專利名稱：混合動(dòng)力汽車扭矩監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及混合動(dòng)力汽車，尤其涉及混合動(dòng)力汽車的扭矩監(jiān)控。
背景技術(shù)：
將電機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)合理地結(jié)合在一起的混合動(dòng)力汽車能夠?qū)崿F(xiàn)怠速停機(jī)、電機(jī)啟動(dòng)、智能充電、再生制動(dòng)、電機(jī)助力、電動(dòng)爬行等混和動(dòng)力功能，具有低油耗、續(xù)駛里程長(zhǎng)、技術(shù)成熟度高等優(yōu)點(diǎn)?；旌蟿?dòng)力汽車的動(dòng)力生成與傳輸通常由發(fā)動(dòng)機(jī)、混和動(dòng)力電機(jī)、高壓動(dòng)力電池、變速箱等一系列部件達(dá)成。借由這些部件之間的良好匹配和優(yōu)化控制，可在避免內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力和電動(dòng)力各自的不足的同時(shí)充分發(fā)揮它們的優(yōu)勢(shì)。發(fā)動(dòng)機(jī)和混合動(dòng)力電機(jī)是混合動(dòng)力汽車的兩個(gè)動(dòng)力源。整車控制器(HCU)是整車控制的核心，其控制發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)(EMS)和電機(jī)控制器(MCU)，進(jìn)而控制發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)的扭矩。作為發(fā)出扭矩請(qǐng)求指令的控制單元，HCU必須被保持在安全可靠的工作狀態(tài)。所以有必要提供一種扭矩監(jiān)控系統(tǒng)，以確保整車控制器發(fā)出的扭矩指令在符合駕駛員的扭矩請(qǐng)求意圖的同時(shí)，亦能確保行車安全。

實(shí)用新型內(nèi)容有鑒于此，本實(shí)用新型提供一種混合動(dòng)力汽車扭矩監(jiān)控系統(tǒng)，可在確保整車控制器發(fā)出的扭矩信號(hào)滿足扭矩需求的同時(shí)，確保行車安全。本實(shí)用新型提供的混合動(dòng)力汽車扭矩監(jiān)控系統(tǒng)，包括生成發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩信號(hào)、電機(jī)扭矩信號(hào)、發(fā)動(dòng)機(jī)允許扭矩信號(hào)、以及電機(jī)允許扭矩信號(hào)的整車控制器，接收所述發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩信號(hào)并根據(jù)該信號(hào)使發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的扭矩的發(fā)動(dòng)機(jī)控制器，以及接收所述電機(jī)扭矩信號(hào)并根據(jù)該信號(hào)使電機(jī)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的扭矩的電機(jī)控制器，所述整車控制器包括計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩和電機(jī)扭矩并依據(jù)所計(jì)算的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩生成發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩信號(hào)、依據(jù)所計(jì)算的電機(jī)扭矩生成電機(jī)扭矩信號(hào)的扭矩請(qǐng)求處理模塊，計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)允許扭矩并依據(jù)所計(jì)算的發(fā)動(dòng)機(jī)允許扭矩生成發(fā)動(dòng)機(jī)允許扭矩信號(hào)及計(jì)算電機(jī)允許扭矩并依據(jù)所計(jì)算的電機(jī)允許扭矩生成電機(jī)允許扭矩信號(hào)的扭矩安全模塊，以及采集發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際扭矩并將其與發(fā)動(dòng)機(jī)允許扭矩進(jìn)行比較以監(jiān)控發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際扭矩、和采集電機(jī)實(shí)際扭矩并將其與電機(jī)允許扭矩比較以監(jiān)控電機(jī)實(shí)際扭矩的扭矩監(jiān)控模塊。優(yōu)選地，本實(shí)用新型提供的混合動(dòng)力汽車扭矩監(jiān)控系統(tǒng)，所述扭矩安全模塊包括計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)允許扭矩并依據(jù)其生成發(fā)動(dòng)機(jī)允許扭矩信號(hào)的發(fā)動(dòng)機(jī)安全單元。優(yōu)選地，本實(shí)用新型提供的混合動(dòng)力汽車扭矩監(jiān)控系統(tǒng)，所述扭矩安全模塊包括計(jì)算電機(jī)允許扭矩并依據(jù)其生成電機(jī)允許扭矩信號(hào)的電機(jī)安全單元。優(yōu)選地，本實(shí)用新型提供的混合動(dòng)力汽車扭矩監(jiān)控系統(tǒng)，所述扭矩監(jiān)控模塊包括采集發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際扭矩并將其與發(fā)動(dòng)機(jī)允許扭矩進(jìn)行比較，從而監(jiān)控發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際扭矩的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩監(jiān)控單元。優(yōu)選地，本實(shí)用新型提供的混合動(dòng)力汽車扭矩監(jiān)控系統(tǒng)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩監(jiān)控單元包括將所采集的發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際扭矩與所述發(fā)動(dòng)機(jī)允許扭矩信號(hào)所指示的允許扭矩進(jìn)行比較的發(fā)動(dòng)機(jī)比較單元，以及在所采集的發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際扭矩比所述發(fā)動(dòng)機(jī)允許扭矩信號(hào)所指示的允許扭矩大第一預(yù)定數(shù)值時(shí)，發(fā)送使發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩降低的控制信號(hào)的發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)送子單元。優(yōu)選地，本實(shí)用新型提供的混合動(dòng)力汽車扭矩監(jiān)控系統(tǒng)，在所述發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩監(jiān)控模塊在所采集的扭矩比所述發(fā)動(dòng)機(jī)允許扭矩信號(hào)所指示的允許扭矩大第一預(yù)定數(shù)值時(shí)，所述發(fā)送子單元發(fā)送使發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩降為0的控制信號(hào)。優(yōu)選地，本實(shí)用新型提供的混合動(dòng)力汽車扭矩監(jiān)控系統(tǒng)，所述扭矩監(jiān)控模塊包括采集電機(jī)實(shí)際扭矩并將其與電機(jī)允許扭矩比較，以監(jiān)控電機(jī)實(shí)際扭矩的電機(jī)扭矩監(jiān)控單兀。優(yōu)選地，本實(shí)用新型提供的混合動(dòng)力汽車扭矩監(jiān)控系統(tǒng)，所述電機(jī)扭矩監(jiān)控模塊包括比較所采集的電機(jī)實(shí)際扭矩與所述電機(jī)允許扭矩的信號(hào)所指示的允許扭矩的電機(jī)比較子單元，以及在所采集的電機(jī)實(shí)際扭矩比所述電機(jī)允許扭矩的信號(hào)所指示的允許扭矩大第二預(yù)定數(shù)值時(shí)，發(fā)送使電機(jī)扭矩降低的控制信號(hào)的電機(jī)發(fā)送子單元。優(yōu)選地，本實(shí)用新型提供的混合動(dòng)力汽車扭矩監(jiān)控系統(tǒng)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制器還包括發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩處理模塊和發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩限制模塊，所述發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩處理模塊對(duì)所接收的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩信號(hào)進(jìn)行濾波，而發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩限制模塊以發(fā)動(dòng)機(jī)允許扭矩信號(hào)來(lái)限制濾波后的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩信號(hào)。優(yōu)選地，本實(shí)用新型提供的混合動(dòng)力汽車扭矩監(jiān)控系統(tǒng)，所述電機(jī)控制器還包括電機(jī)扭矩限制模塊，用于以電機(jī)允許信號(hào)來(lái)限制所述電機(jī)扭矩信號(hào)。優(yōu)選地，本實(shí)用新型提供的混合動(dòng)力汽車扭矩監(jiān)控系統(tǒng)，所述電機(jī)為混動(dòng)電機(jī)。本實(shí)用新型提供的混合動(dòng)力汽車的監(jiān)控系統(tǒng)，可更為有效地實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)扭矩和發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩的監(jiān)控，從而確保車輛行駛中的安全性。

圖1是本實(shí)用新型所述的混合動(dòng)力汽車的扭矩監(jiān)控系統(tǒng)的示例性結(jié)構(gòu)示意圖；以及圖2是本實(shí)用新型所述的混合動(dòng)力汽車的示例性動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下將結(jié)合附圖進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。需要說(shuō)明的是，以下實(shí)施方式僅為本實(shí)用新型的示例性而非限制性說(shuō)明。盡管參照以下的具體實(shí)施方式
及其示例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，但本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解在不脫離本實(shí)用新型精神的情況下， 依然可對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
進(jìn)行修改或?qū)Σ糠旨夹g(shù)特征進(jìn)行等同替換，這樣的修改及替換均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型權(quán)利要求的范圍內(nèi)。圖1是本實(shí)用新型所述的混合動(dòng)力汽車的扭矩監(jiān)控系統(tǒng)示例性結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示，所述系統(tǒng)1包括整車控制器10，發(fā)動(dòng)機(jī)控制器20及電機(jī)控制器30。整車控制器10 包括整車扭矩處理模塊101、扭矩安全模塊、和扭矩監(jiān)控模塊；其中，扭矩安全模塊包括發(fā)動(dòng)機(jī)安全單元1031和電機(jī)安全單元1032，扭矩監(jiān)控模塊包括發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩監(jiān)控單元1051和電機(jī)扭矩監(jiān)控單元1052。發(fā)動(dòng)機(jī)控制器20包括發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩處理模塊201及發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩限制模塊203。電機(jī)控制器30包括電機(jī)扭矩限制模塊303，可選地，可包括電機(jī)扭矩處理模塊 301。這里需要說(shuō)明的是，整車扭矩處理模塊101、發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩處理模塊201、下文描述中將會(huì)提到的發(fā)動(dòng)機(jī)部件處理模塊206、電機(jī)扭矩處理模塊301 (如果有的話)以及電機(jī)部件處理模塊306可總稱為功能層；扭矩安全模塊也可稱為安全層；發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩限制模塊203和電機(jī)扭矩限制模塊303可總稱為限制層；而扭矩監(jiān)控模塊又可總稱為監(jiān)控層。整車控制器10根據(jù)整車工況和駕駛員的需求計(jì)算整車扭矩并發(fā)送針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)的扭矩信號(hào)。發(fā)動(dòng)機(jī)控制器20及電機(jī)控制器30則分別根據(jù)整車控制器10發(fā)送的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩信號(hào)和整車扭矩信號(hào)，控制發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)實(shí)現(xiàn)所期望的傳動(dòng)系統(tǒng)扭矩。整車控制器10的扭矩處理模塊101通過(guò)其扭矩請(qǐng)求處理單元1010接收扭矩請(qǐng)求信號(hào)，并對(duì)所接收的扭矩請(qǐng)求信號(hào)進(jìn)行處理，以計(jì)算動(dòng)力系統(tǒng)期望輸出的總扭矩。該扭矩請(qǐng)求信號(hào)例如可以是發(fā)動(dòng)機(jī)控制器20發(fā)送過(guò)來(lái)的加速踏板信號(hào)，作為示例，該加速踏板信號(hào)可以由發(fā)動(dòng)機(jī)控制器20通過(guò)CAN總線傳輸給整車控制器10，而且在常規(guī)的CAN通信校驗(yàn)之外，該信號(hào)還可增加進(jìn)一步的校驗(yàn)信號(hào)，如Checksum校驗(yàn)，以確保信號(hào)傳輸?shù)恼_性。整車控制器10的扭矩請(qǐng)求處理單元1010根據(jù)加速踏板、制動(dòng)踏板、車速、轉(zhuǎn)速、檔位等信息計(jì)算所需要的總扭矩。整車控制器10的扭矩分配單元1011基于發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)的效率，以提高動(dòng)力系統(tǒng)的整體效率為目標(biāo)，將所計(jì)算的總扭矩分配給發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)。簡(jiǎn)單地說(shuō)，扭矩分配單元1011根據(jù)混動(dòng)系統(tǒng)模式，將動(dòng)力系統(tǒng)期望輸出的總扭矩合理地分配給發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)。在本示例中，混動(dòng)系統(tǒng)模式可以包括關(guān)閉(OFF)、發(fā)動(dòng)機(jī)冷啟動(dòng)、傳統(tǒng)車模式、 怠速充電系統(tǒng)、智能充電、電機(jī)助力、回饋制動(dòng)等模式；相應(yīng)地，對(duì)不同的混動(dòng)系統(tǒng)模式，采用不同的扭矩分配方式，以將駕駛員的扭矩需求分配給發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)示例，基于扭矩分配單元1011對(duì)扭矩的分配，將包含分配給發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩信號(hào)輸送給發(fā)動(dòng)機(jī)控制器20，將包含分配給電機(jī)的扭矩的電機(jī)扭矩信號(hào)送入扭矩仲裁單元1012。需要說(shuō)明的是，該示例只用于示意性地說(shuō)明本實(shí)用新型的具體實(shí)施，并不就此限定基于分配給發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩信號(hào)必需直接由扭矩分配單元1011發(fā)送給發(fā)動(dòng)機(jī)控制器20。整車控制器10的扭矩仲裁單元1012根據(jù)車輛的自動(dòng)起停、回饋制動(dòng)、高壓電池電量平衡等工況來(lái)仲裁電機(jī)扭矩，然后將電機(jī)扭矩信號(hào)發(fā)送到電機(jī)控制器30，以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的扭矩需求。換言之，由于電機(jī)需要實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)、能量回饋、發(fā)動(dòng)機(jī)起停等多種功能，所以分配給電機(jī)的扭矩必需由扭矩仲裁單元1012對(duì)其進(jìn)行仲裁，然后按照仲裁結(jié)果生成相應(yīng)的電機(jī)扭矩信號(hào)，發(fā)送給電機(jī)控制器30。作為示例，扭矩仲裁單元1012從扭矩分配單元1011接收給電機(jī)的扭矩信號(hào)，并基于上文中提到的車輛的混動(dòng)系統(tǒng)模式，分別從多個(gè)電機(jī)扭矩選擇合適的電機(jī)扭矩以生成電機(jī)扭矩信號(hào)，再將該電機(jī)扭矩信號(hào)發(fā)送給電機(jī)控制器30。簡(jiǎn)單地說(shuō)，電機(jī)扭矩的具體計(jì)算因混動(dòng)模式的不同而有所不同，例如在智能充電模式下基于效率分配的方式來(lái)分配扭矩，在電機(jī)助力模式下基于電機(jī)提供正的驅(qū)動(dòng)扭矩來(lái)分配，在回饋制動(dòng)模式下基于電機(jī)提供負(fù)的驅(qū)動(dòng)扭矩來(lái)分配等。實(shí)際應(yīng)用中，扭矩仲裁單元1012中的部分功能塊，比如根據(jù)混動(dòng)系統(tǒng)模式從多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩中選擇合適的扭矩生成發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩信號(hào)并發(fā)送給發(fā)動(dòng)機(jī)控制器的功能，也可以被集成在扭矩分配單元。整車控制器10與發(fā)動(dòng)機(jī)控制器20和電機(jī)控制器30之間可以通過(guò)CAN總線通信。 在整車控制器10和發(fā)動(dòng)機(jī)控制器20與電機(jī)控制器30之間傳送的信號(hào)可以是涉及加速踏板、制動(dòng)踏板、車速、轉(zhuǎn)速、檔位等信息的信號(hào)。反之，發(fā)動(dòng)機(jī)控制器20可通過(guò)CAN總線向整車控制器10發(fā)送包括油門踏板位置信號(hào)、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，發(fā)動(dòng)機(jī)指示扭矩、發(fā)動(dòng)機(jī)摩擦扭矩、 發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩、發(fā)動(dòng)機(jī)最小扭矩等信號(hào)；電機(jī)控制器30可以通過(guò)CAN總線向整車控制器 10發(fā)送電機(jī)轉(zhuǎn)速、電機(jī)實(shí)際扭矩、電機(jī)溫度等信號(hào)。上述信號(hào)中，油門踏板位置信號(hào)、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)、以及發(fā)動(dòng)機(jī)最小扭矩將被用在如下文所述的對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)允許信號(hào)的計(jì)算中，而油門踏板位置信號(hào)、電機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)則被用在如下文所述的對(duì)電機(jī)允許信號(hào)的計(jì)算中；而其它信號(hào)也將根據(jù)需要用于整車控制器扭矩處理模塊101、發(fā)動(dòng)機(jī)控制器扭矩處理單元201以及電機(jī)控制器扭矩處理單元301等扭矩的計(jì)算。需要說(shuō)明的是，根據(jù)本實(shí)用新型，基于通過(guò)皮帶連接的發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)之間存在固定的速比關(guān)系，故發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和電機(jī)轉(zhuǎn)速可以相互轉(zhuǎn)換，所以在本實(shí)用新型的一些示例中，以發(fā)動(dòng)機(jī)信號(hào)替代電機(jī)信號(hào)來(lái)計(jì)算電機(jī)扭矩。在整車控制器10中，整車扭矩安全模塊根據(jù)當(dāng)前的發(fā)動(dòng)機(jī)或電機(jī)的轉(zhuǎn)速，以及加速踏板信息(即，加速踏板的位置信息)，分別計(jì)算當(dāng)前工況下發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)的允許扭矩， 并據(jù)此生成允許扭矩信號(hào)。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施方式，由發(fā)動(dòng)機(jī)安全單元1031根據(jù)當(dāng)前的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和加速踏板位置信息計(jì)算當(dāng)前工況下發(fā)動(dòng)機(jī)的允許扭矩，并生成發(fā)動(dòng)機(jī)允許扭矩信號(hào)；由電機(jī)安全單元1032根據(jù)當(dāng)前的電機(jī)轉(zhuǎn)速和加速踏板位置信號(hào)計(jì)算當(dāng)前工況下電機(jī)的允許扭矩，并生成電機(jī)允許扭矩信號(hào)。該發(fā)動(dòng)機(jī)允許扭矩信號(hào)發(fā)送給發(fā)動(dòng)機(jī)控制器20，該電機(jī)允許扭矩信號(hào)發(fā)送給電機(jī)控制器30。優(yōu)選地，所計(jì)算的發(fā)動(dòng)機(jī)的允許扭矩和電機(jī)的允許扭矩均應(yīng)略大于正常的扭矩，亦即不能影響正常的功能層扭矩。以下以涉及加速踏板位置的信號(hào)為例，對(duì)圖1的系統(tǒng)進(jìn)行說(shuō)明。整車控制器10在接收到加速踏板位置信號(hào)之后，在整車扭矩安全模塊中根據(jù)車輛當(dāng)前的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和加速踏板的位置信號(hào)計(jì)算當(dāng)前工況下允許的發(fā)動(dòng)機(jī)請(qǐng)求扭矩(根據(jù)上下文也稱作發(fā)動(dòng)機(jī)允許扭矩)，根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)速和加速踏板的位置信號(hào)計(jì)算當(dāng)前工況下允許的電機(jī)請(qǐng)求扭矩(根據(jù)上下文也稱作電機(jī)允許扭矩)，并進(jìn)一步將計(jì)算出的發(fā)動(dòng)機(jī)允許扭矩和電機(jī)允許扭矩分別送往發(fā)動(dòng)機(jī)控制器20和電機(jī)控制器30。發(fā)動(dòng)機(jī)控制器20接收自扭矩處理模塊101發(fā)送的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩信號(hào)以及自發(fā)動(dòng)機(jī)安全單元1031發(fā)送的發(fā)動(dòng)機(jī)允許扭矩信號(hào)。發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩處理模塊201對(duì)所接收的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩信號(hào)進(jìn)行駕駛性濾波，以避免在急踩油門和急松油門等情況下發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩的急劇波動(dòng)， 從而使發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩輸出更加平穩(wěn)。在發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩限制模塊203，以發(fā)動(dòng)機(jī)允許扭矩信號(hào)來(lái)限制經(jīng)過(guò)駕駛性濾波的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩信號(hào)，具體地說(shuō)，在發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩信號(hào)所涉及的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩小于發(fā)動(dòng)機(jī)允許扭矩信號(hào)所涉及的發(fā)動(dòng)機(jī)允許扭矩時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)控制器20以正常的扭矩信號(hào)(亦即發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩信號(hào))來(lái)控制發(fā)動(dòng)機(jī)，使其以相應(yīng)的扭矩工作，而當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩信號(hào)所涉及的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩大于發(fā)動(dòng)機(jī)允許扭矩信號(hào)所涉及的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)控制器20 用發(fā)動(dòng)機(jī)允許扭矩信號(hào)作為控制發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩信號(hào)。根據(jù)本實(shí)施例，發(fā)動(dòng)機(jī)控制器20還包括部件處理模塊206，其接收發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩限制模塊203輸出的扭矩控制信號(hào)，并依據(jù)該信號(hào)控制相關(guān)部件，例如，控制車輛的節(jié)氣門、點(diǎn)火角和噴油量。此外，該部件處理模塊206還采集實(shí)際的進(jìn)氣量、點(diǎn)火角等信息計(jì)算實(shí)際輸出的扭矩。發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際扭矩被傳送給發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩監(jiān)控單元1051，發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩監(jiān)控單元1051還接收自發(fā)動(dòng)機(jī)安全單元1031發(fā)送的發(fā)動(dòng)機(jī)允許扭矩信號(hào)，并將該允許扭矩信號(hào)所涉及的允許扭矩與發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際產(chǎn)生的扭矩進(jìn)行比較。在發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際扭矩大于所述允許扭矩，并且發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際扭矩與該允許扭矩的差值達(dá)到第一預(yù)定數(shù)值時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩監(jiān)控模塊1051發(fā)出故障信號(hào)，使得相關(guān)功能模塊或設(shè)備可進(jìn)行故障處理，也可提醒操作人員。實(shí)際應(yīng)用中，該第一預(yù)定數(shù)值以使實(shí)際扭矩在大于發(fā)動(dòng)機(jī)允許扭矩時(shí)還可保障車輛安全即可，其可因具體情況而有所不同。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩監(jiān)控模塊 1051產(chǎn)生扭矩監(jiān)控故障時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)控制器20與整車控制器10的通信被中斷，使得汽車進(jìn)入跛行模式，亦即，整車控制器10不響應(yīng)加速踏板請(qǐng)求，發(fā)動(dòng)機(jī)維持高怠速轉(zhuǎn)動(dòng)，混合電機(jī)運(yùn)行在發(fā)電機(jī)模式。優(yōu)選發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際扭矩與該扭矩的差值達(dá)到第一預(yù)定數(shù)值時(shí)，扭矩監(jiān)控模塊1051發(fā)出故障信號(hào)，且發(fā)送使發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩降為0的控制信號(hào)給發(fā)動(dòng)機(jī)。根據(jù)本實(shí)用新型， 該發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩監(jiān)控單元包括發(fā)動(dòng)機(jī)比較子單元和發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)送子單元，該比較子單元用以將發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際扭矩與所述發(fā)動(dòng)機(jī)允許扭矩信號(hào)所指示的允許扭矩進(jìn)行比較，該發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)送子單元在所采集的發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際扭矩比所述發(fā)動(dòng)機(jī)允許扭矩信號(hào)所指示的允許扭矩大第一預(yù)定數(shù)值時(shí)，發(fā)送使發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩降低(優(yōu)選降為0)的控制信號(hào)。電機(jī)控制器30接收自扭矩處理模塊101發(fā)送的電機(jī)扭矩信號(hào)以及自電機(jī)安全單元103發(fā)送的電機(jī)允許扭矩信號(hào)。電機(jī)扭矩處理模塊301對(duì)所接收的電機(jī)扭矩信號(hào)進(jìn)行駕駛性濾波，以使電機(jī)的扭矩輸出更加平穩(wěn)；需要說(shuō)明的是，當(dāng)汽車為弱混合動(dòng)力系統(tǒng)時(shí)，電機(jī)對(duì)駕駛性能的影響較小，可以取消駕駛性濾波，在這種情況下，扭矩處理模塊101發(fā)送的電機(jī)扭矩信號(hào)被送往電機(jī)控制器30的電機(jī)扭矩限制模塊303。在電機(jī)扭矩限制模塊303，利用所接收的電機(jī)允許扭矩信號(hào)來(lái)限制電機(jī)扭矩信號(hào)，具體地說(shuō)，在電機(jī)扭矩信號(hào)所涉及的電機(jī)扭矩小于電機(jī)允許扭矩信號(hào)所涉及的電機(jī)扭矩時(shí)，電機(jī)控制器30以正常的扭矩信號(hào)來(lái)控制電機(jī)扭矩，而當(dāng)電機(jī)扭矩信號(hào)所涉及的電機(jī)扭矩大于電機(jī)允許扭矩信號(hào)所涉及的電機(jī)扭矩時(shí)，電機(jī)控制器20用電機(jī)允許扭矩信號(hào)作為控制電機(jī)的扭矩信號(hào)。以經(jīng)過(guò)限制處理的電機(jī)扭矩信號(hào)來(lái)控制電機(jī)逆變器。電機(jī)扭矩監(jiān)控單元1052采集電機(jī)的轉(zhuǎn)速、電流和母線電壓等信號(hào)，計(jì)算電機(jī)的實(shí)際輸出扭矩。電機(jī)扭矩監(jiān)控單元1052進(jìn)一步比較電機(jī)實(shí)際扭矩與電機(jī)允許扭矩，并在實(shí)際扭矩與電機(jī)允許扭矩的差值達(dá)到第二預(yù)定數(shù)值時(shí)，產(chǎn)生扭矩監(jiān)控故障信號(hào)，使得相關(guān)功能模塊或設(shè)備可進(jìn)行故障處理，也可提醒操作人員。實(shí)際應(yīng)用中， 該第二預(yù)定數(shù)值以使實(shí)際扭矩在大于電機(jī)允許扭矩時(shí)還可保障車輛安全即可，其可因具體情況而有所不同。如果電機(jī)扭矩監(jiān)控單元1052產(chǎn)生扭矩監(jiān)控故障信號(hào)，則整車控制器10 將發(fā)送給電機(jī)控制器30的扭矩信號(hào)所涉及的扭矩降低(優(yōu)選降為0)，同時(shí)中斷與電機(jī)控制器的通信，關(guān)閉電機(jī)逆變器，而發(fā)動(dòng)機(jī)控制器20正常工作，亦即，整車可以響應(yīng)加速踏板請(qǐng)求。電機(jī)控制器30還可包括部件處理模塊306，其從所述電機(jī)扭矩限制模塊303接收電機(jī)控制信號(hào)，以控制電機(jī)的電壓、電流、以及轉(zhuǎn)速等。根據(jù)本實(shí)用新型，該電機(jī)扭矩監(jiān)控單元 1052包括電機(jī)比較子單元和電機(jī)發(fā)送子單元，該比較子單元用以將電機(jī)實(shí)際扭矩與所述電機(jī)允許扭矩信號(hào)所指示的允許扭矩進(jìn)行比較，該電機(jī)發(fā)送子單元在電機(jī)實(shí)際扭矩比所述電機(jī)允許扭矩信號(hào)所指示的允許扭矩大第二預(yù)定數(shù)值時(shí)，發(fā)送使電機(jī)扭矩降低的控制信號(hào)， 優(yōu)選降為0。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，混合動(dòng)力汽車的扭矩監(jiān)控系統(tǒng)還可以包括校驗(yàn)?zāi)K 40。校驗(yàn)?zāi)K40可以被實(shí)現(xiàn)第一模組，第二模組，和第三模組。第一模組獨(dú)立檢測(cè)整車控制器中的存儲(chǔ)部件(未圖示)等，并在存儲(chǔ)部件出現(xiàn)故障時(shí)，使整車控制器重新啟動(dòng)；第二模組檢測(cè)電機(jī)控制器中的存儲(chǔ)部件(未圖示)等，并在存儲(chǔ)部件出現(xiàn)故障時(shí)，使電機(jī)控制器重新啟動(dòng)；第三模組則通過(guò)在整車控制器和電機(jī)控制器之間的問(wèn)答式的校驗(yàn)，以校核整車控制器和電機(jī)控制器中涉及計(jì)算的部分或部件。通過(guò)以上所描述的扭矩監(jiān)控系統(tǒng)，可以保證整車的扭矩安全。本實(shí)用新型所述的扭矩監(jiān)控系統(tǒng)，在發(fā)動(dòng)機(jī)或電機(jī)出現(xiàn)扭矩意外增大時(shí)，可將這些意外增大檢測(cè)出來(lái)并進(jìn)行適當(dāng)?shù)墓收咸幚恚M(jìn)而保證車輛及駕駛員的安全。在本實(shí)用新型的所有示例中，術(shù)語(yǔ)“電機(jī)”指代的是混動(dòng)電機(jī)。術(shù)語(yǔ)“混動(dòng)電機(jī)”是指用于混合動(dòng)力汽車的電機(jī)，一般而言，其由高壓電池提供能量，而該混動(dòng)電機(jī)可以提供驅(qū)動(dòng)扭矩，也可用于發(fā)電，以實(shí)現(xiàn)例如發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)起停功能、智能充電功能、電機(jī)輔助功能、電機(jī)回饋功能等混合動(dòng)力功能。此外，整車控制器、電機(jī)控制器以及發(fā)動(dòng)機(jī)控制可以分別以硬件形式實(shí)現(xiàn)，也可以軟件方式實(shí)現(xiàn)在適當(dāng)?shù)挠布?，例如DSP處理器等，只需要其可以達(dá)成本實(shí)用新型所述功能即可。圖2為本實(shí)用新型所述的示例性動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意。該圖簡(jiǎn)單示意了以上所述的混合動(dòng)力汽車扭矩的監(jiān)控系統(tǒng)與汽車動(dòng)力系統(tǒng)之間的關(guān)系。如圖所示，電機(jī)4與發(fā)動(dòng)機(jī) 1通過(guò)皮帶相連，電機(jī)和/或發(fā)動(dòng)機(jī)所產(chǎn)生的動(dòng)力通過(guò)變速箱2和主減速器3輸入至車輪。 電機(jī)4與電機(jī)逆變器5相連，且該兩者由電池6供電。根據(jù)本實(shí)用新型，如圖2所示，電機(jī) 4與電機(jī)逆變器5，以及電機(jī)逆變器5與電池6之間分別通過(guò)高壓線路(HV :high voltage) 連接。電機(jī)逆變器5由電機(jī)控制器30控制，電池6由電池管理系統(tǒng)11控制。發(fā)動(dòng)機(jī)1則通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)控制器20控制。變速箱2由變速箱控制器8控制。示例地，整車控制器10與發(fā)動(dòng)機(jī)控制器20、變速箱控制器8、電機(jī)控制器30、以及電池管理系統(tǒng)11通過(guò)CAN總線60 連接。整車控制器10通過(guò)CAN總線60自各控制器接收車輛狀態(tài)，并發(fā)送扭矩信號(hào)給發(fā)動(dòng)機(jī)控制器20和電機(jī)控制器30。整車控制器10根據(jù)加速踏板位置、制動(dòng)踏板位置、換檔桿位置等輸入信號(hào)，將駕駛需求最終轉(zhuǎn)化為對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)1和混動(dòng)電機(jī)4的扭矩請(qǐng)求并對(duì)該扭矩請(qǐng)求做出處理。在發(fā)動(dòng)機(jī)1怠速時(shí)，BSG電機(jī)(Belt-driven Started Generator，啟動(dòng)發(fā)電一體電機(jī))發(fā)電，維持整車低壓用電平衡；在中小油門請(qǐng)求時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)1提供主要的驅(qū)動(dòng)扭矩，BSG電機(jī)用于調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)工作點(diǎn)，提升系統(tǒng)效率；在大油門加速請(qǐng)求時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)1和BSG電機(jī)均提供驅(qū)動(dòng)扭矩； 在松開油門時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)停止供油，BSG電機(jī)回收整車動(dòng)能給高壓電池充電。如以上結(jié)合附圖所述地，通過(guò)本實(shí)用新型所述的扭矩監(jiān)控系統(tǒng)，可有效地對(duì)扭矩進(jìn)行監(jiān)控，從而保證了扭矩輸出的安全性。
權(quán)利要求1.一種混合動(dòng)力汽車的扭矩監(jiān)控系統(tǒng)，包括生成發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩信號(hào)、電機(jī)扭矩信號(hào)、發(fā)動(dòng)機(jī)允許扭矩信號(hào)、以及電機(jī)允許扭矩信號(hào)的整車控制器，接收所述發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩信號(hào)并根據(jù)該信號(hào)使發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的扭矩的發(fā)動(dòng)機(jī)控制器，以及接收所述電機(jī)扭矩信號(hào)并根據(jù)該信號(hào)使電機(jī)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的扭矩的電機(jī)控制器，其特征在于，所述整車控制器包括計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩和電機(jī)扭矩并依據(jù)所計(jì)算的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩生成發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩信號(hào)、依據(jù)所計(jì)算的電機(jī)扭矩生成電機(jī)扭矩信號(hào)的扭矩請(qǐng)求處理模塊，計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)允許扭矩并依據(jù)其生成發(fā)動(dòng)機(jī)允許扭矩信號(hào)及計(jì)算電機(jī)扭矩并依據(jù)其生成電機(jī)允許扭矩信號(hào)的扭矩安全模塊，以及采集發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際扭矩并將其與發(fā)動(dòng)機(jī)允許扭矩比較以監(jiān)控發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際扭矩和采集電機(jī)實(shí)際扭矩并將其與電機(jī)允許扭矩比較以監(jiān)控電機(jī)實(shí)際扭矩的扭矩監(jiān)控模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的扭矩監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述扭矩安全模塊包括計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)允許扭矩并依據(jù)其生成發(fā)動(dòng)機(jī)允許扭矩信號(hào)的發(fā)動(dòng)機(jī)安全單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的扭矩監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述扭矩安全模塊包括計(jì)算電機(jī)允許扭矩并依據(jù)其生成電機(jī)允許扭矩信號(hào)的電機(jī)安全單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的扭矩監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述扭矩監(jiān)控模塊包括采集發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際扭矩并將其與發(fā)動(dòng)機(jī)允許扭矩進(jìn)行比較，以監(jiān)控發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際扭矩的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩監(jiān)控單元。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的扭矩監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述扭矩監(jiān)控模塊包括采集電機(jī)實(shí)際扭矩并將其與電機(jī)允許扭矩比較，以監(jiān)控電機(jī)實(shí)際扭矩的電機(jī)扭矩監(jiān)控單元。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的扭矩監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩監(jiān)控單元包括將所采集的發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際扭矩與所述發(fā)動(dòng)機(jī)允許扭矩信號(hào)所指示的允許扭矩進(jìn)行比較的發(fā)動(dòng)機(jī)比較單元，以及在所采集的發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際扭矩比所述發(fā)動(dòng)機(jī)允許扭矩信號(hào)所指示的允許扭矩大第一預(yù)定數(shù)值時(shí)，發(fā)送使發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩降低的控制信號(hào)的發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)送子單元。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的扭矩監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，在所述發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩監(jiān)控模塊在所采集的扭矩比所述發(fā)動(dòng)機(jī)允許扭矩信號(hào)所指示的允許扭矩大第一預(yù)定數(shù)值時(shí)，所述發(fā)送子單元發(fā)送使發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩降為0的控制信號(hào)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的扭矩監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述電機(jī)扭矩監(jiān)控模塊包括比較所采集的電機(jī)實(shí)際扭矩與所述電機(jī)允許扭矩的信號(hào)所指示的允許扭矩的電機(jī)比較子單元，以及在所采集的電機(jī)實(shí)際扭矩比所述電機(jī)允許扭矩的信號(hào)所指示的允許扭矩大第二預(yù)定數(shù)值時(shí)，發(fā)送使電機(jī)扭矩降低的控制信號(hào)的電機(jī)發(fā)送子單元。
9.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的扭矩監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制器還包括發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩處理模塊和發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩限制模塊，所述發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩處理模塊對(duì)所接收的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩信號(hào)進(jìn)行濾波，而發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩限制模塊以發(fā)動(dòng)機(jī)允許扭矩信號(hào)來(lái)限制濾波后的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩信號(hào)。
10.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述扭矩監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述電機(jī)控制器還包括電機(jī)扭矩限制模塊，用于以電機(jī)允許信號(hào)來(lái)限制所述電機(jī)扭矩信號(hào)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的扭矩監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述電機(jī)為混動(dòng)電機(jī)。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種混合動(dòng)力汽車扭矩監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括整車控制器，發(fā)動(dòng)機(jī)控制器，以及電機(jī)控制器，所述整車控制器包括計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩和電機(jī)扭矩并依據(jù)所計(jì)算的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩生成發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩信號(hào)、依據(jù)所計(jì)算的電機(jī)扭矩生成電機(jī)扭矩信號(hào)的扭矩請(qǐng)求處理模塊，計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)允許扭矩并依據(jù)其生成發(fā)動(dòng)機(jī)允許扭矩信號(hào)及計(jì)算電機(jī)扭矩并依據(jù)其生成電機(jī)允許扭矩信號(hào)的扭矩安全模塊，以及采集發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際扭矩并將其與發(fā)動(dòng)機(jī)允許扭矩進(jìn)行比較從而監(jiān)控發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際扭矩、和采集電機(jī)的實(shí)際扭矩并將其與電機(jī)允許扭矩比較，從而監(jiān)控電機(jī)實(shí)際扭矩的扭矩監(jiān)控模塊。本實(shí)用新型所述的監(jiān)控系統(tǒng)可有效保障行車安全。
文檔編號(hào)B60W20/00GK202071830SQ20112015111
公開日2011年12月14日 申請(qǐng)日期2011年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月12日
發(fā)明者周宇星, 孔令安, 張鵬, 朱明 , 趙沂, 邱國(guó)茂 申請(qǐng)人:上海汽車集團(tuán)股份有限公司