混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的故障檢測和減輕的制作方法
【專利說明】混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的故障檢測和減輕
[0001]分案申請
[0002]本申請是申請?zhí)枮?01080035552.6、申請日為2010年6月11日并且發(fā)明名稱為“混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的故障檢測和減輕”的專利申請的分案申請。
[0003]相關(guān)申請的交叉引用
[0004]本申請是以除美國以外的所有指定國家的申請人美國國家公司EatonCorporat1n(伊頓公司)，以及僅指定美國的申請人美國公民Michael Anthony Stoner、美國公民Thomas D.Hawkins和美國公民Douglas Simpson的名義在2010年6月11日提交的PCT國際專利申請，并且要求以2009年6月11日提交的序號(hào)為61/186，136的美國臨時(shí)專利申請為優(yōu)先權(quán)。
【背景技術(shù)】
[0005]公路上和非公路上的混合動(dòng)力機(jī)動(dòng)車(hybrid vehicle)是指包括多種動(dòng)力源的機(jī)動(dòng)車。在一個(gè)實(shí)例中，混合動(dòng)力機(jī)動(dòng)車可以在一種操作模式下使用傳統(tǒng)的汽油動(dòng)力引擎來推動(dòng)車輛，并且在另一操作模式下使用電動(dòng)機(jī)來推動(dòng)車輛。在另一實(shí)例中，混合動(dòng)力機(jī)動(dòng)車可以在一種操作模式下使用傳統(tǒng)的燃油動(dòng)力引擎來推動(dòng)車輛，并且在另一操作模式下使用液壓馬達(dá)來推動(dòng)車輛。作為使用多種動(dòng)力源的結(jié)果，混合動(dòng)力機(jī)動(dòng)車提供具有成本效益的操作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的各方面涉及例如在機(jī)動(dòng)車中使用的故障檢測及響應(yīng)系統(tǒng)和過程。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的某些方面，用于檢測泵系統(tǒng)中桶泄露(barrel leak)的示例檢測方法包括根據(jù)泵的轉(zhuǎn)動(dòng)頻率來過濾從過濾器壓力傳感器或殼(case)壓力傳感器接收的數(shù)據(jù)信號(hào)；以及分析過濾的信號(hào)以確定所述過濾的信號(hào)是否超過預(yù)定閾值。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的其他方面，用于檢測泵系統(tǒng)中氣體泄漏的示例檢測方法包括根據(jù)液體溫度和液體壓力來估計(jì)氣體壓力。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的其他方面，用于檢測泵系統(tǒng)中液體(S卩，燃油)泄漏的示例檢測方法包括將估計(jì)液位與已估計(jì)的液位進(jìn)行比較。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的其他方面，用于檢測泵系統(tǒng)中燃油泄漏的示例檢測方法包括將儲(chǔ)液器的估計(jì)液位與儲(chǔ)液器中的實(shí)際液位進(jìn)行比較。
【附圖說明】
[0011]圖1是根據(jù)本發(fā)明的原理具有作為各方面實(shí)例的特征的混合動(dòng)力機(jī)動(dòng)車的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的不意性表不;
[0012]圖2是根據(jù)本發(fā)明的原理具有作為各方面實(shí)例的特征的第二動(dòng)力源124的示意性表不;
[0013]圖3是根據(jù)本發(fā)明的原理具有作為各方面實(shí)例的特征的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)部件的一個(gè)示例控制系統(tǒng)的方塊圖；
[0014]圖4是根據(jù)本發(fā)明的原理被配置為實(shí)現(xiàn)第二動(dòng)力源控制系統(tǒng)的故障監(jiān)視和響應(yīng)的示例故障檢測系統(tǒng)的方塊圖；
[0015]圖5是示出根據(jù)本發(fā)明原理的第二動(dòng)力源可操作地與機(jī)動(dòng)車的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)連接時(shí)所使用的示例重置過程的流程圖；
[0016]圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的原理可以檢測和調(diào)解系統(tǒng)和組件故障和/或失靈時(shí)所使用的示例故障檢測過程的流程圖；
[0017]圖7是示出根據(jù)本發(fā)明的原理在檢測到新的故障狀況之后，第二動(dòng)力源控制系統(tǒng)做出響應(yīng)時(shí)所根據(jù)的示例響應(yīng)過程的操作流的流程圖；
[0018]圖8是示出根據(jù)本發(fā)明原理的故障檢測系統(tǒng)可以識(shí)別網(wǎng)絡(luò)故障狀況時(shí)所使用的示例網(wǎng)絡(luò)故障檢測過程的操作流的流程圖；
[0019]圖9是示出根據(jù)本發(fā)明原理的故障檢測系統(tǒng)可以識(shí)別范圍以外故障狀況時(shí)所使用的示例范圍故障檢測過程的操作流的流程圖；
[0020]圖10是示出根據(jù)本發(fā)明原理的故障檢測系統(tǒng)可以識(shí)別由沖突的傳感器讀取或命令觸發(fā)的故障狀況時(shí)所使用的示例不匹配故障檢測過程的操作流的流程圖；
[0021]圖11是示出根據(jù)本發(fā)明原理的故障檢測系統(tǒng)可以檢測阻塞的過濾器時(shí)所使用的示例過濾器阻塞故障檢測過程的操作流的流程圖；
[0022]圖12是示出根據(jù)本發(fā)明原理的故障檢測系統(tǒng)可以檢測蓄能器上的近距離傳感器中的失靈時(shí)所使用的示例底閥(foot valve)故障檢測過程1000的操作流的流程圖；
[0023]圖13是示出根據(jù)本發(fā)明原理的故障檢測系統(tǒng)可以檢測高壓泄漏時(shí)所使用的示例壓力泄漏故障檢測過程的操作流的流程圖；
[0024]圖14是根據(jù)本發(fā)明的原理可以在泵/發(fā)動(dòng)機(jī)單元中使用的示例泵部件的示意性表不;
[0025]圖15A是示出根據(jù)本發(fā)明的原理可以檢測諸如泵部件中的桶泄漏之類的桶泄漏時(shí)所使用的示例泄漏檢測過程的操作流的流程圖；
[0026]圖15B是示出根據(jù)本發(fā)明的原理可以檢測諸如泵部件中的桶泄漏之類的桶泄漏時(shí)所使用的另一示例泄漏檢測過程的操作流的流程圖；
[0027]圖15C是示出根據(jù)本發(fā)明的原理可以監(jiān)視諸如泵部件中的桶泄漏之類的桶泄漏時(shí)所使用的示例監(jiān)視過程的操作流的流程圖；
[0028]圖16是示出根據(jù)本發(fā)明的原理可以確定低液(例如，燃油)位時(shí)所使用的示例檢測過程的方塊圖；
[0029]圖17是示出根據(jù)本發(fā)明的原理可以確定旁通閥中的失靈時(shí)所使用的示例旁通閥故障檢測過程的方塊圖；
[0030]圖18是示出根據(jù)本發(fā)明的原理可以檢測獲得斜盤控制故障時(shí)所使用的示例自舉(bootstrap)故障檢測過程的方塊圖；
[0031]圖19是示出根據(jù)本發(fā)明的原理可以確定泵中的失靈時(shí)所使用的示例泵/發(fā)動(dòng)機(jī)故障檢測過程的方塊圖；
[0032]圖20是示出根據(jù)本發(fā)明的原理可以確定將第二動(dòng)力源從機(jī)動(dòng)車驅(qū)動(dòng)部件分離的連接的分動(dòng)箱(transfer case)中的故障時(shí)所使用的示例分離故障檢測過程的方塊圖；
[0033]圖21是示出根據(jù)本發(fā)明的原理在分動(dòng)箱中出現(xiàn)故障時(shí)可以限制引擎速度以減輕對第二動(dòng)力源的損害時(shí)所使用的示例限速過程的方塊圖；
[0034]圖22示出根據(jù)本發(fā)明的原理配置的示例液壓蓄能器；
[0035]圖23是示出根據(jù)本發(fā)明的原理可以檢測蓄能器中的氣體泄漏時(shí)所使用的示例氣體泄漏檢測過程的操作流的流程圖；
[0036]圖24是示出根據(jù)本發(fā)明原理的氣體泄漏檢測過程可以確定系統(tǒng)最近是否被初始化時(shí)所使用的示例初始化檢查過程的操作流的流程圖；
[0037]圖25是示出根據(jù)本發(fā)明原理的示例液體泄漏檢測過程可以確定是否從第二動(dòng)力系統(tǒng)泄漏液體(例如，燃油)的操作流的流程圖；以及
[0038]圖26是示出根據(jù)本發(fā)明原理的可以確定斷開第二動(dòng)力源與機(jī)動(dòng)車的連接的分動(dòng)箱中的故障時(shí)所使用的另一分離示例故障檢測過程的方塊圖。
【具體實(shí)施方式】
[0039]現(xiàn)在將詳細(xì)地參考附圖中示出的本發(fā)明的示例方面。在可能的地方，所有附圖中相同的附圖標(biāo)記表示相同或相似的結(jié)構(gòu)。
[0040]現(xiàn)在參考圖1，示出了一般由100表示的機(jī)動(dòng)車的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的示意性表示。在本發(fā)明的一個(gè)方面中，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100適合于在諸如卡車、垃圾車、公交車或汽車之類的公路上行駛的機(jī)動(dòng)車內(nèi)使用，或者在諸如工程車和農(nóng)用車之類的非公路上行駛的機(jī)動(dòng)車內(nèi)使用。
[0041]在圖1所示的實(shí)例中，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100包括一般由102表示的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)部件和一般由104表示的控制系統(tǒng)?；旌蟿?dòng)力驅(qū)動(dòng)部件102適合于選擇性地推動(dòng)機(jī)動(dòng)車，而控制系統(tǒng)104適合于控制混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)部件102。
[0042]在本發(fā)明的一個(gè)方面中，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100進(jìn)一步包括一個(gè)或多個(gè)前輪106和一個(gè)或多個(gè)后輪108。制動(dòng)器120可操作地與驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100的每個(gè)前輪106和后輪108相關(guān)聯(lián)。制動(dòng)器120適合于選擇性地降低機(jī)動(dòng)車的動(dòng)能。在本發(fā)明的一個(gè)方面，制動(dòng)器120是摩擦制動(dòng)器。適合于在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100中使用的摩擦制動(dòng)器的非限制性實(shí)例包括盤式制動(dòng)器、鼓式制動(dòng)器、機(jī)械驅(qū)動(dòng)制動(dòng)器、液壓制動(dòng)器、氣壓制動(dòng)器、電子驅(qū)動(dòng)制動(dòng)器或上述制動(dòng)器的組合。
[0043]驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)部件102包括一般由122表示的第一動(dòng)力源和一般由124表示的第二動(dòng)力源。在圖1所示的實(shí)例中，第二動(dòng)力源124與第一動(dòng)力源122并行布置。然而，在其他實(shí)例中，第二動(dòng)力源124可以與第一動(dòng)力源122串行布置。
[0044]在本發(fā)明的某些實(shí)施例中，混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)部件102的第一動(dòng)力源122包括諸如內(nèi)燃機(jī)的傳統(tǒng)原動(dòng)機(jī)126。一般而言，原動(dòng)機(jī)126響應(yīng)于燃料的燃燒而產(chǎn)生動(dòng)力。在本發(fā)明的一個(gè)方面，第一動(dòng)力源122還包括諸如傳統(tǒng)傳動(dòng)單元的變速器(transmiss1n) 128。當(dāng)?shù)诙?dòng)力源124與第一動(dòng)力源122并行連接時(shí)，變速器128通過一般由130的表示的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)將動(dòng)力從原動(dòng)機(jī)126引向車輪106、108中的至少一個(gè)。
[0045]在本發(fā)明的一個(gè)方面中，動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)130包括前驅(qū)動(dòng)軸132、后驅(qū)動(dòng)軸134、左半軸和右半軸136、138以及差速器140。差速器140位于左半軸和右半軸136、138之間。在所示的實(shí)例中，左半軸和右半軸136、138將后輪108和差速器140進(jìn)行連接。在其他方面，動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)130可以包括將前輪106連接到差速器的半軸。
[0046]參考圖1和圖2，在本發(fā)明的某些方面，第二動(dòng)力源124為液壓動(dòng)力源。例如，第二動(dòng)力源124包括泵發(fā)動(dòng)機(jī)部件143、儲(chǔ)液器144和儲(chǔ)能單元146。根據(jù)某些方面，第二動(dòng)力源124還包括系統(tǒng)過濾器147 (圖2)。泵發(fā)動(dòng)機(jī)部件143包括泵/發(fā)動(dòng)機(jī)單元142和端蓋部件145 (圖2)。泵發(fā)動(dòng)機(jī)部件143通過放置能夠選擇性地與儲(chǔ)液器144和儲(chǔ)能單元146成流體連通。
[0047]根據(jù)一個(gè)方面，泵/發(fā)動(dòng)機(jī)單元142為可變排量類型。在本發(fā)明的一個(gè)方面，泵/發(fā)動(dòng)機(jī)單元142是軸向活塞(piston)類型(例如，可變排量軸向活塞類型)。泵/發(fā)動(dòng)機(jī)單元142包括與可變斜盤148連接的伺服傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。所述伺服傳動(dòng)機(jī)構(gòu)適合于選擇性地調(diào)整斜盤148的角度，從而調(diào)整泵/發(fā)動(dòng)機(jī)單元142的排量。在本發(fā)明的一個(gè)方面，儲(chǔ)能單元146為蓄能器。在本發(fā)明的另一方面，儲(chǔ)能單元146為充氣蓄能器。
[0048]第二動(dòng)力源124進(jìn)一步包括接合部件149。在本發(fā)明的一個(gè)方面，接合部件149位于前驅(qū)動(dòng)軸和后驅(qū)動(dòng)軸132、134之間。接合部件149適合于選擇性地連接泵/發(fā)動(dòng)機(jī)單元142和動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)130。在本發(fā)明的一個(gè)方面，接合部件149包括被配置為選擇性地連接泵/發(fā)動(dòng)機(jī)單元142和動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)130的離合器。例如，所述離合器可以包括離合器閥224(圖2和圖4)。在本發(fā)明的另一方面，接合部件149包括分動(dòng)箱(請參見圖2)。
[0049]在本發(fā)明的一個(gè)方面，接合部件149適合于在車輛減速時(shí)連接(例如，通過離合器)泵/發(fā)動(dòng)機(jī)單元142和動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)130。在減速期間，泵/發(fā)動(dòng)機(jī)單元142與動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)130接合并且起泵的作用。泵/發(fā)動(dòng)機(jī)單元142將液體從儲(chǔ)液器144輸送(例如，抽送)到儲(chǔ)能單元146。當(dāng)液體輸送到儲(chǔ)能單元146時(shí)，儲(chǔ)能單元146中的液壓增加。
[0050]在本發(fā)明的另一方面，接合部件149適合于在車輛加速時(shí)連接(例如，通過離合器)泵/發(fā)動(dòng)機(jī)單元142和動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)130。在加速期間，泵/發(fā)動(dòng)機(jī)單元142與動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)130接合并且起泵的作用。泵/發(fā)動(dòng)機(jī)單元142從儲(chǔ)能單元146接收加壓液體，從而使泵/發(fā)動(dòng)機(jī)單元142將扭矩(torque)傳送到動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)130。使用這個(gè)由泵/發(fā)動(dòng)機(jī)單元142產(chǎn)生并傳送到動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)130的扭矩來推動(dòng)車輛。
[0051]在其他方面，第二動(dòng)力源144與第一動(dòng)力源142串行連接并且原動(dòng)機(jī)126與泵/發(fā)動(dòng)機(jī)單元142相連。泵/發(fā)動(dòng)機(jī)單元142與發(fā)動(dòng)機(jī)部件(未示出)成流體連通，發(fā)動(dòng)機(jī)部件連接到左半軸和右半軸136、138。
[0052]仍參考圖1，將描述一個(gè)示例控制系統(tǒng)104。在本發(fā)明的一個(gè)方面，示例控制系統(tǒng)104包括一般由150表不的第一動(dòng)力源控制系統(tǒng)和一般由152表不的第二動(dòng)力源控制系統(tǒng)。
[0053]第一動(dòng)力源控制系統(tǒng)150適合于控制第一動(dòng)力源122。在本發(fā)明的一個(gè)方面，第一動(dòng)力源控制系統(tǒng)150包括原動(dòng)機(jī)控制單元154、變速器控制單元156和制動(dòng)器控制單元158。盡管原動(dòng)機(jī)控制單元154和變速器控制單元156可以組合為單個(gè)動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)控制模塊，但是在此將原動(dòng)機(jī)控制單元154和變速器控制單元156作為相互獨(dú)立的單元進(jìn)行描述。
[0054]原動(dòng)機(jī)控制單元154適合于控制原動(dòng)機(jī)126的操作方面，將在此詳細(xì)地進(jìn)行描述。原動(dòng)機(jī)控制單元154可操作地與原動(dòng)機(jī)126相連(請參見圖1中的虛線191)。例如，當(dāng)用于內(nèi)燃類型的引擎時(shí)，原動(dòng)機(jī)控制單元154能夠適合于控制，例如，下面的一項(xiàng)或多項(xiàng):噴入引擎的燃油量、引擎的怠速、點(diǎn)火正時(shí)和/或引擎閥正時(shí)(timing)。
[0055]變速器控制單元156適合于控制變速器128的操作方面，將在此詳細(xì)地進(jìn)行描述。變速器控制單元156可操作地與變速器128相連(請參見圖1中的虛線192)。例如，變速器控制單元156能夠用于計(jì)算機(jī)動(dòng)車如何以及何時(shí)換擋以便優(yōu)化燃油效率和/或車輛性會(huì)K。
[0056]制動(dòng)器控制單元158適合于控制制動(dòng)器120的操作方面。制動(dòng)控制單元158可操作地與制動(dòng)器120相連(請參見圖1中的虛線193)。例如，制動(dòng)器控制單元158能夠適合于在各種駕駛狀況下提供防抱死制動(dòng)和/或適合于在踏板力和制動(dòng)效果之間提供一致的關(guān)系O
[0057]第二動(dòng)力源控制系統(tǒng)152適合于控制第二動(dòng)力源124的操作方面。在本發(fā)明的一個(gè)方面，第二動(dòng)力源控制系統(tǒng)152還適合于選擇性地控制第一動(dòng)力源122的原動(dòng)機(jī)126的可操作方面。例如，第二動(dòng)力源控制系統(tǒng)152能夠適合于在第二動(dòng)力源124與動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)130有效地接合時(shí)限制原動(dòng)機(jī)126的扭矩輸出。
[0058]在本發(fā)明的一個(gè)方面，原動(dòng)機(jī)控制單元154、變速器控制單元156、制動(dòng)器控制單元158和第二動(dòng)力源控制系統(tǒng)152通過通信網(wǎng)絡(luò)184(如圖1中的實(shí)線所示)與車輛組件、關(guān)聯(lián)的傳感器通信以及相互通信。在本發(fā)明的一個(gè)方面，通信網(wǎng)絡(luò)184為控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(CAN或CAN總線)。在本發(fā)明的另一方面，通信網(wǎng)絡(luò)184具有網(wǎng)絡(luò)協(xié)議(例如，J1939、HDOBD、0BD-11、E0BD、J0BD)。
[0059]在所示的實(shí)例中，機(jī)動(dòng)車還包括被配置為向用戶顯示信息的用戶界面190。例如，用戶界面190可以包括儀表盤、指示燈、電子讀出裝置(例如，文字、數(shù)字等)、聲音等。在本發(fā)明的一個(gè)方面，用戶界面190與通信網(wǎng)絡(luò)184進(jìn)行可通信地連接。在另一方面，用戶界面190可以直接可通信地連接至第二動(dòng)力源控制單元152。
[0060]圖3是諸如圖1和2中的驅(qū)動(dòng)部件102之類的驅(qū)動(dòng)部件的一個(gè)示例控制系統(tǒng)104的方塊圖。圖3的控制部件104包括通過通信網(wǎng)絡(luò)184可通信地連接在一起的第一動(dòng)力源控制單元1