CN102248900A - 当电流传感器不正常操作时车辆的马达扭矩控制的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及当电流传感器不正常操作时车辆的马达扭矩控制的方法和系统。具体地，提供了用于在混合动力车辆中控制马达扭矩的方法和系统。电流传感器当所述传感器正常操作时提供反馈电流。如果所述电流传感器正常操作，处理器使用所述反馈电流控制所述马达扭矩。如果所述电流传感器不正常操作，处理器使用所述混合动力车辆的滑差值控制所述马达扭矩。

Description

当电流传感器不正常操作时车辆的马达扭矩控制的方法和系统
技术领域
本发明总体涉及混合动力车辆领域，更具体地，涉及当车辆的电流传感器不正常操作时用于控制车辆中的马达扭矩的方法和系统。
背景技术
现在许多汽车都是使用两个或多个推进系统的混合动力车辆。当今存在各种不同类别的混合动力车辆。例如，某些混合动力车辆（通常称作轻度混合动力车辆）使用电动机和电池辅助内燃发动机来操作车辆。其他混合动力车辆（通常称作全混合动力车辆）具有分开的推进系统（即，电动机和电池推进系统和内燃发动机推进系统），其能够根据车辆操作情况相互辅助或相互独立操作。其他混合动力车辆（通常称作插电式混合动力车辆）主要使用电动机和电池推进系统来操作车辆，不过还具有备份内燃发动机推进系统以在需要时使用。
混合动力车辆部分以马达扭矩操作，该马达扭矩提供到混合动力系统的电动机。混合动力车辆的马达扭矩典型地基于使用车辆的电流传感器的电回馈电流被控制。然而，如果电流传感器不正常操作，优化地控制马达扭矩将是困难的，这将导致混合动力车辆部件的关闭。另外，对于轻度混合动力车辆，车辆将不能在这种情况下操作。
发明内容
根据示例性实施例，提供了一种用于操作混合动力车辆的方法，所述混合动力车辆具有电流传感器。所述方法包括以下步骤：如果所述电流传感器正常操作，使用来自所述电流传感器的反馈电流控制所述马达扭矩；以及如果所述电流传感器不正常操作，使用所述混合动力车辆的滑差值控制所述马达扭矩。
根据另一示例性实施例，提供了一种用于操作混合动力车辆中的混合动力控制马达扭矩的方法，所述混合动力车辆具有电流传感器。所述方法包括以下步骤：如果所述电流传感器正常操作，使用第一马达扭矩限度控制所述马达扭矩；以及如果所述电流传感器不正常操作，使用第二马达扭矩限度控制所述马达扭矩，所述第二马达扭矩限度低于所述第一马达扭矩限度。
根据又一示例性实施例，提供了一种用于在混合动力车辆中控制马达扭矩的系统。所述系统包括传感器和处理器。传感器配置成当所述传感器正常操作时提供反馈电流。处理器联接到所述传感器。所述处理器配置成：如果所述传感器正常操作，使用来自所述传感器的所述反馈电流控制所述马达扭矩；以及如果所述传感器不正常操作，使用所述混合动力车辆的滑差值控制所述马达扭矩。
此外，方法和系统的其他所希望的特征和特性将从随后结合附图说明的详细描述和所附权利要求，以及从前面的技术领域和背景技术中将变得显而易见。
本发明还提供了以下方案：
1. 一种用于操作混合动力车辆的方法，所述混合动力车辆具有电流传感器，所述方法包括以下步骤：
如果所述电流传感器正常操作，使用来自所述电流传感器的反馈电流控制所述马达扭矩；以及
如果所述电流传感器不正常操作，使用所述混合动力车辆的滑差值控制所述马达扭矩。
2. 如方案1所述的方法，其特征在于，使用所述滑差值控制所述马达扭矩的步骤包括以下步骤：如果所述电流传感器不正常操作，使用马达扭矩指令，所述滑差值和马达扭矩限度控制所述马达扭矩。
3. 如方案2所述的方法，其特征在于，使用所述马达扭矩指令，所述滑差值和所述马达扭矩限度控制所述马达扭矩的步骤包括以下步骤：如果所述电流传感器不正常操作，使用所述马达扭矩指令，所述滑差值和马达扭矩容量限度控制所述马达扭矩。
4. 如方案2所述的方法，其特征在于，使用所述马达扭矩指令，所述滑差值和所述马达扭矩限度控制所述马达扭矩的步骤包括以下步骤：如果所述电流传感器不正常操作，使用所述马达扭矩指令，所述滑差值和马达扭矩转换速率限度控制所述马达扭矩。
5. 如方案2所述的方法，其特征在于，进一步包括以下步骤：
使用多个马达参数计算滑差频率；
其中，使用所述马达扭矩指令和所述滑差值控制所述马达扭矩的步骤包括以下步骤：如果所述电流传感器不正常操作，使用所述马达扭矩指令和所述滑差频率控制所述马达扭矩。
6. 如方案5所述的方法，其特征在于，计算所述滑差频率的步骤包括以下步骤：使用所述马达的转子电阻和所述马达的多个极对计算所述滑差频率。
7. 如方案6所述的方法，其特征在于，进一步包括以下步骤：
测量马达速度；以及
使用所述马达速度计算滑差增益；
其中，使用所述马达扭矩和所述滑差频率控制所述马达扭矩指令的步骤包括以下步骤：如果所述电流传感器不正常操作，使用所述马达扭矩指令，所述滑差频率和所述滑差增益控制所述马达扭矩。
8. 一种用于控制混合动力车辆中的马达扭矩的方法，所述混合动力车辆具有电流传感器，所述方法包括以下步骤：
如果所述电流传感器正常操作，使用第一马达扭矩限度控制所述马达扭矩；以及
如果所述电流传感器不正常操作，使用第二马达扭矩限度控制所述马达扭矩，所述第二马达扭矩限度低于所述第一马达扭矩限度。
9. 如方案8所述的方法，其特征在于，进一步包括以下步骤：
接收作为用于控制所述马达扭矩的所需扭矩的测量的扭矩指令；
其中，使用所述马达扭矩限度控制所述马达扭矩的步骤包括以下步骤：如果所述电流传感器不正常操作，使用所述马达扭矩指令和马达扭矩容量限度控制所述马达扭矩。
10. 如方案8所述的方法，其特征在于，进一步包括以下步骤：
接收作为用于控制所述马达扭矩的所需扭矩的测量的扭矩指令；
其中，使用所述马达扭矩限度控制所述马达扭矩的步骤包括以下步骤：如果所述电流传感器不正常操作，使用所述马达扭矩指令和马达扭矩转换速率限度控制所述马达扭矩。
11. 如方案8所述的方法，其特征在于，进一步包括以下步骤：
接收作为用于控制所述马达扭矩的所需扭矩的测量的扭矩指令；
其中，使用所述第二马达扭矩限度控制所述马达扭矩的步骤包括以下步骤：如果所述电流传感器不正常操作，使用所述混合动力车辆的所述马达扭矩指令，所述第二马达扭矩限度和滑差值控制所述马达扭矩。
12. 如方案11所述的方法，其特征在于，进一步包括以下步骤：
使用多个马达参数计算滑差频率；
其中，使用所述马达扭矩指令，所述第二马达扭矩限度和所述滑差值控制所述马达扭矩的步骤包括以下步骤：如果所述电流传感器不正常操作，使用所述马达扭矩指令，所述第二马达扭矩限度和所述滑差频率控制所述马达扭矩。
13. 如方案12所述的方法，其特征在于，进一步包括以下步骤：
测量马达速度；以及
使用所述马达速度计算滑差增益；
其中，使用所述马达扭矩指令，所述第二马达扭矩限度和所述滑差频率控制所述马达扭矩的步骤包括以下步骤：如果所述电流传感器不正常操作，使用所述马达扭矩指令，所述第二马达扭矩限度，所述滑差频率和所述滑差增益控制所述马达扭矩。
14. 一种用于在混合动力车辆中控制马达扭矩的系统，所述系统包括：
传感器，其配置成当所述传感器正常操作时提供反馈电流；以及
处理器，其联接到所述传感器并配置成：
如果所述传感器正常操作，使用所述反馈电流控制所述马达扭矩；以及
如果所述传感器不正常操作，使用所述混合动力车辆的滑差值控制所述马达扭矩。
15. 如方案14所述的系统，其特征在于，所述处理器进一步配置成：
如果所述传感器正常操作，使用马达扭矩指令和所述反馈电流控制所述马达扭矩；以及
如果所述传感器不正常操作，使用所述马达扭矩指令和所述滑差值控制所述马达扭矩。
16. 如方案15所述的系统，其特征在于，所述处理器进一步配置成：如果所述传感器不正常操作，使用所述马达扭矩指令，所述滑差值和马达扭矩限度控制所述马达扭矩。
17. 如方案16所述的系统，其特征在于，所述处理器进一步配置成：如果所述传感器不正常操作，使用所述马达扭矩指令，所述滑差值和马达扭矩容量限度控制所述马达扭矩。
18. 如方案16所述的系统，其特征在于，所述处理器进一步配置成：如果所述传感器不正常操作，使用所述马达扭矩指令，所述滑差值和马达扭矩转换速率限度控制所述马达扭矩。
19. 如方案15所述的系统，其特征在于，所述处理器进一步配置成：
使用多个马达参数计算滑差频率；以及
如果所述传感器不正常操作，使用所述马达扭矩指令和所述滑差频率控制所述马达扭矩。
20. 如方案19所述的系统，其特征在于，所述处理器进一步配置成：
获得马达速度；
使用所述马达速度计算滑差增益；以及
如果所述传感器不正常操作，使用所述马达扭矩指令，所述滑差频率和所述滑差增益控制所述马达扭矩。
附图说明
本发明将在下文结合以下附图描述，在附图中，相同的附图标记表示相同的元件，并且其中：
图1是根据示例性实施例的用于控制混合动力车辆（例如汽车）的马达扭矩和推进的示例性系统的框图；
图2是根据示例性实施例的控制混合动力车辆的马达扭矩的过程流程图，并且其能够结合图1的系统使用；
图3是图2的过程的子过程的流程图，即当电流传感器（例如图1的电流传感器系统）正常操作时用于控制车辆的马达扭矩的常规或典型的子过程或方法；
图4是根据示例性实施例的图2的过程的其他子过程的流程图，即当电流传感器（例如图1的电流传感器系统）不正常操作时用于控制车辆的马达扭矩的备份子过程或方法；
图5是根据示例性实施例的图4的子过程步骤的图示，即修改马达扭矩容量的步骤；
图6是根据示例性实施例的图4的子过程其他步骤的图示，即修改马达扭矩转换速率的步骤；
图7是示出了根据示例性实施例的图2的过程的不同操作状态和其之间的过渡的流程图；
图8是根据示例性实施例的在某些扭矩瞬时条件下来自应用图2的过程的典型的机动车行为的图示；以及
图9是根据示例性实施例的在某些马达速度瞬变条件下来自应用图2的过程的典型的机动车行为的图示。
具体实施方式
以下详细说明本质上仅为示例性的且不旨在限制本发明或本发明的应用和使用。
图1是根据示例性实施例的用于控制混合动力车辆的马达扭矩和推进的示例性系统100的框图。系统100根据电流传感器109是否正常操作使用不同技术来允许混合动力车辆的优化马达扭矩控制。如果电流传感器109正常操作，系统100基于电流传感器109提供的反馈电流控制马达扭矩，并且如果电流传感器109不正常操作，系统100基于使用计算的滑差值和马达扭矩限制的备份方法控制马达扭矩。系统100优选地包括用于汽车的动力传动系，例如轿车，运动型多功能车，厢式轿车或卡车。然而，这可以是变化的，例如其中系统100还可用于其他类型的混合动力车辆。
如图1所示，系统100包括电池102，配件功率模块（APM）104，功率逆变器模块（PIM）106，马达控制处理器（MCP）108，一个或多个电流传感器109（参照上面），感应式电机（IM）110，发动机112和变速器114。电池102优选地包括高压（HV）电池组。电池102提供高压功率给APM单元104和PIM 106。
APM 104是电流转换器，并联接在电池102和PIM 106之间。APM 104优选地是直流（DC）到直流（DC）转换器。APM 104将从电池单元102接收的高压功率转换成来自其中的低压功率（优选地，具有12伏载荷）。APM 104将高压功率转换为低压功率。在一个实施例中，APM 104供给低压功率到PIM 106。APM 104的输入和输出二者都是直流（DC）。
PIM 106是逆变器，并联接在电池102，APM 104，MCP 108和感应式电机110之间。PIM 106和APM104优选地并联连接。因此，来自电池102的一部分高压功率直接提供到APM104，而来自电池102的另一部分高压功率直接提供到PIM 106。PIM 106从电池102接收高压功率并且从APM 104接收低压功率（优选地，具有12伏载荷）。在系统100的再生操作期间，PIM 106经由感应式电机110产生并提供再生扭矩到发动机112和变速器114。
电流传感器109包括电流传感器，并联接在PIM 106 和MCP 108之间。电流传感器109测量来自PIM 106的电流，并且提供输出信号（优选地数字输出），其在电流传感器109正常操作时经由到MCP 108的反馈电流信号量化测量的电流（本文中还称作反馈电流）的大小。
MCP 108联接在电流传感器109和PIM 106之间。MCP 108从电流传感器109接收反馈电流信号并处理反馈电流信号。MCP 108提供脉宽调制（PWM）信号到PIM 106，其控制经由感应式电机（IM）110提供到发动机112和变速器114的马达扭矩。
MCP 108优选地执行系统100的计算和控制功能，并且可与任何类型的处理器或多处理器，单片集成电路（例如微处理器），或者协作工作的任何适合数量的集成电路装置和/或电路板一起应用以完成处理单元的功能。在操作期间，MCP 108在系统100的控制操作中可执行存储器（未描述）内包含的一个或多个程序。
感应式电机（IM）110包括电动机。感应式电机110优选地经由皮带联接到发动机112和变速器114。感应式电机110为发动机112和变速器114提供功率。特别地，在系统100的扭矩辅助操作期间，感应式电机110提供辅助扭矩到发动机112和变速器114。另外，在系统100的再生操作期间，感应式电机110产生再生扭矩并提供再生扭矩到变速器114。
发动机112联接到变速器114。变速器114联接到车辆的车轮（未描述）。来自发动机112的正扭矩经由变速器114和车轮向前推进车辆。当车辆减速时，扭矩路径倒转并且车轮返向驱动变速器114，其转而反向驱动发动机112。
系统100在电流传感器109正常操作的情况下基于由电流传感器109提供的反馈电流并且在电流传感器109不正常操作的情况下基于使用计算的滑差值和修改的（优选地，减小的）马达扭矩限度的备份方法控制马达扭矩。因此，系统100可用于提供和控制马达扭矩，即使一个或多个电流传感器109不正常操作。
图2是根据示例性实施例的用于控制混合动力车辆的马达扭矩的过程200的流程图。过程200当电流传感器正常操作时使用常规方法（图3所示）并当电流传感器不正常操作时使用备份方法（图4所示）允许混合动力车辆的优化的马达扭矩控制。在对PIM 106和感应式电机110提供的马达扭矩的控制中，过程200根据由MCP 108提供到PIM 106的脉宽调制信号能够结合图1的系统100使用。
如图2所示，过程200开始于确定车辆系统（例如系统100）的当前扭矩控制状态是否为正常状态（步骤202）。在步骤202的第一次迭代期间，当前扭矩控制状态优选地自然地包括正常状态。在步骤202的随后迭代中，当前扭矩控制状态优选地继续包括正常状态，除非备份扭矩控制当前根据过程200的紧前面的迭代被使用。该确定由处理器（例如图1的MCP 108）进行。
如果在步骤202确定当前扭矩控制状态是正常的，那么确定是否存在电流感测故障（步骤204）。图1的一个或多个电流传感器109不正常操作时存在电流感测故障。该确定由处理器（例如图1的MCP 108）基于由图1的电流传感器109提供的反馈电流信号（或者基于没有该反馈电流信号）而进行。可基于电流传感器109的信号是否不是按希望地提供而确定电流感测故障。如果由电流传感器109提供的值不基于希望的值或界限，也会发生电流感测故障。
如果在步骤204确定不存在电流感测故障，扭矩控制状态保持在正常状态（步骤205）。当扭矩控制状态为正常状态时，马达扭矩使用典型的或常规方法被控制，其中扭矩基于扭矩指令和反馈电流被确定。图1的MCP 108使扭矩控制状态保持在正常状态，并根据提供到图1的PIM 106的脉宽调制信号使用常规方法控制马达扭矩。步骤205之后，过程以新的迭代返回步骤202。
现在转向图3，示出了根据示例性实施例的用于使用常规方法控制马达扭矩的方法或子过程300的流程图。如图3所示，扭矩指令被确定或接收（步骤302）。在步骤302期间，扭矩指令可由图1的MCP 108确定或从其他装置或系统（例如从其他处理器）接收。扭矩指令可使用马达状态，电池电压和各种马达参数（例如某些马达的感应系数，极对数量，转子电阻，定子电阻，和/或其他马达参数）计算。
另外，一个或多个反馈电流被接收（步骤304）。反馈电流优选地由图1的MCP 108从图1的电流传感器109接收。
系统状态和各种马达参数也被接收（步骤306）。系统状态优选地涉及图1的系统100的操作模式，例如在上面结合图1描述的扭矩辅助模式或再生制动模式。马达参数优选地包括马达温度，马达的感应系数，转子极数量，转子电阻，定子电阻，和/或其他马达参数。系统状态和马达优选地由MCP 108从各种传感器和/或其他处理器和/或系统（图1中未描述）接收。
步骤302的扭矩指令和步骤306的系统状态和马达参数使用扭矩容量和转换速率限制器308步骤或算法308处理，从而产生转向扭矩指令（步骤310）。转向扭矩指令优选地由图1的MCP 108使用步骤302的扭矩指令和步骤306的系统状态和马达参数产生。
步骤310的转向扭矩指令与步骤306的系统状态和马达参数一起使用电流指令确定312步骤或算法被处理，从而产生电流指令（步骤314）。电流指令优选地在d和q同步参考系包括电流指令。电流指令优选地由MCP 108使用步骤310的转向扭矩指令和步骤306的系统状态和马达参数计算。
另外，步骤304的反馈电流使用电流变换器确定320步骤或算法被处理，从而基于反馈电流产生变换的反馈电流（步骤322）。变换的反馈电流优选地对应于上述同步d，q参考系。变换的反馈电流优选地在步骤322由MCP 108产生。
电流控制器316步骤或算法用于使用步骤314的电流指令，步骤306的系统状态和马达参数和步骤322的变换的反馈电流产生电压指令（步骤324）。电流控制器316调节步骤322的变换的反馈电流，使得它们追踪步骤314的电流指令并与步骤314的电流指令一致。电流控制器316优选地在步骤324由图1的MCP 108应用。
脉宽调制（PWM）调制器326步骤或算法用于使用步骤324的电压指令和步骤306的系统状态和马达参数产生脉宽调制信号（步骤328）。脉宽调制信号优选地使用图1的MCP 108产生，并优选地提供到PIM 106用于控制图1的系统100的马达扭矩，并由此控制车辆的马达扭矩。
参照图2，如果在步骤204确定存在电流感测故障，扭矩控制状态改变为备份状态（步骤206）。当扭矩控制状态为备份状态时，马达扭矩使用备份方法被控制。扭矩控制状态的改变和使用备份方法的马达扭矩控制根据提供到图1的PIM 106的脉宽调制信号由图1的MCP 108执行。步骤206之后，过程以新的迭代返回步骤202。
参照图4，提供了根据示例性实施例的用于使用备份方法控制马达扭矩的备份方法或子过程400的流程图。如图4所示，过程开始于扭矩指令的确定（步骤402）。在步骤402期间，扭矩指令可由图1的MCP 108确定或从其他装置或系统（例如从其他处理器）接收。扭矩指令可使用马达状态，电池电压和各种马达参数（例如某些马达的感应系数，极对数量，转子电阻，定子电阻，和/或其他马达参数）计算。
系统状态和各种马达参数也被接收（步骤406）。系统状态优选地涉及图1的系统100的操作模式，例如在上面结合图1描述的扭矩辅助模式或再生制动模式。马达参数优选地包括马达温度，马达的感应系数，转子极数量，转子电阻，定子电阻，和/或其他马达参数。系统状态和马达优选地由MCP 108从各种传感器和/或其他处理器和/或系统（图1中未描述）接收。
步骤402的扭矩指令和步骤406的系统状态和马达参数使用扭矩容量和转换速率限制器408步骤或算法308处理，从而产生转向扭矩指令（步骤410）。转向扭矩指令优选地由图1的MCP 108使用步骤402的扭矩指令和步骤406的系统状态和马达参数产生。
步骤410的转向扭矩指令与步骤406的系统状态和马达参数一起使用气隙通量指令产生器412步骤或算法被处理，从而产生通量指令（步骤414）。通量指令优选地由图1的MCP 108使用下列等式产生：
（等式1），以及
Figure 275932DEST_PATH_IMAGE002
（等式2），
其中T* e表示步骤402的指令控制的扭矩，λslope表示通量斜率，λoffset表示通量补偿，λa,max表示通量最大值，λ** a表示中间通量指令值，λ*a表示最终通量指令值。
步骤410的转向扭矩指令，步骤406的系统状态和马达参数和步骤414的通量指令然后由滑差频率计算器418步骤或算法处理以产生滑差频率（步骤420）。滑差频率优选地由图1的MCP 108使用下列等式产生：
Figure 55669DEST_PATH_IMAGE003
（等式3），
其中ω** sl表示滑差频率，Rr表示电动机的转子电阻，Pp表示电动机的极对数量，λ* a表示步骤414的最终通量指令值，T* e表示步骤410的转向扭矩指令。
另外，滑差增益产生器422算法的步骤用于产生滑差增益（步骤424）。滑差增益优选地由图1的MCP 108使用储存在存储器（未描述）中的查表产生，其将滑差或补偿增益（Ksl）和步骤406的系统状态和马达参数相关联，该参数包括马达速度（优选地涉及图1的PIM 106）。
步骤424的滑差增益然后乘以步骤420的滑差频率以产生滑差频率指令（步骤426）。滑差频率指令优选地由图1的MCP 108根据下列等式产生：
Figure 263928DEST_PATH_IMAGE004
（等式4），
其中ω* sl是滑差频率指令，ω** sl是步骤420的滑差频率，Ksl是步骤424的滑差增益。
步骤426的滑差频率指令，步骤406的系统状态和马达参数（包括马达速度）和步骤414的通量指令然后由电压指令计算器416步骤或算法处理以产生电压指令（步骤428）。电压指令优选地由图1的MCP 108使用下列等式产生：
Figure 78300DEST_PATH_IMAGE005
（等式5），
其中V** s表示电压大小指令，ωr表示车轮阻力，ω* sl表示步骤426的滑差频率指令，λ*a 表示步骤414的通量指令值。
脉宽调制（PWM）调制器430步骤或算法用于使用步骤428的指令和步骤406的系统状态和马达参数产生脉宽调制信号（步骤432）。脉宽调制信号优选地使用图1的MCP 108产生，并优选地提供到PIM 106用于控制图1的系统100的马达扭矩，并由此控制车辆的马达扭矩。
参照图5，示出了根据示例性实施例的步骤430的修改的图示。特别地，图5示出了第一容量502，第二容量504，第三容量506，和零水平508。第一容量502表示最大可用扭矩，其可用于常规或典型的情况中的某些实施例，其中电流传感器运行（例如以图3的常规方法300）并且图1的系统100以扭矩辅助模式操作，其中系统100辅助车辆扭矩。第二容量504表示最大可用扭矩，其可用于常规或典型的情况中的某些实施例，其中电流传感器运行（例如以图3的常规方法300）并且图1的系统100以再生操作模式操作，其中系统100提供能量再生。
第三容量506表示在其中一个或多个电流传感器不正常操作的情况下使用图4的备份方法400调节的最大扭矩容量。如图5所示，对于每个特定马达速度，第三容量506优选地具有的大小有大于零水平508但小于第一容量502和第二容量504的每个的绝对值。使用第三容量506有助于确保马达扭矩提供需要的功率以操作车辆而且保持在操作的安全范围内，而没有来自电流传感器的反馈电流。第三容量506优选地表示车辆的固定值，足够的马达扭矩以该固定值提供以操作车辆（优选地，具有12伏特电源），而且马达扭矩以该固定值不太可能导致对任何车辆系统或部件的任何损坏，不管从图1的PIM 106的电流测量如何。
另外，d，q电压指令为修改的马达扭矩转换速率被调节（步骤432）。特别地，d，q电压指令根据修改的马达扭矩转换速率被调节以有助于进一步确保马达扭矩在图1的系统100操作期间保持在安全范围内。步骤432的调节优选地由图1的MCP 108管理。
参照图6，示出了根据示例性实施例步骤432修改的图示。特别地，图6 示出了第一转换速率602，第二转换速率604和第三转换速率606。第一转换速率602表示图3的步骤310或图4的步骤402的转向扭矩指令的马达扭矩转换速率。第二转换速率604表示能够用于常规或典型的情况中用于处理内部扭矩指令的某些实施例的马达扭矩，其中电流传感器运行（例如以图3的常规方法300），并且能够用于图1的系统100。
第三转换速率606表示在其中一个或多个电流传感器不正常操作的情况下，用于使用图4的备份方法400的内部扭矩指令处理的马达扭矩转换速率。如图6所示，响应于实际扭矩指令的向上或向下变化，第三转换速率606的处理更平缓，其对于内部指令到达实际扭矩指令花去更长时间。备份方法中的该平缓方法有助于确保马达扭矩保持在安全范围内，其中足够的马达扭矩将在该安全范围内被提供以操作车辆（优选地，具有12伏特电源），而且马达扭矩在该安全范围内不太可能导致对任何车辆系统或部件的任何损坏，不管从图1的PIM 106的电流测量如何。例如，在其中一个或多个电流传感器不正常操作并且反馈电流因此不可用或比正常条件较为不可靠的情况期间，使用备份方法更平缓地应用扭矩变化允许在上面结合图4描述的另外计算。
步骤428的d，q电压指令根据图4的步骤430和432的调节而被调节，由此产生了调节的d，q电压指令（步骤434）。特别地，步骤428的d，q电压指令优选地基于步骤430和432的调节被限制为对应于安全区域的上界的相应最大值，由此产生步骤434的调节的d，q电压指令。步骤434的调节的d，q电压指令优选地由图1的MCP 108产生。马达扭矩由图1的MCP 108基于步骤434的调节的电压指令通过从MCP 108提供到图1的PIM 106的脉宽调制信号被控制。
进一步参照图2的步骤206，扭矩控制状态到备份状态的变化包括到使用图4的备份方法400的平缓过渡。过渡优选地开始于备份方法的初始化（如在下面结合图7的初始化700进一步描述的），其中图1的PIM 106关闭直到计算完成并且备份方法准备好控制马达扭矩。备份方法然后被设置并起作用（如在下面结合图7的设置702进一步描述的）。
现在返回步骤202，如果在步骤202确定当前扭矩控制状态不正常，那么确定当前扭矩控制状态是否对应于备份状态（步骤208）。如果图4的马达扭矩控制的备份方法400当前正在根据过程200的紧前面的迭代被使用，当前扭矩控制状态包括备份状态。该确定优选地由图1的MCP 108进行。
如果在步骤208确定当前扭矩控制状态对应于备份状态，那么确定是否有与系统相关联的任何其他故障（步骤210）。步骤210的确定优选地包括确定是否有除了可能的电流传感器故障以外与图1的系统100相关联的任何故障。该确定优选地由图1的MCP 108进行。
如果在步骤210确定当前存在一个或多个其他故障，那么扭矩控制状态改变到中断状态（步骤212）。当在中断状态时，图1的系统100优选地停止马达扭矩控制。过程然后以新的迭代返回步骤202。扭矩控制状态优选地保持在中断状态，直到在步骤210的随后迭代中确定在系统中没有其他这种故障。
现在返回步骤210，如果确定没有这种其他故障，那么确定电流感测故障是否已经被清除（步骤216）。当电流传感器现在都正常操作时，电流感测故障优选地确定为被清除。例如，当临时电流传感器故障发生时，例如其中图1的MCP 108检查并检测故障，扭矩控制方法因此改变为备份方法，并且随后MCP 108再次检查并检测故障不再存在，电流传感器故障可确定为被清除。
如果在步骤216确定电流感测故障已经被清除，那么扭矩控制状态改变为正常状态（步骤218）。当扭矩控制状态为正常状态时，马达扭矩使用在上面结合图3的步骤205描述的常规方法300被控制。图1的MCP 108使扭矩控制状态保持在正常状态，并根据提供到图1的PIM 106的脉宽调制信号使用常规方法控制马达扭矩。步骤218之后，过程以新的迭代返回步骤202。
优选地，当在步骤218扭矩控制状态变化到正常状态时，扭矩控制状态变化包括到使用图3的常规方法300的平缓过渡。过渡优选地开始于退出备份方法（如在下面结合图7的退出704进一步描述的），其中图1的系统100准备使扭矩控制状态返回正常状态，同时马达扭矩仍使用图4的备份方法400被指令控制并且马达扭矩平滑减小到0。过渡继续为备份方法结束（如在下面结合图7的结束706进一步描述的），其中图1的PIM 106临时关闭，并且在此时间期间不产生马达扭矩。一旦图1的系统100准备好开始使用图3的正规方法300的计算控制马达扭矩，图1的PIM 106打开，并且马达扭矩使用正规方法被控制。
现在返回步骤208，如果确定当前扭矩控制状态不是备份状态，那么确定是否有系统已经被重置的任何指示（步骤214）。该确定优选地对应于扭矩控制状态是否已经重置为正常控制状态，例如在下面结合图7的重置708进一步描述的。该确定优选地由图1的MCP 108进行。如果在步骤214确定系统已经被重置，那么过程进入上述步骤218。如上所述，在步骤218期间，扭矩控制状态改变到正常状态，并且马达扭矩使用结合在上面步骤205和图3描述的常规方法被控制。步骤218之后，过程以新的迭代返回步骤202。
相反地，如果在步骤214确定系统没有被重置，那么扭矩控制状态保持中断，并且在此状态中不提供马达扭矩。过程也以新的迭代返回步骤202。
图7是示出了根据示例性实施例的图2的过程200的不同操作状态和其之间的过渡的流程图。当检测电流传感器故障和操作状态过渡到备份状态（对应于图2的步骤206）时，管理初始化700。在初始化700期间，图1的PIM 106关闭直到计算完成并且备份方法准备好控制马达扭矩。
备份方法然后被设置（702）。备份状态现在有效。图1的PIM 106打开，并且马达扭矩根据修改的容量由图4的备份方法400控制，如在上面结合图4-6描述的。
一旦确定电流传感器（或更换电流传感器）正常操作并且图3的常规方法300能够再次使用，从备份方法的退出704被管理。退出704指示系统100准备使操作状态返回正常状态并使用图3的常规方法300控制马达扭矩。在退出704期间，马达扭矩仍使用图4的备份方法400被指令控制。然而，在退出704期间，马达扭矩平滑减小到零（0）。
当马达扭矩平滑减小到零之后，备份方法结束（706）。在结束（706）期间，图1的PIM 106临时关闭，并且在此时间期间不产生马达扭矩。
扭矩控制状态然后被重置（708）。特别地，一旦图1的系统100准备好使用图3的正规方法300的计算开始控制马达扭矩，图1的PIM 106被打开，并且马达扭矩使用正规方法被控制。在重置708之后马达扭矩继续使用正规方法被控制，除非并直到需要确定备份方法的初始化（例如，如果图中的电流传感器109之一不再正常操作）。
图8是根据示例性实施例的在某些扭矩瞬变条件下来自应用图2的过程200的典型的机动车行为的图示。特别地，图8示出了扭矩指令802，根据过程200提供的产生的马达扭矩804，和随时间的扭矩误差806。扭矩误差806作为随时间的马达扭矩804和扭矩指令802之间的差计算。在模拟条件下扭矩指令802，马达扭矩804和扭矩误差806的结果在图8中显示，其中当马达速度保持1,200转/分钟（RPM）不变时，马达扭矩从0牛·米（Nm）瞬变到-30牛·米（Nm）并返回0牛·米（Nm）。如图8所示，在全部图8的典型的机动车行为中，马达扭矩804紧随扭矩指令802，并且扭矩误差806相对较小。
图9是根据示例性实施例的在某些速度瞬变条件下来自应用图2的过程200的典型的机动车行为的图示。特别地，图9示出了扭矩指令902，根据过程200提供的产生的马达扭矩904，和随时间和随各种增加的马达速度900的扭矩误差906。扭矩误差906作为随时间和随马达速度900增加的马达扭矩904和扭矩指令902之间的差计算。在模拟条件下扭矩指令902，马达扭矩904和扭矩误差906的结果在图9中显示，其中在2秒的时间周期，马达速度从1,200转/分钟（RPM）增加到15,600转/分钟（RPM）。如图9所示，在全部图9的典型的机动车行为中，马达扭矩904紧随扭矩指令902，并且扭矩误差906相对较小。
将认识到的是，公开的方法和系统可与图中所示和文中所述的不同。例如，如上所述，图1的系统100可在多个不同的车辆、装置和/或系统中的任意一个或多个中整体或部分地放置。另外，将认识到的是，过程，子过程和/或实施的某些步骤和/或典型的机动车行为可与图2-9所示和/或与其结合在文中所述的不同。将类似地认识到的是，过程，子过程和/或实施的某些步骤可以与图2-7所示和/或与其结合在文中所述的同步地或以不同顺序发生。将类似地认识到的是，公开的方法和系统可结合任意数量的不同类型的汽车，厢式轿车，运动型多功能车，卡车，和/或任意多个其他不同类类型的车辆和/或环境应用和/或使用。
虽然已经在前述详细描述中阐述了至少一个示例性实施例，但应当理解存在大量的变型。还应当理解的是，示例性实施例或多个示例性实施例仅仅是示例，并不意在以任何方式限制本发明的范围、应用或配置。相反，前述详细描述将为本领域的技术人员提供实施示例性实施例或多个示例性实施例的便捷路径。应当理解的是，可对元件的功能及设置进行各种改变而不脱离由所附权利要求及其合法等价物界定的本发明的范围。

Claims (10)

1.一种用于操作混合动力车辆的方法，所述混合动力车辆具有电流传感器，所述方法包括以下步骤：
如果所述电流传感器正常操作，使用来自所述电流传感器的反馈电流控制所述马达扭矩；以及
如果所述电流传感器不正常操作，使用所述混合动力车辆的滑差值控制所述马达扭矩。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，使用所述滑差值控制所述马达扭矩的步骤包括以下步骤：如果所述电流传感器不正常操作，使用马达扭矩指令，所述滑差值和马达扭矩限度控制所述马达扭矩。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，使用所述马达扭矩指令，所述滑差值和所述马达扭矩限度控制所述马达扭矩的步骤包括以下步骤：如果所述电流传感器不正常操作，使用所述马达扭矩指令，所述滑差值和马达扭矩容量限度控制所述马达扭矩。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，使用所述马达扭矩指令，所述滑差值和所述马达扭矩限度控制所述马达扭矩的步骤包括以下步骤：如果所述电流传感器不正常操作，使用所述马达扭矩指令，所述滑差值和马达扭矩转换速率限度控制所述马达扭矩。
5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，进一步包括以下步骤：
使用多个马达参数计算滑差频率；
其中，使用所述马达扭矩指令和所述滑差值控制所述马达扭矩的步骤包括以下步骤：如果所述电流传感器不正常操作，使用所述马达扭矩指令和所述滑差频率控制所述马达扭矩。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，计算所述滑差频率的步骤包括以下步骤：使用所述马达的转子电阻和所述马达的多个极对计算所述滑差频率。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，进一步包括以下步骤：
测量马达速度；以及
使用所述马达速度计算滑差增益；
其中，使用所述马达扭矩和所述滑差频率控制所述马达扭矩指令的步骤包括以下步骤：如果所述电流传感器不正常操作，使用所述马达扭矩指令，所述滑差频率和所述滑差增益控制所述马达扭矩。
8.一种用于控制混合动力车辆中的马达扭矩的方法，所述混合动力车辆具有电流传感器，所述方法包括以下步骤：
如果所述电流传感器正常操作，使用第一马达扭矩限度控制所述马达扭矩；以及
如果所述电流传感器不正常操作，使用第二马达扭矩限度控制所述马达扭矩，所述第二马达扭矩限度低于所述第一马达扭矩限度。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，进一步包括以下步骤：
接收作为用于控制所述马达扭矩的所需扭矩的测量的扭矩指令；
其中，使用所述马达扭矩限度控制所述马达扭矩的步骤包括以下步骤：如果所述电流传感器不正常操作，使用所述马达扭矩指令和马达扭矩容量限度控制所述马达扭矩。
10.一种用于在混合动力车辆中控制马达扭矩的系统，所述系统包括：
传感器，其配置成当所述传感器正常操作时提供反馈电流；以及
处理器，其联接到所述传感器并配置成：
如果所述传感器正常操作，使用所述反馈电流控制所述马达扭矩；以及
如果所述传感器不正常操作，使用所述混合动力车辆的滑差值控制所述马达扭矩。
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