CN112682192A - 一种发动机安全停车系统及其喷油关断方法、装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种发动机安全停车系统及其喷油关断方法、装置，该发动机喷油关断方法包括：监测钥匙开关T15的状态；当所述T15处于下降沿时，触发定时器开始计时；当所述定时器的计时指示达到预定时间的延时时，激活喷油关断路径。本申请提供的该发动机喷油关断方法中，喷油关断的触发条件只使用T15的状态，而不采用任何与原有逻辑相关的条件，避免因同一条件导致的共因失效或有逻辑关系的条件之间的级联失效导致无法熄火情况的发生，从而保证发动机可安全停车。

Description

一种发动机安全停车系统及其喷油关断方法、装置

技术领域

本申请涉及发动机技术领域，尤其涉及一种发动机安全停车系统及其喷油关断方法、装置。

背景技术

电控柴油机车辆在行驶过程中，驾驶员可以通过加速踏板开度来传递驾驶需求，ECU(Electronic ControlUnit，电子控制单元)根据踏板开度、发动机转速、冷却液温度、燃油温度等参数，实时计算喷油量和喷油位置，以使发动机进入需求工况，如怠速、加速、减速、停车等。当车辆停止，驾驶员将T15(Terminal15，钥匙开关)下电后，车辆进入熄火状态，经过短时间的After RUN工况，主继电器关闭，这是正常的停车过程。

然而，目前为了达到燃油喷射的高精度控制及满足特定的排放标准，除踏板开度这一条件外，引入扭矩计算、修正的条件非常多，随着车辆越来越智能化，扭矩路径也越来越复杂。若停车过程中发生踏板开度采集不准确(实际开度为0，软件采集到非零值)，或者某部分逻辑运行的内存区域出现内存崩溃等异常情况，就可能导致无法熄火的后果，这种软件层面的失效在某些驾驶环境下会严重威胁到司机或行人的人身安全。

有鉴于此，亟需提供一种发动机安全停车的方案，以避免无法熄火这种情况的发生，保证行车安全。

发明内容

本申请提供了一种发动机安全停车系统及其喷油关断方法、装置，用于避免无法熄火这种情况的发生，保证发动机安全停车。

为实现上述目的，本申请提供了以下技术方案：

一种发动机喷油关断的方法，所述方法包括：

监测钥匙开关T15的状态；

当所述T15处于下降沿时，触发定时器开始计时；

当所述定时器的计时指示达到预定时间的延时时，激活喷油关断路径。

优选的，所述方法还包括：

在所述定时器计时过程中，若监测到所述T15处于上升沿，则控制所述定时器停止计时并清零，喷油保持使能。

优选的，所述方法还包括：

若在喷油关断后监测到所述T15处于上升沿，则控制所述定时器清零，喷油重新使能。

优选的，所述激活喷油关断路径包括：

控制喷油驱动芯片的关断引脚拉低，以使喷油驱动关闭，喷油器停止喷油。

一种发动机喷油关断的装置，所述装置包括：

监测模块，用于监测钥匙开关T15的状态；

触发模块，用于当监测到所述T15处于下降沿时，触发定时器开始计时；

激活模块，用于当所述定时器的计时指示达到预定时间的延时时，激活喷油关断路径。

优选的，所述装置还包括：第一使能模块，用于在所述定时器计时过程中，若监测到所述T15处于上升沿，则控制所述定时器停止计时并清零，喷油保持使能。

优选的，所述装置还包括：第二使能模块，用于若在喷油关断后监测到所述T15处于上升沿，则控制所述定时器清零，喷油重新使能。

优选的，所述激活模块激活喷油关断路径包括：

控制喷油驱动芯片的关断引脚拉低，以使喷油驱动关闭，喷油器停止喷油。

一种发动机安全停车的系统，该系统包括：微控制器、喷油驱动芯片，其中，

所述微控制器包括：喷油关断模块以及喷油量和喷油位置计算模块；

所述喷油关断模块用于监测钥匙开关T15的状态，并在所述T15处于下降沿时，触发定时器开始计时；当所述定时器的计时指示达到预定时间的延时时，激活喷油关断路径；

所述喷油量和喷油位置计算模块用于计算喷油量和喷油位置；

所述喷油驱动芯片用于根据所述喷油关断模块的控制实现对喷油器的使能或关断，以及根据所述喷油量和喷油位置计算模块的控制实现对所述喷油器喷油量和喷油位置的控制。

优选的，所述喷油关断模块还用于在所述定时器计时过程中，若监测到所述T15处于上升沿，则所述定时器停止计时并清零，喷油保持使能；或者，

所述喷油关断模块还用于若在喷油关断后监测到所述T15处于上升沿，则所述定时器清零，喷油重新使能。

由以上技术方案可知，本申请提供了一种发动机安全停车系统及其喷油关断方法、装置，该发动机喷油关断方法包括：监测钥匙开关T15的状态；当所述T15处于下降沿时，触发定时器开始计时；当所述定时器的计时指示达到预定时间的延时时，激活喷油关断路径。本申请提供的该发动机喷油关断方法中，喷油关断的触发条件只使用T15的状态，而不采用任何与原有逻辑相关的条件，避免因同一条件导致的共因失效或有逻辑关系的条件之间的级联失效导致无法熄火情况的发生，从而保证发动机可安全停车。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种发动机喷油关断方法的流程图；

图2为本申请实施例提供的另一种发动机喷油关断方法的流程图；

图3为本申请实施例提供的一种发动机喷油关断装置的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的另一种发动机喷油关断装置的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的一种发动机安全停车的系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为避免无法熄火这种情况的发生，保证发动机安全停车，本申请提供了一种发动机安全停车系统及其喷油关断方法、装置，具体方案如下所述：

本申请提供了一种发动机喷油关断方法，该方法对应的逻辑模块与控制中原有的“喷油量和喷油位置计算”逻辑在微控制器内部是相互隔离的，如图1所示，为本申请实施例提供的一种发动机喷油关断方法的流程图，该方法包括：

S101:监测钥匙开关T15的状态；

在本申请中，可以实时监测钥匙开关T15的状态，也可以在发现发动机工况改变时，例如发现踏板开度、发动机转速等参数表明将要停车时，再监测钥匙开关T15的状态。

S102:当T15处于下降沿时，触发定时器开始计时；

在本申请中，T15的状态可以根据AD采样值得到的，采样值大于某一阈值为1，小于某一阈值为0，下降沿是指T15状态由1变为0，对应的，上升沿是指T15状态由0变为1，其中，0对应钥匙开关关闭的状态，1对应钥匙开关打开的状态。实际应用中，本申请方案可利用软件中的专用的模块计算T15的状态。

S103:当定时器的计时指示达到预定时间的延时时，激活喷油关断路径。

本发明技术方案，在钥匙开关关闭后(T15下电)，经过一定的延时，激活关断路径，保证发动机在允许的延迟时间内可靠地熄火。其中，延时时间是秒级的，不可感知到的，具体时长可以结合驾驶场景、司机反应速度等因素综合分析得到。

由以上技术方案可知，本申请实施例提供的该发动机喷油关断方法，包括：监测钥匙开关T15的状态；当所述T15处于下降沿时，触发定时器开始计时；当所述定时器的计时指示达到预定时间的延时时，激活喷油关断路径。本申请方案，喷油关断的触发条件只使用T15的状态，而不采用任何与原有逻辑相关的条件，避免因同一条件导致的共因失效或有逻辑关系的条件之间的级联失效导致无法熄火情况的发生，从而保证发动机可安全停车。

本申请提供了另一种发动机喷油关断的方法，如图2所示，包括：

S201:监测钥匙开关T15的状态，当T15处于下降沿时，执行步骤S202，否则继续监测T15的状态。

在本申请中，可以实时监测钥匙开关T15的状态，也可以在发现发动机工况改变时再监测钥匙开关T15的状态。

S202:定时器开始计时，并当定时器的计时指示达到预定时间的延时时，执行步骤S203，若在定时器计时过程中、未到达预定时间的延时，监测到T15处于上升沿，则执行步骤S204。

T15处于下降沿，表示T15下电，钥匙开关关闭，此时触发器开始计时；在计时过程中，监测到T15处于上升沿，表示T15重新上电，钥匙开关打开。

其中，延时时间是秒级的，不可感知到的，具体时长可以结合驾驶场景、司机反应速度等因素综合分析得到。

S203:激活喷油关断路径。

具体的，在本申请中，激活喷油关断路径的过程包括：

控制喷油驱动芯片的关断引脚拉低，以使喷油驱动关闭，喷油器停止喷油。

其中，喷油驱动芯片(如MC33816)在关断引脚拉低时，不论喷油触发信号处于何种状态，喷油驱动皆被关闭，喷油器停止喷油，发动机转速减小直至停止。

本发明技术方案所提供的发动机喷油关断方法，基于喷油驱动芯片的关断路径，在钥匙开关关闭后，经过一定的延时，激活关断路径，保证发动机在允许的延迟时间内可靠地熄火。

S204:控制定时器停止计时并清零，喷油保持使能。

若在定时器计时过程中T15再次上电，即软件捕获到T15上升沿，则定时器停止计时并清零，喷油保持使能状态。

若在喷油器关断后，监测到T15处于上升沿，即T15再次上电，钥匙开关打开，则该步骤，即控制定时器清零，喷油重新使能。

由以上技术方案可知，本申请实施例提供的该发动机喷油关断方法，喷油关断的触发条件只使用T15的状态，而不采用任何与原有逻辑相关的条件，避免因同一条件导致的共因失效或有逻辑关系的条件之间的级联失效导致无法熄火情况的发生，从而保证发动机可安全停车，对于系统安全具有十分重要的意义。进一步的，在喷油被关断前或者被关断后，检测到钥匙开关重新上电，则使喷油仍为使能状态，即本申请的喷油关断和开启条件只依靠开关钥匙的状态，对于功能安全机制来说，逻辑应尽量简单有效，从而更好地避免了共因失效和级联失效。

本申请通过增加一种发动机安全停车的功能安全机制，即本申请上述实施例提供的发动机喷油关断方法，可以有效的避免无法熄火这种情况的发生，保证行车的安全。

在本申请中，该新增的“喷油关断条件计算”逻辑与控制器中原有的“喷油量和喷油位置计算”逻辑在微控制器内部相互隔离，避免了共因失效(2个逻辑单元因为共同的原因失效)和级联失效(一个逻辑单元失效导致另一个逻辑单元的失效)；在本申请中，设置存储区域相互隔离，程序和数据都存储在单片机的flash中，隔离是指对flash进行内存分区，为功能安全相关的功能划分专用的程序区和数据区，其它分区的软件不得对该区域进行读写访问，这样的设置方式，避免了同一内存区域发生异常或非预期的内存访问；运行相互隔离，对于多核处理器，2个逻辑单元的任务调度在不同的内核中，避免同一内核的程序运行陷入死循环等运行异常；逻辑相互隔离，本发明技术方案的触发条件只使用T15状态，不采用任何与原有逻辑相关的条件，避免因同一条件导致的共因失效或有逻辑关系的条件之间的级联失效。

在上述方法实施例的基础上，本申请还提供了一种发动机喷油关断的装置，如图3所示，图3为本申请实施例提供的一种发动机喷油关断装置的结构示意图，该装置包括：监测模块301、触发模块302以及激活模块303，其中，

监测模块301，用于监测钥匙开关T15的状态；

在本申请中，监测模块301可以实时监测钥匙开关T15的状态，也可以在发现发动机工况改变时，例如发现踏板开度、发动机转速等参数表明将要停车时，再监测钥匙开关T15的状态。

触发模块302，用于当监测模块301监测到T15处于下降沿时，触发定时器开始计时；

下降沿是指T15状态由1变为0，对应的，上升沿是指T15状态由0变为1，其中，0对应钥匙开关关闭的状态，1对应钥匙开关打开的状态。

激活模块303，用于当定时器的计时指示达到预定时间的延时时，激活喷油关断路径。

本发明技术方案，在钥匙开关关闭后(T15下电)，经过一定的延时，激活关断路径，保证发动机在允许的延迟时间内可靠地熄火。

由以上技术方案可知，本申请实施例提供的该发动机喷油关断装置，该装置包括：监测模块，用于监测钥匙开关T15的状态；触发模块，用于当监测到所述T15处于下降沿时，触发定时器开始计时；激活模块，用于当所述定时器的计时指示达到预定时间的延时时，激活喷油关断路径。该发动机喷油关断装置对喷油进行关断的触发条件只使用钥匙开关T15的开关状态，而不采用任何与原有逻辑相关的条件，避免因同一条件导致的共因失效或有逻辑关系的条件之间的级联失效导致无法熄火情况的发生，从而保证发动机可安全停车。

本申请还提供了另一种发动机喷油关断的装置，如图4所示，该装置包括：监测模块401、触发模块402、激活模块403以及使能模块404，其中，

监测模块401，用于监测钥匙开关T15的状态；

在本申请中，监测模块401可以实时监测钥匙开关T15的状态，也可以在发现发动机工况改变时，例如发现踏板开度、发动机转速等参数表明将要停车时，再监测钥匙开关T15的状态。

触发模块402，用于当监测模块401监测到T15处于下降沿时，触发定时器开始计时；

下降沿是指T15状态由1变为0，对应的，上升沿是指T15状态由0变为1，其中，0对应钥匙开关关闭的状态，1对应钥匙开关打开的状态。

激活模块403，用于当定时器的计时指示达到预定时间的延时时，激活喷油关断路径。

具体的，激活喷油关断路径包括：

控制喷油驱动芯片的关断引脚拉低，以使喷油驱动关闭，喷油器停止喷油。喷油驱动芯片(如MC33816)在关断引脚拉低时，不论喷油触发信号处于何种状态，喷油驱动皆被关闭，喷油器停止喷油，发动机转速减小直至停止。

本发明技术方案基于喷油驱动芯片的关断路径，在钥匙开关关闭后(T15下电)，经过一定的延时，激活关断路径，保证发动机在允许的延迟时间内可靠地熄火。

使能模块404用于在定时器计时过程中，若监测到T15处于上升沿，则控制定时器停止计时并清零，喷油保持使能；以及，若在喷油关断后监测到T15处于上升沿，则控制定时器清零，喷油重新使能。

其中，使能模块可以为一个模块，也可以分为两个子模块，即第一使能模块和第二使能模块。由第一使能模块执行在定时器计时过程中，若监测到T15处于上升沿，则控制定时器停止计时并清零，喷油保持使能；由第二使能模块执行若在喷油关断后监测到T15处于上升沿，则控制定时器清零，喷油重新使能。具体可以根据实际需要设置，在本申请中不做限定。

由以上技术方案可知，本申请实施例提供的该发动机喷油关断装置，喷油关断的触发条件只使用T15的状态，而不采用任何与原有逻辑相关的条件，避免因同一条件导致的共因失效或有逻辑关系的条件之间的级联失效导致无法熄火情况的发生，从而保证发动机可安全停车，对于系统安全具有十分重要的意义。进一步的，在喷油被关断前或者被关断后，检测到钥匙开关重新上电，则使喷油仍为使能状态，即本申请的喷油关断和开启条件只依靠开关钥匙的状态，对于功能安全机制来说，逻辑应尽量简单有效，从而更好地避免了共因失效和级联失效。

本申请实施例还提供了一种发动机安全停车的系统，如图5所示，图5为本申请实施例提供的一种发动机安全停车的系统的结构示意图，该系统包括：微控制器1、喷油驱动芯片2，其中，

微控制器1包括：喷油关断模块101以及喷油量和喷油位置计算模块102；

喷油关断模块101用于监测钥匙开关T15的状态，并在T15处于下降沿时，触发定时器开始计时；当定时器的计时指示达到预定时间的延时时，激活喷油关断路径；

在本申请中，可以实时监测钥匙开关T15的状态，也可以在发动机工况改变时，再监测钥匙开关T15的状态。

T15的状态可以根据AD采样值得到的，采样值大于某一阈值为1，小于某一阈值为0，下降沿是指T15状态由1变为0，对应的，上升沿是指T15状态由0变为1，其中，0对应钥匙开关关闭的状态，1对应钥匙开关打开的状态。在实际应用中，本申请方案可以利用软件中的专用的模块计算T15的状态。

在钥匙开关关闭后(T15下电)，经过一定的延时，激活关断路径，保证发动机在允许的延迟时间内可靠地熄火。其中，延时时间是秒级的，不可感知到的，具体时长可以结合驾驶场景、司机反应速度等因素综合分析得到。

其中，激活喷油关断路径包括：

控制喷油驱动芯片的关断引脚拉低，以使喷油驱动关闭，喷油器停止喷油。

喷油驱动芯片(如MC33816)在关断引脚拉低时，不论喷油触发信号处于何种状态，喷油驱动皆被关闭，喷油器停止喷油，发动机转速减小直至停止。

本发明技术方案基于喷油驱动芯片的关断路径，在钥匙开关关闭后，经过一定的延时，激活关断路径，保证发动机在允许的延迟时间内可靠地熄火。

喷油量和喷油位置计算模块102用于根据采集到的输入信号实时计算喷油量和喷油位置；

其中，输入信号包括踏板开度、发动机转速、冷却液温度、燃油温度等参数，基于上述输入信号，实时计算喷油量和喷油位置，以使发动机计入需求工况，如怠速、加速、减速、停车等。

喷油驱动芯片2用于根据喷油关断模块101的控制实现对喷油器的使能或关断，以及根据喷油量和喷油位置计算模块102的控制实现对喷油器喷油量和喷油位置的控制。

喷油关断模块101还用于在定时器计时过程中，若监测到T15处于上升沿，则定时器停止计时并清零，喷油保持使能；

若在定时器计时过程中T15再次上电，即软件捕获到T15上升沿，则定时器停止计时并清零，喷油保持使能状态。

喷油关断模块101还用于若在喷油关断后监测到T15处于上升沿，则定时器清零，喷油重新使能。

在喷油器关断后，监测到T15处于上升沿，即T15再次上电，钥匙开关打开，则该步骤，即控制定时器清零，喷油重新使能。

本申请提供的该发动机安全停车系统，该系统包括：微控制器、喷油驱动芯片，其中，所述微控制器包括：喷油关断模块以及喷油量和喷油位置计算模块；所述喷油关断模块用于监测钥匙开关T15的状态，并在所述T15处于下降沿时，触发定时器开始计时；当所述定时器的计时指示达到预定时间的延时时，激活喷油关断路径；所述喷油量和喷油位置计算模块用于计算喷油量和喷油位置；所述喷油驱动芯片用于根据所述喷油关断模块的控制实现对喷油器的使能或关断，以及根据所述喷油量和喷油位置计算模块的控制实现对所述喷油器喷油量和喷油位置的控制。本申请通过增加一种发动机安全停车的功能安全机制，使得喷油关断的触发条件只使用T15的状态，而不采用任何与原有逻辑相关的条件，避免因同一条件导致的共因失效或有逻辑关系的条件之间的级联失效导致无法熄火情况的发生，从而保证发动机可安全停车，保证行车的安全。

在本申请中，该新增的“喷油关断条件计算”逻辑与控制器中原有的“喷油量和喷油位置计算”逻辑在微控制器内部相互隔离，避免了共因失效(2个逻辑单元因为共同的原因失效)和级联失效(一个逻辑单元失效导致另一个逻辑单元的失效)；在本申请中，设置存储区域相互隔离，程序和数据都存储在单片机的flash中，隔离是指对flash进行内存分区，为功能安全相关的功能划分专用的程序区和数据区，其它分区的软件不得对该区域进行读写访问，这样的设置方式，避免了同一内存区域发生异常或非预期的内存访问；运行相互隔离，对于多核处理器，2个逻辑单元的任务调度在不同的内核中，避免同一内核的程序运行陷入死循环等运行异常；逻辑相互隔离，本发明技术方案的触发条件只使用T15状态，不采用任何与原有逻辑相关的条件，避免因同一条件导致的共因失效或有逻辑关系的条件之间的级联失效。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种发动机喷油关断的方法，其特征在于，所述方法包括：

监测钥匙开关T15的状态；

当所述T15处于下降沿时，触发定时器开始计时；

当所述定时器的计时指示达到预定时间的延时时，激活喷油关断路径。

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：

在所述定时器计时过程中，若监测到所述T15处于上升沿，则控制所述定时器停止计时并清零，喷油保持使能。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

若在喷油关断后监测到所述T15处于上升沿，则控制所述定时器清零，喷油重新使能。

4.根据权利要求1-4任意一项所述的方法，其特征在于，所述激活喷油关断路径包括：

控制喷油驱动芯片的关断引脚拉低，以使喷油驱动关闭，喷油器停止喷油。

5.一种发动机喷油关断的装置，其特征在于，所述装置包括：

监测模块，用于监测钥匙开关T15的状态；

触发模块，用于当监测到所述T15处于下降沿时，触发定时器开始计时；

激活模块，用于当所述定时器的计时指示达到预定时间的延时时，激活喷油关断路径。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：第一使能模块，用于在所述定时器计时过程中，若监测到所述T15处于上升沿，则控制所述定时器停止计时并清零，喷油保持使能。

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：第二使能模块，用于若在喷油关断后监测到所述T15处于上升沿，则控制所述定时器清零，喷油重新使能。

8.根据权利要求5-7任意一项所述的装置，其特征在于，所述激活模块激活喷油关断路径包括：

控制喷油驱动芯片的关断引脚拉低，以使喷油驱动关闭，喷油器停止喷油。

9.一种发动机安全停车的系统，其特征在于，该系统包括：微控制器、喷油驱动芯片，其中，

所述微控制器包括：喷油关断模块以及喷油量和喷油位置计算模块；

所述喷油关断模块用于监测钥匙开关T15的状态，并在所述T15处于下降沿时，触发定时器开始计时；当所述定时器的计时指示达到预定时间的延时时，激活喷油关断路径；

所述喷油量和喷油位置计算模块用于计算喷油量和喷油位置；

所述喷油驱动芯片用于根据所述喷油关断模块的控制实现对喷油器的使能或关断，以及根据所述喷油量和喷油位置计算模块的控制实现对所述喷油器喷油量和喷油位置的控制。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述喷油关断模块还用于在所述定时器计时过程中，若监测到所述T15处于上升沿，则所述定时器停止计时并清零，喷油保持使能；或者，

所述喷油关断模块还用于若在喷油关断后监测到所述T15处于上升沿，则所述定时器清零，喷油重新使能。

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