CN109450429B - 车用电源控制开关及控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示了一种车用电源控制开关及控制方法，装置包括开关外壳，所述开关外壳包括相互连接的按键段与连接段，所述按键段上设置有按键开关，所述连接段的表面开设有接口单元，所述开关外壳的内部设置有控制器，所述控制器包括开关操纵单元以及逻辑控制单元，所述开关操纵单元与所述按键开关电性连接，所述开关操纵单元与接口单元二者均与所述逻辑控制单元电性连接，所述逻辑控制单元内设置有点火开关档位反馈子单元。本发明能够给予使用者与操纵普通电源控制开关相似的一键操纵感受，有效地降低了使用者的操作复杂程度。且本发明针对使用者的每次开关操作都有完善的输出响应，进一步保证了其控制功能的安全性、合理性。

Description

车用电源控制开关及控制方法
技术领域
本发明涉及一种电源控制开关及控制方法，具体而言，涉及一种用于控制车用电磁式电源总开关线圈电源的车用电源控制开关及控制方法，属于车用电控系统领域。
背景技术
电磁式电源总开关是汽车电源开关中最为常见的一种，其原理是当内部的电磁铁线圈通电后产生电磁吸力，产生的电磁吸力带动活动铁芯推或拉动开关触电闭合，从而接通所控制电路。
市面上常见的电磁式电源总开关的控制开关一般为自锁操作开关，可实现单一电路导通和切断功能。但是在实际的使用过程中，经常会出现由于使用者忘记关断开关，使得电磁式电源总开关长时间通电，从而导致蓄电池亏电、影响下次使用时发动机起动。
为解决上述问题，目前业界也出现了诸多不同种类的辅助装置。例如中国专利91232324.8揭示了一种汽车电源自动总开关，它在保留手控按钮的基础上，增加了手自动选择开关。但相应地，这样的结构设置也增加了使用者的操作复杂性，使得用户仍然有可能选择手动模式忘记关闭电源总开关。另其自动模式中外接的坐垫开关或红外开关一般都需要独立配置，无疑也就造成装置的布置难度及配置成本有所增加。
此外，中国专利201120034861.3揭示了一种机动车用电子开关，其通过检测发电机N极或W极电压信号的方法来判断是否控制通电，但这样的工作原理也就导致在特殊情况如发动机飞车等情况下，电源总开关难以及时切断。
综上所述，如何在现有技术的基础上提出一种新的电源控制开关及控制方法，克服现有技术中存在着诸多缺陷，实现对车辆电磁式电源总开关的有效控制，也就成为了本领域内技术人员亟待解决的问题。
发明内容
鉴于现有技术存在上述缺陷，本发明的目的是提出一种车用电源控制开关，包括开关外壳，所述开关外壳包括相互连接的按键段与连接段，所述按键段上设置有按键开关，所述连接段的表面开设有接口单元，所述开关外壳的内部设置有控制器，所述控制器包括开关操纵单元以及逻辑控制单元，所述开关操纵单元与所述按键开关电性连接，所述开关操纵单元与接口单元二者均与所述逻辑控制单元电性连接，所述逻辑控制单元内设置有点火开关档位反馈子单元。
优选地，所述按键开关为单键自复位开关。
优选地，所述按键段上还可活动地设置有防误操作翻盖，所述防误操作翻盖的设置位置、形状规格与所述按键开关的设置位置、形状规格一一匹配对应。
优选地，所述接口单元至少包括电源正极引脚、电源负极引脚、电源开关输出引脚以及点火开关档位信号输入引脚，所述点火开关档位信号输入引脚包括点火开关ACC档信号输入引脚以及点火开关ON档信号输入引脚。
本发明还提出了一种车用电源控制方法，包括如下步骤：
S1、使用者向控制器输入延时时间作为控制预定时间；
S2、使用者进行点火操作，所述控制器接收点火开关档位信号并执行相应的控制操作，
当无所述点火开关档位信号输入时，进入S3步骤，
当有所述点火开关档位信号输入时，进入S4步骤；
S3、使用者进行按键操作，所述控制器接收并响应按键操作；
S4、使用者进行按键操作，所述控制器接收并响应按键操作。
优选地，所述点火开关档位信号包括点火开关ACC档信号以及点火开关ON档信号，所述按键操作包括按下按键开关以及松开按键开关。
优选地，所述S3具体包括如下步骤：使用者按下按键开关，所述控制器内的逻辑控制单元控制电源开关输出引脚导通，使用者松开所述按键开关后，所述逻辑控制单元对所述电源开关输出引脚进行延时导通控制，当达到所述控制预定时间后切断所述电源开关输出引脚，当使用者在所述控制预定时间内再次按下按键开关时，所述逻辑控制单元立即切断所述电源开关输出引脚。
优选地，所述S3具体包括如下步骤：使用者按下按键开关，所述控制器内的逻辑控制单元控制电源开关输出引脚导通，使用者松开所述按键开关后，所述逻辑控制单元对所述电源开关输出引脚进行延时导通控制，当达到所述控制预定时间后切断所述电源开关输出引脚，当使用者在所述控制预定时间内再次按下按键开关时，则所述控制预定时间从使用者再次松开按键开关时开始重新计时。
优选地，所述S4具体包括如下步骤：在电源开关输出引脚处于延时导通状态下，所述控制器内的逻辑控制单元对所述电源开关输出引脚进行稳态导通控制；直到无所述点火开关档位信号输入，所述逻辑控制单元对所述电源开关输出引脚转为延时导通控制，当达到所述控制预定时间后切断所述电源开关输出引脚。
优选地，所述S4具体包括如下步骤：在电源开关输出引脚处于延时导通状态下，所述控制器内的逻辑控制单元对所述电源开关输出引脚进行稳态导通控制或稳态切断控制，使用者每次按下按键开关时，所述逻辑控制单元随即将对所述电源开关输出引脚的控制切换至另一状态；直到无所述点火开关档位信号输入，若此时所述逻辑控制单元对所述电源开关输出引脚进行稳态导通控制，所述逻辑控制单元对所述电源开关输出引脚转为延时导通控制，当达到所述控制预定时间后切断所述电源开关输出引脚。
与现有技术相比，本发明的优点主要体现在以下几个方面：
本发明能够给予使用者与操纵普通电源控制开关相似的一键操纵感受，有效地降低了使用者的操作复杂程度。且本发明针对使用者的每次开关操作都有完善的输出响应，进一步保证了其控制功能的安全性、合理性。同时，本发明通过对点火开关档位状态的监测来判断用车状态，进而实现了自动断电，避免了因使用者忘记关闭开关而导致的蓄电池亏电、影响下次使用时发动机起动的问题。此外，本发明也为同领域内的其他相关问题提供了参考，可以以此为依据进行拓展延伸，运用于同领域内其他多制冷系统集成的技术方案中，具有十分广阔的应用前景。
以下便结合实施例附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详述，以使本发明技术方案更易于理解、掌握。
附图说明
图1为本发明的整体外部结构示意图；
图2为本发明连接段的结构示意图；
图3为本发明中控制器的结构示意图；
图4为本发明的控制逻辑时序图。
其中： 1、开关外壳；2、按键开关；3、开关操纵单元；4、逻辑控制单元；5、接口单元；6、防误操作翻盖。
具体实施方式
如图1~图3所示，本发明揭示了一种车用电源控制开关，通过按钮操作和点火开关档位信号，判定整车状态和驾驶员操作需求，用内部逻辑电路控制实现电源控制开关对驾驶员操作的多工况响应输出。
所述车用电源控制开关包括开关外壳1，所述开关外壳1包括相互连接的按键段与连接段，所述按键段上设置有按键开关2，所述连接段的表面开设有接口单元5，所述开关外壳1的内部设置有控制器，所述控制器包括开关操纵单元3以及逻辑控制单元4，所述开关操纵单元3与所述按键开关2电性连接，所述开关操纵单元3与接口单元5二者均与所述逻辑控制单元4电性连接，所述逻辑控制单元4内设置有点火开关档位反馈子单元。
所述按键开关2为单键自复位开关。
所述按键段上还可活动地设置有防误操作翻盖6，所述防误操作翻盖6的设置位置、形状规格与所述按键开关2的设置位置、形状规格一一匹配对应。
所述接口单元5至少包括电源正极引脚（p3）、电源负极引脚（p7）、电源开关输出引脚（p4）以及点火开关档位信号输入引脚，所述点火开关档位信号输入引脚包括点火开关ACC档信号输入引脚（p1）以及点火开关ON档信号输入引脚（p5）。
在本实施例中，为了方便装置的实际使用，所述接口单元5还设置有背景光电源输入引脚（p8）。
本发明还揭示了一种车用电源控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、使用者向控制器输入延时时间作为控制预定时间。
S2、使用者进行点火操作，所述控制器接收点火开关档位信号并依据控制逻辑执行相应的控制操作。所述点火开关档位信号包括点火开关ACC档信号以及点火开关ON档信号。需要说明的是，所述点火开关ACC档信号以及点火开关ON档信号可以是档位的电压信号，也可以是该档位的开关信号。
本发明所预定的控制逻辑为当无点火开关档位信号输入时，通过逻辑控制单元4控制，按下按键开关2，电源开关输出引脚导通，松开按键开关2后，所述逻辑控制单元4对电源开关输出引脚进入延时导通控制，到达控制预定时间后切断，在延时阶段再次按下开关按钮，可以是切断电源开关输出引脚，也可以是延时从松开按钮开始重新计时。在开关导通延时阶段，如果有点火开关档位信号输入，逻辑控制单元4对电源开关输出引脚进入导通保持控制，直到无点火开关档位信号输入后进入延时导通，最后切断。
以下进行进一步说明，当无所述点火开关档位信号输入时，进入S3步骤，当有所述点火开关档位信号输入时，进入S4步骤。
S3、使用者进行按键操作，所述控制器接收并响应按键操作。所述按键操作包括按下按键开关2以及松开按键开关2。
具体而言，所述S3包含两种具体实施步骤，第一种即使用者按下按键开关2，所述控制器内的逻辑控制单元4控制电源开关输出引脚导通，使用者松开所述按键开关2后，所述逻辑控制单元4对所述电源开关输出引脚进行延时导通控制，当达到所述控制预定时间后切断所述电源开关输出引脚，当使用者在所述控制预定时间内再次按下按键开关2时，所述逻辑控制单元4立即切断所述电源开关输出引脚。
第二种即使用者按下按键开关2，所述控制器内的逻辑控制单元4控制电源开关输出引脚导通，使用者松开所述按键开关2后，所述逻辑控制单元4对所述电源开关输出引脚进行延时导通控制，当达到所述控制预定时间后切断所述电源开关输出引脚，当使用者在所述控制预定时间内再次按下按键开关2时，则所述控制预定时间从使用者再次松开按键开关2时开始重新计时。
S4、使用者进行按键操作，所述控制器接收并响应按键操作。
同样的，所述S4也包含两种具体实施步骤，第一种即在电源开关输出引脚处于延时导通状态下，所述控制器内的逻辑控制单元4对所述电源开关输出引脚进行稳态导通控制。直到无所述点火开关档位信号输入，所述逻辑控制单元4对所述电源开关输出引脚转为延时导通控制，当达到所述控制预定时间后切断所述电源开关输出引脚。
第二种即在电源开关输出引脚处于延时导通状态下，所述控制器内的逻辑控制单元4对所述电源开关输出引脚进行稳态导通控制或稳态切断控制，使用者每次按下按键开关2时，所述逻辑控制单元4随即将对所述电源开关输出引脚的控制切换至另一状态。直到无所述点火开关档位信号输入，若此时所述逻辑控制单元4对所述电源开关输出引脚进行稳态导通控制，所述逻辑控制单元4对所述电源开关输出引脚转为延时导通控制，当达到所述控制预定时间后切断所述电源开关输出引脚。
以下结合图4的控制逻辑时序图，对本发明的技术方案进行进一步说明，当p1及p5档均无信号输入时，按下按键开关2（SW），p4输出导通，松开SW后，逻辑控制单元4对电源开关输出引脚进入延时导通控制，到达控制预定时间t0（本实施例中所述控制预定时间为15S）后切断p4输出，延时阶段再次按下SW，则切断p4输出；延时阶段，如果p1档或p5档有信号输入，则保持p4导通，逻辑控制单元4对p4输出进入导通和切断两种稳态控制，等待用户操作，每当SW被按下一次，逻辑控制单元4控制电源开关输出引脚在当前状态下切换为另一种状态，直到p1及p5均无信号输入后，如此时p4处于导通状态则进入延时导通，最后切断输出。
本发明能够给予使用者与操纵普通电源控制开关相似的一键操纵感受，有效地降低了使用者的操作复杂程度。且本发明针对使用者的每次开关操作都有完善的输出响应，进一步保证了其控制功能的安全性、合理性。
同时，本发明通过对点火开关档位状态的监测来判断用车状态，进而实现了自动断电，避免了因使用者忘记关闭开关而导致的蓄电池亏电、影响下次使用时发动机起动的问题。
此外，本发明也为同领域内的其他相关问题提供了参考，可以以此为依据进行拓展延伸，运用于同领域内其他多制冷系统集成的技术方案中，具有十分广阔的应用前景。
此外，本发明也为同领域内的其他相关问题提供了参考，可以以此为依据进行拓展延伸，运用于同领域内其他多制冷系统集成的技术方案中，具有十分广阔的应用前景。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神和基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.一种车用电源控制方法，基于一种车用电源控制开关，所述车用电源控制开关包括开关外壳（1），所述开关外壳（1）包括相互连接的按键段与连接段，所述按键段上设置有按键开关（2），所述连接段的表面开设有接口单元（5），所述开关外壳（1）的内部设置有控制器，所述控制器包括开关操纵单元（3）以及逻辑控制单元（4），所述开关操纵单元（3）与所述按键开关（2）电性连接，所述开关操纵单元（3）与接口单元（5）二者均与所述逻辑控制单元（4）电性连接，所述逻辑控制单元（4）内设置有点火开关档位反馈子单元；
所述按键开关（2）为单键自复位开关；
所述按键段上还可活动地设置有防误操作翻盖（6），所述防误操作翻盖（6）的设置位置、形状规格与所述按键开关（2）的设置位置、形状规格一一匹配对应；
所述接口单元（5）至少包括电源正极引脚、电源负极引脚、电源开关输出引脚以及点火开关档位信号输入引脚，所述点火开关档位信号输入引脚包括点火开关ACC档信号输入引脚以及点火开关ON档信号输入引脚；
其特征在于，方法包括如下步骤：
S1、使用者向控制器输入延时时间作为控制预定时间；
S2、使用者进行点火操作，所述控制器接收点火开关档位信号并执行相应的控制操作，
当无所述点火开关档位信号输入时，进入S3步骤，
当有所述点火开关档位信号输入时，进入S4步骤；
S3、使用者进行按键操作，所述控制器接收并响应按键操作；
S4、使用者进行按键操作，所述控制器接收并响应按键操作。
2.根据权利要求1所述的车用电源控制方法，其特征在于：所述点火开关档位信号包括点火开关ACC档信号以及点火开关ON档信号，所述按键操作包括按下按键开关（2）以及松开按键开关（2）。
3.根据权利要求1所述的车用电源控制方法，其特征在于，所述S3具体包括如下步骤：使用者按下按键开关（2），所述控制器内的逻辑控制单元（4）控制电源开关输出引脚导通，使用者松开所述按键开关（2）后，所述逻辑控制单元（4）对所述电源开关输出引脚进行延时导通控制，当达到所述控制预定时间后切断所述电源开关输出引脚，当使用者在所述控制预定时间内再次按下按键开关（2）时，所述逻辑控制单元（4）立即切断所述电源开关输出引脚。
4.根据权利要求1所述的车用电源控制方法，其特征在于，所述S3具体包括如下步骤：使用者按下按键开关（2），所述控制器内的逻辑控制单元（4）控制电源开关输出引脚导通，使用者松开所述按键开关（2）后，所述逻辑控制单元（4）对所述电源开关输出引脚进行延时导通控制，当达到所述控制预定时间后切断所述电源开关输出引脚，当使用者在所述控制预定时间内再次按下按键开关（2）时，则所述控制预定时间从使用者再次松开按键开关（2）时开始重新计时。
5.根据权利要求1所述的车用电源控制方法，其特征在于，所述S4具体包括如下步骤：在电源开关输出引脚处于延时导通状态下，所述控制器内的逻辑控制单元（4）对所述电源开关输出引脚进行稳态导通控制；直到无所述点火开关档位信号输入，所述逻辑控制单元（4）对所述电源开关输出引脚转为延时导通控制，当达到所述控制预定时间后切断所述电源开关输出引脚。
6.根据权利要求1所述的车用电源控制方法，其特征在于，所述S4具体包括如下步骤：在电源开关输出引脚处于延时导通状态下，所述控制器内的逻辑控制单元（4）对所述电源开关输出引脚进行稳态导通控制或稳态切断控制，使用者每次按下按键开关（2）时，所述逻辑控制单元（4）随即将对所述电源开关输出引脚的控制切换至另一状态；直到无所述点火开关档位信号输入，若此时所述逻辑控制单元（4）对所述电源开关输出引脚进行稳态导通控制，所述逻辑控制单元（4）对所述电源开关输出引脚转为延时导通控制，当达到所述控制预定时间后切断所述电源开关输出引脚。
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