CN100578002C - 无钥匙起动控制系统及其实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无钥匙起动控制系统及其实现方法，该系统包括起动按钮/开关、发动机控制器、起动继电器、冗余空档开关和起动马达，发动机控制器监测起动按钮/开关、自动变速器控制器和冗余空档开关的信号，且控制起动继电器的闭合或断路。冗余空档开关可以是驻车空档开关，也可以是空档开关继电器。该系统的实现方法是发动机控制器通过串联的起动继电器和冗余空档开关控制起动马达，驾驶员也可通过串联的起动按钮/开关和冗余空档开关直接控制起动马达。本发明确保了无钥匙起动的安全性，同时提供了一种无钥匙起动系统发生故障时由驾驶员直接控制起动马达的故障起动模式。

Description

无钥匙起动控制系统及其实现方法

技术领域

本发明涉及一种车辆的起动控制系统，本发明还涉及该起动控制系统的实现方法。

背景技术

无钥匙起动，是指驾驶员只需按下汽车面板或遥控器上的一个起动按钮，发动机控制器就会自动起动发动机。无钥匙起动具有操作简便、时尚的特点。

无钥匙起动要求发动机控制器对起动马达的起停进行完全控制：发动机控制器接收起动按钮发送的起动信号，判断起动条件，控制起动马达运转，完成发动机起动动作；在发动机起动成功后，发动机控制器还需要停止起动马达。

一个完善的无钥匙起动控制系统需要解决下列问题：

其一，确保起动安全。传统汽车的起动马达由驾驶员通过钥匙直接控制，驾驶员需要确保起动安全，如起动时确保变速器处于空档或离合器脱开。无钥匙起动也需要确保起动安全，发动机控制器需要确保变速器处于空档或离合器脱开时才让起动马达运转。

其二，保护起动马达。传统汽车的起动马达由驾驶员直接控制，当发动机成功起动后，驾驶员即停止起动马达的运转。无钥匙起动也需要保护起动马达，在发动机成功起动后发动机控制器即应停止起动马达的运转。

其三，解决低电压起动问题。某些时候(如外界温度很低或电池荷电状态较低)，在起动马达开始运转的瞬间，电池电压会突然降低。如果电压低于发动机控制器允许的最低工作电压，发动机控制器将被复位，从而导致发动机起动失败。无钥匙起动需要一个低电压起动的解决方案。

目前，高档轿车所使用的无钥匙起动控制系统中，发动机控制器拥有单独的安全监控控制器和专门设计的起动马达驱动电路，该安全监控控制器可确保起动安全、保护起动马达；该起动马达驱动电路可确保低电压情况下发动机正常起动。而中低档轿车的发动机控制器没有单独的安全监控控制器和专门设计的起动马达驱动电路，因此无法使用高档轿车的无钥匙起动控制系统。本案发明人基于过去在本领域所积累的研发技术及经验，终于开发出一种适用中低档轿车、结构简单、成本低廉、功能完善的无钥匙起动控制系统。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种适用于中低档轿车、结构简单、成本低廉、功能完善的无钥匙起动控制系统，该系统可以确保起动安全、保护起动马达，并且可在低电压情况下起动。为此，本发明还要提供一种该无钥匙起动控制系统的实现方法。

为解决上述技术问题，本发明无钥匙起动控制系统包括起动按钮/开关、自动变速器控制器、发动机控制器、起动继电器、冗余空档开关和起动马达，其中：

起动继电器默认为断路状态；

自动变速器控制器仅在汽车变速器处于空档状态时输出空档信号；

冗余空档开关仅在汽车处于空档时才为通路状态；

起动继电器和冗余空档开关串联，发动机控制器通过串联的起动继电器和冗余空档开关连接起动马达；

起动按钮/开关和冗余空档开关串联，串联的起动按钮/开关和冗余空档开关连接起动马达；

发动机控制器监测起动按钮/开关、自动变速器控制器和冗余空档开关的信号，且控制起动继电器的闭合或断路。

本发明无钥匙起动控制系统的实现方法是：

发动机控制器通过串联的起动继电器和冗余空档开关控制起动马达；

当发动机控制器在同一时间监测到起动按钮/开关为闭合状态、且自动变速器控制器输出了空档信号、且冗余空档开关为通路状态这三个条件同时满足时，发动机控制器即将起动继电器闭合，起动马达即获得供电开始运转并带动发动机起动；

驾驶员通过串联的起动按钮/开关和冗余空档开关控制起动马达；

当驾驶员长按起动按钮/开关、同时冗余空档开关为通路状态，起动马达即获得供电开始运转并带动发动机起动；

在发动机成功起动后，发动机控制器即将起动继电器断路，起动马达即失去供电停止运转。

本发明无钥匙起动控制系统及其实现方法可以实现的技术效果有三：

其一、确保起动安全。本发明的起动条件包括同时监测两路独立的空档信号——自动变速器控制器提供的空档信号和冗余空档开关提供的空档信号，通过冗余监测保证空档信号的准确。另外，发动机控制器和起动按钮/开关都通过冗余空档开关连接起动马达，这即意味着起动马达获得供电的前提是驻车空档开关闭合，而驻车空档开关只有在变速器处于空档状态时才闭合。上述两点设计都能确保起动马达开始运转时汽车必定处于空档状态，即使起动马达的运转是由于故障而引起的，也不会造成安全问题。

其二、保护起动马达。本发明在发动机成功起动后即切断起动继电器，起动马达失去供电即停止运转。另外，目前市场上的起动马达都具有超速保护装置，可以确保在发动机起动后即将起动马达与发动机脱离。上述两点设计都能确保发动机起动后起动马达即停止运转，保护起动马达。

其三、提供了低电压以及其他故障情况下的起动方案。本发明提供了串联的起动按钮/开关和冗余空档开关连接起动马达的故障起动线路。在低电压导致发动机控制器复位的情况下，驾驶员只需要长按起动按钮，就可以经由上述故障起动线路让起动马达运转。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明：

图1是本发明无钥匙起动控制系统实施例一的示意图；

图2是本发明无钥匙起动控制系统实施例二的示意图；

图3是本发明无钥匙起动控制系统实施例三的示意图。

图中附图标记为：11-起动按钮/开关；12-自动变速器控制器；13-冗余空档开关；131-驻车空档开关；132-空档开关继电器；14-发动机控制器；15-起动继电器；16-起动马达；17-切断继电器。

具体实施方式

请参阅图1，图1是本发明无钥匙起动控制系统实施例一的示意图。本实施例包括起动按钮/开关11、自动变速器控制器12、冗余空档开关13、发动机控制器14、起动继电器15、起动马达16，其中：

起动按钮11是由驾驶员控制的，当驾驶员按下起动按钮11时，该起动按钮11即处于闭合状态；

自动变速器控制器12是自动档汽车的现有组件，自动变速器控制器12可以在汽车变速器处于空档状态时输出空档信号，本发明即借这一特性，监测一路空档信号；

冗余空档开关13在本实施例中为驻车空档开关131，驻车空档开关131是汽车的现有组件，驻车空档开关13仅在汽车变速器处于空档状态时才闭合，本发明即借这一特性，监测另一路空档信号；

发动机控制器14是无钥匙起动控制系统的核心，发动机控制器14监测起动按钮/开关11、自动变速器控制器12和冗余空档开关13的信号，并且控制起动继电器15的闭合或断路；

起动继电器15默认为断路状态，且受发动机控制器14的控制而改变断路或闭合状态；当发动机控制器14复位时，常开继电器15也随之恢复为默认的断路状态；

起动马达16具有超速保护装置，该超速保护装置可在发动机起动后，将起动马达16与发动机脱离，具有超速保护装置是目前起动马达的常规配置；

起动继电器15和驻车空档开关131串联，发动机控制器14通过串联在一起的起动继电器15和驻车空档开关131连接起动马达16，这是本实施例的正常起动线路；

起动按钮/开关11和驻车空档开关131串联，串联在一起的起动按钮/开关11和驻车空档开关131直接连接到起动马达16，这是本实施例的故障起动线路。

图1所示的无钥匙起动控制系统的实现方法如下：

发动机控制器14通过串联的起动继电器15和驻车空档开关131控制起动马达16，这是本实施例的正常起动模式；

当发动机控制器14在同一时间监测到起动按钮/开关11为闭合状态、且自动变速器控制器12输出了空档信号、且驻车空档开关131为通路状态这三个条件同时满足时，发动机控制器14即将起动继电器15闭合，起动马达16即获得供电开始运转并带动发动机起动；

驾驶员也可以通过串联的起动按钮/开关11和驻车空档开关131控制起动马达16，这是本实施例的故障起动模式；

当驾驶员长按起动按钮/开关11、同时驻车空档开关131为通路状态，起动马达16即获得供电开始运转并带动发动机起动；

在发动机成功起动后，发动机控制器14即将起动继电器15断路，起动马达16即失去供电停止运转。

需要注意的是，起动按钮/开关11被按下可以分为两种方式，一种是短暂按下即松开，另一种是长时间按下。无论是哪一种按下方式，只要发动机控制器14正常工作，发动机控制器14都将通过正常起动线路以正常起动模式控制起动马达16。如果是长按起动按钮/开关11，则无论发动机控制器14是否正常，都将通过故障起动线路以故障起动模式控制起动马达16。具体来说分成如下情况：

短暂按下起动按钮/开关11、且发动机控制器14正常，发动机控制器14通过正常起动线路以正常起动模式控制起动马达16；

短暂按下起动按钮/开关11、且发动机控制器14出现故障，起动马达16短暂运转；

长按起动按钮/开关11、且发动机控制器14正常，发动机控制器14通过正常起动线路以正常起动模式控制起动马达16；同时驾驶员也在通过故障起动线路以故障起动模式控制起动马达16；

长按起动按钮/开关11、且发动机控制器14出现故障，驾驶员通过故障起动线路以故障起动模式控制起动马达16。

图1所示的无钥匙起动控制系统及其实现方法具有如下特点：

其一、在判断起动条件时，本发明同时监测两路空档信号，这两路空档信号分别由自动变速器控制器12和冗余空档开关13独立提供，两路信号通过硬件信号线或者串联数据线输入到发动机控制器14中。这样做的目的是确保空档信号的准确。只要空档信号准确，即使起动马达因故障而运转，汽车也将保持安全状态。

其二、无论是正常起动线路还是故障起动线路，冗余空档开关13都置于其中，也就是说起动马达16得以运转的前提之一是冗余空档开关13闭合，而冗余空档开关13仅在汽车处于空档时才闭合，这种设计也是为了确保起动安全，即使起动马达因故障而运转，汽车因为处于空档也将保持安全状态。

其三、在发动机成功起动后，本发明即将起动继电器15断路，起动马达16即失去供电停止运转，这可以保护起动马达。

其四、本发明采用具有超速保护装置的起动马达，因此可以确保在故障情况下(如起动继电器15因故障而粘住)，只要发动机成功起动后，起动马达的电枢和发动机脱开，从而保护起动马达。

其五、在电池荷电状态较低的情况下，发动机控制器14会因起动瞬间过低的电压而复位，导致起动失败。此时驾驶员可通过故障起动线路以故障起动模式控制起动马达16，即驾驶员长按起动按钮/开关11、且冗余空档开关13处于通路状态，起动马达16即获得供电开始运转并带动发动机起动。经过短暂时间后电压逐渐恢复，发动机控制器14复位成功，再由发动机控制器14接手对起动马达16的控制。由此，本发明提供了一套低电压情况下的成功起动方案，其余故障情况下也可使用同样的故障起动方案。

请参阅图2，图2是本发明无钥匙起动控制系统实施例二的示意图。与图1所述的实施例相比，图2所述的实施例增加了一个切断继电器17，并且本实施例中的冗余空档开关13也是驻车空档开关131。

该切断继电器17默认为通路状态，且受发动机控制器14的控制而改变断路或通路状态；当发动机控制器14复位时，切断继电器17也随之恢复为默认的通路状态；

起动继电器15、切断继电器17和驻车空档开关131串联，发动机控制器14通过串联在一起的起动继电器15、切断继电器17和驻车空档开关131连接起动马达16，这是本实施例的主要控制线路；

起动按钮/开关11、切断继电器17和驻车空档开关131串联，串联在一起的起动按钮/开关11、切断继电器17和驻车空档开关131直接连接到起动马达16，这是本实施例的故障起动线路。

图2所示的无钥匙起动控制系统的实现方法是这样的：

发动机控制器14通过串联的起动继电器15、切断继电器17和驻车空档开关131控制起动马达16，这是本实施例的正常起动模式；

驾驶员也可以通过串联的起动按钮/开关11、切断继电器17和驻车空档开关131控制起动马达16，这是本实施例的故障起动模式；

在发动机成功起动后，发动机控制器14将起动继电器15和切断继电器17断路，起动马达16即失去供电停止运转。

图2所示的实施例除了具有图1所示的实施例的特点之外，还具有如下特点：

其六、无论是正常起动线路还是故障起动线路，切断继电器17都置于其中，而切断继电器17在发动机起动成功后即被发动机控制器14关闭。因此在发动机起动成功后，即使驾驶员按下起动按钮/开关11，起动马达16也不会运转，从而保护了起动马达。

其七、切断继电器18还可以用于系统发生故障时切断起动马达驱动电路。例如，发动机控制器14没有发出运转指令，但是起动马达16却开始运转，这种情况即可认为是系统故障。发动机控制器14即将切断继电器17断路，起动马达16即失去供电而停止运转。

请参阅图3，图3是本发明无钥匙起动控制系统实施例三的示意图。与图2所述的实施例相比，图3所述的实施例增加了一个空档开关继电器132。并且在本实施例中，冗余空档开关13为空档开关继电器132，该空档开关继电器132默认为通路状态，且随驻车空档开关131的闭合而通路，随驻车空档开关131的断开而断路，该驻车空档开关131仅在汽车处于空档时才接通。

起动继电器15、切断继电器17和空档开关继电器132串联，发动机控制器14通过串联在一起的起动继电器15、切断继电器17和空档开关继电器132连接起动马达16，这是本实施例的主要控制线路；

起动按钮/开关11、切断继电器17和空档开关继电器132串联，串联在一起的起动按钮/开关11、切断继电器17和空档开关继电器132直接连接到起动马达16，这是本实施例的故障起动线路。

图3所示的无钥匙起动控制系统的实现方法是这样的：

发动机控制器14通过串联的起动继电器15、切断继电器17和空档开关继电器132控制起动马达16，这是本实施例的正常起动模式；

驾驶员也可以通过串联的起动按钮/开关11、切断继电器17和空档开关继电器132控制起动马达16，这是本实施例的故障起动模式；

在发动机成功起动后，发动机控制器14将起动继电器15和切断继电器17断路，起动马达16即失去供电停止运转。

图3所示的实施例除了具有图1和图2所示的实施例的特点之外，还具有如下特点：

其八、无论是正常起动线路还是故障起动线路，空档开关继电器132都置于其中，而空档开关继电器132随驻车空档开关131闭合而闭合。由于起动马达的控制电流只经过空档开关继电器132，流过驻车空档开关131的电流较小，从而保护了驻车空档开关131。

Claims (6)

1.一种无钥匙起动控制系统，其特征是：该系统包括起动按钮/开关、自动变速器控制器、发动机控制器、起动继电器、冗余空档开关和起动马达，其中：

起动继电器默认为断路状态；

自动变速器控制器仅在汽车变速器处于空档状态时输出空档信号；

冗余空档开关仅在汽车处于空档时才为通路状态；

起动继电器和冗余空档开关串联，发动机控制器通过串联的起动继电器和冗余空档开关连接起动马达；

起动按钮/开关和冗余空档开关串联，串联的起动按钮/开关和冗余空档开关连接起动马达；

发动机控制器监测起动按钮/开关、自动变速器控制器和冗余空档开关的信号，且控制起动继电器的闭合或断路。

2.根据权利要求1所述的无钥匙起动控制系统，其特征是：

该系统还包括切断继电器，切断继电器默认为通路状态；

起动继电器、切断继电器和冗余空档开关串联，发动机控制器通过串联的起动继电器、切断继电器和冗余空档开关连接起动马达；

起动按钮/开关、切断继电器和冗余空档开关串联，串联的起动按钮/开关、切断继电器和冗余空档开关连接起动马达；

发动机控制器还控制切断继电器的闭合或断路。

3.根据权利要求1或2所述的无钥匙起动控制系统，其特征是：所述的冗余空档开关为一驻车空档开关，该驻车空档开关仅在汽车处于空档时才接通。

4.根据权利要求1或2所述的无钥匙起动控制系统，其特征是：所述的冗余空档开关为一空档开关继电器，该空档开关继电器随驻车空档开关的闭合而通路，随驻车空档开关的断开而断路，该驻车空档开关仅在汽车处于空档时才接通。

5.权利要求1所述的无钥匙起动控制系统的实现方法，其特征是：

发动机控制器通过串联的起动继电器和冗余空档开关控制起动马达；

当发动机控制器在同一时间监测到起动按钮/开关为闭合状态、且自动变速器控制器输出了空档信号、且冗余空档开关为通路状态这三个条件同时满足时，发动机控制器即将起动继电器闭合，起动马达即获得供电开始运转并带动发动机起动；

驾驶员通过串联的起动按钮/开关和冗余空档开关控制起动马达；

当驾驶员长按起动按钮/开关、同时冗余空档开关为通路状态，起动马达即获得供电开始运转并带动发动机起动；

在发动机成功起动后，发动机控制器即将起动继电器断路，起动马达即失去供电停止运转。

6.根据权利要求5所述的无钥匙起动控制系统的实现方法，其特征是：

发动机控制器通过串联的起动继电器、切断继电器和冗余空档开关控制起动马达；

驾驶员通过串联的起动按钮/开关、切断继电器和冗余空档开关控制起动马达；

在发动机成功起动后，发动机控制器还将切断继电器断路。

Images