CN112814796B - 双ecu控制发动机转速的方法、装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种双ECU控制发动机转速的方法方法、装置、计算机设备和存储介质，双ECU包括主ECU和从ECU，主ECU与从ECU通过CAN总线通讯连接，主ECU与发动机的第一侧相连，从ECU与发动机的第二侧相连，该方法包括：在主ECU和从ECU分别对发动机进行转速闭环控制过程中，监测主ECU和从ECU的工作状态，工作状态包括：主ECU和从ECU均运行正常、主ECU和/或从ECU运行不正常；如果主ECU和从ECU均运行正常，则主ECU计算转速闭环控制的积分参数，且从ECU接收积分参数，主ECU和从ECU分别计算各自的比例参数和微分参数；如果主ECU和/或从ECU运行不正常，则主ECU和从ECU分别计算各自的积分参数、比例参数和微分参数。上述方法可以提高发动机的降级运行能力。

Description

双ECU控制发动机转速的方法、装置
技术领域
本发明涉及发动机控制技术领域，特别是涉及双ECU控制发动机转速的方法、装置、计算机设备和存储介质。
背景技术
发动机(如V型发动机)由于发动机缸数较多，通常采用多个ECU协同控制。为了保证发动机AB两侧工作时的性能参数一致，主ECU负责计算执行器控制参数，控制参数通过通讯的方式发送给从ECU，从ECU负责控制参数的执行，实现对发动机的控制。
当主ECU出现问题或通讯出现问题时，从ECU不能独立工作，无法在这种失效模式下单独运行。如果单边完全独立控制发动机转速，不能有效保证发动机两侧功率的一致性，长时间运行会出现一侧功率比另外一侧大的情况，甚至一边工作一边不工作的情况。
发明内容
基于此，有必要针对在进行双ECU控制发动机转速的时，当主ECU出现问题或通讯出现问题时，从ECU不能独立工作的问题，提供一种双ECU控制发动机转速的方法、装置、计算机设备和存储介质。
一种双ECU控制发动机转速的方法，双ECU包括主ECU和从ECU，主ECU与从ECU通过CAN总线通讯连接，主ECU与发动机的第一侧相连，从ECU与发动机的第二侧相连，所述方法包括：
在主ECU和从ECU分别采用PID方式对所述发动机进行转速闭环控制过程中，监测主ECU和从ECU的工作状态，所述工作状态包括：主ECU和从ECU均运行正常、主ECU和/或从ECU运行不正常；
如果主ECU和从ECU均运行正常，则主ECU计算所述转速闭环控制的积分参数，且从ECU接收所述积分参数，主ECU和从ECU分别计算各自的比例参数和微分参数；
如果主ECU和/或从ECU运行不正常，则主ECU和从ECU分别计算各自的积分参数、比例参数和微分参数。
在其中一个实施例中，在主ECU和/或从ECU运行不正常后，从ECU以正常模式下最后一刻的积分参数作为控制起点进行转速闭环控制。
在其中一个实施例中，在主ECU和从ECU均运行正常时，所述方法还包括：
监测所述发动机的第一侧和第二侧的转速是否均正常，
如果均正常，则监测所述发动机的第一侧的输出功率是否大于预设阈值，
如果大于，则保持所述发动机闭环转速不变，调整发动机的第一侧和第二侧的功率输出，直至发送机的第一侧和第二侧的功率输出占比在预设占比范围内。
在其中一个实施例中，所述调整发动机的第一侧和第二侧的功率输出，包括：
给主ECU转速偏差加一个负向偏移量，使积分参数减少，以减少所述发动机的第一侧的功率输出。
通过主ECU减小所述发送机第一侧的功率输出，通过从ECU增大所述发动机第二侧
在其中一个实施例中，主ECU与第一转速传感器电连接，从ECU与第二转速传感器电连接；所述监测所述发动机的第一侧和第二侧的转速是否均正常，包括：通过第一转速传感器监测所述发动的第一侧的转速是否正常，通过所述第二转速传感器监测所述发动的第二侧的转速是否正常。
在其中一个实施例中，在主ECU和/或从ECU运行不正常时，所述方法还包括：
确定主ECU和从ECU中有一者停止工作，则另一者控制所述发动机以额定全功率运行。
在其中一个实施例中，所述发动机为V型发动机。
一种双ECU控制发动机转速的装置，包括：主ECU和从ECU以及ECU状态监测模块，主ECU与从ECU通过CAN总线通讯连接，主ECU与发动机的第一侧相连，从ECU与发动机的第二侧相连；
所述ECU状态监测模块，用于在主ECU和从ECU分别采用PID方式对所述发动机进行转速闭环控制过程中，监测主ECU和从ECU的工作状态，所述工作状态包括：主ECU和从ECU均运行正常、主ECU和/或从ECU运行不正常；
如果主ECU和从ECU均运行正常，则主ECU计算所述转速闭环控制的积分参数，且从ECU接收所述积分参数，主ECU和从ECU分别计算各自的比例参数和微分参数；
如果主ECU和/或从ECU运行不正常，则主ECU和从ECU分别计算各自的积分参数、比例参数和微分参数。
一种计算机设备，所述设备包括至少一个处理器、以及与所述处理器连接的至少一个存储器、总线；其中，所述处理器、所述存储器通过所述总线完成相互间的通信；所述处理器用于调用所述存储器中的程序指令，以执行上述的双ECU控制发动机转速的方法的步骤。
一种存储有计算机可读指令的存储介质，所述计算机可读指令被一个或多个处理器执行时，使得一个或多个处理器执行上述所述双ECU控制发动机转速的方法的步骤。
上述双ECU控制发动机转速的方法、装置、计算机设备和存储介质，通过正常情况下，从ECU使用主ECU计算的转速闭环积分环节参数，可有效保证发动机AB两侧功率平衡，同时也保证了动态响应，CAN通讯网络传递参数少。异常情况下，主从ECU都可以独立接收控制命令，进行转速闭环。通过主侧ECU可实现功率分配，保证发动机两侧功率平衡。同时如果一侧不能正常工作，另一侧可全功率运行。提高发动机的降级运行能力。
附图说明
图1为一个实施例中计算机设备的内部结构框图；
图2为一个实施例中双ECU控制发动机转速的方法的流程图；
图3为一个实施例中双ECU控制发动机转速的装置结构框图；
图4为为一个实施例中双ECU控制发动机转速的装置结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
下面以具体地实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
以下，对本申请中的部分用语进行解释说明，以便于本领域技术人员理解：
ECU：电子控制单元(Electronic Control Unit，ECU)用于实现发动机及整车功能控制。
CAN：控制器局域网(Controller Area Network，CAN)是ISO国际标准化的串行通信协议，能有效地支持具有很高安全等级的分布实时控制。CAN的应用范围很广，从高速的网络到低价位的多路接线都可以使用CAN。
图1为一个实施例中计算机设备的内部结构示意图。如图1所示，该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、非易失性存储介质、存储器和网络接口。其中，该计算机设备的非易失性存储介质存储有操作系统、数据库和计算机可读指令，数据库中可存储有控件信息序列，该计算机可读指令被处理器执行时，可使得处理器实现一种手势测试方法。该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力，支撑整个计算机设备的运行。该计算机设备的存储器中可存储有计算机可读指令，该计算机可读指令被处理器执行时，可使得处理器执行一种手势测试方法。该计算机设备的网络接口用于与终端连接通信。本领域技术人员可以理解，图2中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
如图2所示，在一个实施例中，提出了一种双ECU控制发动机转速的方法，双ECU包括主ECU和从ECU，主ECU与从ECU通过CAN总线通讯连接，主ECU与发动机的第一侧相连，从ECU与发动机的第二侧相连，方法包括：
步骤201、在主ECU和从ECU分别采用PID方式对发动机进行转速闭环控制过程中，监测主ECU和从ECU的工作状态，工作状态包括：主ECU和从ECU均运行正常、主ECU和/或从ECU运行不正常；
需要说明的是，主ECU和从ECU本身的配置完全一样，主ECU和从ECU的协议栈信息完全一致。上述的配置信息用于对主ECU和从ECU配置数据发送通道。
步骤202、如果主ECU和从ECU均运行正常，则主ECU计算转速闭环控制的积分参数，且从ECU接收积分参数，主ECU和从ECU分别计算各自的比例参数和微分参数；
其中，正常模式包括：主ECU和从ECU均运行正常，CAN通信信息传递正常。主ECU和从ECU分别对发动机进行转速闭环控制，即主从ECU接收到相同的外部转速控制请求，都进入转速闭环控制。通常情况下采PID控制方式进行转速闭环。为保证AB两侧的发动机功率一致，从ECU的积分环节不参与控制，采用主ECU积分环节的控制参数。同时为了保证从ECU侧的响应性，比例环节和微分环节主从ECU都独立计算。可有效保证发动机AB两侧功率平衡，同时也保证了动态响应，CAN通讯网络传递参数少。
步骤203、如果主ECU和/或从ECU运行不正常，则主ECU和从ECU分别计算各自的积分参数、比例参数和微分参数。
异常模式包括：主ECU和从ECU中一者运行不正常或CAN通信信息传递不正常。主从ECU独立工作，从ECU不再使用主ECU的积分环节计算参数，并以正常模式下最后一刻的积分参数作为控制起点进行转速闭环控制，保证转速切换平稳进行。
在一些实施例中，主ECU和从ECU均运行正常时，两侧独立运行如果不加以控制，运行一段时间后，虽然发动机转速正常，当AB两侧发出的功率会存在较大的差别，最严重的情况会出现一侧工作，另一侧不工作的情况。为解决该问题加入功率自适应功能，通过计算得到的单侧功率和发动机总输出功率，调整各侧功率占比。具体地，该方法还包括：
监测发动机的第一侧和第二侧的转速是否均正常，
其中，主ECU与第一转速传感器电连接，从ECU与第二转速传感器电连接；监测发动机的第一侧和第二侧的转速是否均正常，包括：通过第一转速传感器监测发动的第一侧的转速是否正常，通过第二转速传感器监测发动的第二侧的转速是否正常。
如果均正常，则监测发动机的第一侧的输出功率是否大于预设阈值。
原则上，主ECU动态分配功率。此种情况下主从ECU理想工作状态为各发出百分之五十的功率。如果主EUC功率超出百分之五十加一个阈值，说明此时主ECU发出功率较大，从ECU发出功率较小。
如果大于，则保持发动机闭环转速不变，调整发动机的第一侧和第二侧的功率输出，直至发送机的第一侧和第二侧的功率输出占比在预设占比范围内。
其中，给主ECU转速偏差加一个负向偏移量，使积分参数减少，以减少发动机的第一侧的功率输出。此时给主ECU转速偏差加入一个负向偏移量，这时PID计算的积分值会逐步减小，主ECU控制的一侧发出功率减小，为了保证发动机闭环转速不变，从ECU会增大功率输出，主ECU功率占比到达阈值范围内后停止偏差加入动态分配完成。
在一个实施例中，在主ECU和/或从ECU运行不正常时，该方法还包括：确定主ECU和从ECU中有一者停止工作，则另一者控制发动机以额定全功率运行。
其中，主ECU和/或从ECU运行不正常可以是其中一者停止工作，如果主ECU停止工作，动态调整功率停止，发动机转速只有从ECU控制侧正常运行，此时功率由从ECU发出，无需功率动态调整。如果从ECU停止工作，此时如果进行功率调整，会导致发动机转到达不了设定转速或发动机发出功率减少，此时判断为从ECU不能正常工作，主ECU停止功率动态分配。
如图3和4所示，在一个实施例中，提供了一种双ECU控制发动机转速的装置，可以包括：
主ECU311和从ECU312以及ECU状态监测模块313，主ECU与从ECU通过CAN总线通讯连接，主ECU与发动机的第一侧相连，从ECU与发动机的第二侧相连；
ECU状态监测模块，用于在主ECU和从ECU分别采用PID方式对发动机进行转速闭环控制过程中，监测主ECU和从ECU的工作状态，工作状态包括：主ECU和从ECU均运行正常、主ECU和/或从ECU运行不正常；
如果主ECU和从ECU均运行正常，则主ECU计算转速闭环控制的积分参数，且从ECU接收积分参数，主ECU和从ECU分别计算各自的比例参数和微分参数；
如果主ECU和/或从ECU运行不正常，则主ECU和从ECU分别计算各自的积分参数、比例参数和微分参数。
在一个实施例中，提出了一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：在主ECU和从ECU分别采用PID方式对所述发动机进行转速闭环控制过程中，监测主ECU和从ECU的工作状态，所述工作状态包括：主ECU和从ECU均运行正常、主ECU和/或从ECU运行不正常；如果主ECU和从ECU均运行正常，则主ECU计算所述转速闭环控制的积分参数，且从ECU接收所述积分参数，主ECU和从ECU分别计算各自的比例参数和微分参数；如果主ECU和/或从ECU运行不正常，则主ECU和从ECU分别计算各自的积分参数、比例参数和微分参数。
在一个实施例中，从ECU以正常模在主ECU和/或从ECU运行不正常后，处理器执行计算机可读指令时还执行以下步骤：从ECU以正常模式下最后一刻的积分参数作为控制起点进行转速闭环控制。
在一个实施例中，在主ECU和从ECU均运行正常时，处理器执行计算机可读指令时还执行以下步骤：监测所述发动机的第一侧和第二侧的转速是否均正常，如果均正常，则监测所述发动机的第一侧的输出功率是否大于预设阈值，如果大于，则保持所述发动机闭环转速不变，调整发动机的第一侧和第二侧的功率输出，直至发送机的第一侧和第二侧的功率输出占比在预设占比范围内。
在一个实施例中，所述处理器所执行的所述调整发动机的第一侧和第二侧的功率输出的步骤包括：给主ECU转速偏差加一个负向偏移量，使积分参数减少，以减少所述发动机的第一侧的功率输出。
在一个实施例中，所述处理器所执行的所述主ECU与第一转速传感器电连接，从ECU与第二转速传感器电连接；所述监测所述发动机的第一侧和第二侧的转速是否均正常的步骤包括：通过第一转速传感器监测所述发动的第一侧的转速是否正常，通过所述第二转速传感器监测所述发动的第二侧的转速是否正常。
在一个实施例中，在主ECU和/或从ECU运行不正常时，处理器执行计算机可读指令时还执行以下步骤：确定主ECU和从ECU中有一者停止工作，则另一者控制所述发动机以额定全功率运行。
在一个实施例中，提出了一种存储有计算机可读指令的存储介质，该计算机可读指令被一个或多个处理器执行时，使得一个或多个处理器执行以下步骤：在主ECU和从ECU分别采用PID方式对所述发动机进行转速闭环控制过程中，监测主ECU和从ECU的工作状态，所述工作状态包括：主ECU和从ECU均运行正常、主ECU和/或从ECU运行不正常；如果主ECU和从ECU均运行正常，则主ECU计算所述转速闭环控制的积分参数，且从ECU接收所述积分参数，主ECU和从ECU分别计算各自的比例参数和微分参数；如果主ECU和/或从ECU运行不正常，则主ECU和从ECU分别计算各自的积分参数、比例参数和微分参数。
在一个实施例中，从ECU以正常模在主ECU和/或从ECU运行不正常后，处理器执行计算机可读指令时还执行以下步骤：从ECU以正常模式下最后一刻的积分参数作为控制起点进行转速闭环控制。
在一个实施例中，在主ECU和从ECU均运行正常时，处理器执行计算机可读指令时还执行以下步骤：监测所述发动机的第一侧和第二侧的转速是否均正常，如果均正常，则监测所述发动机的第一侧的输出功率是否大于预设阈值，如果大于，则保持所述发动机闭环转速不变，调整发动机的第一侧和第二侧的功率输出，直至发送机的第一侧和第二侧的功率输出占比在预设占比范围内。
在一个实施例中，所述处理器所执行的所述调整发动机的第一侧和第二侧的功率输出的步骤包括：给主ECU转速偏差加一个负向偏移量，使积分参数减少，以减少所述发动机的第一侧的功率输出。
在一个实施例中，所述处理器所执行的所述主ECU与第一转速传感器电连接，从ECU与第二转速传感器电连接；所述监测所述发动机的第一侧和第二侧的转速是否均正常的步骤包括：通过第一转速传感器监测所述发动的第一侧的转速是否正常，通过所述第二转速传感器监测所述发动的第二侧的转速是否正常。
在一个实施例中，在主ECU和/或从ECU运行不正常时，处理器执行计算机可读指令时还执行以下步骤：确定主ECU和从ECU中有一者停止工作，则另一者控制所述发动机以额定全功率运行。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，该计算机程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，前述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)等非易失性存储介质，或随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)等。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种双ECU控制发动机转速的方法，其特征在于，双ECU包括主ECU和从ECU，主ECU与从ECU通过CAN总线通讯连接，主ECU与发动机的第一受控侧相连，从ECU与发动机的第二受控侧相连，所述方法包括：
在主ECU和从ECU分别采用PID方式对所述发动机进行转速闭环控制过程中，监测主ECU和从ECU的工作状态，所述工作状态包括：主ECU和从ECU均运行正常、主ECU和/或从ECU运行不正常；
如果主ECU和从ECU均运行正常，则主ECU计算所述转速闭环控制的积分参数，且从ECU接收所述积分参数，主ECU和从ECU分别计算各自的比例参数和微分参数；
如果主ECU和/或从ECU运行不正常，则主ECU和从ECU分别计算各自的积分参数、比例参数和微分参数；
在主ECU和从ECU均运行正常时，所述方法还包括：
监测所述发动机的第一受控侧和第二受控侧的转速是否均正常，
如果均正常，则监测所述发动机的第一受控侧的输出功率是否大于预设阈值，
如果大于，则保持所述发动机闭环转速不变，调整发动机的第一受控侧和第二受控侧的功率输出，直至发送机的第一受控侧和第二受控侧的功率输出占比在预设占比范围内。
2.如权利要求1所述的双ECU控制发动机转速的方法，其特征在于，在主ECU和/或从ECU运行不正常后，从ECU以正常模式下最后一刻的积分参数作为控制起点进行转速闭环控制。
3.如权利要求1所述的双ECU控制发动机转速的方法，其特征在于，所述调整发动机的第一受控侧和第二受控侧的功率输出，包括：
给主ECU转速偏差加一个负向偏移量，使积分参数减少，以减少所述发动机的第一受控侧的功率输出。
4.如权利要求1所述的双ECU控制发动机转速的方法，其特征在于，主ECU与第一转速传感器电连接，从ECU与第二转速传感器电连接；所述监测所述发动机的第一受控侧和第二受控侧的转速是否均正常，包括：通过第一转速传感器监测所述发动机的第一受控侧的转速是否正常，通过所述第二转速传感器监测所述发动机的第二受控侧的转速是否正常。
5.如权利要求1所述的双ECU控制发动机转速的方法，其特征在于，在主ECU和/或从ECU运行不正常时，所述方法还包括：
如果主ECU停止工作，则从ECU控制所述发动机以额定全功率运行；
如果从ECU停止工作，则主ECU控制所述发动机以额定全功率运行。
6.如权利要求1所述的双ECU控制发动机转速的方法，其特征在于，所述发动机为V型发动机。
7.一种双ECU控制发动机转速的装置，其特征在于，包括：主ECU和从ECU以及ECU状态监测模块，主ECU与从ECU通过CAN总线通讯连接，主ECU与发动机的第一受控侧相连，从ECU与发动机的第二受控侧相连；
所述ECU状态监测模块，用于在主ECU和从ECU分别采用PID方式对所述发动机进行转速闭环控制过程中，监测主ECU和从ECU的工作状态，所述工作状态包括：主ECU和从ECU均运行正常、主ECU和/或从ECU运行不正常；
如果主ECU和从ECU均运行正常，则主ECU计算所述转速闭环控制的积分参数，且从ECU接收所述积分参数，主ECU和从ECU分别计算各自的比例参数和微分参数；
如果主ECU和/或从ECU运行不正常，则主ECU和从ECU分别计算各自的积分参数、比例参数和微分参数；
在主ECU和从ECU均运行正常时，
监测所述发动机的第一受控侧和第二受控侧的转速是否均正常，
如果均正常，则监测所述发动机的第一受控侧的输出功率是否大于预设阈值，
如果大于，则保持所述发动机闭环转速不变，调整发动机的第一受控侧和第二受控侧的功率输出，直至发送机的第一受控侧和第二受控侧的功率输出占比在预设占比范围内。
8.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括至少一个处理器、以及与所述处理器连接的至少一个存储器、总线；
其中，所述处理器、所述存储器通过所述总线完成相互间的通信；
所述处理器用于调用所述存储器中的程序指令，以执行如权利要求1至6中任意一项所述的双ECU控制发动机转速的方法的步骤。
9.一种存储有计算机可读指令的存储介质，所述计算机可读指令被一个或多个处理器执行时，使得一个或多个处理器执行如权利要求1至6中任一项权利要求所述双ECU控制发动机转速的方法的步骤。
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