一种客车电控发动机启动保护电路及其控制方法技术

本发明专利技术公开了一种客车电控发动机启动保护电路及其控制方法，保护电路包括稳压模块、启动控制电路、起动机电源控制电路及发动机，稳压模块将客车DC24V电压转变为DC5V，稳压模块的输出端通过启动信号输入电路与单片机相连；启动控制电路的输入端与客车的电源相连，输出端分别与单片机及起动机的T2端相连，用于控制起动机的启动；起动机电源控制电路输入端与客车的电源相连，输出端分别与单片机及起动机的T1端相连；发动机包括发动机ECU，发动机ECU通过CAN总线与CAN总线控制器相连，CAN总线控制器通过物理导线与单片机连接。启动电路自身安全性高，电磁开关和起动机的使用寿命长，维护成本低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种发动机启动保护电路，尤其涉及。
技术介绍
客车起动机功率大，启动时瞬间工作电流可达600安培，长时间工作会导致电缆发热，起动机内部触点黏连，严重时会弓I发线路着火。发动机启动后，重复执行启动操作，容易导致起动机齿轮与发动机飞轮打齿，造成机械损坏。客车车身长自重大，后方视野差，启动发动机时容易发生各种事故。例如，变速箱在档时启动发动机会导致车辆突然向前或向后移动，容易发生撞击事故；有人在发动机舱进行维修作业时，驾驶员突然启动发动机，容易造成维修人员人身伤害事故。目前，我国汽车排放标准已全面进入国IV阶段，客车上使用的发动机已全部升级为带电子控制单元(ECU)的电喷发动机，发动机ECU带有标准的CAN总线接口，符合SAEJ1939通讯协议要求，尚没有基于CAN总线的客车电控发动机启动保护电路。
技术实现思路
为解决现有技术存在的不足，本专利技术公开了，起到保障客车安全启动及提高起动机的使用寿命的效果。为实现上述目的，本专利技术的具体方案如下:—种客车电控发动机启动保护电路,包括稳压模块、启动控制电路、起动机电源控制电路及发动机，所述稳压模块将客车DC24V电压转变为DC5V，稳压模块的输出端通过启动信号输入电路与单片机相连；所述启动控制电路的输入端与客车的电源相连，输出端分别与单片机及起动机的T2端相连,用于控制起动机的启动；所述起动机电源控制电路输入端与客车的电源相连，输出端分别与单片机及起动机的Tl端相连，用于控制起动机的电源控制；所述发动机包括发动机ECU，发动机E⑶通过CAN总线与CAN总线控制器相连，CAN总线控制器通过物理导线与单片机连接。所述启动信号输入电路包括依次串联发动机舱门开关SK1、变速箱空挡开关SK2与光电稱合器OCl的第一输入端,光电稱合器OCl的输出端与单片机RAl的管脚相连，光电耦合器OCl的第二输入端与稳压模块的输出端及单片机的VCC端相连；所述发动机舱门开关SKl的前端接入前启动信号，发动机舱门开关SKl与变速箱空挡开关SK2之间接入后启动信号，前启动信号为安装在转向柱上的点火开关START档信号，后启动信号为安装在发动机舱内的后启动开关信号，两个信号均为24V正控信号。发动机舱门打开时SKl断开，关闭时SKl闭合。变速箱在空挡时SK2闭合，不在空挡时SK2断开。所述启动控制电路包括电磁继电器KV1，电磁继电器KVl的控制线圈与二极管Dl并联后输出端与三极管Ql的集电极连接，电磁继电器KVl输出端的一脚连接保险丝Fl的一端，另一脚连接起动机的吸合开关接线端子T2，同时连接光电耦合器0C2的输入端，三极管Ql的基极通过电阻R2与单片机的RCl管脚连接，发射极接地，光电耦合器0C2的输出端与单片机的RC2管脚连接；所述保险丝Fl的另一端与客车的ACC档电源连接，电磁继电器KVl的控制线圈与二极管Dl并联后的输入端与客车的ON档电源相连，Ql为NPN型开关三极管，二极管Dl起续流保护作用，吸收继电器控制线圈电流突变时产生的反向电动势。所述起动机电源控制电路包括电磁开关KV2，电磁开关KV2的控制线圈与二极管D2并联后输出端与三极管Q2的集电极连接，电磁开关KV2输出端的一脚连接保险丝F2的一端，另一脚连接起动机的主电源接线端子T2，同时连接光电耦合器0C3的输入端。三极管Q2的基极通过电阻R4与单片机的RC3管脚连接，发射极接地，光电耦合器0C3的输出端与单片机的RC4管脚连接；所述保险丝F2的另一端与客车的蓄电池常电相连，电磁开关KV2的控制线圈与二极管D2并联后输入端与客车的ON档电源相连，Q2为NPN型开关三极管，二极管D2起续流保护作用，吸收电磁开关控制线圈电流突变时产生的反向电动势。所述单片机为STC89C52系列单片机，CAN总线控制器为SJA1000型。启动控制电路、起动机电源控制电路、起动机、单片机、CAN总线控制器之间通过物理导线连接，起动机的主电源接线端子为Tl、吸合开关接线端子为T2，发动机ECU与CAN总线控制器通过CAN总线连接。一种客车电控发动机启动保护电路的控制方法，包括以下步骤:单片机的RAl管脚收到启动信号输入电路的高电平后，判断此时的发动机转速，转速大于门限值时，单片机认为此时发动机处于启动状态，启动控制电路与起动机电源控制电路均不工作；转速小于门限值时，单片机认为此时发动机处于未启动状态，RC3管脚输出高电平，电磁开关KV2闭合，起动机主电源线路接通。单片机检测到RC4管脚由低电平转为高电平，延时第一设定时间后，RCl管脚输出高电平，电磁继电器KVl闭合，光电稱合器0C2导通，起动机吸合电路导通，起动机运转工作。单片机检测到RC2管脚由低电平转为高电平后，最长延时第二设定时间，RCl脚和RC3脚同时由高电平转为低电平，若延时第二设定时间过程中启动信号消失，同样RCl脚和RC3脚同时由高电平转为低电平，启动过程结束。所述门限值500r/min,第一设定时间为0.5S,第二设定时间10S。所述启动信号输入电路，触发前启动信号或触发后启动信号，OCl导通，单片机RAl管脚接收到正控信号，确认收到启动发动机的命令；所述OCl导通的具体条件为:触发前启动信号后，需同时满足发动机舱门关闭和变速箱在空挡上两个条件，即SKl与SK2同时闭合，光电耦合器OCl才能导通；触发后启动信号后，变速箱处于空挡即SK2闭合时，光电耦合器OCl才能导通。光电耦合器OCl的作用在于隔离客车24V电压与单片机识别的5V高电平信号，避免24V电源波动导致客车非正常启动。所述启动控制电路用于单片机通过改变RCl管脚的电平控制三极管Ql的状态；所述启动控制电路的具体过程为:RC1为低电平时，三极管Ql截止，集电极与发射极断开，电磁继电器KVl不动作，起动机不吸合，光电耦合器0C2断开，RC2管脚返回低电平；RCl为高电平时，三极管Ql饱和，集电极与发射极导通，电磁继电器KVl闭合，起动机吸合，光电耦合器0C2导通，RC2管脚返回高电平。光电耦合器0C2的作用在于检测KVl的工作状态，并反馈给单片机，用于整个启动保护电路的逻辑控制。所述起动机电源控制电路用于单片机通过改变RC3管脚的电平控制三极管Q2的状态；所述起动机电源控制电路的具体过程为:RC3为低电平时，三极管Q2截止，集电极与发射极断开，电磁开关KV2不动作，起动机的主电源电路断开，光电耦合器0C3断开，RC4管脚返回低电平；RC3为高电平时，三极管Q2饱和，集电极与发射极导通，电磁开关KV2闭合，起动机主电源电路接通，光电耦合器0C3导通，RC4管脚返回高电平。光电耦合器0C3的作用在于检测KV2的工作状态，并反馈给单片机，用于整个启动保护电路的逻辑控制。所述发动机的ECU通过对外广播发动机转速报文，转速报文为SAE J1939协议规定的标准报文EEC1，ID为0x0CF00400，CAN总线控制器接收到发动机E⑶发送的转速报文后对数据按照SAE J1939-71应用层的协议进行解析，解析后发送给单片机，通过与设定好的门限值比较后判断发动机的工作状态。本专利技术可以实现以下功能:1、发动机舱门打开或变速箱未在空挡时，禁止使用前启动；变速箱未在空挡时，禁止使用后启动；避免启动时造成各种事故。2、启本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种客车电控发动机启动保护电路，其特征是，包括稳压模块、启动控制电路、起动机电源控制电路及发动机，所述稳压模块将客车DC24V电压转变为DC5V，稳压模块的输出端通过启动信号输入电路与单片机相连；所述启动控制电路的输入端与客车的电源相连，输出端分别与单片机及起动机的T2端相连，用于控制起动机的启动；所述起动机电源控制电路输入端与客车的电源相连，输出端分别与单片机及起动机的T1端相连，用于控制起动机的电源控制；所述发动机包括发动机ECU，发动机ECU通过CAN总线与CAN总线控制器相连，CAN总线控制器通过物理导线与单片机连接。

【技术特征摘要】
1.一种客车电控发动机启动保护电路，其特征是，包括稳压模块、启动控制电路、起动机电源控制电路及发动机，所述稳压模块将客车DC24V电压转变为DC5V，稳压模块的输出端通过启动信号输入电路与单片机相连； 所述启动控制电路的输入端与客车的电源相连，输出端分别与单片机及起动机的T2端相连，用于控制起动机的启动； 所述起动机电源控制电路输入端与客车的电源相连，输出端分别与单片机及起动机的Tl端相连，用于控制起动机的电源控制； 所述发动机包括发动机ECU，发动机ECU通过CAN总线与CAN总线控制器相连，CAN总线控制器通过物理导线与单片机连接。2.如权利要求1所述的一种客车电控发动机启动保护电路，其特征是，所述启动信号输入电路包括依次串联发动机舱门开关SKl、变速箱空挡开关SK2与光电耦合器OCl的第一输入端，光电稱合器OCl的输出端与单片机RAl的管脚相连，光电稱合器OCl的第二输入端与稳压模块的输出端及单片机的VCC端相连。3.如权利要求1所述的一种客车电控发动机启动保护电路，其特征是，所述启动控制电路包括电磁继电器KV1，电磁继电器KVl的控制线圈与二极管Dl并联后输出端与三极管Ql的集电极连接，电磁继电器KVl输出端的一脚连接保险丝Fl的一端，另一脚连接起动机的吸合开关接线端子T2，同时连接光电耦合器0C2的输入端，三极管Ql的基极通过电阻R2与单片机的RCl管脚连接，发射极接地，光电耦合器0C2的输出端与单片机的RC2管脚连接。4.如权利要求1所述的一种客车电控发动机启动保护电路，其特征是，所述起动机电源控制电路包括电磁开关KV2，电磁开关KV2的控制线圈与二极管D2并联后输出端与三极管Q2的集电极连接，电磁开关KV2输出端的一脚连接保险丝F2的一端，另一脚连接起动机的主电源接线端子T2，同时连接光电耦合器0C3的输入端。三极管Q2的基极通过电阻R4与单片机的RC3管脚连接，发射极接地，光电耦合器0C3的输出端与单片机的RC4管脚连接。5.如权利要求1所述的一种客车电控发动机启动保护电路的控制方法，其特征是，包括以下步骤: 单片机的RAl管脚收到启动信号输入电路的高电平后，判断此时的发动机转速，转速大于门限值时，单片机认为此时发动机处于启动状态，启动控制电路与起动机电源控制电路均不工作； 转速小于门限值时，单片机认为此时发动机处于未启动状态，RC3管脚输...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵佳，
申请(专利权)人：中通客车控股股份有限公司，
类型：发明
国别省市：