專利名稱：確保混合變速器運行范圍狀態(tài)的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
0002本發(fā)明涉及混合動力系統(tǒng)的控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
0003該部分的說明僅提供與本發(fā)明相關(guān)的背景信息，并且可能不構(gòu)成現(xiàn)
有技術(shù)。
0004公知的混合動力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)包括多個轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生裝置，其包括內(nèi)燃機和 非燃燒式機器，例如電機，其通過變速器裝置將轉(zhuǎn)矩傳遞至輸出元件。示例性 的混合動力系統(tǒng)包括雙模式、復(fù)合分解式電動-機械變速器，其利用接收來自原 動力源{雄地為內(nèi)燃機的牽弓1轉(zhuǎn)矩的輸入元件以及輸出元件。輸出元件可操作 地連接至機動車傳動系統(tǒng)，用于將牽弓l轉(zhuǎn)矩傳送至傳動系統(tǒng)。作為電動機或發(fā) 電機工作的電機可以獨立于來自內(nèi)燃機的轉(zhuǎn)矩輸入產(chǎn)生至變速器的轉(zhuǎn)矩輸入。 電機可以將通過車輛傳動系統(tǒng)傳輸?shù)能囕v動能轉(zhuǎn)換為能夠存儲在能量存儲裝置 中的能量。運轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)來監(jiān)控各種來自車輛和操作者的輸入，并且提供混合 動力系統(tǒng)的操作控制，包括控制變速器運行狀態(tài)與換檔，控制轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生裝置， 以及調(diào)整在能量存儲裝置和電機之間的功率交換以管理變速器的輸出，該輸出 包括轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速。控制系統(tǒng)能監(jiān)控輸入以及控制信號并執(zhí)行算法以校驗和確保 動力系統(tǒng)的工作。

發(fā)明內(nèi)容
0005
一種確保選擇性地工作于多個離散的運行范圍狀態(tài)之一中的混合動 力系統(tǒng)的變速器運行范圍狀態(tài)的方法包括確定第一主運行范圍狀態(tài)和第:^ 行范圍狀態(tài)之間的優(yōu)選轉(zhuǎn)換路徑，監(jiān)控從第一主運行范圍狀態(tài)到第二主運行范 圍狀態(tài)的轉(zhuǎn)換路徑，確定被監(jiān)控的從第一主運行范圍狀態(tài)到第二主運行范圍狀態(tài)的轉(zhuǎn)換路徑是否遵循優(yōu)選轉(zhuǎn)換路徑，以及當(dāng)被監(jiān)控的從第一 主運行范圍狀態(tài) 到第二主運行范圍狀態(tài)的轉(zhuǎn)換路徑不符合優(yōu)選轉(zhuǎn)換路徑時，識別出故障。


0006現(xiàn)在參照下面的附圖ilil例子來描述一個或多個實施例，其中
0007圖1為根據(jù)本發(fā)明的示例性的混合動力系統(tǒng)的示意0008圖2與圖3為根據(jù)本發(fā)明的控制系統(tǒng)和混合動力系統(tǒng)的示例性的結(jié)
構(gòu)的示意圖；以及
0009圖4-7示意示出了根據(jù)本發(fā)明的信號流圖。
具體實施例方式
0010現(xiàn)參照附圖，其中所示對象僅用于描述特定的示例性的實施例，而 不用于限制該實施例，圖1與2描繪了示例性的電動-機械混合動力系統(tǒng)。圖1 描繪了根據(jù)本發(fā)明的示例性的電動-機械混合動力系統(tǒng)，其包括雙模式、復(fù)合分 解式電動-機械混合變速器10，該M器可操作地連接至發(fā)動機14及包含第一 與第二電機('MG-A') 56與('MG-B') 72的扭矩機器。發(fā)動機14及第一與第 二電機56與72每個均產(chǎn)生能夠傳遞至，器10的機械功率。由發(fā)動機14及 第一與第二電機56與72產(chǎn)生并且傳遞至變速器10的功率描述為輸入轉(zhuǎn)矩和電 機轉(zhuǎn)矩，在此分別稱之為T!, TA， TB，以及 ，在此分別稱之為^， NA， NB。
0011示例性的發(fā)動機14包括多缸內(nèi)燃機，其在多種狀態(tài)中選擇性地操 作，從而將轉(zhuǎn)矩經(jīng)由輸入元件12傳3IM變速器10，并且發(fā)動機可以是點燃式或 壓燃式發(fā)動機。發(fā)動機14包括可操作地連接至變速器10輸入元件12的曲軸(未 示出)。車fil傳感器ll監(jiān),入元件12的轉(zhuǎn)速。由于將例如液壓泵(未示出) 和/或$統(tǒng)管理裝置(未示出)這樣的轉(zhuǎn)矩消耗元件布置在處于發(fā)動機14與變速 器10之間的輸入元件12上，發(fā)動機14的包括李鍵與電機轉(zhuǎn)矩的功率輸出不同 于輸入變速器10的輸A3I^N,與輸入轉(zhuǎn)矢印。
0012示例性的變速器10包括三個行星齒輪組24， 26與28,以及四個 可選擇性地接合的轉(zhuǎn)矩傳遞裝置，也就是離合掌1 70， C2 62， C3 73以及C4 75。 如在此使用的，離合器指任何類型的摩擦轉(zhuǎn)矩傳遞裝置，包括例如，單一或復(fù) 合盤式離合器或片組、帶式離合器以及制動器。液壓控制回路('HYCT) 42優(yōu) 選地由變速器控制模決(此后稱為'TCM') 17控制，運轉(zhuǎn)該液壓控制回路以控 制和監(jiān)控離合器狀態(tài)。離合m:2 62與C4 75 地包括^^液壓的旋轉(zhuǎn)摩擦離合器。離合170與C3 73優(yōu)j^也包括液壓控制的固定裝置，該固定裝置可以 選擇性地接到變速箱殼體68上。每個離合^IC170, C2 62， C3 73以及C4 75均 1腿地使用^H，經(jīng)由液壓控制回路42選擇性地接收加壓的、ffi流體。
0013第一與第二電機56與72伏選地包括三相AC電機，每個均包括定 子(未示出)與轉(zhuǎn)子(未示出)，以及各自的分相器80與82。 ^電機的電機 定子接到，器殼體68的外部，并且包括定子鐵心，該定子鐵心具有從其中延 伸出來的繞成線圈的電繞組。第一電機56的轉(zhuǎn)子支撐于轂襯齒輪上，該轂襯齒 輪經(jīng)由第二行星齒輪組26可操作地連接至軸60。第二電機72的轉(zhuǎn)子固定地連 接至禁由轂66。
0014每個分相器80與82 f尤選地包括可變磁阻裝置，該可變磁阻裝置包 括分相器定子(未示出)與分相器轉(zhuǎn)子(未示出)。分相器80與82合適地定位， 并且裝配在第一與第二電機56與72的相應(yīng)的一個上。分相器80和82中相應(yīng) 的定子分別可操作地連接至相應(yīng)的第一與第二電機56與72的定子上。分相器 轉(zhuǎn)子分別可操作地連接至相應(yīng)的第一與第二電機56與72的轉(zhuǎn)子。每個分相器 80與82信號地并且可操作地連接至變速器功率變換器控制模塊(以下稱為 'TPM') 19，并且每個感應(yīng)與監(jiān)控分相器轉(zhuǎn)子相對于分相器定子的旋轉(zhuǎn)位置， 以ltbil5控第一與第二電機56與72的相應(yīng)的每一個的旋轉(zhuǎn)位置。此外，解釋來 自分相器80與82的信號輸出，以分別提供第一與第二電機56與72的車鍵， 即，Na與Nb。
0015變速器10包括輸出元件64，例如，可操作地連接至 (未示出) 的傳動系統(tǒng)90的軸，以提供輸出功率至傳動系統(tǒng)90，該輸出功率被傳遞至， 93，車輪之一示于圖l。以輸出轉(zhuǎn)跡o與輸出^^gTo的形式表征輸出元件64處 的輸出功率。變速器輸出鵬傳麟84監(jiān)織出元件64的車謎與旋轉(zhuǎn)方向。 每個車輪93優(yōu)選地裝配有適宜于監(jiān)控輪速的傳感器94，傳感器的輸出由參照圖 2描繪的分布式控制模塊系統(tǒng)的控制?！姥氡O(jiān)控，以確定車速以及用于制動控制、 牽弓腔制以及車輛加速管理的纟樹與相對輪速。
0016來自發(fā)動機14的輸入轉(zhuǎn)矩及來自第一與第二電機56與72的電機 轉(zhuǎn)矩(分別為T,， TA，以及Tb)作為由燃料或存儲在電能存儲裝置(以下稱為 'ESD') 74中的電勢進行能量轉(zhuǎn)化的結(jié)果而產(chǎn)生。ESD 74為經(jīng)由DC傳遞導(dǎo)體 27高ffiDC連接至TPM 19。傳遞導(dǎo)體27包括接觸器開關(guān)38。當(dāng)接觸器開關(guān)38閉合時，在正常操作下，電流可以teSD74與TPIM19之間流動。當(dāng)接觸器開 關(guān)38斷開時，中斷⑩SD74與TPIM 19之間的電流流動。響應(yīng)于電機轉(zhuǎn)矢盯A 與Tb， TPM19Sil第一電機控制模塊('MCP-A') 33使用傳遞導(dǎo)體29將電功 率傳遞至第一電機56以及從第一電機56傳遞電功率，TPIM 19類似地通過第 二電機控制模決('MCP-B') 34使用傳遞導(dǎo)體31將電功率傳遞至第二電機72 以及從第二電機72傳遞電功率，以滿足第一和第二電機56和72的轉(zhuǎn)矩指令。 根據(jù)ESD 74是正在充電還是正在放電，電流傳,ESD 74以及MESD 74傳遞。0017TPIM 19〗爐地包括混合控諱帳塊(后文稱為'HCP') 5和一對功 率變換器，以及各自的電動機控串帳塊33和34，該電動機控制模塊配置為接收 轉(zhuǎn)矩指令，并且根據(jù)轉(zhuǎn)矩指令控制變換器狀態(tài)，用于提供電機驅(qū)動或再生功能， 以滿足電機指令轉(zhuǎn)矢盯A與tb。功率變換器包括公知的補償三相功率電子裝置， 并且每個均包括多個絕緣柵雙極晶體管(未示出)，該絕緣柵雙極晶體管通過高 頻率切換用于將ESD 74的DC功率轉(zhuǎn)換為AC功率，從而為相應(yīng)的第一與第二電 機56與72提供功率。絕緣柵雙極晶體管形成為接收控制指令的開關(guān)式電源。 每個三相電機的每一相均典型地存在一對絕緣柵雙極晶體管?？刂平^緣柵雙極 晶體管的狀態(tài)，以提供電機驅(qū)動機械功率產(chǎn)生或電功率再生功能。三相變換器 經(jīng)由DC傳遞導(dǎo)體27接收或提供DC電功率，并且將其轉(zhuǎn)換為三相AC功率或從三 相AC功率進行轉(zhuǎn)換，該三相AC功率被傳導(dǎo)至第一與第二電機56與72或從第 一與第二電機56與72傳導(dǎo)而來，用于分別經(jīng)由傳遞導(dǎo)體29與31使其作為電
動機l電iait行。
0018圖2與3為該控制系統(tǒng)的分布式控律蝶塊系統(tǒng)的示意性框圖。正如 這里使用的，術(shù)語'控制系統(tǒng)'被定義為控制模塊、線束(未示出)、通信連接、 傳感器和致動器，用于監(jiān)控和控制動力系統(tǒng)的工作?？刂葡到y(tǒng)監(jiān)控傳感器輸入 和指令輸出，以控制致動器。分布式控制模塊系統(tǒng)包括整車控制結(jié)構(gòu)的子系統(tǒng)， 并且提供圖1中描繪的示例性的混合動力系統(tǒng)的協(xié)調(diào)系統(tǒng)控制。該控制系統(tǒng)包 括分布式控制模塊系統(tǒng)，用于綜合信息與輸入，并且執(zhí)行算法以控制致動器， 以實現(xiàn)控制目標，包括關(guān)于燃油經(jīng)濟性，排放，性能，操縱性以及包含ESD 74 的電池以及第一與第二電機56與72在內(nèi)的硬件的保護的目標。分布式控制模 塊系統(tǒng)包括發(fā)動機控制模塊(以下稱為'ECM，) 23， TCM17，電池組控制模塊 (以下稱為'BPCM')21，以及TPM19。 HCP5提供ECM23， TCM 17， BPCM21與TPM 19的管理控制和協(xié)調(diào)。用戶界面CUT) 13 imi也信號連接至多個裝
置，ilil該用戶界面，ffi操作者控制、弓l導(dǎo)或指揮電動-機術(shù)昆合動力系統(tǒng)的 運行。裝置包括加ilF斜及113 ('AP，)，操作者制動踏板U2 ('BF)，變速器檔 位選擇器114 ('PRNDL')，以及車速巡航控制(未示出)。變速器檔位選擇器114 可以具有--寵數(shù)量的離散的操作者可選擇位置，包括輸出元件64的旋轉(zhuǎn)方向， 以獲得前進與后退方向之一。用戶界面13可以包括如圖所示的單個裝置，或作 為替代方案，可以包括多個與各個控制模塊(未示出)直接連接的用戶界面裝 置。
0019本實施例里，前述控制模塊經(jīng)由包含局域網(wǎng)(以下稱為'LAN')總 線6的通信連接與其他控制模塊、傳感器以及致動器相通信。LAN總線6允許 在各個控制模塊之間進行結(jié)構(gòu)化通信。使用的特定通信協(xié)議是面向應(yīng)用的。LAN 總線6與適當(dāng)?shù)膮f(xié)議用于在Jl^控制模塊與其他提供例如包括防抱死制動、牽 弓腔制以及車輛穩(wěn)定這樣的功能的控制模塊之頓急健的信息傳輸及多控制模塊 接口。多重通信總線可用于提高通信速度，并且提供一定級別的信號冗余度與 完整性。MCP-A33和HCP5之間的以及MCP-B 34禾BHCP5之間的通信優(yōu)選地使 用微包含刺于外圍接口 (以下稱為'SPI')總線37的直接連接實現(xiàn)。各個控制 模塊之間的通信還可以1頓無線連接實現(xiàn)，例如近程無線電通信總線(未示出)。
0020HCP 5提供混合動力系統(tǒng)的管理控制，用于ECM 23， TCM 17， MCP-A 33， MCP-B 34以及BPCM 21的協(xié)調(diào)工作。基于來自用戶界面13以及 混合動力系統(tǒng)包括ESD74的各種指令信號，HCP5確定操作者轉(zhuǎn)矩請求，輸出 轉(zhuǎn)矩指令，發(fā)動機輸入轉(zhuǎn)矩指令，所使用的變速器10轉(zhuǎn)矩傳遞離合H 70， C2 62， C3 73， C4 75的離合器轉(zhuǎn)矩，以及第一與第二電機56與72的電機轉(zhuǎn)矩 Ta和Tb。 HCP5發(fā)出指令至特定的控第贖塊，以影響發(fā)動機14,變速器10以及 第一和第二電機56和72的控制。
0021ECM 23可操作地連接至發(fā)動機14，并且用于在多條離散的線路上 從發(fā)動機14的傳感器與控制致動器獲取數(shù)據(jù)，為了簡化起見，多條離散的線路 以集合的雙向接口線纜35示出。ECM 23從HCP 5接收發(fā)動機輸入轉(zhuǎn)矩指令。 ECM 23基于被監(jiān)控的發(fā)動機速度與載荷在傳輸給HCP 5的那一點及時地確定 提供至變速器10的實際發(fā)動機輸入轉(zhuǎn)矢印。ECM23監(jiān)控來自轉(zhuǎn)速傳感器11的 輸入，以確定到輸入元件12的發(fā)動機輸入速度，該發(fā)動機輸入速度轉(zhuǎn)化為變速器輸A3I^H。 ECM23監(jiān)控來自傳感器(未示出)的輸入，以確定其他發(fā)動機 運行參數(shù)的狀態(tài)，其中包括，例如，歧管壓力，發(fā)動機冷卻劑溫度，環(huán)境空氣 溫度以及環(huán)境壓力?？梢岳缬善绻軌毫蜃鳛樘娲桨赣杀O(jiān)控操作者對加速 踏板113的輸入確定發(fā)動機載荷。ECM23產(chǎn)生并傳輸控制信號，以控制發(fā)動機 致動器，包括，例如，燃油噴射器，點火模塊，以及節(jié)氣門控制模塊，這些均 未示出。
0022TCM 17可操作地連接至變速器10，并且監(jiān)控來自傳感器(未示出) 的輸入，以確定變速器操作參數(shù)的狀態(tài)。TCM17產(chǎn)生并傳輸致動器控制信號， 以控制變速器IO，包括控制液壓控制回路42。從TCM 17至HCP5的輸入包括 *離合器，即，C170， C2 62， C3 73，以及C4 75的估算的離合器轉(zhuǎn)矩以及 輸出元件64的輸出辛fi!No。為了控制目的，可使用其他致動器與傳感器將附加 信息從TCM]7提供至HCP5。 TCM17監(jiān)控來自壓力開關(guān)(未示出)的輸入， 并且選擇性地致動壓力控制螺線管(未示出)，并且移動液壓控制回路42的螺 線管(未示出)，以選擇性地致動各種離合l 70， C2 62， C3 73，以及C4 75，
從而實現(xiàn)如下文所述的各種變速器運行范圍狀態(tài)。
0023BPCM 21信號i鵬接至傳繊(未示出)，以監(jiān)被SD 74，包括電 流與電壓參數(shù)的狀態(tài)，以將ESD74的電池的參數(shù)狀態(tài)的指示信息提供至HCP5。 電池的參數(shù)狀態(tài)t^地包括電池充電狀態(tài)，電池電壓，電池溫度，以及可獲得
的電池功率，稱之為PBAT一MN至PBAT一MAX的范圍。
0024制動控制模塊(下文稱為'BiClvr) 22可操作地連接至每個車輪93 上的摩擦制動器(未示出)。BiCM22監(jiān)控制動踏板U2的操作者輸入，并產(chǎn)生 控制摩擦制動器的控制信號，以及發(fā)出控制信號至HCP5，以基于此操縱第--和 第二電機56和72。
0025圖3表示了TPIM19的細節(jié)。MCP-A 33和HCP 5優(yōu)選地信號連接 至LAN 6。 MCP-A 33禾口MCP-B 34 ^^第一和第二SPI總線37直接信號連接至 HCP5，所述SPI總線37 4雌為專用的，即，細CP 5禾口MCP-A 33以及HCP 5 和MCP-B 34之間各自可獨占地通信。
0026齡控制模塊ECM23， TCM17, HCP-5， MCP-A33， MCP-B34, BPCM21與BiCM 22優(yōu)選地為通用數(shù)字計算機，其包括微處理器或中央處理單 元、存儲介質(zhì)包括只讀存儲器('ROM')、隨機存取存儲器('RAM')、電子可編程只讀存儲器('EPROM')、高速時鐘，模數(shù)('A/D')與數(shù)模('D/A')電路 以及輸A/輸出電路與裝置('I/0')和合適的信號調(diào)節(jié)與緩沖電路。每個控制模 塊均具有一套控制算法，包括存儲在存儲介質(zhì)之一中并且執(zhí)行以提供每個計算 機的各自功能的駐存程序指令以及標準?？刂颇K之間的信息傳遞優(yōu)選地使用 LAN總線6與SPI總線37實現(xiàn)。在預(yù)設(shè)循環(huán)過程中執(zhí)行控制算法，以使得* 算法在每個循環(huán)中執(zhí)行至少一次。存儲在非易失存儲裝置中的算法由中央處理 單元之一執(zhí)行，以監(jiān)控來自傳感裝置的輸入，并且執(zhí)行控制與診斷程序，以使 用預(yù)設(shè)標準控制致動器的運行。以規(guī)則的間隔執(zhí)行循環(huán)，例如在混合動力系統(tǒng) 的進行中的運行過程中每3.125， 6.25， 12.5， 25以及100毫秒。作為替代方案，
響應(yīng)于事件的發(fā)生執(zhí)行算法。
0027示例性的動力系統(tǒng)選擇性地以幾種狀態(tài)之一運行，這些運行范圍狀
態(tài)可以用發(fā)動機狀態(tài)與變速器運行范圍狀態(tài)的形式描述，其中發(fā)動機狀態(tài)包括 發(fā)動機開機狀態(tài)('ON')與發(fā)動機停止?fàn)顟B(tài)('OFF')之一，變速器運行范圍狀 態(tài)包括多個固定檔位與連續(xù)可變工作模式，以下參照表1描述。
表l
描述 發(fā)動機狀態(tài)器運行范圍狀態(tài) 使用的離合器
Ml一Eng—OffOFFEVT模式lCI 70
Ml一Eng一OnONEVT模式lCI 70
GlON固定傳動比1CI 70C4 75
G2ON固定傳動比2CI 70C2 62
M2一Eng—OffOFFEVT模式2C2 62
M2一Eng一OnONEVT模式2C2 62
G3ON固定傳動比3C2 62C4 75
G4ON固定傳動比4C2 62C3 70028*變速器運纟于范圍狀態(tài)在表中描述并且指示對于每一運行范圍狀 態(tài)i頓的是特定離合就l 70， C2 62， C3 73以及C4 75中的哪一個。為了"連接" 第三行星齒輪組28的外部齒輪元件，僅通過使用離合^C1 70皿擇第一連續(xù) 可變模式，即EVT模式1，或者M1。發(fā)動機狀態(tài)可以為ON ('Ml_Eng—On')或 者OFF ('Ml—Eng_0『)之一。僅通過使用離合就2 62將軸60連接至第三行 星齒輪組28的托架 擇第二連續(xù)可變模式，即EVT模式2，或者M2。發(fā)動機狀態(tài)可以為ON ('M2—Eng—On，)或者OFF ('M2—Eng—OflP)之一。為了進行描 述，當(dāng)發(fā)動機狀態(tài)為OFF時，發(fā)動機輸入速度等于零轉(zhuǎn)每分鐘('RPM')，即發(fā) 動機曲軸不旋轉(zhuǎn)。固定檔位工作提供變速器IO的輸入一輸出速度的固定比率工 作，即N/No。
:{柳離合 1 70和C4 75選擇第一固定檔位工作('G1')。
1使用離合 1 70和C2 62選擇第二固定檔位工作('G2')。 ffiil使用離合器 C2 62和C4 75選擇笫三固定檔位工作('G3，)。 fflil^ffi離合^C2 62禾口C3 73 選擇第四固定檔位工作('G4')。由于行星齒輪24， 26及28中的傳動比降低， 輸入一輸出速度的固定比率工作隨著固定檔位工作附曾加而增加。第一與第二 電機56與72的轉(zhuǎn)速分別為NA禾DNB，其取決于由離合器定義的機構(gòu)的內(nèi)部轉(zhuǎn)速， 并且與輸入元件12處測量的輸入速度成比例。當(dāng)變速器10被控制^EEVT模式1 時，變速器10肖灘受控工作于反方向，其MM在TPIM19中的電機控制模塊操 縱第二電機72在反方向轉(zhuǎn)動而實現(xiàn)?？諜n運行范圍狀態(tài)能通過解除所有扭矩傳 遞離合器而實現(xiàn)。
0029響應(yīng)于經(jīng)由加速踏板13與制動踏板112進行的通過用戶界面13 獲取的操作者輸入，HCP 5及一個或多個其他控制模塊確定轉(zhuǎn)矩指令，以控制 轉(zhuǎn)矩致動器，從而滿足在輸出元件64處的操作者轉(zhuǎn)矩請求，用于傳遞至傳動系 統(tǒng)90。轉(zhuǎn)矩致動器在本實施例中伏選地包括多個轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生裝置例如發(fā)動機14 以及第一和第二電機56和72以及包含變速器10的車^g傳遞裝置?；趤碜杂?戶界面13的操作者指令，HCP5確定操作者轉(zhuǎn)矩請求以及從變速器10至l」傳動系 統(tǒng)90的輸出轉(zhuǎn)矩指令以及包括來自發(fā)動機14的輸入轉(zhuǎn)矩的致動器控制，變速 器10的轉(zhuǎn)矩傳遞離合器二170， C262， C3 73， C4 75的離合器轉(zhuǎn)矩和基于來自 用戶界面13的操作者指令的用于第一和第二電機56和72的電機轉(zhuǎn)矩。
0030圖4表示了在動力系統(tǒng)中控制和管理Y言號流的結(jié)構(gòu)的實施例，包括 轉(zhuǎn)矩致動器，其包含多個轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生裝置和轉(zhuǎn)矩傳遞裝置，用于控制和管理轉(zhuǎn)矩 傳遞和功率流。該結(jié)構(gòu)參考但不局限于上述動力系統(tǒng)被描述。通過控制模塊的 信號流控制轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生裝置和轉(zhuǎn)矩傳遞裝置。在操作中，到加i!F斜及113和制動 踏板112的操作者輸入被監(jiān)控，用于確定包含操作者轉(zhuǎn)矩請求('TV^')的操作 者指令。發(fā)動機14和變速器10的操作被監(jiān)控，以確定輸入速度('Ni')和輸出 速度('No')。策略優(yōu)化控制方案('策略控制')310基于輸出速度和操作者轉(zhuǎn)矩 請求確定優(yōu)選的輸AiI度('Ni—Des')和優(yōu)選的發(fā)動機狀態(tài)和變速器運行范圍狀態(tài)('期望混合范圍狀態(tài)')，并基于混合動力系統(tǒng)的其它工作參數(shù)被優(yōu)化，包括
電池功率限制和發(fā)動機14、^31器10以及第一與第二電機56和72的響應(yīng)限制。 策略優(yōu)化控制方案310 im地在每1 OOms的周期循環(huán)和每25ms的周期循環(huán)中被 HCP5執(zhí)行。
0031策斷尤化控制方案310的輸出在換檔操作中和發(fā)動機起動/停機控制 方案('換檔操作和發(fā)動機起動/停機')320中被使用，以操縱變速器10 ('變速 器指令')，包括指揮改變優(yōu)選的運行范圍狀態(tài)。這包括如果優(yōu)選的運行范圍狀態(tài) 與當(dāng)前的運行范圍狀態(tài)不同，貝'」通過指揮改變離合H 70， C2 62， C3 73以及 C4 75中的一個或多個的使用或通過其它指令來指揮以及執(zhí)行運行范圍狀態(tài)的 改變?？梢源_定當(dāng)前運行范圍狀態(tài)('實際混合范圍狀態(tài)')與輸入速度分布 ('Ni一Prof )?；谠谧兯倨鬟\行范圍狀態(tài)轉(zhuǎn)換期間，即執(zhí)行從第一到第二運行 范圍狀態(tài)的變速器換檔期間的發(fā)動機操作指令和操作者轉(zhuǎn)矩請求，輸入速度分 布是未來的輸入速度時間變化率的估計值，并且優(yōu)選地包含作為下一循環(huán)周期 的目標輸A3I度的標量參數(shù)值。
0032每個變速器運行范圍狀態(tài)，即，本實施例的G1， G2， G3， G4， Ml禾flM2，可以是主運行范圍狀態(tài)和過渡運行范圍狀態(tài)。從主運行范圍狀態(tài)之 一到第二主運行范圍纟犬態(tài)的轉(zhuǎn)移可以包括在轉(zhuǎn)移到第二主運行范圍狀態(tài)之前從 第一主運行范圍狀態(tài)到過f度運行范圍狀態(tài)的轉(zhuǎn)移。通過例子，參考這里所述的 實施例，從G1至IJG2的轉(zhuǎn)移，地包括從G1至IJM1的第一次轉(zhuǎn)移以及然后,AM1 到G2的轉(zhuǎn)移。在該例子中，主運行范圍狀態(tài)是G1和G2并且過渡運行范圍狀態(tài) 是M1。該操作允許在應(yīng)用即將使用的離合^C2 62之前系統(tǒng)卸載即將結(jié)束使用 的離合4 75并且降低發(fā)動機輸A3I度。^轉(zhuǎn)移序列包括預(yù)先確定具有至少 一個有效的過渡運行范圍狀態(tài)的轉(zhuǎn)換路徑。圖5描述了一個狀態(tài)流程圖，具有 主狀態(tài)0， 1， 2，以及3，和過渡狀態(tài)T4， T5， T6， T7， T8， T9， T12，以及 T13。流程路徑表示了在使用特定過渡狀態(tài)的主狀態(tài)之間的預(yù)先確定的有效轉(zhuǎn)換 路徑。通過例子，從狀態(tài)0到狀態(tài)1的流程路徑包括過渡狀態(tài)T6。通過例子， 從狀態(tài)0到狀態(tài)3的流程路徑包括過渡狀^T6和T13。狀態(tài)涼J各徑被描述用于 在每個主狀態(tài)之間的過渡。
0033在確定發(fā)動機指令('發(fā)動機指令')來操作發(fā)動機14的控制循環(huán) 周期之一期間，策略控制方案('策略控制和操作')330被重復(fù)執(zhí)行，包括基于變速器的輸出速度、輸入速度、操作者轉(zhuǎn)矩請求和當(dāng)前運行范圍狀態(tài)的從發(fā)動
機14到 器10的iM的輸入轉(zhuǎn)矩。發(fā)動機指令也包含包括全缸運行狀態(tài)和
氣缸無效運行狀態(tài)之一的發(fā)動機狀態(tài)，其中在氣缸無效運行狀態(tài)中部分發(fā)動機 氣缸無效并且不供油，以及包括供油狀態(tài)和供油切斷狀態(tài)之一的發(fā)動機狀態(tài)。
0034離合H 70， C2 62, C3 73,和C4 75中的針的離合器轉(zhuǎn)矩('Tcl，) ^TCM 17中被估計，包括對于當(dāng)前指令運行范圍狀態(tài)當(dāng)前應(yīng)用的離合器和非應(yīng) 用的離合器。離合器監(jiān)控算法被執(zhí)行以監(jiān)控當(dāng)前指令，用于選擇性地致動液壓 控制管路42的壓力控制螺線管(未示出)，以用于^吏用一個或多個離合器，并 與當(dāng)前的指令變速器運行范圍狀態(tài)相比較。
0035通過輸入元件12的當(dāng)前發(fā)動機輸入轉(zhuǎn)矩('Ti')在五CM23中被確 定。輸出與電機轉(zhuǎn)矩確定方案('輸出和電機轉(zhuǎn)矩確定')340被執(zhí)行以確定動力 系統(tǒng)的1繼輸出轉(zhuǎn)矩(To—cmd')，其包括電機轉(zhuǎn)矩指令('TV, 'TV)，用于控 制本實施例中的第一與第二電機56和72。優(yōu)選的輸出車魏基于每個離合器的估 計離合器轉(zhuǎn)矩、發(fā)動機14的當(dāng)，入轉(zhuǎn)矩、當(dāng)前運行范圍狀態(tài)、輸入速度，操 作者轉(zhuǎn)矩請求以及輸入速度分布。第一與第二電機56和72MiiTPIM 19被控 制，以滿足基于優(yōu)選的輸出轉(zhuǎn)矩的優(yōu)選電機轉(zhuǎn)矩指令。輸出和電機轉(zhuǎn)矩確定方 案340包括在6.25ms和12.5ms的循環(huán)周期內(nèi)規(guī)則執(zhí)行的算法代碼，以確定優(yōu)選
的電機轉(zhuǎn)矩指令。
0036當(dāng)變速器檔位選擇器114的操作者選擇位置指揮車輛的前進操作 時，響應(yīng)加速踏板113的操作者輸入，混合動力系統(tǒng)被控制傳遞輸出轉(zhuǎn)矩至輸 出元件64,并由此至傳動系統(tǒng)90，以產(chǎn)生，93的牽引轉(zhuǎn)矩，從而向前驅(qū)動 。類似的，當(dāng)變速器檔位選擇器114的操作者選擇位置指揮 相反方向 操作時，響應(yīng)加速5沓板113的操作者輸入，混合動力系統(tǒng)被控制傳遞輸出$統(tǒng) 至輸出元件64，并由此至傳動系統(tǒng)90，以產(chǎn)生雜93的牽弓囀矩，從而向相 反方向驅(qū)動車輛。優(yōu)選地，只要輸出轉(zhuǎn)矩足夠克服車輛的外部載荷，例如，由 于路面坡度、空氣動力學(xué)載荷以及其它載荷，貝鵬動ffi產(chǎn)生^ffi加速度。
0037混合動力系統(tǒng)的轉(zhuǎn)矩可靠性可以通過實行控制系統(tǒng)的完整性觀賦實 現(xiàn)，其包括監(jiān)控硬件完整性，監(jiān)控算法和存儲裝置完整性，確保和監(jiān)控在控制 模塊內(nèi)部通信及控制模塊之間通信期間的重要信號的完整性，監(jiān)控處理器完整 性及執(zhí)行補救操作。當(dāng)出5見觀測的故障時的轉(zhuǎn)矩可靠性包括限制車轉(zhuǎn)E致動器指令信號。這包括對轉(zhuǎn)矩致動器指令信號的最大和最小限制以及最大的轉(zhuǎn)矩致動 器指令信號變化率。特別的，電機轉(zhuǎn)矩指令TA和TB能被限制至嘬大和最小電機 轉(zhuǎn)矩，并且電機轉(zhuǎn)矩指令TA和TB的變化能被限制到產(chǎn)生輸出轉(zhuǎn)矩的最大變化率，
例如0.2g。
0038確保和監(jiān)控信號完整性優(yōu)選i:ikilil單獨的確?？刂颇K和確保控制 模塊之間的串行通信連接實現(xiàn)。本實施例的分布式控制模塊系統(tǒng) 地包括被 單獨的控制模塊控制的每個轉(zhuǎn)矩致動器。該實施例包括監(jiān)控傳感器和控制發(fā)動 機14致動器的ECM 23，監(jiān)控傳感器和控制變速器10致動器的TCM 17，監(jiān)控 傳感器和控制第一電機56致動器的MCP-A 33，以皿控傳感器和控制第二電 機72致動器的MCP-B 34。 HCP 5監(jiān)控來自ECM 23, TCM 17， MCP-A 33, MCP-B34的輸入，并指揮它們的運行?？貍ペH塊使用LAN總線6和SPI總線37 傳輸信號。ECM23， MCP-A33， MCP-B 34和TCM 17的每一個負責(zé)閉環(huán)監(jiān)控 和基于從HCP5接收的確保指令的自確保。
0039信號完整性的確保和監(jiān)控包括監(jiān)控每個控制模塊的處理器完整性。 處理器完整性能夠通過使用監(jiān)控控制模塊內(nèi)部數(shù)據(jù)的診斷軟件并在循環(huán)之一中 使其合理化來確定。當(dāng)檢觀倒被監(jiān)控的數(shù)據(jù)和合理化的數(shù)據(jù)之間的不一致性時， 該不一致性被作為不匹配或故障記錄在故障成形算法中，例如，XofY禾呈序，其 中，當(dāng)/A^t信號的緊臨在先的Y^ll測中觀觀ij到X次故障時，則檢測出成形的故 障。 一個例子是，當(dāng)皿一半的緊臨在先觀測在被監(jiān)控的數(shù)據(jù)和合理化的數(shù)據(jù) 之間發(fā)生不匹配時，貝ij檢測出成形的故障。當(dāng)故障成形算法在緊臨在先的觀測 中達到不匹配觀測的閾值數(shù)量時，故障成形，顯示補救操作的需求。補救操作 可能是致動器專用或面向整個控制系統(tǒng)，并將動力系統(tǒng)置于轉(zhuǎn)矩安全狀態(tài)。補 救操作也包括存儲OBD相容代碼用于后續(xù)的恢復(fù)。該診斷可以初步識別懸而未
決的故障，意 不一致性已經(jīng)被檢測出，但是故障成形算法還沒有達到其閾 值。硬件完整性可以〗頓監(jiān)控控制系統(tǒng)的傳感器和致動器的診斷軟件進一步確 定。
0040其它硬件的完整性可以ilil使用監(jiān)控控制模塊內(nèi)部數(shù)據(jù)的診斷軟件 并在循環(huán)之一中使其合理化確定。當(dāng)被監(jiān)控的數(shù)據(jù)和合理化的數(shù)據(jù)之間被檢測 到不一致性時，該不一致被作為不匹配計數(shù)記錄在故障成形算法中，例如，Xof Y程序，其中，當(dāng)從緊臨在先的Y 刃見測中觀測到X次不匹配時，則檢測出故障。一個例子是，當(dāng)超過一半的緊臨在先觀測在被監(jiān)控的數(shù)據(jù)和合理化的數(shù)據(jù)之間 發(fā)生不匹配時，則檢測出故障。當(dāng)故障成形算法達到不匹配觀測的閾值數(shù)量時， 故障被設(shè)定，并采取補救操作。補救操作可能是致動器專用或面向整個控制系 統(tǒng)，優(yōu)選地把動力系統(tǒng)置于轉(zhuǎn)矩安全狀態(tài)。補救操作也包括存^OBD相割戈碼 用于后續(xù)的恢復(fù)。該診斷可以初步識別懸而未決的故障，意味著不一致已經(jīng)被 檢測出，但是故障成形算法還沒有達到其閾值。硬件完整性可以使用監(jiān)控控制 系統(tǒng)的傳 和致動器的診斷軟件進一步確定。
0041本實施例中，包含運行范圍狀態(tài)指令的重要信號在HCP5中初始化， 被傳輸?shù)絋CM 17以執(zhí)行。運行范圍狀態(tài)指令也被HCP5用來確定電機轉(zhuǎn)矩指令 和電機轉(zhuǎn)矩指令，用以控制轉(zhuǎn)矩輸出。而且，如前所述，當(dāng)前運行范圍狀態(tài)可 能與指令的運行范圍狀態(tài)不同，因為在運行范圍狀態(tài)的指令變化與第一到第二 主運行范圍狀態(tài)的變化執(zhí)行之間具有有限的時間周期。任何遲滯時間都可能弓I 起關(guān)于解除正結(jié)束使用的、工作于過渡運行范圍狀態(tài)的離合器以及應(yīng)用即將使 用的離合器的機械與液壓響應(yīng)遲滯時間。運行范圍狀態(tài)能被用于^策略優(yōu)化 控制方案310，換檔操作和發(fā)動機起動/停機控制方案320，策略控制方案330 以及輸出和電機車統(tǒng)確定方案340中，以控制動力系統(tǒng)的操作，包括控制來自 變速器10、發(fā)動機14以及第一與第二電機56和72的轉(zhuǎn)矩輸出。
0042圖6表示確保和修正至徹始控制模塊的輸入信號的完整性的信號 流，其包括傳感器產(chǎn)生的輸入信號，該傳感器信號連接至該描述中的初始控制 模塊。作為替代方案，初始控制模塊中的輸入信號可以包含操作者指令信號和 致動器指令與控制信號之一。輸入信號作為主要信號504和冗余信號504'被產(chǎn) 生(502)并被捕獲。其可以包括來自傳感器的輸入信號，該信號通過使用模-數(shù)轉(zhuǎn)換器(未示出)轉(zhuǎn)換為來自傳感器的輸入的數(shù)字表示，所述模-數(shù)轉(zhuǎn)換器可 以設(shè)置于傳SH和初始控制模塊之間。診斷('診斷，)在主要信號和冗余信號上 都被執(zhí)行(506， 506')。診斷可以包括極限檢查，該極限檢查顯示何時信號在信 號的預(yù)定運行范圍之外，以及信號的合理化檢査，以及其它能顯示信號受污損 的診斷檢查。如果在主要信號和冗余信號之一中或兩者中檢測出污損的信號('{言 號故障')，則產(chǎn)生默認信號('默認')(508， 508')并傳輸?shù)胶侠砘瘷z查510中。 默認信號優(yōu)選地包括預(yù)先確定的信號，其在控制模塊中是可識別的，并表明主 要信號或者冗余信號是否被污損。當(dāng)沒有檢測到故障('無故障')時，主要和/或冗余信號被傳輸給合理化檢查510。合理化檢查510比較主要信號和冗余信 號，并且當(dāng)主要信號和冗余信號之間被檢測出差異時識別出故障('故障')。當(dāng)
合理化檢查510顯示主要信號是正確的('正確信號，)，主要信號被傳輸至雙存 儲功能('雙存儲，)511。雙存儲功能511監(jiān)控和比較第一與第二存儲位置512， 512'中的當(dāng)前內(nèi)容，以校驗存儲位置的完整性，^i^地在每6.25ms的循環(huán)周期 中執(zhí)行。當(dāng)雙存儲功能511校驗第一與第二存儲位置的完整性，即，第一與第 二存儲位置中的當(dāng)前內(nèi)容是相同的，主要信號被作為主要信號存儲在第一存儲 位置('存儲主要信號')中(512)，以及被作為次級信號存儲在第二存儲位置('存 儲次級信號')中(512')。存儲在第一存儲位置的主要信號之后被傳輸?shù)娇刂坡?徑('到控制路徑的主要信號')。存儲于第二存儲位置的次級信號之后被傳輸?shù)?確保路徑('到確保路徑的次級信號')。如果在存儲位置的當(dāng)前內(nèi)容之間具有差 異，則記錄故障('故障')，以顯示第一和第二存儲位置之一有污損。
0043當(dāng)合理化檢查510顯示主要與冗余^言號之一或兩者都受到污損，或 雙存儲功能511顯示第一與第二存儲位置512， 512'之一的當(dāng)前內(nèi)容受到污損， 則控制系統(tǒng)識別出故障('故障')的發(fā)生?？刂葡到y(tǒng)確定受損信號是否已經(jīng)成形 ('成形故障')(514),以及執(zhí)行補救操作(516)，以減輕與故障的出現(xiàn)相聯(lián)系的 危險。故障成形算法可以執(zhí)行，包括，例如，XofY禾聘，其中，當(dāng)從緊臨在先 的Y次信號觀測中觀測到X次不匹配信號時，則故障己經(jīng)成形。 一個例子包括當(dāng)
艦一半的緊臨在先的觀觀)脂示污損信號時，則確定故障已成形。0044監(jiān)控ffiil串行總線傳輸?shù)男盘柕耐暾园z觀擻據(jù)丟失，例如， 檢測信息幀的丟失，并采取短期的緩解操作，并通知接收控制模塊沒有新數(shù)據(jù) 可用。檢測數(shù)據(jù)丟失也包括檢測到控制模塊之一的長期通信丟失，并采取補救 操作。
0045圖7表示使用通信總線例如LAN總線6或SPI總線37從初始控制模 塊傳輸冗余存儲信號例如圖6的雙存儲信號到接收控制模塊。初始控制模塊產(chǎn) 生消息('Tx Message') 610進行傳遞。在示出的實施例中，被傳遞的消息610 包括含有其它信號('TSig—l'和TSig—2','TSig—4','TSig—5'和'TSig—6')的字。被 確保的主要信號伏選作為第三字(TSlg—3，)被插入。后續(xù)的字(TSlg—3—ARC，) 包含由兩位數(shù)字字(00， 01， 10， ll之一)組成的運行滾動計敬'BuildARC')， 其中兩位字順序增加，從OO到Ol,至ij10,再到ll，并重復(fù)循環(huán)回到從00開始，用于連續(xù)地產(chǎn)生和傳遞消息。控制模塊產(chǎn)生第五字('TSig一3一PV')，其優(yōu)選地 包括增加運行滾動計數(shù)至主要信號，并產(chǎn)生保護值('Build PV')。產(chǎn)生保護值 { 地包含產(chǎn)生具有增加的運行滾動計數(shù)的主要信號的邏輯補碼，例如，2的補 碼。
0046消息610iiii串，fM信連接(LAN總線6或SPI總線37)之一被傳 遞，并在接收控制模塊中作為接收消息('RxMessage') 610'而被接收。接收消 息610'被解碼,包括確定接收的字('RSig—1'、'RSig—2VRSig—3 VRSig—3—ARC'， 'RSig—3—PV，,'RSig—4','RSig—5，和'RSig—6，)。第三字('RSig—3，)被捕獲，并將 作為后續(xù)至成功的合理化檢查515以及存儲位置519和519'的成功的雙存儲功 能517的接收主要信號('R/主要信號')被存儲于預(yù)定的存儲位置。第四字 ('Rsig一3一ARC')被捕獲，并被解釋為接收運行滾動計數(shù)。接收運行滾動計數(shù)與 期望運行滾動計數(shù)相比較，即，按從OO到Ol，到IO,再到U的順序運行的下 兩位字('ARC—Fault') (518)。如果接收運行滾動計數(shù)不等于期望運行滾動計數(shù) (518)，則故障被記錄。第五字('RS!g一3一PV')被捕獲，以及接收的次級信號 ('R/次級信號，)通過生成該第五字的相應(yīng)的反邏輯補碼，并， 出運行滾動計 數(shù)('， PV/檢gPV')而被確定。 第四字的運行滾動計數(shù)被從中減去。
0047合理化檢查515比較接收的主要信號和接收的次級信號，^tti^地 在存儲接收的主要信號之前，檢測出差異時，識別出故障('故P章')。當(dāng)合理化 檢查515指示信號是正確的，主要信號被傳JMM雙存儲功能('雙存儲')517。 雙存儲功能517監(jiān)控和比較第一存儲位置519與第二存儲位置519'中的當(dāng)前內(nèi) 容，以校驗存儲位置的完整性，tt^地在每6.25ms的循環(huán)周期中執(zhí)行。當(dāng)雙存 儲功能517比較并確定第一與第二存儲位置519和519'中的內(nèi)容相同時，接收 的主要信號被雙存儲，即，接收的主要信號('R/主要信號')被存儲于第一與第 二存儲位置519和519'中。如果在第一和第二存儲位置519和519'中的當(dāng)前內(nèi) 容之間存在差異，則故障('故障')被記錄，以顯示第一與第二存儲位置519和 519'之一的污損，并采取與特定信號一致的補救操作。
0048當(dāng)基于接收的運行滾動計數(shù)不等于期望運行滾動計數(shù)(518)，或合 理化檢查515指示主要和冗余信號之一或兩者都受到污損，^存儲功能517 指示第一和第二存儲位置之一的當(dāng)前內(nèi)容的污損而記錄故障時，控制系統(tǒng)識別 出故障發(fā)生('故障')?？刂葡到y(tǒng)使用故障成形算法('成形故障')(521)確定受污損的信號是否已經(jīng)成形為故障，皿行補 作(523)以減輕與故障的出現(xiàn)
相關(guān)的危險。故障成形算法能被執(zhí)行用來確定受污損的信號是否已經(jīng)成形，包
括，例如，XofY程序，其中當(dāng)從緊臨在先的Y次信號觀測中觀測到X次不匹配 信號時，故障已經(jīng)成形。 一個例子包括當(dāng)超過一半的緊臨在先的觀測顯示污損 的信號時，則確認故障已經(jīng)成形。如圖示，具有用于運行滾動計數(shù)比較518、合 理化檢查515以及雙存儲功能517的通用故障成形算法521 。作為替代方案，也 可以具有與蟲執(zhí)行的故障成形算法。
0049消息以依賴于特定總線例如LAN總線6或SPI總線37通信速率的速 率被傳輸，其可以為1Mbps。在一個實施例中，消息i!3lLAN總線6以每6.25ms 的循環(huán)周期被傳輸。消息能被串行傳輸和估計。前述的信號監(jiān)控軟件能在循環(huán) 之一中執(zhí)行檢觀瞎法，以檢測主要信號和次級信號之間的信號不一致性。當(dāng)檢 測出不一致性時，其在故障成形算法中作為不匹配計數(shù)被記錄，例如，X of Y 程序，其中當(dāng)從緊臨在先的Y次信號觀測中觀測出X次不匹配信號時，檢測出故 障。控制系統(tǒng)能執(zhí)行補救操作，以減輕與被故障成形算法識別的故障的出現(xiàn)相 關(guān)的風(fēng)險。 一種XofY程序肖g夠在100ms內(nèi)檢觀拼成形故障，其中在i奴ofY程 序中丫=16，并且消肩aiiiLAN總線6以每6.25ms的循環(huán)周期傳輸。
0050通信中故障的檢測可以包括檢測數(shù)據(jù)的臨時丟失以及數(shù)據(jù)遺失，檢 測污損的數(shù)據(jù)，以及無數(shù)據(jù)。檢測數(shù)據(jù)丟失包括檢測消息幀的丟失并采取短期 緩解操作以及通知接收控制模塊沒有新的數(shù)據(jù)可用。檢測無數(shù)據(jù)包括檢測長期 失去至啦制模塊之一的通信并采取補求嫩作。當(dāng)娜丟失在通信期間被檢測出， 控制模塊可以進入故障保護模式，其中轉(zhuǎn)矩指令初期保持不變，g卩，在預(yù)定時 間周期里保持穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)矩水平，接著朝零轉(zhuǎn)矩指令下降。控制模塊繼續(xù)通信，并 且當(dāng)有效通信被重建時，轉(zhuǎn)矩指令能夠以受控的輸出轉(zhuǎn)矩變化率增加以達到操 作者轉(zhuǎn)矩請求，從而實現(xiàn)前述的輸出扭矩最大變化率，例如0.2g。當(dāng)失去通信 是持久的，動力系統(tǒng)操作能被轉(zhuǎn)換到降級狀態(tài)，期艮制輸出轉(zhuǎn)矩至l顧定的最大 水平，優(yōu)選允許用于殘余關(guān)鍵周期的某一水平的操作。
0051當(dāng)故障在雙存儲功能511, 517中被檢出，補救操作和故障減緩可 以包括使發(fā)生故障的控制模塊分別所控制的致動器失效。補救操作可以是致動 器專用的或系統(tǒng)內(nèi)通用的，把動力系統(tǒng)置于轉(zhuǎn)矩安全狀態(tài)。補救操作進一步包 括存^OBD相容代碼用于后續(xù)的修復(fù)。診斷可以初步識別懸而未決的故障，意 數(shù)據(jù)損壞或不一致性已被檢出，但故障成形算法還沒有達到其閾值。硬件 完整性可以使用監(jiān)控控制系統(tǒng)的傳感器和致動器的診斷軟件進一步被確定。
0052動力系統(tǒng)的運行范圍狀態(tài)能被確保。運行范圍狀^(允選地包括顯示 控制系統(tǒng)工作的特定轉(zhuǎn)矩方程的信號。專用于指令運行范圍狀態(tài)的轉(zhuǎn)矩方程被
用來監(jiān)控轉(zhuǎn)矩致動器，以滿足用于轉(zhuǎn)換到傳動系統(tǒng)90的輸出元件64上的操作 者轉(zhuǎn)矩請求。示例性的轉(zhuǎn)矩方程能在輸出轉(zhuǎn)矩確定算法監(jiān)控器中被執(zhí)行，如方
程1所示
丄問
其中輸入Ta和Tb為電機轉(zhuǎn)矩指令，其被用來控制第一和第二電機56和72，以及 ;V。包含了輸出元件64的加速率。方程l中的T,項包含了當(dāng)前獲得的輸入轉(zhuǎn)矩。 [B]項包含了 1x4的標量矩陣，其專用于每個運行范圍)l大態(tài)并且專用于這里描述 的動力系統(tǒng)的實施例。輸出轉(zhuǎn)矩確定算法執(zhí)行當(dāng)前運行范圍狀態(tài)的轉(zhuǎn)矩方程， 即，本實施例中的方程l，以基于前述的輸入估計輸出車錄巨('To一est')。運行范 圍狀態(tài)能通過將專用轉(zhuǎn)矩方程與一組輔助轉(zhuǎn)矩方程相比較進行合理化，所述輔 助轉(zhuǎn)矩方程與當(dāng)前在換檔操作和發(fā)動機起動/停機控制方案320中正被執(zhí)行來操 縱變速器IO的運行范圍狀態(tài)相關(guān)。與當(dāng)前正被執(zhí)行的運行范圍狀態(tài)相關(guān)的輔助
轉(zhuǎn)矩方程優(yōu)選包括輸出和電機轉(zhuǎn)矩確定方程，其確定操縱轉(zhuǎn)矩致動器的控制參 數(shù)，所述轉(zhuǎn)矩致動器在本實施例中包括傳遞轉(zhuǎn)矩至輸出元件64的發(fā)動機14，變 速器IO，和第一與第二電機56和72。
0053確保變速器運行范圍狀態(tài)進一步包括將每個離散運行范圍狀態(tài)分配 給多個容許的組之一。當(dāng)前運行范圍狀態(tài)能被描繪為特定的離散狀態(tài)。主運行 范圍狀態(tài)和過渡運行范圍狀態(tài)能被分成組。通過例子，主運行范圍狀態(tài)能被分 為一個組，過渡升檔狀態(tài)能被分為第二組，以及過渡降檔狀態(tài)能被分為第三組。 在每個循環(huán)周期之一執(zhí)行期間，控制方案執(zhí)行運行范圍狀態(tài)組的合理化檢查。 合理化檢查以算法的形式，優(yōu)選地作為換檔操作和發(fā)動機起動/停機控制方案 320的一種元素被執(zhí)行。該算法被執(zhí)行用來校驗由RAM位置上的數(shù)字值代表的 當(dāng)前運行范圍狀態(tài)組是正確的運行范圍狀態(tài)組之一，以及校驗也由RAM位置上的數(shù)字值代表的運行范圍狀態(tài)是對當(dāng)前運行范圍狀態(tài)組允許的運行范圍狀態(tài)之 一。如果該算法不能校驗當(dāng)前運行范圍狀態(tài)組是正確的或運行范圍狀態(tài)被允許， 則識別出故障，并采取補救操作。
0054運行范圍狀態(tài)的確保包括確保A人主運行范圍狀態(tài)之一到第二主運行
范圍狀態(tài)的轉(zhuǎn)移。確保運行范圍狀態(tài)的轉(zhuǎn)移包括監(jiān)控轉(zhuǎn)換路徑。這包括監(jiān)控從 第一主運行范圍狀態(tài)至IJ一個或多個正確的過渡運行范圍狀態(tài)以及至IJ第二主運行 范圍狀態(tài)的轉(zhuǎn)移。當(dāng)發(fā)生改變運行范圍狀態(tài)的請求時，算法能夠監(jiān)控從第一主 運行范圍狀態(tài)到目標運行范圍狀態(tài)的轉(zhuǎn)換路徑。主運行范圍狀態(tài)之間的每次轉(zhuǎn)
換是預(yù)先確定。Mil例子及參考圖5，當(dāng)產(chǎn)生從狀態(tài)0到狀態(tài)3的轉(zhuǎn)換請求時， 正常次序的路徑包括從狀態(tài)0到T6至IJT13到狀態(tài)3的轉(zhuǎn)換。然而，如果換檔操 作和發(fā)動機起動/停機控制方案320檢觀倒在狀態(tài)T6操作后的執(zhí)行循環(huán)中，正在 謝亍T5操作，則標記出故障，因為狀態(tài)機不支持從T6直接到T5的轉(zhuǎn)換。當(dāng)標 記出故障時，采取補救操作。
0055補救操作可能是面向致動器或面向 ^控制系統(tǒng)，以及優(yōu)選地將動 力系統(tǒng)置于轉(zhuǎn)矩安全狀態(tài)。補救操作包括存《i!OBD相容^^碼用于后續(xù)的恢復(fù)。 〗雄地，當(dāng)在運行范圍狀態(tài)中檢測出故障時，HCP5指揮變速器10的操作至空 檔運行范圍狀態(tài)。這包括解除每個離合器，例如本實施例，Cl 70， C2 62， C3 73, C4 75，以及優(yōu)選itt過控制液壓泵(未示出)的操作和控制調(diào)節(jié)液壓壓力使液 壓控制回路42中的液壓壓力立即降低。
0056應(yīng)該知道的是，在本發(fā)明的范圍內(nèi)進行修改是允許的。已經(jīng)特別參 考1腿實施例及對其的修改描述了本發(fā)明。在閱讀與理解說明書后，可以對其 內(nèi)容作進一步的修改與替換。其旨在包括所有這樣進入到本發(fā)明的范圍之內(nèi)的 修改與替換。
權(quán)利要求
1. 確?；旌蟿恿ο到y(tǒng)的變速器運行范圍狀態(tài)的方法，所述混合動力系統(tǒng)選擇性地操作于多個離散的運行范圍狀態(tài)之一中，該方法包括確定第一主運行范圍狀態(tài)和第二運行范圍狀態(tài)之間的優(yōu)選轉(zhuǎn)換路徑；監(jiān)控從第一主運行范圍狀態(tài)到第二主運行范圍狀態(tài)的轉(zhuǎn)換路徑；確定從第一主運行范圍狀態(tài)到第二主運行范圍狀態(tài)的被監(jiān)控的轉(zhuǎn)換路徑是否符合優(yōu)選轉(zhuǎn)換路徑；以及當(dāng)從第一主運行范圍狀態(tài)到第二主運行范圍狀態(tài)的被監(jiān)控的轉(zhuǎn)換路徑不符合優(yōu)選轉(zhuǎn)換路徑時識別出故障。
2. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中，優(yōu)選轉(zhuǎn)換路徑包括第一主運行范圍狀 態(tài)、1雄的過渡運行范圍狀態(tài)和第二主運行范圍狀態(tài)。
3. 確保變速器運行范圍狀態(tài)的方法，所述變速器選擇性地工作于多個離散的 運行范圍狀態(tài)之一中，包括固定檔位和連續(xù)可變運行范圍狀態(tài)，該方法包括將每個離tfc^行范圍狀態(tài)分配至多個有效組之一； 確定當(dāng)前的運行范圍狀態(tài)； 確定當(dāng)前運行范圍狀態(tài)組是否是有效組之一； 確定當(dāng)前運行范圍狀態(tài)是否被分配到當(dāng)前運行范圍狀態(tài)組； 監(jiān)控從第-一運行范圍狀態(tài)到第二運行范圍狀態(tài)的轉(zhuǎn)換路徑； 確定從第一運行范圍狀態(tài)到第二運行范圍狀態(tài)的轉(zhuǎn)換路徑是否符合預(yù)定的 從第一運行范圍狀態(tài)至l」第二運行范圍狀態(tài)的轉(zhuǎn)換路徑； 確定控制變速器工作的專用的轉(zhuǎn)矩方程；以及相對于一組與當(dāng)前執(zhí)行的運行范圍狀態(tài)相聯(lián)系的輔助轉(zhuǎn)矩方程來合理化控 制變速器工作的專用轉(zhuǎn)矩方程。
4. 如權(quán)利要求3所述的方法，進一步包括確定第一控制模塊的運行范圍狀態(tài)； 確保運行范圍狀態(tài)指令；將運行范圍狀態(tài)指令傳輸至悌二控制模塊；以及 確保將運行范圍狀態(tài)指令從第一控制模i央傳輸?shù)降诙刂颇K。
5. 如權(quán)利要求3所述的方法，包括當(dāng)確定當(dāng)前運行范圍狀態(tài)沒有被分配到當(dāng)前運行范圍狀態(tài)組時，識別出故障。
6. 如權(quán)利要求3所述的方法，包括當(dāng)從第一運行范圍狀態(tài)到第二運行范圍 狀態(tài)的轉(zhuǎn)換路徑不符合從第一運行范圍狀態(tài)到第二運行范圍狀態(tài)的預(yù)定轉(zhuǎn)換路 徑時，識別出故障。
7. 如權(quán)利要求3所述的方法，包括當(dāng)控制變速器工作的專用$錄巨方程的運 行結(jié)果與所述輔助轉(zhuǎn)矩方程組的輸出不一致時，識別出故障。
8. 如權(quán)禾腰求3所述的方法，進一步包括在運行范圍狀態(tài)組和從第一運行 范圍狀態(tài)到第二運行范圍狀態(tài)的轉(zhuǎn)換路徑之一中識別出故障時，執(zhí)行補救操作。
9. 如權(quán)利要求8所述的方法，進一步包括ilil操縱變速器工作于空檔運行 范圍狀態(tài)來執(zhí)行補求，作。
10. 監(jiān)控可操縱控制混合動力系統(tǒng)的分布式控制模塊系統(tǒng)的方法，所述混合 動力系統(tǒng)包括通過多個轉(zhuǎn)矩傳遞離合器的選擇性應(yīng)用工作于多個運行范圍狀態(tài)之一的變速器，該方法包括確定第一控制模塊的運行范圍狀態(tài)指令；確保運行范圍狀態(tài)指令；將運行范圍狀態(tài)指令傳輸?shù)降诙刂颇K；確保將運行范圍狀態(tài)指令從第一控制模i央傳輸?shù)降诙刂颇K；以及 基于運行范圍狀態(tài)指令選擇性地應(yīng)用轉(zhuǎn)矩傳遞離合器。
11. 如權(quán)利要求10所述的方法，其中，確保運行范圍狀態(tài)指令包括在第一 控制模塊中將運行范圍狀態(tài)指令進行雙存儲。
12. 如權(quán)利要求ll所述的方法，進一步包括執(zhí)行被雙存儲的運行范圍狀態(tài) 指令的合理化檢查。
全文摘要
本發(fā)明涉及確?；旌献兯倨鬟\行范圍狀態(tài)的方法和設(shè)備?；旌蟿恿ο到y(tǒng)包括工作于多個運行范圍狀態(tài)的變速器。運行范圍狀態(tài)能被確保，包括將每個運行范圍狀態(tài)分配到能被校驗的組中，監(jiān)控從第一到第二運行范圍狀態(tài)的轉(zhuǎn)換路徑，以及監(jiān)控當(dāng)前運行范圍狀態(tài)的轉(zhuǎn)矩方程。
文檔編號F16H61/00GK101446344SQ20081019111
公開日2009年6月3日 申請日期2008年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月27日
發(fā)明者H·布爾, L·A·卡明斯基 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作公司