CN109751134B - 一种水陆两用双发动机远程油门控制方法 - Google Patents

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本发明涉及一种水陆两用双发动机远程油门控制方法，属于两栖车辆电子控制单元中的发动机控制技术领域。本发明的水陆两用双发动机远程油门控制方法研究通过搭建电子油门控制盒的硬件数字电路，巧妙的构建了相应软件控制策略，完全满足某型水陆两栖车辆陆地和水上行驶时对于双发动机功率和转速要求的适应性。本发明还冗余配备了油门硬线油门输出信号，大大增强了系统的可靠性设计。此外，本发明还设置了故障诊断功能，通过电子油门控制盒内部软件的逻辑判断可以确定是双电位电子油门故障还是发动机通讯故障，并将故障类型转换成故障码上传到驾驶员终端进行显示报警。

Description

一种水陆两用双发动机远程油门控制方法
技术领域
本发明属于两栖车辆电子控制单元中的发动机控制技术领域，具体涉及一种水陆两用双发动机远程油门控制方法。
背景技术
如何以较低的成本和合理的逻辑设置解决水陆两栖车辆双发动机方案自适应控制问题，是目前两栖车辆电子控制单元中的发动机控制技术的重要研究课题。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是：如何以较低的成本和合理的逻辑设置解决水陆两栖车辆双发动机方案自适应控制问题。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种水陆两用双发动机远程油门控制方法，包括以下步骤：
在驾驶员仪表面板上设置水陆切换开关，通过驾驶员信息采集盒采集水陆切换开关的开关量信息通过CAN总线发送给电子油门控制盒，当车辆处于陆上工作状态时，电子油门控制盒控制陆用发动机工作，当车辆处于水上工作状态时，电子油门控制器控制陆用和水用发动机同时投入工作，而电子油门控制盒通过采集双电位计电子油门踏板信息后，将对应的油门开度信息上传总线后传递给两个发动机，实现对双发动机的远程操控。
优选地，双电位计电子油门踏板为直流5V供电，供电电源由电子油门控制盒输出，双电位计电子油门踏板输出两路0.5-4.5V电压信号，分别对应0-100％油门开度，分别成正反比例线性输出，电子油门控制盒设置两路模拟量采集通道，分别对两路电压信号进行采集。
优选地，电子油门控制盒通过采集双电位计电子油门踏板信息后，将对应的油门开度信息上传总线后传递给两个发动机，实现对双发动机的远程操控具体为：电子油门控制盒采集两路电压信号后进行如下处理：根据双电位计电子油门踏板的电压-开度曲线计算出相应的油门开度百分比，然后根据CAN总线通信协议，将相应的油门开度百分比作为CAN总线信号分别上传给水用发动机和陆用发动机。
优选地，电子油门控制盒采集两路电压信号后还分别通过硬线将采集的两路电压信号经过功率放大后按照原电压值将对应的模拟电压信号直接传递给两个发动机ECU，此时发动机ECU内部逻辑可进行判断，当所述CAN总线信号有效时以CAN信号为判断依据，若总线信号消失，则使用输入的模拟电压信号。
优选地，当电子油门控制盒通过CAN总线接收到陆上状态信号并采集到双电位计电子油门踏板信息后，只上传对应陆用发动机的油门踏板信号，对于对应水用发动机的油门踏板信号不作处理，同时改变相应的硬线输出电压信号；此时，陆用发动机处于不限功率工作模式下，转速在800-4100r/min，即油门开度0-100％对应发动机转速800-4100r/min，当切换到水上状态后，此时双发动机在限功率模式下运行，转速范围在800-2500r/min，电子油门控制盒分别对对应陆用发动机的油门踏板信号和对应水用发动机的油门踏板信号作相应处理后进行信号上传，同时改变相应的硬线输出电压信号。
(三)有益效果
本发明的水陆两用双发动机远程油门控制方法研究通过搭建电子油门控制盒的硬件数字电路，巧妙的构建了相应软件控制策略，完全满足某型水陆两栖车辆陆地和水上行驶时对于双发动机功率和转速要求的适应性。本发明还冗余配备了油门硬线油门输出信号，大大增强了系统的可靠性设计。此外，本发明还设置了故障诊断功能，通过电子油门控制盒内部软件的逻辑判断可以确定是双电位电子油门故障还是发动机通讯故障，并将故障类型转换成故障码上传到驾驶员终端进行显示报警。
附图说明
图1是本发明的双发动机工作方案示意图；
图2是本发明的双电位计油门踏板电压-开度曲线图；
图3是本发明的电子油门控制盒接口设置图；
图4是本发明的双发动机远程油门控制方法流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
本发明以某两栖车辆发动机电子油门远程控制方法为研究对象，为满足某型水陆两栖车辆水上陆地两种行驶状态，总体设计方案采用了双发动机工作模式，在驾驶员仪表面板上设置水陆切换开关，通过驾驶员信息采集盒采集开关量信息并上传CAN总线，供其它节点使用。为实现双发动机远程油门实时控制，本方案设计了电子油门控制盒，当车辆处于陆上工作状态时，油门控制盒控制陆用发动机工作，当车辆处于水上工作状态时，油门控制器控制陆用和水用发动机同时投入工作。而电子油门控制盒通过采集双电位计电子油门踏板信息后，将油门开度信息上传总线后传递给发动机ECU，进而实现对双发动机的远程操控，双发动机工作方案如图1所示。
本发明旨在以较低的成本和合理的逻辑设置解决水陆两栖车辆双发动机方案自适应控制问题。通过设计双电位计电子油门踏板和电子油门控制盒，构建相对应的软件控制策略，满足某型水陆两栖车辆陆地和水上行驶时对于双发动机功率和转速适应性需求。同时，考虑了系统设计方法中可靠性设计，避免故障发生引起的危害程度，在硬件选型、工艺设计等方面，面向产品的系列化、模块化、通用化原则，该方案已成功应用在某型两栖车辆上，初步产生了良好的经济效益。
本发明以电子油门控制盒对双发动机远程油门控制方法为研究对象，通过设计电子油门控制盒及双电位计油门踏板等硬件，在软件控制中根据车辆不同工况设定不同控制阈值，达到对双发动机远程油门的控制。
电子油门控制盒信号输入输出分析：根据图2，双电位计电子油门踏板为直流5V供电，供电电源由电子油门控制盒输出，双电位计电子油门踏板输出两路0.5-4.5V电压信号，分别对应0-100％油门开度，分别成正反比例线性输出。电子油门控制盒设置两路模拟量采集通道，分别对上述两路电压信号进行采集后进行如下处理：根据双电位计电子油门踏板的电压-开度曲线计算出相应的油门开度百分比，然后根据CAN总线通信协议，将相应的油门开度百分比作为CAN总线信号分别上传给水用发动机和陆用发动机。此外，为增加可靠性，采取冗余设计，电子油门控制盒还分别通过硬线将采集的两路电压信号经过功率放大后按照原电压值将对应的模拟电压信号直接传递给两个发动机ECU，此时发动机ECU内部逻辑可进行判断，当所述CAN总线信号有效时以CAN信号为判断依据，若总线信号消失，则使用输入的模拟电压信号。电子油门控制盒外部接口设置如图3所示。
工况逻辑分析：根据实际使用需求，某型水陆两栖车辆需要在陆上和水上使用，陆上行驶状态下，需起动陆用发动机，同时关闭水用发动机，此功能由驾驶员信息采集盒采集水陆切换开关信号实现。当电子油门控制盒通过CAN总线接收到陆上状态信号后，只上传对应陆用发动机的油门踏板信号(油门踏板信号1)，对于对应水用发动机的油门踏板信号(油门踏板信号2)不作处理，同时改变相应的硬线输出电压信号。
此时，为满足陆上车辆使用需求，陆用发动机处于不限功率工作模式下，转速在800-4100r/min，即油门开度0-100％对应发动机转速800-4100r/min。当切换到水上状态后，此时双发动机(陆用发动机和水用发动机)在限功率模式下运行，转速范围在800-2500r/min。电子油门控制盒分别对对应陆用发动机的油门踏板信号和对应水用发动机的油门踏板信号作相应处理后进行信号上传，同时改变相应的硬线输出电压信号。电子油门控制盒对双发动机远程油门控制方法逻辑流程如图4所示。
本发明的水陆两用双发动机远程油门控制方法研究通过搭建电子油门控制盒的硬件数字电路，巧妙的构建了相应软件控制策略，完全满足某型水陆两栖车辆陆地和水上行驶时对于双发动机功率和转速要求的适应性。本次设计方法还冗余配备了油门硬线油门输出信号，大大增强了系统的可靠性设计。此外，本次设计还设置了故障诊断功能，
通过电子油门控制盒内部软件的逻辑判断可以确定是双电位电子油门故障还是发动机通讯故障，并将故障类型转换成故障码上传到驾驶员终端进行显示报警。本次设计方法已成功应用在某型两栖车辆上，具有良好的经济效益，可靠性高，真正实现了产品的的系列化、模块化、通用化。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种水陆两用双发动机远程油门控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
在驾驶员仪表面板上设置水陆切换开关，通过驾驶员信息采集盒采集水陆切换开关的开关量信息通过CAN总线发送给电子油门控制盒，当车辆处于陆上工作状态时，电子油门控制盒控制陆用发动机工作，当车辆处于水上工作状态时，电子油门控制盒控制陆用和水用发动机同时投入工作，而电子油门控制盒通过采集双电位计电子油门踏板信息后，将对应的油门开度信息上传总线后传递给两个发动机，实现对双发动机的远程操控；
双电位计电子油门踏板为直流5V供电，供电电源由电子油门控制盒输出，双电位计电子油门踏板输出两路0.5-4.5V电压信号，分别对应0-100％油门开度，分别成正反比例线性输出，电子油门控制盒设置两路模拟量采集通道，分别对两路电压信号进行采集；
电子油门控制盒通过采集双电位计电子油门踏板信息后，将对应的油门开度信息上传总线后传递给两个发动机，实现对双发动机的远程操控具体为：电子油门控制盒采集两路电压信号后进行如下处理：根据双电位计电子油门踏板的电压-开度曲线计算出相应的油门开度百分比，然后根据CAN总线通信协议，将相应的油门开度百分比作为CAN总线信号分别上传给水用发动机和陆用发动机；
电子油门控制盒采集两路电压信号后还分别通过硬线将采集的两路电压信号经过功率放大后按照原电压值将对应的模拟电压信号直接传递给两个发动机ECU，此时发动机ECU内部逻辑可进行判断，当所述CAN总线信号有效时以CAN信号为判断依据，若总线信号消失，则使用输入的模拟电压信号；
当电子油门控制盒通过CAN总线接收到陆上状态信号并采集到双电位计电子油门踏板信息后，只上传对应陆用发动机的油门踏板信号，对于对应水用发动机的油门踏板信号不作处理，同时改变相应的硬线输出电压信号；此时，陆用发动机处于不限功率工作模式下，转速在800-4100r/min，即油门开度0-100％对应发动机转速800-4100r/min，当切换到水上状态后，此时双发动机在限功率模式下运行，转速范围在800-2500r/min，电子油门控制盒分别对对应陆用发动机的油门踏板信号和对应水用发动机的油门踏板信号作相应处理后进行信号上传，同时改变相应的硬线输出电压信号。
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