传动系统包括变速器124、电动马达126、能量存储系统(“ess”)127和电力电子器件129。电动马达126与变速器124和电力电子器件129操作性地联接，所述电力电子器件又与ess 127操作性地联接。变速器124与差速器154操作性地联接，所述差速器又与地面接合构件152(例如，车轮)操作性地联接，使得可经由变速器124将正扭矩从马达126提供给地面接触部件152，并且可经由变速器124将负扭矩从地面接触部件152提供给马达126。所述动力传动系统还可包括未绘示的附加的部件，诸如发动机、一个或多个离合器、变矩器或其他动力传动系统部件。可在许多车辆中提供车辆系统100，包括(例如)半牵引式挂车、巴士、送货卡车、服务车、工程机械或越野车辆(仅举几例)。
11.在所说明的实施方案中，车辆系统100的动力传动系统是呈电动车辆的形式，其中马达126可提供用于车辆推进的扭矩，ess 127是呈高电压电池的形式，并且电力电子器件129是呈与马达126和ess127操作性地联接的dc链路和逆变器的形式。可对电动马达126进
行控制以作为由来自ess 127的能量提供电力的马达或向ess 127提供电力的发电机而操作。当对马达126进行控制以作为马达操作时，操作电力电子器件129的逆变器以将来自ess 127的dc电力转换为ac电力来驱动马达126。当控制马达126以作为发电机操作时，其向电力电子器件129的逆变器提供ac电力，操作所述逆变器以将ac电力转换为dc电力来对ess 127进行充电。在其他操作模式下，马达126可以是无源的，使得其不提供正扭矩或负扭矩。在所描绘的形式中，马达126具有共用的转子和共用的定子并且作为集成的单个单元而提供。在其他实施方案中，完全或部分分开的马达、发电机、转子、定子等可与发动机122或变速器124集成。此外，应了解，在替代性实施方案中，一些所绘示的特征可不存在和/或可包括其他任选的装置和子系统(未示出)。
12.在其他实施方案中，车辆系统100的动力传动系统可包括内燃发动机。在一些形式下，动力传动系统可被配置为燃料电池电动车辆系统，所述燃料电池电动车辆系统包括被配置为向ess 127供应电力的燃料电池系统。在一些形式下，动力传动系统可被配置为增程电动车辆系统，所述增程电动车辆系统包括被配置为驱动发电机以向马达126提供电力的发动机。在一些形式下，动力传动系统可被配置为并联式混合动力传动系统，其中发动机和马达126中的任一者或两者可向传动系提供扭矩以实现车辆推进。在这些实施方案中，可提供所述发动机作为四冲程、压缩点火(ci)类型，所述类型具有多个气缸和对应的往复式活塞，所述往复式活塞联接到曲轴，所述曲轴联接到飞轮，所述飞轮联接到可控离合器。在其他实施方案中，所述发动机可以是不同类型，包括不同的燃料加注、不同的操作循环、不同的点火等。所述发动机可具备未绘示的若干相关部件，包括后处理系统、机械附件驱动器、电气附件驱动器和空气处置系统，所述空气处置系统可包括一个或多个进气歧管、排气歧管、涡轮增压器、机械增压器、空气滤清器或其他进气和排气系统部件。
13.在所说明的实施方案中，以高电压电池系统的形式提供ess 127。其他实施方案可包括其他类型的电池系统或其他电力存储装置，诸如超级电容器或超电容器。此外，以包括诸如逆变器的ac/dc转换器和dc链路的形式提供电力电子器件129，所述电力电子器件被配置为将来自ess 127的dc电力转换为ac电力以驱动马达126并且将来自马达126的ac电力转换为dc电力以改变ess 127。
14.车辆系统100还包括电子控制系统(ecs)，所述电子控制系统包括多个控制模块，包括换挡控制模块(gscm)132、变速器控制模块(tcm)134、马达控制模块(mcm)136和监督控制模块(scm)。所述ecs还可包括未绘示的附加的控制模块，诸如发动机控制模块(ecm)或其他控制模块。将了解，ecs的gscm 132、tcm 134、mcm 136和scm 138以及其他控制模块在一些应用中还可称为控制单元或控制器，并且可在独立的壳体中提供。可按照基于微处理器的电路或基于微控制器的电路的形式提供ecs的gscm 132、tcm 134、mcm136和scm 138以及其他控制模块，所述电路被配置为执行操作逻辑以执行本文公开的动作、方法、过程和技术以及各种控制、管理和/或调节功能。可按照存储在非暂时性存储器介质中的程序指令、诸如硬连线状态机、模拟计算机器的专用硬件或它们的组合的形式提供所述操作逻辑。
15.在所说明的实施方案中，gscm 132、tcm 134、mcm 136和scm 138是在彼此操作通信的物理上分开的装置或单元中实施的。在某些实施方案中，scm 138和mcm 136可在同一物理装置中实施。将了解，本文公开的监督控件可作为在mcm 136内部的控件而提供和实施(例如，在其中在同一物理装置或单元中提供scm 138和mcm136的实施方案中)，或在物理上
分开的装置中提供和实施(例如，在其中提供scm 138和mcm 136作为物理上分开的装置或单元的实施方案中)。ecs的控制模块可包括一个或多个信号调节器、调制器、解调器、算术逻辑单元(alu)、中央处理单元(cpu)、限值器、振荡器、控制时钟、放大器、信号调节器、滤波器、格式转换器、通信端口、箝位器、延迟装置、存储器装置、模拟
‑
数字(a/d)转换器、数字
‑
模拟(d/a)转换器和/或不同的电路或电部件。
16.车辆系统100的ecs包括车辆控制器区域网络(“can”)194，所述车辆控制器区域网络可以是通常由车辆oem作为车辆系统100的部分提供的类型的不受约束或公共的基于j1939的网络。车辆can194提供车辆系统100的多个控制器(包括gscm 132、tcm 134和scm 138)之间的操作通信。将了解，车辆can 194还可提供在车辆系统100的附加的控制器之间的操作通信。
17.车辆系统100的ecs还包括低电压线束191，所述低电压线束包括提供低电压线束191的多个通信网络的服务can 192、动力传动系统can 196和专用can 198。服务can 192提供与scm 138和外部服务工具(未绘示)的操作通信。动力传动系统can 196提供在tcm134与scm 138之间的操作通信。专用can 198提供在scm 138与mcm 136之间的操作通信。服务can 192、动力传动系统can 196和专用can 198可被配置为在j1939协议以及各种其他通信协议下操作。
18.在所说明的实施方案中，提供变速器124作为可在驾驶模式和手动模式下操作的机械式自动变速器(“amt”)。将了解，amt变速器与自动变速器的不同之处在于，它们包括与在手动变速器中具有的齿轮箱和离合器更类似的齿轮箱和离合器，但与手动变速器的不同之处还在于，amt的离合器是电子可控的，从而允许自动执行换挡并且不需要离合器踏板。在驾驶模式下，amt响应于来自加速踏板和/或巡航控制系统的加速命令而以自动的方式经历换挡事件。在手动模式下，amt响应于对操作员控件的操作员操纵或输入而经历换挡事件，所述操作员控件诸如为与gscm 132操作性地关联的换挡杆142。所绘示的部件准许车辆系统100的ecs通过以下操作来成功地完成换挡事件：使scm 138与tcm 134和mcm 136介接并且使用j1939can消息促进这些部件之间的通信，应了解，其他实施方案可使用其他消息接发协议来促进这些部件之间的通信。为了完成换挡事件，scm 138建立对电动马达动力(扭矩和转速)的监督控制，同时在驾驶员请求、变速器控制器请求、工况和其他动力传动系统控制请求以及车辆系统100的动力传动系统的当前和估计的未来工况之间进行仲裁。
19.scm 138在换挡事件期间提供对mcm 136和马达126的操作的监督控制。对mcm 136的操作的监督控制可包括scm 138挂起mcm136对操作员扭矩请求的非换挡响应，所述操作员扭矩请求诸如为响应于加速踏板位置或巡航控制设置而生成的请求。将了解，本文描述的操作员扭矩请求和其他类型的扭矩请求可包括所请求的马达扭矩和所请求的马达转速。mcm 136对操作员扭矩请求的正常或非换挡响应可包括：mcm 136接收操作员扭矩请求并且控制马达进行操作以提供由操作员扭矩请求指示的扭矩。可在驻留在mcm 136中的常规控制部件中和/或在响应于经由车辆系统100的can网络中的一者而接收的操作员扭矩请求的另一控制模块中实施mcm 136的正常或非换挡响应，并且由所述常规控制部件和/或另一控制模块提供所述正常或非换挡响应。
20.所述监督控制还可包括scm 138在经由一个或多个控制器区域网络接收的多个马达操作请求(包括操作员扭矩请求)之间进行仲裁以选择获胜的马达操作请求。所述多个马
达操作请求中的每一者包括指示马达126的所请求的操作的至少一个参数。可依据马达126的若干操作参数来指定马达操作请求，包括对马达扭矩、马达转速、马达动力、马达电流、马达电压或它们的组合的请求。在特定形式中，所述多个马达操作请求中的一者或多者可包括所请求的马达扭矩。在特定形式中，所述多个马达操作请求中的一者或多者可包括所请求的马达转速。在特定形式中，所述多个马达操作请求中的一者或多者可包括所请求的马达扭矩和所请求的马达转速。在特定形式中，所述多个马达操作请求中的一者或多者可包括所请求的马达电流。在特定形式中，所述多个马达操作请求中的一者或多者可包括所请求的马达电压。在特定形式中，所述多个马达操作请求中的一者或多者可包括所请求的马达电流和所请求的马达电压。所述多个马达操作请求可包括操作员扭矩请求、其他操作员扭矩请求(在存在多个操作员扭矩请求的情况下，例如，于在巡航控制操作期间生成加速踏板请求的情况下)、来自tcm 134的变速器扭矩请求、响应于马达126和/或ess 127的当前工况以及动力传动系统的当前和估计的未来工况而确定的扭矩限制，以及其他动力传动系统控制请求。
21.scm 138可被配置为根据优先级逻辑通过评估与多个扭矩请求中的每一者相关联的优先级参数来执行仲裁。例如，tcm 126可被配置为在tcm 126确定需要其所请求的扭矩来避免变速器124的致命损坏或故障的情况下提供1级优先级参数(1
‑
t)；在tcm 126确定需要其所请求的扭矩来避免可能会随时间导致加速磨损或劣化的变速器124的不合意的操作但不需要其所请求的扭矩来避免变速器126的1级工况的情况下提供2级优先级参数(2
‑
t)；以及在tcm 126确定其所请求的扭矩是合意的但不需要其所请求的扭矩来避免变速器126的1级或2级工况的情况下提供3级优先级参数(3
‑
t)。mcm 136可被配置为在mcm 124确定需要其所请求的扭矩来避免马达126和/或ess 127的致命损坏或故障的情况下提供1级优先级参数＝1
‑
m；在mcm 136确定需要其所请求的扭矩来避免可能会导致加速磨损或劣化的马达126和/或ess 127的不合意的操作但不需要其所请求的扭矩来避免1级工况的情况下提供2级优先级参数(2
‑
m)；以及在mcm 136确定其所请求的扭矩是合意的但不需要其所请求的扭矩来避免1级或2级工况的情况下提供3级优先级参数(3
‑
t)。gsm 132可被配置为提供具有其扭矩请求的2级优先级参数(2
‑
g)。
22.scm 138可被配置为执行第一选择，所述第一选择会选择当前的最高级优先级参数并且不考虑较低级优先级参数。scm 138还可被配置为从相同优先级的多个请求中执行第二选择。例如，可给予参数1
‑
m或1
‑
t中的一者高于所有1级参数1
‑
t的第一优先级，并且可给予参数1
‑
m或1
‑
t中的另一者高于所有其他1级参数的第二优先级。可替代地，scm 138可被配置为选择与参数1
‑
m和参数1
‑
t相关联的扭矩请求值的平均值或加权平均值，或者选择所述两个值中的较低量值。可对其他优先级执行类似的优先级区分。监督控件还可包括scm 138评估一个或多个换挡禁止条件，并且当一个或多个换挡禁止条件中没有换挡禁止条件评估为真时命令mcm 136控制马达以提供获胜的马达操作请求。
23.scm还可被配置为控制mcm 136的非换挡响应与非换挡响应的挂起之间的转变。例如，在换挡事件开始时，scm 138可将马达126的扭矩斜降至适应从现有的操作扭矩进行换挡的较低值。scm 138随后在各种扭矩请求之间进行仲裁以选择获胜的马达操作请求。接下来，scm 138随后控制马达以匹配获胜的请求所请求的扭矩/转速。scm 138随后使马达扭矩斜变回到最初的操作或驾驶员需求扭矩。在斜降、扭矩
‑
转速控制以及斜升期间，scm 138经
由can/j1939向系统中的其他控制器传达当前的操作模式。scm 138还监视禁止换挡事件的系统状态。在监督控制模块清除换挡禁止条件之前将不出现换挡事件。
24.参考图5，绘示了描绘多个曲线510、520和530的曲线图500。曲线510随时间绘示了来自scm 138的电动马达扭矩命令的量值的变化。曲线520随时间绘示了电动马达126的转速响应于来自scm138的电动马达扭矩命令的变化而引起的变化。曲线530指示绘示了变速器输出速度响应于电动马达126的转速的变化而引起的变化。曲线510、520和530绘示了多个换挡事件，包括换挡事件515和517以及为了保留清晰度而未标记的其他换挡事件。在每个换挡事件开始时，由曲线510绘示的来自scm 138的电动马达扭矩命令快速地斜降至负扭矩或制动扭矩。作为响应，马达126的转速斜降至与获胜的马达操作请求相对应的值，这由曲线520的三角形谷指示。在每个换挡事件结束时，由曲线510绘示的来自scm 138的电动马达扭矩命令斜升至正扭矩值，所述正扭矩值有效恢复马达126的换挡前操作，这由曲线520指示。在所说明的实施方案中，来自scm 138的电动马达扭矩命令包括在换挡事件期间由曲线510的最大量值指示的转速命令过冲，紧接着是换挡前命令量值的恢复。
25.参考图2，绘示了描绘示例性换挡事件过程200的特定方面的示意图，所述示例性换挡事件过程可由操作员对与变速器相关联的换挡杆的命令发起。当gscm 132生成指示换挡请求(例如，所请求的变速器挡位)的消息221时，可发起换挡事件过程200。可响应于操作员对换挡杆142或其他车辆控件的输入而生成消息221。随后经由车辆can 194将消息221传输至tcm 134和scm 138。
26.换挡事件过程200接下来前进到条件语204。在条件语204处，scm 138评估监督变速器模式改变禁止条件(stxi)是否为真。所述stxi可以是(例如)基于由scm 138执行的评估而生成的换挡禁止请求。此评估可基于多个标准。例如，在以下条件中的一者或多者为真的情况下可禁止模式改变事件：电池荷电状态(soc)太低(例如，低于阈值)；电池接触器是断开的；钥匙开关是关闭的；存在一个或多个系统故障；行车制动器非有效并且驾驶员发出离开驻车挡的命令；当车辆非静止时操作员请求换向(例如，前进档至倒挡或反之亦然)；或前瞻信息指示应禁止换挡。
27.如果scm 138评估变速器换挡禁止请求为真，则其生成指示模式改变被禁止的消息228并且经由can网络(诸如车辆can 194或动力传动系统can 196)向tcm 134传输所述消息228。将了解，系统可具备通信控件，所述通信控件能够校准以经由scm 138与其处于操作通信的can网络中的任一者或全部来提供消息的传达。可为本文描述的所有基于can的通信提供此可校准灵活性。响应于消息226，tcm 134禁止换挡并且生成指示应提供换挡被禁止的操作员可感知的指示的消息229，并且经由车辆can 194向gscm 132传输所述消息。响应于此消息，gscm 132提供换挡被禁止的操作员可感知的指示，例如，从而在显示器上提供输出。
28.如果scm 138评估变速器换挡禁止请求不为真，则其生成指示换挡未被禁止的消息226并且经由can网络(诸如车辆can 194或动力传动系统can 196)向tcm 134传输所述消息。响应于消息226，在条件语206处，tcm 134还可评估是否为内部变速器模式改变禁止条件(itxi)。所述itxi可以是(例如)基于由tcm 134对其自身的指示所述tcm与其操作性地联接的变速器的状态的工况执行的评估而生成的换挡禁止请求。此评估可基于多个标准。例如，tcm 134可在其已经接收到另一冲突的操作或已经执行另一冲突的操作时或者在其正
在经历错误状况时禁止换挡。
29.如果条件语206评估itxi为真，则tcm 134生成消息227，并且经由can网络(诸如车辆can 194或动力传动系统can 196)传输消息227。消息227向scm 138指示tcm 134被自禁止，并且scm可通过以下操作对消息227作出响应：返回到对条件语204的评估并且重复所述评估；或终止过程200并且等待接收新的消息(诸如消息221)。
30.如果条件语206评估itxi为假，则tcm 134生成消息231、231、233和234，并且经由can网络(诸如车辆can 194或动力传动系统can 196)传输消息231、231、233和234。在所说明的实施方案中，消息231指示用于执行换挡事件的马达的所请求的扭矩(或所请求的扭矩和所请求的转速)，消息232指示换挡事件是否正在进行中，消息233指示换挡事件的选定挡位(例如，变速器意图换挡至的挡位)，并且消息234指示变速器的当前挡位。在所说明的实施方案中，消息231、232、233和234是单独的消息。在其他实施方案中，在消息231、232、233和234中的任何两个或更多个消息直到并包括全部消息中包含的信息可组合为单个消息。作为响应，在条件语208处，scm 138评估是否可提供用于执行换挡事件的马达的所请求的扭矩(或所请求的扭矩和转速)。此评估可通过以下操作执行：scm 138向mcm 136发送包括马达扭矩和转速请求的消息，并且从mcm 136接收指示可响应于所述请求而提供的马达扭矩和转速的消息。响应于来自mcm136的此消息，scm可使用条件语208评估可提供的马达扭矩和转速是否充分接近所请求的马达扭矩和转速(例如，在预定裕度内)以成功地执行换挡事件。
31.在条件语208处，如果scm 138评估出无法提供用于执行换挡事件的马达的所请求的扭矩和转速，则其禁止换挡并且生成和传输指示不禁止换挡的消息226，并且经由can网络(诸如车辆can 194或动力传动系统can 196)向tcm 134传输所述消息。响应于消息226，tcm 134禁止换挡并且生成指示应提供换挡被禁止的操作员可感知的指示的消息229，并且经由车辆can 194向gscm 132传输所述消息。响应于此消息，gscm 132提供换挡被禁止的操作员可感知的指示，例如，从而在显示器上提供输出。
32.在条件语208处，如果scm 138评估出可提供用于执行换挡事件的马达的所请求的扭矩和转速，则其生成消息并且向mcm 136发送所述消息以提供所命令的马达扭矩和转速。scm 138还生成指示所命令的马达转速的消息222和指示所命令的马达扭矩的消息224，并且经由can网络(诸如车辆can 194或动力传动系统can 196)向tcm 134传输消息222和消息224。响应于消息222和消息224，tcm134在操作210处执行换挡、更新当前挡位，并且生成指示经更新的当前挡位的消息211，并且经由车辆can 194向gscm 132传输所述消息。响应于此消息，gscm 132提供经更新的当前挡位的操作员可感知的指示。
33.将了解，结合图2所说明和描述的操作可提供对诸如车辆系统100的车辆系统的控制的若干益处。在特定形式中，通过在监督控制模块、变速器控制模块与换挡控制模块之间的前述协调动作来确定车辆操作的方向。在特定形式中，动力传动系统(包括机械式自动变速器)不具有物理倒挡，并且车辆系统的倒车操作是由电动马达的反向旋转来提供。在特定形式中，所述一个或多个协调动作包括监督控制模块将其内部车辆方向状态与变速器控制模块和换挡控制模块中的一者或两者中的一者或两者的内部车辆方向状态进行比较，并且在被比较的车辆方向状态彼此不同的情况下禁止车辆操作。在特定形式中，一旦来自驾驶员的车辆系统方向请求已经由于结合图2所说明和描述的操作而被接受，监督控制模块和
变速器控制模块便采取相同的内部车辆方向状态。在特定形式中，一旦车辆系统方向请求已经被接受并且已经接合选定的倒挡，监督控制模块便被配置为使马达在反向方向上转动，应了解，选定的倒挡可以是由马达在反向上驱动的前进挡。在特定形式中，监督控制模块防止在未由车辆操作员请求的方向上的错误的车辆操作。在特定形式中，监督控制模块通过将其内部车辆方向状态与变速器控制模块的内部车辆方向状态进行比较来防止错误的车辆操作。在特定形式中，监督控制模块通过将其内部车辆方向状态与换挡控制模块的内部车辆方向状态进行比较来防止错误的车辆操作。在特定形式中，监督控制模块被配置为传输具有前进挡、倒挡和空挡状态的适当的符号规约的信号。在特定形式中，应用于信号的符号规约包括扭矩、转速和/或其他旋转参数。在特定形式中，监督控制模块被配置为在钥匙开启/关闭事件之后移入空挡状态。在特定形式中，监督控制模块被配置为当车辆系统定位在大于预定量值的坡度(例如，2％或更大的坡度、3％或更大的坡度、4％或更大的坡度或另一预定坡度)上时，通过向马达提供扭矩命令而在可配置的时段内维持零车辆速度。
34.参考图3，绘示了示意图，所述示意图绘示了可在scm 138中实施并且由所述scm执行的示例性监督控制逻辑300的特定方面。监督控制逻辑包括300，其包括ev amt监督者框302，所述ev amt监督者框经由低电压线束191的车辆can 194或can网络接收多个输入，包括操作员命令或驾驶员请求、动力限制、前瞻信息和诸如马达电流、马达转速、马达功率和马达温度的马达信息，以及诸如电池电流、电池功率、电池荷电状态和电池健康状况的电池信息。ev amt监督者框302利用所接收的输入来确定多个输出，并且经由车辆can194或低电压线束191来传输这些输出，所述输出包括系统功率限制或操作限制、换挡禁止请求、基于前瞻信息和当前选定的挡位的所请求的挡位，以及扭矩中断的速率限制。
35.ev amt监督者框302可基于一个或多个马达限制(诸如马达电流限制、马达转速限制、马达功率限制和/或马达温度限制)来确定系统功率限制或操作限制。ev amt监督者框302可基于一个或多个电池限制(诸如电池电流限制、电池功率限制、电池荷电状态限制以及电池健康状况限制)来确定系统功率限制或操作限制。ev amt监督者框302可如上文结合过程200所描述基于对监督变速器模式改变禁止条件(stxi)的评估来确定换挡禁止请求。ev amt监督者框302可通过以下操作基于前瞻信息和当前选定的挡位来确定所请求的挡位：部分地基于未来的道路坡度来评估预测的车辆负荷；基于所预测的车辆负荷和当前发动机转速和当前发动机负荷来确定期望的挡位；以及基于期望的挡位和当前挡位来确定所请求的换挡。ev amt监督者框302可基于马达和/或电池的操作限制来确定扭矩中断的速率限制，所述操作限制可包括预定的限制并且可基于马达和/或电池的当前操作状态。
36.监督控制逻辑包括300，其包括扭矩和加速请求框306，所述扭矩和加速请求框经由车辆can 194或低电压线束191从tcm 134接收一个或多个马达扭矩、转速(n)或加速(ndot)请求和相关联的优先级。扭矩和加速请求框306基于其接收的输入而输出一组一个或多个加速(ndot)请求308和一组对应的扭矩请求310，并且将这些输出提供到仲裁框312，所述仲裁框从其接收的输入选择获胜的扭矩和ndot请求。仲裁框312可根据上文结合scm 138所描述的技术来选择获胜的扭矩和ndot请求。仲裁框312将选定的获胜请求提供到ndot内循环控制器314，所述ndot内循环控制器基于其接收的输入来确定马达扭矩和转速或加速值。将这些马达扭矩和转速或加速值提供到限值器框316，所述限值器框对马达扭矩和转速或加速值强加限制。将被限制的马达扭矩和转速或加速值提供到功率拆分和系统限制框
318，所述功率拆分和系统限制框使用功率拆分逻辑、系统限制逻辑和操作模式逻辑来确定经由低电压线束191提供到mcm136的马达126的扭矩和转速命令320。
37.参考图4，绘示了描绘低电压线束191的特定方面的示意图。在图4中，线411指示模拟总线输入/输出，线413指示数字总线输入/输出，线411指示具有行内终端的can总线，线414指示保护电路或熔丝，并且线415指示接地电源连接。图4还绘示低电压电池427，所述低电压电池除了由ess 127提供的电力之外还连接到线415中的一者。
38.第一示例性实施方案是一种车辆系统，所述车辆系统包括：动力传动系统，所述动力传动系统包括与机械式自动变速器操作性地联接的电动马达；以及电子控制系统，所述电子控制系统包括经由一个或多个控制器区域网络彼此操作通信的换挡控制模块、变速器控制模块和马达控制模块；其中所述电子控制系统包括监督控件，所述监督控件被配置为：在经由一个或多个控制器区域网络接收的多个马达操作请求之间进行仲裁以选择获胜的马达操作请求，所述多个马达操作请求包括操作员扭矩请求；评估一个或多个换挡禁止条件；以及在所述一个或多个换挡禁止条件中没有换挡禁止条件评估为真时命令所述电动马达提供所述获胜的马达操作请求。
39.在所述第一示例性实施方案的第二形式中，所述监督控件被配置为命令电动马达通过从当前马达扭矩、转速和功率值斜升或斜降至与获胜的马达操作请求相对应的新的马达扭矩、转速和扭矩值来提供获胜的马达操作请求。
40.在所述第一示例性实施方案的第三形式中，所述监督控件被配置为：(a)响应于换挡请求，挂起马达控制模块对操作员扭矩请求的非换挡响应；以及(b)响应于换挡完成而终止对马达控制模块的非换挡响应的挂起。
41.在所述第一示例性实施方案的第四形式中，所述一个或多个禁止条件包括以下各项中的一者或多者：电池荷电状态(soc)低于soc限制；电池接触器是断开的；钥匙开关是关闭的；一个或多个系统功率限制低于系统功率限制；电池充电系统是连接的；存在一个或多个系统故障；行车制动器不起作用并且操作员驾驶的命令为真；在车辆系统非静止时操作员请求车辆换向；以及前瞻信息指示应禁止换挡。
42.在所述第一示例性实施方案的第五形式中，一个或多个控制器区域网络中的至少一者是由低电压线束提供。
43.在所述第一示例性实施方案的第六形式中，所述一个或多个控制器区域网络包括车辆控制器区域网络、动力传动系统控制器区域网络、服务控制器区域网络和专用的控制器区域网络。
44.在所述第一示例性实施方案的第七形式中，一个或多个控制器区域网络中的至少一者是由低电压线束提供。
45.在所述第一示例性实施方案的第八形式中，所述监督控件是在马达控制模块中实施。
46.在所述第一示例性实施方案的第九形式中，以下各项中的一者：(a)动力传动系统包括发动机和燃料电池中的一者；(b)动力传动系统被配置为增程电动驱动系统，所述增程电动驱动系统包括被配置为驱动发电机以向马达提供电力的发动机；以及(c)动力传动系统被配置为并联式混合动力驱动系统，其中发动机和电动马达中的任一者或两者能够操作以提供扭矩来推进车辆系统。
47.在所述第一示例性实施方案的第十形式中，所述监督控件是在监督控制模块中提供，监督控制模块和马达控制模块是物理上分开的装置。
48.在所述第一示例性实施方案或所述第一示例性实施方案的所述第二形式到所述第十形式中的任一者的第十一形式中，动力传动系统不具有物理倒挡，并且车辆系统的倒车操作是由电动马达的反向旋转来提供。
49.在所述第一示例性实施方案或所述第一示例性实施方案的所述第二形式到所述第十形式中的任一者的第十二形式中，车辆操作的方向是由在监督控件、变速器控制模块与换挡控制模块之间的一个或多个协调动作来确定。在细化中，所述一个或多个协调动作包括监督控件将在所述监督控件内部的第一车辆方向状态与变速器控制模块和换挡控制模块中的一者的第二内部车辆方向状态进行比较。
50.在所述第一示例性实施方案或所述第一示例性实施方案的所述第二形式到所述第十形式中的任一者的第十三形式中，一旦来自驾驶员的车辆系统方向请求已经被系统接受，监督控件和变速器控制模块便采取相同的内部车辆方向状态。
51.在所述第一示例性实施方案或所述第一示例性实施方案的所述第二形式到所述第十形式中的任一者的第十四形式中，一旦车辆系统方向请求已经被接受并且已经接合选定的倒挡，监督控件便被配置为使马达在反向方向上转动。
52.在所述第一示例性实施方案或所述第一示例性实施方案的所述第二形式到所述第十形式中的任一者的第十五形式中，监督控件防止在未由车辆操作员请求的方向上的错误的车辆操作。
53.在所述第一示例性实施方案或所述第一示例性实施方案的所述第二形式到所述第十形式中的任一者的第十六形式中，监督控件通过将第一内部车辆方向状态与变速器控制模块的第二内部车辆方向状态进行比较来防止错误的车辆操作。
54.在所述第一示例性实施方案或所述第一示例性实施方案的所述第二形式到所述第十形式中的任一者的第十七形式中，监督控件被配置为传输扭矩、转速和其他旋转发动机参数中的至少一者的信号，所述信号具有指示前进状态、倒车状态和空挡状态中的一者的符号规约。
55.在所述第一示例性实施方案或所述第一示例性实施方案的所述第二形式到所述第十形式中的任一者的第十八形式中，监督控件被配置为进行以下至少一者：在钥匙开启事件之后初始化为空挡状态；以及在钥匙关闭事件之后并且在完成系统电源关闭之前移入空挡状态。
56.在所述第一示例性实施方案或所述第一示例性实施方案的所述第二形式到所述第十形式中的任一者的第十九形式中，所述监督控件被配置为当车辆系统定位在大于预定量值的坡度上时，通过向马达提供扭矩命令而在可配置的时段内维持零车辆速度。
57.在所述第一示例性实施方案或所述第一示例性实施方案的所述第二形式到所述第十形式中的任一者的第二十形式中，换挡控制模块被配置为响应于操作员命令而生成指示所请求的变速器模式的消息，并且经由一个或多个控制器区域网络向变速器控制模块和监督控件传输所述消息。
58.在第二十形式的细化中，所述监督控件评估变速器模式改变禁止请求是否为真，并且如果变速器换挡禁止请求为真，则生成指示变速器模式改变被禁止的消息，并且经由
一个或多个控制器区域网络向变速器控制模块传输所述消息。
59.在第二十形式的细化中，所述监督控件评估变速器模式改变禁止请求是否为真，并且如果变速器模式改变禁止请求不为真，则所述监督控件生成指示换挡未被禁止的消息，并且经由一个或多个控制器区域网络向变速器控制模块传输所述消息，并且响应于所述消息，变速器控制模块评估内部换挡禁止条件是否为真。在另一细化中，监督者控制模块经由所述一个或多个控制器区域网络接收一个或多个信号，所述一个或多个信号指示变速器的当前挡位、换挡事件的选定挡位、换挡事件是否在进行中的指示以及用于执行换挡事件的马达的所请求的扭矩和转速，并且作为响应，监督控件评估是否可提供用于执行换挡事件的马达的所请求的扭矩和转速。在另一细化中，以下各项中的一者：(a)如果监督控件评估出无法提供用于执行换挡事件的马达的所请求的扭矩和转速，则监督控件禁止换挡并且生成应提供换挡被禁止的操作员可感知的指示的消息，并且经由一个或多个控制器区域网络向换挡控制模块传输所述消息；以及(b)如果监督控件评估出可提供用于执行换挡事件的马达的所请求的扭矩和转速，则监督控件生成消息并且向马达控制模块发送所述消息以提供所命令的马达扭矩和转速，并且生成指示所命令的马达扭矩和转速的消息并且向变速器控制模块发送所述消息。
60.第二示例性实施方案是一种控制车辆动力传动系统的操作的方法，所述方法包括：操作电子控制系统以控制车辆系统动力传动系统的电动马达来向机械式自动变速器提供扭矩，所述电子控制系统包括与一个或多个控制器区域网络彼此操作通信的换挡控制模块、变速器控制模块和马达控制模块，所述电子控制系统包括监督控件，所述监督控件在与一个或多个控制器区域网络操作通信的马达控制模块和监督控制模块中的一者或两者中实施；操作所述监督控件以在经由一个或多个控制器区域网络接收的多个马达操作请求之间进行仲裁以选择获胜的马达操作请求，所述多个马达操作请求包括操作员扭矩请求；操作所述监督控件以评估一个或多个换挡禁止条件；以及操作所述监督控件以在所述一个或多个换挡禁止条件中没有换挡禁止条件评估为真时命令所述电动马达提供所述获胜的马达操作请求。
61.所述第二示例性实施方案的第二形式包括：操作所述监督控件以命令电动马达通过从当前马达扭矩、转速和功率值斜升或斜降至与获胜的马达操作请求相对应的新的马达扭矩、转速和扭矩值来提供获胜的马达操作请求。
62.所述第二示例性实施方案的第三形式包括：操作所述监督控件以：(a)响应于换挡请求，挂起马达控制模块对操作员扭矩请求的非换挡响应；以及(b)响应于换挡完成而终止对马达控制模块的非换挡响应的挂起。
63.在所述第二示例性实施方案的第四形式中，所述一个或多个禁止条件包括以下各项中的一者或多者：电池荷电状态(soc)低于soc限制；电池接触器是断开的；钥匙开关是关闭的；一个或多个系统功率限制低于系统功率限制；电池充电系统是连接的；存在一个或多个系统故障；行车制动器不起作用并且操作员驾驶的命令为真；在车辆系统非静止时操作员请求车辆换向；以及前瞻信息指示应禁止换挡。
64.在所述第二示例性实施方案的第五形式中，由低电压线束提供一个或多个控制器区域网络中的至少一者。
65.在所述第二示例性实施方案的第六形式中，所述一个或多个控制器区域网络包括
车辆控制器区域网络、动力传动系统控制器区域网络、服务控制器区域网络和专用的控制器区域网络。
66.在所述第二示例性实施方案的第七形式中，由低电压线束提供一个或多个控制器区域网络中的至少一者。
67.在所述第二示例性实施方案的第八形式中，所述监督控件是在马达控制模块中实施。
68.在所述第二示例性实施方案的第九形式中，以下各项中的一者：(a)动力传动系统包括发动机和燃料电池中的一者；(b)动力传动系统被配置为增程电动驱动系统，其中发动机被配置为驱动发电机以向马达提供电力；以及(c)动力传动系统被配置为并联式混合动力驱动系统，其中发动机和电动马达中的任一者或两者能够操作以提供扭矩来推进车辆系统。
69.在所述第二示例性实施方案的第十形式中，在物理上分开的装置中提供马达控制模块和监督控制模块，并且在监督控制模块中实施监督控件。
70.在所述第二示例性实施方案的第十一形式或所述第二示例性实施方案的所述第二形式到所述第十形式中的任一者中，动力传动系统不具有物理倒挡，并且车辆系统的倒车操作是由电动马达的反向旋转来提供。
71.在所述第二示例性实施方案的第十二形式或所述第二示例性实施方案的所述第二形式到所述第十形式中的任一者中，由在监督控件、变速器控制模块与换挡控制模块坐标之间的一个或多个协调动作来确定车辆操作的方向。在细化中，所述一个或多个协调动作包括监督控件将在所述监督控件内部的第一车辆方向状态与在变速器控制模块和换挡控制模块中的一者或两者内部的第二车辆方向状态进行比较。
72.在所述第二示例性实施方案的第十三形式或所述第二示例性实施方案的所述第二形式到所述第十形式中的任一者中，一旦来自驾驶员的车辆系统方向请求已经被系统接受，监督控件和变速器控制模块便采取相同的内部车辆方向状态。
73.在所述第二示例性实施方案的第十四形式或所述第二示例性实施方案的所述第二形式到所述第十形式中的任一者中，一旦车辆系统方向请求已经被接受并且已经接合选定的倒挡，监督控件便使马达在反向方向上转动。
74.在所述第二示例性实施方案的第十五形式或所述第二示例性实施方案的所述第二形式到所述第十形式中的任一者中，监督控件防止在未由车辆操作员请求的方向上的错误的车辆操作。
75.在所述第二示例性实施方案的第十六形式或所述第二示例性实施方案的所述第二形式到所述第十形式中的任一者中，监督控件通过将其内部车辆方向状态与变速器控制模块的内部车辆方向状态进行比较来防止错误的车辆操作。
76.在所述第二示例性实施方案的第十七形式或所述第二示例性实施方案的所述第二形式到所述第十形式中的任一者中，监督控件传输扭矩和转速中的一者或多者的信号，所述信号具有指示前进状态、倒车状态和空挡状态中的一者的符号规约。
77.在所述第二示例性实施方案的第十八形式或所述第二示例性实施方案的所述第二形式到所述第十形式中的任一者中，监督控件进行以下至少一者：在钥匙开启事件之后初始化为空挡状态；以及在钥匙关闭事件之后并且在完成系统电源关闭之前移入空挡状
态。
78.在所述第二示例性实施方案的第十九形式或所述第二示例性实施方案的所述第二形式到所述第十形式中的任一者中，当车辆系统定位在大于预定量值的坡度上时，所述监督控件通过向马达提供扭矩命令而在可配置的时段内维持零车辆速度。
79.在所述第二示例性实施方案的第二十形式或所述第二示例性实施方案的所述第二形式到所述第十形式中的任一者中，换挡控件响应于操作员命令而生成指示所请求的变速器模式的消息，并且经由一个或多个控制器区域网络向变速器控制模块和监督控件传输所述消息。
80.在第二十形式的细化中，所述监督控件评估变速器换挡禁止请求是否为真，以及以下各项中的一者：(a)如果换挡禁止请求为真，则生成指示换挡被禁止的消息，并且经由一个或多个控制器区域网络向变速器控制模块传输所述消息；以及(b)如果换挡禁止请求不为真，则生成指示换挡未被禁止的消息，并且经由一个或多个控制器区域网络向变速器控制模块传输所述消息，其中，响应于所述消息，变速器控制模块评估内部换挡禁止条件是否为真。在另一个中，监督者控制模块经由所述一个或多个控制器区域网络接收一个或多个信号，所述一个或多个信号指示变速器的当前挡位、换挡事件的选定挡位、换挡事件是否在进行中的指示以及用于执行换挡事件的马达的所请求的扭矩和转速，并且作为响应，监督控件评估是否可提供用于执行换挡事件的马达的所请求的扭矩和转速。在另一细化中，如果监督控件评估出无法提供用于执行换挡事件的马达的所请求的扭矩和转速，则监督控件禁止换挡并且生成指示应提供换挡被禁止的操作员可感知的指示的消息，并且经由一个或多个控制器区域网络向换挡控制模块传输所述消息。在另一细化中，如果监督控件评估出可提供用于执行换挡事件的马达的所请求的扭矩和转速，则监督控件生成消息并且向马达控制模块发送所述消息以提供所命令的马达扭矩和转速，并且生成指示所命令的马达扭矩和转速的消息并且向变速器控制模块发送所述消息。
81.虽然已经在图式和前述描述中详细地说明和描述了本公开的说明性实施方案，但将把其视为本质上是说明性的而不是限制性的，应理解，已经示出和描述了仅特定的示例性实施方案，并且希望处于本发明的精神内的所有改变和修改将受到保护。应理解，虽然在以上描述中利用诸如优选、优选地、优选或更优选等词语的使用来指示如此描述的特征可为更合意的，但可能不需要并且在本发明的范围内可预期没有所述词语的实施方案，所述范围是由所附权利要求书来限定。在阅读权利要求书时，期望在使用诸如“一”、“至少一个”或“至少一个部分”等词语时无意将权利要求限制于仅一个物品，除非在权利要求中有特定相反的说法。当使用语言“至少一部分”和/或“部分”时，物品可包括部分和/或整个物品，除非有特定相反的说法。