CN203146194U - 一种起动保护逻辑控制器 - Google Patents
一种起动保护逻辑控制器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN203146194U CN203146194U CN 201320150615 CN201320150615U CN203146194U CN 203146194 U CN203146194 U CN 203146194U CN 201320150615 CN201320150615 CN 201320150615 CN 201320150615 U CN201320150615 U CN 201320150615U CN 203146194 U CN203146194 U CN 203146194U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- links
- resistance
- diode
- circuit
- electrochemical capacitor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Relay Circuits (AREA)
Abstract
本实用新型涉及一种起动保护逻辑控制器，包括主控芯片，其信号输入端分别与ST信号采样电路、两级稳压电路、D+信号采样电路的输出端相连，其信号输出端通过输出控制电路与发动机相连，ST信号采样电路的输出端分别与延时断电保护电路、输出控制电路的输入端相连，延时断电保护电路的输出端与两级稳压电路的输入端相连。本实用新型采用单片机控制，集成度高，硬件电路简单；单片机采用两级稳压供电，抗干扰能力强；采用延时断电保护电路，单片机受到干扰几率小；两次起动之间需有时间间隔，避免出现打齿等现象损坏起动机；起动成功后自动断开起动机，避免反拖或误操作点火而打齿；具有环境适应性强、工作可靠性高、寿命长等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及柴油机汽车起动保护领域，尤其是一种起动保护逻辑控制器。
背景技术
汽车起动系统包括起动开关、起动继电器、电磁开关及起动机，其中起动机在柴油机汽车起动系统中处于重要地位。近年来，据统计，我国柴油发动机机所配的起动机综合故障率在1%左右，对大量的起动机失效件进行故障分析表明，真正由起动机质量原因造成故障的只占少部分，超过一半的起动机故障是由不当使用或发动着车后未及时断电导致的烧毁。目前我国的柴油机汽车，带有起动保护功能的仅仅只占极少部分，如豪华大巴车、部分高端的卡车和工程车，而大量低端的卡车、工程车和农用车辆没有任何起动保护措施，这些车辆所配套的点火开关、继电器因价格低的原因而质量不佳，容易出现粘连卡死故障，且故障偶发不太容易复现，因此举证非常困难。
由于我国的零部件厂商和整车厂的配套关系不对称，因此零部件厂商在没有充分故障举证的情况下，对故障的处理没有太多话语权，因此绝大部分的故障索赔都由零部件厂商进行赔付，每年的索赔金额往往高达销售额的5%以上，仅一家起动机主要配套厂商的故障索赔绝对数就达到了上千万元，经济损失巨大并且还严重的影响质量指标和市场份额。这种损失的结果是对社会资源的极大浪费，因为本该使用数年的起动机，仅仅跑了几百、几千公里就烧毁了。除此以外，还有安全问题，每年的烧车自燃事故很大一部分原因就是跟起动机没有及时断电有关。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种在车辆发动后及时对起动机进行断电保护、成本低、电路简单的起动保护逻辑控制器。
为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：一种起动保护逻辑控制器，包括主控芯片，其信号输入端分别与ST信号采样电路、两级稳压电路、D+信号采样电路的输出端相连，其信号输出端通过输出控制电路与发动机相连，ST信号采样电路的输出端分别与延时断电保护电路、输出控制电路的输入端相连，延时断电保护电路的输出端与两级稳压电路的输入端相连。
所述的主控芯片采用PIC16F716单片机，其第14引脚与两级稳压电路的输出端相连，其第7引脚与ST信号采样电路的输入端相连，其第13引脚与输出控制电路的输入端相连，其第18引脚与D+信号采样电路的输出端相连。
所述的延时断电保护电路包括电压比较器U1，其反相输入端分别与电阻R3、R4的一端相连，电阻R4的另一端接地，电阻R3的另一端分别与二极管D1的阴极、继电器K1的动触点、继电器K1的线圈相连，二极管D1的阳极接整车电磁电源总开关端，继电器K1的静触点与两级稳压电路的输入端相连，二极管D2跨接在继电器K1的线圈上，且其阴极分别与二极管D1的阴极、稳压二极管D3的阴极相连，稳压二极管D3的阳极通过电阻R5接地；电压比较器U1的同相输入端分别与ST信号采样电路的输出端、电阻R1、R2相连，电阻R1与电解电容C1的正极相连，电解电容C1的负极接地，电阻R2的另一端与电解电容C1的负极相连，电压比较器U1的输出端通过电阻R6与稳压二极管D4的阴极相连，稳压二极管D4的阳极与三极管Q5的基极相连，三极管Q5的发射极接地，三极管Q5的集电极通过电阻R8与继电器K1的线圈相连。
所述的两级稳压电路包括三极管Q6，其集电极通过限流电阻R12与延时断电保护电路的输出端相连，其基极分别与电解电容C2的正极、稳压二极管D7的阴极相连，稳压二极管D7的阳极与稳压二极管D8的阴极相连，稳压二极管D8的阳极与电解电容C2的负极共地，电阻R13跨接在三极管Q6的基极和集电极之间，三极管Q6的发射极通过限流电阻R14与三端稳压器U2的输入端相连，三端稳压器U2的输出端与PIC16F716单片机的第14引脚相连，二极管D9的阴极与三端稳压器U2的输入端相连，二极管D9的阳极与三端稳压器U2的输出端相连，电解电容C3的正极与三端稳压器U2的输入端相连，电解电容C3的负极接地，电解电容C4的正极与三端稳压器U2的输出端相连，电解电容C4的负极接地。
所述的ST信号采样电路包括防反接二极管D21，其阳极分别与二极管D20的阴极、电阻R28的一端相连，二极管D20的阳极接地，电阻R28的另一端接地，防反接二极管D21的阴极与限流电阻R29的一端相连，限流电阻R29的另一端分别与电阻R30、瓷片电容C11、电解电容C12的正极、PIC16F716单片机的第7引脚相连，电解电容C12的负极接地，电阻R30、瓷片电容C11的另一端均接地。
所述的输出控制电路包括三极管Q19，其基极通过电阻R27接PIC16F716单片机的第13引脚，其发射极接地，其集电极分别与限流电阻R22、R23、R24、R25的一端相连，限流电阻R22、R23、R24、R25的另一端均与三极管Q16的基极相连，三极管Q16的发射极与二极管D15的阴极相连，二极管D15的阳极分别与ST信号采样电路的输出端、电解电容C10的正极相连，电解电容C10的负极接地，三极管Q16的集电极与起动继电器K2的线圈相连。
所述的D+信号采样电路包括二极管D12，其阴极与电阻R16的一端相连，电阻R16的另一端分别与电阻R17、电容C8、电阻R18的一端相连，电容C8与电阻R17共地，电阻R18的另一端接PIC16F716单片机的第18引脚。
由上述技术方案可知，本实用新型采用PIC16F716单片机控制，集成度高，硬件电路简单；PIC16F716单片机采用两级稳压供电，抗干扰能力强；采用延时断电保护电路，PIC16F716单片机受到干扰几率小；两次起动之间需有时间间隔，避免出现打齿等现象损坏起动机；起动成功后自动断开起动机，避免反拖或误操作点火而打齿；具有环境适应性强、工作可靠性高、寿命长等优点。
附图说明
图1是本实用新型的电路框图。
图2是本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
一种起动保护逻辑控制器，包括主控芯片，其信号输入端分别与ST信号采样电路3、两级稳压电路2、D+信号采样电路5的输出端相连，其信号输出端通过输出控制电路4与发动机相连，ST信号采样电路3的输出端分别与延时断电保护电路1、输出控制电路4的输入端相连，延时断电保护电路1的输出端与两级稳压电路2的输入端相连，如图1所示。所述延时断电保护电路1由电压比较器U1对基准信号和采样信号进行对比实现的；所述ST信号采样电路3为PIC16F716单片机提供输入信号；所述输出控制电路通过输出三极管的通断控制起动机的工作状态；所述D+信号采样电路通过采样的D+信号与基准电压信号比较，作为起动成功与否的判断依据。
如图2所示，所述的主控芯片采用PIC16F716单片机，其第14引脚与两级稳压电路2的输出端相连，其第7引脚与ST信号采样电路3的输入端相连，其第13引脚与输出控制电路4的输入端相连，其第18引脚与D+信号采样电路5的输出端相连。
如图2所示，所述的延时断电保护电路1包括电压比较器U1，其反相输入端分别与电阻R3、R4的一端相连，电阻R4的另一端接地，电阻R3的另一端分别与二极管D1的阴极、继电器K1的动触点、继电器K1的线圈相连，二极管D1的阳极接整车电磁电源总开关，继电器K1的静触点与两级稳压电路2的输入端相连，二极管D2跨接在继电器K1的线圈上，且其阴极分别与二极管D1的阴极、稳压二极管D3的阴极相连，稳压二极管D3的阳极通过电阻R5接地；电压比较器U1的同相输入端分别与ST信号采样电路3的输出端、电阻R1、R2相连，电阻R1与电解电容C1的正极相连，电解电容C1的负极接地，电阻R2的另一端与电解电容C1的负极相连，电压比较器U1的输出端通过电阻R6与稳压二极管D4的阴极相连，稳压二极管D4的阳极与三极管Q5的基极相连，三极管Q5的发射极接地，三极管Q5的集电极通过电阻R8与继电器K1的线圈相连。
图2中“ZK”端接整车的电磁电源总开关，即电源端，通过电阻R3、R4分压，此时电压比较器U1的2脚电压为V基准 ；当“ST”开关闭合时，电压比较器U1的3脚电压为V采样，此时V采样＞V基准，电压比较器U1输出引脚1脚为高电平，控制三极管Q5接通，“ZK”电源端的电压加在继电器K1的线包端，继电器K1的开关闭合，“ZK”端电源传至两级稳压电路2。
发动机起动成功后，即满足VST-VD+≤1V，“ST”开关断开，此处ST开关是指钥匙开关START档，钥匙开关由蓄电池供电，V采样通过电解电容C1、电阻R1、R2放电，经过时间T后，V采样＜V基准，电压比较器U1输出引脚 “1”为低电平，控制三极管Q5断开，继电器K1的开关释放，“ZK”端电源与两级稳压电路2断开，PIC16F716单片机处于无电状态，因此PIC16F716单片机受到整车正常运行时产生的电磁干扰影响的几率大大降低。
如图2所示，所述的两级稳压电路2包括三极管Q6，其集电极通过限流电阻R12与延时断电保护电路1的输出端相连，其基极分别与电解电容C2的正极、稳压二极管D7的阴极相连，稳压二极管D7的阳极与稳压二极管D8的阴极相连，稳压二极管D8的阳极与电解电容C2的负极共地，电阻R13跨接在三极管Q6的基极和集电极之间，三极管Q6的发射极通过限流电阻R14与三端稳压器U2的输入端相连，三端稳压器U2的输出端与PIC16F716单片机的第14引脚相连，二极管D9的阴极与三端稳压器U2的输入端相连，二极管D9的阳极与三端稳压器U2的输出端相连，电解电容C3的正极与三端稳压器U2的输入端相连，电解电容C3的负极接地，电解电容C4的正极与三端稳压器U2的输出端相连，电解电容C4的负极接地。
继电器K1的开关端闭合后，“ZK”端电压接到电阻R12端，经过稳压二极管D7、D8稳压，三极管Q6接通，电压经过限流电阻R12、R14进入三端稳压器U2的输入端Vin，经过三端稳压器U2稳压后，其输出端Vout输出无干扰的5V电压，为PIC16F716单片机提供工作电压，图2中电解电容C2、C3、C4均为滤波电容。
如图2所示，所述的ST信号采样电路3包括防反接二极管D21，其阳极分别与二极管D20的阴极、电阻R28的一端相连，二极管D20的阳极接地，电阻R28的另一端接地，防反接二极管D21的阴极与限流电阻R29的一端相连，限流电阻R29的另一端分别与电阻R30、瓷片电容C11、电解电容C12的正极、PIC16F716单片机的第7引脚相连，电解电容C12的负极接地，电阻R30、瓷片电容C11的另一端均接地。ST信号经过防反接二极管D21、限流电阻R29后接入PIC16F716单片机的第7引脚，作为PIC16F716单片机的采样信号，其中电解电容C12、瓷片电容C11均为滤波电容。
如图2所示，所述的D+信号采样电路5包括二极管D12，其阴极与电阻R16的一端相连，电阻R16的另一端分别与电阻R17、电容C8、电阻R18的一端相连，电容C8与电阻R17共地，电阻R18的另一端接PIC16F716单片机的第18引脚。起动机起动时带动发动机工作，发动机起动成功时D+信号由低电平升高为高电平，PIC16F716单片机采集到D+信号后与“ZK”端电压比较，当D+信号升高到与“ZK”端电压相差在1V时，判断为发动机起动成功，此时PIC16F716单片机发送低电平信号给输出控制电路4，强制断开起动继电器K2，由于起动继电器K2的通断直接控制起动机的通断，因此起动机与发动机脱开，保护起动机避免因为反拖或误操作点火而打齿损坏。
如图2所示，所述的输出控制电路4包括三极管Q19，其基极通过电阻R27接PIC16F716单片机的第13引脚，其发射极接地，其集电极分别与限流电阻R22、R23、R24、R25的一端相连，限流电阻R22、R23、R24、R25的另一端均与三极管Q16的基极相连，三极管Q16的发射极与二极管D15的阴极相连，二极管D15的阳极分别与ST信号采样电路3的输出端、电解电容C10的正极相连，电解电容C10的负极接地，三极管Q16的集电极与起动继电器K2的线圈相连。
PIC16F716单片机采集到输入信号——ST信号和D+信号后，经过判断，当输入信号逻辑符合设定的起动条件时，PIC16F716单片机的第13引脚输出高电平信号至电阻R27，因此三极管Q19接通，ST端电源经过限流电阻R22～R25，三极管Q16的发射极与集电极接通，电信号加到起动继电器K2的线包端即图2中的50C，起动机开始工作。
综上所述，在起动时，钥匙开关拨到“ST”挡时，延时断电保护电路1得电后接通继电器K1，电源端ZK通过继电器K1给两级稳压电路2供电，通过两级稳压电路2对电源信号进行稳压后为PIC16F716单片机提供稳定的+5V电压信号，PIC16F716单片机工作；
与此同时，ST信号通过ST信号采样电路3将高电平信号传至PIC16F716单片机，D+信号通过D+信号采样电路5将D+信号传至PIC16F716单片机；
PIC16F716单片机对逻辑功能进行判断，当ST信号为高电平，D+信号为低电平时，允许起动，PIC16F716单片机控制输出控制电路4接通，发动机开始工作；发动机工作时D+电压开始升高，当满足VST-VD+≤1V时，判断为发动机起动成功，此时PIC16F716单片机关断输出控制电路4，实现发动机起动成功后自动断开发动机的功能；
发动机起动成功后，钥匙开关离开ST挡，延时断电保护电路1延时3min后，断开继电器K1，从而断开PIC16F716单片机的供电端，避免起动保护逻辑控制器在发动机允许时电磁干扰的影响。
Claims (7)
1.一种起动保护逻辑控制器，其特征在于：包括主控芯片，其信号输入端分别与ST信号采样电路（3）、两级稳压电路（2）、D+信号采样电路（5）的输出端相连，其信号输出端通过输出控制电路（4）与发动机相连，ST信号采样电路（3）的输出端分别与延时断电保护电路（1）、输出控制电路（4）的输入端相连，延时断电保护电路（1）的输出端与两级稳压电路（2）的输入端相连。
2.根据权利要求1所述的起动保护逻辑控制器，其特征在于：所述的主控芯片采用PIC16F716单片机，其第14引脚与两级稳压电路（2）的输出端相连，其第7引脚与ST信号采样电路（3）的输入端相连，其第13引脚与输出控制电路（4）的输入端相连，其第18引脚与D+信号采样电路（5）的输出端相连。
3.根据权利要求1所述的起动保护逻辑控制器，其特征在于：所述的延时断电保护电路（1）包括电压比较器U1，其反相输入端分别与电阻R3、R4的一端相连，电阻R4的另一端接地，电阻R3的另一端分别与二极管D1的阴极、继电器K1的动触点、继电器K1的线圈相连，二极管D1的阳极接整车电磁电源总开关，继电器K1的静触点与两级稳压电路（2）的输入端相连，二极管D2跨接在继电器K1的线圈上，且其阴极分别与二极管D1的阴极、稳压二极管D3的阴极相连，稳压二极管D3的阳极通过电阻R5接地；电压比较器U1的同相输入端分别与ST信号采样电路（3）的输出端、电阻R1、R2相连，电阻R1与电解电容C1的正极相连，电解电容C1的负极接地，电阻R2的另一端与电解电容C1的负极相连，电压比较器U1的输出端通过电阻R6与稳压二极管D4的阴极相连，稳压二极管D4的阳极与三极管Q5的基极相连，三极管Q5的发射极接地，三极管Q5的集电极通过电阻R8与继电器K1的线圈相连。
4.根据权利要求2所述的起动保护逻辑控制器，其特征在于：所述的两级稳压电路（2）包括三极管Q6，其集电极通过限流电阻R12与延时断电保护电路（1）的输出端相连，其基极分别与电解电容C2的正极、稳压二极管D7的阴极相连，稳压二极管D7的阳极与稳压二极管D8的阴极相连，稳压二极管D8的阳极与电解电容C2的负极共地，电阻R13跨接在三极管Q6的基极和集电极之间，三极管Q6的发射极通过限流电阻R14与三端稳压器U2的输入端相连，三端稳压器U2的输出端与PIC16F716单片机的第14引脚相连，二极管D9的阴极与三端稳压器U2的输入端相连，二极管D9的阳极与三端稳压器U2的输出端相连，电解电容C3的正极与三端稳压器U2的输入端相连，电解电容C3的负极接地，电解电容C4的正极与三端稳压器U2的输出端相连，电解电容C4的负极接地。
5.根据权利要求2所述的起动保护逻辑控制器，其特征在于：所述的ST信号采样电路（3）包括防反接二极管D21，其阳极分别与二极管D20的阴极、电阻R28的一端相连，二极管D20的阳极接地，电阻R28的另一端接地，防反接二极管D21的阴极与限流电阻R29的一端相连，限流电阻R29的另一端分别与电阻R30、瓷片电容C11、电解电容C12的正极、PIC16F716单片机的第7引脚相连，电解电容C12的负极接地，电阻R30、瓷片电容C11的另一端均接地。
6.根据权利要求2所述的起动保护逻辑控制器，其特征在于：所述的输出控制电路（4）包括三极管Q19，其基极通过电阻R27接PIC16F716单片机的第13引脚，其发射极接地，其集电极分别与限流电阻R22、R23、R24、R25的一端相连，限流电阻R22、R23、R24、R25的另一端均与三极管Q16的基极相连，三极管Q16的发射极与二极管D15的阴极相连，二极管D15的阳极分别与ST信号采样电路（3）的输出端、电解电容C10的正极相连，电解电容C10的负极接地，三极管Q16的集电极与起动继电器K2的线圈相连。
7.根据权利要求2所述的起动保护逻辑控制器，其特征在于：所述的D+信号采样电路（5）包括二极管D12，其阴极与电阻R16的一端相连，电阻R16的另一端分别与电阻R17、电容C8、电阻R18的一端相连，电容C8与电阻R17共地，电阻R18的另一端接PIC16F716单片机的第18引脚。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201320150615 CN203146194U (zh) | 2013-03-29 | 2013-03-29 | 一种起动保护逻辑控制器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201320150615 CN203146194U (zh) | 2013-03-29 | 2013-03-29 | 一种起动保护逻辑控制器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN203146194U true CN203146194U (zh) | 2013-08-21 |
Family
ID=48973725
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 201320150615 Expired - Fee Related CN203146194U (zh) | 2013-03-29 | 2013-03-29 | 一种起动保护逻辑控制器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN203146194U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103147894A (zh) * | 2013-03-29 | 2013-06-12 | 信息产业部电子第四十研究所华成高新技术公司 | 一种起动保护逻辑控制器 |
| CN104409278A (zh) * | 2014-12-04 | 2015-03-11 | 北京中纺恒远汽车电器有限公司 | 起动机用电子起动继电器 |
-
2013
- 2013-03-29 CN CN 201320150615 patent/CN203146194U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103147894A (zh) * | 2013-03-29 | 2013-06-12 | 信息产业部电子第四十研究所华成高新技术公司 | 一种起动保护逻辑控制器 |
| CN104409278A (zh) * | 2014-12-04 | 2015-03-11 | 北京中纺恒远汽车电器有限公司 | 起动机用电子起动继电器 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106585529B (zh) | 车辆电气系统 | |
| CN101888114B (zh) | 车载汽车电子装置的多功能电源 | |
| WO2021197380A1 (en) | An undervoltage protection circuit for a dc/dc converter and method thereof | |
| CN203146194U (zh) | 一种起动保护逻辑控制器 | |
| CN110962606A (zh) | 新能源汽车高压电源紧急切断的控制系统、方法及新能源汽车 | |
| CN110954798B (zh) | 一种非车载充电机绝缘检测启动判断方法及电路 | |
| CN104052133A (zh) | 电动汽车充电机输出保护电路 | |
| CN110723030A (zh) | 一种燃料电池汽车用dcdc变换器预充启动电路及方法 | |
| CN203747366U (zh) | 一种预热继电器 | |
| CN203670074U (zh) | 一种发动机起动电路 | |
| CN211567861U (zh) | 一种电动车蓄电池自动补电装置 | |
| CN103644064A (zh) | 一种客车电控发动机启动保护电路及其控制方法 | |
| CN103147894A (zh) | 一种起动保护逻辑控制器 | |
| CN2844471Y (zh) | 一种汽车起动机控制电路装置 | |
| CN202789278U (zh) | 一种起动机自动保护电路 | |
| CN212518377U (zh) | 一种带反拖启动直流发电机控制器保护电路 | |
| CN103821653B (zh) | 起动机起动保护逻辑控制器 | |
| CN204641616U (zh) | 一种汽车工作状态自动识别、汽车电器自动控制装置 | |
| CN203186117U (zh) | 电动车控制器 | |
| CN102931007A (zh) | 常开型电源总开关装置及汽车负载短路的自动断电方法 | |
| CN113391199A (zh) | 直流充电桩高压继电器的主接触点粘连检测方法 | |
| CN104993536A (zh) | 一种用于兼容直流充电桩低压输出平台 | |
| CN103350671B (zh) | 用于电动汽车的开关缓冲电路 | |
| CN203035429U (zh) | 起动机起动保护逻辑控制器 | |
| CN203570489U (zh) | 一种客车电控发动机启动保护电路 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20130821 Termination date: 20190329 |