CN101610142A - 一种混合动力车can侦测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种混合动力汽车CAN网络总线的侦测方法，所述混合动力汽车主控制系统对于每个子系统传输来的信息，分别做校验，并根据校验结果来判定相应子系统的CAN信息是否已经初始化成功、是否有新的CAN消息送入混合动力控制系统软件，如果验证成功，则执行相应子系统的CAN信息解包处理；如果验证失败，则对相应故障进行累加和确认，直至确定信息接收失败。

Description

一种混合动力车CAN侦测方法
技术领域
本发明涉及混合动力汽车故障诊断领域，具体涉及一种监测混合动力汽车各子系统控制器的CAN网络信号，判断其合理性并给出参考值的方法。
背景技术
自1997年代丰田的混合动力汽车普锐斯上市之后，其优越的经济性使得普锐斯上市后销量一直很火爆，尤其是近年来石油价格猛涨、且全球性经济危机时，普锐斯更是以突破100万辆的好成绩来证明世界需要绿色动力汽车。
混合动力汽车在世界各国都属于先进技术，其复杂的CAN网络和合理控制算法是保证系统安全稳定的前提，因此对各个子控制系统的CAN信息正确性的侦测显得尤为重要。
但是由于混合动力汽车结构的复杂性，混合动力汽车将电机和发动机驱动系统、高压电池合理地组合在一起，加上原车很多传统的控制部件，整车CAN网络信号非常繁多，因此信号出现瞬时错误的概率将大大增加。如果不能正确地处理这些CAN网络信号，没有一套可靠合理的CAN网络信号侦测方案，不但会影响到驾驶者正常的行驶，更会对混合动力汽车的安全性带来极大的隐患。因此十分有必要对现有的普通汽车的CAN网络信号监测方法做出改变和提高，使之适应于更高级、复杂的混合动力汽车系统。
发明内容
本发明描述了一种用于混合动力汽车CAN信息侦测的方案，该方案可以正确判定子系统送给主控芯片的CAN信息是否可靠，并在CAN信息有误时从系统安全的角度给出参考值来保护整车安全。
具体技术方案如下：
一种混合动力汽车CAN网络总线的侦测方法，所述混合动力汽车主控制系统对于每个子系统传输来的信息，分别做校验，并根据校验结果来判定相应子系统的CAN信息是否已经初始化成功、是否有新的CAN消息送入混合动力控制系统软件(111)，如果验证成功，则执行相应子系统的CAN信息解包处理；如果验证失败，则对相应故障进行累加和确认，直至确定信息接收失败。
优选地，当确定信息接收失败时，则亮指示灯提示驾驶员。
优选地，所述混合动力汽车主控制系统对解包后的信息进行合理性检查，如果判定该信息不合理，则进入瞬时故障阶段，把子系统CAN信息的解包信号的上一个周期值作为该信号的当前值；如果在接下来的几个系统周期内，该瞬时故障一直都未消除，则故障累加直至形成确定故障。
优选地，当形成确定故障时，混合动力汽车主控制系统会从系统安全的角度出发，给出一个默认值作为混合动力控制系统的控制信号。
优选地，当形成确定故障时，混合动力汽车执行相应的故障动作。
优选地，所述故障动作包括断掉电机、高压电池等。
优选地，所述混合动力汽车主控制系统包括底层IO接口模块(114)，通过CAN总线与各个子系统控制器相连接。
优选地，所述混合动力汽车的各个子系统控制器在发送相应的CAN信息之前，会先对要发送的信息做诊断，如果诊断出信息是不可靠的，则子系统会发送标识符给主控制系统，代表当前信息是错误的；如果诊断后没有判定出故障，则子系统才会将此信息发给混合动力汽车主控制系统。
与目前现有技术相比，本发明不但对CAN信息的初始化和是否有新信息输入做出了诊断，并且对输入信号的合理性又做了监测，双重监测对系统控制稳定性有帮助。具体来说，在原有OBD基础上增加了CAN信息监测，繁多信号的合理性得到保证。并在CAN信息故障时有相应的替代值。这两条保证了信号能在控制过程中的循环利用。
附图说明
图1是本发明所述混合动力汽车主控制系统结构示意图；
其中，11主控制系统HCU，12各子系统控制器，13外部IO接口(传感器、硬件驱动器等)，111混合动力控制系统软件，112诊断系统，113通讯协议，114底层IO接口，A-CAN总线。
图2是本发明所混合动力汽车子系统CAN信息初始化、接收新信息过程流程图；
图3是本发明所混合动力汽车主控制系统解包后信号处理流程图。
具体实施方式
下面根据附图对本发明进行详细描述，其为本发明多种实施方式中的一种优选实施例。
实施例(一)
一、混合动力系统一般由一个主控制系统HCU来控制各个子系统协调工作，各子控制系统通过CAN总线与HCU接口，各外部I/O接口通过硬件连接直接送至HCU，本方案重点说明对各子控制系统的CAN信息侦测。如图1所示。
二、各子系统把HCU需求信息打包通过CAN送至HCU的底层I/O接口，底层对来自主芯片外围的信号转换为可读信息，然后再送至混合动力控制系统软件内，软件会设置相应的状态位与底层传输来的信息做校验，并以此判定子系统的CAN是否初始化成功、是否有新的CAN消息送入。若验证成功则执行对子系统的CAN消息解包处理；若验证失败则调用故障记录函数对故障进行累加和确认，直至形成确定故障，点亮MIL灯提示驾驶员。
三、对CAN解包后的信号处理，一般来讲，混合动力控制软件都会对重要的信号做诊断处理，满足OBD的需求，同时也尽量保证了系统的安全。各子系统在发送CAN信息前会先对相应信号做诊断。若在发送之前信号就已经不可靠，则子系统会发送FF或者FFFF代表当前信号错误；若该子系统没有判定出故障并把信号发给HCU，控制软件也会进行信号合理性检查。
若信号不合理，控制软件会进入故障累加阶段，在瞬时故障阶段，控制软件把解包信号上一个周期的值做为该信号的当前值用于混合动力系统控制。倘若在接下来几个软件循环周期内该故障一直未消除则形成确定故障，此时HCU会从系统安全的角度出发给出一个默认值做为混合动力控制系统的信号，同时也会执行相应的故障动作，比如断掉电机、高压电池等；若信号合理，控制软件会将该信号送至程序的下一步，软件会执行相应的混合动力控制，系统正常工作。
实施例(二)
本实施例不但对CAN信息的初始化和是否有新信息输入做出了诊断，并且对输入信号的合理性又做了监测，双重监测对系统控制稳定性有帮助。在原有OBD基础上增加了CAN信息监测，繁多信号的合理性得到保证。并在CAN信息故障时有相应的替代值。保证了信号能在控制过程中的循环利用。
本实施例所述的混合动力汽车中，包含多个混合动力汽车子系统，每个子系统都有各自独属的子系统控制器。如图1所示，混合动力系统一般由一个主控制系统HCU(11)来控制各个子系统协调工作。所述主控制系统HCU(11)包含混合动力控制系统软件(111)模块(111)、诊断系统模块(112)、通讯协议模块(113)、底层IO接口模块(114)(114)。其中，所述混合动力控制系统软件模块(111)分别与诊断系统模块(112)、通讯协议模块(113)、底层IO接口模块(114)相连接，混合动力控制系统软件(111)分别控制诊断系统模块(112)、通讯协议模块(113)、底层IO接口模块(114)相连接的运行和工作，它们之间可以互相传输控制信号和数据信息流。
所述底层IO接口模块(114)有两个连接功能：第一，混合动力汽车各个子系统控制通过CAN总线与底层IO接口模块(114)连接；第二，混合动力汽车各个IO接口，例如传感器、硬件驱动器等，直接与底层IO接口模块(114)连接。也就是说，主控制系统HCU(11)通过底层IO接口模块(114)与外部系统和接口相连。
下面结合附图2，描述本实施例所述的混合动力汽车子系统CAN信息初始化、接收新信息过程的流程。
首先，混合动力汽车各个子系统，通过其特有的子系统控制器，如EMS、BMS、MCU等，通过CAN网络总线，与主控制系统HCU(11)的底层IO接口模块(114)相连接。底层IO接口把来自主控制系统HCU(11)外围的信号转换为可读信息，然后再将这些可读信息送至混合动力控制系统软件(111)内进行处理。
混合动力控制系统软件(111)对于每个子系统传输来的信息，都会分别设置一个相应的状态位，用于与底层IO接口模块(114)的信息做校验，并根据校验结果来判定相应子系统的CAN信息是否已经初始化成功、是否有新的CAN消息送入混合动力控制系统软件(111)。
如果验证成功，则代表相应的子系统CAN信息初始化成功，则混合动力控制系统软件(111)执行相应子系统的CAN信息解包处理；如果验证失败，则需调用故障记录函数对相应故障进行累加和确认，如果经过累加和确认直至形成确定故障，则需点亮MIL灯提示驾驶员。
下面结合附图3，描述本实施例所述的混合动力汽车主控制系统将各个子系统控制器CAN信息进行解包后的信号处理流程。
混合动力汽车主控制系统HCU(11)中的混合动力控制系统软件(111)对每个重要的信息做诊断处理。此处理不仅能够满足OBD的需求，同时也尽力保证了混合动力汽车系统的安全。
混合动力汽车系统的各个子系统控制器在发送相应的CAN信息之前，会先对要发送的相应信号做诊断，以便提前得到各子系统的运行状况。如果在发送之前，各个子系统控制器已经诊断出将要发送的信号是不可靠的，则子系统会发送FF或者FFFF给主控制系统HCU(11)，代表当前信号是错误的。如果各个子系统控制器对将要发送的信号进行诊断后，没有判定出故障，则子系统会将此信号发给混合动力汽车系统的主控制系统HCU(11)，然后混合动力控制系统软件(111)将对收到的子系统信息进行信号合理性检查。
混合动力汽车主系统HCU中的混合动力控制系统软件(111)对子系统信息进行信号合理性检查后，如果判定该信号不合理，则混合动力控制系统软件(111)会进入瞬时故障阶段。在瞬时故障阶段，混合动力控制系统软件(111)把各子系统CAN信息的解包信号的上一个周期的值作为该信号的的当前值，并将该当前值用于混合动力系统控制。若在接下来的几个混合动力控制系统软件(111)周期内，该瞬时故障一直都未消除，则故障累加，直到系统判定瞬时故障形成确定故障。此时，混合动力汽车主系统HCU会从系统安全的角度出发，给出一个默认值作为混合动力控制系统的控制信号，用于混合动力系统的控制，同时系统也会执行相应的故障动作，如断掉电机、高压电池等。
混合动力汽车主系统HCU中的混合动力控制系统软件(111)对子系统信息进行信号合理性检查后，如果判定该信号是合理的，则混合动力控制系统软件(111)会将该信号送至程序的下一步，然后混合动力控制系统软件(111)执行相应的混合动力控制，系统进入正常工作状态。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1、一种混合动力汽车CAN网络总线的侦测方法，其特征在于，所述混合动力汽车主控制系统对于每个子系统传输来的信息，分别做校验，并根据校验结果来判定相应子系统的CAN信息是否已经初始化成功、是否有新的CAN消息送入混合动力控制系统软件，如果验证成功，则执行相应子系统的CAN信息解包处理；如果验证失败，则对相应故障进行累加和确认，直至确定信息接收失败。
2、如权利要求1所述的混合动力汽车CAN网络总线的侦测方法，其特征在于，当确定信息接收失败时，则亮指示灯提示驾驶员。
3、如权利要求1所述的混合动力汽车CAN网络总线的侦测方法，其特征在于，所述混合动力汽车主控制系统对解包后的信息进行合理性检查，如果判定该信息不合理，则进入瞬时故障阶段，把子系统CAN信息的解包信号的上一个周期值作为该信号的当前值；如果在接下来的几个系统周期内，该瞬时故障一直都未消除，则故障累加直至形成确定故障。
4、如权利要求3所述的混合动力汽车CAN网络总线的侦测方法，其特征在于，当形成确定故障时，混合动力汽车主控制系统会从系统安全的角度出发，给出一个默认值作为混合动力控制系统的控制信号。
5、如权利要求3所述的混合动力汽车CAN网络总线的侦测方法，其特征在于，当形成确定故障时，混合动力汽车执行相应的故障动作。
6、如权利要求5所述的混合动力汽车CAN网络总线的侦测方法，其特征在于，所述故障动作包括断掉电机、高压电池等。
7、如权利要求1所述的混合动力汽车CAN网络总线的侦测方法，其特征在于，所述混合动力汽车主控制系统包括底层IO接口模块，通过CAN总线与各个子系统控制器相连接。
8、如权利要求1所述的混合动力汽车CAN网络总线的侦测方法，其特征在于，所述混合动力汽车的各个子系统控制器在发送相应的CAN信息之前，会先对要发送的信息做诊断，如果诊断出信息是不可靠的，则子系统会发送标识符给主控制系统，代表当前信息是错误的；如果诊断后没有判定出故障，则子系统才会将此信息发给混合动力汽车主控制系统。
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