CN103192779B

CN103192779B - 一种汽车电源控制系统

Info

Publication number: CN103192779B
Application number: CN201310114225.5A
Authority: CN
Inventors: 黄勇; 唐冬; 张金深
Original assignee: Great Wall Motor Co Ltd
Current assignee: Great Wall Motor Co Ltd
Priority date: 2013-03-29
Filing date: 2013-03-29
Publication date: 2015-07-01
Anticipated expiration: 2033-03-29
Also published as: CN103192779A

Abstract

本发明涉及汽车电控领域，尤其是一种汽车电源控制系统，包括PEPS运行监测模块、PEPS模块、BCM模块和电源继电器模块；所述PEPS运行监测模块分别与PEPS模块和BCM模块电连接；在正常运行模式下，PEPS模块与电源继电器模块电连接；当BCM模块接收到该PEPS模块功能失效的信号时，该BCM模块与所述电源继电器模块电连接；当BCM模块接收到PEPS模块功能恢复信号时，该BCM模块切断与所述电源继电器模块的连接。本发明可以实现电源的备份管理，当PEPS模块失效时，BCM模块可以及时有效的接管车辆电源管理，保证系统电源的稳定性及车辆行驶安全；而且，本发明提供的汽车电源控制系统操作简便，利用了汽车自身的BCM系统，较其它汽车电源安全控制系统，成本低，有较高的实用性。

Description

一种汽车电源控制系统

技术领域

本发明涉及汽车电控领域，尤其是一种汽车电源控制系统。

背景技术

点火开关又称点火锁或电门锁，主要用来控制点火电路，另外还控制发电机磁场电路，起动发动机以及为整车电器系统供电等。传统车辆上均会用到此技术。

目前常用的点火开关主要有两种：

一、传统的点火开关（带锁芯型）（如下图）：

①启动档，表示START-------起动机电机运转，释放时钥匙会返回ON档，即不定位档。

②工作档，也叫点火档。表示ON-------发动机和所有附件运转。

③附件档，也叫ACC档------收音机等附件可以操作，但是发动机是停止状态的。

④锁定档，也叫LOCK档-----发动机停止且方向盘锁定，只有在此档才可以取下钥匙。

⑤预热档，也加HEAT档-----该档为不定位档，在该档时，加热器工作，为发动机预热。

二、随着时代的发展和科技水平的提高，机械式的点火开关也在慢慢的淡出人们的视野，已经不能满足广大消费者的需求。目前汽车点火开关也较多应用PEPS系统，即无钥匙进入及一键启动系统，该启动系统安全可靠，避免重复启动，对汽车造成不必要损耗。

虽然上述点火开关能够实现整车电源模式的切换以及给起动机供电和参与启动发动机，但是，上述点火开关内部无电路备份。一旦开关失效将无法保证发动机正常运行，容易造成安全隐患。

为了解决以上问题，本发明做了有益改进。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明的目的是提供一种可以实现整车电源模式的切换，并且具有汽车电源模式失效备份功能的汽车电源控制系统。

（二）技术方案

本发明是通过以下技术方案实现的：一种汽车电源控制系统，包括PEPS运行监测模块、PEPS模块、BCM模块和电源继电器模块；所述PEPS运行监测模块分别与PEPS模块和BCM模块电连接；

在正常运行模式下，PEPS模块与电源继电器模块电连接；

当所述BCM模块接收到该PEPS模块功能失效的信号时，该BCM模块与所述电源继电器模块电连接；

当所述BCM模块接收到到PEPS模块功能恢复信号时，该BCM模块切断与所述电源继电器模块的连接。

其中，所述PEPS运行监测模块包括PEPS数据处理单元、PEPS状态检测单元和PEPS信号输出单元；所述PEPS状态检测单元用于检测所述PEPS模块的PEPS驱动电路，并将检测信号发送至所述PEPS数据处理单元；所述PEPS数据处理单元分析接收的检测信号后，向PEPS信号输出单元发送指令信号。

所述BCM模块包括BCM驱动电路、BCM信号接收单元和BCM数据处理单元，所述BCM信号接收单元接收所述PEPS信号输出单元发出的Limphome信号，该BCM信号接收单元与BCM数据处理单元电连接；所述BCM数据处理单元与BCM驱动电路相连。

其中，所述PEPS信号输出单元通过硬线信号与BCM信号接收单元相连。

优选的，所述硬线信号为脉冲宽度调剂PWM方波信号。

进一步，所述PWM方波信号的占空比范围为40%～60%，且该PWM方波信号的频率范围为45Hz～55Hz。

再进一步，所述PEPS运行监测模块还包括PEPS网络信号输入/输出端，用于接收或发射CAN通讯信号；该PEPS网络信号输入/输出端与所述PEPS状态检测单元相连。

其中，所述BCM模块还包括BCM网络信号输入/输出端，用于接收或发射CAN通讯信号；所述BCM网络信号输入/输出端与所述PEPS网络信号输入/输出端通过握手信号连接，且该BCM网络信号输入/输出端与BCM数据处理单元连接。

其中，所述电源继电器模块包括ACC继电器、IGN1和IGN2继电器。

进一步，所述PEPS模块和BCM模块均对所述电源继电器模块以低功耗驱动方式进行驱动。

（三）有益效果

与现有技术和产品相比，本发明有如下优点：

1、本发明可以实现整车电源的备份管理，当PEPS模块失效时，BCM模块可以及时有效的接管车辆电源管理，保证系统电源的稳定性及车辆行驶安全；

2、本发明提供的汽车电源控制系统操作简便，利用了汽车自身的BCM系统，较其它汽车电源安全控制系统，成本低，有较高的实用性。

附图说明

图1是本发明提供的汽车电源控制系统模块化结构示意图；

图2是本发明提供的PEPS运行监测模块方框结构示意图；

图3是本发明提供的BCM模块方框结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做一个详细的说明。

如图1所示，本实施例提供一种应用于汽车电控领域的汽车电源控制系统，该系统包括PEPS运行监测模块1、PEPS模块2、BCM（车身控制器）模块3和电源继电器模块4；一般而言，PEPS运行监测模块与PEPS模块或BCM模块是分体式结构，当然，也可将PEPS运行监测模块只和PEPS模块、BCM模块中的一个模块设计成一体式结构，节省空间，也使结构紧凑。所述PEPS运行监测模块分别与PEPS模块和BCM模块通过电信号连接；PEPS运行监测模块对PEPS模块进行监测，并向BCM模块发送其检测到的数据信号。电源继电器模块包括ACC(汽车附件电路)继电器、IGN1和IGN2等IGN继电器（点火继电器）等。IGN继电器是用于连接需要用整车IGN电的模块的，比如TCU、EMS、TOD等模块，整车上除去接常电的模块，都会用到IGN1和IGN2这两个继电器

在正常工作模式下，PEPS模块与电源继电器模块电连接；此种模式下，由PEPS模块通过驱动电源继电器模块对车辆的电源进行控制；

当BCM模块接收到该PEPS模块功能失效的信号时，该BCM模块与所述电源继电器模块电连接，这时由BCM模块负责或协同对车辆电源模式的控制，从而保证系统电源的稳定性；

当所述BCM模块接收到到PEPS模块功能恢复的信号时，该BCM模块切断与所述电源继电器模块的连接，重新由PEPS模块通过驱动电源继电器模块对车辆的电源进行控制。

上述的PEPS模块和BCM模块对电源继电器的的驱动方式为低功耗驱动方式，从而使这两个模块能并行控制电源继电器模块。

具体来说，如图2所示，所述PEPS运行监测模块1包括PEPS数据处理单元11、PEPS状态检测单元12和PEPS信号输出单元13；PEPS数据处理单元上设有数据处理器，如单片机等微处理器。PEPS状态检测单元设有传感器，从而能够检测PEPS驱动电路的运行状态。PEPS模块通过PEPS驱动电路与电源继电器模块连接。所述PEPS状态检测单元用于检测所述PEPS模块的PEPS驱动电路，并将检测信号发送至所述PEPS数据处理单元；所述PEPS数据处理单元分析接收的检测信号后，向PEPS信号输出单元发送指令信号，该PEPS信号输出单元向BCM模块发出Limphome（陂行回家）信号。

如图3所示，所述BCM模块3包括BCM驱动电路34、BCM信号接收单元32和BCM数据处理单元31，BCM数据处理单元上设有微处理器。所述BCM信号接收单元接收所述PEPS信号输出单元发出的Limphome信号，该BCM信号接收单元与BCM数据处理单元电连接；所述BCM数据处理单元与BCM驱动电路相连。该BCM信号接收单元将接收到的Limphome信号发送到BCM数据处理单元处理，并由该BCM数据处理单元向BCM驱动电路发出指令，从而使BCM模块控制车辆电源系统。

PEPS信号输出单元将PEPS模块失效Limphome信号通过硬线信号直接输出给BCM模块。该硬线信号为PWM（脉冲宽度调剂）方波信号，PWM方波信号的占空比范围为40%～60%，且该PWM方波信号的频率范围为45Hz～55Hz。在一定的偏差范围内，都可认为是有效的Limphome失效信号。其中，最为典型的情况是，所述PWM方波信号占空比为50%，且该PWM方波信号的频率为50Hz。PWM方波信号既经济、节约空间、抗噪性能强。

如图2所示，PEPS运行监测模块1还包括PEPS网络信号输入/输出端14，用于接收或发射CAN通讯信号；该PEPS网络信号输入/输出端与所述PEPS状态检测单元相连。当PEPS网络信号输入/输出端自身离线或者无法与车辆中的其它电子模块进行CAN（网络信号）通讯时，也会造成PEPS模块进入失效状态，也通过PEPS数据处理单元指令PEPS信号输出单元向BCM模块发送PEPS模块的Limphome信号。

如图3所示，BCM模块3还包括BCM网络信号输入/输出端33，用于接收或发射CAN通讯信号；所述BCM网络信号输入/输出端与PEPS网络信号输入/输出端通过“握手信号”（Handshanke）连接，实时交换相关信息，保证电源管理功能可靠性，且该BCM网络信号输入/输出端与BCM数据处理单元连接。当握手信号中断，BCM网络信号输入/输出端将信号传至BCM数据处理单元。

该汽车电源控制系统中，当BCM模块与PEPS网络信号输入/输出端的握手信号中断，并且BCM模块无法接收到Limphome信号或者接收到的Limphome信号不在有效范围时，即该PEPS模块的Limphome信号和握手信号两个信号同时失效时，BCM数据处理单元即可判断PEPS模块功能已失效，其指令BCM驱动电路与电源继电器模块连通，由BCM模块负责控制车辆系统电源，提高了车辆控制系统的稳定性及安全可靠性。当然，当BCM模块接收到的PEPS模块的Limphome信号和握手信号恢复正常时，BCM数据处理单元指令BCM驱动电路切断与电源继电器模块连接，从而由PEPS模块控制车辆电源系统。

在PEPS模块没有失效的情况下，车辆电源由PEPS模块主控，此时，PEPS运行监测模块通过PEPS网络信号输入/输出端发送网络信号SystemPowerMode，来通知车辆其他电子模块当前的系统电源模式（OFF，ACC,ON还是CRANK），同时BCM模块必须通过BCM网络信号输入/输出端发送网络信号PowerModeBackEnable=0以标识目前电源控制模式为PEPS模块主控，BCM模块发出的网络信号PowerModeBackup只能作为对当前电源模式的一个备份，可以忽略其具体内容。

当电源控制模式将进入BCM模块主控模式（也称为电源控制Limphome模式），此时BCM模块将发送网络信号PowerModeBack-Enable=1来标识当前电源控制模式为BCM主控模式，BCM模块通过发送网络信号PowerModeBackup来通知其他电子模块当前的系统电源模式（OFF,ACC,ON,还是CRANK）,而不管PEPS模块是否能继续发出SystemPowerMode信号，其内容都将被忽略.当BCM模块满足离开BCM主控模式的条件后，BCM模块将发送网络信号PowerModeBackEnable=0以标识目前电源控制模式为PEPS主控模式。

由上述可知，即正常情况下，车辆电源控制系统一直处于PEPS模块主控模式，此控制模式下，PEPS模块可以实现所有电源模式的切换。当车辆行驶过程中，假如PEPS模块功能失效，则PEPS模块输出给车身控制器的limphome信号会丢失且与车身控制器一直保持的握手信号也会发送失败。此时BCM模块检测到上述两个信号同时失效，则会进入BCM模块主控模式。此时BCM模块系统电源管理并保持当前电源模式保证了车辆的正常行驶。这样就保证了车辆行驶过程中的安全性能。不会发生当PEPS模块失效时导致的车辆高速行驶过程中突然熄火，从而保证了车辆行驶的安全性。

以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims

1.一种汽车电源控制系统，其特征在于，包括PEPS运行监测模块、PEPS模块、BCM模块和电源继电器模块；所述PEPS运行监测模块分别与PEPS模块和BCM模块电连接；

在正常运行模式下，PEPS模块与电源继电器模块电连接；

当BCM模块接收到该PEPS模块功能失效的信号时，该BCM模块与所述电源继电器模块电连接；

当BCM模块接收到到PEPS模块功能恢复信号时，该BCM模块切断与所述电源继电器模块的连接；

所述PEPS运行监测模块包括PEPS数据处理单元、PEPS状态检测单元和PEPS信号输出单元；所述PEPS状态检测单元用于检测PEPS模块的PEPS驱动电路，并将检测信号发送至所述PEPS数据处理单元；所述PEPS数据处理单元分析接收的检测信号后，向PEPS信号输出单元发送指令信号；

2.根据权利要求1所述的汽车电源控制系统，其特征在于，所述PEPS信号输出单元通过硬线信号与BCM信号接收单元相连。

3.根据权利要求2所述的汽车电源控制系统，其特征在于，所述硬线信号为脉冲宽度调剂PWM方波信号。

4.根据权利要求3所述的汽车电源控制系统，其特征在于，所述PWM方波信号的占空比范围为40％～60％，且该PWM方波信号的频率范围为45Hz～55Hz。

5.根据权利要求3所述的汽车电源控制系统，其特征在于，所述PEPS运行监测模块还包括PEPS网络信号输入/输出端，用于接收或发射CAN通讯信号；该PEPS网络信号输入/输出端与所述PEPS状态检测单元相连。

6.根据权利要求5所述的汽车电源控制系统，其特征在于，所述BCM模块还包括BCM网络信号输入/输出端，用于接收或发射CAN通讯信号；所述BCM网络信号输入/输出端与所述PEPS网络信号输入/输出端通过握手信号连接，且该BCM网络信号输入/输出端与BCM数据处理单元连接。

7.根据权利要求1-6任一项所述的汽车电源控制系统，其特征在于，所述电源继电器模块包括ACC继电器、IGN1继电器和IGN2继电器。

8.根据权利要求7所述的汽车电源控制系统，其特征在于，所述PEPS模块和BCM模块均对所述电源继电器模块以低功耗驱动方式进行驱动。