CN101767588A - 一种车辆启动控制系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种车辆启动控制系统和控制方法，包括汽车启动开关和与汽车启动开关连接的控制器以及与控制器连接CAN模块，以及与汽车启动开关连接的延时单元和与延时单元连接的电源开关单元，所述电源开关单元与控制器连接，所述控制器与延时单元连接，所述控制器检测汽车启动开关输出掉电信号时发送电信号给CAN模块控制其他模块进行掉电准备，同时控制延时单元延时汽车启动开关输出的掉电信号以等待其他模块掉电准备完成后输出给电源开关单元，电源开关单元用于切断电源并发送电信号给控制器；本发明能够实时检测汽车启动开关状态，响应时间短，可灵活的调节延时关断时间，在汽车电源关闭时有效的防止大功率驱动件中的储能元件破坏其他电路。

Description

一种车辆启动控制系统及控制方法

技术领域

本发明涉及车辆控制系统及控制方法，特别涉及车辆启动控制系统及控制方法。

背景技术

在车辆混合动力技术应用中，车辆动力的来源主要由电池提供，通过驱动电机将电能转化为机械能驱动车辆行进，驱动电机功率较大，储能电池的电压一般在几百伏左右。因此，需要用到大功率的驱动器件，为了得到稳定的驱动电源，需要对电源进行滤波处理。同时为了防止电机启动电流过大造成对电池的冲击以及形成浪涌，需要在驱动器件中增加大容量的电容提供瞬间大电流并平滑电流波形，在设计驱动器时这些因素是为了控制稳定运行，但如何保护好这些功率器件不受外界或者自身的损坏，又必须从可靠性的角度去分析其可靠性，掉电卸载保护则是需要处理的问题之一。当汽车电源关闭时，所有模块停止工作，如果在电源掉电时大功率控制器或驱动模块无法得知电源掉电的信息，便无法对功率驱动器件作安全关闭，也无法对高压储能器件进行卸载；则当电源关闭之后，功率驱动器件上储能元件如电容、电感等便会在电路中寻找放电回路，此时容易对其他电路造成损坏。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种在汽车电源关闭时防止功率驱动件中的储能元件破坏其他电路的系统和方法。

为了解决这一问题，本发明提供一种车辆启动控制系统，包括汽车启动开关和与汽车启动开关连接的控制器以及与所述控制器连接CAN模块，所述系统还包括与所述汽车启动开关连接的延时单元和与所述延时单元连接的电源开关单元，所述电源开关单元与所述控制器连接，所述控制器与所述延时单元连接，所述控制器检测汽车启动开关输出掉电信号时发送电信号给CAN模块控制其他模块进行掉电准备，同时控制所述延时单元延时汽车启动开关输出的掉电信号以等待其他模块掉电准备完成后输出给电源开关单元，电源开关单元用于切断电源并发送电信号给控制器。

本发明还提供一种车辆启动控制方法，包括如下步骤：

a)检测汽车启动开关；

b)当汽车启动开关输出掉电信号时，则控制其他模块进行掉电准备；

c)将所述掉电信号延时以等待其他模块掉电准备完成后输出给电源开关单元切断电源。

本发明提供的车辆启动控制系统和控制方法，检测汽车启动开关输出掉电信号时发送电信号给CAN模块控制其他模块进行掉电准备，同时延时汽车启动开关输出的掉电信号以等待其他模块掉电准备完成后输出给电源开关单元切断电源，本发明能够实时检测汽车启动开关状态，响应时间短，并通过控制器控制延时单元，可以灵活的调节延时关断时间。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明车辆启动控制系统的结构示意图；

图2为本发明实施例车辆启动控制系统的结构示意图；

图3为本发明实施例车辆启动控制系统中延时单元电路图；

图4为本发明实施例车辆启动控制系统电源开关单元中开关装置电路图；

图5为本发明实施例车辆启动控制方法流程图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

如图1和图2所示，本发明提供一种车辆启动控制系统，包括汽车启动开关1和与汽车启动开关连接的控制器2以及与所述控制器连接CAN模块3，所述系统还包括与所述汽车启动开关连接的延时单元4和与所述延时单元连接的电源开关单元5，所述电源开关单元5与所述控制器2连接，所述控制器2与所述延时单元4连接，所述控制器2检测汽车启动开关1输出掉电信号时发送电信号给CAN模块控制其他模块进行掉电准备，同时控制延时单元4延时汽车启动开关1输出的掉电信号以等待其他模块掉电准备完成后输出给电源开关单元，所述电源开关单元5用于切断电源并发送电信号给控制器2。

所述汽车启动开关1可以为一种钥匙点火开关，当汽车钥匙插入钥匙孔启动车辆时，所述汽车启动开关1向控制器2发出上电信号，当汽车钥匙拔出钥匙孔时，汽车启动开关1向控制器发出掉电信号；此外；钥匙还可以是遥控钥匙，钥匙和汽车启动开关分别设有主、从收发模块，可远程控制车辆启动和熄火，汽车启动开关根据从收发模块得到命令向控制器发出上电信号或掉电信号。

所述控制器2与所述汽车启动开关1连接，所述控制器2包括检测单元和控制单元，所述检测单元检测所述汽车启动开关1输出的电信号，当检测到所述汽车启动开关1输出掉电信号时，发送信号给控制单元，所述控制单元发送信号给CAN模块3控制其他模块进行掉电准备并控制延时单元开始延时。

所述CAN模块3通过CAN总线通知其他模块进行掉电准备，其他模块为功率驱动器件，所述功率驱动器件中含有电容，电感等储能元件，当功率驱动器件收到含有掉电信号的信息时，将电容、电感等储能元件进行放电，以防止则当电源关闭之后，功率驱动器件上储能元件在电路中寻找放电回路，以对其他电路造成损坏。

所述汽车启动控制系统还包括延时单元4，所述延时单元4的输入端与所述汽车启动开关1的输出端连接，另一输入端连接控制器2的输出端，所述延时单元4的输出端连接电源开关单元5的输入端，所述延时单元4在控制器的控制下用于将汽车启动开关1输出的掉电信号延时一段时间T以等待其他模块掉电准备完成后输出给电源开关单元5。

所述汽车启动控制系统还包括电源开关单元5，所述电源开关单元5一端连接延时单元4，另一端连接控制器2，所述电源开关单元用于接受延时单元4发出的掉电信号并将电源切断，同时将电源切断信息发送给控制器；所述电源开关单元5包括开关装置，电源继电器和DC-DC直流电源，当所述电源开关单元中的开关装置接收到掉电信号时，控制电源继电器断开以关闭DC-DC直流电源；所述开关装置包括第一继电器和第二继电器，所述第一继电器和第二继电器串联后与电源继电器连接在一起以控制DC-DC直流电源。

如图5所示为一种车辆启动控制方法，包括以下步骤：

步骤S101，控制器检测汽车启动开关，控制器检测单元实时检测汽车启动开关状态；

步骤S102，当控制器检测单元检测到汽车启动开关输出掉电信号时，将该信号输出给控制单元；

步骤S103，控制器控制单元通过CAN模块控制其他模块进行掉电准备，其他模块为包括储能装置的大功率驱动模块，控制器控制大功率驱动模块中的储能装置入电容、电感等将能量释放掉；

步骤S104，将所述掉电信号延时一段时间T等待其他模块掉电准备；

步骤S105，控制器检测单元在一段时间T内检测汽车启动开关是否输出上电信号；

步骤S105，如果在一段时间T内检测到汽车启动开关输出上电信号，控制器控制其他模块停止掉电准备，恢复原有工作状态；

步骤S106，如果在一段时间T内检测到汽车启动开关没有输出上电信号，则切断电源。

下面通过具体实施例来进一步说明本发明车辆启动控制系统和方法：

如图3所示，为本发明一种实施例延时单元4的电路图，所述延时单元包括二极管D412，所述二极管的阳极端连接汽车启动开关的输出端，阴极端连接电阻R401，所述电阻R401的另一端连接第一比较器U401A的反相输入端，所述第一比较器U401A的同相输入端连接电阻R404，电阻R404的另一端连接12V电源电压，所述延时单元还包括稳压管Z402、电容C401、电容C402、电阻R402、电阻R403、电阻R405、电阻R406和稳压管Z401，所述电容C401、电容C402、电阻R402和电阻R403并联后一端连接第一比较器U401A的反相输入端，一端与地连接，所述稳压管Z402与所述电容C401并联，且所述稳压管Z402的阴极端连接第一比较器U401A的反相输入端，阳极端与地连接，所述稳压管Z401的阴极端连接第一比较器U401A的同相输入端，阳极端与地连接；所述第一比较器U401A的输出端连接第二比较器U401B的反相输出端，第二比较器U401B的同相输入端与输出端连接，所述电阻R405一端连接第一比较器U401A的输出端，一端与12V电源连接，所述电阻R406一端连接第二比较器U401B的输出端，一端与12V电源连接。所述延时单元的工作原理如下：将稳压管Z402的电压设置为9.1V，利用12V电源电压对电容C401和电容C402进行充电，将延时电路电压钳位在9.1V，将稳压管Z401的电压设置为5.1V，当汽车启动开关输出掉电信号时，延时电路开始工作，电容C401和电容C402开始放电，当电容两端电压低于5.1V时，第一比较器U401A输出翻转，第二比较器U401B的输出信号提供给电源开关单元作为驱动信号，控制器控制延时单元设定延时时间为1.5S，在时间1.5S内控制器控制其他模块进行完掉电准备工作，如果在1.5S内控制器检测单元检测到汽车启动开关重新输出上电信号，则控制器控制单元通过CAN模块向和CAN总线通知其他模块恢复正常工作状态。

如图4所示，为本发明实施例电源开关单元5中开关装置电路图，所述电源开关单元5一端连接延时单元4，另一端连接控制器2，所述电源开关单元用于接受延时单元发出的掉电信息并将电源切断，同时将电源切断信息发给控制器，所述电源开关单元包括开关装置，电源继电器和DC-DC直流电源，所述开关装置包括二极管D406，所述二极管D406的阳极端连接延时电路的输出端，阴极端连接电阻R407，电阻R407的另一端连接MOS管的栅极端，在MOS管的栅极端还分别连接有电阻R408和电容C403，所述电阻R408和电容C403并联连接后与地连接，所述MOS管的漏极端连接电阻R409，所述电阻R409的另一端连接可变电阻R410，所述可变电阻R410的另一端与地连接，所述电阻R409的另一端分别连接第一继电器G401A和第二继电器G401B的输入端，所述第一继电器G401A两端并联有二极管D403，所述二极管D403的阳极端与电阻R409连接，电阻R411和发光二极管LED401串联后并联在所述第一继电器G401A的两端，所述发光二极管LED401的阴极端与电阻R409连接，所述第一继电器G401A和第二继电器G401B的电源输入端分别接入12V电源电压，同时所述第一继电器G401A和第二继电器G401B的触点串联联接，第一继电器的第一触点连接12V电源电压，第一继电器的第二触点连接第二继电器的第一触点，第二继电器的第二触点连接电源继电器，所述电源继电器可控制DC-DC电源接通与断开，所述延时电路将掉电信号发送给电源开关单元中的开关装置，所述开关装置中的MOS管导通控制第一继电器和第二继电器导通，使电源继电器断开，则DC-DC电源关闭。

本发明提供的车辆启动控制系统和控制方法，检测汽车启动开关输出掉电信号时发送电信号给CAN模块控制其他模块进行掉电准备，同时延时汽车启动开关输出的掉电信号以等待其他模块掉电准备完成后输出给电源开关单元切断电源，本发明能够实时检测汽车启动开关状态，响应时间短，并通过控制器控制延时单元，可以灵活的调节延时关断时间。此外，该控制系统将掉电监测及延时关断集成都一个模块上，降低了整个系统的功耗，同时提高了整个系统的抗干扰能。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。

Claims (8)

1.一种车辆启动控制系统，包括汽车启动开关和与汽车启动开关连接的控制器以及与所述控制器连接CAN模块，其特征在于，所述系统还包括与所述汽车启动开关连接的延时单元和与所述延时单元连接的电源开关单元，所述电源开关单元与所述控制器连接，所述控制器与所述延时单元连接，所述控制器检测汽车启动开关输出掉电信号时发送电信号给CAN模块控制其他模块进行掉电准备，同时控制所述延时单元延时汽车启动开关输出的掉电信号以等待其他模块掉电准备完成后输出给电源开关单元，电源开关单元用于切断电源并发送电信号给控制器。

2.如权利要求1所述的控制系统，其特征在于：所述控制器包括检测单元和控制单元，所述检测单元检测到汽车启动开关输出掉电信号，控制单元控制其他模块进行掉电准备并控制延时单元开始延时。

3.如权利要求1所述的控制系统，其特征在于：所述电源开关单元包括开关装置、电源继电器和DC-DC电源，所述电源继电器与所述开关单元连接，所述电源继电器可用于控制DC-DC电源的关闭和导通。

4.如权利要求3所述的控制系统，其特征在于：所述开关单元包括第一继电器和第二继电器，所述第一继电器和第二继电器串联在一起并与电源继电器连接。

5.如权利要求1所述的控制系统，其特征在于：所述其他模块为包括储能元件的功率驱动模块。

6.一种车辆启动控制方法，步骤如下：

a)检测汽车启动开关；

b)当汽车启动开关输出掉电信号时，则控制其他模块进行掉电准备；

c)将所述掉电信号延时一段时间T以等待其他模块掉电准备完成后输出给电源开关单元切断电源。

7.如权利要求6所述的控制方法，其特征在于：所述掉电准备工作包括将其他模块中储能元件的能量释放。

8.如权利要求7所述的控制方法，其特征在于：在延时时间T内检测到上电信号，则控制其他模块停止掉电准备，恢复原有工作状态。

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