CN107178428B - 一种应用oem总线控制器锁定电控发动机的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种应用OEM总线控制器锁定电控发动机的方法和系统，发动机控制器接收OEM总线控制器实时广播的OEM实时温度值、OEM实时压力值和发动机实时转速值；发动机控制器判断OEM实时温度值、OEM实时压力值和发动机实时转速值是否超过预设范围，判断OEM实时温度值、OEM实时压力值或发动机实时转速值是否均未超过所对应的预设范围，若是则发动机控制器允许发动机工作，若否，则发动机控制器发出指令锁定发动机。本发明能够适应工业设备上OEM客户数量多的需求。

Description

一种应用OEM总线控制器锁定电控发动机的方法和系统

技术领域

本技术涉及发动机控制领域，具体涉及一种应用OEM总线控制器锁定电控发动机的方法和系统。

背景技术

在2015年中国非道路三阶段法规的实施后，在非道路设备上电控发动机取代机械发动机已是趋势。工程机械设备上普遍具备控制器，在此基础上OEM(Original EquipmentManufacturer，本文是整车和设备制造商)提出通过设备控制器对发动机ECU进行锁定，实现技术防盗、防拆除、GPS定位控制等功能。大客户提出以发动机锁定发动机为基础，为销售上提供信贷，为终端提供实时的增值服务。

该技术在商用车上的通过定制私有的CAN报文实现车辆GPS或设备与ECU的锁定。但在工业设备上康机的OEM客户数量多，但采购量小且多型型号、设备种类多、技术能力差异大，故原来的定制私有报文的方案和设计周期不能满足工业设备的OEM需求。

发明内容：

为了克服上述背景技术的缺陷，本发明提供一种应用OEM总线控制器锁定电控发动机的方法和系统，满足工业设备OEM客户数量较多的情况。

为了解决上述技术问题本发明的所采用的技术方案为：

一种应用OEM总线控制器锁定电控发动机的方法，其特征在于：发动机控制器接收OEM总线控制器实时广播的OEM实时温度值、OEM实时压力值和发动机实时转速值；发动机控制器判断OEM实时温度值、OEM实时压力值和发动机实时转速值是否超过预设范围，判断OEM实时温度值、OEM实时压力值或发动机实时转速值是否均未超过所对应的预设范围，若是则发动机控制器允许发动机工作，若否，则发动机控制器发出指令锁定发动机。

较佳地，预设范围包括预设温度值范围、预设压力值范围和预设转速值范围；预设温度值范围的预设温度高限值和温度低限值可由用户设定，预设压力值范围的压力高限值和压力低限值由用户设定，预设转速值范围的转速高限值和转速低限值由用户设定。

较佳地，判断OEM实时温度值超过预设范围包括：依据用户输入的选择信号以温度判断模式一或温度判断模式二进行判断；温度判断模式一，判断OEM实时温度值是否高于预设温度高限值；温度判断模式二，判断OEM实时温度值是否高于预设温度高限值或低于温度低限值。

较佳地，判断OEM实时压力值超过预设范围包括：依据用户输入的选择信号以以压力判断模式一或压力判断模式二进行判断；压力判断模式一，判断OEM实时压力值是否高于预设压力高限值；压力判断模式二，判断OEM实时压力值是否高于预设压力高限值或低于压力低限值。

较佳地，判断发动机实时转速值超过预设范围包括：依据用户输入的选择信号以转速判断模式一或转速判断模式二进行判断；转速判断模式一，判断发动机实时转速值是否高于预设转速高限值；压力判断模式二，判断发动机实时转速值是否高于预设转速高限值或低于转速低限值。

较佳地，OEM总线控制器实时广播采用广播J1939协议，OEM实时温度值包括SPN441-辅助温度值报文，OEM实时压力值包括SPN1387-辅助压力报文。

本发明还提供一种应用OEM总线控制器锁定电控发动机的系统：包括相互连接的发动机控制器和OEM总线控制器；

OEM总线控制器包括OEM实时温度值获取模块、OEM实时压力值获取模块和发动机实时转速值获取模块；

发动机控制器包括用于判断OEM实时温度值是否超过预设范围的温度判断模块，判断OEM实时压力值是否超过预设范围的压力判断模块，判断发动机实时转速值是否超过预设范围的转速判断模块；

发动机控制器还包括与门模块，与门模块的三个输入端分别连接温度判断模块、压力判断模块和转速判断模块；

与门模块的输出端输出指令作为发动机控制器的输出指令允许发动机工作或锁定发动机。

较佳地，温度判断模块包括用于启动第一温度判断单元或第二温度判断单元的温度判断模式选择单元，第一温度判断单元判断OEM实时温度值是否高于预设温度高限值，第二温度判断单元判断OEM实时温度值是否高于预设温度高限值或低于温度低限值；

压力判断模块包括用于启动第一压力判断单元或第二压力判断单元的压力判断模式选择单元，第一压力判断单元判断OEM实时压力值是否高于预设压力高限值，第二压力判断单元判断OEM实时压力值是否高于预设压力高限值或低于压力低限值；

转速判断模块包括用于启动第一转速判断单元或第二转速判断单元的转速判断模式选择单元，第一转速判断单元判断发动机实时转速值是否高于预设转速高限值，第二转速判断单元判断发动机实时转速值是否高于预设转速高限值或低于转速低限值。

较佳地，温度判断模式选择单元依据用户指令启动第一温度判断单元或第二温度判断单元；压力判断模式选择单元依据用户指令启动第一压力判断单元或第二压力判断单元；转速判断模式选择单元依据用户指令启动第一转速判断单元或第二转速判断单元。

较佳地，预设温度高限值和温度低限值由用户设定，压力高限值和压力低限值由用户设定，转速高限值和转速低限值由用户设定。

本发明的有益效果在于：实时监测OEM温度值、压力值和发动机转速值，当任意一个数值超过了预设范围时，发出锁定发动机的指令。本发明对于温度值、压力值和发动机转速值的范围均可由用户设定，判断模式也可以由用户设定。本发明能够适应工业设备上OEM客户数量多的需求。使用标准通用测CAN总线，OEM通过控制策略实现自行定制的数据实现对发动机的锁定，达到与其控制器的防拆、加密等，且互不通用。方便的实现对设备的定位、远程锁车、采集工况等提供基础技术。本发明适用于众多的OEM配特定发动机的工业设备定制私有加密数据实现锁车的功能需求。

附图说明

图1为本发明实施例一实践案例的逻辑控制图；

图2为本发明实施例一报文范例；

图3为本发明实施例二系统结构示意图；

图4为本发明实施例二温度判断模块结构示意图；

图5为本发明实施例二压力判断模块结构示意图；

图6为本发明实施例二转速判断模块结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明。

实施例一

一种应用OEM总线控制器锁定电控发动机的方法：

发动机控制器接收OEM总线控制器实时广播的OEM实时温度值、OEM实时压力值和发动机实时转速值；发动机控制器判断OEM实时温度值、OEM实时压力值和发动机实时转速值是否超过预设范围，判断OEM实时温度值、OEM实时压力值或发动机实时转速值是否均未超过所对应的预设范围，若是，则发动机控制器允许发动机工作，若否，则发动机控制器发出指令锁定发动机。

判断OEM实时温度值超过预设范围包括：依据用户输入的选择信号以温度判断模式一或温度判断模式二进行判断；温度判断模式一，判断OEM实时温度值是否高于预设温度高限值；温度判断模式二，判断OEM实时温度值是否高于预设温度高限值或低于温度低限值。预设温度高限值和温度低限值由用户设定。

判断OEM实时压力值超过预设范围包括：依据用户输入的选择信号以压力判断模式一或压力判断模式二进行判断；压力判断模式一，判断OEM实时压力值是否高于预设压力高限值；压力判断模式二，判断OEM实时压力值是否高于预设压力高限值或低于压力低限值。压力高限值和压力低限值由用户设定。

判断发动机实时转速值超过预设范围包括：依据用户输入的选择信号以转速判断模式一或转速判断模式二进行判断；转速判断模式一，判断发动机实时转速值是否高于预设转速高限值；压力判断模式二，判断发动机实时转速值是否高于预设转速高限值或低于转速低限值。转速高限值和转速低限值由用户设定。

本实施例尤其适用于一种用于非道路设备上并集成于ECU中的发动机控制方法，其中OEM总线控制器实时广播的OEM实时温度值、OEM实时压力值采用广播J1939协议中的PGN65164中的SPN441-辅助温度1、SPN1387-辅助压力1的报文方式，实现OEM上装控制器锁定设备的发动机的功能。

该控制方法实现如下：

1、以下以温度值的控制为例进行说明(参考图1)：

由用户通过总线控制器实时广播辅助温度值，ECU实时读取该值；

由用户设定温度低限值和温度高限值，与OEM实时温度值进行比较运算，结果取限值器运算后输出状态值；

上述输出的状态值及取反后的状态值经用户设定的模式选择器处理后得到需求的新状态值；当用户选择模式1时，判断OEM温度值是否界于温度高限值，若是，则触发停机当用户选择模式0时，判断OEM温度值是否高于或低于温度高限值，若是，则触发停机。

在下降沿延时触发器模块中，由上述模式选择处理后的新状态值做为该模块的的输入。仅当输入状态值从1变为0时，延时器开始计时，该模块先输出赋值1且会延时设定的允许的中断时长后输出状态变为0。

模式选择后的状态和下降沿延时模块的输出状态，输入给或模块运算，输出是OEM温度控制状态。

2、OEM压力值得控制：控制方法同上，输出压力控制状态。

3、发动机转速的控制：控制方法同上，区别为：输入为发动机转速，该值是ECU内部数据，输出是发动机运行状态。

4、综上，将上述的三种状态进行与运算，输出是置允许起动标示。该输出状态加入到发动机起动时的喷油器油量的控制策略中，实现：若状态值为1则允许起动；反之则通过赋值给喷油器的供油量为0即切断供油实现禁止起动。

通过发动机内部预置的本案控制方法，OEM采用总线控制器和广播自定的符合标准的CAN数据-OEM温度、OEM压力报文即可实现对发动机和设备的锁定。为OEM需求的技术保密、商业信贷等方案提供技术支持。

附图说明

如图1所示：

输入参数：

OEM参数:CAN总线在PGN65164广播的辅助温度1、辅助压力1。

发动机参数：监控的发动机转速值。

设置参数：

低限值、高限值：设定输入参数的有效范围，

控制模式：设定输入参数的运算逻辑方法；

允许中断时长：允许输入参数中断或超出有效范围外的时长；

温度高限制200℃，温度低限值100℃，温度值允许中断时长250ms；压力低限值668KP，压力高限制1000KP，压力值允许终端时长500ms；发动机转速阈值400RPM，允许终端时长0S。

锁定方法：

ECU实时接收辅助温度1、辅助压力1值，按OEM定制限制和控制逻辑运行，输出锁定状态位-停机标示位。

输出标示：在置停机标示位后，结合发动机的原有控制逻辑实现下述功能

置位时会点亮停机故障灯；

若发动机停机时置位则禁止起动；

若发动机运行状态下置位则发动机继续保持运行，但停机后禁止起动。

防破解策略：

ECU在中断时长内接收符合设置的OEM设备ID且满足非锁定的报文一次，即不会置停机位；同理在其它时刻的报文做技术性干扰，通常采用变化ID、变化OEM温度，OEM压力值和无效参数区的数值。

具体实施方式：

硬件:CAN总线互联的ECU和OEM控制器

实施案例：输入如图2所示报文，得到下表所示数据

报文说明：

参数控制源、byte1和byte3：数值预置在ECU中，可定制的OEM设备ID；byte1(字节1)和byte3(字节3)是OEM控制器广播辅助温度和压力值。参数要求结合预设的控制方法进行变化以防破解。

周期性：广播按J1939标准是100ms。需在ECU中标定中断周期，若设值100ms，则ECU每周期监测该参数；若设置500ms，则要求报文数值在每5周期内必须有一次满足限值，另4周期建议采用随机数据。

byte2、byte4至byte8：无效数据区，建议客户设置干扰数据。

实施例二

一种应用OEM总线控制器锁定电控发动机的系统，如图3至图6所示，包括相互连接的发动机控制器和OEM总线控制器；

OEM总线控制器包括OEM实时温度值获取模块、OEM实时压力值获取模块和发动机实时转速值获取模块；

发动机控制器包括用于判断OEM实时温度值是否超过预设范围的温度判断模块，判断OEM实时压力值是否超过预设范围的压力判断模块，判断发动机实时转速值是否超过预设范围的转速判断模块；

发动机控制器还包括与门模块，与门模块的三个输入端分别连接温度判断模块、压力判断模块和转速判断模块；

与门模块的输出端输出指令作为发动机控制器的输出指令允许发动机工作或锁定发动机。

温度判断模块包括用于启动第一温度判断单元或第二温度判断单元的温度判断模式选择单元，第一温度判断单元判断OEM实时温度值是否高于预设温度高限值，第二温度判断单元判断OEM实时温度值是否高于预设温度高限值或低于温度低限值；

压力判断模块包括用于启动第一压力判断单元或第二压力判断单元的压力判断模式选择单元，第一压力判断单元判断OEM实时压力值是否高于预设压力高限值，第二压力判断单元判断OEM实时压力值是否高于预设压力高限值或低于压力低限值；

转速判断模块包括用于启动第一转速判断单元或第二转速判断单元的转速判断模式选择单元，第一转速判断单元判断发动机实时转速值是否高于预设转速高限值，第二转速判断单元判断发动机实时转速值是否高于预设转速高限值或低于转速低限值。

温度判断模式选择单元依据用户指令启动第一温度判断单元或第二温度判断单元；压力判断模式选择单元依据用户指令启动第一压力判断单元或第二压力判断单元；转速判断模式选择单元依据用户指令启动第一转速判断单元或第二转速判断单元；

预设温度高限值和温度低限值由用户设定，压力高限值和压力低限值由用户设定，转速高限值和转速低限值由用户设定。

本实施例所述系统尤其适用于康明斯发动机的工程机械领域，包括铲运机械、路面机械、起重机、掘进机械、环卫的上装机械、农机、空压机等。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种应用OEM总线控制器锁定电控发动机的方法，其特征在于：是OEM控制器通过CAN总线广播虚拟的辅助温度、辅助压力值的方法及ECU程序的停机控制逻辑组合实现发动机和OEM控制器锁定；发动机控制器接收OEM总线控制器实时广播的OEM实时温度值、OEM实时压力值和发动机实时转速值；所述发动机控制器判断所述OEM实时温度值、所述OEM实时压力值和所述发动机实时转速值是否超过预设范围，若是未超过所对应的预设范围则所述发动机控制器允许发动机工作，否则所述发动机控制器发出指令锁定发动机；

所述预设范围包括预设温度值范围、预设压力值范围和预设转速值范围；所述预设温度值范围的预设温度高限值和温度低限值可由用户设定，所述预设压力值范围的压力高限值和压力低限值由用户设定，所述预设转速值范围的转速高限值和转速低限值由用户设定；

判断所述OEM实时温度值超过预设范围包括：依据用户输入的选择信号以温度判断模式一或温度判断模式二进行判断；温度判断模式一，判断所述OEM实时温度值是否高于预设温度高限值；温度判断模式二，判断所述OEM实时温度值是否高于预设温度高限值或低于温度低限值；

判断所述OEM实时压力值超过预设范围包括：依据用户输入的选择信号以压力判断模式一或压力判断模式二进行判断；压力判断模式一，判断所述OEM实时压力值是否高于预设压力高限值；压力判断模式二，判断所述OEM实时压力值是否高于预设压力高限值或低于压力低限值；

判断所述发动机实时转速值超过预设范围包括：依据用户输入的选择信号以转速判断模式一或转速判断模式二进行判断；转速判断模式一，判断所述发动机实时转速值是否高于预设转速高限值；压力判断模式二，判断所述发动机实时转速值是否高于预设转速高限值或低于转速低限值；

OEM总线控制器实时广播采用广播J1939协议，所述OEM实时温度值包括SPN441-辅助温度值报文，所述OEM实时压力值包括SPN1387-辅助压力报文。

2.一种利用如权利要求1所述方法的应用OEM总线控制器锁定电控发动机的系统，其特征在于：包括相互连接的发动机控制器和OEM总线控制器；

所述OEM总线控制器包括OEM实时温度值获取模块、OEM实时压力值获取模块和发动机实时转速值获取模块；

所述发动机控制器包括用于判断OEM实时温度值是否超过预设范围的温度判断模块，判断所述OEM实时压力值是否超过预设范围的压力判断模块，判断所述发动机实时转速值是否超过预设范围的转速判断模块；

所述发动机控制器还包括与门模块，所述与门模块的三个输入端分别连接的有所述温度判断模块、所述压力判断模块和所述转速判断模块；

所述与门模块的输出端输出指令作为发动机控制器的输出指令允许发动机工作或锁定发动机。

3.根据权利要求2所述的一种应用OEM总线控制器锁定电控发动机的系统，其特征在于：

所述温度判断模块包括用于启动第一温度判断单元或第二温度判断单元的温度判断模式选择单元，所述的第一温度判断单元判断所述OEM实时温度值是否高于预设温度高限值，所述的第二温度判断单元判断所述OEM实时温度值是否高于预设温度高限值或低于温度低限值；

所述压力判断模块包括用于启动第一压力判断单元或第二压力判断单元的压力判断模式选择单元，所述第一压力判断单元判断所述OEM实时压力值是否高于预设压力高限值，所述第二压力判断单元判断所述OEM实时压力值是否高于预设压力高限值或低于压力低限值；

所述转速判断模块包括用于启动第一转速判断单元或第二转速判断单元的转速判断模式选择单元，所述第一转速判断单元判断所述发动机实时转速值是否高于预设转速高限值，所述第二转速判断单元判断所述发动机实时转速值是否高于预设转速高限值或低于转速低限值。

4.根据权利要求3所述的一种应用OEM总线控制器锁定电控发动机的系统，其特征在于：

所述温度判断模式选择单元依据用户指令启动第一温度判断单元或第二温度判断单元；所述压力判断模式选择单元依据用户指令启动第一压力判断单元或第二压力判断单元；所述转速判断模式选择单元依据用户指令启动第一转速判断单元或第二转速判断单元。

5.根据权利要求3所述的一种应用OEM总线控制器锁定电控发动机的系统，其特征在于：所述预设温度高限值和所述温度低限值由用户设定，所述压力高限值和所述压力低限值由用户设定，所述转速高限值和所述转速低限值由用户设定。