用于控制电机的装置和方法与流程

文档序号:32442432发布日期:2022-12-06 22:36阅读:80来源:国知局
用于控制电机的装置和方法与流程

1.本公开内容涉及控制电机,并且特别地但非排他地涉及控制电机的耦接。本发明的各方面涉及控制系统、动力总成、车辆、方法以及计算机软件。


背景技术:

2.由多于一个的动力或牵引动力源(例如,内燃机和一个或更多个电机或电动机)来提供动力的车辆越来越为人所知。然而,多个牵引动力源的管理可能存在问题。
3.本发明的实施方式的目的是至少减轻现有技术的一个或更多个问题。


技术实现要素:

4.本发明的方面和实施方式提供了如所附权利要求中所要求保护的控制系统、动力总成、车辆、方法和计算机软件。
5.根据本发明的一个方面,提供了一种用于车辆的电机控制系统,该电机控制系统包括:一个或更多个控制器,其中,车辆包括电机,该电机被布置成可以选择性地耦接以向车辆的轴的至少一个车轮提供扭矩;处理装置,被布置成确定电机与轴的最少一个车轮的耦接状态。有利地,处理装置被布置成确定电机与轴的至少一个车轮的耦接。
6.可选地,处理装置被布置成根据指示车辆速度等于或低于第一低速阈值的速度信号将期望耦接状态确定为耦接。有利地,处理装置被布置成在较低速度下将电机与轴的至少一个车轮的耦接确定为耦接。
7.根据本发明的一个方面,提供了一种用于车辆的电机控制系统,电机控制系统包括一个或更多个控制器,其中,车辆包括电机,电机被布置成可以选择性地耦接以向车辆的轴的至少一个车轮提供扭矩,控制系统包括:输入装置,用于接收指示车辆的速度的速度信号;处理装置,被布置成根据速度信号确定电机与轴的至少一个车轮的期望耦接状态,其中,处理装置被布置成根据指示车辆速度等于或低于第一低速阈值的速度信号将期望耦接状态确定为耦接,以及根据指示车辆速度高于第二低速阈值的速度信号将期望耦接状态确定为不请求,其中,第二低速阈值表示大于第一低速阈值的车辆速度;以及输出装置,被布置成根据期望耦接状态为耦接来输出耦接信号,耦接信号指示将电机耦接至轴的至少一个车轮的请求。有利地,处理装置在电机的较高转速下不请求耦接状态。有利地,使用了两个阈值,从而改进了耦接的控制。有利地,在与解耦状态相比更高的速度下确定不请求。
8.处理装置可以被布置成根据指示车辆速度在第一低速阈值与第二低速阈值之间的速度信号依据第一低速阈值和第二低速阈值中的最近相交的阈值来确定期望耦接状态。有利地,防止耦接状态的过度或频繁切换。可选地,处理装置可以被布置成当最近相交的阈值为第一低速阈值时将期望耦接状态确定为耦接。有利地,在被最近被选择时保持耦接状态。可选地,处理装置可以被布置成当最近相交的阈值为第二低速阈值时将期望耦接状态确定为不请求。有利地,当被更近地选择时,保持不请求状态。
9.输入装置可以被布置成接收指示电机与轴的至少一个车轮的耦接状态的信号。有
利地,将实际耦接状态指示给处理装置。
10.处理装置可以被布置成根据指示车辆速度等于或低于第三低速阈值的速度信号和指示电机与轴的至少一个车轮解耦的耦接状态信号来控制输出装置输出耦接抑制信号。有利地,如果电机在非常低的速度下解耦,则抑制耦接。
11.可选地,处理装置被布置成根据指示车辆速度等于或高于第四低速阈值的速度信号控制输出装置停止耦接抑制信号的输出。有利地,当车辆速度增加时,消除抑制。
12.处理装置被布置成根据速度信号确定车辆的减速率,并且根据车辆的减速率确定第一低速阈值。有利地,第一低速阈值自适应于减速率。
13.处理装置被布置成根据减速率等于或大于预定减速率来增加第一低速阈值。有利地,当车辆正在更快地减速时,提供更长的时间来实现耦接。
14.根据本发明的一个方面,提供了一种动力总成,该动力总成包括如上所述的系统。
15.根据本发明的一个方面,提供了一种车辆,该车辆包括如上所述的控制系统或动力总成。
16.根据本发明的一个方面,提供了一种控制电机的耦接的方法,该电机用于向车辆的轴的至少一个车轮提供扭矩,方法包括:接收指示车辆的速度的速度信号;根据速度信号确定电机与轴的至少一个车轮的期望耦接状态,其中,根据指示车辆速度等于或低于第一低速阈值的速度信号来将期望耦接状态确定为耦接;并且根据指示车辆速度高于第二低速阈值的速度信号来将期望耦接状态确定为不请求,其中,第二低速阈值表示大于第一低速阈值的车辆速度。
17.方法包括根据期望耦接状态为耦接来输出耦接信号,该耦接信号指示将电机耦接至轴的至少一个车轮的请求。
18.可选地,根据指示车辆速度在第一低速阈值与第二低速阈值之间的速度信号依据第一低速阈值和第二低速阈值中的最近相交的阈值来确定期望耦接状态。
19.方法可以包括当最近相交的阈值为第一低速阈值时将期望耦接状态确定为耦接。方法可以包括当最近相交的阈值为第二低速阈值时将期望耦接状态确定为不请求。
20.可选地,方法包括接收指示电机与轴的至少一个车轮的耦接状态的信号;
21.可选地,方法包括根据指示车辆速度等于或低于第三低速阈值的速度信号来输出耦接抑制信号。耦接状态信号可以指示电机与轴的至少一个车轮解耦。
22.方法可以包括根据指示车辆速度等于或高于第四低速阈值的速度信号停止耦接抑制信号的输出。
23.可选地,方法包括根据速度信号确定车辆的减速率。方法可以包括根据车辆的减速率确定第一低速阈值。
24.处理装置可以被布置成根据减速率等于或大于预定减速率来增加第一低速阈值。
25.根据本发明的又一方面,提供了一种计算机软件,该计算机软件被布置成在由计算机执行时执行如上所述的方法。计算机软件可以存储在计算机可读介质上。计算机软件可以有形地存储在计算机可读介质上。
26.在本技术的范围内,明确地意指的是:在先前的段落中、权利要求中和/或以下描述和附图中阐述的各个方面、实施方式、示例和替选方案以及特别是其各个特征可以被独立地采用或者以任意组合采用。也就是说,所有实施方式和/或任何实施方式的特征可以以
任何方式和/或组合来进行组合,除非这些特征不可兼容。申请人保留更改任何最初提交的权利要求或相应地提交任何新权利要求的权利,这些权利包括修改任何最初提交的权利要求以从属于和/或并入任何其他权利要求的任何特征的权利,尽管最初未以这种方式要求保护。
附图说明
27.现在将参照附图,仅通过示例的方式描述本发明的一个或更多个实施方式,在附图中:
28.图1示出了根据本发明的实施方式的车辆;
29.图2示出了根据本发明的实施方式的系统;
30.图3示出了根据本发明的实施方式的控制系统;
31.图4示出了根据本发明的实施方式的控制系统的模块的图示;
32.图5示出了根据本发明的实施方式的方法;
33.图6示出了根据本发明的实施方式的模块的操作;
34.图7进一步示出了根据本发明的实施方式的模块的操作;
35.图8示出了根据本发明的实施方式的另一模块的操作;
36.图9示出了根据本发明的另一实施方式的方法;
37.图10示出了根据本发明的又一实施方式的方法;
38.图11示出了根据本发明的又一实施方式的方法;
39.图12示出了根据本发明的实施方式的方法;
40.图13示出了根据本发明的又一实施方式的方法;
41.图14示出了根据本发明的又一实施方式的方法;
42.图15示出了根据本发明的实施方式的模块的操作;以及
43.图16示出了根据本发明的实施方式的系统的操作。
具体实施方式
44.图1示出了根据本发明的实施方式的车辆100。车辆100在车辆100的驾驶室内为一个或更多个乘员提供空间。在一些实施方式中,车辆100可以由代表车辆100的驾驶员的乘员之一手动驾驶,但是在一些实施方式中,车辆100可以具有至少部分自主驾驶能力。如将说明的,车辆100是具有用于提供动力扭矩的内燃机和一个或更多个电机或牵引电动机的至少部分电力驱动的车辆100,因此车辆为混合动力车辆(hev)。在一些实施方式中,车辆100可以是完全电动的,即不具有内燃机的纯电动车辆(bev)。
45.图2示出了用于并联式hev 10的系统20。系统20至少部分地限定了hev的动力传动系。系统20包括控制系统208。控制系统208包括一个或更多个控制器10。控制系统208可以包括混合动力传动系控制模块、发动机控制单元、传输控制单元、牵引电池管理系统等中的一个或更多个。
46.系统20包括发动机202。发动机202是燃烧发动机。所示的发动机202为内燃发动机。所示的发动机202包括三个燃烧室,然而在其他示例中可以提供不同数目的燃烧室。
47.发动机202可操作地耦接至控制系统208,以使控制系统208能够控制发动机202的
输出扭矩。可以根据发动机202的类型通过控制以下项中的一个或更多个来控制发动机202的输出扭矩:空气-燃料比、点火正时、提升阀升程、提升阀正时、节流阀开启位置、燃料压力、涡轮增压器增压压力等。
48.系统20包括用于从发动机202接收输出扭矩的车辆传动装置204。车辆传动装置204可以包括自动车辆变速器或半自动车辆变速器。车辆传动装置204包括发动机202与齿轮系之间的液力耦接变矩器217。
49.系统20可以包括用于从齿轮系接收输出扭矩的差速器(未示出)。差速器可以作为变速驱动桥集成到车辆传动装置204中,或者可以单独提供。
50.发动机202经由第一扭矩路径220机械连接至或可连接至第一组车轮(fl,fr)。第一扭矩路径220从发动机202的输出延伸至车辆传动装置204,然后延伸至轮轴/驱动轴,并且然后延伸至第一组车轮(fl,fr)。在车辆超速和/或摩擦制动情况下,扭矩可以从第一组车轮(fl,fr)流向发动机202。朝向第一组车轮(fl,fr)流动的扭矩是正扭矩,并且来自第一组车轮(fl,fr)的扭矩是负扭矩。
51.所示的第一组车轮(fl,fr)包括前轮,并且轴为前横轴。因此,系统20被配置成由发动机202驱动前轮。在另一示例中,第一组车轮(fl,fr)包括后轮(rl,rr)。所示出的第一组车轮(fl,fr)是一对车轮,然而,在其他示例中可以提供不同数目的车轮。
52.在所示的系统20中,没有提供纵向(中心)驱动轴,以便为混合动力车辆部件腾出空间。因此,发动机202不可连接至第二组后轮(图示中的后轮rl,rr)。发动机202可以横向安装以节省空间。
53.诸如离合器的扭矩路径连接器218设置在车辆传动装置204的钟形壳体内部和/或外部。离合器218被配置成连接发动机202与第一组车轮(fl,fr)之间的扭矩路径220,以及被配置成使发动机202与第一组车轮(fl,fr)之间的扭矩路径220断开。系统20可以被配置成在没有用户干预的情况下自动地致动离合器218。
54.系统20包括第一电动牵引电动机216。第一电动牵引电动机216可以是交流感应电动机或永磁电动机或其他类型的电动机。第一电动牵引电动机216位于离合器218的发动机侧。
55.第一电动牵引电动机216可以经由皮带或链条机械耦接至发动机202。例如,第一电动牵引电动机216可以是带式集成启动器起动发电机(bisg)。在图示中,第一电动牵引电动机216位于与发动机202的车辆传动端相对的发动机202的附件驱动端。在替选示例中,第一电动牵引电动机216是位于发动机202的车辆传动端的曲轴一体式电动发电机。
56.第一电动牵引电动机216被配置成向发动机202的曲轴施加正扭矩并且被配置成向发动机202的曲轴施加负扭矩,例如提供诸如以下的功能:提高发动机202的输出扭矩;在停止或惰行时停用(关闭)发动机202;启用(启动)发动机202以及再生模式下进行再生制动。在混合动力电动车辆模式中,发动机202和第一电动牵引电动机216两者可操作成同时地供应正扭矩,以提高输出扭矩。第一电动牵引电动机216可能无法持续纯电动驱动,尽管在其他实施方式中,第一电动牵引电动机216可能能够纯电动驱动,特别是在没有发动机202的实施方式中。发动机202和第一电动牵引电动机216中的一者或两者能够向车辆的第一轴221提供扭矩。
57.然而,当发动机202与第一组车轮(fl,fr)之间的扭矩路径220断开时,第一电动牵
引电动机216与第一组车轮(fl,fr)之间的扭矩路径220也断开。
58.图2示出了第二电动牵引电动机212,该第二电动牵引电动机212被配置成至少能够实现包括纯电动驱动的电动车辆模式。在一些但不一定是全部的示例中,第二电动牵引电动机212的标称最大扭矩大于第一电动牵引电动机216的标称最大扭矩。
59.即使发动机202与第一组车轮(fl,fr)之间的扭矩路径220被离合器218断开,车辆10也可以在电动车辆模式下被驱动,这是因为第二电动牵引电动机212连接至至少一个车轮。所述至少一个车轮可以是与车辆100的第二轴222相关联的车辆100的后轮(rl,rr)中的一者或两者。
60.所示的第二电动牵引电动机212被配置成向车辆的第二轴222的所示的第二组车轮(rl,rr)提供扭矩。第二组车轮(rl,rr)包括不来自第一组车轮(fl,fr)的车轮。所示的第二组车轮(rl,rr)包括后轮,并且第二电动牵引电动机212可操作成经由形成第二轴222的后横向轴向后轮(rl,rr)提供扭矩。因此,车辆10在电动车辆模式下可以是后轮驱动的。
61.控制系统208可以被配置成在电动车辆模式下断开发动机202与第一组车轮(fl,fr)之间的扭矩路径220,以减少寄生泵送能量损失。例如,离合器218可以打开。在图2的示例中,这意味着第一电动牵引电动机216也将与第一组车轮(fl,fr)断开。
62.第二电动牵引电动机212的另一益处是第二电动牵引电动机212也可以被配置成可在混合动力电动车辆模式下操作,从而使得即使没有中心驱动轴也能够进行四轮驱动操作。
63.第二电动牵引电动机212可以选择性地耦接至第二轴222的一个或两个车轮rl,rr。可以经由第二离合器219实现第二电动牵引电动机212与第二轴222的一个或两个车轮rl,rr之间的扭矩路径耦接。第二离合器219可以被控制成例如在接收信号的控制下经由致动器打开以断开第二电动牵引电动机212与第二轴222的一个或两个车轮(rl,rr)之间的扭矩路径。在一些实施方式中,第二离合器219可以是犬齿式离合器。
64.因此,将理解,第二电动牵引电动机212被布置成能够选择性地耦接,以向车辆100的轴的至少一个车轮(rl,rr)提供扭矩。在一些实施方式中,车辆100包括另一动力源,该另一动力源被布置成向车辆100的另一轴的至少一个车轮(fl,fr)提供扭矩。在所示实施方式中,另一动力源包括第一电动牵引电动机216形式的另一电机216。在一些实施方式中,另一动力源可以包括内燃机202,内燃机202可以单独正扭矩或与第一电动牵引电动机216组合提供正扭矩。
65.为了存储用于电动牵引电动机212、216的电力,系统20包括牵引电池200。牵引电池200提供由例如电动牵引电动机的电力使用者所需要的标称电压。如果电动牵引电动机212、216在不同的电压下运行,则可以提供dc-dc转换器(未示出)等来对电压进行转换。
66.牵引电池200可以是高压(hv)电池。相对于提供数十伏的标称电压的用于轻度hev的牵引电池,高压牵引电池提供数百伏的标称电压。牵引电池200可以具有用于支持持续距离的纯电动驱动的电压和容量。牵引电池200可以具有数千瓦时的容量,以使里程最大化。容量可以是数十千瓦时,或者数百千瓦时。
67.尽管牵引电池200被示出为一个实体,但是牵引电池200的功能可以使用车辆10上不同位置中的多个小型牵引电池来实现。
68.在一些示例中,第一电动牵引电动机216和第二电动牵引电动机212可以被配置成
从相同的牵引电池200接收电能。通过将第一(轻型)电动牵引电动机216与高容量电池(数十至数百千瓦时)配对,第一电动牵引电动机216可以能够在持续的时间段内而不是短期突发地提供本文中所述方法的功能。在另一示例中,电动牵引电动机212、216可以与不同的牵引电池配对。
69.最后,所示的系统20包括一个或更多个逆变器。两个逆变器210、214被示出为,每个电动牵引电动机212、216对应一个逆变器。在其他示例中,可以提供一个逆变器或多于两个的逆变器。
70.从以上可以理解,车辆100可以由源的组合提供动力扭矩。本发明的实施方式涉及确定使用哪种动力扭矩源。
71.图3示出了根据本发明的实施方式的控制系统300。控制系统300可以由一个或更多个控制器305形成。图2中所示的控制系统300包括一个电子控制器305,但是将理解,这仅是说明性的。控制器305或者每个控制器305包括处理装置310和存储装置320。处理装置310可以是用于执行计算机可读指令的诸如cpu的一个或更多个电子处理器310或处理设备310。存储装置320可以是一个或更多个存储设备320。一个或更多个存储设备320可以存储由至少一个处理设备310执行的计算机可读指令。
72.控制器305包括输入装置330和输出装置340。输入装置330被布置成接收一个或更多个信号335。输入装置330可以是用于接收一个或更多个电气信号335的控制器305的电气输入端。输出装置340被布置成输出至少一个信号345,在图3中,至少一个信号345被提供给第二离合器219和第二电动牵引电动机212中的一者或两者以控制与第二扭矩路径的耦接,从而向第二轴222的一个或两个车轮提供扭矩。输出装置340是控制器305的电气输出端。输出装置340可以由处理设备310操作以在处理设备310的控制下输出信号345。信号345可以使第二电动牵引电动机212“自旋加快”或加速至适合与第二轴222耦接的转速,也就是,记住,车辆100可以通过由第一电动牵引电动机216和/或发动机202提供的扭矩运动。信号345可以使第二离合器219闭合,以将第二电动牵引电动机212耦接至第二扭矩路径。
73.控制器305的电气输入端330和输出端340可以提供给/提供自车辆的通信总线或网络例如canbus或其他通信网络,其他通信网络例如可以通过诸如以太网的基于互联网协议(ip)的网络、或flexray或单边跳线传输(sent)协议来实现,但是也可以使用其他协议。
74.图4示意性地示出了控制器305的包括系统300的输入装置330和输出装置340的部分。图4示出了至控制器305的输入装置330的输入410、420、430、440、450、460、470,所述输入形成图3所示的信号335。图4进一步示出了模块510、520、530、540、550、560、570或功能单元,它们可以在控制器305的处理设备310上可操作地执行。输入410、420、430、440、450、460、470中的每一个提供与车辆100或车辆100的动力总成20的一个或更多个方面或属性相关的信息。
75.输入410、420、430、440、450、460、470可以包括一个或更多个速度信号410、温度信号420、故障衍生耦接状态请求(fdcsr)信号430、驱动模式(dm)信号440、充电状态(soc)信号450和抑制信号460中的不止一个,这些信号提供信息或数据,由如将要说明的模块510、520、530、540、550、560、570中的一个或更多个基于上述信息或数据确定期望耦接状态。期望耦接状态是由模块510、520、530、540、550、560、570中的一个或更多个确定的第二电动牵引电动机212与车辆100的第二轴222的一个或两个车轮rl,rr之间的扭矩路径的期望耦接。
76.一个或更多个速度信号410指示车辆100的速度(即车辆100在地面上的速度)、指示车辆的一个或更多个车轮的旋转速度的车轮速度信号、以及指示第一电动牵引电动机216和第二电动牵引电动机212的速度中的一个或两个的速度的电动机速度信号中的一个或更多个。
77.温度信号420指示以下中的一个或更多个:环境温度和一个或更多个单元的温度或者与一个或更多个单元相关联的流体特别是用于冷却车辆100的所述单元的流体(即冷却液流体)的温度。例如,冷却液流体可以是一个或两个牵引电动机212、216的冷却液。在一些实施方式中,温度信号420包括与动力总成的一个以上单元相关联的温度。在一些实施方式中,与动力总成的一个以上单元相关联的温度包括逆变器210、214的一者或两者、电动牵引电动机212、216的一者或两者中的一个或更多个的温度、冷却液温度以及牵引电池200的温度的指示。牵引电池200的温度的指示可以指示牵引电池200的功率容量,该功率容量是牵引电池200的温度和充电状态(soc)的函数。因此,在一些实施方式中,温度信号420可以包括指示牵引电池200的功率容量的信号,该信号指示温度。
78.故障衍生耦接状态请求信号(fdcsr)430指示在确定与车辆100相关联的故障(例如,与动力总成相关联的故障)时衍生的耦接状态请求。例如,在故障管理模块(未示出)检测到与第二离合器219相关联的故障的情况下,故障管理模块可以请求耦接状态为耦接或解耦,以便控制离合器219的状态(即打开或闭合)以便管理或解决故障。其他故障可以被理解为导致期望耦接状态以管理或解决故障。在一些实施方式中,故障管理模块530可以在处理设备310上执行,并且因此可以在控制器305内部生成fdscr信号430。
79.驱动模式信号440可以指示车辆100的驱动模式,该驱动模式可以例如由智能驾驶模式或地形响应(tr)确定单元、自动驾驶控制器(例如,adas系统)自动确定或者由车辆100的乘员选择。驱动模式信号440可以指示对基于效率的驱动模式(即用于提供最低燃料和/或能量使用)、四轮驱动驱动模式例如可以自动选择驱动轮的数目情况以及所选择的驱动档位,即空档、驱动档(d)、倒档(r)等的选择。
80.充电状态(soc)信号450指示牵引电池200的soc。
81.抑制信号460指示一个或更多个抑制耦接状态。例如,抑制信号460可以指示耦接状态被抑制以防止第二电动牵引电动机212与第二轴222的一个或两个车轮(rl,rr)的耦接,或者指示解耦状态被抑制以防止第二电动牵引电动机212与第二轴222的一个或两个车轮(rl,rr)的解耦。
82.在一些实施方式中,输入410、420、430、440、450、460、470可以包括耦接状态信号470,耦接状态信号470指示第二电动牵引电动机212与第二轴222的一个或两个车轮的实际耦接状态。在一些实施方式中,耦接状态信号470具有指示相应耦接的耦接状态和解耦状态。耦接状态信号470报告第二电动牵引电动机212经由第二轴222与第二扭矩路径耦接的物理状态,并且因此指示第二电动牵引电动机212的成功耦接或解耦。
83.在一些实施方式中,模块510、520、530、540、550、560、570包括高速模块510、低速模块520、故障管理模块(fmm)530、防敏感模块540、抑制模块550、驱动模式模块(dmm)560和仲裁器570。将理解,并非所有的模块都存在于所有的实施方式中,因此本发明的实施方式可以包括上述模块中的一个或更多个模块。下面将说明模块中的每一个。如相关实施方式中所存在的高速模块510、低速模块520、故障管理模块530、防敏感模块540、抑制模块550、
效率模块560中的每一个都可以确定相应的期望耦接状态。向仲裁器570提供期望耦接状态的指示,以确定电机212与轴222的耦接状态即作为经仲裁的耦接状态。
84.现在将照图5和图6说明高速模块(hsm)510的实施方式。hsm510可以由处理设备310可操作地执行以根据指示车辆100的速度的速度信号410确定电机212与轴222的至少一个车轮的耦接状态。在一些实施方式中,如将说明的,hsm 510和仲裁器570被布置成使控制器305根据速度信号410输出耦接信号345以控制第二电动牵引电动机212与轴222的至少一个车轮的耦接。hsm 510被布置成在车辆100高速时使第二电动牵引电动机212与轴222的至少一个车轮解耦,这有利地防止了第二电动牵引电动机212以可能损坏第二电动牵引电动机212的过快速度旋转。
85.图5示出了根据本发明的实施方式的方法600,该方法600可以由由控制器305的处理设备310执行的hsm 510执行。将参照图6对方法600进行解释,图6示出了在一段时间内车辆100的速度,如由速度信号410所指示。图6的下半部分还示出了由hsm 510输出的期望耦接信号515,该耦接信号515表示根据速度信号410确定的来自hsm 510的期望耦接状态的请求730、740。
86.方法600包括在hsm 510处接收一个或更多个信号(例如,表示一个或更多个信号的数据)的步骤610。在所示的实施方式中,hsm 510被布置成接收速度信号410,该速度信号410如上所讨论可以指示车辆100的速度。在一些实施方式中,hsm 510被布置成接收如上所讨论的温度信号420。在一些实施方式中,hsm 510被布置成接收指示用于向牵引电机212、216提供电力的一个或更多个牵引电池200的充电状态的soc信号460。在一些实施方式中,hsm 510可以接收指示牵引电池200的功率限制或容量的信号,该信号如上所讨论指示牵引电池200的温度。
87.步骤620包括根据速度信号410确定第二电动牵引电动机212与第二轴222的至少一个车轮(rl,rr)的期望耦接状态。步骤620包括确定车辆100的速度是否等于或大于图6所示的第一高速阈值710。因此,步骤620包括将车辆100的速度与一个或更多个阈值710、720进行比较,其中,一个或更多阈值710、720包括第一高速阈值710。在一些实施方式中,一个或更多个阈值710、720包括第二高速阈值720。第二高速阈值720表示低于第一高速阈值710的车辆速度。在图6中示出了第一高速阈值710和第二高速阈值720。
88.如果车辆100的速度等于或大于第一高速阈值710,则方法600移动至步骤630。然而,如果车辆100的速度小于第一高速阈值710,则方法600移动至步骤640。
89.在图6的示例中,方法600在时间t1之前进入步骤640。在时间t1之前,将理解,车辆100通常正在加速,这可以由第一电动牵引电动机216和/或发动机202以及经由第二轴222耦接至第二扭矩路径的第二电动牵引电动机212施加的正扭矩引起。
90.在步骤630中,根据指示车辆速度等于或大于第一高速阈值710的速度信号410,将期望耦接状态确定为解耦。在步骤630中,hsm 510可以向仲裁器570输出解耦的期望耦接状态的指示515,该指示515指示将第二电动牵引电动机212与第二轴222解耦740的请求。解耦740的期望耦接状态的指示515可以称为高速耦接状态请求515、740。在一些实施方式中,如将说明的,仲裁器570可以在多个期望耦接状态请求之间进行仲裁。在没有来自其他模块的任何其他竞争请求的情况下,仲裁器570被布置成经由输出装置340输出用于解耦状态740的高速耦接状态请求515作为输出信号345。在一些实施方式中,可以将高速耦接状态请求
515从hsm 510直接提供给控制器305的输出装置340。
91.在时间t1之后,即一旦车辆100的速度超过第一高速阈值710,则确定需要将第二电动牵引电动机212解耦。第二电动牵引电动机212与车辆100的车轮的持续耦接导致第二电动牵引电动机212超过预定转速。预定转速可以是12000rpm的电动机速度,但是将理解可以选择其他预定转速。预定转速可以对应于140kmh-1
的车辆速度,但是将理解这取决于第二电动牵引电动机212与车辆100的车轮之间的齿轮装置和车轮直径。此外,在一些实施方式中,如将参照图7所说明的,与第一高速阈值710以及第二电动牵引电动机212的转速对应的车辆速度可以根据温度来确定。
92.控制器305的输出装置340被布置成根据期望耦接状态为解耦来输出耦接信号345、730、740,所述耦接信号指示将第二电动牵引电动机212与第二轴222的至少一个车轮解耦740的请求。
93.如果在步骤620中车辆100的速度小于第一高速阈值710,则方法移动至步骤640。在步骤640中,确定车辆100的速度是否小于或等于第二高速阈值720。如果车辆100的速度小于或等于第二高速阈值720,则方法移动至步骤660。
94.在步骤660中,hsm 510被布置成不请求第二电机212的期望耦接状态。hsm 510向仲裁器570输出耦接状态请求,或者如图5所示向仲裁器570输出“不请求”信号730,其中,不请求信号730指示hsm 510不请求第二电动牵引电动机212与第二轴222的一个或更多个车轮的特定耦接状态。因此,在图6中的时间t1之前,hsm 510向仲裁器570输出不请求信号730,或者在其他实施方式中可以不向仲裁器570输出信号。仲裁器570可以具有默认耦接状态。默认耦接状态可以是耦接的,即,使第二电力牵引电动机212耦接至第二轴222的扭矩路径。因此,当仲裁器570接收到“不请求”信号730或不请求信号时,仲裁器570可以经由输出装置340输出所确定的耦接请求。
95.在一些实施方式中,hsm 510被布置成输出耦接信号345,该耦接信号345指示将第二电动牵引电动机212机器耦接至第二轴222的至少一个车轮的请求。将理解,在一些实施方式中,当速度信号410指示低车辆速度时,hsm 510可以请求耦接的默认状态。
96.在一些实施方式中,hsm 510可以对速度信号410施加滞后,以确定耦接状态。也就是说,可以针对如下车辆速度确定解耦的耦接状态:该车辆速度大于经由第二轴222将第二电动牵引电动机212重新耦接至扭矩路径的车辆速度,即高于第二高速阈值720。有利地,这有助于防止当车辆速度在第一高速阈值710左右(高于和低于)变化时解耦状态与耦接状态之间的“振荡”或“闪烁”。在一些实施方式中,第二高速阈值720的使用提供了滞后。根据图6可以理解,在t1与时间t2之前之间,车辆从峰值速度减速,使得速度信号410下降至低于第一高速阈值710。根据图6的下半部分可以理解,当车辆100的速度下降至低于第一高速阈值710后,不会立即输出“不请求”信号730。
97.相反,在第一高速阈值710与第二高速阈值720之间的区域中,保持解耦740的耦接状态,直到车辆速度下降至低于第二高速阈值720。当车辆速度介于第一高速阈值710与第二高速阈值720之间时到达步骤650,在步骤650中,根据第一高速阈值710和第二高速阈值720中的最近相交的阈值根据速度信号410来确定期望耦接状态。因此,在时间t2之前,当速度信号410低于第一高速阈值710时,在步骤650中,基于与第一高速阈值710最近的相交将耦接状态确定为解耦。因此,方法移动至步骤630。类似地,在时间t1之前,当速度信号410高
于第二高速阈值720时,方法移动至步骤660,其中,保持“不请求”输出信号730,使得在示例实施方式中仲裁器570将耦接状态确定为耦接。
98.因此可以理解,本发明的实施方式根据车辆100的速度选择第二电动牵引电动机212的耦接。
99.图7示出了根据本发明的实施方式的电动机速度即第二电动牵引电动机121的速度(rpm)与温度。图7所示为第一高速阈值710,根据本发明的一些实施方式,该第一高速阈值710根据温度而变化。如上所述,在本发明的一些实施方式中,控制器305接收温度信号420。在一些实施方式中,第一高速阈值710在第一温度740与第二温度750之间采用第一值710。第一温度740(低于该温度,第一高速阈值710和第二高速阈值720中的一者或两者降低)可以对应于冷温度例如低于0℃(例如,-5℃)的温度,但是将意识到可以选择其他温度。将理解,尽管未示出,但是第二高速阈值720可以遵循第一高速阈值710。
100.低于第一温度740,在一些实施方式中,第一高速阈值710降低,即降低至值810,使得如所示在较低速度下将第二电动牵引电动机212的耦接状态确定为解耦。在一些实施方式中,第一高速阈值710和第二高速阈值720中的一者或两者可以在一个或更多个温度区域内与温度成比例降低。有利地,第一高速阈值710、810的降低允许例如第二电动牵引电动机212的冷却液的变化或者经由第二轴222与第二扭矩路径相关联的流体的粘度降低,使得电动机212的旋转可以消耗更多能量,并且因此低速解耦更有效。在图7所示的实施方式中,第一高速阈值710、810被布置成在第一温度范围740,730上根据温度而减小。温度范围可以在-10℃与-20℃之间,但也可以选择其他温度范围。在其他实施方式中,第一高速阈值710可以瞬间降低,然而,有利地,渐进式变化对车辆100的乘员来说可能不那么引人注意。低于第三温度730时,第一高速阈值810对应于最小阈值速度810。
101.类似地,在一些实施方式中,高于第二温度750,第一高速阈值710被布置成在第二温度范围750,760内朝第四温度760根据温度而减小。高于第四温度760,在一些实施方式中,第一高速阈值710采用恒定值820,该恒定值820可以与图7所示的最小阈值速度810不同,但在其他实施方式中,两个速度810、820可以相等。有利地,在较高速度下第一高速阈值710、820的降低可以减少与第二电动牵引电动机212相关联的冷却问题。温度750可以为至少25℃或至少35℃,例如,在一些实施方式中,为50℃与60℃之间的温度。
102.如上所述,在一些实施方式中,控制器305被布置成接收soc信号450。在一些实施方式中,根据牵引电池200的soc确定第一高速阈值710和第二高速阈值720中的一者或两者。如上所述,在一些实施方式中,仲裁器570可以被布置成在没有来自hsm 510的解耦状态请求的情况下实现耦接的默认耦接状态。以这种方式,hsm 510和仲裁器570操作为当车辆100速度高于第一高速阈值710时解耦第二电动牵引电动机212,并且当车辆100速度低于第二高速阈值720时耦接。在一些实施方式中,为了将第二电动牵引电动机212耦接至第二轴,在可以闭合第二离合器219以将第二电动牵引电动机212耦接至轴222之前,需要第二电动牵引电动机212从低(例如,零)转速“自旋加快”或加速到基本上后轴222的转速。可以理解,使第二电动牵引电动机212加速消耗来自牵引电池200的能量。当车辆100使用具有低soc的牵引电池200操作时,第一高速阈值710和第二高速阈值720中的一者或两者可以根据soc而降低。有利地,在牵引电池200具有较低soc时,通过降低与第一高速阈值710和第二高速阈值720中的一者或两者对应的速度,第二电动牵引电动机212只需要“自旋加快”到较低的转
速以重新耦接至第二轴222,从而需要较少能耗。
103.现在将参照图8和图9解释低速模块(lsm)520的实施方式。lsm520在操作时可由处理装置310执行,以根据指示车辆100的速度的速度信号410来确定电机212与第二轴222的至少一个车轮的耦接状态。在一些实施方式中,如将解释的,lsm 510和仲裁器570被布置成使控制器305输出耦接信号345,以根据速度信号410来控制电机212与第二轴222的至少一个车轮的耦接。如将解释的,lsm 520被布置成在低速使电机212与轴222的至少一个车轮的耦接,这有利地使电机212能够在低速下(特别地,从静止)为车辆提供动力扭矩。此外,如将解释的,lsm520被布置成控制电机的耦接,以避免或减少可能对车辆100的乘坐者明显的不期望的特性。
104.图9示出了根据本发明的实施方式的方法1000,该方法可以由通过控制器305的处理装置310执行的lsm 520来执行。将参照图8来解释方法1000,图8示出在一段时间内如由速度信号410所指示的车辆速度。图8的下部中还示出了由lsm 520输出的期望耦接信号525,其表示来自lsm 520的根据速度信号410确定的对期望耦接状态的请求730、750。
105.方法1000包括步骤1010:在lsm 520处接收一个或更多个信号,例如表示一个或更多个信号的数据。在所示实施方式中,lsm 520被布置成接收指示车辆100的速度的速度信号410。
106.步骤1020包括根据速度信号410确定第二电动牵引电动机212与第二轴222的至少一个车轮(rl,rr)的期望耦接状态。步骤1020包括确定车辆100的速度是否等于或小于第一低速阈值(lst)910。因此,步骤1020包括将车辆100的速度与一个或更多个阈值910、920进行比较,其中一个或更多个阈值910、920包括第一lst 910。在一些实施方式中,如图8所示,一个或更多个低速阈值910、920包括第二lst 920。第二lst 920表示大于第一lst 910的车辆速度。图8中示出了第一lst910和第二lst 920。
107.在步骤1030中,根据指示车辆速度等于或低于第一lst 910的速度信号410,将期望耦接状态确定为耦接。在步骤1030中,lsm 520可以向仲裁器570输出耦接的期望耦接状态的指示525,其指示将第二电动牵引电动机212耦接750至第二轴222的请求。耦接750的期望耦接状态的指示525可以称为低速耦接状态请求525,750。在一些实施方式中,仲裁器570可以在多个期望耦接状态的请求之间进行仲裁。在没有来自其他模块的任何其他竞争请求的情况下,仲裁器570被布置成经由输出装置340输出耦接状态750的低速耦接状态请求525作为输出信号345。在一些实施方式中,低速耦接状态请求525,750可以从lsm 520直接提供至控制器305的输出装置340。
108.参照图8,在时间t3之后,即一旦车辆100的速度等于或低于第一lst 910,已经确定期望耦接第二电动牵引电动机212。例如,可以设想车辆100即将停止,并且来自第二电动牵引电动机212的扭矩例如对于原地起步将是有用的。与第一lst 910对应的预定车辆速度可以是10kmh-1
的车辆速度,但是应当理解,可以选择其他车辆速度。在一些实施方式中,与第一lst 910对应的车辆速度可以基于车辆100的减速率来选择或确定,该减速率可以基于速度信号410的变化率来确定。在存在大的减速(即,高于减速阈值)的情况下,与第一lst 910对应的车辆速度可以增加,以有利地使得能够在车辆100停止之前耦接第二电动牵引电动机212。
109.控制器305的输出装置340被布置成:根据如在步骤1030中进行耦接的期望耦接状
态来输出耦接信号345,750,该耦接信号345,750指示将第二电动牵引电动机212耦接750至第二轴222的至少一个车轮的请求。
110.在一些情况下,由于如下表1所示的进行耦接的默认状态,由于车辆速度下降穿过lst 910而输出的图8中所示的耦接750的请求将没有实际效果(状态改变),原因是由于进行耦接的默认状态第二电动牵引电动机212已经耦接至第二轴222。然而,在一些情况下,当车辆的速度下降穿过lst 910时,第二电动牵引电动机212将与第二轴222解耦。在这种情况下,仲裁器570可以根据第二电动牵引电动机212断开的原因,相对于lts 910来确定经仲裁的耦接状态。如果在车辆速度高于lst 910时由于高优先级原因例如故障,经仲裁的耦接状态为解耦,则仲裁器570将不会响应于来自lsm 520的耦接750请求将经仲裁的耦接状态改变成耦接。然而,如果解耦状态的原因为较低优先级例如优先的原因,则仲裁器570可以响应于来自lsm 520的耦接750请求将经仲裁的耦接状态改变成耦接。
111.如果在步骤1020中,如果车辆100的速度大于第一lst 910,则方法移动至步骤1040。在步骤1040中,确定车辆100的速度是否大于或等于第二lst 920。如果车辆的速度大于或等于第二lst 920,则方法移动至步骤1060。
112.在步骤1060中,lsm 520被布置成不请求第二电机212的期望耦接状态。lsm 520向仲裁器570输出对耦接状态的请求,并且如图8所示,可以向仲裁器570输出“不请求”信号730,其中不请求信号730指示lsm 520不请求第二电动牵引电动机212至第二轴222的一个或更多个车轮的特定耦接状态。因此,在图8中的时间t3之前,lsm 520向仲裁器570输出不请求信号730,或者在其他实施方式中,可以不向仲裁器570输出信号。仲裁器570可以具有默认耦接状态。默认耦接状态可以为耦接,即,使第二电动牵引电动机212耦接至第二轴222的扭矩路径。因此,当由仲裁器570接收到“不请求”信号730或没有接收到请求信号时,仲裁器570可以经由输出装置340输出确定的耦接请求。
113.在一些实施方式中,lsm 520被布置成输出耦接信号345,其指示对将第二电动牵引电动机212耦接至第二轴222的至少一个车轮的请求。应当理解,在一些实施方式中,当速度信号410指示低车辆速度,即,低于第一lst 910时,lsm 520可以请求耦接的默认状态。
114.在一些实施方式中,lsm 520可以向速度信号410施加滞后以确定耦接状态。也就是说,对于大于第二电动牵引电动机212被确定为经由第二轴222耦接至扭矩路径的车辆速度(即,大于第一lst 910)的车辆速度,可以确定耦接的耦接状态。有利地,这有助于防止当车辆的速度在第一lst 910附近(上方和下方)变化时在解耦状态与耦接状态之间的“摆动”或“闪烁”。在一些实施方式中,使用第二lst 920提供滞后。从图8可以理解,在t3与时间t4之前之间,车辆从最小速度加速,使得速度信号410在时间t4之前的一段时间超过第一lst 910。如从图8的下部可以理解的,不在车辆100的速度超过第一lst 910时立即输出“不请求”信号730,即保持耦接750。
115.相反,在第一lst 910与第二lst 920之间的区域中,保持耦接750的耦接状态,直到在时间t4处车辆速度超过第二lst 920。在步骤1050中,在当车辆速度在第一lst 910与第二lst 920之间时到达的步骤1050中,根据第一lst 910和第二lst 920中的最近的被相交根据速度信号410来确定期望的耦接状态。因此,在时间t4之前,当速度信号410低于第二lst 920时,在步骤1050中,基于最近的与第一lst 910相交,将耦接状态确定为耦接状态。类似地,刚刚在时间t3之前,当速度信号410高于第一lst 920时,由于最近相交的阈值为第
二lst 920,因此保持“不请求”输出信号730。
116.如从图8可以理解的,lsm 520的一些实施方式包括第三lst 930。当车辆速度410等于或小于第三lst 930时,如果电动机212没有经由第二轴222成功地耦接至第二扭矩路径,则抑制电动机212的耦接。第三lst 930可以对应于例如5kmh-1
的速度,但是应当理解的是,可以选择其他速度。
117.在一些实施方式中,lsm 520被布置成接收指示第二电动牵引电动机212与轴222的至少一个车轮的耦接状态470的信号。信号470报告第二电动牵引电动机212是否成功地耦接至轴222的至少一个车轮。在一些情况下,可以确定耦接状态为耦接并且由控制器305输出对应的请求。然而,由于电气和/或机械原因,可能无法(至少无法立即地)将电动机212耦接至第二扭矩路径。例如,第二离合器219可能还没有成功地将电动机212的驱动输出接合至轴222。特别地,当车辆缓慢移动或已经变得静止时,可能难以成功地耦接电动机212。此外,尝试将电动机212耦接至轴可能例如以噪音和/或振动的形式在低速处对于车辆100的乘坐者越加明显,并且如果在静止时进行尝试则可能导致损伤。第三lst 930的使用可以降低这样的风险。
118.在一些实施方式中,lsm 520确定耦接抑制状态。在一些实施方式中,当速度信号410指示车辆速度等于或低于第三lst 930时,lsm 520输出耦接抑制状态下的耦接抑制信号526。当车辆速度低于第三lst 930并且耦接状态信号470指示第二电动牵引电动机212与第二轴222解耦,即,由低于第一lst 910的车辆速度引起的成功耦接尚未发生时,lsm520可以输出耦接抑制信号526。
119.在一些实施方式中,lsm 520可以向速度信号410施加滞后以确定耦接抑制状态。也就是说,对于大于第三lst 930的车辆速度,可以确定耦接抑制状态。有利地,这有助于防止当车辆的速度在第三lst 930附近(上方和下方)变化时在解耦状态与耦接状态之间的“摆动”或“闪烁”。在一些实施方式中,使用如图9所示的第四lst 950提供滞后。第四lst 950限定了耦接抑制区域940的最大速度,耦接抑制区域940限定耦接抑制状态。第三lst 930和第四lst 950如上文关于第一lst 910和第二lst 920及速度信号410所述的进行作用。
120.本发明的一些实施方式包括故障管理模块(fmm)530。fmm 530被布置成根据对与车辆100相关联的一个或更多个故障的检测或确定来确定第二电动牵引电动机212与第二轴222的至少一个车轮(rl、rr)的期望耦接状态。选择由fmm 530确定的耦接状态以管理或减轻与车辆100相关联的故障。例如,fmm 530可以接收温度信号420,其中,温度信号420指示与第二电动牵引电动机212相关联的逆变器温度。在温度信号420指示逆变器具有高温(高于预定的阈值)的情况下,fmm 530被布置成将耦接状态确定为解耦状态,以使第二电动牵引电动机212能够不运转,从而使逆变器能够冷却一段时间。在另一示例中,fmm 530被布置成接收以上所讨论的耦接状态信号470。耦接状态信号470可以指示第二电动牵引电动机212与轴解耦失败。因此,fmm 530可以以此为根据来将耦接状态确定为耦接,以减少与有问题的解耦状态相关联的问题。fmm 530被布置成根据一个或更多个接收到的指示与车辆100相关联的故障状态的信号来输出故障衍生耦接状态请求(fdcsr)信号535。fdcsr信号535指示由fmm 530响应于与车辆相关联的一个或更多个故障或者不期望的条件或参数而确定的耦接状态请求。如图4所示,在一些实施方式中,fdcsr信号535由仲裁器570接收。
121.在一些实施方式中,fmm 530被布置成:在存在未能成功地改变耦接状态的情况下管理对改变第二电动牵引电动机212的耦接状态的重试,即,进一步尝试。特别地,在一些实施方式中,fmm 530被布置成控制控制器305的输出装置340以输出信号345,该信号345指示对如将解释的改变第二电动牵引电动机212的耦接状态的重试,即,请求进一步尝试。
122.图11示出了根据本发明的实施方式的方法1200。方法1200是管理对改变第二电动牵引电动机212的耦接状态的重试的方法。
123.在步骤1210中,确定第二电动牵引电动机212的耦接状态。耦接状态可以通过模块510至560中的一个以及在仲裁器570处接收到的随后的耦接状态请求信号来确定,或者例如在没有来自模块510至560的任何请求的默认耦接状态的情况下由仲裁器570确定。
124.在步骤1220中,从控制器305经由输出装置340输出耦接状态请求信号345,以请求确定的耦接状态。例如,耦接状态请求可以是对第二电动牵引电动机212与第二轴222的耦接状态或解耦状态之一的请求。
125.在步骤1230中,fmm 530被布置成确定是否发生第二电动牵引电动机212与第二轴222的耦接状态的改变的失败。如上所述,耦接状态信号470指示第二电动牵引电动机212与第二轴222的一个或两个车轮的实际耦接状态。因此,fmm 530能够根据耦接状态信号470来确定是否发生失败,即,实际耦接状态是否反映了所请求的耦接状态。步骤1230可以在延迟之后执行,以使耦接状态的改变能够实施,例如第二离合器219打开或关闭。如果耦接状态的改变成功,则方法返回至步骤1210。然而,如果改变没有成功,即,如由耦接状态信号470所指示的,已经发生第二电动牵引电动机212的耦接状态的改变的失败,则方法移动至步骤1240。
126.在步骤1240中,确定车辆100的速度。步骤1240包括接收指示车辆100速度的速度信号410。如将解释的,根据速度信号410来执行控制控制器305的输出装置340以输出指示对改变耦接状态的重试的耦接信号345。
127.在一些实施方式中,fmm 530被布置成:根据指示车辆100的速度为至少预定的最小速度的速度信号410,对控制输出装置340输出指示对改变耦接状态的重试的耦接信号345进行延迟。预定的最小速度可以是例如基本上大于0kmh-1
的速度。其他预定的最小速度可以是例如5kmh-1
,但是可以理解的是,可以选择其他最小速度。有利地,防止在过低的车辆速度处对耦接状态的改变特别是从解耦至耦接的改变的重试可以防止对第二电动牵引电动机212与轴的接合的重试对于车辆的乘坐者明显。例如,例如(但非排他地)在第二离合器219是爪形离合器的情况下,在低车辆速度处尝试重试可能导致噪音和/或振动。
128.在一些实施方式中,fmm 530被布置成:根据指示车辆100的速度小于最大速度的速度信号,对控制输出装置345输出指示对改变耦接状态的重试的耦接信号345进行延迟。最大速度可以是例如高达50kmh-1
或高达30kmh-1
或高达20kmh-1
,但是可以选择其他最大速度。如上所述,为了将第二电动牵引电动机212耦接至第二轴222,可能需要将电动机212“加快”或加速至大约轴222的旋转速度。有利地,最大速度避免或减少了将电动机212耦接至轴222所使用的功率。此外,在低于最大速度的车辆速度处从解耦状态改变至耦接状态可以避免在可能难以使第二电动牵引电动机212的旋转速度与轴222匹配时的大的减速期间(即,在车辆100的剧烈制动或其他减速期间)尝试将第二电动牵引电动机212与轴耦接。因此,fmm 530根据指示车辆速度小于或等于预定最大速度的速度信号410,对控制输出装置345
输出指示对改变耦接状态的重试的耦接信号345进行延迟。
129.在步骤1250中,fmm 530当确定车辆100的速度高于最小速度或者高于最小速度并且低于在步骤1240中考虑的最大速度时,fmm 530被布置成输出指示对重试改变耦接状态的请求的信号535。信号535可以是对改变耦接状态的进一步请求,例如对一个或耦接或解耦状态的请求。可以由仲裁器570接收请求,仲裁器570经由输出装置340输出对应的请求或信号345,以引起对改变耦接状态的重试。一旦请求改变的重试,方法返回至步骤1230,在该步骤1230中考虑重试是否成功。
130.在一些实施方式中,对于步骤1250的每次迭代,保持计数器以跟踪改变耦接状态的重试的数目。在一些实施方式中,fmm 350被布置成尝试重试直到预定的最大次数。也就是说,执行步骤1250直到最大次数。在一些实施方式中,最大次数可以是5、3或2。有利地,最大重试数目可以防止过多的重试数目,以避免损坏系统300以及/或者减少“加快”第二电动牵引电动机212以尝试进一步重试而浪费的功率。
131.本发明的一些实施方式包括防敏感模块(anti-fussiness module,afm)540。afm 540被布置成控制第二电动牵引电动机212的耦接状态的改变。特别地,afm 540被布置成控制第二电动牵引电动机212的耦接状态的改变的定时。afm 540可以确保不会频繁地发生第二电动牵引电动机212的耦接状态的改变,即,在第二电动牵引电动机212的耦接状态的改变之间提供至少预定时间段。afm 540在图4中示出为仲裁器570形成部分。然而,将认识到,afm 540可以位于其他地方,即,可以设想其他结构。
132.图12示出了根据本发明的实施方式的方法1300。方法1300是根据本发明的实施方式的控制第二电动牵引电动机212的耦接状态的改变的方法。方法1300可以由af模块540执行。
133.在该方法的步骤1310中,确定第二电动牵引电动机212经由第二轴222至第二扭矩路径的耦接状态。换句话说,步骤1310包括确定第二电动牵引电动机212是否耦接至车辆100的第二轴222的一个或更多个车轮(rr,rl)。根据至少一个属性信号例如指示车辆100的速度的速度信号410或驱动模式信号440来执行该确定。如上所述,第二电动牵引电动机212的耦接状态可以通过模块510、520、530、550、560中的一个以及提供至仲裁器570的对应信号或请求来确定。例如,hsm 510可以提供将第二电动牵引电动机212从后轴222解耦的请求,而fmm 530可以提供将第二电动牵引电动机212耦接至后轴222的请求。因此,对各种耦接状态的请求可以源自不同的模块。有利地,af模块540被布置成防止第二电动牵引电动机212的耦接状态的频繁改变,以避免这样的改变对车辆100的乘坐者明显。步骤1310可以包括在仲裁器570特别是afm 540处接收对耦接状态的一个或更多个请求。
134.步骤1320包括确定自最近或先前最近的第二电动牵引电动机212的耦接状态的改变起是否已经经过了预定时间段。预定时间段可以是自控制器305输出对耦接状态的改变的最近请求起,或者自耦接状态信号470报告的耦接状态的成功改变起的时间段。预定时间段可以是例如至少5秒、至少10秒、至少20秒或至少30秒。应当理解,可以设想其他时间段。如果已经经过预定时间段,则方法1300移动至步骤1340。
135.如果还没有经过预定时间段,则方法移动至步骤1330,在该步骤1330中afm 540被布置成等待,即,对控制控制器305的输出装置340输出指示请求改变耦接状态的信号345进行推迟,直到经过了自耦接状态的最近的改变起的预定时间段。afm 540可以缓冲来自模块
510、520、530、550、560的传入或接收到的耦接状态请求,直到经过了预定的时间段,应当理解,在预定时间段期间可以持续对期望的耦接状态进行重新评估。因此,在经过了预定时间段时,可以基于最近接收到的耦接状态请求来确定耦接状态而不是实施第一缓冲请求。有利地,这确保了在经过了预定时间段时所请求的耦接状态反映车辆100的最近的属性。在经过了预定的时间段时,方法移动至步骤1340。
136.在步骤1340中,af模块540被布置成控制控制器305的输出装置340输出耦接请求信号345,以控制第二电动牵引电动机212与后轴222的耦接。在一些实施方式中,如将解释的,抑制模块提供有指示经仲裁的耦接请求的信号575。
137.本发明的一些实施方式包括抑制模块550。抑制模块550被布置成控制第二电动牵引电动机212的耦接状态的改变。特别地,抑制模块550被布置成使得能够抑制第二电动牵引电动机212与后轴222的一个或更多个耦接状态。对耦接状态的抑制防止由控制器305请求被抑制的耦接状态。抑制模块550在图4中示出为仲裁器570的形成部分。然而,将认识到,抑制模块550可以位于其他地方,即,可以设想其他结构。
138.抑制模块550被布置成接收抑制信号460。抑制信号指示被禁止或抑制的第二电动牵引电动机212与后轴222的一个或更多个耦接状态。抑制信号460可以指示第二电动牵引电动机212与后轴222的耦接状态和解耦状态之一。虽然抑制信号460被示为一个信号,但是应当理解,在其他实施方式中,可以为耦接耦接状态和解耦耦接状态中的每一个提供相应的信号,以指示每个状态是否被抑制。如下所述,抑制模块被布置成向仲裁器输出指示对耦接状态的请求的耦接状态抑制信号555。特别地,耦接状态抑制信号555指示在耦接状态未被抑制时对该耦接状态的请求,从而进一步指示哪些耦接状态未被抑制。
139.图13示出了根据本发明的实施方式的方法1400。方法1400是根据本发明的实施方式的控制第二电动牵引电动机212的耦接状态的改变的方法。方法1400可以由抑制模块550执行。
140.在该方法的步骤1410中,确定第二电动牵引电动机212经由第二轴222至第二扭矩路径的耦接状态。换句话说,步骤1410包括确定第二电动牵引电动机212是否耦接至车辆100的第二轴222的一个或更多个车轮(rr、rl)。可以根据将第二电动牵引电动机212加快至后轴的速度所需的功率的预期量与可从牵引电池200获得的功率的量相当的确定来执行该确定。如上所述,第二电动牵引电动机212的耦接状态可以通过模块510、520、530、560中的一个以及提供至仲裁器570的对应信号或请求来确定。例如,hsm 510可以提供将第二电动牵引电动机212与后轴222解耦的请求,而fmm 530可以提供将第二电动牵引电动机212耦接至后轴222的请求。因此,对各种耦接状态的请求可以源自不同的模块。有利地,抑制模块550被布置成防止选择第二电动牵引电动机212的耦接状态,例如以避免与故障相关联的状态。例如,当确定存在阻止第二电动牵引电动机212耦接至后轴222的故障时,抑制模块550可以抑制耦接状态以避免选择耦接状态。类似地,在一些实施方式中,可以根据牵引电池200的功率限制或容量限制中的一个或更多个来抑制一个或更多个耦接状态。例如,如果确定牵引电池200的容量提供足以使第二电动牵引电动机212加快以耦接至后轴222的功率,则可以在步骤1410中抑制耦接状态。
141.步骤1410可以包括在仲裁器570处并且特别是在抑制模块550处接收对耦接状态的一个或更多个请求。如下文所解释的,仲裁器570可以根据接收的请求来确定经仲裁的耦
接状态。
142.在步骤1420中,确定所确定的耦接状态是否被抑制。所确定的耦接状态可以是由仲裁器570确定的经仲裁的耦接状态。步骤1420包括将所确定的耦接状态与一个或更多个被抑制的耦接状态(例如由抑制信号460指示耦接状态被抑制)进行对比。在所确定的耦接状态与由抑制信号指示的耦接状态不同或者没有耦接状态被指示为被抑制的情况下,方法移动至步骤1430。然而,如果由抑制信号460指示所确定的耦接状态被抑制,方法返回至步骤1410。换句话说,方法1400在步骤1430中防止输出对被抑制的耦接状态的请求。
143.在步骤1430中,抑制模块550被布置成控制控制器305的输出装置340输出耦接请求信号345,以控制第二电动牵引电动机212与后轴222的耦接。也就是说,当抑制信号460没有将所确定的耦接状态指示为被抑制时,由控制器305输出对所确定的耦接状态的请求。
144.本发明的一些实施方式包括驱动模式模块(dmm)560。dmm 560被布置成根据车辆100的驱动模式来确定第二电动牵引电动机212的耦接状态。车辆100的驱动模式由驱动模式信号440指示。例如,车辆100的驱动模式可以由车辆100的驾驶员或乘坐者选择,或者可以至少部分地由车辆100的模块或系统例如地形响应(tr)模块来确定,该地形响应模块自适应地选择驱动模式例如其牵引控制模式,所述驱动模式包括车辆的一个或更多个设置,并且特别地,其动力传动系。驱动模式可以包括例如动力传动系的驱动选择设置,包括车辆的驱动模式,包括在自动变速箱或手动变速箱的档位选择的情况下的前进、倒车或空档中的一个。驱动模式可以包括选择运动驱动模式、正常驱动模式或经济驱动模式中的一个,其中可以相应地调整车辆100的发动机、第一电动机和/或第二电动机、悬架等中的一个或更多个的设置。由驱动模式信号提供指示所选择的驱动模式的数据。
145.图14示出了根据本发明的实施方式的方法1500。方法1300是根据本发明的实施方式的控制第二电动牵引电动机212的耦接状态的改变的方法。方法1500的步骤中的一些步骤可以由dmm 560执行。
146.在步骤1510中,确定第二电动牵引电动机212与第二轴222的基于属性的耦接状态。根据至少一个属性信号例如指示车辆速度的速度信号410来执行步骤1510中的确定。如上所述,第二电动牵引电动机212的耦接状态可以通过模块510、520、530、560中的一个以及提供至仲裁器570的对应信号或请求来确定。例如,hsm 510可以提供将第二电动牵引电动机212与后轴222解耦的请求,而fmm 530可以提供将第二电动牵引电动机212耦接至后轴222的请求。因此,对各种耦接状态的请求可以源自不同的模块。步骤1510可以由hsm 510、lsm 520和fmm 530中的一个或更多个来执行。步骤1510可以根据除驱动模式信号440之外的信号515、525、535来执行。将指示所确定的耦接状态的一个或更多个信号提供至仲裁器570。在步骤1510中确定的一个或更多个耦接状态可以一起被称为第二电动牵引电动机212的第一耦接状态。
147.在步骤1520中,确定第二电动牵引电动机212与第二轴222的基于驱动模式的耦接状态。根据驱动模式信号440确定步骤1520。
148.在一个示例中,驱动模式信号440可以指示所选择的车辆驱动模式,包括选择基于效率的驱动模式。选择基于效率的驱动模式以便提供改进的车辆100的效率,即,降低能量消耗,例如降低车辆100的性能支出。效率可以是改进提供至发动机202的燃料消耗或者节省电动机212、216消耗的电能。驱动模式信号440指示对基于效率的驱动模式的选择可以是
手动或自动选择的。类似地,在另一示例中,驱动模式信号可以指示选择车辆100的空档。
149.dmm 560被布置成根据驱动模式信号440来确定第二电动牵引电动机212与后轴222的耦接状态,例如耦接与解耦中的一个。将指示基于驱动模式的耦接状态的信号565提供至仲裁器570。基于驱动模式的耦接状态可以被称为第二电动牵引电动机212的第二耦接状态。因此在步骤1520中所确定的耦接状态可以是解耦。
150.在另一示例中,驱动模式信号440可以指示驾驶员选择或者例如通过地形响应模块自动选择的驱动模式,例如请求需要耦接第二电力牵引电动机212以向后轴222提供动力的车辆100的四轮驱动。因此,在步骤1520中可以将耦接状态确定为耦接。
151.在步骤1530中,确定第一耦接状态与第二耦接状态是否相同,即,是同样的。也就是说,作为耦接或解耦中的一个的第一耦接状态是否等于作为耦接或解耦中的一个的第二耦接状态。如果第一耦接状态与第二耦接状态是同样的,则方法移动至步骤1540。然而,如果第一耦接状态与第二耦接状态不同,则方法移动至步骤1550。
152.在步骤1540中,输出装置340被控制以输出指示第一耦接状态和第二耦接状态(即,耦接或解耦中的一个)的耦接信号345。
153.在步骤1550中,当所确定的第一耦接状态与第二耦接状态不同时,控制输出装置340输出指示第一耦接状态(即,基于属性的耦接状态)的耦接信号345。也就是说,仲裁器570被布置成向第一耦接状态分配比第二耦接状态高的优先级。这反映在以下表1中,如将解释的那样,通过最右侧的效率列,使得例如通过使hsm 510等优先来确定耦接状态。只有当没有从其他模块接收到请求时,经仲裁的耦接状态才独立地遵循由dmm 560确定的耦接状态。
154.图15示出了根据本发明的一些实施方式由dmm 560确定的耦接状态。在一些实施方式中,dmm 560被布置成根据驱动模式信号440来确定第二电动牵引电动机212的耦接状态,该驱动模式信号440指示动力传动系特别是其变速箱的模式或档位选择,例如行驶(d)、空档(n)和倒车(r)中的一者,即换档器位置。如可以理解的,dmm 560被布置成当动力传动系不处于空档,即,选择了d或r中的一个或者选择了变速箱的档位时,不请求1630耦接状态1630。在这样的状态下,dmm 560可以输出不请求nr信号。然而,当选择1620n时,如由驱动模式信号440所指示的,dmm 560被布置成输出耦接信号565以请求解耦状态1640。因此,当选择n时,请求第二电动牵引电动机212解耦。
155.如上所述,本发明的一些实施方式包括仲裁器570。仲裁器570被布置成接收对第二电动牵引电动机212的耦接状态的一个或更多个请求,以及确定第二电力牵引电动机212与第二轴222的整体或经仲裁的耦接状态。仲裁器570被布置成控制控制器305的输出装置340输出指示其的耦接信号345。仲裁器570被布置成向来自不同模块的对耦接状态的请求中的至少一些分配预定的优先或优先级。下面的表1标识了从控制器305的各种模块接收的对耦接状态请求的请求、默认耦接状态(即,没有任何其他请求)以及仲裁器570的所确定的耦接状态。
156.表1
[0157][0158]
c=耦接,d=解耦,nr=不请求,x=无关。
[0159]
仲裁器570被布置成在其输入装置处接收来自fmm 530的fdcsr信号535。可以理解,仲裁器570还接收多个另外的耦接状态请求信号515、525、565,即,来自模块510、520、560中的每一个模块的另外的耦接状态请求信号。每个耦接状态请求信号指示对第二电动牵引电动机212与第二轴222的至少一个车轮的耦接状态的请求。
[0160]
参照图10,图10示出了在存在来自fmm 530的fdcsr 535的情况下确定耦接状态的方法。仲裁器570被布置成:根据fdcsr信号535和至少一个另外的耦接状态请求信号515、525、565来确定第二电动牵引电动机212与第二轴222的至少一个车轮的经仲裁的耦接状态。仲裁器570被布置成:在fdcsr信号535的优先级超过至少一个另外的耦接状态请求信号515、525、565的情况下,确定第二电动牵引电动机212的经仲裁的耦接状态。
[0161]
在图10中,在步骤1110中,仲裁器570被布置成接收来自fmm530的fdcsr信号535。如上所述,fdcsr信号535指示耦接状态请求。例如,fdcsr信号535指示对如表1所示的耦接或解耦状态中的一个的请求。
[0162]
在步骤1120中,仲裁器570被布置成接收任何其他耦接状态请求信号,即,来自模块510、520、525、525、565、560的任何其他耦接状态请求信号。应当理解,如通过表1考虑的,在一些时间点,没有与fdcsr 535同时接收的其他耦接状态请求。
[0163]
在步骤1130中,根据fdcsr 535和接收到的任何其他耦接状态请求来确定第二电动牵引电动机212的耦接状态。如根据以上表1可以理解的,当fdcsr信号535指示解耦状态(d)时,仲裁器570被布置成:不考虑另外的耦接状态请求信号515、525、565的状态,将经仲裁的耦接状态确定为解耦。因此,仲裁器570被布置成:在fdcsr信号535的优先级超过任何另外的耦接状态请求信号的情况下,确定电机212的耦接状态。特别地,仲裁器570被布置成:在指示对解耦第二电动牵引电动机212的请求的fdcsr信号535的优先级超过任何另外的耦接状态请求信号的情况下,确定第二电动牵引电动机212的解耦状态。
[0164]
当仲裁器570接收到来自hsm 510的指示对将第二电动牵引电动机212与第二轴222断开连接(d)的请求的高速耦接状态请求515hscsr信号时,如根据表1可以理解的,当没有接收到fdcsr 535(nr)或当fdcsr信号535指示耦接(c)请求时,仲裁器570根据来自hsm 510的请求将第二电动牵引电动机212的经仲裁的耦接状态确定为解耦,以有利地保护第二电动牵引电动机212免受过高的旋转速度。因此,在矛盾时,来自hsm 510的解耦请求具有超过fdcsr 535的优先级。
[0165]
在步骤1140中,仲裁器570被布置成输出指示经仲裁的耦接状态的经仲裁的耦接
请求信号575,以控制第二电动牵引电动机212与第二轴222的至少一个车轮(rl,rr)的耦接。经仲裁的耦接请求信号575经由控制器305的输出装置340输出以控制第二电动牵引电动机212的耦接。
[0166]
图16示出了系统300的整体操作。轨迹1701表示由控制器305输出的作为信号345的经仲裁的耦接状态请求。轨迹1702表示第二电动牵引电动机212与第二轴222的至少一个车轮(rl,rr)的实际耦接状态。轨迹1703是连接抑制信号,并且轨迹1704是断开或解耦状态抑制信号。
[0167]
如可以理解的,在时段1710期间,dmm 560例如基于指示基于效率的驱动模式的驱动模式信号440来确定耦接状态为解耦。如由1703所指示的,被抑制的耦接的耦接状态没有效果,这是因为经仲裁的耦接状态被解耦。在时段1720期间,dmm 560基于由驱动模式信号440指示的idd驱动模式来确定耦接状态为耦接。然而,连接抑制信号1703指示耦接状态被抑制,从而耦接的实际状态为解耦,即,耦接抑制状态具有超过由dmm 560所请求的耦接状态的优先级。然而,在时段1730期间,一旦耦接状态抑制信号1703指示耦接状态没有被抑制,则实现耦接状态。在时段1740期间,耦接状态被请求作为仲裁器570的默认耦接状态,但是如轨迹1704所示,部分地在时段1740期间,解耦状态被抑制,但是这不影响时段1740期间的耦接状态,这是因为仍然由仲裁器570请求耦接。然而,在由hsm 510请求解耦状态的时段1750期间,由于解耦仍然被抑制,因此保持耦接状态。一旦在时段1760期间取消抑制,则由仲裁器570请求与hsm 510的请求状态对应的解耦的耦接状态。在时段1760期间,lsm 520请求耦接状态。
[0168]
应当理解,本发明的实施方式可以以硬件、软件或硬件和软件的组合的形式实现。任何这样的软件可以以易失性或非易失性存储装置(例如像rom的存储装置,无论是可擦除的还是可重写的)的形式存储或以存储器(例如ram、存储器芯片、装置或集成电路)的形式存储,或者存储在光学或磁性可读介质(例如cd、dvd、磁盘或磁带)上。将理解的是,存储装置和存储介质是适合用于存储一个或多个程序的机器可读存储装置的实施方式,所述一个或多个程序在被执行时实现本发明的实施方式。因此,实施方式提供了包括用于实现任何前述权利要求中要求的系统或方法的代码的程序以及存储这样的程序的机器可读存储装置。更进一步地,可以经由任何介质例如通过有线或无线连接携载的通信信号电子地传达本发明的实施方式,并且实施方式适当地包含上述内容。
[0169]
本说明书(包括任何所附权利要求、说明书摘要和附图)中公开的所有特征和/或如此公开的任何方法或过程的所有步骤可以以任何组合进行组合,除了其中这样的特征和/或步骤中的至少一些是相互排斥的组合。
[0170]
除非另有明确说明,否则本说明书中公开的每个特征(包括任何所附权利要求、摘要和附图)可以由具有相同、等效或类似目的的可替选的特征替代。因此,除非另有明确说明,否则公开的每个特征仅为等效或类似特征的通用系列的一个示例。
[0171]
本发明不限于任何前述实施方式的细节。本发明延伸至本说明书(包括任何所附权利要求、摘要和附图)中公开的特征的任何新颖的一个或任何新颖的组合,或者不限于如此公开的任何方法或过程的步骤的任何新颖的一个或任何新颖的组合。权利要求不应该被理解为仅仅涵盖前述实施方式,而且还应涵盖落入权利要求的范围内的任何实施方式。
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