BRPI1014945B1

BRPI1014945B1 - Método para detectar barramento can de veículo de motor híbrido

Info

Publication number: BRPI1014945B1
Application number: BRPI1014945-7A
Authority: BR
Inventors: Yan Xiao
Original assignee: Wuhu Power Technology Research Co., Ltd
Priority date: 2009-06-30
Filing date: 2010-06-04
Publication date: 2021-01-26
Also published as: WO2011000250A1; CN101610142A; BRPI1014945A2; CN101610142B

Abstract

MÉTODO PARA DETECTAR BARRAMENTO CAN DE VEÍCULO DE MOTOR HÍBRIDO A presente invenção fornece um método para detectar barramento CAN de veículo de motor híbrido. Uma unidade de controle híbrida principal HCU (11) do veículo de motor híbrido examina respectivamente a informação transmitida de cada subsistema, e determina se a informação de barramento CAN do subsistema correspondente já foi inicializada com sucesso e se nova informação de barramento CAN foi enviada e um software de sistema de controle de motor híbrido (111) de acordo com os resultados de exame. Se o exame indica sucesso, a informação de barramento CAN do subsistema correspondente é descompactada; se o exame indica falha, o mau funcionamento correspondente é acumulado e verificado até que a falha de recepção de informação seja confirmada.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A presente invenção se refere ao campo técnico de diagnóstico de fa-lha de veículo de motor híbrido. Particularmente, se refere a um método para detectar barramento CAN de veículo de motor híbrido. Este método de detecção é designado para monitorar a informação de barramento CAN de cada controlador de subsistema de veículo de motor híbrido, avaliar sai correção e fornecer o valor de referência.

DESCRIÇÃO DA TÉCNICA ANTERIOR

[002] Desde que o veículo de motor híbrido Toyota Prius foi lançado em 1997, vendeu dramaticamente bem graças a sua economia de combustível superior. Foi vendido especialmente bem nos últimos anos com o preço de petróleo subindo e a agitação econômica permeando globalmente, e rompeu a referência de nível de vendas de um milhão, que é uma evidência convincente que o mundo precisa de veículos de energia verde.

[003] Um veículo de motor híbrido é universalmente visto como um produto de tecnologia avançada em qualquer país por todo o mundo. Sua rede CAN sofisti-cada e algoritmo de controle bem construído é a base para a segurança e confiabili-dade de um sistema de veículo de motor híbrido. Portanto, a detecção da exatidão de informação de barramento CAN de cada sistema de subcontrole é particularmente importante.

[004] No entanto, os sinais de rede CAN são muito complicados devido à complexidade estrutural de um veículo de motor híbrido que combina o motor, o sis-tema de acionamento de motor e a bateria de alta tensão em adição aos muitos componentes de controle tradicionais de um veículo. Como resultado, a probabilida-de de erro de sinal transiente é significantemente aumentada. Se os sinais de rede CAN falham em ser manipulados corretamente baseados em uma solução de detec-ção confiável e razoável para os sinais de rede CAN, os erros de sinal transiente não somente afetarão a condução normal de um motorista que faz mudanças e aperfei-çoamentos ao método para detectar sinais de rede CAN de veículos comuns exis-tentes de modo que tal método convencional pode ser adaptado ao sistema de veí-culo de motor híbrido mais avançado e complicado.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[005] O objetivo técnico da presente invenção é fornece um método para detectar o barramento CAN de veículo de motor híbrido. O método é capaz de de-terminar corretamente se informação do barramento CAN enviada de um subsistema para o chip de controle principal é confiável, e fornecer valores de referência com relação à segurança do sistema quando existe qualquer erro na informação de bar- ramento CAN de modo q assegurar a segurança do veículo inteiro.

[006] O objetivo técnico da presente invenção é realizado baseado na solu-ção técnica específica seguinte:

[007] Um método para detectar o barramento CAN de veículo de motor hí-brido, onde uma unidade de controle híbrida principal (HCU) do veículo de motor híbrido examina respectivamente a informação transmitida de cada subsistema, e determina se a informação de barramento CAN do subsistema correspondente já foi inicializada com sucesso e se nova informação de barramento CAN foi enviada a um software de sistema de controle de motor híbrido de acordo com os resultados de exame. Se o exame indica sucesso, a informação de barramento CAN do subsistema correspondente é descompactada; se o exame indica falha, o mau funcionamento correspondente é acumulado e verificado até que a falha de recepção de informação é confirmada.

[008] De preferência, quando a falha de recepção de informação é confir-mada, uma lâmpada de indicação é ligada para avisar o motorista.

[009] De preferência, a unidade de controle híbrida principal HCU do veículo de motor híbrido examina a racionalidade da informação descompactada. Se a informação não é razoável através do diagnóstico, a unidade de controle híbrida principal HCU entra no estagio de falha transiente e usa o valor do barramento CAN de subsistema descompactado no ciclo prévio como o valor atual desta informação descompactada. Se esta falha transiente não pode ser removida nos vários ciclos de sistema subsequentes, o acúmulo de falha é realizado até que uma falha específica seja determinada.

[010] De preferência, quando uma falha específica é determinada, a unidade de controle híbrida principal HCU do veículo de motor híbrido, com relação à se-gurança do sistema, fornecerá um valor padrão como seu sinal de controle.

[011] De preferência, quando uma falha específica é determinada, a unidade de controle híbrida principal HCU do veículo de motor híbrido executa uma ação de falha correspondente.

[012] De preferência, as ditas ações de falha incluem desligar o motor e/ou a bateria de alta tensão.

[013] De preferência, a dita unidade de controle híbrida principal HCU do veículo de motor híbrido inclui uma interface E/S de camada de fundo, que é conec-tada com cada controlador de subsistema através do barramento CAN.

[014] De preferência, antes de enviar a informação de barramento CAN cor-respondente, cada controlador de subsistema de veículo de motor híbrido faz o di-agnóstico da informação a ser enviada. Se a informação é diagnosticada como não confiável, o subsistema enviará num identificador para a unidade de controle híbrida principal HCU do veículo de motor híbrido, indicando que a informação atual está errada. Se nenhuma falha é encontrada através de diagnóstico, o subsistema envia-rá esta informação para a unidade de controle híbrida principal HCU do veículo de motor híbrido.

[015] Comparada com a técnica anterior, a presente invenção não somente faz o diagnóstico na inicialização de informação de barramento CAN e se existe no-va entrada de informação, mas também a racionalidade do sinal de entrada de cada subsistema do veículo de motor híbrido. Tal monitoramento duplo ajuda a aperfeiçoar a estabilidade do controle de sistema. Especificamente a presente invenção ajuda a monitorar a informação de barramento CAN com base no sistema de Diagnósticos a bordo automático OBD de modo que a racionalidade de muita informação é garan-tida.Além do mais, um valor substituto correspondente que corresponde com a falha de informação do barramento CAN é fornecido quando ocorre falha de informação de barramento CAN. Estas duas funções combinadas permitem reciclar a informação no processo de controle.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[016] A Figura 1 é um diagrama estrutural da unidade de controle híbrida principal do veículo de motor híbrido da presente invenção.

[017] A Figura 2 é um fluxograma do processo em que um subsistema de veículo de motor híbrido faz a inicialização de informação de barramento CAN e re-cebe nova informação da presente invenção.

[018] A Figura 3 é o fluxograma do processamento de sinal feito por unidade de controle híbrida principal de veículo de motor híbrido depois da descompacta- ção da presente invenção. Sinais de Referência nos Desenhos Anexos: 11 - Unidade de controle híbrida principal HCU 12 - Cada controlador de subsistema 13 - Interface E/S externa 111 - Software de sistema de controle de motor híbrido 112 - Sistema de diagnóstico 113 - Protocolo de comunicação 114 - Interface E/S de camada de fundo A - Barramento CAN

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES PREFERIDAS

[019] A seguinte é uma descrição detalhada da presente invenção com re-ferência às Figuras anexas 1-3. Ela descreve uma modalidade preferida entre as várias modalidades da presente invenção.

Modalidade 1

[020] Como mostrado na Figura 1, um sistema de motor híbrido em geral usa uma unidade de controle híbrida principal HCU11 para controlar as operações coordenadas de cada subsistema, cada sistema de subcontrole que forma interface com a unidade de controle híbrida principal HCU11 através do barramento CAN, e cada interface E/S externa 13 é diretamente acoplada na unidade de controle híbrida principal HCU11 através de conexão de hardware. Esta modalidade descreve primariamente a detecção de informação de barramento CAN de cada sistema de subcon- trole.

[021] Cada subsistema compacta a informação exigida pela unidade de controle híbrida principal HCU11 e envia a informação compactada para uma inter-face E/S de camada de fundo 114 da unidade de controle híbrida principal HCU11 através do barramento CAN. A interface E/S de camada de fundo 114 converte a informação da periferia do chip principal em informação legível e então envia a in-formação legível em um software de sistema de controle de motor híbrido 111. O software de sistema de controle de motor híbrido 111 determinará o bit de estado correspondente para examinar a informação transmitia da interface E/S de camada de fundo 114, de modo a determinar se a informação de barramento CAN do subsis-tema correspondente foi inicializado com sucesso e se a nova informação de barra- mento CAN do subsistema foi transmitida. Se o exame indica sucesso, a informação de barramento CAN do subsistema correspondente é descompactada; se o exame indica falha, uma função de registro de falha é ativado para acumular e verificar a falha correspondente, até que uma falha específica seja determinada. Então, uma MIL (Lâmpada de Indicação de Mau Funcionamento) é ligada para avisar o motorista.

[022] Como processamento de sinal depois da descompactação de infor-mação de barramento CAN, em geral, o software de controle de motor híbrido 111 faz o diagnóstico de todos os sinais importantes de modo a satisfazer a exigência do sistema de diagnóstico a bordo automático OBD e também garantir a segurança deste sistema na maior extensão possível. Antes de enviar a informação de barra- mento CAN, cada subsistema faz o diagnóstico dos sinais correspondentes. Se os sinais são determinados não confiáveis antes da transmissão, o subsistema enviará FF ou FFFF para indicar o erro de sinal atual. Se o subsistema falha em identificar a falha e envia o sinal falso para o sistema de controle híbrido principal HCU 11, o sof-tware de controle de motor híbrido 111 também verificará a racionalidade dos sinais.

[023] Se o sinal não é razoável, o software de controle de motor híbrido 111 entra no estágio de acúmulo de falha. Durante o estágio de falha transiente, o sof-tware de controle de motor híbrido 111 usa o valor do sinal descompactado no ciclo prévio como o valor atual deste sinal para o controle de sistema híbrido. Se tal falha não pode ser removida nos próximos vários ciclos do software de controle de motor híbrido 111, uma falha específica é determinada, e a unidade de controle híbrida principal HCU11, com relação à segurança do sistema, fornecerá um valor padrão como o sinal da unidade de controle híbrida principal HCU11, e também executará a ação de resposta à falha correspondente, tal côo desligar o motor e/ou a bateria de alta tensão. Se o sinal é razoável, o software de controle de motor híbrido 111 envia este sinal para a etapa seguinte do programa e executa a ação de controle de motor híbrido correspondente de modo que a unidade de controle híbrida principal HCU11 está em funcionamento normal.

Modalidade 2

[024] Nesta modalidade, a presente invenção não somente faz o diagnóstico se a informação foi inicializada com sucesso e se nova informação foi introduzida, mas também monitora a racionalidade de correção dos sinais de entrada. Tal moni-toramento duplo ajuda a aperfeiçoar a estabilidade do controle de sistema. Especifi-camente, a presente invenção adiciona monitoramento de informação de barramento CAN com base no sistema de Diagnósticos a bordo automático (OBD) de modo que a racionalidade de muita informação é garantida. Alcem do mais, um valor substituto correspondente que corresponde com a falha de informação de barramento CAN é fornecido quando a falha ocorre, o que permite reciclar a informação no processo de controle.

[025] Nesta modalidade, um veículo de motor híbrido inclui múltiplos subsis- temas de veículo de motor híbrido, e cada um dos subsistemas respectivamente tem seu controlador de subsistema exclusivo 12. Como mostrado na Figura 1, um sistema de motor híbrido em geral usa uma unidade de controle híbrida principal HCU11 para controlar as operações coordenadas de cada subsistema. A unidade de controlehíbrido principal HCU11 inclui um software de controle de motor híbrido 111, um sistema de diagnóstico 112, o protocolo de comunicação 113 e a interface E/S de camada de fundo 114, onde o software de controle de motor híbrido 111 está respectivamente conectado com o sistema de diagnóstico 112, o protocolo de comunicação 113 e uma interface E/S de camada de fundo 114, e controla seus modos de operação e estados de operação, e podem transmitir sinais de controle e fluxo de dados.

[026] A interface E/S de camada de fundo 114 tem duas funções de conexão. Primeiramente, cada controlador de subsistema 12 do veículo de motor híbrido é conectado com a interface E/S de camada de fundo 114 através de barramento CAN; em segundo lugar, cada interface E/S externa 13 do veículo de motor híbrido, tal como sensores e discos rígidos, é diretamente conectada com a interface de E/S de camada de fundo 114. Isto quer dizer, a unidade de controle híbrida principal HCU11 é conectada com os sistemas externos e as interfaces externas através da interface E/S da camada de fundo 114.

[027] Com referência à Figura 2, será descrito o processo de como um sub-sistema o veículo de motor híbrido inicializa a informação de barramento CAN e re-cebe nova informação nesta modalidade.

[028] Primeiramente, cada subsistema de veículo de motor híbrido é acoplado na interface E/S de camada de fundo 114 da unidade de controle híbrida principal HCU11 através do barramento CAN e seu controlador de subsistema individual 12, tal como EMS, BMS ou MCU, etc. A interface E/S de camada de fundo 114 converte os sinais da periferia da unidade de controle híbrida principal HCU11 para in-formação legível, e então envia tal informação legível para o software d controle de motor híbrido 111 para processamento.

[029] Para qualquer informação transmitida de cada subsistema, o software de controle de motor híbrido 111 determinará respectivamente um pouco do estado correspondente para examinar a informação da interface E/S da camada de fundo 114, e de acordo com os resultados de exame, determinar se a informação de bar- ramento CAN do subsistema correspondente foi inicializada com sucesso e se nova informação de barramento CAN foi introduzida no software de controle de motor hí-brido 111.

[030] Se o exame indica sucesso, isto significa que a informação de barra- mento CAN do subsistema correspondente foi inicializado com sucesso, e o software de controle de motor híbrido 111 descompactará a informação de barramento CAN do subsistema correspondente. Se o exame indica falha, uma função de registro de falha será ativada para acumular e verificar o erro correspondente. Se uma falha es-pecífica é determinada depois do acúmulo e verificação, a lâmpada MIL é ligada para avisar o motorista.

[031] Com referência à Figura 3, será descrito o processo de como os si-naissão processados pela unidade de controle híbrida principal do veículo de motor híbrido depois de descompactar a informação de barramento CAN de cada controla-dor de subsistema nesta modalidade.

[032] O software de controle de motor híbrido 111 na unidade de controle híbrida principal HCU11 de veículo de motor híbrido fará o diagnóstico de toda a in-formação importante de modo que não somente a exigência do sistema de diagnós-tico a bordo automático OBD é satisfeito, mas também a segurança de sistema de veículo de motor híbrido é garantida na maior parte possível.

[033] Antes de enviar a informação de barramento CAN correspondente, cada controlador de subsistema 12 de sistema de motor híbrido faz o diagnóstico no sinal correspondente a ser enviado, de modo a verificar antecipadamente o estado de operação de cada subsistema. Se qualquer controlador de subsistema 12 deter-mina que o sinal a ser enviado é pouco seguro baseado no diagnóstico, o subsiste-maenviará “FF” ou “FFFF” para a unidade de controle hibrida principal HCU11, indi- cando que o sinal atual é de erro. Se qualquer controlador de subsistema 12 não encontra falha depois do diagnóstico no sinal a ser enviado, o subsistema enviará este sinal para a unidade de controle híbrida principal HCU11, e o software de con-trole de motor híbrido 111 verificará a racionalidade do sinal recebido do subsistema correspondentes.

[034] Se o sinal de um subsistema específico é não confiável depois que sua racionalidade é examinada pelo software de controle de motor híbrido 111 na unidade de controle principal HCU11, o software de controle de motor híbrido 111 entra no estágio de falha transiente e usa o valor doa informação de barramento CAN de subsistema descompactado no ciclo prévio como o valor de sinal atual para o controle de sistema híbrido. Se esta falha transiente não pode ser removida nos vários ciclos seguintes do software de controle d motor híbrido 111, as falhas são acumuladas, até que o sistema determina que a falha transiente forme uma falha específica. Então, a unidade de controle de motor híbrido principal HCU11 de veícu-lo de motor híbrido, com relação à segurança do sistema, fornecerá um valor padrão como o sinal de controle do sistema de controle de veículo híbrido principal de veícu-lo de motor híbrido para controlar o sistema de motor híbrido. Ao mesmo tempo, a unidade de controle híbrida principal HCU11 do veículo de motor híbrido executará a ação responsiva a falha correspondente, tal como desligar o motor e/ou a bateria de alta tensão.

[035] Se o sinal de um subsistema específico é razoável depois de sua ra-cionalidade ser verificada pelo software de controle de motor híbrido 111 na unidade de controle híbrida principal HCU11, o software de controle de motor híbrido 111 en-via este sinal para a etapa seguinte do programa, o software de controle de motor híbrido 111 então executa a ação de controle de motor híbrido correspondente, e a unidade de controle híbrida principal HCU11 está na condição de operação normal. A descrição acima com referendai aos desenhos anexos pretende ilustrar a presente invenção. No entanto, é obvio que modalidades possíveis da presente invenção não sejam limitadas como descrito acima. Deve ser notado que qualquer aperfeiçoamen- to ou modificação da presente invenção que realmente emprega a concepção e so-luções técnicas da presente invenção ou qualquer aplicação direta da presente in-venção em outros campos técnicas sem qualquer aperfeiçoamento deve cair dentro do escopo de proteção da presente invenção.

Claims

1. Método para detectar o barramento CAN de veículo de motor híbrido, CARACTERIZADO pelo fato de que: uma unidade de controle híbrida principal HCU (11) de veículo de motor híbrido examina respectivamente a informação transmitida de cada subsistema, e determina se a informação de barramento CAN do subsistema correspondente já foi inicializada com sucesso e se nova informação de barra- mento CAN foi enviada a um software de sistema de controle de motor híbrido (111) de acordo com os resultados do exame, em que se o exame indica sucesso, a in-formação de barramento CAN do subsistema correspondente é descompactada; se o exame indica falha, o mau funcionamento correspondente é acumulado e verificado até que a falha de recepção de informação é confirmada, a unidade de controle híbrida principal HCU (11) de veículo de motor híbrido examina a racionalidade da informação descompactada, em que se a informação não é razoável através do diagnóstico, a unidade de controle híbrida principal HCU (11) entra no estágio de falha transiente e usa o valor da informação de barramento CAN de subsistema descompactado no ciclo prévio como o valor atual desta infor-mação descompactada; se esta falha transiente não pode ser removida nos vários ciclos de sistema subsequentes, o acúmulo de falha é realizado até que uma falha específica seja determinada.

2. Método para detectar barramento CAN de veículo de motor híbrido, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que: quando a falha de recepção de informação é confirmada, uma lâmpada indicativa é ligada para avi-sar o motorista.

3. Método para detectar barramento CAN de veículo de motor híbrido, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que: quando uma falha específica é determinada, a unidade de controle híbrida principal HCU (11) de veículo de motor híbrido, com relação à segurança do sistema, fornece um valor pa-drão como seu sinal de controle.

4. Método para detectar barramento CAN de veículo de motor híbrido, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que: quando uma falha específica é determinada, a unidade de controle híbrida principal HCU (11) do veículo de motor híbrido executa uma ação de falha correspondente.

5. Método para detectar barramento CAN de veículo de motor híbrido, de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fato de que: as ditas ações de falha incluem desligar o motor e/ou a bateria de alta tensão.

6. Método para detectar barramento CAN de veículo de motor híbrido, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que: a dita unidade de controle híbrida principal HCU (11) de veículo de motor híbrido inclui uma interfa-ce E/S de camada de fundo (14), que é conectada com cada controlador de subsis-tema (12) através do barramento CAN.

7. Método para detectar barramento CAN de veículo de motor híbrido, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que: antes de enviar a informação de barramento CAN correspondente, cada controlador de subsistema (12) de veículo de motor híbrido faz o diagnóstico da informação a ser enviada, em que se a informação é diagnosticada como não confiável, o subsistema enviará num identificador para a unidade de controle híbrida principal HCU (11) de veículo de mo-tor híbrido, indicando que a informação atual está errada; se nenhuma falha é en-contradaatravés de diagnóstico, o subsistema enviará esta informação para a uni-dade de controle híbrida principal HCU (11) de veículo de motor híbrido.