TWI558584B - Vehicle power control device and method for vehicle differential controller - Google Patents

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Description

車輛差速器控制器的電源控制裝置及方法
本發明關於一種車輛差速控制器的電源控制裝置及方法，尤指一種可根據手煞車訊號維持差速控制器電源的控制裝置及方法。
請參考圖7所示，針對配備有差速器的車輛（如沙灘車），係於車輛的前輪及後輪分別提供一前輪差速器201及一後輪差速器202，並分別利用一前輪差速器控制器104及一後輪差速器控制器105對該前輪差速器201及後輪差速器202進行控制，啟用差速功能或是鎖定無差速功能。
當啟用差速功能時，即未鎖定狀態，代表左、右兩邊的車輪能夠以不同轉速轉動。反之當鎖定差速功能時，代表左、右兩邊的車輪是維持相同轉速，可以同步轉動。
當駕駛人停車且並將手煞車拉桿103拉起時，可將車輛的傳動軸鎖定住使其不會轉動；但在前輪差速器201及後輪差速器202的控制部分，因為該前輪差速器控制器104與後輪差速器控制器105係透過一電源開關102向車輛電源101取得工作電力，若駕駛人關閉該電源開關102，該前輪差速器控制器104與後輪差速器控制器105因為得不到電源供應，也會立即停止控制作業並維持在電源關閉前的最後工作狀態，故前輪差速器201及後輪差速器202仍可能是維持在未鎖定的狀態。
由於該前輪差速器201及後輪差速器202是維持在未鎖定的狀態，左右兩邊的輪胎可分別轉動，在某些特殊的地形下，例如斜坡，雖然手煞車已經拉起並鎖定傳動軸，車輪仍有轉動的顧慮而導致車輛能發生移動，恐引起危險意外。
有鑑於現有差速器控制器係隨著電源開關的關閉而立即停止作業，導致差速器仍可能維持在未鎖定的操作顧慮，本發明之主要目的是提供一種差速器控制器的電源控制裝置及方法，可確保當車輛熄火停止時該差速器係在鎖定狀態。
為達成前述目的，本發明之差速器控制器的電源控制裝置係包含有：
一電源輸入接腳，係供連接至車輛的一車輛電源以接收一輸入電壓；
一電源輸出接腳，係供連接至車輛的至少一差速器控制器；
一電源穩壓電路，連接該電源輸入接腳以接收該輸入電壓，並將該輸入電壓轉換為一工作電壓；
一觸發電路，係連接該電源穩壓電路以接收該工作電壓，並接收來自車輛之手煞車拉桿被起時所產生之一手煞車訊號，於接收該手煞車訊號時係輸出具有一預設時間之觸發訊號；
一驅動電路，係連接該觸發電路以接收該觸發訊號，並接收來自車輛之一電源開關訊號，該驅動電路係於電源開關訊號或觸發訊號其中任一存在時輸出一驅動訊號；
一繼電器，係連接於該電源輸入端與電源輸出端之間，該繼電器係連接該驅動電路以接收該驅動信號，受該驅動信號控制成為導通狀態，使電源輸出端可輸出一輸出電壓至該差速器控制器。
本發明之差速器控制器的電源控制方法，包含：
偵測車輛之一電源開關是否關閉，若已關閉則中斷提供至一差速器控制器之一輸出電壓；
偵測手煞車是否啟動，係在電源開關已關閉後，判斷車輛之手煞車拉桿是否有被拉起而產生一手煞車訊號；
產生一觸發訊號，係在偵測到該手煞車訊號時產生一觸發訊號，該觸發訊號係維持一段預設時間；
恢復該輸出電壓，係在該預設時間內恢復供應給該差速器控制器的該輸出電壓，使該差速器控制器在該預設時間內恢復運作，將車輛之一差速器轉為鎖定狀態。
利用前述電源控制裝置及方法，當駕駛人關閉車輛電源並拉起手煞車時，手煞車訊號將啟動該觸發電路產生一觸發訊號，使驅動電路根據該觸發訊號短暫導通該繼電器，隨著該繼電器導通，該電源控制裝置可送出一輸出電壓給差速器控制器，使其有足夠時間將車輛的差速器切換成鎖定狀態，防止車輛左右兩側的車輪產生非同步轉動。
請參考圖1所示，本發明係提供一種差速器控制器電源控制裝置1，係連接車輛的車輛電源101、電源開關102、手煞車拉桿103與至少一差速器控制器，本實施例中以一前輪差速器控制器104及一後輪差速器控制器105為例說明。
該差速器控制器電源控制裝置1的內部電路如圖2所示，包含有一電源穩壓電路10、一觸發電路20、一驅動電路30及一繼電器40，且其接腳包含有一電源輸入接腳51、一電源輸出接腳52，其中，該電源輸入接腳51連接至車輛的車輛電源101，該電源輸出接腳52係連接至該前輪差速器控制器104及該後輪差速器控制器105。該車輛電源101通常是一電瓶，可提供一直流的輸入電壓Vin。
該電源穩壓電路10係通過該電源輸入接腳51連接到車輛的車輛電源101以接收一輸入電壓Vin，並將該輸入電壓Vin轉換為可常時提供的一工作電壓。
該觸發電路20係連接該電源穩壓電路10以接收該直流工作電壓，並且連接該手煞車拉桿103以取得一手煞車訊號S1，當手煞車被拉起時，可以產生一觸發訊號S2並由其輸出端送出該觸發訊號S2給驅動電路30。請參考圖3所示，該觸發電路20在本較佳實施例中以一單穩態觸發電路組成，包含一計時調整電路22，用以設定一預設時間。當接收該手煞車訊號S1時，單穩態觸發電路會改變其輸出訊號的準位狀態並維持該預設時間，例如從原本的低準位訊號改變為高準位訊號，並於預設時間內維持該高準位訊號，當預設時間結束即自動恢復為低準位訊號。該單穩態觸發電路可由一555 IC構成，其一輸入接腳係接收該手煞車訊號，另於兩輸入接腳連接由一電阻R1與一電容C1串聯構成的一RC電路，該RC電路作為該計時調整電路22，調整該電阻R1或電容C1的數值大小可改變該預設時間的長短。
請參考圖4所示，該驅動電路30有兩輸入端，分別接收來自該觸發電路20的觸發訊號S2與電源開關102的一電源開關訊號S3。該驅動電路30的輸出端連接該繼電器40，可輸出一驅動訊號以決定該繼電器40為導通或非導通狀態，其中，當沒有電源開關訊號S3且無觸發訊號S2時，該驅動電路30係控制繼電器40為非導通狀態，當存在有電源開關訊號S3或觸發訊號S2其中之一時，該驅動電路30係控制繼電器40為導通狀態。
該繼電器40本身則是串接在電源輸入接腳51與電源輸出接腳52之間，當繼電器40依據該驅動訊號轉為導通時，由車輛電源101提供的輸入電壓Vin可通過該繼電器40，由該電源輸出接腳52向外送出一輸出電壓Vout。相反的，當繼電器40未導通時，該電源輸出接腳52則不會輸出任何電壓。
本發明之電路動作請配合參考圖1與圖5，當車輛在行駛時，電源開關102導通時，可接收到高準位的該電源開關訊號S3，使繼電器40維持在導通狀態，在電源輸出接腳52上可持續送出該輸出電壓Vout，使該前輪差速器控制器104與該後輪差速器控制器105正常工作。
當車輛停止時，駕駛人將電源開關102關閉（如t1時點），該電源開關訊號S3係由高準位降為低準位，驅動電路30未輸出該驅動訊號給繼電器40，繼電器40轉為非導通狀態，因此無輸出電壓Vout。
當駕駛人再進一步拉起手煞車時，該手煞車訊號S1由高準位轉為低準位（如t2時點），該觸發電路30立即改變其觸發訊號s2的準位，由低準位成為高準位並維持該預設時間t2~t3，在此時間之內驅動電路30可輸出驅動信號給繼電器40，令繼電器40再次於該預設時間t2~t3之內保持導通狀態，故在該段間內再次提供輸出電壓Vout。該前輪差速器控制器104與後輪差速器控制器105在該段時間t2~t3內係可獲得足夠的電源將前輪差速器201、後輪差速器202控制進入鎖定狀態。
本發明之差速器控制器電源控制裝置1係執行一電源控制方法，可參考圖6，係包含有以下步驟：
偵測電源開關是否關閉(S601)，若是關閉，則中斷提供至一前輪差速器控制器104與一後輪差速器控制器105之輸出電壓；
偵測手煞車是否啟動(S602)，係在電源開關已關閉後，判斷車輛之手煞車拉桿是否被拉起而產生一手煞車訊號；
產生一觸發訊號(S603)，係在偵測到該手煞車訊號時產生一觸發訊號，該觸發訊號係維持一段預設時間；
恢復輸出電壓(S604)，係在該預設時間之內恢復提供至該前輪差速器控制器104與後輪差速器控制器105的輸出電壓，使該前輪差速器控制器104與後輪差速器控制器105在該預設時間內恢復供電運作。
綜上所述，本發明之差速器控制器電源控制裝置1可以在駕駛人關閉車輛電源並拉起手煞車時，維持一短暫的供電時間給前輪差速器控制器104、後輪差速器控制器105，使其有足夠時間將前輪差速器201、後輪差速器202切換為鎖定狀態，防止車輪產生非同步轉動。
1‧‧‧差速器控制器電源控制裝置
10‧‧‧電源穩壓電路
20‧‧‧觸發電路
22‧‧‧計時調整電路
30‧‧‧驅動電路
40‧‧‧繼電器
51‧‧‧電源輸入接腳
52‧‧‧電源輸出接腳
S1‧‧‧手煞車訊號
S2‧‧‧觸發訊號
S3‧‧‧電源開關訊號
Vin‧‧‧輸入電壓
Vout‧‧‧輸出電壓
101‧‧‧車輛電源
102‧‧‧電源開關
103‧‧‧手煞車拉桿
104‧‧‧前輪差速器控制器
105‧‧‧後輪差速器控制器
201‧‧‧前輪差速
202‧‧‧後輪差速器
圖1：本發明之差速器控制器電源控制裝置應用於車輛之控制系統方塊圖。 圖2：本發明之差速器控制器電源控制裝置的電路方塊圖。圖3：本發明中的觸發電路其詳細電路圖。 圖4：本發明中的驅動電路其詳細電路圖。圖5：本發明之波形圖。圖6：本發明之方法流程圖。圖7：現有車輛差速器之控制系統方塊圖。
1‧‧‧差速器控制器電源控制裝置
10‧‧‧電源穩壓電路
20‧‧‧觸發電路
22‧‧‧計時調整電路
30‧‧‧驅動電路
40‧‧‧繼電器
51‧‧‧電源輸入接腳
52‧‧‧電源輸出接腳
S1‧‧‧手煞車訊號
S2‧‧‧觸發訊號
S3‧‧‧電源開關訊號
Vin‧‧‧輸入電壓
Vout‧‧‧輸出電壓

Claims (7)

  1. 一種車輛差速器控制器的電源控制裝置，係包含：一電源輸入接腳，係供連接至車輛的一車輛電源以接收一輸入電壓；一電源輸出接腳，係供連接至車輛的至少一差速器控制器；一電源穩壓電路，連接該電源輸入接腳以接收該輸入電壓，並將該輸入電壓轉換為一工作電壓；一觸發電路，係連接該電源穩壓電路以接收該工作電壓，並接收來自車輛之手煞車拉桿被起時所產生之一手煞車訊號，於接收該手煞車訊號時係輸出具有一預設時間之觸發訊號；一驅動電路，係連接該觸發電路以接收該觸發訊號，並接收來自車輛之一電源開關訊號，該驅動電路係於電源開關訊號或觸發訊號其中任一存在時輸出一驅動訊號；一繼電器，係連接於該電源輸入端與電源輸出端之間，該繼電器係連接該驅動電路以接收該驅動信號，受該驅動信號控制成為導通狀態，使電源輸出端可輸出一輸出電壓至該差速器控制器。
  2. 如請求項1所述車輛差速器控制器的電源控制裝置，該觸發電路包含一計時調整電路，以設定該預設時間。
  3. 如請求項2所述車輛差速器控制器的電源控制裝置，該觸發電為一單穩態觸發電路，於該預設時間之內係輸出一高準位的觸發訊號。
  4. 如請求項3所述車輛差速器控制器的電源控制裝置，該計時調整電路是由一電阻與一電容串聯構成的RC電路。
  5. 如請求項1至4中任一項所述車輛差速器控制器的電源控制裝置，該驅動電路在無電源開關訊號且無該觸發訊號時，係控制繼電器成為非導通狀態。
  6. 如請求項3所述車輛差速器控制器的電源控制裝置，該電源輸出接腳係供連接至車輛的一前輪差速器控制器及一後輪差速器控制器。
  7. 一種車輛差速器控制器的電源控制方法，包含：偵測車輛之一電源開關是否關閉，若已關閉則中斷提供至一差速器控制器之一輸出電壓；偵測手煞車是否啟動，係在電源開關已關閉後，判斷車輛之手煞車拉桿是否有被拉起而產生一手煞車訊號；產生一觸發訊號，係在偵測到該手煞車訊號時產生一觸發訊號，該觸發訊號係維持一段預設時間；恢復該輸出電壓，係在該預設時間內恢復供應給該差速器控制器的該輸出電壓，使該差速器控制器在該預設時間內恢復運作，將車輛之一差速器轉為鎖定狀態。
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