專利名稱：一種基于信息集成的客車起動控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于汽車電子控制系統(tǒng)，尤其是一種基于信息集成的客車 起動控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
汽車起動系統(tǒng)的功用是在控制裝置的控制下，以車載電源為動力 電源，通過離合器將電動機的電磁轉(zhuǎn)矩傳遞給飛輪使發(fā)動機起動。隨著人們對汽車動力性、安全性和舒適性要求的提高，汽車ECU (Electronic Control Unit,電子控制單元)和電子控制裝置也在不斷 增加。它們并不僅僅與負(fù)載設(shè)備簡單地連接在一起，更多的是與外圍 設(shè)備及其它ECU和電子控制裝置進行信息交流，并經(jīng)過復(fù)雜的控制 決策運算，發(fā)出控制指令。為了提高信號的利用率，要求大批數(shù)據(jù)信 息在不同的汽車ECU之間進行交換和共享，采用車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實現(xiàn) 汽車電子信息的集成控制使得對汽車各ECU的實時控制成為可能。 目前的中高檔轎車中都已不同程度地使用了車載網(wǎng)^!支術(shù)，現(xiàn)代客車 和卡車上也逐漸采用了先進的電子控制技術(shù)和車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。在多種 車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中，CAN (Controller Area Network,控制器局域網(wǎng))以 其良好的運行特性，即高的可靠性和獨特的設(shè)計，特別適合現(xiàn)代汽車 各ECU間的互聯(lián)通信。因此，傳統(tǒng)的客車起動控制方式已不適應(yīng)汽車電子信息集成控制 的需求，必須提出一種基于信息集成控制的客車起動控制方法，并設(shè)計出相應(yīng)的、具備總線接口的客車起動控制系統(tǒng)，以滿足采用總線實 現(xiàn)汽車信息集成控制的要求。中國專利公開號CN1459559,
公開日2003年12月3日，發(fā)明創(chuàng) 造的名稱為起動機控制裝置以及帶控制裝置的起動機，該申請案公開 了一種易于接線、抗振性好、可容易地與輔助開關(guān)構(gòu)成一體化的起動 機控制裝置以及帶控制裝置的起動機，包括輔助開關(guān)和控制電路。中 國專利公開號CN2844471 ，
公開日2006年12月6日，發(fā)明創(chuàng)造的名 稱為一種汽車起動機控制電路裝置，該申請案公開了 一種起動機電源 線只在起動過程中主車發(fā)出起動信號的時間段才帶電工作，其余時間 電源被切斷，起動機的電源與主機總電源斷開，從而保證車輛在運行 過程中的安全的汽車起動機控制電路裝置。中國專利公開號 CN101025140,
公開日2007年8月29日，發(fā)明創(chuàng)造的名稱為一種發(fā) 動機起動機及其控制裝置，該申請案公開了一種工作平穩(wěn)、迅速、可 靠，并取消了電磁開關(guān)、單向離合器及驅(qū)動撥叉的發(fā)動機起動機及其號進行信息集成，沒有提供汽車起動總線化控制的軟硬件方案，不符 合汽車總線化和電子化發(fā)展趨勢的要求。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種基于總線和軟件控制實現(xiàn)客車起動、防 止發(fā)動機工作后司機誤起動、提高起動機工作壽命和客車安全性的基 于信息集成的客車起動控制系統(tǒng)，以克服現(xiàn)有汽車起動控制技術(shù)的不 足為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是本發(fā)明包括點火開關(guān)信息采集模塊、后倉門開關(guān)信息采集模塊和 起動機控制模塊。點火開關(guān)信息釆集模塊和后倉門開關(guān)信息采集模塊 分別由微控制器、CAN通信單元、開關(guān)信息釆集單元和支持電路組 成，分別采集點火開關(guān)和后倉門開關(guān)的狀態(tài)信息，并通過CAN總線 傳輸給起動機控制模塊；起動機控制模塊由微控制器、CAN通信單 元、開關(guān)信息采集單元、發(fā)電機N/W極電壓比較單元、起動機電源 控制單元、起動繼電器控制單元和支持電路組成，采集空檔開關(guān)狀態(tài) 信息、后起動開關(guān)狀態(tài)信息和發(fā)電機N/W極狀態(tài)信息，并與點火開 關(guān)狀態(tài)信息和后倉門開關(guān)狀態(tài)信息共同構(gòu)成起動機控制條件，由微控 制器判斷處理后形成起動機控制信息，通過起動機電源控制單元和起 動繼電器控制單元實現(xiàn)起動機電源和起動繼電器的接通與斷開控制。所述的點火開關(guān)信息采集模塊或后倉門開關(guān)信息采集模塊或起 動機控制模塊的微控制器采用8位或8位以上單片機；支持電路由電 源電路、復(fù)位電路等構(gòu)成；微控制器內(nèi)集成了 CAN控制器；電源電 路主要由2個電源模塊組成，電源模塊UP1將汽車電源轉(zhuǎn)換為5V穩(wěn) 壓電源，為雨刮控制器供電；電源模塊UP2將電源模塊UP1輸出的 5V穩(wěn)壓電源隔離，輸出5V穩(wěn)壓隔離電源，用于CAN通信電路。所述的點火開關(guān)信息采集模塊或后倉門開關(guān)信息采集模塊或起 動機控制才莫塊的CAN通信單元主要由1個CAN收發(fā)器和2個光耦 構(gòu)成；CAN通信線經(jīng)濾波電路與CAN收發(fā)器的CANH引腳和CANL 引腳相連；CAN收發(fā)器的接收數(shù)據(jù)輸入引腳與光耦的信號輸入端相連，并由光耦的信號輸出端與微控制器的CAN接收數(shù)據(jù)引腳相連； 微控制器的CAN發(fā)送數(shù)據(jù)引腳與光耦的信號輸入端相連，并由光耦 的信號輸出端與CAN收發(fā)器的數(shù)據(jù)發(fā)送引腳相連。所述的點火開關(guān)信息采集模塊或后倉門開關(guān)信息采集模塊或起 動機控制模塊的開關(guān)信息采集單元的核心器件是開關(guān)量輸入檢測芯 片；開關(guān)信號與開關(guān)量輸入檢測芯片的可編程開關(guān)量檢測口相連；開 關(guān)量輸入檢測芯片與微控制器通過SPI通信接口進行通信。所述的起動機控制模塊的發(fā)電機N/W極電壓比較單元主要由運 放、穩(wěn)壓管、固定值電阻和可調(diào)電阻構(gòu)成；來自發(fā)電機N/W極的電 壓信號經(jīng)電阻限流、穩(wěn)壓管限幅、分壓電阻分壓后，與比較電壓進行 比較，若N/W端的電壓幅值〉S伏(24伏電源系統(tǒng)時i〈12, 12伏電源 系統(tǒng)時i〈6),則運放輸出高電平信號；若N/W端的電壓幅值〈伏(24 伏電源系統(tǒng)時i〈2, 12伏電源系統(tǒng)時i〈6),則運放輸出低電平信號。所述的起動機控制模塊的起動機電源控制單元的核心器件是功 率驅(qū)動芯片；功率驅(qū)動芯片輸出端與起動機電源輸入端相連；功率驅(qū) 動芯片與微控制器通過SPI通信接口進行通信。所述的起動繼電器控制單元的核心器件是功率驅(qū)動芯片；功率驅(qū) 動芯片輸出端與起動繼電器輸入端相連；功率驅(qū)動芯片與微控制器通 過SPI通信接口進行通信；功率驅(qū)動芯片的狀態(tài)反饋引腳與微控制器 的I/O 口相連。所述的前起動控制方法為起動機控制模塊的CAN通信單元接 收點火開關(guān)信息和后倉門開關(guān)信息，當(dāng)點火開關(guān)ST接通，且空擋開關(guān)接通，且后倉門開關(guān)斷開，且后起動開關(guān)斷開，且發(fā)電機N/W極 電壓〈伏(24伏電源系統(tǒng)時i〈12， 12伏電源系統(tǒng)時i〈6)時，孩i控制器 發(fā)送起動機電源接通信息和起動繼電器接通信息給起動機電源控制 單元和起動繼電器控制單元，分別由起動機電源控制單元和起動繼電 器控制單元的功率驅(qū)動芯片控制起動機電源和起動繼電器接通，實現(xiàn) 起動控制；當(dāng)點火開關(guān)ST斷開時，微控制器發(fā)送起動機電源斷開信 息給起動機電源控制單元，由起動機電源控制單元的功率驅(qū)動芯片控制起動機電源斷開；當(dāng)發(fā)電機N/W極電壓>4伏(24伏電源系統(tǒng)時 i<12， 12伏電源系統(tǒng)時i〈6)時，孩i控制器發(fā)送起動繼電器斷開信息給 起動繼電器控制單元，由起動繼電器控制單元的功率驅(qū)動芯片控制起 動繼電器斷開。所述的后起動控制方法為起動機控制模塊的CAN通信單元接 收點火開關(guān)信息和后倉門開關(guān)信息，當(dāng)后起動開關(guān)接通，且空擋開關(guān) 接通，且后倉門開關(guān)接通，且點火開關(guān)ST斷開，且發(fā)電機N/W極電 壓〈i伏(24伏電源系統(tǒng)時Kl2， 12伏電源系統(tǒng)時K6)時，微控制器發(fā) 送起動機電源接通信息和起動繼電器接通信息給起動機電源控制單 元和起動繼電器控制單元，分別由起動機電源控制單元和起動繼電器 控制單元的功率驅(qū)動芯片控制起動機電源和起動繼電器接通，實現(xiàn)起 動控制；當(dāng)后起動開關(guān)斷開時，微控制器發(fā)送起動機電源斷開信息給 起動機電源控制單元，由起動機電源控制單元的功率驅(qū)動芯片控制起 動機電源斷開；當(dāng)發(fā)電機N/W極電壓>—伏(24伏電源系統(tǒng)時i<12, 12伏電源系統(tǒng)時i〈6)時，微控制器發(fā)送起動繼電器斷開信息^動繼電器控制單元，由起動繼電器控制單元的功率驅(qū)動芯片控制起動繼 電器斷開。由于本發(fā)明具備總線控制和數(shù)字化控制功能，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是(1)在不改變現(xiàn)有客車起動機的基礎(chǔ)上實現(xiàn)了客車起動機的總線式控制；(2 )在傳統(tǒng)客車起動機控制條件的基礎(chǔ)上， 基于信息集成，實現(xiàn)多種信息的綜合判斷處理，提高了起動控制的安全性。(3)面向用戶需求，易于實現(xiàn)功能擴展。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2為;^發(fā)明的電源電路圖。 圖3為本發(fā)明的復(fù)位電if各圖。 圖4為本發(fā)明的CAN通信單元電路圖。 圖5為本發(fā)明的點火開關(guān)信息采集電路圖。 圖6為本發(fā)明的后倉門開關(guān)信息采集電路圖。 圖7為本發(fā)明的空檔開關(guān)和后起動開關(guān)信息采集電路圖。 圖8為本發(fā)明的發(fā)電機N/W極電壓比較電路圖。 圖9為本發(fā)明的起動機電源控制電路圖。 圖IO為本發(fā)明的起動繼電器控制電路圖。 圖11為本發(fā)明的CAN初始化流程圖。 圖12為本發(fā)明的CAN4艮文發(fā)送流程圖。 圖13為本發(fā)明的CAN報文接收流程圖。 圖14為本發(fā)明的前起動才幾控制流程圖。圖15為本發(fā)明的前起動機控制流程圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步的詳細(xì)描述。本發(fā)明是一個以點火開關(guān)信息采集模塊、后倉門開關(guān)信息采集模 塊和起動機控制模塊為核心的客車起動控制系統(tǒng)(圖1)。微控制器 可采用8位或8位以上帶CAN控制器的單片機，點火開關(guān)信息采集 模塊和后倉門開關(guān)信息釆集模塊分別由微控制器、CAN通信單元、 開關(guān)信息采集單元和支持電路組成，分別采集點火開關(guān)和后倉門開關(guān) 的狀態(tài)信息，并通過CAN總線傳輸給起動機控制模塊，以作為起動 機控制的判斷條件；起動機控制模塊由微控制器、CAN通信單元、 開關(guān)信息采集單元、發(fā)電機N/W極電壓比較單元、起動機電源控制 單元、起動繼電器控制單元和支持電路組成，釆集空檔開關(guān)狀態(tài)信息、 后起動開關(guān)狀態(tài)信息和發(fā)電機N/W極狀態(tài)信息，并與點火開關(guān)狀態(tài) 信息和后倉門開關(guān)狀態(tài)信息共同構(gòu)成起動機控制條件，由微控制器判 斷處理后，形成起動機控制信息，通過起動機電源控制單元和起動繼 電器控制單元實現(xiàn)起動機電源和起動繼電器的接通與斷開控制。本發(fā)明的電源電路主要由電源模塊UP1和電源模塊UP2構(gòu)成(圖 2 )。電源模塊UP1將車載24V常通電源NC+轉(zhuǎn)換為5V穩(wěn)壓電源， 為其所屬的模塊供電；電源模塊UP2將電源模塊UP1輸出的5V穩(wěn) 壓電源隔離，輸出5V穩(wěn)壓隔離電源，用于CAN通信電路。本發(fā)明的復(fù)位電路的核心器件是看門狗芯片Ul (圖3)?？撮T狗 芯片Ul的復(fù)位輸出引腳/RESET與微控制器的復(fù)位引腳相連；微控制器的PE4引腳用于輸出喂狗信號到看門狗芯片Ul;為了實現(xiàn)自動 復(fù)位功能，將看門狗芯片Ul的/MR引腳與/WDO引腳相連。本發(fā)明的CAN通信單元主要由CAN收發(fā)器U2，光耦U3、 U4 構(gòu)成(圖4)。 CAN通信線CANH、 CANL經(jīng)R6、 R7、 R8、 R9和 C8、 C9、 C10濾波電路與CAN收發(fā)器U2的CANH引腳和CANL 引腳相連；CAN收發(fā)器U2的接收數(shù)據(jù)輸入引腳RXD經(jīng)R17與光耦 U4的信號輸入引腳CAODE相連，并由光耦U4的信號輸出引腳OUT 與樣t控制器的CAN接收數(shù)據(jù)引腳RXCAN0相連；微控制器的CAN 發(fā)送數(shù)據(jù)引腳TXCANO經(jīng)RIO與光耦U3的信號輸入引腳CAODE 相連，并由光耦U3的信號輸出引腳OUT與CAN收發(fā)器U2的數(shù)據(jù) 發(fā)送引腳TXD相連。本發(fā)明的點火開關(guān)信息采集模塊或后倉門開關(guān)信息采集模塊或 起動機控制模塊中的開關(guān)信息采集單元的核心器件分別主要是開關(guān) 量輸入檢測芯片UKl、 UP13和UP14 (圖5、圖6、圖7)。點火開關(guān) ACC、 ON、 ST狀態(tài)信息采集端口分別與開關(guān)量輸入檢測芯片UKl 的可編程開關(guān)量檢測口 SG5、 SG6、 SG7相連；后倉門開關(guān)狀態(tài)信息 采集端口與開關(guān)量輸入檢測芯片UP13的可編程開關(guān)量檢測口 SP0相連，空檔開關(guān)、后起動開關(guān)狀態(tài)信息采集端口分別與開關(guān)量輸入檢測 芯片UP14的可編程開關(guān)量檢測口 SP1、 SP2相連；開關(guān)量輸入檢測 芯片UKl、 UP13、 UP14分別與各模塊的微控制器通過SPI0通信接 口進行通信，相關(guān)引腳為MOSIO、 MISOO、 SCK0和CS1。本發(fā)明的起動機控制模塊中的發(fā)電機N/W極電壓比較單元主要由運放、穩(wěn)壓管、固定值電阻和可調(diào)電阻構(gòu)成(圖8)。來自發(fā)電機 N/W極的電壓信號經(jīng)電阻R1限流、穩(wěn)壓管DW1限幅、電阻R2、 R3 分壓后，與VDD經(jīng)電阻R4和R5分壓后的參考電壓比較，若N/W 端的電壓幅值>=1伏(24伏電源系統(tǒng)時i<12, 12伏電源系統(tǒng)時i<6)， 則運》文輸出高電平信號；若N/W端的電壓幅值< 伏(24伏電源系統(tǒng)時 i<12， 12伏電源系統(tǒng)時i〈6),則運》文輸出低電平信號。本發(fā)明的起動機控制模塊中的起動機電源控制單元的核心器件 是功率驅(qū)動芯片UP7 (圖9)。功率驅(qū)動芯片UP7的輸出端QG10與 起動機電源輸入端相連；功率驅(qū)動芯片UP7與微控制器通過SPI0通 信接口進行通信，相關(guān)引腳為MOSIO、 MISOO、 SCK0和CS1;來自 孩史控制器的控制信號由PD2引腳輸出，與功率驅(qū)動芯片UP7的IHS2 引腳相連。本發(fā)明的起動機控制模塊中的起動繼電器控制單元的核心器件 是功率驅(qū)動芯片UP4 (圖10)。功率驅(qū)動芯片UP4輸出端QBO與起 動繼電器輸入端相連；功率驅(qū)動芯片UP4的IN1和IN2引腳用于接 收微控制器的輸入控制信號；Stl和St2引腳為狀態(tài)反饋引腳，分別 與樣i控制器的I/O 口 PA6和PA7相連。在圖11中，CAN控制器正常工作之前，需要對CAN控制器進 行初始化，通過設(shè)置其內(nèi)部模式寄存器選擇CAN控制器進入復(fù)位模 式。首先，在確認(rèn)進入復(fù)位模式后，啟動CAN控制器，并通過BTRO 和BTR1寄存器設(shè)置CAN總線通信波特率；其次，設(shè)置驗收濾波寄 存器，以使CAN控制器過濾掉不必接收的CAN報文；最后，發(fā)送退出復(fù)位模式的請求，在進入工作模式后，確認(rèn)CAN控制器是否與 總線通信同步，如果同步，則結(jié)束CAN控制器初始化。在圖12中，使用查詢方式發(fā)送CAN報文。需要發(fā)送報文時，首 先確認(rèn)CAN控制器與總線是否同步；如同步，即 CANCTLO—SYNCH=1，則尋找"空，，的發(fā)送緩沖區(qū)， 一旦有發(fā)送緩沖 區(qū)為"空"，即CANTFLG—TXFx=l，則將CAN報文寫入相應(yīng)的發(fā)送 寄存器中；CAN報文寫入相應(yīng)的發(fā)送寄存器后，啟動發(fā)送過程，并 將CANTFLG—TXFx置位。在圖13中，使用查詢方式接收CAN報文。在主函數(shù)的循環(huán)中， 不斷查詢CAN報文接收緩沖區(qū)狀態(tài)， 一旦4妻收纟爰沖區(qū)狀態(tài)為"滿"， 則從相應(yīng)的報文接收寄存器中讀取CAN報文；讀取完畢后，釋放接 收緩沖區(qū)，將CANRFLG—RXF置位，并處理接收到的才艮文。在圖14中，起動機控制模塊接收、解析從CAN總線上接收的點火 開關(guān)信息和后倉門開關(guān)信息的CAN報文，并采集發(fā)電機N/W極狀態(tài)信 息、空檔開關(guān)狀態(tài)信息和后起動開關(guān)狀態(tài)信息。當(dāng)點火開關(guān)ST接通， 且空擋開關(guān)接通，且后倉門開關(guān)斷開(即后倉門關(guān)閉)，且后起動開 關(guān)斷開，且發(fā)電機N/W極電壓〈伏(即發(fā)電機不發(fā)電，24伏電源系統(tǒng)時 i<12, 12伏電源系統(tǒng)時i〈6)時，微控制器發(fā)送起動機電源接通信息和 起動繼電器接通信息給起動機電源控制單元和起動繼電器控制單元， 分別由起動機電源控制單元和起動繼電器控制單元的功率驅(qū)動芯片 控制起動機電源和起動繼電器接通，實現(xiàn)起動控制；當(dāng)點火開關(guān)ST 斷開時，微控制器發(fā)送起動機電源斷開信息g動機電源控制單元，由起動機電源控制單元的功率驅(qū)動芯片控制起動機電源斷開；當(dāng)發(fā)電 機N/W極電壓〉4伏(即發(fā)電機發(fā)電，24伏電源系統(tǒng)時i〈12， 12伏電源 系統(tǒng)時i〈6)時，微控制器發(fā)送起動繼電器斷開信息^動繼電器控制 單元，由起動繼電器控制單元的功率驅(qū)動芯片控制起動繼電器斷開。 在圖15中，起動機控制模塊接收、解析從CAN總線上接收的點火 開關(guān)信息和后倉門開關(guān)信息的CAN報文，并采集發(fā)電機N/W極狀態(tài)信 息、空檔開關(guān)狀態(tài)信息和后起動開關(guān)狀態(tài)信息。當(dāng)后起動開關(guān)接通， 且空擋開關(guān)接通，且后倉門開關(guān)接通(即后倉門打開)，且點火開關(guān) ST斷開，且發(fā)電機N/W極電壓〈i伏(即發(fā)電機不發(fā)電，24伏電源系統(tǒng) 時i〈12, 12伏電源系統(tǒng)時i〈6)時，樣￡控制器發(fā)送起動機電源接通信息 和起動繼電器接通信息給起動機電源控制單元和起動繼電器控制單 元，分別由起動機電源控制單元和起動繼電器控制單元的功率驅(qū)動芯 片控制起動機電源和起動繼電器接通，實現(xiàn)起動控制；當(dāng)后起動開關(guān) 斷開時，微控制器發(fā)送起動機電源斷開信息^動機電源控制單元， 由起動機電源控制單元的功率驅(qū)動芯片控制起動機電源斷開；當(dāng)發(fā)電 機N/W極電壓〉—伏(即發(fā)電機發(fā)電，24伏電源系統(tǒng)時i〈2， 12伏電源 系統(tǒng)時i〈6)時，微控制器發(fā)送起動繼電器斷開信息給起動繼電器控制 單元，由起動繼電器控制單元的功率驅(qū)動芯片控制起動繼電器斷開。 本說明書中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知 的現(xiàn)有技術(shù)。
權(quán)利要求
1.一種基于信息集成的客車起動控制系統(tǒng)，包括點火開關(guān)信息采集模塊、后倉門開關(guān)信息采集模塊和起動機控制模塊，其特征在于點火開關(guān)信息采集模塊和后倉門開關(guān)信息采集模塊分別由微控制器、CAN通信單元、開關(guān)信息采集單元和支持電路組成，分別采集點火開關(guān)和后倉門開關(guān)的狀態(tài)信息，并通過CAN總線傳輸給起動機控制模塊；起動機控制模塊由微控制器、CAN通信單元、開關(guān)信息采集單元、發(fā)電機N/W極電壓比較單元、起動機電源控制單元、起動繼電器控制單元和支持電路組成，采集空檔開關(guān)狀態(tài)信息、后起動開關(guān)狀態(tài)信息和發(fā)電機N/W極狀態(tài)信息，并與點火開關(guān)狀態(tài)信息和后倉門開關(guān)狀態(tài)信息共同構(gòu)成起動機控制條件，由微控制器判斷處理后形成起動機控制信息，通過起動機電源控制單元和起動繼電器控制單元實現(xiàn)起動機電源和起動繼電器的接通與斷開控制。
2. 如權(quán)利要求1所述的基于信息集成的客車起動控制系統(tǒng)，其 特征在于點火開關(guān)信息采集模塊或后倉門開關(guān)信息采集模塊或起動 機控制模塊的微控制器采用8位或8位以上單片機，支持電路由電源 電^各、復(fù)位電路構(gòu)成。
3. 如權(quán)利要求2所述的基于信息集成的客車起動控制系統(tǒng)，其 特征在于微控制器內(nèi)集成了 CAN控制器；電源電路由2個電源模 塊組成，電源模塊UP1將汽車電源轉(zhuǎn)換為5V穩(wěn)壓電源，為雨刮控制 器供電；電源模塊UP2將電源模塊UP1輸出的5V穩(wěn)壓電源隔離， 輸出5V穩(wěn)壓隔離電源，用于CAN通信電路。
4. 如權(quán)利要求1所述的基于信息集成的客車起動控制系統(tǒng)，其 特征在于點火開關(guān)信息采集模塊或后倉門開關(guān)信息采集模塊或起動 機控制模塊的CAN通信單元由1個CAN收發(fā)器和2個光耦構(gòu)成； CAN通信線經(jīng)濾波電路與CAN收發(fā)器的CANH引腳和CANL引腳 相連；CAN收發(fā)器的接收數(shù)據(jù)輸入引腳與光耦的信號輸入端相連， 并由光耦的信號輸出端與微控制器的CAN接收數(shù)據(jù)引腳相連；微控 制器的CAN發(fā)送數(shù)據(jù)引腳與光耦的信號輸入端相連，并由光耦的信 號輸出端與CAN收發(fā)器的數(shù)據(jù)發(fā)送引腳相連。
5. 如權(quán)利要求1所述的基于信息集成的客車起動控制系統(tǒng)，其 特征在于點火開關(guān)信息采集模塊或后倉門開關(guān)信息釆集模塊或起動 機控制模塊的開關(guān)信息采集單元中設(shè)置有開關(guān)量輸入檢測芯片；開關(guān) 信號與開關(guān)量輸入檢測芯片的可編程開關(guān)量檢測口相連；開關(guān)量輸入檢測芯片與微控制器通過SPI通信接口進行通信。
6. 如權(quán)利要求1所述的基于信息集成的客車起動控制系統(tǒng)，其 特征在于起動機控制模塊的起動機電源控制單元中設(shè)置有功率驅(qū)動 芯片；功率驅(qū)動芯片輸出端與起動機電源輸入端相連；功率驅(qū)動芯片 與微控制器通過SPI通信接口進行通信。
7. 如權(quán)利要求1所述的基于信息集成的客車起動控制系統(tǒng)，其 特征在于起動繼電器控制單元中設(shè)置有功率驅(qū)動芯片；功率驅(qū)動芯 片輸出端與起動繼電器輸入端相連；功率驅(qū)動芯片與微控制器通過 SPI通信接口進行通信；功率驅(qū)動芯片的狀態(tài)反饋引腳與微控制器的 I/O 口相連。
8. 如權(quán)利要求1所述的基于信息集成的客車起動控制系統(tǒng)，其 特征在于起動機控制模塊的發(fā)電機N/W極電壓比較單元由運放、 穩(wěn)壓管、固定值電阻和可調(diào)電阻構(gòu)成；來自發(fā)電機N/W極的電壓信 號經(jīng)電阻限流、穩(wěn)壓管限幅、分壓電阻分壓后，與比較電壓進行比較， 若N/W端的電壓幅值〉^伏，則運放輸出高電平信號；若N/W端的 電壓幅值〈i伏，則運放輸出低電平信號。
9. 如權(quán)利要求1所述的基于信息集成的客車起動控制系統(tǒng)，其 特征在于起動機控制模塊的CAN通信單元接收點火開關(guān)信息和后 倉門開關(guān)信息，當(dāng)點火開關(guān)ST接通，且空擋開關(guān)接通，且后倉門開 關(guān)斷開，且后起動開關(guān)斷開，且發(fā)電機N/W極電壓〈i伏時，微控制 器發(fā)送起動機電源接通信息和起動繼電器接通信息給起動機電源控 制單元和起動繼電器控制單元，分別由起動機電源控制單元和起動繼 電器控制單元的功率驅(qū)動芯片控制起動機電源和起動繼電器接通，實 現(xiàn)起動控制；當(dāng)點火開關(guān)ST斷開時，微控制器發(fā)送起動機電源斷開 信息a動機電源控制單元，由起動機電源控制單元的功率驅(qū)動芯片 控制起動機電源斷開；當(dāng)發(fā)電機N/W極電壓〉4伏時，微控制器發(fā)送 起動繼電器斷開信息給起動繼電器控制單元，由起動繼電器控制單元 的功率驅(qū)動芯片控制起動繼電器斷開。
10. 如權(quán)利要求1所述的基于信息集成的客車起動控制系統(tǒng)，其 特征在于起動機控制模塊的CAN通信單元接收點火開關(guān)信息和后 倉門開關(guān)信息，當(dāng)后起動開關(guān)接通，且空擋開關(guān)接通，且后倉門開關(guān) 接通，且點火開關(guān)ST斷開，且發(fā)電機N/W極電壓〈伏時，微控制器發(fā)送起動機電源接通信息和起動繼電器接通信息給起動機電源控 制單元和起動繼電器控制單元，分別由起動機電源控制單元和起動繼 電器控制單元的功率驅(qū)動芯片控制起動機電源和起動繼電器接通，實現(xiàn)起動控制；當(dāng)后起動開關(guān)斷開時，微控制器發(fā)送起動機電源斷開信 息給起動機電源控制單元，由起動機電源控制單元的功率驅(qū)動芯片控 制起動機電源斷開；當(dāng)發(fā)電機N/W極電壓〉-i伏時，微控制器發(fā)送起 動繼電器斷開信息^動繼電器控制單元，由起動繼電器控制單元的 功率驅(qū)動芯片控制起動繼電器斷開。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于信息集成的客車起動控制系統(tǒng)，包括點火開關(guān)信息采集模塊、后倉門開關(guān)信息采集模塊和起動機控制模塊，點火開關(guān)信息采集模塊和后倉門開關(guān)信息采集模塊分別由微控制器、CAN通信單元、開關(guān)信息采集單元和支持電路組成，分別采集點火開關(guān)和后倉門開關(guān)的狀態(tài)信息，并通過CAN總線傳輸給起動機控制模塊。本發(fā)明的有益效果是(1)在不改變現(xiàn)有客車起動機的基礎(chǔ)上實現(xiàn)了客車起動機的總線式控制；(2)在傳統(tǒng)客車起動機控制條件的基礎(chǔ)上，基于信息集成，實現(xiàn)多種信息的綜合判斷處理，提高了起動控制的安全性。(3)面向用戶需求，易于實現(xiàn)功能擴展。
文檔編號B60K28/12GK101240767SQ20081004700
公開日2008年8月13日 申請日期2008年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月6日
發(fā)明者于翔鵬, 李剛炎, 劍 胡, 軍 胥, 褚端峰 申請人:武漢理工大學(xué)