[发明专利]为车辆系统提供故障缓解的系统和方法

说明书

技术领域

本发明提供一种系统和方法，用于为具有高边和低边驱动器的电动/混合动力车辆提供故障缓解。

背景技术

促动器（比如螺线管、泵、阀门组件、伺服电动机或继电器）可用在各种车辆系统中，比如推进系统、排放系统、空气管理系统、或其他车辆系统中，以操作比如离合器、制动器或阀门的装置。在推进系统中，螺线管可接合或脱开齿轮或离合器。在排放系统中，螺线管可调节进入进气集管的废气。在空气管理系统中，阀门组件可转移气流和/或真空。在这样的车辆系统的控制中，电功率可通过具有高和低边驱动器的功率模块被提供到促动器。高和低边驱动器可以是固态开关，比如金属氧化物半导体场效果晶体管。不管所使用的特定开关技术如何，在高边驱动器中，开关允许电流从电源流到促动器。在低边驱动器中，开关允许电流从促动器流向低电势，比如地面。

在一些功率模块中，高边驱动器具有足以为多个促动器供能的额定电流。典型地，多个促动器被连接到一个高边驱动器，直到其达到饱和（通常由于促动器的电流消耗）。随后另一个高边驱动器被增加到功率模块，直到所有的必要促动器通过高边驱动器被连接。每个促动器还被连接到分立的低边驱动器。当这种车辆系统中的促动器、被连接的低边驱动器或关联的装置（统称为失效部件）中发生故障时，功率模块或其他控制器中的算法通常发送独立的命令到连接到另一个促动器的每一个低边驱动器，以独立地接通或断开，以便最小化失效部件对车辆操作带来的影响。由于每个车辆系统中具有多个促动器、低边驱动器和装置，在隔离失效部件时可能要求多个控制命令来将车辆置于希望的操作模式中，导致缓慢且复杂的故障缓解系统。

发明内容

提供了用于在车辆系统中提供故障缓解的系统和方法，所述车辆系统具有高边驱动器（HSD）和低边驱动器（LSD）。该系统包括第一HSD和与该第一HSD关联的多个第一LSD，所述第一HSD操作为在被接通时提供功率，且在被断开时切断功率。本系统还包括选定的多个第一促动器，其中每个促动器被连接到第一HSD且被连接到多个第一LSD中的相应的一个，以接收功率，并以车辆系统的第一操作模式操作。该系统还包括第二HSD和与该第二HSD关联的多个第二LSD，所述第二HSD操作为在被接通时提供功率，且在被断开时切断功率。本系统还包括选定的多个第二促动器，其中每个促动器被连接到第二HSD且被连接到多个第二LSD中的相应的一个，以接收功率和以车辆系统的第二操作模式操作。本发明的系统进一步包括，当被选定的多个第二促动器和分别被连接的LSD中的一个发生故障时，第一HSD被断开，由此切断到被选定的多个第一促动器和分别被连接的LSD的功率，且第二HSD被接通，使得车辆系统能够以第二操作模式操作；以及，当被选定的多个第二促动器和分别被连接的LSD中的一个发生故障时，第二HSD被断开，由此切断到被选定的多个第二促动器和分别被连接的LSD的功率，且第一HSD被接通，使得车辆系统能够以第一操作模式操作。

提供了一种用于提供车辆系统中的故障缓解的方法，所述车辆系统具有第一高边驱动器（HSD）、多个第一低边驱动器（LSD）以及第二HSD和多个第二LSD，所述第一HSD操作为在被接通时提供功率，且在被断开时切断功率，所述第二HSD操作为在被接通时提供功率，且在被断开时切断功率。该方法包括，将第一HSD连接到被选定的多个第一促动器，从而多个被选定的第一促动器的每个促动器连接到第一HSD且被连接到多个第一LSD中的相应的一个，以接收功率，并以车辆系统的第一操作模式操作。该方法还包括，将第二HSD连接到被选定的多个第二促动器，从而多个被选定的第二促动器的每个促动器连接到第二HSD且被连接到多个第二LSD中的相应的一个，以接收功率，并以车辆系统的第二操作模式操作。该方法进一步包括，当被选定的多个第一促动器和分别被连接的LSD中的一个发生故障时，第一HSD被断开，由此切断到被选定的多个第二促动器和分别被连接的LSD的功率，且第二HSD被接通，使得车辆系统能够以第二操作模式操作；以及，当被选定的多个第二促动器和分别被连接的LSD中的一个发生故障时，第二HSD被断开，由此切断到被选定的多个第二促动器和分别被连接的LSD的功率，且第一HSD被接通，使得车辆系统能够以第一操作模式操作。

提供了一种电动/混合动力车辆，其包括推进系统，该推进系统具有用于使用根据本发明的HSD和LSD提供故障缓解的系统。