CN104963799B - 一种车辆启动控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种车辆启动控制装置，该装置用于自动档车辆，包括：蓄电池、点火装置、发动机控制单元、变速箱控制单元、启动继电器、启动机、以及第一控制器和第二控制器；发动机控制单元与变速箱控制单元通过CAN总线连接；启动继电器的线圈连接在第二控制器输出端与搭铁之间；发动机控制单元通过一个I/O口与第一控制器控制端连接，以控制第一控制器通断；发动机控制单元通过另一个I/O口与第二控制器的输出端连接，以检测第二控制器输出端的输出状态；变速箱控制单元通过一个I/O口与所述第二控制器的控制端连接，以控制第二控制器的通断。利用本发明提高了自动档车辆在启动控制过程中的安全性，降低启动机误启动的机率。
Description
技术领域
本发明涉及车辆启动控制技术领域，具体涉及一种车辆启动控制装置。
背景技术
随着汽车排放和节油法规的加严，如何降低汽车的油耗水平已成为主机厂面临的重点课题。在众多节油技术中，发动机启停技术因实现成本低，能在城市工况中有效降低发动机油耗，而被各主机厂广泛采用。
在自动档车型中，现有的启动控制装置如图1所示，启动控制的具体实现流程是：发动机控制单元2’与变速箱控制单元5’接收到点火装置1’发送的点火信号后，上电完成自检，变速箱控制单元5’检测传动链状态，如果传动链状态满足启动条件，变速箱控制单元5’将启动标志信号通过CAN总线发送给发动机控制单元2’，发动机控制单元2’接收变速箱控制单元5’发送的启动标志信号并检测点火装置1’是否发送启动信号，如果发动机控制单元2’接收到了启动标志信号与启动信号，则通过I/O口输出控制信号控制启动继电器3’接通，启动继电器3’接通的同时启动机4’开启，发动机控制单元2’确认发动机启动成功后，控制启动继电器3’断开，启动继电器3’断开的同时启动机4’断开。其中，点火装置1’、发动机控制单元2’、变速箱控制单元5’均是通过蓄电池6’供电。由图1可知，在此启动控制装置中，如果通信故障，可能会误导发动机控制单元2’动作启动机4’；如果硬件回路中出现故障，也可能会导致启动机4’误动作。
发明内容
本发明提供一种车辆启动控制装置，以提高自动档车辆在启动控制过程中的安全性，从而降低启动机误启动的机率。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种车辆启动控制装置，用于自动档车辆，其特征在于，包括：蓄电池8、点火装置1、分别与所述点火装置1连接的发动机控制单元2和变速箱控制单元7、启动继电器5、与所述启动继电器5的常开触点串联在供电回路上的启动机6、以及串联连接在蓄电池8正极及启动继电器5之间的第一控制器3和第二控制器4；所述发动机控制单元2与所述变速箱控制单元7通过CAN总线连接；所述启动继电器5的线圈连接在第二控制器4输出端与搭铁之间；所述发动机控制单元2通过一个I/O口与所述第一控制器3控制端连接，以控制第一控制器3通断；所述发动机控制单元2通过另一个I/O口与所述第二控制器4的输出端连接，以检测所述第二控制器4输出端的输出状态；所述变速箱控制单元7通过一个I/O口与所述第二控制器4的控制端连接，以控制第二控制器4的通断。
优选地，所述第一控制器3为第一继电器，其中，所述第一继电器的常开触点串联在蓄电池8正极及第二控制器4输入端之间，所述第一继电器的线圈串联在蓄电池8及发动机控制单元2之间。
优选地，所述第二控制器4为第二继电器，其中，所述第二继电器的常开触点串联在第一控制器3输出端及启动继电器5的线圈之间，所述第二继电器的线圈串联在第一控制器3输出端及变速箱控制单元7之间。
优选地，所述第二控制器4输出端的输出状态为低电平或高电平。
优选地，所述变速箱控制单元7检测到传动链满足启动条件后，向第二控制器4的控制端输出控制信号，并通过CAN总线发送启动使能信号与状态信号给发动机控制单元2；发动机启动成功后，所述变速箱控制单元7通过CAN总线接收发动机控制单元2发送的启动成功信号；其中，所述启动使能信号用于标识传动链是否满足启动条件，所述状态信号用于标识所述第二控制器4的控制端是否处于接通状态，所述启动成功信号用于标识启动机是否成功启动。
优选地，所述点火装置1为点火锁，或者无钥匙启动系统。
本发明的有益效果在于：
本发明提供的一种车辆启动控制装置，此车辆启动装置用于自动档车型，发动机控制单元与变速箱控制单元分别控制第一控制器与第二控制器的通断，通过第一控制器与第二控制器协调动作从而控制启动继电器，最终达到控制启动机的目的，并且此装置通过检测第二控制器输出状态与状态标识信号，使发动机控制单元与变速箱控制单元协调合作的同时增加了启动机的安全性。该启动机装置提高了自动档车辆启动过程中的安全性，降低了启动机误启动的机率。
附图说明
图1是现有技术中的一种启动控制装置结构示意图。
图2是本发明实施例启动控制装置的一种结构示意图。
图3是本发明实施例启动控制装置的另一种结构示意图。
附图中标记：
图1中：
1’、点火装置 2’、发动机控制单元 3’、启动继电器 4’、启动机 5’、变速箱控制单元 6’、蓄电池
图2中：
1、点火装置 2、发动机控制单元 3、第一控制器 4、第二控制器 5、启动继电器 6、启动机 7、变速箱控制单元 8、蓄电池 9、CAN总线 10、第一继电器 11、第二继电器 12、点火锁
具体实施方式
为了使本领域技术人员能更进一步了解本发明的特征及技术内容，下面结合附图和实施方式对本发明实施例作详细说明。
在自动档车型中，出于对传动链的保护和车身安全(防止传动链未断开时启动机工作)，变速箱控制单元需要独立控制启动机；而在启停功能中，发动机控制单元作为启停功能的实现单元，也需要能完成控制启动机的工作，为了使变速箱控制单元与发动机控制单元协调合作，本发明设计了一种新的启动控制装置，如图2是本发明实施例启动控制装置的一种结构示意图。
该装置用于自动档车辆，包括：蓄电池8、点火装置1、分别与点火装置1连接的发动机控制单元2和变速箱控制单元7、启动继电器5、与启动继电器5的常开触点串联在供电回路上的启动机6、以及串联连接在蓄电池8正极VCC及启动继电器5之间的第一控制器3和第二控制器4；其中，发动机控制单元2与变速箱控制单元7通过CAN总线连接；启动继电器5的线圈连接在第二控制器4输出端与搭铁之间；发动机控制单元2通过一个I/O口与第一控制器3控制端连接，以控制第一控制器3通断；发动机控制单元2通过另一个I/O口与第二控制器4的输出端连接，以检测第二控制器4输出端的输出状态；变速箱控制单元7通过一个I/O口与所述第二控制器4的控制端连接，以控制第二控制器4的通断。
具体的，所述点火装置1为点火锁，或者无钥匙启动系统。
在该实施例中，当点火装置1为点火锁时，启动控制装置的操作过程包括以下步骤：
A.当点火锁为ON档时，发动机控制单元2与变速箱控制单元7上电完成自检，变速箱控制单元7检测传动链(图中未示)状态，如果传动链状态满足启动条件，变速箱控制单元7置启动使能信号StartAllowed为1，并向第二控制器4的控制端输出控制信号，同时置状态信号TrRelyStatus为1，通过CAN总线9将启动使能信号StartAllowed、状态信号TrRelyStatus发送给发动机控制单元2，作为发动机控制单元2控制启动机的安全条件。
B.发动机控制单元2确认StartAllowed＝1，TrRelyStatus＝1后，判断点火锁是否为START档，如果点火锁为START档，发动机控制单元2输出控制信号给第一控制器3使其接通，同时发动机控制单元2通过I/O引脚检测第二控制器4的输出状态，此时如果第二控制器4闭合，启动继电器5闭合，启动机6工作，车辆开始启动；
其中，在第一控制器3和/或第二控制器4断开时，第二控制器4输出状态为低电平；当第一控制器3和第二控制器4接通后，第二控制器4输出状态为高电平。
C.发动机控制单元2在确认发动机(图中未示)启动成功后，输出控制信号控制第一控制器3断开，并置启动成功信号EngineRun为1，通过CAN总线9将启动成功信号EngineRun发送给变速箱控制单元7，此时，启动继电器5断开，启动机6断开与电源的连接。
D.变速箱控制单元7在接收到启动成功信号EngineRun＝1后，控制第二继电器4断开，启动装置启动完成。
上述步骤中，启动使能信号StartAllowed用于标识传动链是否满足启动条件，状态信号TrRelyStatus用于标识所述第二控制器4的控制端是否处于接通状态，而启动成功信号EngineRun用于标识启动机是否成功启动。
在启动控制过程中，如果启动机未能成功启动，发动机控制单元2通过检测第二控制器4的输出状态即可判断启动链路哪部分出现故障，判别方法如下：
1、如果发动机控制单元2通过CAN总线收到启动使能信号StartAllowed＝1，状态信号TrRelyStatus＝1的信息后，检测到点火锁为START档，发动机控制单元2输出控制信号给第一控制器3使其接通，但发动机控制单元2检测到第二控制器4输出状态为低电平，则判断第一控制器3或/和第二控制器4有故障。
2、如果发动机控制单元2通过CAN总线收到启动使能信号StartAllowed＝1，状态信号TrRelyStatus＝1的信息后，检测到点火锁为START档，发动机控制单元2输出控制信号给第一控制器3使其接通，发动机控制单元2检测到第二控制器4输出状态为高电平，但是发动控制单元2未接收到发动机(图中未示)转速信号，则判断启动继电器5或/和启动机6有故障。
具体的，第一控制器3可以是继电器，为了便于描述，将其称为第一继电器。其中，第一继电器的常开触点串联在蓄电池8正极VCC及第二控制器4输入端之间，第一继电器的线圈串联在蓄电池8及发动机控制单元2之间。
具体的，第二控制器4可以是继电器，为了便于描述，将其称为第二继电器。其中，第二继电器的常开触点串联在第一控制器3输出端及启动继电器5的线圈之间，第二继电器的线圈串联在第一控制器3输出端及变速箱控制单元7之间。
当然，第一控制器3与第二控制器4也可以用其他控制器进行替代，比如MOS管、晶体管等，对此本实施例不做限定。
需要说明的是，在实际应用中，第一继电器的线圈可以串联在蓄电池8的正极VCC及发动机控制单元2之间，第一继电器的线圈也可以串联在搭铁及发动机控制单元2之间。当第一继电器的线圈串联在蓄电池8的正极VCC及发动机控制单元2之间时，发动机控制单元2输出给第一继电器的控制信号为低电平；当第一继电器的线圈串联在搭铁及发动机控制单元2之间时，发动机控制单元2输出给第一继电器的控制信号为高电平。
下面就第一控制器3与第二控制器4分别为第一继电器与第二继电器时，并且第一继电器的线圈串联在蓄电池8的正极及发动机控制单元2之间的情况进行详细介绍，如图3是本发明实施例启动控制装置的另一种结构示意图。
与图2所述实施例不同的是，该实施例中所述的第一控制器与第二控制器具体采用第一继电器10、第二继电器11。
其中，第一继电器10的线圈串联在蓄电池8的正极及发动机控制单元2之间。
在该实施例中，启动控制装置的操作过程如下：
A’.当点火锁12为ON档时，发动机控制单元2与变速箱控制单元7上电完成自检，变速箱控制单元7检测传动链(图中未示)状态，如果传动链状态满足启动条件，变速箱控制单元7置启动使能信号StartAllowed为1，并向第二继电器11的控制端输出低电平信号，同时置状态信号TrRelyStatus为1，通过CAN总线9将启动使能信号StartAllowed、状态信号TrRelyStatus发送给发动机控制单元2，作为发动机控制单元2控制启动机的安全条件。
B’.发动机控制单元2确认StartAllowed＝1，TrRelyStatus＝1后，判断点火锁12是否为START档，如果点火锁12为START档，发动机控制单元2输出低电平信号给第一继电器10使其接通，同时发动机控制单元2通过I/O引脚检测第二继电器11的输出状态，此时如果第二继电器11闭合，启动继电器5闭合，启动机6工作，车辆开始启动；
其中，在第一继电器10和/或第二继电器11断开时，发动机控制单元2检测到第二继电器11输出状态为低电平；当第一继电器10和第二继电器11接通后，发动机控制单元2检测第二继电器11输出状态为高电平。
C’.发动机控制单元2在确认发动机(图中未示)启动成功后，输出低电平信号控制第一继电器10断开，并置启动成功信号EngineRun为1，通过CAN总线9将启动成功信号EngineRun发送给变速箱控制单元7，此时，启动继电器5断开，启动机6断开与电源的连接；
D’.变速箱控制单元7在接收到启动成功信号EngineRun＝1后，控制第二继电器11断开，启动装置启动完成。
上述步骤中，启动使能信号StartAllowed用于标识传动链是否满足启动条件，状态信号TrRelyStatus用于标识所述第二继电器11的控制端是否处于接通状态，而启动成功信号EngineRun用于标识启动机是否成功启动。
在启动控制过程中，如果启动机未能成功启动，发动机控制单元2通过检测第二继电器11的输出状态来判断启动链路哪部分出现故障，判别方法如下：
1’、如果发动机控制单元2通过CAN总线收到启动使能信号StartAllowed＝1，状态信号TrRelyStatus＝1的信息后，检测到点火锁12为START档，发动机控制单元2输出低电平信号给第一继电器10使其接通，但发动机控制单元2检测到第二继电器11输出状态为低电平，则判断第一继电器10或/和第二继电器11有故障。
2’、如果发动机控制单元2通过CAN总线收到启动使能信号StartAllowed＝1，状态信号TrRelyStatus＝1的信息后，检测到当点火锁12为START档，发动机控制单元2输出低电平信号给第一继电器10使其接通，发动机控制单元2检测到第二继电器11输出状态为高电平，但是发动控制单元2未接收到发动机(图中未示)转速信号，则判断启动继电器5或/和启动机6有故障。
本发明实施例的启动控制装置，采用发动机控制单元2与变速箱控制单元7分别控制第一控制器3与第二控制器4的通断，使第一控制控制器3与第二控制器4协调动作从而控制启动继电器，最终达到控制启动机的目的，此装置通过检测第二控制器4输出状态与状态标识信号，使发动机控制单元与变速箱控制单元协调合作的同时增加了启动机的安全性，降低了启动机误启动机率。
以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。
Claims (4)
1.一种车辆启动控制装置，用于自动档车辆，其特征在于，包括：蓄电池(8)、点火装置(1)、分别与所述点火装置(1)连接的发动机控制单元(2)和变速箱控制单元(7)、启动继电器(5)、与所述启动继电器(5)的常开触点串联在供电回路上的启动机(6)、以及串联连接在蓄电池(8)正极及启动继电器(5)之间的第一控制器(3)和第二控制器(4)；所述发动机控制单元(2)与所述变速箱控制单元(7)通过CAN总线连接；所述启动继电器(5)的线圈连接在第二控制器(4)输出端与搭铁之间；所述发动机控制单元(2)通过一个I/O口与所述第一控制器(3)控制端连接，以控制第一控制器(3)通断；所述发动机控制单元(2)通过另一个I/O口与所述第二控制器(4)的输出端连接，以检测所述第二控制器(4)输出端的输出状态；所述变速箱控制单元(7)通过一个I/O口与所述第二控制器(4)的控制端连接，以控制第二控制器(4)的通断；
所述变速箱控制单元(7)检测到传动链满足启动条件后，向第二控制器(4)的控制端输出控制信号，并通过CAN总线发送启动使能信号与状态信号给发动机控制单元(2)；发动机启动成功后，所述变速箱控制单元(7)通过CAN总线接收发动机控制单元(2)发送的启动成功信号；其中，所述启动使能信号用于标识传动链是否满足启动条件，所述状态信号用于标识所述第二控制器(4)的控制端是否处于接通状态，所述启动成功信号用于标识启动机是否成功启动；
当所述发动机控制单元(2)通过CAN总线收到启动使能信号、状态信号的置位信息后，检测到点火锁位于START档，发动机控制单元(2)输出控制信号给第一控制器(3)使其接通，如果发动机控制单元(2)检测到第二控制器(4)输出状态为低电平，则确定第一控制器(3)或/和第二控制器(4)有故障；
当第一控制器(3)接通后，如果发动机控制单元(2)检测到第二控制器(4)输出状态为高电平，但是发动机控制器单元(2)未接收到发动机转速信号，则确定启动继电器(5)或/和起动机(6)有故障。
2.根据权利要求1所述的车辆启动控制装置，其特征在于，所述第一控制器(3)为第一继电器，其中，所述第一继电器的常开触点串联在蓄电池(8)正极及第二控制器(4)输入端之间，所述第一继电器的线圈串联在蓄电池(8)及发动机控制单元(2)之间。
3.根据权利要求1所述的车辆启动控制装置，其特征在于，所述第二控制器(4)为第二继电器，其中，所述第二继电器的常开触点串联在第一控制器(3)输出端及启动继电器(5)的线圈之间，所述第二继电器的线圈串联在第一控制器(3)输出端及变速箱控制单元(7)之间。
4.根据权利要求1所述的车辆启动控制装置，其特征在于，所述点火装置(1)为点火锁，或者无钥匙启动系统。
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