CN102546295A - 一种基于硬线控制的混合动力车can网络检测方法 - Google Patents

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Abstract

一种基于硬线控制的混合动力车CAN网络检测方法，所述方法是在混合动力车控制系统中需要检测CAN通讯的HCU、IPU、BCU、ECU各控制器之间连接一条数字信号输入输出信号线，将此信号线定义为“握手线”，各控制器通过读取握手线数字电平信号的高低来判断握手线的工作状态，根据系统要求拉低或者拉高握手线的电平。通过该方法可以对混合动力汽车CAN通讯状况进行检测，并在CAN通讯出现故障时及时有效地通知各子控制器停止工作。

Description

一种基于硬线控制的混合动力车CAN网络检测方法
技术领域
本发明专利属于混合动力汽车控制领域，是一种通过硬线连接诊断各控制器之间CAN通讯是否正常的新方法。
技术背景
随着全球变暖及石油资源的日益枯竭，全球各大车企纷纷发展新能源汽车。其中，混合动力汽车凭借其成熟的技术基础和高性价比，成为新能源汽车的排头兵。
相对于常规汽车，混合动力汽车具有更多的控制器，各控制器之间通过CAN网络进行联接通讯。由于混合动力汽车具有多个动力源，各种动力之间的动力耦合由主控制器通过CAN网络传输各种扭矩命令给各动力控制器执行。因此，适时知道CAN工作状态，防止各控制器因为CAN网络异常而导致扭矩失控具有重大的安全意义。
本发明的目的就是提供一种以达到在CAN通讯出现问题的时候，及时切断各动力源动力输出，保证行车安全。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于硬线控制的混合动力车CAN网络检测方法，通过该方法对混合动力汽车CAN通讯状况进行检测，并在CAN通讯出现故障时及时有效地通知各子控制器停止工作。
本发明的技术方案如下：
一种基于硬线控制的混合动力车CAN网络检测方法，所述方法是在混合动力车控制系统中需要检测CAN通讯的HCU 、IPU、 BCU、ECU各控制器之间连接一条数字信号输入输出信号线，将此信号线定义为“握手线”，各控制器通过读取握手线数字电平信号的高低来判断握手线的工作状态，根据系统要求拉低或者拉高握手线的电平。
以下为握手线不同状态的定义。
状态1：当各控制器检测到握手线为高电平时定义为正常状态；
状态2：当各控制器检测到握手线信号为低电平且持续时间小于时间t1时，各控制器认为此低电平为干扰信号，不做出任何反应；
状态3：当各控制器检测到握手线信号为低电平且持续时间在某一时间段(t2，t3)内时，各控制器认为此时在进行握手线测试，并在检测到握手线信号被拉高到高电平后，各子控制器（子控制器是指图1中除HCU之外的其它控制器，即IPU、 BCU、ECU）分别发送反馈信号（Xcu_Handshake_Valid）=1，且持续一个计数时间单位t；
状态4：当各控制器检测到握手线信号为低电平且持续时间大于时间t4，各控制器进入紧急模式，整车转向故障模式。
说明：t1<t2<t3<t4
当整车上电时，各控制器进行初始化，当混合动力整车主控制器（HCU）收到其它各子控制器初始化完成信息后，主控制器（HCU）对握手线的状态进行检测。当检测到握手线状态为高电平后，主控制器（HCU）发送各种上电指令，完成整车的高压上电过程。如果在各控制器初始化过程中，有控制器检测出自身存在严重的故障，此控制器将主动拉低握手线电平，混合动力整车主控制器（HCU）接收到握手线低电平信号后，将停止整车高压系统上电，整车转向故障模式。
当整车完成上电后，混合动力整车主控制器（HCU）开始整车握手线的检测功能。首先，混合动力整车主控制器（HCU）会主动拉低握手线信号为低电平持续T1(t2<T1<t3)时间，当其它控制器检测到握手线信号跳变为高电平后，各控制器立即反馈信号（Xcu_Handshake_Valid）=1信号给混合动力整车主控制器（HCU），并持续一个计数时间单位t。混合动力整车主控制器（HCU）应该在拉低握手线电平后T2(T1<T2)时间内收到其它控制器反馈的信号，并在其后给其中一个子控制器发送测试信号（Test_Handshake_Xcu=1）。被测试控制器（XCU）接到信号后，将拉低握手线信号为低电平，持续T1时间后恢复为高电平。  当各子控制器检测到握手线恢复为高电平后，各子控制器应该向混合动力整车主控制器（HCU）发送反馈信号（Xcu_Handshake_Valid）=1，完成一次握手线的测试。
在测试过程中，如果出现各子控制器不响应主控制器的测试请求，主控制器在规定的T2时间内未收到相关反馈，主控制器判断系统CAN通讯或者子控制器出现重大故障，系统进入紧急故障模式；另，在车辆运行过程中，任一控制器如果检测到握手线被持续拉低时间超过t3，均可判断系统出现重大故障，各控制器应该进入相应的紧急模式处理方式。防止车辆发生意外。
本发明具有如下技术效果：一、各控制器之间通过硬线连接，各控制器根据CAN信息中的相关命令，通过此线互相访问，达到检测CAN通讯的目的；二、主控制器根据硬线的相关状态，判断各控制器CAN通讯是否正常，以达到故障判断的目的。三、在CAN通讯出现问题的时候，主控制器可以通过控制硬线的状态来达到通知其他控制器停止工作的目的。
附图说明
图1是控制器连接图；
图2是握手线检测流程图；
图3是握手线测试信号示意图。
具体实施方式
对于混合动力汽车，其系统一般由多个控制器构成，各控制器通过CAN网络进行连接通讯，混合动力汽车一般包括以下控制器模块：混合动力整车主控制器（HCU），发动机电喷控制单元（ECU），ISG电机控制器（IPU），电池管理系统（BCU），各控制器通过CAN网络连接并通讯。在CAN线连接之外，我们在需要检测CAN通讯的HCU 、IPU、 BCU、ECU之间连接一条常规数字信号输入输出信号线，将此信号线定义为“握手线”。握手线是在各控制器之间额外增加的一个数字信号输入输出信号线，各控制器的相关连接如图1所示。各控制器通过读取握手线数字电平信号的高低来判断握手线的工作状态。各控制器均需具有控制握手线状态的能力，能够根据系统要求拉低或者拉高握手线的电平。
检测流程如图2所示，当整车上电时，各控制器进行初始化，当混合动力整车主控制器（HCU）收到其它各子控制器初始化完成信息后，主控制器（HCU）对握手线的状态进行检测。当检测到握手线状态为高电平后，主控制器（HCU）发送各种上电指令，完成整车的高压上电过程。如果在各控制器初始化过程中，有控制器检测出自身存在严重的故障，此控制器将主动拉低握手线电平，混合动力整车主控制器（HCU）接收到握手线低电平信号后，将停止整车高压系统上电，整车转向故障模式。
当整车完成上电后，混合动力整车主控制器（HCU）开始整车握手线的检测功能。首先，混合动力整车主控制器（HCU）会主动拉低握手线信号为低电平持续T1(t2<T1<t3)时间，当其它控制器检测到握手线信号跳变为高电平后，各控制器立即反馈信号（Xcu_Handshake_Valid）=1信号给混合动力整车主控制器（HCU），并持续一个计数时间单位t。混合动力整车主控制器（HCU）应该在拉低握手线电平后T2(T1<T2)时间内收到其它控制器反馈的信号，并在其后给其中一个子控制器发送测试信号（Test_Handshake_Xcu=1）。被测试控制器（XCU）接到信号后，将拉低握手线信号为低电平，持续T1时间后恢复为高电平。  当各子控制器检测到握手线恢复为高电平后，各子控制器应该向混合动力整车主控制器（HCU）发送反馈信号（Xcu_Handshake_Valid）=1，完成一次握手线的测试。
测试信号示意如图3所示。在完成一次测试T4时间后，混合动力整车主控制器（HCU）将向另一个子控制器发送测试信号（Test_Handshake_Xcu=1），重复上面的测试步骤，完成对CAN通讯网络和握手线的检测。

Claims (2)

1.一种基于硬线控制的混合动力车CAN网络检测方法，其特征在于：所述方法是在混合动力车控制系统中需要检测CAN通讯的HCU 、IPU、 BCU、ECU、DCU、ABS各控制器之间连接一条数字信号输入输出信号线，将此信号线定义为“握手线”，各控制器通过读取握手线数字电平信号的高低来判断握手线的工作状态，根据系统要求拉低或者拉高握手线的电平； 
以下为握手线不同状态的定义：
状态1：当各控制器检测到握手线为高电平时定义为正常状态；
状态2：当各控制器检测到握手线信号为低电平且持续时间小于时间t1时，各控制器认为此低电平为干扰信号，不做出任何反应；
状态3：当各控制器检测到握手线信号为低电平且持续时间在某一时间段(t2，t3)内时，各控制器认为此时在进行握手线测试，并在检测到握手线信号被拉高到高电平后，各子控制器即IPU、 BCU、ECU\DCU、ABS分别发送反馈信号（Xcu_Handshake_Valid）=1，且持续一个计数时间单位t；
状态4：当各控制器检测到握手线信号为低电平且持续时间大于时间t4，各控制器进入紧急模式，整车转向故障模式；
其中：t1<t2<t3<t4；
具体检测步骤如下：
（1）当整车上电时，各控制器进行初始化，当混合动力整车主控制器（HCU）收到其它各子控制器初始化完成信息后，主控制器（HCU）对握手线的状态进行检测；当检测到握手线状态为高电平后，主控制器（HCU）发送各种上电指令，完成整车的高压上电过程；如果在各控制器初始化过程中，有控制器检测出自身存在严重的故障，此控制器将主动拉低握手线电平，混合动力整车主控制器（HCU）接收到握手线低电平信号后，将停止整车高压系统上电，整车转向故障模式；
（2）当整车完成上电后，混合动力整车主控制器（HCU）开始整车握手线的检测功能：首先，混合动力整车主控制器（HCU）主动拉低握手线信号为低电平持续T1(t2<T1<t3)时间，当其它控制器检测到握手线信号跳变为高电平后，各控制器立即反馈信号（Xcu_Handshake_Valid）=1信号给混合动力整车主控制器（HCU），并持续一个计数时间单位t；混合动力整车主控制器（HCU）在拉低握手线电平后T2(T1<T2)时间内收到其它控制器反馈的信号，并在其后给其中一个子控制器发送测试信号（Test_Handshake_Xcu=1）；被测试控制器（XCU）接到信号后，将拉低握手线信号为低电平，持续T1时间后恢复为高电平；当各子控制器检测到握手线恢复为高电平后，各子控制器应该向混合动力整车主控制器（HCU）发送反馈信号（Xcu_Handshake_Valid）=1，完成一次握手线的测试。
2.根据权利要求1所述的基于硬线控制的混合动力车CAN网络检测方法，其特征在于：在测试过程中，如果出现各子控制器不响应主控制器的测试请求，主控制器在规定的T2时间内未收到相关反馈，主控制器判断系统CAN通讯或者子控制器出现重大故障，系统进入紧急故障模式；
在车辆运行过程中，任一控制器如果检测到握手线被持续拉低时间超过t3，均可判断系统出现重大故障，各控制器进入相应的紧急模式处理方式。
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