CN103818377A - 混合动力汽车的发动机控制方法及发动机控制器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种混合动力汽车的发动机控制方法及发动机控制器，包括发动机控制器在启动后实时监测是否发生CAN通讯失效事件，如未发生则从整车控制器通过CAN总线发送来的报文中获取发动机目标转速；如发生则根据整车控制器通过硬线发送来的模拟油门踏板电压信号在当前时刻的电压值，在已标定的电压转速对应表中查询获得对应的发动机目标转速，其中，整车控制器根据确定的发动机目标转速在电压转速对应表中查询获得对应的电压值，并将电压值作为模拟油门踏板电压信号输出。本发明的发动机控制器通过模拟油门踏板电压信号及电压转速对应表，在与整车控制器的CAN通讯失效后仍能对发动机转速进行闭环控制。

Description

混合动力汽车的发动机控制方法及发动机控制器
技术领域
本发明涉及混合动力汽车的发动机控制方法及发动机控制器，尤其涉及在发动机控制器与整车控制器之间的CAN通讯失效时的控制方法。
背景技术
混合动力汽车是指具有两种以上动力源的汽车，实际应用中，该动力源包括发动机（内燃机）和蓄电池，根据混合动力汽车的结构特点和驱动原理，其主要分为三类，即串联式混合动力形式、并联式混合动力形式和混联式混合动力形式，其中的串联式混合动力形式仅由驱动电机驱动车轮转动，发动机和发电机均可以为驱动电机提供电能；并联式混合动力形式是驱动电机和发动机都可以直接驱动车轮，该种形式省略设置发电机；混联式混合动力形式结合了串联式和并联式动力形式的特点，发动机除了可以直接驱动车轮，还可以在下坡或者制动情况下通过发电机将机械能转换为电能，该电能一方面可储存在蓄电池内，另一方面可直接供给驱动电机使其驱动车轮转动。混合动力汽车主要包括插电式混合动力汽车和增程式混合动力汽车，其中，增程式混合动力汽车即采用上述串联式混合动力形式，而插电式混合动力汽车主要采用并联式混合动力形式和混联式混合动力形式。
对于混合动力汽车的发动机，整车控制器（VCU）通过采集反映发动机工作状态的各种状态信号对发动机转速进行闭环控制，具体为VCU根据采集到的各种状态信号确定发动机的目标转速，并将目标转速通过CAN通讯发送给发动机控制器（ECU），最终通过ECU控制发动机以所要求的目标转速运转。由此可见，如果VCU与ECU之间的CAN通讯失效，则VCU将无法将发动机目标转速信号发送给ECU，进而导致对发动机的转速控制失效。
发明内容
本发明的一个目的在于克服现有技术中的不足，提供了一种混合动力汽车的发动机控制方法，以在VCU与ECU之间的CAN通讯失效后仍可正常对发动机的转速进行闭环控制。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种混合动力汽车的发动机控制方法，包括：
发动机控制器在启动后实时监测是否发生CAN通讯失效事件，如未发生所述CAN通讯失效事件，则从整车控制器通过CAN总线发送来的报文中获取发动机目标转速；如发生所述CAN通讯失效事件，则根据整车控制器通过硬线发送来的模拟油门踏板电压信号在当前时刻的电压值，在已标定的电压转速对应表中查询获得对应的发动机目标转速，其中，所述整车控制器根据确定的发动机目标转速在所述电压转速对应表中查询获得对应的电压值，并将所述电压值作为所述模拟油门踏板电压信号发送至所述发动机控制器。
优选的是，所述方法还包括：所述发动机控制器从启动后始终接收所述整车控制器发送来的所述模拟油门踏板电压信号。
优选的是，所述CAN通讯失效事件包括在设定的第一时间内未接收到所述整车控制器通过CAN总线发送来的报文，及/或在设定的第二时间内接收到的报文少于n帧，其中，n等于所述第二时间包含的报文发送周期的数量。
优选的是，所述方法还包括：
所述发动机控制器在发生所述CAN通讯失效事件时，经过设定的延时时间后根据整车控制器通过硬线发送来的模拟油门踏板电压信号在当前时刻的电压值，在已标定的电压转速对应表中查询获得对应的发动机目标转速；
所述发动机控制器在所述延时时间内确定所述发动机目标转速为发生所述CAN通讯失效事件前最后通过所述报文获得的发动机目标转速。
优选的是，所述方法还包括：在所述电压转速对应表中，所述发动机目标转速随着电压值的增大而增大或者减小。
优选的是，所述方法还包括：在所述电压转速对应表中不具有所述模拟油门踏板电压信号在当前时刻的电压值时，所述发动机控制器对与所述当前时刻的电压值相邻的两个电压值及对应的发动机目标转速进行线性插值，以获得与所述当前时刻的电压值相对应的发动机目标转速；以及，
在所述电压转速对应表中不具有确定的发动机目标转速时，所述整车控制器对与确定的发动机目标转速相邻的两个发动机目标转速及对应的电压值进行线性插值，以获得与确定的发动机目标转速相对应的电压值。
本发明的另一个目的在于克服现有技术中的不足，提供了一种混合动力汽车的发动机控制器，其在VCU与ECU之间的CAN通讯失效后仍可正常对发动机的转速进行闭环控制。
为了实现上述方案，本发明采用的技术方案为：一种混合动力汽车的发动机控制器，包括：
监测模块，用于在发动机控制器启动后实时监测是否发生CAN通讯失效事件；
正常转速获取模块，用于在未发生所述CAN通讯失效事件时，从整车控制器通过CAN总线发送来的报文中获得发动机目标转速；以及，
失效转速获取模块，用于在发生所述CAN通讯失效事件时，根据整车控制器通过硬线发送来的模拟油门踏板电压信号在当前时刻的电压值，在已标定的电压转速对应表中查询获得对应的发动机目标转速，其中，所述整车控制器根据确定的发动机目标转速在所述电压转速对应表中查询获得对应的电压值，并将所述电压值作为所述模拟油门踏板电压信号发送至发动机控制器。
优选的是，所述失效转速获取模块还用于从发动机控制器启动后始终接收所述整车控制器发送来的所述模拟油门踏板电压信号。
优选的是，所述CAN通讯失效事件包括在设定的第一时间内未接收到所述整车控制器通过CAN总线发送来的报文，及/或在设定的第二时间内接收到的报文少于n帧，其中，n等于所述第二时间包含的报文发送周期的数量。
优选的是，所述失效转速获取模块还用于在发生所述CAN通讯失效事件时，经过设定的延时时间后根据整车控制器通过硬线发送来的模拟油门踏板电压信号在当前时刻的电压值，在已标定的电压转速对应表中查询获得对应的发动机目标转速；
所述正常转速获取模块还用于在所述延时时间内确定所述发动机目标转速为发生所述CAN通讯失效事件前最后通过所述报文获得的发动机目标转速。
本发明的有益效果在于，本发明的混合动力汽车的发动机控制方法及发动机控制器在发动机控制器与整车控制器之间增加一条硬线，用于传送模拟油门踏板电压信号，并在存储器中保存已标定的电压转速对应表，这样，在发动机控制器判断与整车控制器之间的CAN通讯失效后即可根据该模拟油门踏板电压信号在当前时刻（即当前需要获取发动机目标转速的时刻）的电压值及电压转速对应表查询获得对应的发动机目标转速，而整车控制器方则相对发动机控制器进行查询的逆操作，这样即可保证发动机控制器查询获得的发动机目标转速与整车控制器确定的发动机目标转速一致，进而可使发动机控制器在与整车控制器的CAN通讯失效后仍能对发动机转速进行闭环控制。
附图说明
图1示出了根据本发明所述混合动力汽车的发动机控制方法的流程图；
图2示出了根据本发明所述混合动力汽车的发动机控制器的一种实施结构。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
如图1所示，本发明的混合动力汽车的发动机控制方法包括：
步骤S1：发动机控制器在启动后实时监测是否发生CAN通讯失效事件，如未发生CAN通讯失效事件则执行步骤S21，如发生CAN通讯失效事件则执行步骤S22。
步骤S21：从整车控制器通过CAN总线发送来的报文中获取发动机目标转速；即按照现有技术手段获取整车控制器确定的发动机目标转速。
步骤S22：根据整车控制器通过硬线发送来的模拟油门踏板电压信号在当前时刻（该当前时刻应理解为是整车控制器按照控制周期需要获取发动机目标转速的当前时刻）的电压值，在已标定的电压转速对应表中查询获得对应的发动机目标转速，其中，整车控制器根据确定的发动机目标转速在电压转速对应表中查询获得对应的电压值，并将电压值作为模拟油门踏板电压信号发送至所述发动机控制器，以保证发动机控制器获得的发动机目标转速与整车控制器根据采集到的反映发动机工作状态的各种状态信号确定的发动机目标转速一致，进而可在CAN通讯失效的情况下仍可对发动机转速进行闭合控制。在此，该电压转速对应表可保存在整车控制器和发动机控制器共用的外置存储器中，也可以在整车控制器和发动机控制器各自的内置存储器中各保存一份。该电压转速对应表中可覆盖正常控制模式时的所有工况，即所有可能存在的发动机目标转速。
发动机控制器在完成步骤S21或步骤S22后执行步骤S3，即根据获得的发动机目标转速控制发动机运行。
本发明的发动机控制器在进入CAN通讯失效控制模式后，若监测到CAN通讯失效事件消失，则再回到整车的控制模式，即重新从整车控制器通过CAN总线发送来的报文中获取发动机目标转速。
为了简化设计，使整车控制器无需判断与发动机控制器之间的CAN通讯是否失效，本发明的方法还包括：发动机控制器从启动后始终接收整车控制器发送来的模拟油门踏板电压信号，即整车控制器从启动发动机控制器后始终向发动机控制器发送该模拟油门踏板电压信号。在此，发动机控制器在未监测到CAN通讯失效事件时，无需读取硬线连接端口上的电压值，而是从整车控制器通过CAN总线发送来的报文中获取发动机目标转速。
上述CAN通讯失效事件可为：在设定的第一时间内未接收到整车控制器通过CAN总线发送来的报文，该第一时间可根据报文发送周期确定，该第一时间应该大于报文发送周期，通常在1s至10s的范围内选择，特别是在2s至5s的范围内选择，例如为3s；及/或上述CAN通讯失效事件还可为：在设定的第二时间内接收到的报文少于n帧，其中，n等于所述第二时间包含的报文发送周期的数量，该第二时间通常大于等于报文发送周期的10倍，该第二时间一般在1s至10s的范围内选择，特别是在3s至6s的范围内选择，例如为5s。
为了使发动机控制器可以在与整车控制器间的CAN通讯失效后进行平滑的过渡控制，本发明的方法还可以包括：发动机控制器在发生CAN通讯失效事件时，经过设定的延时时间后再根据整车控制器通过硬线发送来的模拟油门踏板电压信号在当前时刻的电压值，在已标定的电压转速对应表中查询获得对应的发动机目标转速；在此，发动机控制器在上述延时时间内确定发动机目标转速为发生CAN通讯失效事件前最后通过报文获得的发动机目标转速。
为了使电压转速对应表呈现规律性，以便于根据上述电压转速对应表进行插值计算，本发明的方法还可包括：在电压转速对应表中，发动机目标转速随着电压值的增大而增大。
为了降低对电压转速对应表的标定要求，即考虑电压转速对应表可能未覆盖所有工况，在电压转速对应表呈现规律性的前提下，本发明的方法还包括：在电压转速对应表中不具有模拟油门踏板电压信号在当前时刻的电压值时，发动机控制器对与当前时刻的电压值相邻的两个电压值及对应的发动机目标转速进行线性插值，以获得与当前时刻的电压值相对应的发动机目标转速；相对应地，在电压转速对应表中不具有确定的发动机目标转速时，整车控制器对与确定的发动机目标转速相邻的两个发动机目标转速及对应的电压值进行线性插值，以获得与确定的发动机目标转速相对应的电压值。表1给出了一种可实施的电压转速对应表，例如，在整车控制器根据各种状态信号确定的发动机目标转速为3000r/min，则整车控制器选择在2800r/min与3100r/min之间进行线性插值，获得对应的电压值为3.67v。如果电压转速对应表中的电压值的最大值超过硬件传输电压信号的最大限值（通常为5V），则整车控制器可在获取到电压值后进行电压转换，以使电压转速对应表中的所有电压值都符合传输要求，在此，可通过使电压转速对应表中的最大电压值与上述最大限值相对应确定转换比例，实际应用中整车控制器即可按照该转换比例确定最终通过硬线输出的模拟油门踏板信号，对此，发动机控制器也要按照该转换比例进行逆运算，以通过查表获取发动机目标转速。
表1：
电压值（V） 0 0.5 1 1.5 2 3 4 5
目标转速（r/min） 0 1300 1600 1670 2070 2800 3100 3200
在此，本发明的发动机控制方法适用于各种混合动力形式，特别适合串联式混合动力形式。
与上述发动机控制器的发动机控制方法相对应，本发明的发动机控制器包括监测模块1、正常转速获取模块21和失效转速获取模块22，该监测模块1用于在发动机控制器启动后实时监测是否发生CAN通讯失效事件；该正常转速获取模块21用于在未发生所述CAN通讯失效事件时，从整车控制器通过CAN总线发送来的报文中获得发动机目标转速；该失效转速获取模块22用于在发生所述CAN通讯失效事件时，根据整车控制器通过硬线发送来的模拟油门踏板电压信号在当前时刻的电压值，在已标定的电压转速对应表中查询获得对应的发动机目标转速，其中，整车控制器根据确定的发动机目标转速在所述电压转速对应表中查询获得对应的电压值，并将所述电压值作为所述模拟油门踏板电压信号发送至所述发动机控制器。与现有发动机控制器同样，本发明的发动机控制器还包括执行模块3，用于根据获得的发动机目标转速控制发动机运行。
该失效转速获取模块22还用于从发动机控制器启动后始终接收所述整车控制器发送来的所述模拟油门踏板电压信号。
该失效转速获取模块22还用于在发生CAN通讯失效事件时，经过设定的延时时间后根据整车控制器通过硬线发送来的模拟油门踏板电压信号在当前时刻的电压值，在已标定的电压转速对应表中查询获得对应的发动机目标转速；而该正常转速获取模块21还用于在所述延时时间内确定所述发动机目标转速为发生所述CAN通讯失效事件前最后通过所述报文获得的发动机目标转速。
以上依据图式所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种混合动力汽车的发动机控制方法，其特征在于，包括：
发动机控制器在启动后实时监测是否发生CAN通讯失效事件，如未发生所述CAN通讯失效事件，则从整车控制器通过CAN总线发送来的报文中获取发动机目标转速；如发生所述CAN通讯失效事件，则根据整车控制器通过硬线发送来的模拟油门踏板电压信号在当前时刻的电压值，在已标定的电压转速对应表中查询获得对应的发动机目标转速，其中，所述整车控制器根据确定的发动机目标转速在所述电压转速对应表中查询获得对应的电压值，并将所述电压值作为所述模拟油门踏板电压信号发送至所述发动机控制器。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述发动机控制器从启动后始终接收所述整车控制器发送来的所述模拟油门踏板电压信号。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述CAN通讯失效事件包括在设定的第一时间内未接收到所述整车控制器通过CAN总线发送来的报文，及/或在设定的第二时间内接收到的报文少于n帧，其中，n等于所述第二时间包含的报文发送周期的数量。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述发动机控制器在发生所述CAN通讯失效事件时，经过设定的延时时间后根据整车控制器通过硬线发送来的模拟油门踏板电压信号在当前时刻的电压值，在已标定的电压转速对应表中查询获得对应的发动机目标转速；
所述发动机控制器在所述延时时间内确定所述发动机目标转速为发生所述CAN通讯失效事件前最后通过所述报文获得的发动机目标转速。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：在所述电压转速对应表中，所述发动机目标转速随着电压值的增大而增大或者减小。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：在所述电压转速对应表中不具有所述模拟油门踏板电压信号在当前时刻的电压值时，所述发动机控制器对与所述当前时刻的电压值相邻的两个电压值及对应的发动机目标转速进行线性插值，以获得与所述当前时刻的电压值相对应的发动机目标转速；以及，
在所述电压转速对应表中不具有确定的发动机目标转速时，所述整车控制器对与确定的发动机目标转速相邻的两个发动机目标转速及对应的电压值进行线性插值，以获得与确定的发动机目标转速相对应的电压值。
7.一种混合动力汽车的发动机控制器，其特征在于，包括：
监测模块，用于在发动机控制器启动后实时监测是否发生CAN通讯失效事件；
正常转速获取模块，用于在未发生所述CAN通讯失效事件时，从整车控制器通过CAN总线发送来的报文中获得发动机目标转速；以及，
失效转速获取模块，用于在发生所述CAN通讯失效事件时，根据整车控制器通过硬线发送来的模拟油门踏板电压信号在当前时刻的电压值，在已标定的电压转速对应表中查询获得对应的发动机目标转速，其中，所述整车控制器根据确定的发动机目标转速在所述电压转速对应表中查询获得对应的电压值，并将所述电压值作为所述模拟油门踏板电压信号发送至所述发动机控制器。
8.根据权利要求1所述的发动机控制器，其特征在于，所述失效转速获取模块还用于从发动机控制器启动后始终接收所述整车控制器发送来的所述模拟油门踏板电压信号。
9.根据权利要求7或8所述的发动机控制器，其特征在于，所述CAN通讯失效事件包括在设定的第一时间内未接收到所述整车控制器通过CAN总线发送来的报文，及/或在设定的第二时间内接收到的报文少于n帧，其中，n等于所述第二时间包含的报文发送周期的数量。
10.根据权利要求7或8所述的发动机控制器，其特征在于，所述失效转速获取模块还用于在发生所述CAN通讯失效事件时，经过设定的延时时间后根据整车控制器通过硬线发送来的模拟油门踏板电压信号在当前时刻的电压值，在已标定的电压转速对应表中查询获得对应的发动机目标转速；
所述正常转速获取模块还用于在所述延时时间内确定所述发动机目标转速为发生所述CAN通讯失效事件前最后通过所述报文获得的发动机目标转速。
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