CN108556834A - 一种发动机扭矩控制系统、控制方法及汽车 - Google Patents

一种发动机扭矩控制系统、控制方法及汽车 Download PDF

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Abstract

本发明实施例公开了一种发动机扭矩控制系统、控制方法及汽车。该控制系统包括发动机，集成有第一踏板控制模块的整车控制器，第一踏板控制模块用于获取油门踏板开度信息，根据油门踏板开度信息生成开度模拟信号并输出；集成有第二踏板控制模块的电子控制单元，电子控制单元用于在第一通讯总线的通讯断开时，调用第二踏板控制模块处理开度模拟信号以获取油门踏板开度信息，并根据油门踏板开度信息计算发动机扭矩信息以控制发动机的扭矩。本发明实施例提供的发动机扭矩控制系统解决了整车控制器和电子控制单元之间的第一通讯总线通讯断开时导致的发动机扭矩控制失效的问题，实现发动机扭矩的连续控制，提高了行车的安全性。

Description

一种发动机扭矩控制系统、控制方法及汽车
技术领域
本发明实施例涉及车辆控制技术，尤其涉及一种发动机扭矩控制系统、控制方法及汽车。
背景技术
随着汽车工业的发展，汽车中集成了越来越多的电控设备。电动汽车整车控制器(VCU，Vehicle Control Unit)是电动汽车(包括混合动力汽车、纯电动汽车)动力系统的总成控制器，负责协调发动机、驱动电机、变速箱、动力电池等各部件的工作，具有提高车辆的动力性能、安全性能和经济性等作用。电子控制单元(ECU，Electronic Control Unit)又称“行车电脑”、“车载电脑”等，从用途上来说，是汽车专用的微机控制器。它和普通的电脑一样，由微处理器(CPU)、存储器(ROM、RAM)、输入/输出接口(I/O)、模数转换器(A/D)以及整形、驱动等大规模集成电路组成。
现有技术整车运行过程中，一般采用扭矩外部控制实现发动机扭矩控制，具体为：整车控制器接收整车油门踏板信号，根据整车油门踏板信号计算发动机所需扭矩，然后通过CAN报文发送给电子控制单元，电子控制单元接收到整车控制器发送的外部扭矩需求进行发动机控制。但当整车控制器与电子控制单元之间的CAN通讯断开时，整车油门踏板将失去作用，发动机处于默认小扭矩和低转速限制状态，如果此时车辆正在上坡，会威胁到车辆和司机的安全。
发明内容
本发明实施例提供一种发动机扭矩控制系统、控制方法及汽车，以实现发动机扭矩连续控制，提高行车安全性。
第一方面，本发明实施例提供了一种发动机扭矩控制系统，包括发动机，还包括：
集成有第一踏板控制模块的整车控制器，所述整车控制器的第一踏板控制模块用于获取油门踏板开度信息，根据所述油门踏板开度信息生成开度模拟信号并输出；
集成有第二踏板控制模块的电子控制单元，所述电子控制单元的第二踏板控制模块与所述整车控制器的第一踏板控制模块电连接，所述电子控制单元还通过第一通讯总线与所述整车控制器电连接，所述电子控制单元用于在与所述整车控制器连接的所述第一通讯总线的通讯断开时，调用所述第二踏板控制模块处理所述开度模拟信号以获取所述油门踏板开度信息，并根据所述油门踏板开度信息计算发动机扭矩信息以控制所述发动机的扭矩。
可选的，所述第一通讯总线为控制器局域网络CAN总线。
可选的，还包括：
故障提示模块，用于在检测到所述第一通讯总线通讯断开时，向所述电子控制单元发出故障提示信号以使所述电子控制单元通过所述第二踏板控制模块接收所述第一踏板控制模块输出的开度模拟信号。
可选的，所述第一踏板控制模块还用于根据所述油门踏板开度信息计算发动机扭矩信息并通过所述第一通讯总线输出；
所述电子控制单元还包括外部扭矩控制模块和发动机控制模块，所述外部扭矩控制模块用于通过所述第一通讯总线获取所述发动机扭矩信息，并将所述发动机扭矩信息传输给所述发动机控制模块；
所述发动机控制模块用于根据所述发动机扭矩信息控制所述发动机。
可选的，所述开度模拟信号为脉冲宽度调制PWM信号或电压信号。
第二方面，本发明实施例还提供了一种发动机扭矩控制方法，该控制方法包括：
集成在整车控制器中的第一踏板控制模块获取油门踏板开度信息并根据所述油门踏板开度信息生成开度模拟信号并输出；
连接所述整车控制器与电子控制单元的第一通讯总线的通讯断开时，所述电子控制单元调用集成在所述电子控制单元中的第二踏板控制模块处理所述开度模拟信号以获取所述油门踏板开度信息，并根据所述油门踏板开度信息计算发动机扭矩信息以控制发动机的扭矩。
可选的，所述第一通讯总线为CAN总线。
可选的，还包括：
故障提示模块检测到所述第一通讯总线的通讯断开时，向所述电子控制单元发出故障提示信号以使所述电子控制单元通过所述第二踏板控制模块接收所述第一踏板控制模块输出的开度模拟信号。
可选的，还包括：
在所述第一通讯总线的通讯正常时，所述第一踏板控制模块根据所述油门踏板开度信息计算发动机扭矩信息并通过所述第一通讯总线输出；
集成在所述电子控制单元的外部扭矩控制模块获取所述发动机扭矩信息，并将所述发动机扭矩信息传输给集成在所述电子控制单元的发动机控制模块以使所述发动机控制模块根据所述发动机扭矩信息控制发动机。
可选的，所述开度模拟信号为脉冲宽度调制PWM信号或电压信号。
第三方面，本发明实施例还提供了一种汽车，包括如上所述的发动机扭矩控制系统。
本发明实施例提供一种发动机扭矩控制系统，通过集成在整车控制器内的第一踏板控制模块获取油门踏板开度信息，并根据油门踏板开度信息生成开度模拟信号并输出；当连接整车控制器与电子控制单元的第一通讯总线的通讯断开时，通过电子控制单元调用集成在电子控制单元中的第二踏板控制模块处理开度模拟信号以获取油门踏板开度信息，并根据油门踏板开度信息计算发动机扭矩信息以控制发动机的扭矩，解决了整车控制器和电子控制单元第一通讯总线通讯断开时导致的发动机扭矩控制失效的问题，实现发动机扭矩的连续控制，提高了行车的安全性。
附图说明
图1是本发明实施例一提供的发动机扭矩控制系统的结构示意图；
图2是本发明实施例二提供的发动机扭矩控制系统的结构示意图；
图3是本发明实施例三提供的发动机扭矩控制方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
实施例一
图1所示为本发明实施例一提供的发动机扭矩控制系统的结构示意图。该发动机扭矩控制系统包括发动机10，还包括：集成有第一踏板控制模块21的整车控制器20，整车控制器20的第一踏板控制模块21用于获取油门踏板开度信息，根据油门踏板开度信息生成开度模拟信号并输出；集成有第二踏板控制模块31的电子控制单元30，电子控制单元30的第二踏板控制模块31与整车控制器20的第一踏板控制模块21电连接，电子控制单元30还通过第一通讯总线40与整车控制器20电连接，电子控制单元30用于在与整车控制器20连接的第一通讯总线40的通讯断开时，调用第二踏板控制模块31处理开度模拟信号以获取油门踏板开度信息，并根据油门踏板开度信息计算发动机扭矩信息以控制发动机10的扭矩。
具体的，可以在油门踏板上设置位置传感器，通过位置传感器获取油门踏板的位置信号，第一踏板控制模块21获取位置传感器采集得到的油门踏板的位置信号，从而得到油门开度信息，并生成一个开度模拟信号输出到第二踏板控制模块31。车辆正常运行时，整车控制器20和电子控制单元30之间通过第一通讯总线40进行通讯。当第一通讯总线40故障导致整车控制器20和电子控制单元30的通讯断开时，电子控制单元30通过调用第二踏板控制模块31处理来自第一踏板控制模块21的开度模拟信号以获取油门开度信息，并根据油门踏板开度信息计算发动机扭矩信息以控制发动机10的扭矩。可以实现发动机10扭矩的连续控制，提高行车的安全性。
本发明实施例提供的发动机扭矩控制系统，通过集成在整车控制器内的第一踏板控制模块获取油门踏板开度信息，并根据油门踏板开度信息生成开度模拟信号并输出；当连接整车控制器与电子控制单元的第一通讯总线的通讯断开时，通过电子控制单元调用集成在电子控制单元中的第二踏板控制模块处理开度模拟信号以获取油门踏板开度信息，并根据油门踏板开度信息计算发动机扭矩信息以控制发动机的扭矩，解决了整车控制器和电子控制单元第一通讯总线通讯断开时导致的发动机扭矩控制失效的问题，实现发动机扭矩的连续控制，提高了行车的安全性。
在上述技术方案的基础上，可选的，第一通讯总线为控制器局域网络CAN总线。
控制器局域网络(CAN，Controller Area Network)是一种能够实现分布式实时控制的串行通讯网络，CAN总线具有实时性强、传输距离远、抗电磁干扰能力强、成本低等优点。利用CAN总线通讯具有良好的通用性。
实施例二
图2所示为本发明实施例二提供的发动机扭矩控制系统的结构示意图。本实施例以上述实施例为基础，如图2所示，可选的，该发动机扭矩控制系统还包括：故障提示模块50，用于在检测到第一通讯总线40通讯断开时，向电子控制单元30发出故障提示信号以使电子控制单元30通过第二踏板控制模块31接收第一踏板控制模块21输出的开度模拟信号。
需要说明的是，故障提示模块50可以单独设置，也可以集成在整车控制器20和/或电子控制单元30内，故障提示模块50在检测到第一通讯总线40通讯断开时，向电子控制单元30发出故障提示信号，以使电子控制单元30调用第二踏板控制模块31处理开度模拟信号，以实现发动机10扭矩的连续控制。此外，故障提示模块50还可以设置指示灯等用来直观显示通讯状态，当指示灯显示通讯断开时，引导司机及时对车辆进行维修。
可选的，第一踏板控制模块21还用于根据油门踏板开度信息计算发动机扭矩信息并通过第一通讯总线40输出；电子控制单元30还包括外部扭矩控制模块32和发动机控制模块33，外部扭矩控制模块32用于通过第一通讯总线40获取发动机扭矩信息，并将发动机扭矩信息传输给发动机控制模块33；发动机控制模块33用于根据发动机扭矩信息控制发动机10。
可以理解的是，车辆正常运行时，通过集成在整车控制器内的第一踏板控制模块21根据油门踏板开度信息计算发动机扭矩信息，并通过第一通讯总线40发送给集成在电子控制单元30内的外部扭矩控制模块32，发动机控制模块33根据发动机扭矩信息控制发动机10。
可选的，开度模拟信号为脉冲宽度调制PWM信号或电压信号。
可以利用PWM信号或电压信号作为油门的开度模拟信号，例如可以设置为油门开度越大，PWM信号占空比越小或输出电压越大，由于PWM信号和电压信号是最常用的模拟信号，检测简单，利用PWM信号或电压信号可以提高系统的准确性。
实施例三
图3为本发明实施例三提供的发动机扭矩控制方法的流程图，本实施例可适用于控制车辆发动机扭矩，该方法可以由发动机扭矩控制系统来执行，具体包括如下步骤：
步骤110、集成在整车控制器中的第一踏板控制模块获取油门踏板开度信息并根据油门踏板开度信息生成开度模拟信号并输出。
步骤120、连接整车控制器与电子控制单元的第一通讯总线的通讯断开时，电子控制单元调用集成在电子控制单元中的第二踏板控制模块处理开度模拟信号以获取油门踏板开度信息，并根据油门踏板开度信息计算发动机扭矩信息以控制发动机的扭矩。
具体的，可以在油门踏板上设置位置传感器，通过位置传感器获取油门踏板的位置信号，第一踏板控制模块获取位置传感器得到的油门踏板信号，从而得到油门开度信息，并生成一个开度模拟信号输出到第二踏板控制模块。车辆正常运行时，整车控制器和电子控制单元之间通过第一通讯总线进行通讯。当第一通讯总线故障导致整车控制器和电子控制单元的通讯断开时，电子控制单元通过调用第二踏板控制模块处理来自第一踏板控制模块的开度模拟信号以获取油门开度信息，并根据油门踏板开度信息计算发动机扭矩信息以控制发动机的扭矩。可以实现发动机扭矩的连续控制，提高行车的安全性。
本发明实施例提供的发动机扭矩控制系统的控制方法，通过集成在整车控制器内的第一踏板控制模块获取油门踏板开度信息，并根据油门踏板开度信息生成开度模拟信号并输出；当连接整车控制器与电子控制单元的第一通讯总线的通讯断开时，通过电子控制单元调用集成在电子控制单元中的第二踏板控制模块处理开度模拟信号以获取油门踏板开度信息，并根据油门踏板开度信息计算发动机扭矩信息以控制发动机的扭矩，解决了整车控制器和电子控制单元第一通讯总线通讯断开时导致的发动机扭矩控制失效的问题，实现发动机扭矩的连续控制，提高了行车的安全性。
在上述技术方案的基础上，可选的，第一通讯总线为CAN总线。
控制器局域网络(CAN，Controller Area Network)是一种能够实现分布式实时控制的串行通讯网络，CAN总线具有实时性强、传输距离远、抗电磁干扰能力强、成本低等优点。利用CAN总线通讯具有良好的通用性。
可选的，该控制方法还包括：
故障提示模块检测到第一通讯总线的通讯断开时，向电子控制单元发出故障提示信号以使电子控制单元通过第二踏板控制模块接收第一踏板控制模块输出的开度模拟信号。
需要说明的是，故障提示模块可以单独设置，也可以集成在整车控制器和/或电子控制单元内，故障提示模块在检测到第一通讯总线通讯断开时，向电子控制单元发出故障提示信号，以使电子控制单元调用第二踏板控制模块处理开度模拟信号，以实现发动机扭矩的连续控制。此外，故障提示模块还可以设置指示灯等用来直观显示通讯状态，当指示灯显示通讯断开时，引导司机及时对车辆进行维修。
可选的，该控制方法还包括：
在第一通讯总线的通讯正常时，第一踏板控制模块根据油门踏板开度信息计算发动机扭矩信息并通过第一通讯总线输出；集成在电子控制单元的外部扭矩控制模块获取发动机扭矩信息，并将发动机扭矩信息传输给集成在电子控制单元的发动机控制模块以使发动机控制模块根据发动机扭矩信息控制发动机。
可以理解的是，车辆正常运行时，通过集成在整车控制器内的第一踏板控制模块根据油门踏板开度信息计算发动机扭矩信息，并通过第一通讯总线发送给集成在电子控制单元内的外部扭矩控制模块，发动机控制模块根据发动机扭矩信息控制发动机。
可选的，开度模拟信号为脉冲宽度调制PWM信号或电压信号。
可以利用PWM信号或电压信号作为油门的开度模拟信号，例如可以设置为油门开度越大，PWM信号占空比越小或输出电压越大，由于PWM信号和电压信号是最常用的模拟信号，检测简单，利用PWM信号或电压信号可以提高系统的准确性。
实施例四
本发明实施例四提供一种汽车，包括如上实施例所述的发动机扭矩控制系统。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (11)

1.一种发动机扭矩控制系统，其特征在于，包括发动机，还包括：
集成有第一踏板控制模块的整车控制器，所述整车控制器的第一踏板控制模块用于获取油门踏板开度信息，根据所述油门踏板开度信息生成开度模拟信号并输出；
集成有第二踏板控制模块的电子控制单元，所述电子控制单元的第二踏板控制模块与所述整车控制器的第一踏板控制模块电连接，所述电子控制单元还通过第一通讯总线与所述整车控制器电连接，所述电子控制单元用于在与所述整车控制器连接的所述第一通讯总线的通讯断开时，调用所述第二踏板控制模块处理所述开度模拟信号以获取所述油门踏板开度信息，并根据所述油门踏板开度信息计算发动机扭矩信息以控制所述发动机的扭矩。
2.根据权利要求1所述的发动机扭矩控制系统，其特征在于，所述第一通讯总线为控制器局域网络CAN总线。
3.根据权利要求1所述的发动机扭矩控制系统，其特征在于，还包括：
故障提示模块，用于在检测到所述第一通讯总线通讯断开时，向所述电子控制单元发出故障提示信号以使所述电子控制单元通过所述第二踏板控制模块接收所述第一踏板控制模块输出的开度模拟信号。
4.根据权利要求1所述的发动机扭矩控制系统，其特征在于，所述第一踏板控制模块还用于根据所述油门踏板开度信息计算发动机扭矩信息并通过所述第一通讯总线输出；
所述电子控制单元还包括外部扭矩控制模块和发动机控制模块，所述外部扭矩控制模块用于通过所述第一通讯总线获取所述发动机扭矩信息，并将所述发动机扭矩信息传输给所述发动机控制模块；
所述发动机控制模块用于根据所述发动机扭矩信息控制所述发动机。
5.根据权利要求1所述的发动机扭矩控制系统，其特征在于，所述开度模拟信号为脉冲宽度调制PWM信号或电压信号。
6.一种发动机扭矩控制方法，其特征在于，包括：
集成在整车控制器中的第一踏板控制模块获取油门踏板开度信息并根据所述油门踏板开度信息生成开度模拟信号并输出；
连接所述整车控制器与电子控制单元的第一通讯总线的通讯断开时，所述电子控制单元调用集成在所述电子控制单元中的第二踏板控制模块处理所述开度模拟信号以获取所述油门踏板开度信息，并根据所述油门踏板开度信息计算发动机扭矩信息以控制发动机的扭矩。
7.根据权利要求6所述的发动机扭矩控制方法，其特征在于，所述第一通讯总线为CAN总线。
8.根据权利要求6所述的发动机扭矩控制方法，其特征在于，还包括：
故障提示模块检测到所述第一通讯总线的通讯断开时，向所述电子控制单元发出故障提示信号以使所述电子控制单元通过所述第二踏板控制模块接收所述第一踏板控制模块输出的开度模拟信号。
9.根据权利要求6所述的发动机扭矩控制方法，其特征在于，还包括：
在所述第一通讯总线的通讯正常时，所述第一踏板控制模块根据所述油门踏板开度信息计算发动机扭矩信息并通过所述第一通讯总线输出；
集成在所述电子控制单元的外部扭矩控制模块获取所述发动机扭矩信息，并将所述发动机扭矩信息传输给集成在所述电子控制单元的发动机控制模块以使所述发动机控制模块根据所述发动机扭矩信息控制发动机。
10.根据权利要求6所述的发动机扭矩控制方法，其特征在于，所述开度模拟信号为脉冲宽度调制PWM信号或电压信号。
11.一种汽车，包括如权利要求1～5任一所述的发动机扭矩控制系统。
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