2 CAN网络在起动控制中的应用
目前重型车辆控制的CAN网络遵守J1939协议,该协议在起动机控制中有SPN 1675的规定。SPN 1675用于反映发动机起动机模式以及起动失效的原因,并由发动机ECU通过CAN广播发送。SPN 1675的定义如表1所示。
从表1中可以看到,协议规定的起动机模式中包含了变速器档位、冷起动、起动机过热保护等情况,这样在ECU软件设计中就可以按照协议要求根据当前的使用工况来发送起动机模式报文。根据ECU发送的该SPN报文,可以有针对性地用于开发试验和售后维修。例如,整车控制器接收到该报文,可以将起动失败的原因直观地显示出来,以便驾驶员了解到车辆故障的信息。或者通过EOL设备来接收该报文,以协助售后人员进行车辆检修。
为满足上述协议,ECU软件中就会将各种工况条件通过控制逻辑开发出来。例如,起动机禁止的几个报文定义可以通过下面的控制逻辑实现。
1) 0100协议定义起动机禁止的原因是发动机已经运行。在软件中,可以通过发动机运行的标志位,判断起动机允许工作的最高发动机转速。
2) 0101协议定义在冷起动时,即预热正在工作时,禁止起动机工作。在软件中,可以通过检测预热控制的标志位状态,当ECU控制预热工作的时候,禁止起动机工作。
3) 0110当传动系统联动的情况下,禁止起动机工作。在软件中,判断传动系统是否脱开,包括手动变速器的空档和离合信号、AMT中相应的ETC2档位报文和传动系统状态,当传动系统没有脱开的情况下,ECU将控制禁止起动机工作。
4) 1000起动机过热时,禁止起动机工作。在软件中,当ECU控制起动机持续工作到规定时间后,会立即控制停止起动机工作,从而保护起动机因过热而损坏。
传统的车辆起动是按照前文介绍的通过硬件(钥匙起动开关)输入信号来进行起动请求。但目前多样化的工程需求要求远程起动或较复杂的起动请求,这就需要增加新的起动请求方式。而CAN起动可以满足新的多样化控制要求。重型载货汽车上已经有完善的CAN网络系统,本文增加CAN起动报文,通过CAN通信向ECU发送起动请求,从而可以实现一些特殊需求的工程控制。例如起动控制中,禁止传统的钥匙硬件起动,必须完成设定的协议校验,才能通过CAN报文控制发动机起动;而如果不能满足设定的协议要求,车辆就无法起动。
3 结束语
起动控制在电控发动机中是最基本的控制,但同时也是重要的控制部分。在当前商用车领域中,已经对起动控制提出了更高的要求,以满足日益增长的多样化的市场需求。目前国内重型载货汽车的发动机电控系统以德国博世系统为主,另外市场上还有日本电装系统、重汽国IEGR系统等,而相应的ECU软件控制系统一般都包含较完善的起动控制逻辑。中国重汽生产的发动机电控系统中根据市场和整车试验的情况应用了文中谈到的部分起动控制逻辑,从而使重汽生产的配装电控发动机的车辆(例如A7、T7等车型)具备更安全可靠的性能。而随着电控发动机ECU的不断发展,起动控制也将使商用车向更安全、更可靠、更智能的方向发展。