CN101428594A - 车辆启动装置及控制方法 - Google Patents

Abstract

一种车辆启动装置和方法，所述装置包括信号采集模块(3)、控制器模块(4)以及执行模块(5)，信号采集模块(3)和执行模块(5)分别与控制器模块(4)电连接；信号采集模块(3)用于对车辆的ON档供电线路的上电情况进行监测；控制器模块(4)用于接收信号采集模块(3)发送的上电信号，并在收到该上电信号后向执行模块(5)发送闭合信号；执行模块(5)用于控制常火电线路与车辆的负载之间的电通路连接。此外，本发明还提供一种相应的车辆启动的控制方法。本发明提供的装置和方法能够对车辆的上电和启动进行监测和控制，从而保证车辆及时可靠地进行上电或启动操作。

Description

车辆启动装置及控制方法

技术领域

本发明涉及电动和混合动力车领域，更具体地，涉及一种车辆启动装置和车辆启动的控制方法。

背景技术

在现有的车辆上没有单独的模块来控制车辆的启动，特别是在纯电动汽车和混合动力汽车上，车内具有多个供电线路，其中既有低压电又有高压电，而低压电又分为常火电、ACC档(附件电源档)和ON档，每一个档位对应于向汽车上不同的模块供电，因此，很容易造成车上某些负载的误上电或断电，此种错误若是发生于车辆发动机的点火阶段(由ON档线路从无电变为上电至START档线路也上电的阶段)，则会造成较为严重的后果。因此，需要一种对车辆的ON档和/或START档的供电线路进行监测的装置，并由此控制车辆及时可靠地上电或启动。

发明内容

本发明的目的是为了避免车辆的各负载因误上电或断电而带来的安全隐患，提供一种可对车辆的上电和/或启动进行监测和控制的车辆启动装置及控制方法。

本发明提供一种车辆启动装置，其中，所述装置包括信号采集模块、控制器模块以及执行模块，信号采集模块和执行模块分别与控制器模块电连接；所述信号采集模块用于对车辆的ON档供电线路的上电情况进行监测，当ON档供电线路由无电变为上电时，发送上电信号至控制器模块；所述控制器模块用于接收信号采集模块发送的上电信号，并在收到该上电信号后向执行模块发送闭合信号；所述执行模块用于控制常火电线路与车辆的负载之间的电通路连接，当接收到来自控制器模块的闭合信号后，闭合常火电线路与车辆的负载之间的电通路连接。

此外，本发明还提供一种用车辆启动的控制方法，其中，该方法包括：检测车辆ON档供电线路的供电变化；当检测到ON档供电线路由无电变为上电时，自动闭合车辆的常火电线路对负载的供电。

本发明提供的车辆启动装置能够保证车辆的各负载及时准确地接通常火电，当所述装置的信号采集模块检测到车辆的ON档线路处于上电状态时，所述信号采集模块向控制器模块发出上电信号，此后，执行模块在控制器模块的控制下闭合车辆的常火电供电线路与负载的电通路，从而有效控制相应的各负载的准确上电。此外，本发明提供的装置还能够对车辆的START档供电线路的上电情况进行检测，并在车辆的START档供电线路由无电变为上电时，发送启动信号至车辆的主控制器，从而有效控制车辆安全启动。根据本发明的优选实施方式，执行模块还能在车辆的ON档供电线路由无电变为上电时，立即闭合车辆的ON档供电线路与其负载之间的电通路，从而确保在车辆控制电路出现故障时仍能成功点火。此外，本发明提供的车辆启动装置还能够在驻车时使车辆自动锁止P档。

附图说明

图1是本发明提供的车辆启动装置的结构示意图。

图2是本发明提供的车辆启动装置的一种实施方式的结构示意图。

图3是本发明提供的车辆启动装置的另一种实施方式的结构示意图。

图4是本发明提供的车辆启动装置的优选实施方式的结构示意图。

图5是本发明提供的车辆启动控制方法的流程图。

图6是本发明提供的车辆启动装置的另一种实施方式的操作流程图。

具体实施方式

如图1所示，本发明提供一种车辆启动装置，其中，所述装置包括信号采集模块3、控制器模块4以及执行模块5，信号采集模块3和执行模块5分别与控制器模块4电连接；所述信号采集模块3用于对车辆的ON档供电线路的上电情况进行监测，当ON档供电线路由无电变为上电时，发送ON档上电信号至控制器模块4；所述控制器模块4用于接收信号采集模块3发送的ON档上电信号，并在收到该ON档上电信号后向执行模块5发送闭合信号；所述执行模块5用于控制常火电线路与车辆的负载之间的电通路连接，当接收到来自控制器模块4的闭合信号后，闭合常火电线路与车辆的负载之间的电通路连接。

所述信号采集模块3可以为任意具有信号采集或监测功能的装置，例如，可以采用无源设计，即不需要额外的电源供给，也可采用有源设计。无源设计一般采用电阻、电容、稳压管等，有源设计通常采用晶体管、运算放大器等，为了保证信号采集模块运行的稳定性，优选为采用有源设计实现。

所述信号采集模块3的输入端与车辆的ON档供电线路连接，用于对车辆的ON档供电线路的上电情况进行监测，从而得知ON档供电线路是否处于上电状态，当检测到ON档供电线路处于上电状态时，发送上电信号至控制器模块4，车辆各档位对应的线路的供电状况如表1所示，其中“+”代表该供电线路处于上电状态。例如，当车辆的档位处于ON档时，常火电、ACC档和ON档供电线路处于上电状态，此时，信号采集模块3在检测到ON档供电线路所处的状态后，向控制器模块4输出高电平信号，此后，若车辆的档位拨入START档(即车辆的发动机开始点火)，则车辆的START档供电线路也会处于上电状态，此时，信号采集模块3会再次向控制器模块4输出高电平信号。

表1

所述控制器模块4可以为任意具有控制功能的装置，可以商购得到，也可以将单片机、计算机、汽车电子控制单元进行简单的编程实现，优选为采用附有CAN总线通信接口的微处理器实现，所述控制器模块4分别与信号采集模块3和执行模块5电连接，且优选情况下，该控制器模块4还能够通过车辆CAN总线发送启动信号至车辆主控制器，主控制器在收到该启动信号后通过控制车辆的电池管理器使得车辆的高压动力部分上电成功，之后车辆便可成功启动了。

所述执行模块5可以为任意具有开关功能的装置，例如，可以通过晶体管、开关与计数器的结合等方式来实现，为了保证所述执行模块能够及时导通且具有简单的结构，根据本发明的一种实施方式，优选为采用继电器实现，所述第一继电器1可以是固态继电器、电磁式继电器等各种继电器，优选为采用电磁式常开触点继电器，其常开开关的一端连接汽车的常火电供电线路，另一端连接汽车的各种负载，例如，DC/DC控制继电器等，且第一继电器1的控制端与控制器模块4的一个输出端相连，当控制器模块4发出闭合信号时闭合。

如图2所示，根据本发明的一种实施方式，所述信号采集模块3能对车辆的ON档供电线路的上电情况进行监测，当ON档供电线路由无电变为上电时，发送ON档上电信号至控制器模块4。当控制器模块4收到信号采集模块3发出的该ON档上电信号时向执行模块5中的第一继电器1发送闭合信号，第一继电器1随之闭合，从而闭合车辆的常火电供电线路与负载之间的电通路，使得各负载成功接通ON档电。

如图3所示，根据本发明的另一种实施方式，所述信号采集模块3还能对车辆的START档供电线路的上电情况进行监测，当START档供电线路由无电变为上电时，发送START档上电信号至控制器模块4。当控制器模块4收到信号采集模块3发出的START档上电信号时向车辆的主控制器发送启动信号，之后，主控制器通过控制车辆的电池管理器使得车辆的高压动力部分上电成功，以便车辆可以成功启动。

所述第一继电器1的动作由控制器模块4控制，可根据需要通断，操作灵活，然而程序控制存在可靠性难以保证的缺点，因此，如图4所示，优选情况下，为了使所述装置兼具灵活性和可靠性，所述执行模块5还包括第二继电器2，该第二继电器2可以是固态继电器、电磁式继电器等各种继电器，优选为采用电磁式常开触点继电器，且其常开开关一端接车辆的ON档供电线路，另一端接负载，例如，DC/DC控制继电器等，且第二继电器2的控制端接车辆的ON档供电线路。由此，当第二继电器2闭合时，车辆的ON档供电线路将向相应的负载供电，从而为车辆的正常启动做好准备。根据本领域技术人员所公知的电磁式常开触点继电器的工作原理，当汽车档位拨入ON档时，由于ON档供电线路由无电变为上电，第二继电器2的常开开关将在电磁吸力的作用下闭合，此后，只要车辆的ON档供电线路处于上电状态，第二继电器2的常开开关将保持该闭合状态，从而在硬件上有效确保装置的可靠性。

此外，如图6所示，根据本发明的一种优选实施方式，所述车辆启动装置还能够使车辆在驻车时自动锁止P档，其中，所述信号采集模块3用于当ON档供电线路由上电变为无电时，发送断电信号至控制器模块4；所述控制器模块4用于接收信号采集模块3发送的断电信号，并向车辆的主控制器发送锁止P档信号，并在接收到来自P档控制器的P档已锁止信号时向执行模块5发送断开信号；所述执行模块5用于当接收到来自控制器模块4的断开信号后，断开常火电供电线路与负载之间的电通路。其中，该电通路的断开是通过控制器模块4控制执行模块5中的第一继电器1的延时断开来实现的，这使得车辆能够在延时时间内完成P档自动锁止和主电机停机的操作，从而防止各控制系统带负荷断电所导致的损坏。此外，当汽车档位拨入OFF或ACC档，车辆的ON档供电线路处于无电状态时，第二继电器2上的电磁吸力消失，第二继电器2随即断开，由于第二继电器2的动作直接响应于ON档供电线路的供电状态而不受任何装置的控制，因而，即使在控制电路出现故障时也能有效确保车辆断开ON档电，从而避免车辆在制动过程中误启动。

此外，本发明还提供一种车辆启动的控制方法，其中，所述方法包括以下步骤：检测车辆ON档供电线路的供电变化，并当检测到ON档供电线路由无电变为上电时，闭合车辆的常火电供电线路与负载之间的电通路。

其中，车辆对ON档供电线路的供电变化的检测是通过信号采集模块3完成的，所述信号采集模块3的一端接于车辆的ON档供电线路上，如表1所示，当车辆需要上电时，车辆档位从ACC档或OFF档拨入ON档，此后，车辆的ON档供电线路将由无电状态转变为上电状态，信号采集模块3在检测到此变化后向控制器模块4发出ON档上电信号，控制器模块4在收到该ON档上电信号后向第一继电器1发出闭合信号，第一继电器1在收到该闭合信号后闭合，从而使车辆的常火电线路开始对负载供电。

优选情况下，本发明提供的车辆启动控制方法还包括：当信号采集模块3检测到START档供电线路由无电变为上电时向控制器模块4发出START档上电信号，控制器模块4在收到该START档上电信号后向车辆的主控制器发送启动信号，之后，主控制器通过控制车辆的电池管理器使得车辆的高压动力部分上电成功，以便车辆可以成功启动。

此外，如图5所示，所述方法还包括以下步骤：当车辆的ON档供电线路由无电变为上电时，立即闭合车辆的ON档供电线路与负载之间的电通路。如图3所示，当驾驶员需要使车辆处于上电状态时，将车辆档位从ACC档或OFF档拨入ON档，由于产生的电磁吸力，促使第二继电器2迅速闭合，从而闭合ON档供电线路与负载之间的电通路。

根据本发明的一种优选实施方式，所述方法还包括以下步骤：当检测到ON档供电线路由上电变为无电时，断开ON档供电线路与负载之间的电通路；通知车辆主控制器；主控制器控制P档控制器执行锁止P档操作；以及当P档控制器锁止P档之后，断开常火电线路与负载之间的电通路。其中，通过第一继电器1断开常火电供电线路与负载之间的电通路，通过第二继电器2断开ON档供电线路与负载之间的电通路。

此外，上述ON档上电信号、START档上电信号、闭合信号及启动信号等信号可以是任意类型的电信号，例如，可以是高电平信号、低电平信号或多个连续的高低交变电平信号。

Claims (10)

1、一种车辆启动装置，其特征在于，所述装置包括信号采集模块(3)、控制器模块(4)以及执行模块(5)，信号采集模块(3)和执行模块(5)分别与控制器模块(4)电连接；

所述信号采集模块(3)用于对车辆的ON档供电线路的上电情况进行监测，当ON档供电线路由无电变为上电时，发送ON档上电信号至控制器模块(4)；

所述控制器模块(4)用于接收信号采集模块(3)发送的ON档上电信号，并在收到该ON档上电信号后向执行模块(5)发送闭合信号；

所述执行模块(5)用于控制常火电线路与车辆的负载之间的电通路连接，当接收到来自控制器模块(4)的闭合信号后，闭合常火电线路与车辆的负载之间的电通路连接。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述信号采集模块(3)还用于当ON档供电线路由上电变为无电时，发送断电信号至控制器模块(4)；

所述控制器模块(4)还用于接收信号采集模块(3)发送的断电信号，并向车辆的主控制器发送锁止P档信号，并在接收到来自P档控制器的P档已锁止信号时向执行模块(5)发送断开信号；

所述执行模块(5)还用于当接收到来自控制器模块(4)的断开信号后，断开常火电供电线路与负载之间的电通路。

3、根据权利要求2所述的装置，其中，所述执行模块(5)包括第一继电器(1)，该第一继电器(1)一端连接车辆的常火电线路，另一端接负载，第一继电器(1)的控制端连接控制器模块(4)的一个输出端，所述执行模块(5)通过控制器模块(4)发出的闭合或断开信号来闭合或断开第一继电器(1)从而实现常火电线路与车辆的负载之间的电通路的通断。

4、根据权利要求3所述的装置，其中，所述执行模块(5)还包括第二继电器(2)，该第二继电器(2)一端连接车辆的ON档供电线路，另一端接负载，第二继电器(2)的控制端连接车辆的ON档供电线路，当车辆的ON档供电线路由无电变为上电或由上电变为无电时，该第二继电器(2)闭合或断开。

5、根据权利要求1所述的装置，其中，所述执行模块(5)包括第一继电器(1)，该第一继电器(1)一端连接车辆的常火电线路，另一端接负载，第一继电器(1)的控制端连接控制器模块(4)的一个输出端，所述执行模块(5)通过控制器模块(4)发出的闭合信号来闭合第一继电器(1)从而实现常火电线路与车辆的负载之间的电通路的闭合。

6、根据权利要求5所述的装置，其中，所述执行模块(5)还包括第二继电器(2)，该第二继电器(2)一端连接车辆的ON档供电线路，另一端接负载，第二继电器(2)的控制端连接车辆的ON档供电线路，当车辆的ON档供电线路由无电变为上电时，该第二继电器(2)闭合。

7.根据权利要求1或2所述的装置，其中，所述信号采集模块(3)还对车辆的START档供电线路的上电情况进行监测，当START档供电线路由无电变为上电时，发送START档上电信号至控制器模块(4)；

当控制器模块(4)收到信号采集模块(3)发出的START档上电信号后向车辆的主控制器发送启动信号。

8、一种车辆启动的控制方法，其中，所述方法包括以下步骤：

检测车辆ON档供电线路的供电变化；

当检测到ON档供电线路由无电变为上电时，闭合常火电线路与负载之间的电通路。

9、根据权利要求8所述的方法，其中，该方法还包括当检测到ON档供电线路由上电变为无电时，通知车辆主控制器；

主控制器控制P档控制器执行锁止P档操作；以及

当P档控制器锁止P档之后，断开常火电线路与负载之间的电通路。

10、根据权利要求8或9所述的方法，其中，所述方法还包括：

检测车辆START档供电线路的供电变化；

当检测到START档供电线路由无电变为上电时，向车辆的主控制器发送启动信号。

Images