专利名称：混合动力车的控制器之间的故障安全控制系统的制作方法
技术领域：
本发明总体上涉及一种用于混合动力车的控制器之间的故障安全控制的系统，且更具体地，涉及一种用于混合动力车的控制器之间的故障安全控制的系统，其中混合动力车控制单元在控制器区域网通信线路中断或短路时，对响应混合动力车控制单元的控制信号而进行控制的控制器的故障进行处理。
背景技术：
总而言之，混合动力车(HEV)包括用于控制发动机的发动机控制单元(ECU)，用于控制电动机的运行的电动机控制单元(MCU)，用于控制传动装置的运行的传动装置控制单元(TCU)，用于监控和管理电池状态的电池管理系统(BMS)，以及用于控制上述控制器的操作、对车辆的混合运行模式和总体运行进行设置的混合动力车控制单元(HCU)。
为了使HCU对控制器的操作进行控制，必须提供控制器区域网(CAN)通信线路和用于跛行回家模式(limp-home mode)控制的独立的硬拉线。在BMS侧的CAN通信线路中断的情况下，HCU不能了解电池的状态，因此，HCU过度地对操作电动机的电池进行充电，这可对系统造成损害。由于该现象，可能会发生车辆振动，这在严重的情况下可导致对发动机的损害。所以，出现了由于单根CAN通信线路的中断而对车辆造成严重损害的问题。
发明内容
本发明的实施例使得在混合动力车的控制器之间的CAN通信线路中断或短路时，允许HCU对各个控制器的故障进行处理。
本发明提供了一种用于通过CAN通信与HCU连接的控制器之间的故障安全控制的系统，其包括通过CAN通信与HCU连接、且设置为将就绪信号输出至HCU并控制发动机的运行的ECU；通过CAN通信与HCU连接、且设置为将就绪信号输出至HCU并控制电动机的运行的MCU；与HCU连接且设置为将就绪信号输出至HCU并控制传动装置的运行的TCU；通过CAN通信与HCU连接、且设置为将就绪信号输出至HCU并管理电池的状态的BMS；以及设置为将就绪信号输出至ECU、MCU、TCU和BMS以控制这些控制器的操作，控制混合运行模式，并具有用于检测与各控制器的CAN通信连接的状态的CAN通信线路信号检测终端、及用于检测从各个控制器输入的就绪信号的就绪信号检测终端的HCU。
为了更好地理解本发明的实质和目的，应结合附图参考以下的详细说明，其中图1是示出根据本发明的系统的构造的示意图；图2是示出根据本发明当系统中的HCU和各个控制器之间的就绪信号出现故障时HCU和各个控制器的操作的表格；和图3是示出根据本发明当系统中的HCU和各个控制器之间的CAN通信线路出现故障时HCU的操作的表格。
具体实施例方式
下面参考图1对根据本发明的实施例、用于混合动力车的控制器之间的故障安全控制的系统的构造进行说明。
如图1中所示，根据本发明，用于通过CAN通信与HCU连接的控制器之间的故障安全控制的系统包括通过CAN通信与HCU 50连接、且设置为将ECU就绪信号输出至HCU 50并控制发动机的运行的ECU 10；通过CAN通信与HCU 50连接、且设置为将MCU就绪信号输出至HCU 50并控制电动机的运行的MCU 30；与HCU 50连接、且设置为将TCU就绪信号输出至HCU 50并控制传动装置的运行的TCU20；通过CAN通信与HCU 50连接、且设置为将BMS就绪信号输出至HCU 50并管理电池的状态的BMS 40；以及设置为将HCU就绪信号输出至ECU 10、MCU 30、TCU 20和BMS 40以控制这些控制器，控制混合运行模式，并具有用于检测与各控制器的CAN通信连接的状态的CAN通信线路信号检测终端A和A’、及用于检测从各个控制器输入的就绪信号的就绪信号检测终端B、C、D和E的HCU 50。
即，在本实施例中，设置了用于检测HCU 50和各个控制器10、20、30、40之间的信号连接状态的CAN通信线路信号检测终端A和A’，以及用于检测从各个控制器输入的就绪信号的就绪信号检测终端B、C、D和E，并且当其中的信号线中断或短路时，HCU和相应的控制器使用上述终端进行操作控制。
参考图1、2和3对具有上述构造的、根据本实施例用于控制器之间的故障安全控制的系统的运行进行说明。图2是示出根据本发明、当HCU和各个控制器之间的就绪信号出现故障时，HCU和各个控制器的控制操作的表格。图3是示出当CAN通信线路出现故障时(CAN高、CAN低)，HCU和各个控制器的控制操作的表格。作为参考，在本实施例中，CAN通信线路包括CAN高信号和CAN低信号。
首先，如图2中所示，当HCU出现故障时，ECU和TCU响应独立控制信号来控制发动机和传动装置的运行，而控制MCU和BMS以禁止混合运行模式功能。
此外，当从HCU输出的就绪信号出现故障时，HCU和ECU共同进行控制，响应HCU的控制信号对ECU和TCU进行正常控制，而控制MCU和BMS以禁止混合运行模式功能。
另外，当从ECU输出的就绪信号出现故障时，HCU输出用于车辆的短距离运动的电动机操作控制信号，响应HCU的控制信号对MCU和BMS进行正常控制，且TCU响应独立控制信号而控制传动装置的运行。
此外，当从MCU输出的就绪信号出现故障时，HCU与ECU共同进行控制，响应HCU的控制信号对ECU和TCU进行正常控制，而控制BMS以禁止混合运行模式功能。
另外，当从TCU输出的就绪信号出现故障时，HCU输出用于通过电动机的运行进行启动和禁止怠速停止的控制信号，且ECU执行涉及TCU的跛行回家模式控制，并且响应HCU的控制信号对MCU和BMS进行正常操作。
此外，当从BMS输出的就绪信号出现故障时，HCU和ECU共同进行控制，响应HCU的控制信号对ECU和TCU进行正常控制，而控制MCU以禁止混合运行模式功能。
同时，如图3的表格中所示，当HCU和ECU之间不能进行CAN通信时，HCU以MCU施加的电动机RPM信号替代发动机RPM信号，并以存储在HCU中的模拟值(modeled value)替代TPS信号，且执行电动机转矩限制、负压跛行回家模式控制和报警灯控制。
此外，当HCU和TCU之间不能进行CAN通信时，HCU使用存储在HCU中的模拟值替换最小怠速RPM增加、怠速停止限制、驱动控制电动机转矩限制和车速信号，并进行报警灯控制。
另外，当HCU和MCU之间不能进行CAN通信时，HCU执行电动机使用禁止，以ECU施加的发动机RPM信号替代电动机RPM信号，并进行报警灯控制。
此外，当HCU和BMS之间不能进行CAN通信时，HCU执行电动机转矩限制和报警灯控制。
最后，当由于HCU和各控制器之间的CAN通信线路总线断开而不能通过CAN通信进行发送和接收时，则执行如图2中所示的控制器的操作。
如上所述，在本发明中，当混合动力车的控制器之间的CAN通信线路或就绪信号线中断或短路或者控制器出故障时，通过HCU的控制操作和各个控制器的控制操作而实现混合动力车的控制器之间的故障安全控制，其中执行HCU的控制操作以对各个控制器的故障进行处理。
对本发明的技术范围的解释决不限于上述实施例，而必须通过对所附权利要求的解释来确定本发明的技术范围。
按照根据本发明的混合动力车的控制器之间的故障安全控制系统，当混合动力车的HCU和控制器之间的信号线，即就绪信号线或CAN通信线路发生故障时，HCU和控制器执行对应于故障安全的操作，因此消除了由于信号线路的中断/短路而对车辆造成的严重损害。
权利要求
1.一种用于通过CAN通信与HCU连接的控制器之间的故障安全控制的系统，其包括ECU，其通过CAN通信与所述HCU连接，且设置为向HCU输出就绪信号并控制发动机的运行；MCU，其通过CAN通信与所述HCU连接，且设置为向HCU输出就绪信号并控制电动机的运行；TCU，其与所述HCU连接，且设置为向HCU输出就绪信号并控制传动装置的运行；BMS，其通过CAN通信与所述HCU连接，且设置为向HCU输出就绪信号并管理电池的状态；以及HCU，其设置为向所述ECU、MCU、TCU和BMS输出就绪信号以控制所述控制器的操作，控制混合运行模式，并具有用于检测与所述控制器的CAN通信连接的状态的CAN通信线路信号检测终端、和用于检测从所述各个控制器输入的就绪信号的就绪信号检测终端。
2.如权利要求1所述的系统，其中当所述HCU出现故障时，所述ECU和TCU响应独立控制信号对所述发动机和传动装置的运行进行控制，而所述MCU和BMS被禁止混合运行模式功能。
3.如权利要求1所述的系统，其中，当从所述HCU输出的就绪信号出现故障时，所述HCU与所述ECU共同执行控制，响应所述HCU的控制信号对所述ECU和TCU进行正常控制，而所述MCU和BMS被禁止混合运行模式功能。
4.如权利要求1所述的系统，其中，当从所述ECU输出的就绪信号出现故障时，所述HCU输出用于车辆的短距离运动的电动机操作控制信号，响应所述HCU的控制信号对所述MCU和BMS进行正常控制，且所述TCU响应独立控制信号对所述传动装置的运行进行控制。
5.如权利要求1所述的系统，其中，当从所述MCU输出的就绪信号出现故障时，所述HCU和所述ECU共同进行控制，响应所述HCU的控制信号对所述ECU和TCU进行正常控制，而所述BMS被禁止混合运行模式功能。
6.如权利要求1所述的系统，其中，当从所述TCU输出的就绪信号出现故障时，所述HCU输出用于通过所述电动机的运行进行启动和禁止怠速停止的控制信号，且所述ECU执行涉及所述TCU的跛行回家模式控制，并响应所述HCU的控制信号对所述MCU和BMS进行正常操作。
7.如权利要求1所述的系统，其中，当从所述BMS输出的就绪信号出现故障时，所述HCU和所述ECU共同进行控制，响应所述HCU的控制信号对所述ECU和TCU进行正常控制，而所述MCU被禁止混合运行模式功能。
8.如权利要求1所述的系统，其中当所述HCU和所述ECU之间不能进行CAN通信时，所述HCU用所述MCU施加的电动机RPM信号替代发动机RPM信号，用存储在所述HCU中的模拟值替代TPS信号，并执行电动机转矩限制、负压跛行回家模式控制和报警灯控制。
9.如权利要求1所述的系统，其中当所述HCU和所述TCU之间不能进行CAN通信时，所述HCU使用存储在所述HCU中的模指拟值替换最小怠速RPM增加、怠速停止禁止、驱动控制电动机转矩限制和车速信号，并执行报警灯控制。
10.如权利要求1所述的系统，其中当所述HCU和所述MCU之间不能进行CAN通信时，所述HCU执行电动机使用禁止，用所述ECU施加的发动机RPM信号替换电动机RPM信号，并执行报警灯控制。
11.如权利要求1所述的系统，其中当所述HCU和所述BMS之间不能进行CAN通信时，所述HCU执行电动机转矩限制和报警灯控制。
全文摘要
本发明提供了一种用于通过CAN通信与HCU连接的控制器之间的故障安全控制的系统。该系统包括ECU、MCU、TCU、BMS和HCU。ECU通过CAN通信与HCU连接，且设置为将就绪信号输出至HCU并控制发动机的运行。MCU通过CAN通信与HCU连接，且设置为将就绪信号输出至HCU并控制电动机的运行。TCU与HCU连接且设置为将就绪信号输出至HCU并控制传动装置的运行。BMS通过CAN通信与HCU连接，且设置为将就绪信号输出至HCU并管理电池的状态。HCU设置为将就绪信号输出至ECU、MCU、TCU和BMS以控制这些控制器的操作，控制混合运行模式，并具有用于检测与各控制器的CAN通信连接状态的CAN通信线路信号检测终端、及用于检测从各个控制器输入的就绪信号的就绪信号检测终端。
文档编号B60W50/02GK1964306SQ20061010644
公开日2007年5月16日 申请日期2006年7月24日 优先权日2005年11月11日
发明者郑金澈 申请人:现代自动车株式会社