[發明專利]一種發動機的控制系統、控制方法及發動機

有效

• 申請號: 201811286352.2
• 申請日: 2018-10-31
• 公開（公告）號: CN109162818B
• 公開（公告）日: 2020-12-22
• 發明（設計）人: 張霞;葛兆鳳;崔文韜;賈瑞;趙光亮
• 申請（專利權）人: 濰柴動力股份有限公司
• 主分類號: F02D41/22
• 分類號: F02D41/22
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 孟金喆

本發明公開了一種發動機的控制系統、控制方法及發動機。該控制系統包括第一ECU、第二ECU、第一通信總線及至少一條第二通信總線；第一ECU用于控制發動機運行，并通過第一通信總線和所有第二通信總線發送心跳信號；第二ECU用于檢測心跳信號，并在檢測到心跳信號時發送心跳反饋信號；當第二ECU在第一預設時間段內未檢測到第一通信總線上傳輸的心跳信號時，檢測第二通信總線上傳輸的心跳信號；當第二ECU在第二預設時間段內未檢測到第二通信總線上傳輸的心跳信號時，判定第一ECU發生故障，切換為第二ECU控制發動機運行。本發明的技術方案，可避免第一通信總線故障導致的第一ECU故障誤判的問題，提高發動機控制的可靠性。

技術領域

本發明實施例涉及發動機控制技術，尤其涉及一種發動機的控制系統、控制方法及發動機。

背景技術

電控發動機由于其燃油經濟性和排放性等優勢，逐漸成為行業發展的主流趨勢，但電控發動機的發展還受到很多因素制約，比如：控制系統的可靠性。提高控制系統的可靠性，對保證發動機機正常運行顯得尤為重要，特別是在船用領域，更是要求在控制系統出現故障情況下仍能夠維持發動機的正常運行。

另外，中國船級社入級規范第3篇第9章中關于電控發動機的要求指出：電控系統中因功能故障可能影響主推進發動機正常運轉的設備，應具有雙套系統，如電子控制器、曲軸轉角測量裝置，兩套系統的類型與功能完全相同，當其中之一出現故障時，另一套系統能自動替換前一套繼續工作，以維持柴油機的正常運轉，并同時發出相關報警。

現有發動機電控系統冗余設計方案，其核心是通過機旁安保系統監控主備電子控制單元ECU的工作狀態，備用ECU處于待機狀態。具體工作過程如下：主備ECU作為心跳產生方，通過同一條通信總線(例如可以是控制器局域網CAN總線)，將心跳監測幀傳遞給安保系統。安保系統實時監控主備ECU的心跳和診斷信息，判斷主備ECU是否正常工作，并根據切換條件，控制主備ECU之間進行切換。現有技術主要有以下缺點：一、主備ECU通過安保模塊作為第三方進行狀態監控，主備ECU僅通過一條CAN線與安保模塊通訊，當該CAN線出現故障時，主備ECU將無法與安保模塊正常通訊，安保模塊無法接收心跳監測信號，導致安保模塊無法正確判斷是ECU故障還是CAN線故障；二、主備ECU切換必須依靠安保模塊控制，安保和ECU控制單元的聯合開發風險和難度較大。

發明內容

本發明實施例提供一種發動機的控制系統、控制方法及發動機，以實現發動機電控系統的冗余設計，提高主備ECU狀態監控的可靠性，降低因網絡線路問題引起的電控系統癱瘓問題。

第一方面，本發明實施例提供一種發動機的控制系統，包括：第一電子控制單元ECU、第二電子控制單元ECU、連接第一ECU和第二ECU的第一通信總線以及連接所述第一ECU和所述第二ECU的至少一條第二通信總線；

所述第一ECU用于控制所述發動機運行，并通過所述第一通信總線和所有所述第二通信總線向所述第二ECU發送心跳信號；

所述第二ECU用于檢測所述第一通信總線和/或所述第二通信總線上的所述心跳信號，并在檢測到所述心跳信號時向檢測到所述心跳信號的第一通信總線或第二通信總線發送心跳反饋信號；

當所述第二ECU在第一預設時間段內未檢測到所述第一通信總線上傳輸的心跳信號時，檢測所述第二通信總線上傳輸的心跳信號；

當所述第二ECU在第二預設時間段內未檢測到所述第二通信總線上傳輸的心跳信號時，判定所述第一ECU發生故障，切換為所述第二ECU控制所述發動機運行。

第二方面，本發明實施例還提供一種發動機的控制方法，適用于上述的控制系統，包括：

第一ECU向第一通信總線和所有第二通信總線發送心跳信號；

第二ECU在第一預設時間段內檢測所述第一通信總線上傳輸的心跳信號；