一种车辆继电器的开关控制系统技术方案

本发明专利技术属于继电器控制技术领域，具体涉及一种车辆继电器的开关控制系统，包括：控制模块、供电模块和锁存模块；控制模块，用于根据启动信号生成对应的控制信号；供电模块，用于在车辆正常工作模式或跛行模式下保证所述控制模块和所述锁存模块的供电；供电模块还用于监控所述控制模块的运行状态，并依据运行状态输出状态信号；锁存模块，用于依据所述启动信号、所述控制信号和所述状态信号生成对应的驱动信号；且在所述启动信号为有效时，所述驱动信号驱动继电器闭合；在所述启动信号为无效时，所述驱动信号驱动继电器断开。本发明专利技术的车辆继电器的开关控制系统相较于传统技术，硬件成本低，且软件策略简单易实现，具有更高的可靠性。具有更高的可靠性。具有更高的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种车辆继电器的开关控制系统


[0001]本专利技术属于继电器控制
，具体涉及一种车辆继电器的开关控制系统。

技术介绍

[0002]点火开关继电器的控制是车身电子控制系统中的重要单元，车辆在正常行驶过程中，即使MCU(微控制器)出现故障无法正常控制输出，也需要保持继电器的输出状态，以保证车身的基本功能单元供电正常，同时还需要防止在在汽车启动输入信号IGN无效时进入Limp
‑
home模式，从而保证整车电源的供电安全。
[0003]为实现上述功能及安全要求，目前常见的技术方案采用双MCU控制，主MCU作为车身控制器的正常逻辑控制，控制电源继电器，辅MCU做安全冗余备份控制，当主MCU出现故障时，辅MCU仍可正常控制电源继电器的输出。
[0004]传统的技术方案虽然增加了启动电源控制的安全性，但同时也提升了系统成本及逻辑控制开发的复杂程度。因此，针对车身控制器的点火开关控制电路需要寻找一种优化的跛行控制电路，以降低成本，提供系统可靠性，降低开发复杂度。

技术实现思路

[0005]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种车辆继电器的开关控制系统，以保证即使主控MCU出现故障，也能控制继电器开启或关闭，以及整车电源的正常供电，保障车辆的行驶安全。
[0006]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种车辆继电器的开关控制系统，包括：控制模块、供电模块和锁存模块；所述控制模块，用于根据启动信号生成对应的控制信号；所述供电模块，用于在车辆正常工作模式或跛行模式下保证所述控制模块和所述锁存模块的供电；所述供电模块还用于监控所述控制模块的运行状态，并依据运行状态输出状态信号；所述锁存模块，用于依据所述启动信号、所述控制信号和所述状态信号生成对应的驱动信号；且在所述启动信号为有效时，所述驱动信号驱动继电器闭合；在所述启动信号为无效时，所述驱动信号驱动继电器断开。
[0007]根据本专利技术一具体实施例，所述供电模块包括供电单元和冗余供电单元，且所述供电单元和所述冗余供电单元之间并联设置；所述供电单元的输入端连接外部电源，电源输出端分别与所述控制模块和所述锁存模块连接；且所述供电单元还用于监控所述控制模块的运行状态，通过信号输出端输出所述状态信号；所述冗余供电单元的第一输入端连接外部电源，第二输入端连接所述控制模块的输出端，第三输入端与所述锁存模块的输出端连接，电源输出端与所述锁存模块连接；其中，于所述正常工作模式下，所述供电单元对所述控制模块和锁存模块进行供电；于所述跛行模式下，所述冗余供电单元对所述锁存模块进行供电。
[0008]根据本专利技术一具体实施例，所述供电单元还依据其自身的运行状态输出所述状态信号。
[0009]根据本专利技术一具体实施例，所述供电单元监控到所述控制模块运行异常，或所述供电单元自身供电异常，则所述供电单元的信号输出端输出异常的状态信号，且车辆进入所述跛行模式。
[0010]根据本专利技术一具体实施例，所述供电单元包括第一二极管，且所述第一二极管的负极作为所述供电单元的电源输出端。
[0011]根据本专利技术一具体实施例，所述冗余供电单元根据所述供电单元的运行状态，以及所述控制模块的控制信号和/或所述锁存模块的驱动信号控制其在所述跛行模式下为所述锁存模块供电。
[0012]根据本专利技术一具体实施例，所述冗余供电单元包括：第一PNP型三极管，发射极连接外部电源；第一NPN型三极管，集电极分别与基极和所述第一PNP型三极管的集电极连接；第二NPN型三极管，集电极与所述第一PNP型三极管的基极连接，发射极接地；第二二极管，正极与所述锁存模块的第一输出端连接，负极与所述第二NPN型三极管的基极连接；第三二极管，正极与所述控制模块的输出端连接，负极与所述第二NPN型三极管的基极连接；第四二极管，正极接地，负极分别与所述第一NPN型三极管的基极和集电极连接；第五二极管，正极与所述第一NPN型三极管的发射极连接，负极作为所述冗余供电单元的输出端。
[0013]根据本专利技术一具体实施例，当所述供电单元正常时，第一二极管导通致使第五二极管截止，所述冗余供电单元处于关闭状态；当所述供电单元异常时，且所述控制模块输出高电平的控制信号或所述锁存模块输出高电平的驱动信号，所述冗余供电单元处于启动状态，并对所述锁存模块供电。
[0014]根据本专利技术一具体实施例，所述控制模块包括第一输入端和第二输入端，所述第一输入端用于接收所述启动信号，所述第二输入端与所述锁存模块的输出端连接；其中，所述控制信号包括第一子信号、第二子信号和时钟信号，所述第一子信号分别输出给所述供电模块和锁存模块，所述第二子信号和所述时钟信号输出至所述锁存模块。
[0015]根据本专利技术一具体实施例，所述锁存模块包括：信号处理单元，用于接收所述启动信号、所述第一子信号、所述时钟信号、所述状态信号以及所述驱动信号，并于转换后输出；D触发器，SD脚与所述供电模块的输出端连接，D脚用于接收所述第二子信号，CP脚和RD脚与所述信号处理单元的输出端连接；所述D触发器的输出端包括第一引脚和第二引脚，且所述第一引脚用于输出所述驱动信号，第二引脚与所述控制模块的第二输入端连接，并输出与所述驱动信号相反的电信号；其中，当所述启动信号有效时：于所述正常工作模式下，所述D触发器的CP脚触发上升沿，SD脚、RD脚以及D脚均置高，第一引脚输出高电平的驱动信号；于所述跛行模式下，所述D触发器的CP脚触发下降沿，SD脚和RD脚置高，第一引脚仍输出高电平的驱动信号；当所述启动信号无效时：于所述正常工作模式下，所述D触发器的CP脚触发上升沿，SD脚和RD脚置高，D脚置低，第一引脚输出低电平的驱动信号；于所述跛行模式下，SD脚置高，RD脚置低，第一引脚输出低电平的驱动信号。
[0016]根据本专利技术一具体实施例，所述信号处理单元包括：第二PNP型三极管，发射极连接所述供电模块的输出端；第三NPN型三极管，基极与所述第二PNP型三极管的集电极连接，集电极分别用于接收所述时钟信号，以及与所述D触发器的CP脚连接，发射极接地处理；第四NPN型三极管，集电极与所述第二PNP型三极管的基极连接，发射极分别用于接收所述状态信号，以及与所述供电模块的输出端连接，基极与所述D触发器的第一引脚连接；第六二
极管，正极用于接收所述第一子信号，负极与所述D触发器的RD脚连接；第七二极管，正极用于接收所述驱动信号，负极与所述D触发器的RD脚连接；第八二极管，正极用于接收所述启动信号，负极接地处理；第九二极管，负极与所述第八二极管的负极连接；第三PNP型三极管，基极与所述第九二极管的正极连接，发射极分别与所述第二PNP型三极管的集电极，以及所述第三NPN型三极管的基极连接，集电极接地处理；第五NPN型三极管，基极与所述第三PNP型三极管的集电极连接，集电极分别与所述第六二极管的负极、第七二极管的负极、以及所述D触发器的RD脚连接。
[0017]根据本专利技术一具体实施例，所述D触发器采用74HC74D芯片。
[0018]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车辆继电器的开关控制系统，其特征在于，包括：控制模块、供电模块和锁存模块；所述控制模块，用于根据启动信号生成对应的控制信号；所述供电模块，用于在车辆正常工作模式或跛行模式下保证所述控制模块和所述锁存模块的供电；所述供电模块还用于监控所述控制模块的运行状态，并依据运行状态输出状态信号；所述锁存模块，用于依据所述启动信号、所述控制信号和所述状态信号生成对应的驱动信号；且在所述启动信号为有效时，所述驱动信号驱动继电器闭合；在所述启动信号为无效时，所述驱动信号驱动继电器断开。2.根据权利要求1所述的车辆继电器的开关控制系统，其特征在于，所述供电模块包括供电单元和冗余供电单元，且所述供电单元和所述冗余供电单元之间并联设置；所述供电单元的输入端连接外部电源，电源输出端分别与所述控制模块和所述锁存模块连接；且所述供电单元还用于监控所述控制模块的运行状态，通过信号输出端输出所述状态信号；所述冗余供电单元的第一输入端连接外部电源，第二输入端连接所述控制模块的输出端，第三输入端与所述锁存模块的输出端连接，电源输出端与所述锁存模块连接；其中，于所述正常工作模式下，所述供电单元对所述控制模块和锁存模块进行供电；于所述跛行模式下，所述冗余供电单元对所述锁存模块进行供电。3.根据权利要求2所述的车辆继电器的开关控制系统，其特征在于，所述供电单元还依据其自身的运行状态输出所述状态信号。4.根据权利要求3所述的车辆继电器的开关控制系统，其特征在于，所述供电单元监控到所述控制模块运行异常，或所述供电单元自身供电异常，则所述供电单元的信号输出端输出异常的状态信号，且车辆进入所述跛行模式。5.根据权利要求2所述的车辆继电器的开关控制系统，其特征在于，所述供电单元包括第一二极管，且所述第一二极管的负极作为所述供电单元的电源输出端。6.根据权利要求5所述的车辆继电器的开关控制系统，其特征在于，所述冗余供电单元根据所述供电单元的运行状态，以及所述控制模块的控制信号和/或所述锁存模块的驱动信号控制其在所述跛行模式下为所述锁存模块供电。7.根据权利要求6所述的车辆继电器的开关控制系统，其特征在于，所述冗余供电单元包括：第一PNP型三极管，发射极连接外部电源；第一NPN型三极管，集电极分别与基极和所述第一PNP型三极管的集电极连接；第二NPN型三极管，集电极与所述第一PNP型三极管的基极连接，发射极接地；第二二极管，正极与所述锁存模块的第一输出端连接，负极与所述第二NPN型三极管的基极连接；第三二极管，正极与所述控制模块的输出端连接，负极与所述第二NPN型三极管的基极连接；第四二极管，正极接地，负极分别与所述第一NPN型三极管的基极和集电极连接；第五二极管，正极与所述第一NPN型三极管的发射极连接，负极作为所述冗余供电单元
的输出端。8.根据权利要求7所述的车辆继电器的开关控制系统，其特征在于，当所述供电单元正常时，第一二极管导通致使第五二极管截止，所述冗余供电单元处于关闭状态；当所述供电单元异常时，且所述控制模块输出高电平的控制信号或所述锁存模块输出高电平...

【专利技术属性】
技术研发人员：李祖喜，熊磊，吴航，刘宁，
申请(专利权)人：联合汽车电子有限公司，
类型：发明
国别省市：