CN101367352A - 一种汽车制动灯控制装置及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于汽车电气技术领域，公开了一种汽车制动灯控制装置，其制动灯开关为设有常开触头和常闭触头的复合开关；通过复合开关的常闭触头与发动机控制单元连接，与制动灯直接通电回路共同构成第一制动灯控制回路；通过蓄电池、点火开关及复合开关的常闭触头与车身控制模块连接，复合开关的常开触头与发动机控制单元连接，构成第二制动灯控制回路。本发明还公开了相应的控制方法。采取上述方案，保证了制动灯开关在单触点失效时仍能使得制动灯正常工作，仅就整车线路稍作调整即实现了制动灯的冗余控制功能，提高车辆行驶的安全性，且实现方法简单易行，能够在各类车型上推广应用。
Description
技术领域
本发明属于汽车构造的技术领域，涉及汽车的信号电路的控制技术，更具体地说，本发明涉及一种汽车制动灯控制装置。另外，本发明还涉及这种汽车制动灯控制装置所采用的控制方法。
背景技术
汽车制动灯作为车辆后方信号灯，其发出的光信号用于向车辆后方其他道路占用者明示本车辆正在制动减速的过程中，以避免车辆追尾等意外事故发生。作为整车的重要信号装备之一，它的存在意义重大。因此通过不同方式保证制动灯的正常工作也显得尤为必要。
经检索，现有两个相近的有关制动灯控制技术的专利：
中国专利公开号为CN1951724A的专利文献，公开了“汽车制动灯控制方法及装置”的专利技术，其主要技术方案是：整车电控单元通过硬件数字IO电路采集制动踏板的信号、缓速器开关信号，随后以CAN信号发出，实现制动灯的控制。另外定义基于J1939协议的CAN总线私有报文，私有报文中包含排气制动以及发动机制动的激活信号，整车电控单元从CAN总线上接收由发动机电控单元发送的这个私有报文；当整车电控单元发现制动装置或任何一个缓速器激活时，控制制动灯继电器点亮制动灯。充分利用了CAN总线上共享的信息，电控单元不增加多余的硬件电路且整车不增加多余的电器线路，可以在各种不同缓速器配置的商用车上，在不修改任何软件的基础上，实现在各种制动情况下对制动灯的控制，具有极高的灵活性。
中国专利公开号为CN1775591A的专利文献，公开了“一种汽车制动灯控制装置”的专利技术，其主要技术方案是：将制动灯开关安装于油门踏板推杆上方，松油门时即可以接收到减速信号而点亮制动灯，将制动警示时间提前。其结构包括一串联电路，制动灯开关安装在油门踏板推杆上方。在工作状态下，当汽车加速前进时，驾驶者用右脚踩踏油门踏板，制动灯不亮；在工作状态下，当汽车行驶过程中，驾驶者产生制动意识后，右脚松开油门踏板，制动灯亮。汽车在行进过程中，特别是在高速行进过程中，能提早传递制动信息，有效防止汽车追尾事故。
上述技术方案的基本解决了控制的灵活性问题，但对于制动开关的可靠性，没有实质性的提高，无法实现多重保护。一旦出现制动开关的故障、失灵，可能导致制动信号灯不能正常工作，使得车辆发生追尾事故的可能性比较大。
发明内容
本发明所要解决的第一个问题是提供一种汽车制动灯控制装置，其目的是保证在制动灯开关在单触点失效时仍能使得制动灯正常工作。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
本发明所提供的这种汽车制动灯控制装置，其电路中包括蓄电池、熔断器、制动灯开关及由多个制动灯构成的制动灯组，所述的制动灯开关的触发件固定于制动踏板的推杆上，所述的制动灯开关为设有常开触头和常闭触头的复合开关；所述的汽车制动灯控制装置设制动灯直接通电回路，通过复合开关的常开触头将蓄电池、熔断器、复合开关、制动灯组，再到蓄电池，按顺序串联连接；所述的汽车制动灯控制装置通过复合开关的常闭触头与发动机控制单元(EMS)连接，与制动灯直接通电回路共同构成第一制动灯控制回路；所述的汽车制动灯控制装置通过蓄电池、点火开关及复合开关的常闭触头与车身控制模块连接，复合开关的常开触头与发动机控制单元(EMS)连接，构成第二制动灯控制回路。
为使本发明更加完善，还就上述技术方案进一步提出了以下更为详尽和具体的技术方案，以获得最佳的实用效果，更好地实现发明目的，并提高本发明的新颖性和创造性：
所述的发动机控制单元(EMS)与变速器控制单元(TCU)及防抱死控制单元(ABS)之间，通过汽车控制局域网(CAN)的信号线路连接。
所述的车身控制模块上，与复合开关的常闭触头连接的相反的一端，连接到所述的复合开关的常开触头与制动灯组之间的线路上。
所述的制动灯组包括左制动灯、右制动灯和第三制动灯，且为并联连接。
所述的车身控制模块包括车身主控制单元和高端控制单元，所述的车身主控制单元与所述的复合开关的常闭触头连接；所述的高端控制单元与所述的复合开关的常开触头及制动灯组之间的连接线路连接。
本发明要解决的第二个问题是提供以上所述的汽车制动灯控制装置采用的控制方法，所述的汽车制动灯控制装置采用两重控制方式，分别通过所述的两个制动灯控制回路，实现在所述的复合开关处于正常工作状态，或所述的复合开关的常开触头发生故障，或所述的复合开关的常闭触头发生故障，且由制动踏板的推杆按下复合开关时，分别使所述的制动灯的电路导通，同时实现与制动控制关联的运行状态控制。
在以上所述的两重控制方式中：
第一重控制方式即第一制动灯回路正常工作，通过制动灯直接通电回路点亮制动灯组；另一方面复合开关的常闭触头连接到发动机控制单元(EMS)，发动机控制单元(EMS)在利用这两路输入信息进行处理的同时，将制动灯开关的输入信号转换为汽车控制局域网(CAN)信号并通过汽车控制局域网(CAN)线路发送到需要制动灯开关信息的防抱死控制单元(ABS)和变速器控制单元(TCU)，实现其运行状态的控制；
第二重控制方式即第二制动灯回路正常工作，由蓄电池正极经由点火开关的IG1档位连接到复合开关的常闭触头的一端，复合开关的常闭触头的另一端连接到车身控制模块，由车身控制模块的车身主控制单元对制动灯开关常闭触头输入信号进行处理并通过高端控制单元输出并驱动制动灯组点亮；另一方面与复合开关的常开触头的输出一起连接到发动机控制单元(EMS)，发动机控制单元(EMS)在利用这两路输入信息进行处理的同时，将制动灯开关的输入信号转换为汽车控制局域网(CAN)信号并通过汽车控制局域网(CAN)线路发送到需要制动灯开关信息的防抱死控制单元(ABS)和变速器控制单元(TCU)，实现其运行状态的控制。
本具体应用中，可能出现以下两种故障情况，分别采取的措施是：
在复合开关的常闭触头发生烧蚀及其他异常现象不能正常断开时，汽车制动灯控制装置通过所述的第一重控制方式使制动灯组正常工作；
在复合开关的常开触头发生烧蚀及其他异常现象不能正常闭合时，汽车制动灯控制装置通过所述的第二重控制方式使制动灯组正常工作。
本发明采用上述技术方案，借助于BCM实现制动灯点亮的双重保护，可以保证制动灯开关在单触点失效时仍能使得制动灯正常工作。本发明仅就整车线路稍作调整即实现了制动灯的冗余控制功能，提高车辆行驶的安全性，且实现方法简单易行，能够在各类车型上推广应用。
附图说明
下面对本说明书的各幅附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：
图1为本发明的所涉及的汽车制动灯控制装置的电路原理图；
图2为本发明中点火开关的连接关系方框图；
图3为本发明中车身控制模块的结构示意图。
图中标记为：1、蓄电池，2、熔断器，3、复合开关，4、左制动灯，5、右制动灯，6、第三制动灯，7、点火开关，8、车身控制模块，9、发动机控制单元(EMS)，10、变速器控制单元(TCU)，11、防抱死控制单元(ABS)，12、汽车控制局域网(CAN)，13、车身主控制单元，14、高端控制单元。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
如图1所表达的本发明的电路，本发明为一种汽车制动灯控制装置，其电路中包括蓄电池1、熔断器2、制动灯开关及由多个制动灯构成的制动灯组，所述的制动灯开关的触发件固定在制动踏板的推杆上，当车辆在正常行驶过程中，或遇到紧急情况需要停车时，驾驶人踩下制动踏板，制动踏板的推杆推动制动灯开关的触发件(一般为开关按钮)，制动灯的电路被接通，制动灯发光，向后方车辆和行人发出警示信号，避免发生追尾事故或其它碰撞事故。
为了解决在本说明书背景技术部分所述的目前公知技术存在的问题并克服其缺陷，实现在制动灯开关在单触点失效时仍能使得制动灯正常工作的发明目的，本发明采取的技术方案为：
本发明所提供的这种汽车制动灯控制装置，其中的制动灯开关为设有常开触头和常闭触头的复合开关3；
所述的汽车制动灯控制装置设制动灯直接通电回路，通过复合开关3的常开触头将蓄电池1、熔断器2、复合开关3、制动灯组，再到蓄电池1，按顺序串联连接；
所述的汽车制动灯控制装置通过复合开关3的常闭触头与发动机控制单元9(EMS)连接，与制动灯直接通电回路共同构成第一制动灯控制回路；
所述的汽车制动灯控制装置通过蓄电池1、点火开关7及复合开关3的常闭触头与车身控制模块8连接，复合开关3的常开触头与发动机控制单元9(EMS)连接，构成第二制动灯控制回路。
本发明的制动灯开关固定于制动踏板推杆上，行车过程中踩下制动踏板时，制动灯开关的两路输出信号，通过两种不同的连接方式，对制动灯实现双重控制，驱动制动灯点亮确保制动灯在制动灯开关单触点失效时仍能正常工作。
其中，常闭的一路输出连接到车身控制模块，在制动灯开关闭合时，借助于车身控制模块8驱动制动灯点亮。保证在制动灯开关遇到单触点失效时制动灯仍能正常故作。上述电路结构简单合理，利用车辆本身的控制系统，易于在各类车型上推广应用。常开的一路输出在开关闭合时直接驱动制动灯点亮，常闭的一路输出连接到车身控制模块8，在制动灯开关闭合时借助于车身控制模块驱动制动灯点亮。
本发明仅就整车线路稍做调整即实现了制动灯的冗余控制功能，提供车辆行驶的安全性，且实现方法简单易行，便于推广。
为使更清楚和详细地介绍本发明的实施方式，下面通过所推荐的若干实施示例，对本发明进行具体的描述：
实施例一：
以上所述的制动灯组包括左制动灯4、右制动灯5和第三制动灯6，且为并联连接。各制动灯均置于车身尾部，其中，左制动灯4和右制动灯5分别置于车身尾部的左右，第三制动灯6一般置于车身后部的上方。
实施例二：
如图2所示，所述的点火开关的连接关系按图中表明的关系确定。
实施例三：
所述的发动机控制单元9(EMS)与变速器控制单元10(TCU)及防抱死控制单元11(ABS)之间，通过汽车控制局域网12(CAN)的信号线路连接。
上述连接，保证本发明中的汽车制动灯控制装置利用发动机控制单元9(EMS)及汽车控制局域网12(CAN)进行信号传送及控制。
实施例四：
所述的车身控制模块8上，与复合开关3的常闭触头连接的相反的一端，连接到所述的复合开关3的常开触头与制动灯组之间的线路上。上述连接方式，使得车身控制模块8能够获得复合开关3的两个触头的信息，对其状况作出判断。
实施例五：
如图3所示，所述的车身控制模块8包括车身主控制单元13和高端控制单元14。
实施例六：
所述的车身主控制单元13与所述的复合开关3的常闭触头连接；所述的高端控制单元14与所述的复合开关3的常开触头及制动灯组之间的连接线路连接。
实施例七：
本发明要解决的第二个问题是提供以上所述的汽车制动灯控制装置采用的控制方法，所述的汽车制动灯控制装置采用两重控制方式，分别通过所述的两个制动灯控制回路，实现在所述的复合开关3处于正常工作状态，或所述的复合开关3的常开触头发生故障，或所述的复合开关3的常闭触头发生故障，且由制动踏板的推杆按下复合开关3时，分别使所述的制动灯的电路导通，同时实现与制动控制关联的运行状态控制。
所述的两重控制方式，其中的第一重控制方式，即第一制动灯控制回路工作；第二重控制方式，即第二制动灯控制回路工作。
实施例八：
在以上所述的两重控制方式中，其控制策略为：结合整车线路并借助于BCM实现制动灯点亮的双重保护，确保其正常工作。
实施例九：
第一重控制方式即第一制动灯回路正常工作，通过制动灯直接通电回路点亮制动灯组；另一方面复合开关3的常闭触头连接到发动机控制单元9(EMS)，发动机控制单元9(EMS)在利用这两路输入信息进行处理的同时，将制动灯开关的输入信号转换为汽车控制局域网12(CAN)信号并通过汽车控制局域网12(CAN)线路发送到需要制动灯开关信息的防抱死控制单元11(ABS)和变速器控制单元10(TCU)，实现其运行状态的控制。
第一制动灯回路由蓄电池1正极经过保险丝2连接到复合开关3的常开触头的一端，复合开关3的常开触头的另一端一方面直接连接到左、右和第三制动灯，经搭铁连接到蓄电池1的负极；另一方面与复合开关3的常闭触头的输出一起连接到发动机控制单元9(EMS)，发动机控制单元9(EMS)在利用这两路输入信息进行处理的同时，将制动灯开关的输入信号转换为汽车控制局域网12(CAN)信号并通过汽车控制局域网12(CAN)线路发送到其他需要制动灯开关信息的防抱死控制单元11(ABS)和变速器控制单元10(TCU)等。
实施例十：
第二重控制方式即第二制动灯回路正常工作，由蓄电池1正极经由点火开关7的IG1档位连接到复合开关3的常闭触头的一端，复合开关3的常闭触头的另一端连接到车身控制模块8，由车身控制模块8的车身主控制单元13对制动灯开关常闭触头输入信号进行处理并通过高端控制单元14输出并驱动制动灯组点亮；另一方面与复合开关3的常开触头的输出一起连接到发动机控制单元9(EMS)，发动机控制单元9(EMS)在利用这两路输入信息进行处理的同时，将制动灯开关的输入信号转换为汽车控制局域网12(CAN)信号并通过汽车控制局域网12(CAN)线路发送到需要制动灯开关信息的防抱死控制单元11(ABS)和变速器控制单元10(TCU)，实现其运行状态的控制。
第二制动灯回路由蓄电池1正极经由点火开关IG1档位连接到复合开关3的常闭触头的一端，复合开关3的常闭触头的另一端一方面连接到车身控制模块8，由车身控制模块8的车身主控制单元13对复合开关3的常闭触头输入信号进行处理并通过高端控制单元14输出并驱动左、右和第三制动灯点亮；另一方面与复合开关3的常开触头的输出一起连接到发动机控制单元9(EMS)，发动机控制单元9(EMS)在利用这两路输入信息进行处理的同时，将制动灯开关的输入信号转换为汽车控制局域网12(CAN)信号并通过汽车控制局域网12(CAN)的线路发送到其他需要制动灯开关信息的防抱死控制单元11(ABS)和变速器控制单元10(TCU)等。
实施例十一：
在复合开关3的常闭触头发生烧蚀及其他异常现象不能正常断开时，汽车制动灯控制装置通过所述的第一重控制方式使制动灯组正常工作。
当复合开关(3)的常闭触头发生不能断开的故障，则汽车制动灯控制装置处于第一重控制方式，所述的复合开关(3)的常开触头将蓄电池(1)、熔断器(2)、复合开关(3)及制动灯组串联连接，构成第一制动灯控制回路，制动踏板的推杆触发复合开关(3)，其常开触头闭合，各制动灯通电发光。
另一方面与复合开关(3)的常闭触头的输出一起连接到发动机控制单元9(EMS)，发动机控制单元9(EMS)在利用这两路输入信息进行处理的同时，将制动灯开关的输入信号转换为汽车控制局域网12(CAN)信号并通过汽车控制局域网12(CAN)线发送到其他需要制动灯开关信息的防抱死控制单元11(ABS)和变速器控制单元10(TCU)等。
实施例十二：
在复合开关3的常开触头发生烧蚀及其他异常现象不能正常断开时，汽车制动灯控制装置通过所述的第二重控制方式使制动灯组正常工作。
当复合开关(3)的常开触头发生不能闭合的故障，则汽车制动灯控制装置处于第二重控制方式，制动踏板的推杆触发复合开关(3)，其常闭触头断开，第二制动灯控制回路的车身主控制单元对制动灯开关常闭触头输入信号进行处理并通过高端控制单元输出并驱动各制动灯通电发光。
另一方面与与复合开关(3)的常开触头的输出一起连接到发动机控制单元9(EMS)，发动机控制单元9(EMS)在利用这两路输入信息进行处理的同时，将制动灯开关的输入信号转换为汽车控制局域网12(CAN)信号并通过汽车控制局域网12(CAN)有线路发送到其他需要制动灯开关信息的防抱死控制单元11(ABS)和变速器控制单元10(TCU)等。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种汽车制动灯控制装置，其电路中包括蓄电池(1)、熔断器(2)、制动灯开关及由多个制动灯构成的制动灯组，所述的制动灯开关的触发件固定于制动踏板的推杆上，其特征在于：
所述的制动灯开关为设有常开触头和常闭触头的复合开关(3)；
所述的汽车制动灯控制装置设制动灯直接通电回路，通过复合开关(3)的常开触头将蓄电池(1)、熔断器(2)、复合开关(3)、制动灯组，再到蓄电池(1)，按顺序串联连接；
所述的汽车制动灯控制装置通过复合开关(3)的常闭触头与发动机控制单元(9)连接，与制动灯直接通电回路共同构成第一制动灯控制回路；
所述的汽车制动灯控制装置通过蓄电池(1)、点火开关(7)及复合开关(3)的常闭触头与车身控制模块(8)连接，复合开关(3)的常开触头与发动机控制单元(9)连接，构成第二制动灯控制回路。
2.按照权利要求1所述的汽车制动灯控制装置，其特征在于：所述的发动机控制单元(9)与变速器控制单元(10)及防抱死控制单元(11)之间，通过汽车控制局域网(12)的信号线路连接。
3.按照权利要求1所述的汽车制动灯控制装置，其特征在于：所述的车身控制模块(8)上，与复合开关(3)的常闭触头连接的相反的一端，连接到所述的复合开关(3)的常开触头与制动灯组连接的线路上。
4.按照权利要求1或2或3所述的汽车制动灯控制装置，其特征在于：所述的制动灯组包括左制动灯(4)、右制动灯(5)和第三制动灯(6)，且为并联连接。
5.按照权利要求1或2或3所述的汽车制动灯控制装置，其特征在于：所述的车身控制模块(8)包括车身主控制单元(13)和高端控制单元(14)，所述的车身主控制单元(13)与所述的复合开关(3)的常闭触头连接；所述的高端控制单元(14)与所述的复合开关(3)的常开触头及制动灯组之间的连接线路连接。
6.按照权利要求5所述的汽车制动灯控制装置采用的控制方法，其特征在于：所述的汽车制动灯控制装置为两重控制方式，分别通过所述的两个制动灯控制回路，实现在所述的复合开关(3)处于正常工作状态，或所述的复合开关(3)的常开触头发生故障，或所述的复合开关(3)的常闭触头发生故障，且由制动踏板的推杆按下复合开关(3)时，分别使所述的制动灯的电路导通，同时实现与制动控制关联的运行状态控制。
7.按照权利要求6所述的汽车制动灯控制装置的控制方法，其特征在于：在所述的两重控制方式中：
第一重控制方式即第一制动灯回路正常工作，通过制动灯直接通电回路点亮制动灯组；另一方面复合开关(3)的常闭触头连接到发动机控制单元(9)，发动机控制单元(9)在利用这两路输入信息进行处理的同时，将制动灯开关的输入信号转换为汽车控制局域网(12)信号并通过汽车控制局域网(12)线路发送到需要制动灯开关信息的防抱死控制单元(11)和变速器控制单元(10)，实现其运行状态的控制；
第二重控制方式即第二制动灯回路正常工作，由蓄电池(1)正极经由点火开关(7)的IG1档位连接到复合开关(3)的常闭触头的一端，复合开关(3)的常闭触头的另一端连接到车身控制模块(8)，由车身控制模块(8)的车身主控制单元(13)对制动灯开关常闭触头输入信号进行处理并通过高端控制单元(14)输出并驱动制动灯组点亮；另一方面与复合开关(3)的常开触头的输出一起连接到发动机控制单元(9)，发动机控制单元(9)在利用这两路输入信息进行处理的同时，将制动灯开关的输入信号转换为汽车控制局域网(12)信号并通过汽车控制局域网(12)线路发送到需要制动灯开关信息的防抱死控制单元(11)和变速器控制单元(10)，实现其运行状态的控制。
8.按照权利要求6所述的汽车制动灯控制装置的控制方法，其特征在于：在复合开关(3)的常闭触头发生烧蚀及其他异常现象不能正常断开时，汽车制动灯控制装置通过所述的第一重控制方式使制动灯组正常工作。
9.按照权利要求6所述的汽车制动灯控制装置的控制方法，其特征在于：在复合开关(3)的常开触头发生烧蚀及其他异常现象不能正常闭合时，汽车制动灯控制装置通过所述的第二重控制方式使制动灯组正常工作。
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