一种基于信息集成的客车起动控制系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于信息集成的客车起动控制系统，包括点火开关信息采集模块、后仓门开关信息采集模块和起动机控制模块，点火开关信息采集模块和后仓门开关信息采集模块分别由微控制器、ＣＡＮ通信单元、开关信息采集单元和支持电路组成，分别采集点火开关和后仓门开关的状态信息，并通过ＣＡＮ总线传输给起动机控制模块。本发明专利技术的有益效果是：（１）在不改变现有客车起动机的基础上实现了客车起动机的总线式控制；（２）在传统客车起动机控制条件的基础上，基于信息集成，实现多种信息的综合判断处理，提高了起动控制的安全性。（３）面向用户需求，易于实现功能扩展。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于汽车电子控制系统，尤其是一种基于信息集成的客车 起动控制系统。
技术介绍
汽车起动系统的功用是在控制装置的控制下，以车载电源为动力 电源，通过离合器将电动机的电磁转矩传递给飞轮使发动机起动。随着人们对汽车动力性、安全性和舒适性要求的提高，汽车ECU (Electronic Control Unit,电子控制单元)和电子控制装置也在不断 增加。它们并不仅仅与负载设备简单地连接在一起，更多的是与外围 设备及其它ECU和电子控制装置进行信息交流，并经过复杂的控制 决策运算，发出控制指令。为了提高信号的利用率，要求大批数据信 息在不同的汽车ECU之间进行交换和共享，采用车载网络技术实现 汽车电子信息的集成控制使得对汽车各ECU的实时控制成为可能。 目前的中高档轿车中都已不同程度地使用了车载网^!支术，现代客车 和卡车上也逐渐采用了先进的电子控制技术和车载网络技术。在多种 车载网络技术中，CAN (Controller Area Network,控制器局域网)以 其良好的运行特性，即高的可靠性和独特的设计，特别适合现代汽车 各ECU间的互联通信。因此，传统的客车起动控制方式已不适应汽车电子信息集成控制 的需求，必须提出一种基于信息集成控制的客车起动控制方法，并设计出相应的、具备总线接口的客车起动控制系统，以满足采用总线实 现汽车信息集成控制的要求。中国专利公开号CN1459559,公开日2003年12月3日，专利技术创 造的名称为起动机控制装置以及带控制装置的起动机，该申请案公开 了一种易于接线、抗振性好、可容易地与辅助开关构成一体化的起动 机控制装置以及带控制装置的起动机，包括辅助开关和控制电路。中 国专利公开号CN2844471 ，公开日2006年12月6日，专利技术创造的名 称为一种汽车起动机控制电路装置，该申请案公开了 一种起动机电源 线只在起动过程中主车发出起动信号的时间段才带电工作，其余时间 电源被切断，起动机的电源与主机总电源断开，从而保证车辆在运行 过程中的安全的汽车起动机控制电路装置。中国专利公开号 CN101025140,公开日2007年8月29日，专利技术创造的名称为一种发 动机起动机及其控制装置，该申请案公开了一种工作平稳、迅速、可 靠，并取消了电磁开关、单向离合器及驱动拨叉的发动机起动机及其号进行信息集成，没有提供汽车起动总线化控制的软硬件方案，不符 合汽车总线化和电子化发展趋势的要求。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于总线和软件控制实现客车起动、防 止发动机工作后司机误起动、提高起动机工作寿命和客车安全性的基 于信息集成的客车起动控制系统，以克服现有汽车起动控制技术的不 足为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是本专利技术包括点火开关信息采集模块、后仓门开关信息采集模块和 起动机控制模块。点火开关信息釆集模块和后仓门开关信息采集模块 分别由微控制器、CAN通信单元、开关信息釆集单元和支持电路组 成，分别采集点火开关和后仓门开关的状态信息，并通过CAN总线 传输给起动机控制模块；起动机控制模块由微控制器、CAN通信单 元、开关信息采集单元、发电机N/W极电压比较单元、起动机电源 控制单元、起动继电器控制单元和支持电路组成，采集空档开关状态 信息、后起动开关状态信息和发电机N/W极状态信息，并与点火开 关状态信息和后仓门开关状态信息共同构成起动机控制条件，由微控 制器判断处理后形成起动机控制信息，通过起动机电源控制单元和起 动继电器控制单元实现起动机电源和起动继电器的接通与断开控制。所述的点火开关信息采集模块或后仓门开关信息采集模块或起 动机控制模块的微控制器采用8位或8位以上单片机；支持电路由电 源电路、复位电路等构成；微控制器内集成了 CAN控制器；电源电 路主要由2个电源模块组成，电源模块UP1将汽车电源转换为5V稳 压电源，为雨刮控制器供电；电源模块UP2将电源模块UP1输出的 5V稳压电源隔离，输出5V稳压隔离电源，用于CAN通信电路。所述的点火开关信息采集模块或后仓门开关信息采集模块或起 动机控制才莫块的CAN通信单元主要由1个CAN收发器和2个光耦 构成；CAN通信线经滤波电路与CAN收发器的CANH引脚和CANL 引脚相连；CAN收发器的接收数据输入引脚与光耦的信号输入端相连，并由光耦的信号输出端与微控制器的CAN接收数据引脚相连； 微控制器的CAN发送数据引脚与光耦的信号输入端相连，并由光耦 的信号输出端与CAN收发器的数据发送引脚相连。所述的点火开关信息采集模块或后仓门开关信息采集模块或起 动机控制模块的开关信息采集单元的核心器件是开关量输入检测芯 片；开关信号与开关量输入检测芯片的可编程开关量检测口相连；开 关量输入检测芯片与微控制器通过SPI通信接口进行通信。所述的起动机控制模块的发电机N/W极电压比较单元主要由运 放、稳压管、固定值电阻和可调电阻构成；来自发电机N/W极的电 压信号经电阻限流、稳压管限幅、分压电阻分压后，与比较电压进行 比较，若N/W端的电压幅值〉S伏(24伏电源系统时i〈12, 12伏电源 系统时i〈6),则运放输出高电平信号；若N/W端的电压幅值〈伏(24 伏电源系统时i〈2, 12伏电源系统时i〈6),则运放输出低电平信号。所述的起动机控制模块的起动机电源控制单元的核心器件是功 率驱动芯片；功率驱动芯片输出端与起动机电源输入端相连；功率驱 动芯片与微控制器通过SPI通信接口进行通信。所述的起动继电器控制单元的核心器件是功率驱动芯片；功率驱 动芯片输出端与起动继电器输入端相连；功率驱动芯片与微控制器通 过SPI通信接口进行通信；功率驱动芯片的状态反馈引脚与微控制器 的I/O 口相连。所述的前起动控制方法为起动机控制模块的CAN通信单元接 收点火开关信息和后仓门开关信息，当点火开关ST接通，且空挡开关接通，且后仓门开关断开，且后起动开关断开，且发电机N/W极 电压〈伏(24伏电源系统时i〈12， 12伏电源系统时i〈6)时，孩i控制器 发送起动机电源接通信息和起动继电器接通信息给起动机电源控制 单元和起动继电器控制单元，分别由起动机电源控制单元和起动继电 器控制单元的功率驱动芯片控制起动机电源和起动继电器接通，实现 起动控制；当点火开关ST断开时，微控制器发送起动机电源断开信 息给起动机电源控制单元，由起动机电源控制单元的功率驱动芯片控制起动机电源断开；当发电机N/W极电压>4伏(24伏电源系统时 i<12， 12伏电源系统时i〈6)时，孩i控制器发送起动继电器断开信息给 起动继电器控制单元，由起动继电器控制单元的功率驱动芯片控制起 动继电器断开。所述的后起动控制方法为起动机控制模块的CAN通信单元接 收点火开关信息和后仓门开关信息，当后起动开关接通，且空挡开关 接通，且后仓门开关接通，且点火开关ST断开，且发电机N/W极电 压〈i伏(24伏电源系统时Kl2， 12伏电源系统时K6)时，微控制器发 送起动机电源接通信息和起动继电器接通信息给起动机电源控制单 元和起动继电器控制单元，分别由起动机电源控制单元和起动继电器 控制单元的功率驱动芯片控制起动机电源和起动继电器接通，实现起 动控制；当后起动开关断开时，微控制器发送本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于信息集成的客车起动控制系统，包括点火开关信息采集模块、后仓门开关信息采集模块和起动机控制模块，其特征在于：点火开关信息采集模块和后仓门开关信息采集模块分别由微控制器、ＣＡＮ通信单元、开关信息采集单元和支持电路组成，分别采集点火开关和后仓门开关的状态信息，并通过ＣＡＮ总线传输给起动机控制模块；起动机控制模块由微控制器、ＣＡＮ通信单元、开关信息采集单元、发电机Ｎ／Ｗ极电压比较单元、起动机电源控制单元、起动继电器控制单元和支持电路组成，采集空档开关状态信息、后起动开关状态信息和发电机Ｎ／Ｗ极状态信息，并与点火开关状态信息和后仓门开关状态信息共同构成起动机控制条件，由微控制器判断处理后形成起动机控制信息，通过起动机电源控制单元和起动继电器控制单元实现起动机电源和起动继电器的接通与断开控制。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李刚炎，胡剑，胥军，于翔鹏，褚端峰，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：83[中国|武汉]