CN104989574A - 一种电控发动机启动保护控制方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电控发动机启动保护控制方法,包括:用于在启动开始时进行计时的第一计时步骤;用于在启动成功后对第一计时进行清零的步骤;用于在未启动成功后,判断钥匙是否复位的步骤;用于在所述判断结果为是,且第一计时时间小于预设值的条件下,允许再次启动的步骤;用于在所述判断结果为否,且第一计时时间小于预设值的条件下,持续启动的步骤;用于在所述第一计时时间达到预设值时开始计时的第二计时步骤;用于在所述第二计时的计时过程中,禁止再次启动并停止持续启动的步骤。该方法可有效防止操作工人或用户短时间内反复多次启动发动机的错误操作,从而对电起动机和蓄电池进行有效的保护。本发明还公开了一种电控发动机启动保护控制装置。
Description
技术领域
本发明涉及发动机技术领域,特别是在电控发动机启动时能够对启动装置进行保护的控制方法及装置。
背景技术
目前柴油机用电起动机的故障率很高,在各柴油机厂表现几乎一致,均处于首位。
电起动机是驱动发动机由静止到启动成功的电气设备,其故障率高除自身原因外,另外的主要因素就是应用过程中,操作工人或用户在启动柴油机时违规操作、粗暴操作。电起动机本身就是短时间工作制器件,一般情况下柴油机1s就可以启动成功,即使在低温条件下10s左右亦可启动成功。但操作工人或用户在启动柴油机时,若出现无法启动或启动困难时,不去排查具体原因,而是连续持续启动十几秒甚至连续多次重复持续启动(持续启动是指钥匙处于启动位置不复位直至发动机启动成功或因当次启动失败钥匙主动复位的启动过程),以致于电起动机内部转子过热,最终导致产品损坏。
请参考图1、图2,图1为电控柴油机的启动控制原理图;图2为钥匙启动的档位示意图。
如图所示,电控柴油机常见的启动控制方式是由电控单元1(ECU)控制启动继电器2从而控制电起动机4开始和停止工作,图2为标准的点火锁开关档位设置方式,其含义是:LOCK—切断电源,锁定方向盘,ACC—接通附件电源(比如收音机等附件),ON—接通除起动机外的全车全部电源,START—接通起动机电源,起动发动机(起动后松开钥匙,会自动弹回ON档位)。
具体操作步骤:
第一步:将钥匙3转至ON挡,ECU上电开始工作;
第二步:将钥匙3转至启动位置(START挡,简称ST挡)时,ECU接收钥匙传递的启动信号(由低电平变为高电平)并控制继电器2工作,控制继电器2吸合,从而接通起动机主电路,起动机4运转,起动机4驱动齿轮与齿圈啮合带动柴油机5运转,达到一定转速,柴油机启动成功;
第三步:将手放松,钥匙3自动复位(从ST挡回复到ON挡),ECU接收启动结束的信号(由高电平变为低电平),ECU控制继电器2断开,从而起动机主电路断开,起动机驱动齿轮与齿圈脱离并停止运转,启动结束。
请参考图3,图3为现有电控柴油机ECU内的启动保护逻辑的流程图。
如图所示,当钥匙从ON挡到ST挡时,ECU接收到启动信号并控制继电器工作,启动开始,同时ECU内部的计时器C1开始计时t,柴油机进入启动过程。
启动过程中,ECU一直监测并判断柴油机是否启动成功。
第一种情况:一次启动成功,ECU则控制继电器断开并同时计时器C1计时清零,启动结束;
第二种情况:未启动成功,则计时器C1判断当前启动过程是否持续启动(启动信号一直维持高电平)到xs(ECU内部标定常量)。
若持续启动时间t<xs,则允许当次启动过程持续至xs;当t=xs时,ECU控制继电器断开,启动结束,同时计时器C1清零;若t<xs时,钥匙复位停止启动(由高电平变低电平)后,则计时器C1计时清零,并且允许钥匙再次启动,计时器C1会重新开始计时;
若当前持续启动时间t>xs,则ECU控制继电器断开启动信号,当次启动过程结束,计时器C1清零。
这种控制方法尽管在启动开始有C1计时,并且在柴油机启动不成功时若启动持续时间达到xs时会自动切断启动信号,控制继电器断开,使起动机停止工作,但电控单元(ECU)内部没有防止多次重复启动的保护逻辑,保护仅作用一次,只要钥匙从ST挡到ON挡一复位,C1计时便会清零,用户可以频繁的多次连续启动,十分不利于保护起动机,无法防止出现过热现象。
因此,如何实现电控发动机的有效启动保护,是本领域技术人员需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种电控发动机启动保护控制方法。该方法可有效防止操作工人或用户短时间内反复多次启动发动机的错误操作,从而对电起动机和蓄电池进行有效的保护。
本发明的另一目的是提供一种电控发动机启动保护控制装置。
为了实现上述第一目的,本发明提供一种电控发动机启动保护控制方法,包括:
用于在启动开始时进行计时的第一计时步骤;
用于在启动成功后对第一计时进行清零的步骤;
用于在未启动成功后,判断钥匙是否复位的步骤;
用于在所述判断结果为是,且第一计时时间小于预设值的条件下,允许再次启动的步骤;
用于在所述判断结果为否,且第一计时时间小于预设值的条件下,持续启动的步骤;
用于在所述第一计时时间达到预设值时开始计时的第二计时步骤;
用于在所述第二计时的计时过程中,禁止再次启动并停止持续启动的步骤。
进一步地,还包括用于在所述第二计时时间达到预设值时,对第一计时和第二计时同时进行清零的步骤。
进一步地,所述禁止再次启动并停止持续启动的步骤包括忽略启动信号变化而始终禁止再次启动并停止持续启动的步骤。
进一步地,所述禁止再次启动并停止持续启动的步骤包括通过ECU自动控制启动继电器断开来禁止再次启动并停止持续启动的步骤。
进一步地,还包括用于在第二计时清零后判断钥匙是否处于启动位置的步骤,以及,
用于在所述判断结果为是时进入下一启动循环的步骤;
用于在所述判断结果为否时结束启动保护的步骤。
为实现上述第二目的,本发明提供一种电控发动机启动保护控制装置,包括:
用于在启动开始时进行计时的第一计时模块;
用于在启动成功后对第一计时进行清零的模块;
用于在未启动成功后,判断钥匙是否复位的模块;
用于在所述判断结果为是,且第一计时时间小于预设值的条件下,允许再次启动的模块;
用于在所述判断结果为否,且第一计时时间小于预设值的条件下,持续启动的模块;
用于在所述第一计时时间达到预设值时开始计时的第二计时模块;
用于在所述第二计时的计时过程中,禁止再次启动并停止持续启动的模块。
优选地,还包括用于在所述第二计时时间达到预设值时,对第一计时和第二计时同时进行清零的模块。
优选地,所述禁止再次启动并停止持续启动的模块包括忽略启动信号变化而始终禁止再次启动并停止持续启动的模块。
优选地,所述禁止再次启动并停止持续启动的模块包括通过ECU自动控制启动继电器断开来禁止再次启动并停止持续启动的模块。
优选地,还包括用于在第二计时清零后判断钥匙是否处于启动位置的模块,以及,
用于在所述判断结果为是时进入下一启动循环的模块;
用于在所述判断结果为否时结束启动保护的模块。
本发明在现有ECU控制逻辑的基础上,设计了第一计时和第二计时,在第一计时达到预设值之后,第二计时才开始计时,并调整了第一计时的清零时机,在第一计时过程中,允许电起动机持续启动或再次启动,在第二计时的计时过程中,不论启动信号如何变化,对各种启动动作都进行限制,直至第二计时结束,才允许执行启动动作,从而为电起动机的使用提供了强制性的时间间隔,可以有效的防止操作工或用户长时间持续启动和频繁反复启动,克服了单一计时模式下,电控单元(ECU)因钥匙变挡下电后启动计时清零的劣势,有效地解决了电控发动机配套的电起动机因长时间、多次反复启动而带来的转子烧坏等问题,避免其超负荷运行。
附图说明
图1为电控柴油机的启动控制原理图;
图2为钥匙启动的档位示意图;
图3为现有电控柴油机ECU内的启动保护逻辑的流程图;
图4为本发明所提供电控发动机启动保护控制方法的流程图。
图中:
1.电控单元 2.继电器 3.钥匙 4.起动机 5.柴油机 6.蓄电池
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
请参考图4,图4为本发明所提供电控发动机启动保护控制方法的流程图。
在一种具体实施方式中,本发明所提供的电控发动机启动保护控制方法,包括:
启动开始,同时计时器C1开始开始;
若一次启动成功,则计时器C1清零,启动保护结束;
若一次未启动成功,则判断钥匙是否复位,并执行以下步骤:
若判断结果为是,且计时器C1计时t小于预设值xs,则允许再次启动,如果启动成功,则计时器C1清零,启动保护结束;
若判断结果为是,且计时器C1计时至预设值xs,则禁止再次启动,同时计时器C2计时开始,在计时器C2计时过程中禁止再次启动,当计时器C2计时至预设值ys时,计时器C1和计时器C2同时清零,启动保护解除;
若判断结果为否,且计时器C1计时t小于预设值xs,则持续启动,如果启动成功,则计时器C1清零,启动保护结束;
若判断结果为否,且计时器C1计时至预设值xs,则停止持续启动,同时计时器C2开始计时,在计时器C2计时过程中禁止持续启动,当计时器C2计时至预设值ys时,计时器C1和计时器C2同时清零,启动保护解除;
在启动保护解除后,进一步判断钥匙是否处于启动位置,若是,则进入下一启动循环,若否,则启动保护结束。
具体地,当钥匙从ON挡转至ST挡时,ECU接收到启动信号(由低电平到高电平)并控制继电器工作,继电器吸合起动机得电,启动开始并ECU内部计时器C1开始计时,启动过程中,ECU一直监测并判断柴油机是否启动成功。
第一种情况:一次启动成功,ECU则控制继电器断开并同时计时器C1计时清零,启动结束;
第二种情况:一次未启动成功,则判断钥匙是否复位(ST到ON,由高电平到低电平)。
如果钥匙未复位(一直处于ST)则表示当前启动动作持续,直至计时器C1计时t=30s,在此过程中,如果启动成功,则计时器C1计时清零,启动保护结束。
如果钥匙复位(由ST到ON),由于此时有可能会再次启动,因此ECU判断计时器C1计时是否达到30s,若未达到30s则允许再次启动,计时器C1继续计时,直至达到30s,该过程中若启动成功,则计时器C1终止计时并清零,启动保护结束。
当计时器C1计时达到30s之后,如果仍未启动成功,则ECU忽略来自外部的启动信号,自动控制启动继电器断开来停止持续启动和禁止再次启动,即ECU忽略ST挡电平变化,无论钥匙是否由ST挡到ON挡或是由ON挡到OFF挡,ST均处于被忽略期,同时,计时器C2开始计时。
当计时器C2计时达到120s之后,计时器C1和计时器C2同时清零,保护解除。
之后ECU判断钥匙是否在启动位置(ST挡),若在启动位置,则启动保护可以进入下一个循环,若不在启动位置,则启动保护结束。
也就是说,本发明在执行过程中会出现以下几种状态:
第一种状态:柴油机顺利一次启动成功,启动时间不超过30s;
第二种状态:柴油机首次没有启动成功,但在30s内持续启动,且启动成功;
第三种状态:柴油机首次没有启动成功,在未达到30s的时间内,钥匙复位并且重复启动(一次或多次),并在累积30s内启动成功;
第四种状态:柴油机自首次启动计时开始在累积30s内,持续启动或多次启动但没有启动成功,需要间隔120s,并且在120s内无论钥匙是否上电或下电,120s计时均不停止,直至120s计时结束,方可再次有效启动。
除了上述电控发动机启动保护控制方法,本发明还提供一种电控发动机启动保护控制装置,包括:
用于在启动开始时进行计时的第一计时模块;
用于在启动成功后对第一计时进行清零的模块;
用于在未启动成功后,判断钥匙是否复位的模块;
用于在所述判断结果为是,且第一计时时间小于预设值的条件下,允许再次启动的模块;
用于在所述判断结果为否,且第一计时时间小于预设值的条件下,持续启动的模块;
用于在所述第一计时时间达到预设值时开始计时的第二计时模块;
用于在所述第二计时的计时过程中,禁止再次启动并停止持续启动的模块。
用于在所述第二计时时间达到预设值时,对第一计时和第二计时同时进行清零的模块。
用于在第二计时清零后判断钥匙是否处于启动位置的模块,以及,
用于在所述判断结果为是时进入下一启动循环的模块;
用于在所述判断结果为否时结束启动保护的模块。
具体地,所述禁止再次启动并停止持续启动的模块包括忽略启动信号变化而始终禁止再次启动并停止持续启动的模块。
更具体地,所述禁止再次启动并停止持续启动的模块包括通过ECU自动控制启动继电器断开来禁止再次启动并停止持续启动的模块。
需要说明的是,本发明所提供的电控发动机启动保护控制装置的各组成模块与所提供的电控发动机启动保护控制方法的各个步骤对应一致,因此其各模块应当理解为实现该方法各步骤所必须建立的功能模块,由这样一组功能模块组成的装置应当理解为主要通过说明书记载的程序实现该解决方案的功能模块构架,而不应当理解为主要通过硬件方式实现该解决方案的实体装置。
以上对本发明所提供的电控发动机启动保护控制方法及装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种电控发动机启动保护控制方法,包括:
用于在启动开始时进行计时的第一计时步骤;
用于在启动成功后对第一计时进行清零的步骤;
用于在未启动成功后,判断钥匙是否复位的步骤;
用于在所述判断结果为是,且第一计时时间小于预设值的条件下,允许再次启动的步骤;
用于在所述判断结果为否,且第一计时时间小于预设值的条件下,持续启动的步骤;
用于在所述第一计时时间达到预设值时开始计时的第二计时步骤;
用于在所述第二计时的计时过程中,禁止再次启动并停止持续启动的步骤。
2.根据权利要求1所述的电控发动机启动保护控制方法,其特征在于,还包括用于在所述第二计时时间达到预设值时,对第一计时和第二计时同时进行清零的步骤。
3.根据权利要求1所述的电控发动机启动保护控制方法,其特征在于,所述禁止再次启动并停止持续启动的步骤包括忽略启动信号变化而始终禁止再次启动并停止持续启动的步骤。
4.根据权利要求1所述的电控发动机启动保护控制方法,其特征在于,所述禁止再次启动并停止持续启动的步骤包括通过ECU自动控制启动继电器断开来禁止再次启动并停止持续启动的步骤。
5.根据权利要求1至4任一项所述的电控发动机启动保护控制方法,其特征在于,还包括用于在第二计时清零后判断钥匙是否处于启动位置的步骤,以及,
用于在所述判断结果为是时进入下一启动循环的步骤;
用于在所述判断结果为否时结束启动保护的步骤。
6.一种电控发动机启动保护控制装置,包括:
用于在启动开始时进行计时的第一计时模块;
用于在启动成功后对第一计时进行清零的模块;
用于在未启动成功后,判断钥匙是否复位的模块;
用于在所述判断结果为是,且第一计时时间小于预设值的条件下,允许再次启动的模块;
用于在所述判断结果为否,且第一计时时间小于预设值的条件下,持续启动的模块;
用于在所述第一计时时间达到预设值时开始计时的第二计时模块;
用于在所述第二计时的计时过程中,禁止再次启动并停止持续启动的模块。
7.根据权利要求6所述的电控发动机启动保护控制装置,其特征在于,还包括用于在所述第二计时时间达到预设值时,对第一计时和第二计时同时进行清零的模块。
8.根据权利要求6所述的电控发动机启动保护控制装置,其特征在于,所述禁止再次启动并停止持续启动的模块包括忽略启动信号变化而始终禁止再次启动并停止持续启动的模块。
9.根据权利要求6所述的电控发动机启动保护控制装置,其特征在于,所述禁止再次启动并停止持续启动的模块包括通过ECU自动控制启动继电器断开来禁止再次启动并停止持续启动的模块。
10.根据权利要求6至9任一项所述的电控发动机启动保护控制装置,其特征在于,还包括用于在第二计时清零后判断钥匙是否处于启动位置的模块,以及,
用于在所述判断结果为是时进入下一启动循环的模块;
用于在所述判断结果为否时结束启动保护的模块。
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2015
- 2015-06-03 CN CN201510300889.XA patent/CN104989574A/zh active Pending
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