模块化混合传动系控制 |
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| 申请号 | CN201110462289.5 | 申请日 | 2011-12-29 | 公开(公告)号 | CN102717794B | 公开(公告)日 | 2016-07-06 |
| 申请人 | 康明斯有限公司; | 发明人 | M·T·布克斯; Z·施瓦布; V·A·舒扬; P·穆拉利达尔; | ||||
| 摘要 | 一种方法，包括制造具有解释当前性能规范的应用需求模 块 的第一部件，以及提供 电动机 转矩目标、 电池 功率通量目标和 内燃机 转矩目标的 能量 划分模块。该方法还包括制造具有引擎控 制模 块的第二部件，其中引擎 控制模块 响应于内燃机转矩目标控制内燃机。该方法包括将第一部件和第二部件与第三部件集成在一起以形成完整的混合传动系，其中第三部件包括从第一部件接收内燃机转矩目标和向第二部件提供内燃机转矩目标的数据链路。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种控制系统，包括： |
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| 说明书全文 | 模块化混合传动系控制背景技术[0001] 本技术领域总体上涉及用于混合传动系的控制系统。混合传动系利用多于一个的动力源来产生需要满足安装了混合传动系的应用的当前需要的转矩和动力。安装的混合传动系包括第一动力源(例如，内燃机)、第二动力源(例如，电动机/发电机及相关联的电池组)以及其中放置和连接了混合传动系的应用。整个系统还可以包括接口硬件、电子控制器、连接网络和电组件、发动机舱、车身、传输装置等等。 [0002] 整个系统的各个部分可以由不同的制造商提供，和/或可以在不同的地点或制造时间来制造。对混合传动系的各个部分的控制可以分布在制造商之间，和/或分布在系统中的各个计算设备和硬件之间。对混合传动系的各个部分的控制还可以与包括动力源和集成了动力源的电子设备的系统外部的设备集成在一起。 [0003] 非限制分布实例包括对利用第一制造实体的引擎提供的内燃机的控制、对第二制造实体提供的混合传动系的电动部分的控制、以及第三制造实体提供的动力源在车辆内的安装。另一分布实例包括第一制造商提供引擎控制以及到应用的接口，以及第二制造商提供对混合传动系的电动部分的控制。在某些环境中控制和硬件的任何分布都可能呈现控制接口上的挑战。 [0004] 混合传动系系统通常需要确定用于动力驱动的应用的总转矩和/或动力需求、确定将要提供以满足总转矩和/或动力需求的可用动力源的贡献、以及最后控制单个动力源来满足所确定的单个贡献。在多个制造实体提供整个系统的不同部分的应用中，在混合传动系系统的控制系统内创建接口。例如，总转矩和/或动力需求的确定通常由混合传动系系统外部的设备提供，并传送到混合传动系系统——例如从加速器踏板、巡航控制开关、PTO开关或类似设备。 [0005] 当确定总转矩和/或动力需求的第一控制元件位于与确定可用动力源的贡献的第二控制元件独立的电子设备上时，总转矩和/或动力需求必须通过数据链路或其它网络设备传送到第二电子设备。第二控制元件可以位于与提供特定的引擎控制以满足总转矩和/或动力需求的引擎贡献部分的第三控制元件独立的电子设备上，和/或位于与提供特定的发动机/发电机控制以满足总转矩和/或动力需求的电动侧贡献的第四控制元件独立的电子设备上。另外，可以存在第五控制元件来确定电动侧内的能通量需求，包括电池组的充电或放电、发动机或发电机的可用电流和功率容量等等。第五控制元件同样可以位于与一个或多个其它控制元件独立的电子设备上，这也要求进一步的数据链路通信。 [0006] 对于控制元件提供在独立计算设备上的每个状态，控制回路内引入了电势滞后周期。例如，第一控制元件确定总转矩需求，该总转矩需求通过数据链路具有滞后地传递到第二控制元件，该滞后在额定情况下高达约20ms。第二控制元件确定转矩划分，并传递引入了约20ms的另一滞后的内燃机部分的转矩需求。另外，初始转矩需求可以已经经由数据链路(例如，利用在数据链路上发布的加速器踏板位置，而不是硬连线到控制器中)传送至第一控制元件，这在转矩请求和最终响应之间提供了额外的滞后。 [0007] 另外，由于控制元件可以以不同的执行速率执行，因此控制元件之间的信息的时效可能是稍有不同的。例如，第一控制元件每15毫秒将总转矩需求发布到数据链路，而第二控制元件每10毫秒从数据链路读取总转矩需求，则第二控制元件将以节拍的模式接收具有延迟的信息，其中一些数据相对较新而其它数据相对较旧。 [0008] 相应地，被引入整个系统控制环(即，从应用的全部转矩请求直到对所有硬件元件的最终命令)的每个数据链路接口降低了系统的性能和响应度。可以通过本领域已知的方法来管理该降低，例如，通过引入同步数据链路通信以使控制元件根据调度表和/或利用包含在通信内的时间信息来提供信息。然而，同步通信更为复杂并且要求系统设计和硬件需求的额外成本。另外，同步通信的使用还要求各个控制元件的设计者之间的一致。还可以通过从系统中移除数据链路通信并且将所有的控制元件包括在相同的硬件计算设备中来避免该降低。然而，不能够提供分布式控制元件要求所有的制造实体能够访问控制器，这可能引入最终控制器的内容的控制和所有权的冲突。不能够提供硬件设备上的分布式控制元件还可能导致制造的复杂化并限制最终的应用设计。另外，调整所有的制造实体以产生兼容的、满足实时操作和存储中的存储器消耗的需求的、使用校正数据类型的、准时地并且以校正版本传递的等等的软件控制元件是困难或不切实际的。 [0009] 还可以通过提供专用硬件通信来管理数据链路通信滞后。例如，第一硬件设备可以提供输出电压，其直接线连接到第二硬件设备以接受输入电压。通过输出电压的经商定调度表向传送的参数提供传送的参数值。连接到硬件设备的传感器是这种硬连线通信的普通实例。然而，通常不期望硬连线通信，这是因为由于制造、用于连接器和线缆的标准的实施、系统可靠性的风险、以及对硬件计算设备上可用的输入与输出管脚(或其它I/O硬件)的一般限制数量的竞争，该硬连线通信会导致成本增加。 [0010] 还期望混合传动系或混合传动系的一部分能够安装在一系列应用中，其中该一系列应用包括一系列控制能力。例如，制造商可以开发出更高能力的第二控制元件，以确定在引擎和电动侧之间的动力分配，但是依赖于基础混合传动系控制器来控制系统的其它方面。另外，期望当不同的控制负担施加于混合传动系上时混合传动系能够在时间上是灵活的，而不需要置换整个控制系统。例如，应用的制造商可以开发确定应用的总转矩和/或动力需求的智能传输装置，并且期望可以利用该智能传输装置来将应用升级，而不需要混合传动系控制的完全改变。另外，制造商可能期望间歇地提供控制输入，例如当检测到瞬态城市驾驶时确定电池充电状态需求，而在其它时间允许基础控制方案来控制应用。 [0011] 因此，本领域中期望进一步的技术开发。发明内容 附图说明[0013] 图1是第一、第二和第三部件的示意性框图。 [0014] 图2是第一、第二和第三部件的可替换实施例的示意性框图。 [0015] 图3是主控制器和外部控制器的示意性框图。 [0016] 图4是用于混合传动系的控制器的示意性框图。 [0017] 图5a是系统500的示意性框图。 [0018] 图5b是系统501的示意性框图。 具体实施方式[0019] 为了促进对本发明原理的理解的目的，现在将参考在附图中示出的实施例并且使用具体的语言来对其进行描述。然而，将理解，这不旨在对本发明的范围进行限制，而是本文预期对所示实施例的任何替换和进一步的修改以及如本发明所属技术领域中的技术人员能正常想到的本文示出的本发明原理的任何进一步的应用。 [0020] 图1是第一、第二和第三部件的示意性框图。使用内燃机114和电动机118形成混合传动系来描述示例性系统100。然而，系统100的某些实施例可以利用任何动力源来形成混合传动系，包括液压或其它动力源。同样地，示例性系统100包括储存能量并提供操作灵活性的电池组116。然而，本文还预期本领域中已知的任何能量存储设备，包括但不限于是：超级电容器(ultra-capacitor或hyper-capacitor)、压力储存容器、诸如飞轮或弹簧等的机械存储组件。 [0021] 系统100包括可操作地耦合至动力分离器110的内燃机114和可操作地耦合至动力分离器110的电动机118。引擎114和电动机118组合以形成混合传动系。该系统包括与电动机118交换能量的电池组116。动力分离器110与负荷122交换机械能，在图1的例子中负荷112被示出为车辆124的驱动轮。在图1中混合传动系被示出为并行动力配置，但本文预期本领域中已知的任何混合传动系配置。电动机118可以是发动机/发电机，和/或系统100可以包括独立的发动机和发电机。引擎114可以具有到发电机的直接链路，和/或引擎114可以通过动力分离器110选择性地向发电机提供动力。动力分离器110可以是在引擎114、发动机 118和负荷122之间传递机械能的传输装置或本领域中所理解的任何其它设备或设备组。 [0022] 系统100包括第一电子控制器106和第二电子控制器108。控制器106、108与数据链路112通信。数据链路112可以是控制器局域网(CAN)或本领域中所理解的任何其它类型的数据链路。系统100包括位于第一生产设备(未示出)处的具有第一电子控制器106的第一部件102和位于第二生产设备(未示出)处的具有第二电子控制器108的第二部件104。第三部件124容纳第一部件102和第二部件104以形成完整的混合传动系。第三部件124位于第三生产设备(未示出)处。 [0023] 在某些实施例中，系统100进一步包括执行某些操作以控制混合传动系的一个或多个控制器106、108。在某些实施例中，控制器106、108形成包括具有存储器、处理和通信硬件的一个或多个计算设备的处理子系统的一部分。控制器106、108的每一个可以是单个的设备或分布式设备，并且控制器106、108的功能可以由硬件或软件来执行。 [0024] 在某些实施例中，控制器106、108包括被构造为功能性地执行控制器106、108的操作的一个或多个模块。在某些实施例中，控制器包括。本文中包括模块的描述强调了每个控制器106、108的结构独立方面，并且示出了每个控制器106、108的职责和操作的一个分组。在本应用的范围内可以理解执行相似总体操作的其它分组。可以以硬件和/或计算机可读介质上的软件来实现模块，并且可以在各种硬件或软件组件上来分配模块。控制器操作的某些实施例的更具体的描述包括在参照图3和图4的部分中。 [0025] 系统100的示例性实施例包括位于第一电子控制器106上的应用需求模块、位于第二电子控制器108上的能量划分模块和引擎控制模块，其中数据链路112是控制器局域网。应用需求模块解释当前性能规范，能量划分模块确定引擎114和发动机118要提供的总输出的份额，并且引擎控制模块提供具体的引擎命令来满足总输出的引擎部分。 [0026] 示例性系统包括提供当前性能规范的转矩请求设备120。在图1的实例中，转矩请求设备120是操作者的加速器踏板，并且当前性能规范通过数据链路112提供至第一控制器106和/或第二控制器108。然而，转矩请求设备120可以硬连线到一个或多个控制器106、108中。系统100可以具有任何其它类型的负荷请求设备来向应用需求模块提供当前性能规范。 [0027] 在某些实施例中，当前性能规范是混合传动系的转矩输出需求，其中根据转矩请求设备120或其它信号来直接或间接地确定转矩输出需求。在某些实施例中，转矩输出需求是操作者的转矩要求。提供当前性能规范、或提供可以计算出当前性能规范的其它数据的其它示例性设备包括巡航控制设备(例如，提供车辆设定速度)、PTO控制设备(例如，提供动力分离器110输出轴设定速度)、和/或提供特定动力、速度或转矩请求的智能传输装置。 [0028] 图2是第一、第二和第三部件的可替换实施例的示意性框图。示例性系统200包括作为第一部件202的一部分的第一电子控制器206和作为第二部件204的一部分的第二电子控制器208。第一部件202位于第一生产设备(未示出)处，第二部件204位于第二生产设备(未示出)处，且系统200包括第三部件124，该第三部件容纳第一部件和第二部件以形成完整的混合传动系，其中第三部件124位于第三生产设备(未示出)处。第一电子控制器206包括应用需求模块和能量划分模块，并且第二电子控制器208包括引擎控制模块。 [0029] 图3和4是用于执行操作以控制混合传动系系统的示例性模块组织的示意性框图。图3示出了主控制器302和外部控制器304，其中控制器302、304通过数据链路112通信。图4示出了具有一个或多个控制器的处理子系统403。 [0030] 本文中的模块的某些操作被描述为解释数据值。本文所使用的解释包括通过本领域中已知的任何方法接收值，包括至少从数据链路或网络通信接收值，接收指示值的电子信号(例如，电压、频率、电流或PWM信号)，接收指示值的软件参数，从计算机可读介质上的存储器位置读取值，通过本领域中已知的任何方法接收作为运行时间参数的值，和/或通过接收可以计算所解释的参数的值，和/或通过参考被解译为参数值的缺省值。 [0031] 图3是作为处理子系统300的一部分的主控制器302和外部控制器304的示意性框图。主电子控制器302与外部电子控制器304通过数据链路112通信。外部电子控制器304向数据链路112提供辅助控制命令306。具体地并且非限制地，外部电子控制器304的实例包括泵控制器(例如，用于PTO驱动的泵)、制动控制器、防碰撞控制器(例如，用于雷达驱动的巡航控制系统)和/或PTO设备控制器。 [0032] 辅助控制命令306是提供电动机、发动机/发电机或内燃机的转矩、速度或动力请求或需求的任何命令。示例性辅助控制命令306包括但不局限于是用于一个转矩设备的转矩目标、用于一个转矩设备的动力目标、用于一个转矩设备的最小转矩值、用于一个转矩设备的最大转矩值、最小电池充电状态(SOC)、最大电池SOC以及电池目标SOC中的一个或多个。 [0033] 用于外部电子控制器304确定辅助控制命令306的信息源来自于任何转矩或动力输入请求设备。示例性转矩或动力输入请求设备包括加速器踏板、巡航控制开关、PTO操作开关、负荷预期设备、和/或传输转矩通信。示例性负荷预期设备包括但不局限于，从预期斜坡的GPS设备预期的负荷、从预期用于处理的泵送或加热需求将增加的操作设备和预期齿轮再次啮合时即将来临的负荷的传输装置预期的负荷。 [0034] 转矩或动力输入请求设备可以来自于相同的信号，或来自于相同设备的并行信号，如该设备向主控制器302提供性能输入401以用于确定当前性能规范412。例如，外部控制器304和主控制器302均可以使用加速器踏板位置，该位置或者来自于加速器踏板上的同一传感器，或者来自于加速器踏板上的独立传感器，其中两个传感器被构造为提供加速器踏板位置。在图3的例子中，提供给主控制器302的性能输入401通过数据链路112来提供。然而，性能输入401可以以本领域已知的任何方式到达主控制器302，包括但不局限于从硬连线传感器到主控制器302，诸如加速器踏板位置传感器或巡航控制开关位置传感器。 [0035] 主电子控制器302包括应用需求模块402、能量划分模块404、辅助控制模块308和引擎控制模块406。应用需求模块402解释当前性能规范412，该规范可以从一个或多个性能输入401直接接收或解释。当前性能规范412是混合传动系请求的总性能输出的临时当前描述。性能输出可以是速度需求(例如，引擎速度、传输速度、车辆速度、PTO轴转速等等)、任何指定组件的转矩需求和/或任何指定组件的动力需求。 [0036] 能量划分模块404响应于当前性能规范402提供能通量命令414。第一个能通量命令414是内燃机转矩目标416，但是能通量命令可以包括系统中的任何其它能量流信息，包括电动机转矩命令、发动机/发电机转矩命令和/或电池充电(或放电)速率命令。 [0037] 辅助控制模块308解释辅助控制命令306并且响应于辅助控制命令306来调整当前性能规范412和/或能通量命令414。示例性辅助控制模块308提供经调整的能通量命令415。引擎控制模块406响应于内燃机转矩目标控制内燃机。 [0038] 通过替换、调整或考虑辅助控制命令306来提供经调整的能通量命令415。在一个实例中，辅助控制命令306提供作为引擎和/或电动机的最小转矩极限，并且该最小转矩极限被应用于能通量命令414。辅助控制模块308可能不调整能通量命令414的最终输出，例如，在辅助控制命令306的请求已经被基本能通量命令414满足的情况中。 [0039] 在某些实施例中，辅助控制命令306提供保护性极限命令，如用于引擎、发动机、或发动机/发电机中的一个的转矩、速度或动力命令，并且辅助控制模块308基于保护性极限来调整能通量命令414。在利用辅助控制命令306提供极限值和/或保护性极限值的情况下，极限值还可以包括优先值。优先值允许系统根据请求满足操作者要求的值、请求用于排放的值、请求用于安全目的的值或本领域中所理解的任何其它优先方案的值，来提供分级响应。在某些实施例中，强制极限而没有优先化，例如，通过极限值强制的任何保护性极限值，以及通过在没有任何限制的情况下确定的基础能通量命令414强制的任何极限值。 [0040] 在某些实施例中，数据链路112是异步数据链路。如本领域已知的，与异步数据链路通信的设备向数据链路提供定期报告并且从数据链路进行读取，而不考虑报告/读取操作的具体时间，并且没有时间信息嵌入在通信中。在某些实施例中，以大于或等于50Hz(或20ms)的速率来更新能通量命令414、当前性能规范412和/或辅助控制命令306中的一个或多个。 [0041] 图4是用于混合传动系的具有一个或多个控制器的处理子系统403的示意性框图。子系统403包括解释当前性能规范412的应用需求模块402。子系统403通过直接作为输入接收当前性能规范412和/或通过响应于一个或多个性能输入401计算当前性能规范412，来解译当前性能规范412。示例性性能输入包括当前加速器踏板位置、一个或多个巡航控制开关位置和一个或多个PTO控制输入。应用需求模块402还可以考虑当前引擎速度和负荷(或转矩输出)、排放需求、车辆速度、或本领域中所理解的影响混合传动系的期望性能输出的任何其它参数。 [0042] 子系统403还包括能量划分模块404，该能量划分模块响应于当前性能规范412提供多个能通量命令414。能通量命令414包括内燃机转矩目标416，并且还可以包括电动机转矩目标418、电池存储目标422、发电机转矩目标424、和/或附属能量转移目标426中的一个或多个。可以用能通量命令414来描述本领域中所理解的混合传动系的任何操作。例如，发动机/发电机可以根据能通量命令414以正或负转矩在发动机运行或发电模式中操作。系统的电池可以根据当前SOC和电池存储目标422来充电或放电。根据附属能量转移目标426，设备(例如，液压或电离合器)可以与附属设备接合以提高系统上的负荷或从安装了混合传动系的移动车辆恢复动能。 [0043] 示例性子系统403还包括引擎控制模块406，该引擎控制模块响应于内燃机转矩目标416控制内燃机，例如，通过提供内燃机命令420。子系统403还包括位于系统的两个控制元件之间的数据链路408、410。在第一实施例中，数据链路408插入在应用需求模块402和能量划分模块404之间。在第一实施例中，在数据链路408上传递描述混合传动系的当前期望转矩、速度或动力输出的当前性能规范412。 [0044] 在第二实施例中，数据链路410插入在能量划分模块404和引擎控制模块406之间。在第二实施例中，在数据链路410上传递从能通量命令414确定的内燃机转矩目标416。在给出的实施例中，数据链路408、410将仅位于所描述的一个位置。 [0045] 不发生在数据链路上的模块之间的通信发生在单个的硬件设备中，例如，在计算设备上的RAM内传送的软件参数，或发生在设备之间的实质上无滞后(lag-free)的硬件连接上的通信。例如，可以将通信提供作为为电压的第一硬件设备的输出，并且作为读取电压的第二硬件设备的输入，其中电压直接指示通信。因此，电压提供实质上即时通信的参数值，而没有数据链路通信引入的滞后。 [0046] 在某些实施例中，以大于或等于50Hz(即20ms或更快)的速率来更新当前性能规范，并且数据链路408、410是异步的。某些附加的或可替换的实施例包括以大于或等于50Hz的速率更新的当前性能规范412和/或能通量命令414，其中数据链路408、410是异步的。 [0047] 参见图5a，系统包括解释混合传动系系统的转矩输出需求508的传动系控制器502。该系统还包括混合控制器504，该混合控制器响应于转矩输出需求508确定内燃机114和电动机和/或电动机/发电机(电动侧512)的能通量划分510。该系统还包括引擎控制器 506，该引擎控制器响应于内燃机的能通量划分510控制引擎114。该系统500将混合控制器 504和传动系控制器502包括在单个计算设备514中。到系统500中的引擎控制器506的通信发生在数据链路上，该数据链路可以是异步数据链路。 [0048] 参见图5b，系统501包括传动系控制器502、混合控制器504和引擎控制器506。系统501将传动系控制器502和引擎控制器506包括在单个计算设备516中。来自系统501中的传动系控制器502的通信发生在数据链路上，该数据链路可以是异步数据链路。 [0049] 从图5a和5b中可见，传动系控制器502、混合控制器504和引擎控制器506的完整连续执行周期仅包括一个异步数据链接通信。图5a和5b的实施例允许制造的分布并且控制系统500、501的各个组件的责任，同时允许引擎114和负责快速改变转矩输出需求508的电动侧512的高速控制。 [0050] 下面的示意性流程描述提供了执行用于控制混合传动系的过程的说明性实施例。示出的操作被理解为仅仅是示例性的，并且可以将操作组合或分开，以及增加或删除，以及完全或部分重新排序，除非在本文中明确地规定不允许这样。示出的某些操作可以通过在计算机可读介质上执行计算机程序产品的计算机来实现，其中计算机程序产品包括使计算机执行一个或多个操作或者向其它设备发出命令以执行一个或多个操作的指令。 [0051] 用于控制混合传动系的过程包括解释混合传动系的当前性能规范的操作，以及响应于当前性能规范提供多个能通量命令的操作，其中第一个能通量命令包括内燃机转矩目标。该过程还包括响应于内燃机转矩目标控制内燃机的操作，以及通过数据链路传送当前性能规范和内燃机转矩目标中的一个(并且仅一个)的操作。该过程还包括，在能通量命令包括电动机转矩目标和电池功率通量目标的情况下，响应于电动机转矩目标和电池功率通量目标来控制电动系统的操作，其中电动机转矩目标和电池功率通量目标没有通过数据链路传送。在某些实施例中，解释当前性能规范的操作包括确定混合传动系的转矩输出需求的操作，其中转矩输出需求可以是操作者的转矩需要。示例性传送操作包括向数据链路提供异步消息的操作。 [0052] 下面的示意性流程描述提供了执行用于制造模块化混合传动系控制器的过程的说明性实施例。示出的操作被理解为仅仅是示例性的，并且可以将操作组合或分开，以及增加或删除，以及完全或部分重新排序，除非在本文中明确地规定不允许这样。示出的某些操作可以通过在计算机可读介质上执行计算机程序产品的计算机来实现，其中计算机程序产品包括使计算机执行一个或多个操作或者向其它设备发出命令以执行一个或多个操作的指令。 [0053] 示例性过程包括制造包括应用需求模块和能量划分模块的第一部件的操作。应用需求模块解释当前性能规范，而能量划分模块提供电动机转矩目标、电池功率通量目标和内燃机转矩目标。该过程还包括制造包括引擎控制模块的第二部件的操作。引擎控制模块响应于内燃机转矩目标控制内燃机。该过程还包括将第一部件和第二部件与第三部件集成在一起以形成完整的混合传动系的操作。第三部件包括从第一部件接收内燃机转矩目标并向第二部件提供内燃机转矩目标的数据链路。 [0054] 在某些实施例中，该完整的混合传动系包括电动机和内燃机，并且该过程还包括响应于电动机转矩目标的电动机操作和响应于内燃机转矩目标的内燃机操作。在某些实施例中，数据链路包括异步数据链路。在某些实施例中，完整的混合传动系包括电动机/发电机和内燃机，并且该过程还包括响应于电动机转矩目标和电池功率通量目标的电动机/发电机操作。该过程还包括响应于内燃机转矩目标的内燃机操作。 [0055] 从附图和上述文字明显可见，可以预期根据本发明的各种实施例。 [0056] 一组示例性实施例是包括解释当前性能规范的应用需求模块的系统。该当前性能规范是位于系统中的混合传动系请求的总性能输出的临时当前描述。该性能输出可以是速度需求(例如，引擎转速、传输速度、车辆速度、PTO轴速度等等)、任何指定组件的转矩需求、和/或任何指定组件的动力需求。该系统还包括能量划分模块，该能量划分模块响应于当前性能规范提供多个能通量命令。至少一个能通量命令是内燃机转矩目标。 [0057] 该示例性系统还包括引擎控制模块，该引擎控制模块响应于内燃机转矩目标控制内燃机。该系统还包括位于系统的两个控制元件之间的数据链路。在第一实施例中，数据链路插入在应用需求模块和能量划分模块之间。在一个可替换的实施例中，数据链路插入在能量划分模块和引擎控制模块之间。在给出的实施例中，数据链路可以仅仅在所描述的一个位置处。不发生在数据链路上的模块之间的通信发生在单个的硬件设备内，例如，在计算设备上的RAM内传送的软件参数，或发生在设备之间的无滞后的硬件连接上的通信。例如，可以将通信提供作为为电压的第一硬件设备的输出，并且作为读取电压的第二硬件设备的输入，其中电压直接指示通信。因此，电压提供实质上即时通信的参数值，而没有数据链路通信引入的滞后。 [0058] 在某些实施例中，数据链路插入在应用需求模块和能量划分模块之间，并且当前性能规范通过数据链路传递至能量划分模块。一个替换的实施例包括插入在能量划分模块和引擎控制模块之间的数据链路，其中内燃机转矩目标通过数据链路传递至引擎控制模块。 [0059] 系统的示例性实施例包括位于第一电子控制器上的应用需求模块，位于第二电子控制器上的能量划分模块和引擎控制模块，并且其中数据链路是控制器局域网。进一步的实施例包括位于第一生产设备处的具有第一电子控制器的第一部件、位于第二生产设备处的具有第二电子控制器的第二部件、以及容纳第一部件和第二部件以形成完整的混合传动系的第三部件。第三部件位于第三生产设备处。 [0060] 本文使用的生产设备包括制造的位置和/或时间。例如，在两个独立的制造厂房中制造的两个设备在不同的生产设备处制造。在相同的制造厂房中以有效时间间隔制造的两个设备同样在不同的生产设备处制造。在同一制造厂房内在独立的装配线路上制造的两个设备同样在不同的生产设备处制造，例如，线路在物理上分离、使用独立的制造组、和/或生产线路使用独立的安全区域的情况。假设不同所有权实体的职工相对于两个部件不具有共同空间的安全授权，则在为不同所有权实体工作的职工制造每个部件的任何情况下还针对这两个部件提供独立的生产设备。 [0061] 示例性系统还包括位于第一电子控制器上的应用需求模块和能量划分模块，并且其中引擎控制模块位于第二电子控制器上，并且其中数据链路包括控制器局域网。系统的另一示例性实施例包括位于第一生产设备处的具有第一电子控制器的第一部件、位于第二生产设备处的具有第二电子控制器的第二部件、以及容纳第一部件和第二部件以形成完整的混合传动系的第三部件，其中第三部件位于第三生产设备处。 [0062] 在某些实施例中，以大于或等于50Hz(即20ms或更快)的速率更新当前性能规范，并且数据链路是异步的。某些附加的或可替换的实施例包括以大于或等于50Hz的速率更新的当前性能规范和/或能通量命令，其中数据链路是异步的。 [0063] 在某些实施例中，能通量命令还包括电动机转矩目标，其中该系统还包括响应于电动机转矩目标的电动机。在某些实施例中，能通量命令还包括电池存储目标、发电机转矩目标和/或附属能量转移目标。 [0064] 另一组示例性实施例是包括通过数据链路与外部电子控制器通信的主电子控制器的系统，其中外部电子控制器向数据链路提供辅助控制命令。主电子控制器包括应用需求模块、能量划分模块、辅助控制模块和引擎控制模块。应用需求模块解释当前性能规范，而能量划分模块响应于当前性能规范提供能通量命令。第一个能通量命令是内燃机转矩目标。辅助控制模块解释辅助控制命令并响应于辅助控制命令调整当前性能规范和/或能通量命令。引擎控制模块响应于内燃机转矩目标控制内燃机。 [0065] 在某些实施例中，数据链路是异步数据链路。在某些实施例中，以大于或等于50Hz的速率更新能通量命令、当前性能规范、和/或辅助控制命令中的一个或多个。在某些实施例中，外部电子控制器包括传输控制器、泵控制器、制动控制器、防碰撞控制器、和/或动力输出设备控制器。 [0066] 另一组示例性实施例是一种方法，包括：解释混合传动系的当前性能规范，响应于当前性能规范提供多个能通量命令，其中第一个能通量命令包括内燃机转矩目标，响应于内燃机转矩目标控制内燃机，以及通过数据链路传送述当前性能规范和内燃机转矩目标中的一个(且仅一个)。该方法还包括：在能通量命令包括电动机转矩目标和电池功率通量目标的情况下，响应于电动机转矩目标和电池功率通量目标来控制电力系统，其中电动机转矩目标和电池功率通量目标没有通过数据链路传送。在某些实施例中，解释当前性能规范包括确定混合传动系的转矩输出需求，其中转矩输出需求可以是操作者的转矩需要。示例性传送操作包括向数据链路提供异步消息。 [0067] 另一组示例性实施例是一种方法，包括制造第一部件。第一部件包括应用需求模块和能量划分模块。应用需求模块解释当前性能规范。能量划分模块提供电动机转矩目标、电池功率通量目标和内燃机转矩目标。该方法还包括制造包括引擎控制模块的第二部件。引擎控制模块响应于内燃机转矩目标控制内燃机。该方法还包括将第一部件和第二部件与第三部件集成在一起以形成完整的混合传动系。第三部件包括从第一部件接收内燃机转矩目标并向第二部件提供内燃机转矩目标的数据链路。 [0068] 在某些实施例中，完整的混合传动系包括电动机和内燃机，并且该方法还包括响应于电动机转矩目标操作电动机并且响应于内燃机转矩目标操作内燃机。在某些实施例中，数据链路包括异步数据链路。在某些实施例中，完整的混合传动系包括电动机/发电机和内燃机，并且该方法还包括响应于电动机转矩目标和电池功率通量目标操作电动机/发电机。该方法还包括响应于内燃机转矩目标操作内燃机。 [0069] 另一组示例性实施例包括具有传动系控制器的系统，该传动系控制器解释混合传动系系统的转矩输出需求。该系统还包括响应于转矩输出需求确定用于内燃机和电动机和/或电动机/发电机的能通量划分的控制器。该系统还包括响应于内燃机的能通量划分控制引擎的引擎控制器。该混合控制器包括在单个的计算设备中，其中传动系控制器和引擎控制器中的仅一个也包括在该单个的计算设备中。在某些实施例中，混合控制器与不在单个计算设备中的引擎控制器和传动系控制器中的设备通信，其中该通信是通过异步数据链路的。在系统的某些实施例中，包括传动系控制器、混合控制器和引擎控制器的操作的连续执行周期仅包括一个异步数据链路通信。 [0070] 虽然已经在附图和前面的说明中详细示出和描述了本发明，但是附图和上述描述被视为是示例性的而非限制于文字，可以理解，仅示出并描述了特定的示例性实施例，期望保护落入本发明精神范围内的所有改变和修改。在阅读权利要求书时，当使用诸如“一”、“一个”、“至少一个”或“至少一部分”等词时，其并不旨在仅将权利要求限制于一个项，除非在权利要求中具体规定不是这样。当使用术语“至少一部分”和/或“一部分”时，该项可以包括该项的一部分和/或整个项，除非具体规定不是这样。 |
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