[发明专利]一种发动机的控制系统、控制方法及发动机

说明书

本发明公开了一种发动机的控制系统、控制方法及发动机。该控制系统包括第一ECU、第二ECU、第一通信总线及至少一条第二通信总线；第一ECU用于控制发动机运行，并通过第一通信总线和所有第二通信总线发送心跳信号；第二ECU用于检测心跳信号，并在检测到心跳信号时发送心跳反馈信号；当第二ECU在第一预设时间段内未检测到第一通信总线上传输的心跳信号时，检测第二通信总线上传输的心跳信号；当第二ECU在第二预设时间段内未检测到第二通信总线上传输的心跳信号时，判定第一ECU发生故障，切换为第二ECU控制发动机运行。本发明的技术方案，可避免第一通信总线故障导致的第一ECU故障误判的问题，提高发动机控制的可靠性。

技术领域

本发明实施例涉及发动机控制技术，尤其涉及一种发动机的控制系统、控制方法及发动机。

背景技术

电控发动机由于其燃油经济性和排放性等优势，逐渐成为行业发展的主流趋势，但电控发动机的发展还受到很多因素制约，比如：控制系统的可靠性。提高控制系统的可靠性，对保证发动机机正常运行显得尤为重要，特别是在船用领域，更是要求在控制系统出现故障情况下仍能够维持发动机的正常运行。

另外，中国船级社入级规范第3篇第9章中关于电控发动机的要求指出：电控系统中因功能故障可能影响主推进发动机正常运转的设备，应具有双套系统，如电子控制器、曲轴转角测量装置，两套系统的类型与功能完全相同，当其中之一出现故障时，另一套系统能自动替换前一套继续工作，以维持柴油机的正常运转，并同时发出相关报警。

现有发动机电控系统冗余设计方案，其核心是通过机旁安保系统监控主备电子控制单元ECU的工作状态，备用ECU处于待机状态。具体工作过程如下：主备ECU作为心跳产生方，通过同一条通信总线(例如可以是控制器局域网CAN总线)，将心跳监测帧传递给安保系统。安保系统实时监控主备ECU的心跳和诊断信息，判断主备ECU是否正常工作，并根据切换条件，控制主备ECU之间进行切换。现有技术主要有以下缺点：一、主备ECU通过安保模块作为第三方进行状态监控，主备ECU仅通过一条CAN线与安保模块通讯，当该CAN线出现故障时，主备ECU将无法与安保模块正常通讯，安保模块无法接收心跳监测信号，导致安保模块无法正确判断是ECU故障还是CAN线故障；二、主备ECU切换必须依靠安保模块控制，安保和ECU控制单元的联合开发风险和难度较大。

发明内容

本发明实施例提供一种发动机的控制系统、控制方法及发动机，以实现发动机电控系统的冗余设计，提高主备ECU状态监控的可靠性，降低因网络线路问题引起的电控系统瘫痪问题。

第一方面，本发明实施例提供一种发动机的控制系统，包括：第一电子控制单元ECU、第二电子控制单元ECU、连接第一ECU和第二ECU的第一通信总线以及连接所述第一ECU和所述第二ECU的至少一条第二通信总线；

所述第一ECU用于控制所述发动机运行，并通过所述第一通信总线和所有所述第二通信总线向所述第二ECU发送心跳信号；

所述第二ECU用于检测所述第一通信总线和/或所述第二通信总线上的所述心跳信号，并在检测到所述心跳信号时向检测到所述心跳信号的第一通信总线或第二通信总线发送心跳反馈信号；

当所述第二ECU在第一预设时间段内未检测到所述第一通信总线上传输的心跳信号时，检测所述第二通信总线上传输的心跳信号；

当所述第二ECU在第二预设时间段内未检测到所述第二通信总线上传输的心跳信号时，判定所述第一ECU发生故障，切换为所述第二ECU控制所述发动机运行。

第二方面，本发明实施例还提供一种发动机的控制方法，适用于上述的控制系统，包括：

第一ECU向第一通信总线和所有第二通信总线发送心跳信号；

第二ECU在第一预设时间段内检测所述第一通信总线上传输的心跳信号；