用于車輛中的電機(jī)的控制策略的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種用于車輛中的電機(jī)的控制策略。一種用于控制電動車輛的系統(tǒng)和方法包括至少一個(gè)控制器，所述控制器被配置為當(dāng)電機(jī)電壓超出過電壓閾值時(shí)，檢測過電壓狀況。響應(yīng)于所述過電壓狀況，停用電機(jī)和可變電壓轉(zhuǎn)換器(VVC)。當(dāng)確定電機(jī)電壓減少到至少小于過電壓閾值的第二閾值時(shí)，所述控制器被配置為將VVC設(shè)置在限制操作模式下。當(dāng)確定電機(jī)電壓減少到至少小于第二閾值和過電壓閾值的第三閾值時(shí)，所述控制器被配置為重新啟用電機(jī)并將VVC設(shè)置為正常操作模式。由于電機(jī)從引起過電壓狀況的瞬時(shí)狀況中恢復(fù)，所以限制操作模式使車輛在駕駛周期期間保持車輛推進(jìn)。
【專利說明】用于車輛中的電機(jī)的控制策略

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本公開涉及一種用于控制電動車輛中的電機(jī)的系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]電池電動車輛(BEV)包括牽引電池，該牽引電池可從外部電源再充電以及給電機(jī)供電?；旌蟿恿﹄妱榆囕v(HEV)包括內(nèi)燃發(fā)動機(jī)、一個(gè)或更多個(gè)電機(jī)、以及至少部分地給電機(jī)供電的牽引電池。插電式混合動力電動車輛(PHEV)類似于HEV，但是PHEV中的牽引電池能夠從外部電源再充電。這些車輛是能夠至少部分地由電機(jī)驅(qū)動的車輛的示例。類似于傳統(tǒng)的動力傳動系，這些車輛可包括限制操作策略(LOS)模式，以使車輛的操作員在控制器檢測到操作狀況或可能需要檢修的組件之后能繼續(xù)駕駛車輛。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]根據(jù)本公開的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，一種用于控制混合動力車輛的方法可包括:當(dāng)電機(jī)電壓超出過電壓閾值時(shí)，停用電機(jī)和可變電壓轉(zhuǎn)換器(WC)。當(dāng)確定電機(jī)電壓已經(jīng)減少到至少第二閾值(第二閾值小于過電壓閾值)時(shí)，電機(jī)被重新啟用，并且VVC被設(shè)置為正常操作模式。
[0004]在另一個(gè)實(shí)施例中，所述方法還包括:在駕駛周期期間重新啟用電機(jī)。
[0005]在另一個(gè)實(shí)施例中，所述方法包括:VVC的停用將電機(jī)設(shè)置在限制操作模式，其中，限制操作模式使車輛能夠在駕駛周期期間保持車輛推進(jìn)。
[0006]在另一個(gè)實(shí)施例中，所述方法還包括:響應(yīng)于過電壓狀況，命令VVC在來自高壓電連接的電壓供應(yīng)給電池的模式下運(yùn)行，以迅速消耗高電壓。
[0007]在另一個(gè)實(shí)施例中，響應(yīng)于過電壓狀況，VVC被設(shè)置為防止向至少一個(gè)電機(jī)提供升壓電壓的模式。
[0008]在另一個(gè)實(shí)施例中，在至少一個(gè)絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)上出現(xiàn)過電壓閾值。IGBT與VVC和電機(jī)中的至少一個(gè)關(guān)聯(lián)。
[0009]根據(jù)本公開的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，提供一種電動車輛，所述電動車輛具有牽引電池、至少一個(gè)電機(jī)和可變電壓轉(zhuǎn)換器(VVC)。所述電動車輛包括至少一個(gè)控制器，所述至少一個(gè)控制器被配置為:當(dāng)電機(jī)電壓超出過電壓閾值時(shí)檢測過電壓狀況。響應(yīng)于所述過電壓狀況，電機(jī)和VVC被停用。當(dāng)確定電機(jī)電壓被減少到至少小于過電壓閾值的安全閾值時(shí)，所述控制器被配置為將VVC設(shè)置為限制操作模式。當(dāng)確定電機(jī)電壓減少到至少小于安全閾值和過電壓閾值的第三閾值時(shí)，所述控制器被配置為重新啟用電機(jī)并將VVC設(shè)置為正常操作模式。由于電機(jī)從引起過電壓狀況的瞬時(shí)狀況中恢復(fù)，所以限制操作模式使車輛能夠在駕駛周期期間保持車輛推進(jìn)。
[0010]根據(jù)本公開的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，提供一種電動車輛，所述電動車輛具有牽引電池、電機(jī)和可變電壓轉(zhuǎn)換器(VVC)。所述電動車輛包括至少一個(gè)控制器，所述至少一個(gè)控制器被配置為:檢測電機(jī)和VVC中的一個(gè)的電壓何時(shí)超出過電壓閾值。響應(yīng)于所述電壓超出過電壓，停用電機(jī)和VVC。響應(yīng)于確定所述電壓減少到至少小于過電壓閾值的第二閾值，所述控制器被配置為將VVC設(shè)置為限制操作模式。響應(yīng)于確定電機(jī)電壓減少到至少小于第二閾值和過電壓閾值的第三閾值時(shí)，所述控制器被配置為重新啟用電機(jī)并將VVC設(shè)置為正常操作模式。限制操作模式使車輛能夠在駕駛周期期間保持車輛推進(jìn)。
[0011]在另一個(gè)實(shí)施例中，電機(jī)包括至少一個(gè)逆變器，其中，所述過電壓狀況發(fā)生在至少一個(gè)逆變器中的一個(gè)上。
[0012]在另一個(gè)實(shí)施例中，電機(jī)包括至少一個(gè)結(jié)合到電機(jī)的逆變器，其中，電機(jī)的電壓或所述至少一個(gè)逆變器的電壓超出過電壓閾值。
[0013]在另一個(gè)實(shí)施例中在至少一個(gè)絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)上出現(xiàn)超出過電壓閾值的電壓。IGBT與VVC和電機(jī)中的至少一個(gè)關(guān)聯(lián)。
[0014]在另一個(gè)實(shí)施例中，電機(jī)包括逆變器，并且控制器還被配置為命令VVC在旁通模式下運(yùn)行，在旁通模式下，來自逆變器的電壓供應(yīng)給電池，同時(shí)電機(jī)被停用。
[0015]在另一個(gè)實(shí)施例中，所述至少一個(gè)控制器還被配置為在駕駛周期期間重新啟用電機(jī)。
[0016]根據(jù)本公開的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，一種控制混合動力電動車輛的方法可包括:當(dāng)電機(jī)電壓超出過電壓閾值時(shí)檢測過電壓狀況。響應(yīng)于所述過電壓狀況，電機(jī)被停用。當(dāng)確定電機(jī)電壓減少到至少小于過電壓閾值的第二閾值(即，安全閾值)時(shí)，將可變電壓轉(zhuǎn)換器(VVC)設(shè)置為限制操作模式。當(dāng)確定電機(jī)電壓減少到至少小于第二閾值和過電壓閾值的第三閾值時(shí)，重新啟用電機(jī)并將VVC設(shè)置為正常操作模式。限制操作模式使車輛能夠在駕駛周期期間保持車輛推進(jìn)。
[0017]在另一個(gè)實(shí)施例中，響應(yīng)于所述過電壓狀況，VVC被設(shè)置為防止向至少一個(gè)電機(jī)提供升壓電壓的模式。
[0018]在另一個(gè)實(shí)施例中，所述方法還包括:在駕駛周期期間重新啟用電機(jī)。
[0019]在另一個(gè)實(shí)施例中，在至少一個(gè)絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)上出現(xiàn)所述過電壓狀況。IGBT與VVC和電機(jī)中的至少一個(gè)關(guān)聯(lián)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例的混合動力電動車輛的示意圖；
[0021]圖2是示出圖1的車輛的控制系統(tǒng)的示例的框圖；
[0022]圖3是圖1的車輛的一部分的示意性圖示；
[0023]圖4是圖3的可變電壓轉(zhuǎn)換器(VVC)的示意性圖示；
[0024]圖5是根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例的在圖1的車輛的控制系統(tǒng)中實(shí)施的算法的流程圖；
[0025]圖6是根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例的在圖1的車輛的控制系統(tǒng)中實(shí)施的另一算法的流程圖；
[0026]圖7是根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例的在圖1的車輛的控制系統(tǒng)中實(shí)施的另一算法的流程圖；
[0027]圖8是根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例的在圖1的車輛的控制系統(tǒng)中實(shí)施的另一算法的流程圖；
[0028]圖9是根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例的在圖1的車輛的控制系統(tǒng)中實(shí)施的另一算法的流程圖；
[0029]圖10是根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例的在圖1的車輛的控制系統(tǒng)中實(shí)施的另一算法的流程圖；
[0030]圖11是示出根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例的圖1中的車輛的系統(tǒng)響應(yīng)和恢復(fù)策略的圖形；
[0031]圖12是在根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例的圖1中的車輛的控制系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)的另一算法的流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0032]在此描述本公開的實(shí)施例。然而，應(yīng)該理解到，公開的實(shí)施例僅僅是示例，其他實(shí)施例可采取多種和可選的形式。附圖并不一定按照比例繪制；可夸大或最小化一些特征以示出特定部件的細(xì)節(jié)。因此，在此公開的具體結(jié)構(gòu)和功能性細(xì)節(jié)不被解釋成限制，而僅僅作為用于教導(dǎo)本領(lǐng)域的技術(shù)人員以多種方式使用本發(fā)明的代表性基礎(chǔ)。如本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將理解的，參照任一附圖示出和描述的各種特征可與在一個(gè)或更多個(gè)其他附圖中示出的特征結(jié)合，以產(chǎn)生未明確示出或描述的實(shí)施例。示出的特征的結(jié)合為典型應(yīng)用提供代表性實(shí)施例。然而，可期望與本公開的教導(dǎo)一致的特征的各種結(jié)合和變型用于特定應(yīng)用或?qū)嵤┓绞健?br> [0033]參照圖1，混合動力電動車輛10被示出為具有動力分流式動力傳動系。設(shè)置車輛控制系統(tǒng)12，車輛控制系統(tǒng)12通?？杀环Q為控制器。車輛控制系統(tǒng)12控制車輛10的動力傳動系或傳動系中的動力分配。
[0034]車輛10包括牽引電池14。電池14具有雙向電連接，從而電池14接收和儲存通過例如再生制動產(chǎn)生的電能。電池14還將能量供應(yīng)到電機(jī)，例如電力牽引電動機(jī)16。
[0035]雖然車輛10的控制系統(tǒng)12在圖1中被示出為單個(gè)控制器，但是根據(jù)需要，這樣的控制系統(tǒng)可包括一個(gè)以上的控制器。例如，單獨(dú)的電池控制模塊可直接控制電池14。此外，單獨(dú)的電動機(jī)控制模塊可直接連接到電動機(jī)16和車輛10中的其他控制器。應(yīng)該理解，在車輛10中所有預(yù)想到的控制器可被稱為“控制器”，車輛控制系統(tǒng)12不一定局限于僅僅是一個(gè)控制器。將參照圖2更加詳細(xì)地描述單獨(dú)附加的控制器及其分級結(jié)構(gòu)。
[0036]逆變器15被設(shè)置為將來自電池的直流(DC)轉(zhuǎn)換成交流(AC)，以用于給電機(jī)供電。逆變器15還可選擇性地啟用/停用從電池14到電動機(jī)16的電力流動。可選地，在再生制動期間，逆變器15將來自電機(jī)的AC轉(zhuǎn)換成DC，從而將電能儲存在電池14中。
[0037]內(nèi)燃發(fā)動機(jī)18也是車輛10的動力源。車輛控制系統(tǒng)12控制發(fā)動機(jī)18的操作。電動機(jī)16和發(fā)動機(jī)18兩者均能夠給變速器20提供動力，變速器20最終將扭矩傳遞到車輛10的車輪。
[0038]發(fā)動機(jī)18將動力傳遞到扭矩輸入軸22，扭矩輸入軸22通過單向離合器(0.ff.C)連接到行星齒輪組24。輸入軸22給行星齒輪組24提供動力。行星齒輪組24包括齒圈齒輪26、太陽齒輪28及行星架組件30。輸入軸22可驅(qū)動地連接到行星架組件30，當(dāng)行星架組件30被驅(qū)動時(shí)，行星架組件30可使齒圈齒輪26和/或太陽齒輪28旋轉(zhuǎn)。太陽齒輪28可驅(qū)動地連接到發(fā)電機(jī)32。發(fā)電機(jī)32可與太陽齒輪28接合，從而發(fā)電機(jī)32可與太陽齒輪28 —起旋轉(zhuǎn)，或者發(fā)電機(jī)32可與太陽齒輪28脫離，從而發(fā)電機(jī)32不與太陽齒輪28 —起旋轉(zhuǎn)。與電動機(jī)16類似，發(fā)電機(jī)32可被稱為電機(jī)，當(dāng)該電機(jī)用于其他車輛動力傳動系構(gòu)造時(shí)，該電機(jī)能夠廣生電能并提供運(yùn)動動力。
[0039]當(dāng)發(fā)動機(jī)18可驅(qū)動地結(jié)合到行星齒輪組24時(shí)，發(fā)電機(jī)32作為針對于行星齒輪組24的操作的反作用元件而產(chǎn)生能量。從發(fā)電機(jī)32產(chǎn)生的電能通過電連接36傳遞到電池14。電池14還以已知的方式接收和儲存通過再生制動產(chǎn)生的電能。電池14將儲存的電能供應(yīng)到電動機(jī)16，以用于操作。從發(fā)動機(jī)18傳遞到發(fā)電機(jī)32的動力中的一部分動力還可直接被傳遞到電動機(jī)16。電池14、電動機(jī)16及發(fā)電機(jī)32均通過電連接36以雙向電力流動路徑互相連接。車輛控制系統(tǒng)12控制動力傳動系中的部件，以給車輪提供合適的扭矩分配。
[0040]應(yīng)該理解，電動機(jī)16和發(fā)電機(jī)32 二者可被稱為電機(jī)。每個(gè)電機(jī)可通過從發(fā)動機(jī)18接收扭矩且將AC電壓供應(yīng)到逆變器15而操作為發(fā)電機(jī)，由此逆變器15將該AC電壓轉(zhuǎn)換成DC電壓，以給電池14充電。每個(gè)電機(jī)還可通過使用再生制動而操作為發(fā)電機(jī)，以將車輛的制動能量轉(zhuǎn)換成電能而儲存在電池14中?？蛇x地，每個(gè)電機(jī)可操作為電動機(jī)，由此電機(jī)從逆變器15和電池14接收動力，并通過變速器20提供扭矩，并最終給車輪58提供扭矩。
[0041]逆變器15選擇性地給電動機(jī)16和發(fā)電機(jī)32供電。逆變器15可包括用于選擇性地停用電動機(jī)16的電動機(jī)逆變器以及用于選擇性地停用發(fā)電機(jī)32的發(fā)電機(jī)逆變器。
[0042]車輛10還可包括可變電壓轉(zhuǎn)換器(VVC) 60，或者VVC60還被稱為升壓轉(zhuǎn)換器，以用于改變電池14與電動機(jī)16和發(fā)電機(jī)32之間的電壓。VVC60用于將電池14的電壓升壓到更高的電壓?；旌蟿恿﹄妱榆囕v的動力傳動系統(tǒng)中的更高的電壓可用于多個(gè)目的，例如，電機(jī)的扭矩性能優(yōu)化、系統(tǒng)損耗優(yōu)化以及其他混合動力電力系統(tǒng)優(yōu)化。VVC60允許車輛10使用電壓更低的更小的電池組，同時(shí)保持與更高的電壓相關(guān)的功能。更小的電池組可具有如下優(yōu)點(diǎn)，例如更低的成本、更小的尺寸以及更少的封裝限制。將在圖3和圖4中更加詳細(xì)地描述VVC60。
[0043]車輛10可僅由發(fā)動機(jī)18提供動力，僅由發(fā)動機(jī)18和發(fā)電機(jī)32提供動力，僅由電池14和電動機(jī)16提供動力，或者由發(fā)動機(jī)18、電池14、電動機(jī)16及發(fā)電機(jī)32的組合提供動力。在機(jī)械式驅(qū)動模式(或第一操作模式)下，發(fā)動機(jī)18起作用，以通過行星齒輪組24傳遞扭矩。齒圈齒輪26將扭矩分配給包括嚙合的齒輪元件40、42、44和46的有級速比齒輪38。齒輪42、44和46安裝在中間軸上，齒輪46將扭矩分配給齒輪48。然后，齒輪48將扭矩分配給扭矩輸出軸50。在機(jī)械式驅(qū)動模式下，電動機(jī)16還可起作用以輔助發(fā)動機(jī)18給變速器20提供動力。當(dāng)電動機(jī)16用于輔助時(shí)，齒輪52將扭矩分配給齒輪44和中間軸。
[0044]在電力驅(qū)動模式(EV模式)(或第二操作模式)下，停用發(fā)動機(jī)18或者另外防止發(fā)動機(jī)18將扭矩分配給扭矩輸出軸50。在EV模式下，電池14給電動機(jī)16供電，以通過有級速比齒輪38分配扭矩以及將扭矩分配給扭矩輸出軸50。扭矩輸出軸50連接到差速器和半軸機(jī)構(gòu)56，差速器和半軸機(jī)構(gòu)56將扭矩分配給牽引車輪58。車輛控制系統(tǒng)12控制電池14、電動機(jī)16、發(fā)動機(jī)18及發(fā)電機(jī)32中的每一個(gè)，以在機(jī)械式驅(qū)動模式或EV模式下，根據(jù)駕駛員的扭矩需求而將扭矩分配給車輪58。
[0045]如之前描述的,存在兩個(gè)動力源用于傳動系。第一動力源是發(fā)動機(jī)18,發(fā)動機(jī)18將扭矩傳遞到行星齒輪組24。另一動力源僅涉及電力驅(qū)動系統(tǒng)，該電力驅(qū)動系統(tǒng)包括電動機(jī)16、發(fā)電機(jī)32及電池14,其中，電池14用作針對于發(fā)電機(jī)32和電動機(jī)16的能量儲存介質(zhì)。發(fā)電機(jī)32可由行星齒輪組24驅(qū)動，可選地，發(fā)電機(jī)32可用作電動機(jī)并將動力傳遞到行星齒輪組24。
[0046]應(yīng)該理解，雖然在車輛10中示出了動力分流式動力傳動系，但是車輛10可包括多種其他配置。這樣，預(yù)計(jì)到動力傳動系的個(gè)別部件可能相差較大，以適應(yīng)各種特定的應(yīng)用。例如，在不包括行星齒輪組24的另一構(gòu)造中，電機(jī)(電動機(jī)/發(fā)電機(jī))可被設(shè)置為通過從發(fā)動機(jī)或再生制動接收扭矩而操作為發(fā)電機(jī)，同時(shí)相同的電機(jī)還可通過從牽引電池接收動力并通過變速器提供扭矩而操作為電動機(jī)。預(yù)計(jì)到車輛動力傳動系的其他車輛構(gòu)造和電機(jī)的實(shí)施方式，因此，其他車輛構(gòu)造和電機(jī)的實(shí)施方式被認(rèn)為是在本公開的范圍內(nèi)。
[0047]參照圖2，示出了說明車輛10內(nèi)的車輛控制系統(tǒng)12的框圖。駕駛員輸入請求62，例如，踩下加速踏板以輸入加速請求或者踩下制動踏板以輸入制動請求。駕駛員輸入62被車輛系統(tǒng)控制器(VSC) 64接收。VSC64處理這些駕駛員輸入62，并將命令傳送到整個(gè)車輛10。
[0048]車輛控制系統(tǒng)12可電連接到車輛10中的各種子系統(tǒng)，并用作車輛10的總體控制器。VSC可通過車輛網(wǎng)絡(luò)65電連接到各種子系統(tǒng)并與各種子系統(tǒng)通信。車輛網(wǎng)絡(luò)65持續(xù)地將數(shù)據(jù)和信息廣播到基于車輛的系統(tǒng)。車輛網(wǎng)絡(luò)65可以是控制器局域網(wǎng)(CAN)總線，以用于將數(shù)據(jù)傳遞到VSC64、其他各種控制器或子系統(tǒng)或它們的部件，以及傳遞來自VSC64、其他各種控制器或子系統(tǒng)或它們的部件的數(shù)據(jù)。例如，如圖2所示，VSC64可通過車輛網(wǎng)絡(luò)65連接到混合動力控制單元(HCU) 66、電池控制模塊(BCM) 72以及發(fā)動機(jī)控制單元(EOT)68。
[0049]HCU66控制車輛10中特定的混合動力部件，例如電動機(jī)16、發(fā)電機(jī)32、電池14和/或逆變器15。HCU66通信地連接到E⑶68，使得HCU66可命令E⑶68以各種方式控制發(fā)動機(jī)18。電池控制模塊(BCM)72還可與HCU66通信。BCM72可從HCU66接收命令并控制電池14的功率分配。
[0050]HCU66還通信地連接到電動機(jī)/發(fā)電機(jī)控制單元(MG⑶)70。MG⑶70通過串行外圍接口(SPI)71與HCU66通信。SPI71是四線制串行總線。SPI71是極其簡單的硬件接口，并且不限于任何最大時(shí)鐘速度，從而能夠?qū)崿F(xiàn)可能高的吞吐量。MGCU70接收來自HCU66的命令，并控制電動機(jī)16、發(fā)電機(jī)32以及VVC60。如圖2進(jìn)一步示出的，MG⑶70通信地連接到電動機(jī)/發(fā)電機(jī)逆變器控制器(未示出)。電動機(jī)/發(fā)電機(jī)逆變器控制器(未示出)接收來自MGCU70的命令，并打開和關(guān)閉逆變器15內(nèi)的開關(guān)，以能夠使電力流動到電機(jī)和使來自電機(jī)的電力流動，以及不使電力流動到電機(jī)和不使來自電機(jī)的電力流動。
[0051 ] 以前的混合動力電動車輛使用一個(gè)控制模塊來控制電動機(jī)、發(fā)電機(jī)及VVC。在控制模塊內(nèi)，一個(gè)微控制器用于控制電動機(jī)，另一個(gè)微控制器用于控制發(fā)電機(jī)，同時(shí)第三控制器控制VVC。然而，發(fā)現(xiàn)當(dāng)VVC與電動機(jī)/發(fā)電機(jī)分離時(shí)難以控制VVC，并且發(fā)現(xiàn)將來自電動機(jī)或發(fā)電機(jī)的信息傳輸?shù)紿CU中的VVC控制器的速度太慢。因此，從一個(gè)控制器(例如，在圖2中示出的MGCU)控制VVC、電動機(jī)、發(fā)電機(jī)及各個(gè)逆變器是有利的。
[0052]因此，在圖2中示出的圖示中提供控制器的分級結(jié)構(gòu)。在不脫離本公開的范圍的情況下，預(yù)想到其他控制器的分級結(jié)構(gòu)。例如，VSC64可直接與MGCU70通信，而不需要存在HCU66。預(yù)計(jì)到其他構(gòu)造將有益于不同的特定車輛架構(gòu)。
[0053]根據(jù)請求的扭矩和動力需求，車輛控制系統(tǒng)12控制每個(gè)控制器。再次應(yīng)該理解，預(yù)計(jì)到比在此描述的控制器多或少的控制器，這些控制器中的一個(gè)或多個(gè)可通信地協(xié)作以完成特定的任務(wù)。這些控制器中的任何控制器和所有控制器或者這些控制器的組合可簡單地被稱為“控制器”。
[0054]現(xiàn)在參照3和圖4，更加詳細(xì)地描述混合動力電動車輛10和車輛控制系統(tǒng)12的一部分的示意圖。如之前討論的，VVC60與MG⑶通信地連接并受到MG⑶的控制。此外，VVC60連接到電動機(jī)/發(fā)電機(jī)逆變器控制器(未示出)。具體地說，VVC60用于將電池14的電壓升壓到HEV動力傳動系統(tǒng)中的更高電平的電壓，以用于多種目的，例如(但是不限于)針對于電機(jī)的扭矩性能優(yōu)化和系統(tǒng)損耗優(yōu)化。
[0055]電池14沿著輸入側(cè)76連接到VVC60。電池14將低電壓供應(yīng)到VVC60。然后，VVC60將來自電池14的低電壓升壓到更高的電壓，并將所述更高的電壓輸出到輸出側(cè)78。VVC60的輸出側(cè)78將高電壓供應(yīng)到高電壓總線36，以供逆變器15使用以及隨后供電動機(jī)16和發(fā)電機(jī)32使用。如圖3所示，電動機(jī)16和發(fā)電機(jī)32中的每個(gè)可具有單獨(dú)的逆變器15。雖然VVC60被描述為具有輸入側(cè)和輸出側(cè)，但是應(yīng)該注意到，在電動機(jī)驅(qū)動模式下，路徑從電池通過VVC到達(dá)高電壓總線。相反，在再生模式下，路徑反過來。
[0056]傳感器80沿著VVC60的輸入側(cè)76布置在電池14和VVC之間，以測量電壓信號。更具體地說，傳感器80提供指示來自電池14的電壓的電壓信號。第二傳感器82沿著輸出側(cè)78布置在VVC60和逆變器15之間。傳感器82提供指示來自高電壓總線36的電壓的信號。傳感器80和82分別提供指示沿著輸入側(cè)76測量的電壓的信號和指示沿著輸出側(cè)78測量的電壓的信號。在正常操作狀況下，來自傳感器80和82的測量的電壓信號在合適的特定范圍內(nèi)。然而，如果來自傳感器的測量的電壓信號偏離所述合適的特定范圍，則這可指示已經(jīng)發(fā)生檢修狀況(service condition)或者傳感器80和82中的一個(gè)傳感器不起作用或出現(xiàn)故障。
[0057]參照圖4,示出了 VVC60的電路的示意圖。如圖4所示，VVC60總體上由電感84、兩個(gè)電力開關(guān)86和88以及相關(guān)的門驅(qū)動電路90構(gòu)成。電力開關(guān)86和88由絕緣棚雙極型晶體管(IGBT) 92和反向并聯(lián)的二極管96構(gòu)成。如圖4所示，開關(guān)被布置為上開關(guān)86和下開關(guān)88。如圖4中所示，對于電動機(jī)16和發(fā)電機(jī)32中的每一個(gè)，還存在與逆變器15相關(guān)聯(lián)的多個(gè)IGBT92。
[0058]VVC60的電路布置允許根據(jù)車輛的要求(例如電動機(jī)驅(qū)動或再生)使電力雙向流動。例如，當(dāng)上開關(guān)86關(guān)閉和下開關(guān)88打開時(shí)，電力沿著一個(gè)方向流過反向并聯(lián)的二極管96。類似地，如果上開關(guān)86打開和下開關(guān)88關(guān)閉，則電力沿著一個(gè)方向流過反向并聯(lián)的二極管96。然而，當(dāng)上開關(guān)86和下開關(guān)88均關(guān)閉時(shí)，發(fā)生雙向電力流動并產(chǎn)生電壓升壓。產(chǎn)生的升壓電壓輸出到控制電動機(jī)16和發(fā)電機(jī)32的逆變器15。如之前討論的，通過允許經(jīng)VVC60使電壓升壓，車輛可具有更小的電池組，從而例如節(jié)省成本和電池封裝空間。
[0059]可通過這些控制器中的一個(gè)或更多個(gè)控制器檢測特定的操作狀況，所述特定的操作狀況可指示動力傳動系的部件中的一個(gè)部件(例如，電動機(jī)16、發(fā)電機(jī)32、VVC60或逆變器15)的檢修狀況。當(dāng)檢測到這些部件中的一個(gè)部件的檢修狀況時(shí)，可實(shí)施限制操作策略(L0S),以能夠在停用特定的個(gè)別部件的同時(shí)使車輛的操作者繼續(xù)駕駛。這防止了對于駕駛員來說可能不期望的車輛10的完全關(guān)閉。可使得車輛10和/或車輛控制系統(tǒng)12進(jìn)入LOS模式的檢修狀況可包括動力傳動系的部件的溫度、電流和/或電壓在可接受的閾值之夕卜。檢修狀況可由瞬時(shí)事件導(dǎo)致且可能僅僅是暫時(shí)性的；然而，在閾值之外的值的讀數(shù)可使得車輛控制系統(tǒng)12命令那個(gè)部件單獨(dú)關(guān)閉，同時(shí)命令LOS模式以允許車輛10的操作者繼續(xù)駕駛。
[0060]現(xiàn)在參照圖5，在100處示出了 LOS模式的一個(gè)實(shí)施例。對電動機(jī)16、發(fā)電機(jī)32、VVC60以及與每個(gè)電機(jī)相關(guān)的逆變器15中的每個(gè)執(zhí)行診斷。診斷確定是否需要LOS模式，從而應(yīng)該命令暫時(shí)停用那個(gè)部件。如框102所示，MGCU70開始執(zhí)行診斷。接下來，如框104所示，確定在電動機(jī)和/或電動機(jī)逆變器中是否存在檢修狀況。如果存在這樣的檢修狀況，則如框106所示，使LOS計(jì)數(shù)器加I。LOS計(jì)數(shù)器可以是單個(gè)數(shù)字計(jì)數(shù)器或識別裝置。一旦LOS計(jì)數(shù)器加1，則如框108所示，電動機(jī)暫時(shí)停用標(biāo)志被標(biāo)記為“真”。如框110所示，請求停用電動機(jī)?？赏ㄟ^打開電動機(jī)逆變器中的開關(guān)或打開與電動機(jī)相關(guān)的另一開關(guān)而停用電動機(jī)。
[0061]如果在電動機(jī)和/或電動機(jī)逆變器中不存在檢修狀況，則如框112所示，確定LOS計(jì)數(shù)器是否大于O。如果LOS計(jì)數(shù)器不大于0，則如框114所示，電動機(jī)暫時(shí)停用標(biāo)志被標(biāo)記為“假”，以及如框116所示，請求啟用或者繼續(xù)啟用電動機(jī)。
[0062]然而，如果LOS計(jì)數(shù)器大于0，則如框118所示，使LOS計(jì)數(shù)器減I。如框120所示，在LOS計(jì)數(shù)器減小之后，確定LOS計(jì)數(shù)器是否已經(jīng)到達(dá)O。如果LOS計(jì)數(shù)器到達(dá)0，則該方法前進(jìn)，以將電動機(jī)暫時(shí)停用標(biāo)志標(biāo)記為“假”(如框114所示)，并且請求啟用或者繼續(xù)啟用電動機(jī)(如框116所示)。如果LOS計(jì)數(shù)器仍然大于0，則該方法再次前進(jìn)，以停用電動機(jī)，如框108和110所示。最后，如框122所示，“真”標(biāo)志和“假”標(biāo)志被發(fā)送到車輛控制系統(tǒng)?；诎l(fā)送到車輛控制系統(tǒng)的信息，車輛可根據(jù)參照圖6提供的描述而操作。
[0063]如框120所示，通過請求LOS計(jì)數(shù)器等于零，控制系統(tǒng)確保了:即使確定在電動機(jī)和/或電動機(jī)逆變器中不存在狀況，如果LOS計(jì)數(shù)器仍然在O之上，則電動機(jī)也將繼續(xù)暫時(shí)停用持續(xù)一定時(shí)間段。這允許診斷連續(xù)運(yùn)行多次，同時(shí)診斷每運(yùn)行一次就使LOS計(jì)數(shù)器減1，直到計(jì)數(shù)器到達(dá)O。因此，對電動機(jī)和/或電動機(jī)逆變器進(jìn)行多次檢查，同時(shí)在未檢測到檢修狀況的情況下而重新啟用電動機(jī)之前，停用電動機(jī)。
[0064]在檢測到檢修狀況的事件下，通過MGCU執(zhí)行的診斷起作用以暫時(shí)停用電動機(jī)。當(dāng)電動機(jī)暫時(shí)停用時(shí)，車輛以暫時(shí)減小動力模式操作。然而，如果檢修狀況僅存在短的時(shí)間量(例如，I秒以下)，則LOS模式將停止，電動機(jī)將快速重新啟用，從而減小由車輛的操作者感覺到的擾動。應(yīng)該理解，可在小于I秒的時(shí)間之內(nèi)(例如，在20微秒之內(nèi))完成整個(gè)診斷，因此，電動機(jī)暫時(shí)停用的時(shí)間可以不被車輛的操作者檢測到。
[0065]如圖5所示，對于發(fā)電機(jī)和VVC及電動機(jī)，執(zhí)行LOS模式100和執(zhí)行診斷操作(如框102所示)。對于電動機(jī)、發(fā)電機(jī)、相關(guān)的逆變器及VVC，通常同時(shí)實(shí)施診斷，從而在每個(gè)部件中連續(xù)檢查檢修狀況。因此，MGCU可暫時(shí)停用電動機(jī)、發(fā)電機(jī)或VVC中的任何或所有部件。預(yù)計(jì)到還可對其他部件(例如，發(fā)動機(jī))實(shí)施診斷。
[0066]圖6示出了由控制器或車輛控制系統(tǒng)實(shí)施的LOS模式的另一實(shí)施例的流程圖200。如之前描述的，如框108所示，MGCU將電動機(jī)暫時(shí)停用標(biāo)志設(shè)置為“真”以暫時(shí)停用電動機(jī)，或者如框114所示，MGCU將電動機(jī)暫時(shí)停用標(biāo)志設(shè)置為“假”以暫時(shí)啟用電動機(jī)。如框202所示，來自MGCU的“真”和/或“假”標(biāo)志被車輛控制系統(tǒng)接收。如果標(biāo)志是“假”，則車輛控制系統(tǒng)命令MGCU返回到診斷檢查102，如框204所示。
[0067]然而，如果標(biāo)志是“真”，則確定電動機(jī)的暫時(shí)停用是否至少持續(xù)了閾值時(shí)間，如框206所示。如果電動機(jī)的停用至少持續(xù)了閾值時(shí)間,則在當(dāng)前點(diǎn)火開關(guān)周期(key cycle)內(nèi)，電動機(jī)可永久地停用，如框208所示。在一個(gè)實(shí)施例中，閾值時(shí)間可以是大約I秒，從而如果電動機(jī)的暫時(shí)停用持續(xù)了至少I秒，則在當(dāng)前點(diǎn)火開關(guān)周期期間，電動機(jī)將永久地停用。然而，預(yù)計(jì)到任何合適的閾值時(shí)間，閾值時(shí)間可根據(jù)其他因素改變。點(diǎn)火開關(guān)周期還可被稱為駕駛周期或動力周期，且點(diǎn)火開關(guān)周期是從車輛被驅(qū)動(即，點(diǎn)火開關(guān)接通)直到在點(diǎn)火開關(guān)斷開使車輛關(guān)閉的時(shí)間。在新的點(diǎn)火開關(guān)周期內(nèi)，電動機(jī)或者各種其它裝置(諸如VVC或逆變器)可被重新啟用，如將參照圖7所描述的。
[0068]參照圖5和圖6描述的算法給電動機(jī)、發(fā)電機(jī)、VVC或者任何其他動力傳動系的部件提供診斷檢查。簡言之，如果在檢修狀況下檢測到特定的動力傳動系的部件正在操作，則該部件暫時(shí)停用。在該部件暫時(shí)停用的同時(shí)，繼續(xù)對該部件進(jìn)行診斷。如果在閾值時(shí)間內(nèi)，該部件從它的檢修狀況恢復(fù)或者該狀況是瞬時(shí)的，使得該部件可在正常狀況下操作，則該部件可重新啟用。然而，如果在閾值時(shí)間內(nèi)，該部件未從它的檢修狀況恢復(fù)，則在當(dāng)前點(diǎn)火開關(guān)周期內(nèi)，該部件永久地停用，且該部件可僅在新的點(diǎn)火開關(guān)周期(例如，車輛關(guān)閉和起動)內(nèi)重新啟用。
[0069]圖7示出了由控制器或車輛控制系統(tǒng)實(shí)施的LOS模式的另一實(shí)施例的流程圖300。如框302所示，請求車輛起動，并命令新的點(diǎn)火開關(guān)周期。最初停用電機(jī)(包括電動機(jī)和發(fā)電機(jī))以及VVC。在初始化車輛之前進(jìn)行一系列起動之前的安全檢查。
[0070]例如，車輛控制系統(tǒng)檢查是否完成電流傳感器歸零，如框304所示。對于所有電機(jī)必須完成電流傳感器歸零。電流傳感器的讀數(shù)必須歸零，同時(shí)電流為零，以在起動期間電流出現(xiàn)峰值時(shí)具有精確的讀數(shù)。接下來，如框306所示，實(shí)施VVC的自測試。VVC的自測試確保了:VVC內(nèi)的任何檢修狀況被檢測和解決。此外，如框308所示，確定是否存在任何扭矩故障。換句話說，必須估計(jì)電機(jī)的可用動力和/或扭矩，以確定是否可通過電機(jī)實(shí)現(xiàn)任何請求的扭矩。
[0071]如框310所示，提供給電機(jī)的占空比命令被控制器禁用或復(fù)位。使占空比復(fù)位的操作使得電機(jī)進(jìn)入安全模式，從而保護(hù)硬件。僅僅在檢修狀況消除之后，才可重新啟用占空比命令，從而允許電機(jī)被安全地控制。這被認(rèn)為是不需要新的點(diǎn)火開關(guān)周期的“軟重新起動”，而非車輛必須關(guān)閉的“硬重新起動”。最后，如框312所示，在能夠使車輛起動之前，確定在硬件中存在的任何檢修狀況。
[0072]一旦成功完成起動之前的安全檢查，則如框314所示，車輛起動且電機(jī)可開始啟用。電機(jī)還完全啟用且可驅(qū)動車輛。
[0073]在車輛的操作期間，實(shí)施參照圖5和圖6描述的診斷算法，如框316所示。根據(jù)之前描述的方法，對電機(jī)連續(xù)檢查檢修狀況，從而可暫時(shí)停用電機(jī)中的任何電機(jī)。
[0074]如果在框316處確定請求停用電機(jī)中的任何電機(jī)，則如框318所示，停用電機(jī)。為了重新啟用電機(jī)，車輛中的控制器必須在框314處再次重新啟用電機(jī)之前實(shí)施一系列安全檢查和安全處理。安全檢查和處理允許車輛繼續(xù)驅(qū)動以及電機(jī)繼續(xù)提供推進(jìn)，而無需點(diǎn)火開關(guān)周期。
[0075]在一種安全檢查中，如框320所示，控制器確定是否仍然請求暫時(shí)停用電機(jī)，如之前參照圖5的框110所描述的。如果停用不在電機(jī)的請求中，則控制器可確定是請求電機(jī)中的任何電機(jī)處于關(guān)閉模式還是請求電機(jī)中的任何電機(jī)處于永久停用模式，如框322所示。如果啟用電機(jī)，則如框324所示，完成扭矩實(shí)現(xiàn)檢查。所述扭矩實(shí)現(xiàn)檢查類似于參照框308執(zhí)行的檢查。
[0076]接下來，如框326所示，完成功率限制和平衡檢查。在該檢查中，控制器可確定是否在進(jìn)行這樣的過程，即，使電機(jī)中的一個(gè)電機(jī)的電功率受到限制或者電機(jī)中的所述一個(gè)電機(jī)的功率或扭矩限制不會遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于電機(jī)中的另一個(gè)電機(jī)的功率或扭矩限制。將在圖8中更加詳細(xì)地描述功率限制模式。最后，如框328所示，實(shí)施過電流檢查。過電流檢查確定任何電機(jī)是否被供應(yīng)了超過給定閾值的電流值或者確定任何電機(jī)是否輸出超過給定閾值的電流值。如果滿足所有的安全檢查，則在框302處再次開始完成起動之前/重新啟用檢查，直到在框314處使停用的電機(jī)重新啟用為止。
[0077]圖8示出了由控制器或車輛控制系統(tǒng)實(shí)施的LOS模式的另一實(shí)施例的流程圖400。圖8描述了當(dāng)在電機(jī)中的一個(gè)電機(jī)上檢測到檢修狀況時(shí)實(shí)施功率限制模式的LOS模式。在以前的混合動力電動車輛中，在不降低混合動力電動車輛性能同時(shí)完全驅(qū)動或停止車輛然后要求點(diǎn)火開關(guān)周期恢復(fù)部分操作的情況下，難以減輕混合動力電動車輛的動力傳動系中的特定檢修狀況。使用點(diǎn)火開關(guān)周期，以適當(dāng)?shù)乇３止β势胶?。在混合動力電動車輛的傳動裝置中，當(dāng)在裝置中的一個(gè)裝置(例如，電機(jī))上檢測到故障時(shí)，僅對該裝置采取措施會導(dǎo)致功率不平衡，并且會導(dǎo)致不穩(wěn)定的性能和附加的與控制相關(guān)的問題。
[0078]為了避免功率不平衡和不穩(wěn)定的性能，圖8中的流程圖400描述了如下過程:在電機(jī)中的一個(gè)電機(jī)出故障同時(shí)在驅(qū)動時(shí)，車輛進(jìn)入LOS模式，通過第二電機(jī)繼續(xù)操作混合動力電動車輛的動力傳動系而不需要點(diǎn)火開關(guān)周期。在流程圖400中描述的過程允許當(dāng)電機(jī)中的一個(gè)電機(jī)出故障時(shí)控制系統(tǒng)快速地平衡功率，且允許其他電機(jī)繼續(xù)給車輛提供推進(jìn)。
[0079]最初,如框402所不,控制系統(tǒng)檢測混合動力電動車輛的動力傳動系的第一裝置中的故障，響應(yīng)于檢修狀況停用該裝置?？稍陔姍C(jī)中的一個(gè)電機(jī)或相關(guān)的逆變器中發(fā)生故障。響應(yīng)于檢修狀況和停用的裝置，控制系統(tǒng)啟動功率限制模式，如框404所示。最初，以高的執(zhí)行速度實(shí)施功率限制模式。高速度可以是(例如)100微秒的執(zhí)行速度。
[0080]當(dāng)仍然以高的執(zhí)行速度操作時(shí)，控制系統(tǒng)暫時(shí)停用第二裝置，如框406所示。VVC也暫時(shí)被設(shè)置為旁通模式，如框408所示。VVC的旁通模式允許來自電機(jī)的高電壓快速地分散到VVC的低電壓輸入側(cè)。還可響應(yīng)于檢修狀況而給駕駛員顯示檢修指示器，如框410所
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[0081]如框412所示，在閾值時(shí)間之后，控制系統(tǒng)可以以低速執(zhí)行速率啟動功率限制模式。閾值時(shí)間可以短到20毫秒，或者可以是作為用于使高壓分散的足夠時(shí)間的任何合適的閾值時(shí)間，從而裝置不會受到可能引起更多故障的過電壓的威脅。控制系統(tǒng)啟動更低的執(zhí)行速率，從而可執(zhí)行附加的診斷。
[0082]一旦低速功率限制模式被啟動，則控制系統(tǒng)重新啟用用于操作的第二裝置。然而，如框414所示，第二裝置在扭矩限制模式下被重新啟用。在扭矩限制模式下，基于車輛操作，起作用的裝置上的扭矩受到限制起作用的裝置上。LOS模式下的最大扭矩基于下面的公式受到限制:
[0083]T 應(yīng)，L0S- (IBATT, MAXx^batt) / ω 2nd Device
[0084]換句話說，LOS模式下的最大扭矩(τ MXjL0S)基于LOS模式下高壓電池的最大容許電流(IBATT,MM)乘以來自電池的電壓(Vbatt)并除以第二裝置的轉(zhuǎn)速(《2nd Device)而受到限制。在一個(gè)實(shí)施例中，LOS模式下的最大扭矩是固定值(諸如150Amps)。電池電壓可以是可變的。
[0085]一旦在起作用模式下重新啟用起作用的裝置，則控制系統(tǒng)檢查以確定第一裝置是否仍然停用，如框416所示。如果通過MGCU或HCU請求第一裝置停用或者第一裝置繼續(xù)出故障，則使功率限制時(shí)間計(jì)數(shù)器加1，如框420所示。然而，如果沒有檢修狀況以及沒有來自控制器中的一個(gè)控制器的停用請求，則控制系統(tǒng)可退出功率限制模式，如框424所示。通過退出功率限制模式，控制系統(tǒng)還退出低的執(zhí)行速度。
[0086]然后，控制系統(tǒng)使功率限制時(shí)間計(jì)數(shù)器復(fù)位到零，如框426所示。一旦功率限制時(shí)間計(jì)數(shù)器復(fù)位到零并且清除LOS模式，則控制系統(tǒng)還可重新啟用第一裝置和第二裝置，如框428所示。重新啟用裝置的操作包括退出任何扭矩限制模式和返回正常功能。
[0087]另一方面，如果第一裝置仍然處于出檢修狀況，或者M(jìn)G⑶或HCU請求裝置停用或設(shè)置為LOS模式，則控制系統(tǒng)確定功率限制時(shí)間計(jì)數(shù)器是否大于閾值，如框432所示。
[0088]如果功率限制時(shí)間計(jì)數(shù)器已經(jīng)超過閾值，則退出低速診斷模式，如框434所示。然后，對于起作用的裝置，永久地保持扭矩限制模式，如框436所示。通過保持扭矩限制模式，永久地停用出故障的裝置。在一些實(shí)施例中，出故障的裝置可僅僅永久地停用，直到車輛的新的點(diǎn)火開關(guān)周期為止。在包括在圖5至圖7中描述的方法的多種原因下，出故障的裝置可被設(shè)置為永久地停用。
[0089]圖9示出了由控制器或車輛控制系統(tǒng)實(shí)施的LOS模式的另一實(shí)施例的流程圖500。也被稱為HVBATT信號的高電壓電池信號被控制器(例如，MG⑶)接收，如框502所示。通過傳感器沿著VVC的輸入側(cè)測量高電壓電池信號。基于由傳感器提供的高電壓電池信號，控制器確定高電壓電池信號是否有效，如框504所示。如果信號在可接受的范圍內(nèi)，則高電壓電池信號有效。
[0090]如果HVBATT信號有效，則控制器繼續(xù)使用高電壓電池信號，如框506所示，VVC可正常起作用，例如，VVC將電壓升壓輸出提供給逆變器和電機(jī)，如在圖3和圖4中所描述的。
[0091]然而，如果高電壓電池信號在可接受的范圍之外，則信號被確定為無效。當(dāng)高電壓電池信號無效時(shí)，則該信號被設(shè)置為檢修狀況，如框508所示。當(dāng)高電壓電池信號被設(shè)置為檢修狀況時(shí)，MGCU與HCU通信，以確定是否存在可用于提供高電壓電池信號的可選信號，以防止電機(jī)和車輛的關(guān)閉或短接。
[0092]如之前所描述的，HCU能夠通過車輛網(wǎng)絡(luò)(例如CAN)通信。例如，HCU能夠在車輛網(wǎng)絡(luò)上與BCM通信，以從BCM接收可選電池電壓信號。來自BCM的可選電池電壓信號可以是在BCM內(nèi)測量的測量電壓。可選地，可選電池電壓信號可從與車輛網(wǎng)絡(luò)通信的其他車輛系統(tǒng)控制器或BCM中的其他電池讀數(shù)推導(dǎo)。
[0093]MG⑶確定從車輛網(wǎng)絡(luò)提供的可選電池電壓信號是否有效，如框510所示。如果電池電壓在可接受的范圍內(nèi)，則可選電池電壓信號被認(rèn)為是有效的信號。如果來自BCM的可選電池電壓信號被認(rèn)為是有效的，則使可選電池電壓信號替代HVBATT，如框512所示。通過使用可選電池電壓信號替代HVBATT，VVC可繼續(xù)正常操作，如框514所示。在正常操作時(shí)，VVC可將從輸入側(cè)上的電池電壓升壓的電壓提供給輸出側(cè)上的逆變器和電機(jī)。因此，通過可選信號的實(shí)時(shí)替代，電機(jī)可繼續(xù)正常地操作，而不管出錯(cuò)的高電壓電池信號。
[0094]車輛還可給駕駛員顯示檢修指示器，如框516所示。檢修狀況指示器可被顯示為扭曲燈(wrench light),用于通知駕駛員檢修狀況。高電壓電池信號中的檢修狀況可由傳感器的故障導(dǎo)致。所述顯示可指示傳感器需要被更換。
[0095]如果MG⑶確定可選信號無效，則控制系統(tǒng)忽略可選信號，如框518所示。如果可選信號在例如可接受的范圍或閾值之外，則可選信號可能是無效的。如果可選信號無效，則可選信號可指示二次檢修狀況。
[0096]圖10示出了由控制器或車輛控制系統(tǒng)實(shí)施的LOS模式的另一實(shí)施例的流程圖600。也被稱為HVDC信號的高電壓總線信號被控制器(例如，MG⑶)接收，如框602所示。通過傳感器沿著VVC的輸出側(cè)測量高電壓總線信號?；谟蓚鞲衅魈峁┑母唠妷嚎偩€信號，控制器確定高電壓總線信號是否有效，如框604所示。如果高電壓總線信號在可接受的范圍內(nèi)，則高電壓總線信號有效。
[0097]如果HVDC信號有效，則控制器繼續(xù)使用高電壓總線信號，如框606所示，VVC可正常起作用，例如，VVC將電壓升壓輸出提供給逆變器和電機(jī)，如在圖3和圖4中描述的。
[0098]然而，如果高電壓總線信號在可接受的范圍之外，則信號被確定為是無效的。當(dāng)高電壓總線信號無效時(shí)，則該信號被設(shè)置為檢修狀況，如框608所示。如果信號被確定為無效，則HVDC信號被設(shè)置為指示檢修狀況，實(shí)施LOS模式，以保持電機(jī)的功能并允許車輛的操作者繼續(xù)駕駛。
[0099]當(dāng)高電壓總線信號被設(shè)置為檢修狀況時(shí)，MG⑶嘗試將來自VVC的輸入側(cè)的高電壓電池信號HVBATT替代高電壓總線信號。MGCU確定高電壓電池信號是否有效，如框610所示。預(yù)計(jì)到控制器可使用任何HVBATT信號(例如通過傳感器測量的高電壓電池信號或者通過HCU從CAN提供給MGCU的可選電池電壓信號)進(jìn)行替代，如上面在圖9中討論的。
[0100]如之前討論的，如果電池電壓在可接受的范圍內(nèi)，則高電壓電池信號被認(rèn)為是有效的信號。如果高電壓電池電壓信號被認(rèn)為是有效的，則使得HVBATT替代高電壓總線信號，如框612所不。
[0101]當(dāng)使用高電壓電池信號替代高電壓總線信號時(shí)，VVC可繼續(xù)操作，但是VVC被設(shè)置為LOS模式，如框614所示。在LOS模式下，VVC被設(shè)置為旁通模式。在旁通模式下，VVC停用而不提供電壓升壓，如框616所示。車輛還可給駕駛員顯示檢修指示器，如框618所示。再次，檢修指示器可被顯示為扭曲燈，用于通知駕駛員檢修狀況。高電壓總線信號中的檢修狀況可由傳感器的故障導(dǎo)致。所述顯示可指示傳感器需要被更換。
[0102]如果MGCU確定HVBATT信號不是有效的，則控制系統(tǒng)忽略可選HVBATT信號，如框620所示。如果可選信號在例如可接受的范圍或閾值之外，則可選信號可能是無效的。如果可選信號是無效的，則可選信號可指示HVBATT信號中的二次檢修狀況。
[0103]應(yīng)該理解，雖然描述了停用和啟用電動機(jī)，但是預(yù)計(jì)到類似的算法應(yīng)用于電動機(jī)
16、發(fā)電機(jī)32、逆變器15及VVC60。換句話說，如果在電動機(jī)16、發(fā)電機(jī)32、逆變器15或VVC60中的任何部件中存在檢修狀況，則上面描述的方法可應(yīng)用于這些部件和其他動力傳動系的部件中的任何部件。
[0104]圖11至圖12示出了用于硬件檢修狀況的恢復(fù)策略。一個(gè)子系統(tǒng)中的硬件檢修狀況會影響其它子系統(tǒng)并觸發(fā)設(shè)置的附加的檢修狀況。根據(jù)故障的結(jié)果而設(shè)置的多個(gè)共用檢測中的一個(gè)檢測是逆變器15的過電壓狀況。所述過電壓狀況由逆變器硬件設(shè)置。當(dāng)過電壓狀況被觸發(fā)時(shí)，硬件可停用電動機(jī)逆變器15和/或發(fā)電機(jī)逆變器15以及VVC60，這導(dǎo)致車輛QOR。比其他硬件過電壓狀況較不嚴(yán)重的其它硬件檢測是IGBT檢修狀況。任何IGBT92的檢修狀況可僅僅停用受到影響的裝置。然而，可由于瞬時(shí)事件并且不由于IGBT的實(shí)際物理損壞，來設(shè)置IGBT檢修狀況。檢修狀況可能發(fā)生在與用于電動機(jī)16或發(fā)電機(jī)32的逆變器15關(guān)聯(lián)的任何IGBT92上，或者可發(fā)生在VVC60上的一個(gè)或兩個(gè)IGBT92上。
[0105]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，車輛控制系統(tǒng)12被配置為從硬件檢修狀況檢測(諸如那些與IGBT狀況相關(guān)的硬件檢修狀況檢測)中恢復(fù)。圖11是示出用于恢復(fù)過電壓故障的策略的逆變器的電壓圖700。如圖11中所示，當(dāng)電壓超出過電壓閾值714時(shí)，硬件診斷檢測點(diǎn)710處的逆變器電壓。
[0106]當(dāng)電壓超出過電壓閾值714時(shí)，控制系統(tǒng)可停用電動機(jī)16、發(fā)電機(jī)32和VVC60。MG⑶70還可被設(shè)置為檢修指示器以指示硬件問題。
[0107]從點(diǎn)710開始當(dāng)電壓超出過電壓閾值714時(shí)，控制系統(tǒng)策略等待電壓降到低于安全閾值716。例如，如圖12中進(jìn)一步示出，控制系統(tǒng)可以等待預(yù)定的時(shí)間或設(shè)置的計(jì)數(shù)器。在點(diǎn)724處，當(dāng)逆變器電壓低于安全閾值716時(shí)，控制系統(tǒng)重新設(shè)置硬件，以消除占據(jù)在每個(gè)裝置(諸如電動機(jī)16、發(fā)電機(jī)32和VVC60)上的動作。一旦檢修狀況被重新設(shè)置，那么VVC60就被迫進(jìn)入暫時(shí)旁通LOS模式。如前面所討論，VVC的旁通模式可允許來自電機(jī)的高壓被迅速分散為VVC的輸入側(cè)的低壓。VVC旁通模式可防止隨后導(dǎo)致二次檢修狀況的電動機(jī)16、發(fā)電機(jī)32和/或VVC60的電壓峰值的可能性。在同一駕駛周期內(nèi)，盡可能快地從硬件逆變器過電壓狀況中恢復(fù)，以減低可能由二次檢修狀況引起的車輛停止的情況的數(shù)量，并且允許擴(kuò)展的車輛可用性。
[0108]控制系統(tǒng)策略等待電壓下降到低于恢復(fù)閾值730。在點(diǎn)734處，當(dāng)電壓低于恢復(fù)閾值730時(shí)，控制系統(tǒng)恢復(fù)MGCU檢修設(shè)置。當(dāng)不存在其它的檢修狀況時(shí)，電動機(jī)16、發(fā)電機(jī)32和VVC60從各自的LOS模式恢復(fù)。如果存在其它的檢修狀況，則每個(gè)裝置均保持在其合適的模式。
[0109]圖12是示出電動機(jī)16、發(fā)電機(jī)32和VVC60基于IGBT92中的一個(gè)IGBT92的檢修狀況的恢復(fù)策略的示例的流程圖。如所示出的，圖12示出了由控制器或車輛控制系統(tǒng)實(shí)施的LOS模式的另一實(shí)施例的流程圖800。如框802所示，控制器(諸如MGCU)為特定的裝置接收IGBT檢修信號。IGBT檢修信號可與任何裝置(諸如電動機(jī)16、發(fā)電機(jī)32或VVC60)有關(guān)。
[0110]IGBT檢修狀況由電動機(jī)逆變器15、發(fā)電機(jī)逆變器15或VVC60硬件檢測。IGBT檢修信號被發(fā)送到控制器12。如框804所示，基于IGBT檢修信號，控制器確定來自最后循環(huán)的IGBT檢修信號讀數(shù)是否等于當(dāng)前的IGBT檢修信號讀數(shù)。如果當(dāng)前的IGBT檢修信號讀數(shù)等于最后循環(huán)的IGBT檢修信號讀數(shù)，則控制系統(tǒng)可啟動較低速度執(zhí)行速率，因此可執(zhí)行附加的診斷，以確定IGBT92中的一個(gè)是否還保持在檢修狀況下(如框806所示)。如果當(dāng)前的IGBT檢修信號讀數(shù)不等于最后循環(huán)的IGBT檢修信號讀數(shù)，則控制系統(tǒng)確定IGBT92的狀態(tài)(如框810所示)。
[0111]如果IGBT92繼續(xù)指示檢修狀況或者發(fā)生故障，則使IGBT計(jì)數(shù)器加1，如框820所示。控制系統(tǒng)為所述裝置設(shè)置LOS模式以暫時(shí)停用所述裝置(如框822所示)，然后，檢查以確定電動機(jī)逆變器15或發(fā)電機(jī)逆變器15或VVC60是否仍然指示檢修狀況或者被停用(如框806所示)。
[0112]然而，如果不存在IGBT檢修狀況，則控制系統(tǒng)使IGBT計(jì)數(shù)器減1，如框826所示。如框828所示，控制器確定IGBT檢修狀況計(jì)數(shù)器是否為零。如果IGBT檢修狀況計(jì)數(shù)器為零，則可以退出LOS模式，如框830所示。一旦IGBT計(jì)數(shù)器被設(shè)置為零，并且LOS模式被清除，則控制系統(tǒng)還可重新啟用任意裝置并返回到正常功能。
[0113]在此公開的過程、方法或算法可被傳送到處理裝置、控制器或計(jì)算機(jī)/通過處理裝置、控制器或計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)，所述處理裝置、控制器或計(jì)算機(jī)可包括任何現(xiàn)有的可編程電子控制單元或者專用的電子控制單元。類似地，所述過程、方法或算法可以以多種形式被存儲為可被控制器或計(jì)算機(jī)執(zhí)行的數(shù)據(jù)和指令，所述多種形式包括但不限于永久地存儲在非可寫存儲介質(zhì)(諸如，ROM裝置)上的信息以及可變地存儲在可寫存儲介質(zhì)(諸如，軟盤、磁帶、CD、RAM裝置以及其他磁介質(zhì)和光學(xué)介質(zhì))上的信息。所述過程、方法或算法還可被實(shí)現(xiàn)為軟件可執(zhí)行對象。可選地，所述過程、方法或算法可利用合適的硬件組件(諸如，專用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)、狀態(tài)機(jī)、控制器或其他硬件組件或裝置)或者硬件、軟件和固件組件的結(jié)合被整體或部分地實(shí)施。
[0114]雖然在上面描述了示例性實(shí)施例，但是這些實(shí)施例并不意在描述了權(quán)利要求所包含的所有可能的形式。在說明書中使用的詞語是描述性詞語而非限制性詞語，應(yīng)該理解的是，在不脫離本公開的精神和范圍的情況下，可進(jìn)行各種改變。如之前描述的，各個(gè)實(shí)施例的特征可被結(jié)合，以形成可能未被明確描述或示出的本發(fā)明的進(jìn)一步的實(shí)施例。雖然各個(gè)實(shí)施例可能已被描述為提供優(yōu)點(diǎn)或者在一個(gè)或多個(gè)期望的特性方面優(yōu)于其他實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)的實(shí)施方式，但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識到，一個(gè)或多個(gè)特點(diǎn)或特性可被折衷，以實(shí)現(xiàn)期望的整體系統(tǒng)屬性，期望的整體系統(tǒng)屬性取決于具體的應(yīng)用和實(shí)施方式。這些屬性可包括但不限于成本、強(qiáng)度、耐久性、生命周期成本、可銷售性、外觀、包裝、尺寸、維護(hù)保養(yǎng)方便性、重量、可制造性、裝配容易性等。因此，被描述為在一個(gè)或多個(gè)特性方面不如其他實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)的實(shí)施方式的實(shí)施例并不在本公開的范圍之外，并且可被期望用于特定的應(yīng)用。
【權(quán)利要求】
1.一種用于控制混合動力電動車輛的方法，所述方法包括: 當(dāng)電機(jī)電壓超出過電壓閾值時(shí)，停用電機(jī)和可變電壓轉(zhuǎn)換器(WC)； 當(dāng)確定電機(jī)電壓減少到至少小于過電壓閾值的第二閾值時(shí)，重新啟用電機(jī)，并且在正常操作模式下操作VVC。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述方法還包括:在駕駛周期期間重新啟用電機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，VVC的停用將電機(jī)設(shè)置在限制操作模式，其中，限制操作模式使車輛能夠在駕駛周期期間保持車輛推進(jìn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述方法還包括: 響應(yīng)于電機(jī)超出過電壓閾值，命令VVC在來自高壓電連接的電壓供應(yīng)給電池的模式下運(yùn)行，以迅速消耗高電壓。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，響應(yīng)于電機(jī)超出過電壓閾值，VVC被設(shè)置為防止向至少一個(gè)其他電機(jī)提供升壓電壓的模式。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，在至少一個(gè)絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)上出現(xiàn)過電壓閾值。
【文檔編號】B60W20/00GK104052367SQ201410099301
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年3月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月15日
【發(fā)明者】麗瑪·伊薩耶娃 申請人:福特全球技術(shù)公司