CN114962110A - 一种汽车安全起动机控制系统及控制方法 - Google Patents

一种汽车安全起动机控制系统及控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种汽车安全起动机控制系统及控制方法，通过在起动机继电器回路上串联传动链继电器，且增加起动机继电器状态信号检测接入到发动机控制器，减少了起动机故障。本发明在起动机继电器回路中串入空挡传感器及离合器主缸行程传感器，解决了车辆在非空挡或者离合器未踩下的情况下，起动机运转导致窜车的缺陷。本发明通过在起动机继电器回路上串联传动链继电器，并且增加起动机继电器状态信号检测接入到发动机控制器，解决了起动机继电器异常粘连导致发动机控制器无法断开起动机运转的缺陷。本发明降低了汽车起动时出现意外的风险，避免发生意外窜车的安全问题；减少了起动机故障，增加了蓄电池使用寿命，提升了车辆的功能安全。

Description

一种汽车安全起动机控制系统及控制方法
技术领域
本发明属于起动机控制技术领域，具体涉及一种汽车安全起动机控制系统及控制方法。
背景技术
VBR主继电器输出电源
VBD蓄电池正极电源
起动机是汽车上的重要安全元件，传统车辆的起动机控制采用单继电器的方式，用户点火钥匙打到Start档位时，发动机ECU控制起动机继电器吸合，起动机开始运转，在用户发生不当操作时，如档位不在空挡或者离合器没有踩下的情况下启动车辆，车辆会发生前窜，在复杂的道路情况下甚至容易发生交通事故。
另外，发动机必须由起动机带动以实现起动。在发动机起动过程中，起动机回路的瞬时电流非常大，因此一般不在该回路中设置保险丝。起动机持续启动时间过长或者频繁启动都会使起动机过载，导致起动机及电路线束发热，严重时会使起动机烧蚀，甚至会引起整车烧蚀。同时如果连续频繁启动，蓄电池会连续深度放电，导致蓄电池使用寿命减短甚至损坏。所以对起动机进行启动保护控制，能有效的防止用户不当操作带来的风险，同时有效降低起动机故障，增加蓄电池使用寿命，降低整车电路及安全隐患。
现有技术一般采用如图1所示，通常单继电器控制方案，当用户钥匙打到启动挡位时，发动机控制器吸合起动机继电器，起动机开始工作并带动发动机转动，当发动机启动后且达到目标转速时，发动机控制器断开起动机继电器，完成整个启动过程。
现有技术存在如下缺陷：单继电器控制起动机运转；当车辆的挡位不在空挡时，存在车辆启动时，车辆发生前窜导致事故。另外，现有技术方案无法获取起动机继电器的状态，当起动机继电器发生粘连时，发动机控制器无法停止起动机运转，存在导致长时间运转，电池亏损或者线束烧蚀的风险。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种汽车安全起动机控制系统及控制方法，用于减少起动机故障。
本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为：一种汽车安全起动机控制系统，包括发动机控制器、起动机继电器、传动链继电器、空挡传感器、离合器主缸行程传感器和起动机；发动机控制器连接起动机继电器的线圈的一端，起动机继电器的线圈的另一端连接电源VBR；发动机控制器内部为漏极开路电路；传动链继电器的线圈电源端及开关端均串联在起动机继电器的输出端；传动链继电器的控制端同时连接空挡传感器的JDQ及离合器主缸行程传感器的顶部开关；传动链继电器的输出端连接起动机内部的继电器，用于控制器起动机运转；传动链继电器的输出端同时连接发动机控制器；空挡传感器内部的JDQ信号为漏极开路电路。
按上述方案，空挡传感器的数据端连接发动机控制器，电源端连接电源VBR。
按上述方案，离合器主缸行程传感器的顶部信号和底部信号分别连接发动机控制器。
一种汽车安全起动机控制方法，包括以下步骤：
S1：用户点火钥匙打到Start档，发动机控制器检测到启动信号后，发动机控制器通过空挡传感器和离合器主缸行程传感器进行判断，当车辆在空档或踩下离合器时，发动机控制器控制起动机继电器吸合；
S2：起动机继电器吸合后，从硬件结构上再次确认是否在空挡或踩下离合器状态；当满足上述任一条件时，传动链继电器吸合，起动机开始运转；
S3：当发动机转速达到目标转速时，发动机控制器断开起动机继电器；若发动机转速未达到目标转速，则起动机继续传动发动机转动，直到达到目标转速或用户退出启动；
S4：当发动机控制器断开起动机继电器时，发动机控制器根据起动机继电器的状态信号判断起动机继电器是否完全断开；若起动机继电器的状态信号为低电平，则起动机继电器如期断开，完成发动机启动流程；若检测到起动机继电器的状态信号为高电平，则判断起动机继电器发生粘连；发动机控制器报出相关故障信息并执行故障后处理策略。
进一步的，若车辆挡位为空挡，则JDQ输出低电平信号；若踩下离合器，则离合器主缸行程传感器的顶部信号为低电平；在起动机继电器吸合的情况下，车辆在空挡或者踩下离合器时，均使传动链继电器吸合，起动机开始运转；
空挡传感器的JDQ与离合器主缸行程传感器的顶部信号两者呈或的关系；起动机在车辆不在空挡且未踩下离合器、传动链继电器无法吸合的情况下不启动；
当起动机继电器和传动链继电器同时吸合时，起动机开始运转；当起动机继电器和传动链继电器中的任何一个断开时，起动机停止工作；
发动机控制器根据传动链继电器的输出信号的电平情况实时监控起动机继电器的状态；
当空挡传感器的变速器处于空挡时候，内部MOSFET导通，通过JDQ端口拉低线圈从而具备使传动链继电器吸合的能力；
在离合器踩下时，离合器主缸行程传感器的顶部信号输出低电平，具备使传动链继电器吸合的能力。
一种计算机存储介质，其内存储有可被计算机处理器执行的计算机程序，该计算机程序执行一种汽车安全起动机控制方法。
本发明的有益效果为：
1.本发明的一种汽车安全起动机控制系统及控制方法，通过在起动机继电器回路上串联传动链继电器，并且增加起动机继电器状态信号检测接入到发动机控制器，实现了减少起动机故障的功能。
2.本发明在起动机继电器回路中串入空挡传感器及离合器主缸行程传感器，解决了车辆在非空挡或者离合器未踩下的情况下，起动机运转导致窜车的缺陷。
3.本发明通过在起动机继电器回路上串联传动链继电器，并且增加起动机继电器状态信号检测接入到发动机控制器，解决了起动机继电器异常粘连导致发动机控制器无法断开起动机运转的缺陷。
4.本发明降低了汽车起动时出现意外的风险，避免发生意外窜车的安全问题；减少了起动机故障，增加了蓄电池使用寿命，提升了车辆的功能安全。
附图说明
图1是现有技术的原理框图。
图2是本发明实施例的原理框图。
图3是本发明实施例的流程图。
图中：1.发动机控制器；2.电源VBR；3.电源VBD；4.保险丝；5.起动机继电器；6.起动机控制器线路；7.传动链继电器；8.传动控制线路；9.空挡传感器；10.空挡传感器控制线路；11.离合器主缸行程传感器；12.起动机；13.传动链继电器控制线路；14.离合器底部信号线路。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
参见图1，本发明的实施例包括发动机控制器(1)；起动机继电器(5)，传动链继电器(7)；空挡传感器(9)；离合器主缸行程传感器(11)及起动机(12)
发动机控制器(1)通过起动机控制器线路(6)连接到起动机继电器(5)线圈的一端，起动机继电器线圈另一端连接到电源VBR(2)；发动机控制器内部为漏极开路电路。
传动链继电器(7)线圈电源端及开关端均串联在起动机继电器(5)的输出端；同时传动链继电器(7)的控制端同时连接到空挡传感器(9)的JDQ及离合器主缸行程传感器的顶部开关；当挡位为空挡时候，JDQ输出低电平信号；当离合器踩下时，离合器主缸行程传感器顶部信号输出低电平信号，在起动机继电器(5)吸合的情况下，车辆在空挡时候或者离合器踩下时，均会使传动链继电器吸合，使起动机开始运转。空挡传感器的JDQ和离合器主缸行程传感器顶部信号两者未或的关系。车辆不在空挡且离合器未踩下，传动链继电器无法吸合，起动机在这种情况下不会启动。
传动链继电器(7)的输出端连接到起动机内部的继电器，控制器起动机运转，当起动机继电器(5)和传动链继电器(7)同时吸合时，起动机开始运转，当两个继电器任何一个断开时，起动机停止工作。传动链继电器(7)的输出端同时连接到发动机控制器；发动机控制器根据线路(8)上的电平情况实时监控起动机继电器的状态。
空挡传感器(9)内部JDQ信号为漏极开路电路，当变速器处于空挡时候，内部MOSFET导通，通过JDQ端口拉低线圈从而具备使传动链继电器吸合的能力。
离合器主缸行程传感器(11)的顶部信号，在离合器踩下时，输出低电平，具备使传动链继电器吸合的能力。
本发明的控制方法，包括以下步骤：
用户点火钥匙打到Start档，所述发动机控制器检测到启动信号后，发动机控制器通过空挡传感器和离合器主缸行程传感器进行判断，当车辆在空档时或离合器踩下；发动机控制器控制起动机继电器吸合。
起动机继电器吸合后，此时从硬件结构上再次确认是否在空挡或离合器踩下；当任一条件满足时候，传动链继电器吸合，起动机开始运转。
当发动机转速达到目标转速时(如一般情况发动机转速达到800转/分钟)；发动机控制器开始断开起动机继电器。未达到目标转速，起动机继续拖动发动机转动，直到达到目标转速或用户退出启动。
当发动机控制器断开起动机继电器时；发动机控制器根据起动机继电器状态信号进行判断，起动机继电器是否完全断开，当起动机继电器状态信号是低电平时，起动机继电器如期断开，完成发动机启动流程。当检测到起动机继电器此时状态依旧是高电平时，此时可以判断起动机继电器发生粘连。发动机控制器报出相关故障信息并执行相关故障后处理策略。
以上实施例仅用于说明本发明的设计思想和特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，本发明的保护范围不限于上述实施例。所以，凡依据本发明所揭示的原理、设计思路所作的等同变化或修饰，均在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种汽车安全起动机控制系统，其特征在于：包括发动机控制器、起动机继电器、传动链继电器、空挡传感器、离合器主缸行程传感器和起动机；
发动机控制器连接起动机继电器的线圈的一端，起动机继电器的线圈的另一端连接电源VBR；发动机控制器内部为漏极开路电路；
传动链继电器的线圈电源端及开关端均串联在起动机继电器的输出端；传动链继电器的控制端同时连接空挡传感器的JDQ及离合器主缸行程传感器的顶部开关；传动链继电器的输出端连接起动机内部的继电器，用于控制器起动机运转；传动链继电器的输出端同时连接发动机控制器；
空挡传感器内部的JDQ信号为漏极开路电路。
2.根据权利要求1所述的一种汽车安全起动机控制系统，其特征在于：
空挡传感器的数据端连接发动机控制器，电源端连接电源VBR。
3.根据权利要求1所述的一种汽车安全起动机控制系统，其特征在于：
离合器主缸行程传感器的顶部信号和底部信号分别连接发动机控制器。
4.一种基于权利要求1至3中任意一项所述的汽车安全起动机控制系统的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：用户点火钥匙打到Start档，发动机控制器检测到启动信号后，发动机控制器通过空挡传感器和离合器主缸行程传感器进行判断，当车辆在空档或踩下离合器时，发动机控制器控制起动机继电器吸合；
S2：起动机继电器吸合后，从硬件结构上再次确认是否在空挡或踩下离合器状态；当满足上述任一条件时，传动链继电器吸合，起动机开始运转；
S3：当发动机转速达到目标转速时，发动机控制器断开起动机继电器；若发动机转速未达到目标转速，则起动机继续传动发动机转动，直到达到目标转速或用户退出启动；
S4：当发动机控制器断开起动机继电器时，发动机控制器根据起动机继电器的状态信号判断起动机继电器是否完全断开；若起动机继电器的状态信号为低电平，则起动机继电器如期断开，完成发动机启动流程；若检测到起动机继电器的状态信号为高电平，则判断起动机继电器发生粘连；发动机控制器报出相关故障信息并执行故障后处理策略。
5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于：
若车辆挡位为空挡，则JDQ输出低电平信号；若踩下离合器，则离合器主缸行程传感器的顶部信号为低电平；在起动机继电器吸合的情况下，车辆在空挡或者踩下离合器时，均使传动链继电器吸合，起动机开始运转；
空挡传感器的JDQ与离合器主缸行程传感器的顶部信号两者呈或的关系；起动机在车辆不在空挡且未踩下离合器、传动链继电器无法吸合的情况下不启动；当起动机继电器和传动链继电器同时吸合时，起动机开始运转；当起动机继电器和传动链继电器中的任何一个断开时，起动机停止工作；
发动机控制器根据传动链继电器的输出信号的电平情况实时监控起动机继电器的状态；
当空挡传感器的变速器处于空挡时候，内部MOSFET导通，通过JDQ端口拉低线圈从而具备使传动链继电器吸合的能力；
在离合器踩下时，离合器主缸行程传感器的顶部信号输出低电平，具备使传动链继电器吸合的能力。
6.一种计算机存储介质，其特征在于：其内存储有可被计算机处理器执行的计算机程序，该计算机程序执行如权利要求1至权利要求5中任意一项所述的一种汽车安全起动机控制方法。
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