检测混合型车辆扭矩安全性软件程序流故障的系统和方法

摘要

本发明涉及一种用于混合型车辆的诊断系统，其包括处理器模块和电动机控制模块。处理器模块输出种子值。电动机控制模块控制混合型车辆的电动机所输出的扭矩，接收种子值，基于种子值产生最终键值，并将最终键值输出至处理器模块。

说明书

相关申请案的交互参考

本申请要求于2007年11月8日提出的美国临时申请No.60/986,108的优先权。以上申请的公开以全文引用的方式结合在本文中。

技术领域

本发明涉及混合型车辆，更确切来说，涉及用于混合型车辆的处理器安全性诊断。

背景技术

本文提供的背景说明目的是用于大体介绍本公开的背景。本文既没有明确表示也没有以暗示的方式承认以下内容是对抗本公开的现有技术，即：当前指定的发明人的工作在背景部分中所描述的程度，以及本说明的、在申请提交时尚未以其它方式构成现有技术的方面。

现在参看图1，其显示了根据现有技术的电动混合型车辆10。电动混合型车辆10包括发动机组件12、混合动力组件14、变速器16、驱动轴18和控制模块20。发动机组件12包括与进气系统24、燃料系统26和点火系统28相连通的内燃机22。

进气系统24包括进气歧管30、节流器32和电子节流控制(ETC)34。ETC34对节流器32进行控制，以控制流入发动机22的气流。燃料系统26包括燃料注入器(未示出)，以控制流入发动机22的燃料流。点火系统28点燃由进气系统24和燃料系统26提供至发动机22的空气/燃料混合物。

发动机22经由联接装置44而联接到变速器16上。联接装置44可包括一个或多个离合器和/或扭矩变换器。发动机22产生扭矩，以驱动变速器16并推进电动混合型车辆10。变速器16将来自发动机22的动力传送到输出轴杆46，输出轴杆46以可旋转方式对驱动轴18进行驱动。

混合动力组件14包括一个或多个电动机-发电机单元。仅举例来说，如图1中所示，混合动力组件包括两个电动机-发电机单元：第一电动机-发电机单元(MGU)38和第二MGU 40。混合动力组件14还包括动力控制装置41和可充电电池42。

第一MGU 38和第二MGU 40独立工作，且在任何特定时间都可作为电动机或发电机运行。作为电动机运行的MGU供应动力(例如扭矩)，该动力的全部或一部分可用来驱动输出轴杆46。作为发电机运行的MGU将机械动力转变成电功率。

仅举例来说，第一MGU 38可根据发动机22的输出来产生电功率，第二MGU 40可根据输出轴杆46来产生电功率。MGU 38和MGU40中的一个所产生的电功率，可用来例如为MGU 38和MGU 40中的另一个提供动力，以便为电池42充电和/或为电构件提供电功率。虽然MGU 38和MGU 40显示为位于变速器16内，但MGU 38和MGU40可位于任何适合的位置。

控制模块20与燃料系统26、点火系统28、ETC 34、MGU 38和MGU 40、动力控制装置41以及电池42相连通。控制模块20还与测量发动机速度的发动机速度传感器48连通。例如，发动机速度可基于曲轴的旋转。发动机速度传感器48可位于发动机22内，或位于任何合适的位置，例如曲轴附近。

控制模块20控制发动机22的运行，以及MGU 38和MGU 40的运行。控制模块20还选择性地控制电池42的充电。控制模块20经由动力控制装置41来控制电池42的充电以及MGU 38和MUG 40的运行。动力控制装置41控制电池42与MGU 38及MGU 40之间的动力流动。仅举例来说，动力控制装置41可以是变换器(inverter)和/或绝缘栅双极晶体管(IGBT)。

控制模块20可包括用于控制电动混合型车辆10的相应运行的多个处理器。例如，控制模块20可包括：第一处理器，其用于确定发动机22以及MGU 38和MGU 40所要求的扭矩；第二处理器，其用于控制MGU 38和MGU 40中的各MGU的扭矩。

发明内容

一种用于混合型车辆的诊断系统包括处理器模块和电动机控制模块。处理器模块输出种子值(seed value)。该电动机控制模块控制由混合型车辆的电动机所输出的扭矩，接收所述种子值，根据该种子值产生最终键值，并将该最终键值输出至处理器模块。

在其它特征中，处理器模块选择性诊断电动机控制模块中的故障。

在其它特征中，处理器模块根据最终键值选择性地诊断故障。

在其它特征中，处理器模块根据最终键值与预期值的比较来选择性地诊断故障。

在其它特征中，当最终键值大于或小于预期值时，处理器模块对故障进行诊断。

在其它特征中，电动机控制模块执行若干次计算，根据这些计算确定最终键值，并将所执行的该若干次计算输出到处理器模块。

在其它特征中，处理器模块根据所执行的该若干次计算来选择性地诊断故障。

在其它特征中，当所执行的若干次计算多于或少于预定的若干次计算时，处理器模块对故障进行诊断。

在其它特征中，该若干次计算的每次计算都包括根据查询表和逻辑计算中的至少一个来确定部分键值。

在其它特征中，该若干次计算的第一计算基于种子值。

一种用于混合型车辆的方法包括：将来自第一模块的种子值传输至对混合型车辆电动机输出的扭矩进行控制的第二模块；基于该种子值，使用第二模块产生最终键值；以及将来自第二模块的最终键值传输至第一模块。

在其它特征中，该方法还包括选择性地诊断第二模块中的故障。

在其它特征中，选择性地诊断故障包括根据最终键值来选择性地诊断故障。

在其它特征中，选择性地诊断故障包括根据最终键值与预期值的比较来选择性地诊断故障。

在其它特征中，选择性地诊断故障包括当最终键值大于或小于预期值时选择性地诊断故障。

在其它特征中，该方法还包括：使用第二模块来执行若干次计算，并将所执行的该若干次计算输出至第一模块，其中，确定最终键值包括根据该若干次计算来确定最终键值。

在其它特征中，选择性地诊断故障包括根据所执行的计算的次数来选择性地诊断故障。

在其它特征中，选择性地诊断故障包括当所执行的若干次计算多于或少于预定的若干次计算时对故障进行诊断。

在其它特征中，该若干次计算的每次计算都包括根据查询表和逻辑计算中的至少一个来确定部分键值。

在其它特征中，该若干次计算中的第一计算基于种子值。

根据下文提供的详细说明，本公开内容的其它适用领域将变得显而易见。应理解的是，该详细说明和具体实例仅意图用于举例说明的目的，且并非意图限制本公开的范围。

附图说明

通过详细说明和附图，将更加充分地理解本公开，在附图中：

图1是根据现有技术的电动混合型车辆的功能简图；

图2是根据本公开的示例性控制模块的功能简图，该示例性控制模块包括混合控制处理器和电动机控制处理器；及

图3是示例性流程图，其显示了根据本公开产生诊断返回键的步骤。

具体实施方式

以下说明本质上仅是示例性的，且绝非意图限定本公开及其应用或用途。为清楚起见，图中将使用相同的参考标号来标识相同的元件。本文中使用的短语“A、B和C中的至少一个”应理解为意指使用非异逻辑“或”的逻辑值-“(A或B或C)”。应理解的是，方法中的步骤可以按不同的次序来执行，而未变更本公开的原理。

本文中使用的用语“模块”是指专用集成电路(ASIC)、电子电路、执行一个或多个软件程序或固件程序的处理器(共享处理器、专用处理器和成组处理器)和存储器、组合逻辑电路和/或提供所述功能的其它适合构件。

现在参看图2，其显示了根据本公开内容的电动混合型车辆的示例性控制模块100的功能简图。控制模块100包括：驱动诊断模块102、混合控制处理器(HCP)104和电动机控制处理器(MCP)106。驱动诊断模块102接收各种输入，包括但不限于发动机速度、电动机速度和电动机扭矩。

例如，驱动诊断模块102接收来自发动机速度传感器48的发动机速度。驱动诊断模块102还接收由电动机速度传感器107测得的电动机速度和由电动机扭矩传感器108测得的电动机扭矩(T_mot)。电动机速度传感器107和电动机扭矩传感器108分别测量第一MGU 38的速度和扭矩。由于电动混合型车辆10包括一个以上的MGU，所以驱动诊断模块102可接收一个以上MGU的电动机速度和扭矩。例如，驱动诊断模块102还可接收第二MGU 40的电动机速度和扭矩。

驱动诊断模块102根据发动机速度、电动机速度和电动机扭矩而产生各种信号110。HCP 104接收来自驱动诊断模块102的信号110。HCP 104根据接收的信号110来确定所请求的、用于MGU的电动机扭矩112。虽然HCP 104显示为确定所请求的、用于第一MGU 38电动机扭矩，但HCP 104可确定所请求的、用于MGU 38和MGU 40中的各个MGU的电动机扭矩。

MCP 106接收来自HCP 104的所请求的电动机扭矩112，并根据所请求的电动机扭矩112来控制第一MGU 38的扭矩。例如，MCP 106可致使将一定量的动力供给到第一MGU 38，该量容许第一MGU 38产生所请求的电动机扭矩112。换言之，MCP 106根据所请求的电动机扭矩112来控制第一MGU 38的扭矩。因此，希望能确保MCP 106所支配的扭矩精确地对应于所请求的电动机扭矩112。

电动混合型车辆包括一个以上的MGU。因此，控制模块100可包括一个以上的子模块。例如，控制模块100可包括对第二MUG 40的扭矩进行控制的第二MCP(未显示)。尽管将本申请原理论述成是与MCP 106和第一MGU 38相关的，但本申请的原理还适用于任何适合的MCP和MGU。

控制模块100可包括多层安全性/诊断，以确保HCP 104与MCP106之间的精确性和一致性。例如，一层诊断可涉及对基础构件和子系统(例如，电压和电流传感器、温度传感器)的诊断及旋转变压器性能诊断。另一层诊断可涉及所实现的电动机扭矩的独立计算。可通过针对软件、校准变量和静态变量使用单独的存储器位置来实施所实现的电动机扭矩的独立计算。可在不同的执行循环之间验证(例如，使用校验和验证法)该计算中使用的值。

可实施另一层诊断来防止MCP 106的软件执行故障和/或处理器故障。仅举例来说，控制模块100可包括处理器(例如可编程逻辑电路(PLD)处理器)120。尽管PLD处理器120显示为位于MCP 106的外部，但PLD处理器120可位于任何适合的位置。

PLD处理器120可用来验证MCP 106。类似地，MCP 106可用来验证PLD处理器120。可经由信息交换来验证PLD处理器120和/或MCP 106。例如，根据本实施方案的PLD处理器120将种子值发送至MCP 106。MCP 106根据该种子值确定返回键值并将该返回键值传输至PLD处理器120。

PLD处理器120根据该返回键(例如，通过将返回键与预期键进行比较)来确定MCP 106的功能性。PLD处理器120还可根据MCP 106获得返回键的方式来确定MCP 106的功能性。如果返回键不匹配预期键或如果MCP 106不正确地获得返回键，则PLD处理器120将实施矫正措施。仅举例来说，PLD处理器120可重设MCP 106和/或将第一MGU 38置于安全关机模式。

现在参看图3，基于种子值在MCP 106处产生返回键的方法200开始于步骤202。方法200可实施预定次数(例如N次)的相连续的计算步骤(例如表查询和/或逻辑计算)以确定最终键。每一相连续的计算步骤都产生新的部分键值，直到方法200确定最终键为止。这些计算步骤中的每个步骤都还可涉及一个子程序函数调用以及部分键的计算和存储。

在步骤204中，方法200接收种子值。PLD处理器120可周期性地或响应某些状况而提供该种子值。在步骤206中，种子值存储在某存储器位置中，例如，阵列的第一固定位置。在步骤206中，方法200还可将指针移至阵列的下一固定位置。在步骤208中，方法200根据所存储的值来确定部分键。仅举例来说，方法200可根据查询表和/或逻辑计算来确定该部分键。方法200还可根据之前的部分键来确定该部分键。

在步骤210中，方法200将结果(即，该部分键)存储在先前所识别的、该阵列的下一个固定位置。在步骤212中，方法200使计数器值递增。以这种方式，计数器值指示所执行的计算步骤的次数。

在步骤214中，方法200确定是否有任何步骤仍待实施。如果没有，则方法200继续至步骤216。如果有，则方法200重复步骤208至步骤214。例如，当计数器值小于预定步骤数时，还有步骤待实施。换言之，方法200继续执行计算步骤，确定部分键，并将结果存储在阵列中相应的接下来的位置，直到已经执行了预定数量的步骤。一旦已经执行了预定数量的步骤，最终键就确定了。

在步骤216中，将最终键返回至PLD处理器120。例如，最终键可以是最后存储的部分键或者是所存储的部分键中的一个或多个键的组合。最终键指示MCP 106的精度。计数器值也可以指示MCP 106精度。例如，如果任何函数调用计算未执行或以不正确的次序执行，则最终键将会不正确。此外，如果在获得最终键的过程中执行了不正确次数的计算步骤，则计数器值便可能不正确。

当计数器值不匹配预期步骤数时，处理器故障(即MCP 106中的故障)可能已经发生了。例如，当一个特定计算步骤被执行了两次，则计数器值(即函数调用的总数)将超过预期的步骤数(即预定步骤数)。

相反，如果特定的计算步骤被执行了两次，而未执行另一步骤，或者如果以不正确的次序来执行计算步骤，则将会执行预期数量的步骤。然而，当以不正确地方式获得最终键时，该最终键将会不正确。在PLD处理器120接收最终键之后，可重设计数器值。在其它实施方案中，可在确定第一部分键之前重设该计数器值。

根据前述说明，本领域的技术人员现在可了解的是，本公开的宽泛的教导可以以各种形式来实施。因此，尽管本公开包括特定实例，但本公开内容的真正范围不应限制于此，因为在研究附图、说明书和所附的权利要求书之后，其它变型对本领域技术人员而言将是显而易见的。