專利名稱：無鑰匙起動控制系統(tǒng)及其實現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種車輛的起動控制系統(tǒng)，本發(fā)明還涉及該起動控制系統(tǒng)的實現(xiàn)方法。
背景技術(shù)：
無鑰匙起動，是指駕駛員只需按下汽車面板或遙控器上的一個起動按鈕，發(fā)動機控制器就會自動起動發(fā)動機。無鑰匙起動具有操作簡便、時尚的特點。
無鑰匙起動要求發(fā)動機控制器對起動馬達的起停進行完全控制發(fā)動機控制器接收起動按鈕發(fā)送的起動信號，判斷起動條件，控制起動馬達運轉(zhuǎn)，完成發(fā)動機起動動作；在發(fā)動機起動成功后，發(fā)動機控制器還需要停止起動馬達。
一個完善的無鑰匙起動控制系統(tǒng)需要解決下列問題其一，確保起動安全。傳統(tǒng)汽車的起動馬達由駕駛員通過鑰匙直接控制，駕駛員需要確保起動安全，如起動時確保變速器處于空檔或離合器脫開。無鑰匙起動也需要確保起動安全，發(fā)動機控制器需要確保變速器處于空檔或離合器脫開時才讓起動馬達運轉(zhuǎn)。
其二，保護起動馬達。傳統(tǒng)汽車的起動馬達由駕駛員直接控制，當發(fā)動機成功起動后，駕駛員即停止起動馬達的運轉(zhuǎn)。無鑰匙起動也需要保護起動馬達，在發(fā)動機成功起動后發(fā)動機控制器即應停止起動馬達的運轉(zhuǎn)。
其三，解決低電壓起動問題。某些時候(如外界溫度很低或電池荷電狀態(tài)較低)，在起動馬達開始運轉(zhuǎn)的瞬間，電池電壓會突然降低。如果電壓低于發(fā)動機控制器允許的最低工作電壓，發(fā)動機控制器將被復位，從而導致發(fā)動機起動失敗。無鑰匙起動需要一個低電壓起動的解決方案。
目前，高檔轎車所使用的無鑰匙起動控制系統(tǒng)中，發(fā)動機控制器擁有單獨的安全監(jiān)控控制器和專門設(shè)計的起動馬達驅(qū)動電路，該安全監(jiān)控控制器可確保起動安全、保護起動馬達；該起動馬達驅(qū)動電路可確保低電壓情況下發(fā)動機正常起動。而中低檔轎車的發(fā)動機控制器沒有單獨的安全監(jiān)控控制器和專門設(shè)計的起動馬達驅(qū)動電路，因此無法使用高檔轎車的無鑰匙起動控制系統(tǒng)。本案發(fā)明人基于過去在本領(lǐng)域所積累的研發(fā)技術(shù)及經(jīng)驗，終于開發(fā)出一種適用中低檔轎車、結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、功能完善的無鑰匙起動控制系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種適用于中低檔轎車、結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、功能完善的無鑰匙起動控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以確保起動安全、保護起動馬達，并且可在低電壓情況下起動。為此，本發(fā)明還要提供一種該無鑰匙起動控制系統(tǒng)的實現(xiàn)方法。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明無鑰匙起動控制系統(tǒng)包括起動按鈕/開關(guān)、發(fā)動機控制器、起動繼電器、冗余空檔開關(guān)和起動馬達，其中起動繼電器默認為斷路狀態(tài)；冗余空檔開關(guān)僅在汽車處于空檔時才為通路狀態(tài)；
起動繼電器和冗余空檔開關(guān)串聯(lián)，發(fā)動機控制器通過串聯(lián)的起動繼電器和冗余空檔開關(guān)連接起動馬達；起動按鈕/開關(guān)和冗余空檔開關(guān)串聯(lián)，串聯(lián)的起動按鈕/開關(guān)和冗余空檔開關(guān)連接起動馬達；發(fā)動機控制器監(jiān)測起動按鈕/開關(guān)、自動變速控制器和冗余空檔開關(guān)的信號，且控制起動繼電器的閉合或斷路。
本發(fā)明無鑰匙起動控制系統(tǒng)的實現(xiàn)方法是發(fā)動機控制器通過串聯(lián)的起動繼電器和冗余空檔開關(guān)控制起動馬達；當發(fā)動機控制器在同一時間監(jiān)測到起動按鈕/開關(guān)為閉合狀態(tài)、且自動變速控制器輸出了空檔信號、且冗余空檔開關(guān)為通路狀態(tài)這三個條件同時滿足時，發(fā)動機控制器即將起動繼電器閉合，起動馬達即獲得供電開始運轉(zhuǎn)并帶動發(fā)動機起動；駕駛員通過串聯(lián)的起動按鈕/開關(guān)和冗余空檔開關(guān)控制起動馬達；當駕駛員長按起動按鈕/開關(guān)、同時冗余空檔開關(guān)為通路狀態(tài)，起動馬達即獲得供電開始運轉(zhuǎn)并帶動發(fā)動機起動；在發(fā)動機成功起動后，發(fā)動機控制器即將起動繼電器斷路，起動馬達即失去供電停止運轉(zhuǎn)。
本發(fā)明無鑰匙起動控制系統(tǒng)及其實現(xiàn)方法可以實現(xiàn)的技術(shù)效果有三其一、確保起動安全。本發(fā)明的起動條件包括同時監(jiān)測兩路獨立的空檔信號——自動變速控制器提供的空檔信號和冗余空檔開關(guān)提供的空檔信號，通過冗余監(jiān)測保證空檔信號的準確。另外，發(fā)動機控制器和起動按鈕/開關(guān)都通過冗余空檔開關(guān)連接起動馬達，這即意味著起動馬達獲得供電的前提是駐車空檔開關(guān)閉合，而駐車空檔開關(guān)只有在變速器處于空檔狀態(tài)時才閉合。上述兩點設(shè)計都能確保起動馬達開始運轉(zhuǎn)時汽車必定處于空檔狀態(tài)，即使起動馬達的運轉(zhuǎn)是由于故障而引起的，也不會造成安全問題。
其二、保護起動馬達。本發(fā)明在發(fā)動機成功起動后即切斷起動繼電器，起動馬達失去供電即停止運轉(zhuǎn)。另外，目前市場上的起動馬達都具有超速保護裝置，可以確保在發(fā)動機起動后即將起動馬達與發(fā)動機脫離。上述兩點設(shè)計都能確保發(fā)動機起動后起動馬達即停止運轉(zhuǎn)，保護起動馬達。
其三、提供了低電壓以及其他故障情況下的起動方案。本發(fā)明提供了串聯(lián)的起動按鈕/開關(guān)和冗余空檔開關(guān)連接起動馬達的故障起動線路。在低電壓導致發(fā)動機控制器復位的情況下，駕駛員只需要長按起動按鈕，就可以經(jīng)由上述故障起動線路讓起動馬達運轉(zhuǎn)。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步詳細的說明圖1是本發(fā)明無鑰匙起動控制系統(tǒng)實施例一的示意圖；圖2是本發(fā)明無鑰匙起動控制系統(tǒng)實施例二的示意圖；圖3是本發(fā)明無鑰匙起動控制系統(tǒng)實施例三的示意圖。
圖中附圖標記為11-起動按鈕/開關(guān)；12-自動變速控制器；13-冗余空檔開關(guān)；131-駐車空檔開關(guān)；132-空檔開關(guān)繼電器；14-發(fā)動機控制器；15-起動繼電器；16-起動馬達；17-切斷繼電器。
具體實施例方式
請參閱圖1，圖1是本發(fā)明無鑰匙起動控制系統(tǒng)實施例一的示意圖。本實施例包括起動按鈕/開關(guān)11、自動變速控制器12、冗余空檔開關(guān)13、發(fā)動機控制器14、起動繼電器15、起動馬達16，其中起動按鈕11是由駕駛員控制的，當駕駛員按下起動按鈕11時，該起動按鈕11即處于閉合狀態(tài)；自動變速控制器12是自動檔汽車的現(xiàn)有組件，自動變速控制器12可以在汽車變速器處于空檔狀態(tài)時輸出空檔信號，本發(fā)明即借這一特性，監(jiān)測一路空檔信號；冗余空檔開關(guān)13在本實施例中為駐車空檔開關(guān)131，駐車空檔開關(guān)131是汽車的現(xiàn)有組件，駐車空檔開關(guān)13僅在汽車變速器處于空檔狀態(tài)時才閉合，本發(fā)明即借這一特性，監(jiān)測另一路空檔信號；發(fā)動機控制器14是無鑰匙起動控制系統(tǒng)的核心，發(fā)動機控制器14監(jiān)測起動按鈕/開關(guān)11、自動變速控制器12和冗余空檔開關(guān)13的信號，并且控制起動繼電器15的閉合或斷路；起動繼電器15默認為斷路狀態(tài)，且受發(fā)動機控制器14的控制而改變斷路或閉合狀態(tài)；當發(fā)動機控制器14復位時，常開繼電器15也隨之恢復為默認的斷路狀態(tài)；起動馬達16具有超速保護裝置，該超速保護裝置可在發(fā)動機起動后，將起動馬達16與發(fā)動機脫離，具有超速保護裝置是目前起動馬達的常規(guī)配置；起動繼電器15和駐車空檔開關(guān)131串聯(lián)，發(fā)動機控制器14通過串聯(lián)在一起的起動繼電器15和駐車空檔開關(guān)131連接起動馬達16，這是本實施例的正常起動線路；起動按鈕/開關(guān)11和駐車空檔開關(guān)131串聯(lián)，串聯(lián)在一起的起動按鈕/開關(guān)11和駐車空檔開關(guān)131直接連接到起動馬達16，這是本實施例的故障起動線路。
圖1所示的無鑰匙起動控制系統(tǒng)的實現(xiàn)方法如下發(fā)動機控制器14通過串聯(lián)的起動繼電器15和駐車空檔開關(guān)131控制起動馬達16，這是本實施例的正常起動模式；當發(fā)動機控制器14在同一時間監(jiān)測到起動按鈕/開關(guān)11為閉合狀態(tài)、且自動變速控制器12輸出了空檔信號、且駐車空檔開關(guān)131為通路狀態(tài)這三個條件同時滿足時，發(fā)動機控制器14即將起動繼電器15閉合，起動馬達16即獲得供電開始運轉(zhuǎn)并帶動發(fā)動機起動；駕駛員也可以通過串聯(lián)的起動按鈕/開關(guān)11和駐車空檔開關(guān)131控制起動馬達16，這是本實施例的故障起動模式；當駕駛員長按起動按鈕/開關(guān)11、同時駐車空檔開關(guān)131為通路狀態(tài)，起動馬達16即獲得供電開始運轉(zhuǎn)并帶動發(fā)動機起動；在發(fā)動機成功起動后，發(fā)動機控制器14即將起動繼電器15斷路，起動馬達16即失去供電停止運轉(zhuǎn)。
需要注意的是，起動按鈕/開關(guān)11被按下可以分為兩種方式，一種是短暫按下即松開，另一種是長時間按下。無論是哪一種按下方式，只要發(fā)動機控制器14正常工作，發(fā)動機控制器14都將通過正常起動線路以正常起動模式控制起動馬達16。如果是長按起動按鈕/開關(guān)11，則無論發(fā)動機控制器14是否正常，都將通過故障起動線路以故障起動模式控制起動馬達16。具體來說分成如下情況短暫按下起動按鈕/開關(guān)11、且發(fā)動機控制器14正常，發(fā)動機控制器14通過正常起動線路以正常起動模式控制起動馬達16；短暫按下起動按鈕/開關(guān)11、且發(fā)動機控制器14出現(xiàn)故障，起動馬達16短暫運轉(zhuǎn)；長按起動按鈕/開關(guān)11、且發(fā)動機控制器14正常，發(fā)動機控制器14通過正常起動線路以正常起動模式控制起動馬達16；同時駕駛員也在通過故障起動線路以故障起動模式控制起動馬達16；長按起動按鈕/開關(guān)11、且發(fā)動機控制器14出現(xiàn)故障，駕駛員通過故障起動線路以故障起動模式控制起動馬達16。
圖1所示的無鑰匙起動控制系統(tǒng)及其實現(xiàn)方法具有如下特點其一、在判斷起動條件時，本發(fā)明同時監(jiān)測兩路空檔信號，這兩路空檔信號分別由自動變速控制器12和冗余空檔開關(guān)13獨立提供，兩路信號通過硬件信號線或者串聯(lián)數(shù)據(jù)線輸入到發(fā)動機控制器14中。這樣做的目的是確?？諜n信號的準確。只要空檔信號準確，即使起動馬達因故障而運轉(zhuǎn)，汽車也將保持安全狀態(tài)。
其二、無論是正常起動線路還是故障起動線路，冗余空檔開關(guān)13都置于其中，也就是說起動馬達16得以運轉(zhuǎn)的前提之一是冗余空檔開關(guān)13閉合，而冗余空檔開關(guān)13僅在汽車處于空檔時才閉合，這種設(shè)計也是為了確保起動安全，即使起動馬達因故障而運轉(zhuǎn)，汽車因為處于空檔也將保持安全狀態(tài)。
其三、在發(fā)動機成功起動后，本發(fā)明即將起動繼電器15斷路，起動馬達16即失去供電停止運轉(zhuǎn)，這可以保護起動馬達。
其四、本發(fā)明采用具有超速保護裝置的起動馬達，因此可以確保在故障情況下(如起動繼電器15因故障而粘住)，只要發(fā)動機成功起動后，起動馬達的電樞和發(fā)動機脫開，從而保護起動馬達。
其五、在電池荷電狀態(tài)較低的情況下，發(fā)動機控制器14會因起動瞬間過低的電壓而復位，導致起動失敗。此時駕駛員可通過故障起動線路以故障起動模式控制起動馬達16，即駕駛員長按起動按鈕/開關(guān)11、且冗余空檔開關(guān)13處于通路狀態(tài)，起動馬達16即獲得供電開始運轉(zhuǎn)并帶動發(fā)動機起動。經(jīng)過短暫時間后電壓逐漸恢復，發(fā)動機控制器14復位成功，再由發(fā)動機控制器14接手對起動馬達16的控制。由此，本發(fā)明提供了一套低電壓情況下的成功起動方案，其余故障情況下也可使用同樣的故障起動方案。
請參閱圖2，圖2是本發(fā)明無鑰匙起動控制系統(tǒng)實施例二的示意圖。與圖1所述的實施例相比，圖2所述的實施例增加了一個切斷繼電器17，并且本實施例中的冗余空檔開關(guān)13也是駐車空檔開關(guān)131。
該切斷繼電器17默認為通路狀態(tài)，且受發(fā)動機控制器14的控制而改變斷路或通路狀態(tài)；當發(fā)動機控制器14復位時，切斷繼電器17也隨之恢復為默認的通路狀態(tài)；起動繼電器15、切斷繼電器17和駐車空檔開關(guān)131串聯(lián)，發(fā)動機控制器14通過串聯(lián)在一起的起動繼電器15、切斷繼電器17和駐車空檔開關(guān)131連接起動馬達16，這是本實施例的主要控制線路；起動按鈕/開關(guān)11、切斷繼電器17和駐車空檔開關(guān)131串聯(lián)，串聯(lián)在一起的起動按鈕/開關(guān)11、切斷繼電器17和駐車空檔開關(guān)131直接連接到起動馬達16，這是本實施例的故障起動線路。
圖2所示的無鑰匙起動控制系統(tǒng)的實現(xiàn)方法是這樣的發(fā)動機控制器14通過串聯(lián)的起動繼電器15、切斷繼電器17和駐車空檔開關(guān)131控制起動馬達16，這是本實施例的正常起動模式；駕駛員也可以通過串聯(lián)的起動按鈕/開關(guān)11、切斷繼電器17和駐車空檔開關(guān)131控制起動馬達16，這是本實施例的故障起動模式；在發(fā)動機成功起動后，發(fā)動機控制器14將起動繼電器15和切斷繼電器17斷路，起動馬達16即失去供電停止運轉(zhuǎn)。
圖2所示的實施例除了具有圖1所示的實施例的特點之外，還具有如下特點其六、無論是正常起動線路還是故障起動線路，切斷繼電器17都置于其中，而切斷繼電器17在發(fā)動機起動成功后即被發(fā)動機控制器14關(guān)閉。因此在發(fā)動機起動成功后，即使駕駛員按下起動按鈕/開關(guān)11，起動馬達16也不會運轉(zhuǎn)，從而保護了起動馬達。
其七、切斷繼電器18還可以用于系統(tǒng)發(fā)生故障時切斷起動馬達驅(qū)動電路。例如，發(fā)動機控制器14沒有發(fā)出運轉(zhuǎn)指令，但是起動馬達16卻開始運轉(zhuǎn)，這種情況即可認為是系統(tǒng)故障。發(fā)動機控制器14即將切斷繼電器17斷路，起動馬達16即失去供電而停止運轉(zhuǎn)。
請參閱圖3，圖3是本發(fā)明無鑰匙起動控制系統(tǒng)實施例三的示意圖。與圖2所述的實施例相比，圖3所述的實施例增加了一個空檔開關(guān)繼電器132。并且在本實施例中，冗余空檔開關(guān)13為空檔開關(guān)繼電器132，該空檔開關(guān)繼電器132默認為通路狀態(tài)，且隨駐車空檔開關(guān)131的閉合而通路，隨駐車空檔開關(guān)131的斷開而斷路，該駐車空檔開關(guān)131僅在汽車處于空檔時才接通。
起動繼電器15、切斷繼電器17和空檔開關(guān)繼電器132串聯(lián)，發(fā)動機控制器14通過串聯(lián)在一起的起動繼電器15、切斷繼電器17和空檔開關(guān)繼電器132連接起動馬達16，這是本實施例的主要控制線路；起動按鈕/開關(guān)11、切斷繼電器17和空檔開關(guān)繼電器132串聯(lián)，串聯(lián)在一起的起動按鈕/開關(guān)11、切斷繼電器17和空檔開關(guān)繼電器132直接連接到起動馬達16，這是本實施例的故障起動線路。
圖3所示的無鑰匙起動控制系統(tǒng)的實現(xiàn)方法是這樣的發(fā)動機控制器14通過串聯(lián)的起動繼電器15、切斷繼電器17和空檔開關(guān)繼電器132控制起動馬達16，這是本實施例的正常起動模式；駕駛員也可以通過串聯(lián)的起動按鈕/開關(guān)11、切斷繼電器17和空檔開關(guān)繼電器132控制起動馬達16，這是本實施例的故障起動模式；在發(fā)動機成功起動后，發(fā)動機控制器14將起動繼電器15和切斷繼電器17斷路，起動馬達16即失去供電停止運轉(zhuǎn)。
圖3所示的實施例除了具有圖1和圖2所示的實施例的特點之外，還具有如下特點其八、無論是正常起動線路還是故障起動線路，空檔開關(guān)繼電器132都置于其中，而空檔開關(guān)繼電器132隨駐車空檔開關(guān)131閉合而閉合。由于起動馬達的控制電流只經(jīng)過空檔開關(guān)繼電器132，流過駐車空檔開關(guān)131的電流較小，從而保護了駐車空檔開關(guān)131。
權(quán)利要求
1.一種無鑰匙起動控制系統(tǒng)，其特征是該系統(tǒng)包括起動按鈕/開關(guān)、發(fā)動機控制器、起動繼電器、冗余空檔開關(guān)和起動馬達，其中起動繼電器默認為斷路狀態(tài)；冗余空檔開關(guān)僅在汽車處于空檔時才為通路狀態(tài)；起動繼電器和冗余空檔開關(guān)串聯(lián)，發(fā)動機控制器通過串聯(lián)的起動繼電器和冗余空檔開關(guān)連接起動馬達；起動按鈕/開關(guān)和冗余空檔開關(guān)串聯(lián)，串聯(lián)的起動按鈕/開關(guān)和冗余空檔開關(guān)連接起動馬達；發(fā)動機控制器監(jiān)測起動按鈕/開關(guān)、自動變速控制器和冗余空檔開關(guān)的信號，且控制起動繼電器的閉合或斷路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無鑰匙起動控制系統(tǒng)，其特征是該系統(tǒng)還包括切斷繼電器，切斷繼電器默認為通路狀態(tài)；起動繼電器、切斷繼電器和冗余空檔開關(guān)串聯(lián)，發(fā)動機控制器通過串聯(lián)的起動繼電器、切斷繼電器和冗余空檔開關(guān)連接起動馬達；起動按鈕/開關(guān)、切斷繼電器和冗余空檔開關(guān)串聯(lián)，串聯(lián)的起動按鈕/開關(guān)、切斷繼電器和冗余空檔開關(guān)連接起動馬達；發(fā)動機控制器還控制切斷繼電器的閉合或斷路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無鑰匙起動控制系統(tǒng)，其特征是所述的冗余空檔開關(guān)為一駐車空檔開關(guān)，該駐車空檔開關(guān)僅在汽車處于空檔時才接通。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無鑰匙起動控制系統(tǒng)，其特征是所述的冗余空檔開關(guān)為一空檔開關(guān)繼電器，該空檔開關(guān)繼電器隨駐車空檔開關(guān)的閉合而通路，隨駐車空檔開關(guān)的斷開而斷路，該駐車空檔開關(guān)僅在汽車處于空檔時才接通。
5.權(quán)利要求1所述的無鑰匙起動控制系統(tǒng)的實現(xiàn)方法，其特征是發(fā)動機控制器通過串聯(lián)的起動繼電器和冗余空檔開關(guān)控制起動馬達；當發(fā)動機控制器在同一時間監(jiān)測到起動按鈕/開關(guān)為閉合狀態(tài)、且自動變速控制器輸出了空檔信號、且冗余空檔開關(guān)為通路狀態(tài)這三個條件同時滿足時，發(fā)動機控制器即將起動繼電器閉合，起動馬達即獲得供電開始運轉(zhuǎn)并帶動發(fā)動機起動；駕駛員通過串聯(lián)的起動按鈕/開關(guān)和冗余空檔開關(guān)控制起動馬達；當駕駛員長按起動按鈕/開關(guān)、同時冗余空檔開關(guān)為通路狀態(tài)，起動馬達即獲得供電開始運轉(zhuǎn)并帶動發(fā)動機起動；在發(fā)動機成功起動后，發(fā)動機控制器即將起動繼電器斷路，起動馬達即失去供電停止運轉(zhuǎn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的無鑰匙起動控制系統(tǒng)的實現(xiàn)方法，其特征是發(fā)動機控制器通過串聯(lián)的起動繼電器、切斷繼電器和冗余空檔開關(guān)控制起動馬達；駕駛員通過串聯(lián)的起動按鈕/開關(guān)、切斷繼電器和冗余空檔開關(guān)控制起動馬達；在發(fā)動機成功起動后，發(fā)動機控制器還將切斷繼電器斷路。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種無鑰匙起動控制系統(tǒng)及其實現(xiàn)方法，該系統(tǒng)包括起動按鈕/開關(guān)、發(fā)動機控制器、起動繼電器、冗余空檔開關(guān)和起動馬達，發(fā)動機控制器監(jiān)測起動按鈕/開關(guān)、自動變速控制器和冗余空檔開關(guān)的信號，且控制起動繼電器的閉合或斷路。冗余空檔開關(guān)可以是駐車空檔開關(guān)，也可以是空檔開關(guān)繼電器。該系統(tǒng)的實現(xiàn)方法是發(fā)動機控制器通過串聯(lián)的起動繼電器和冗余空檔開關(guān)控制起動馬達，駕駛員也可通過串聯(lián)的起動按鈕/開關(guān)和冗余空檔開關(guān)直接控制起動馬達。本發(fā)明確保了無鑰匙起動的安全性，同時提供了一種無鑰匙起動系統(tǒng)發(fā)生故障時由駕駛員直接控制起動馬達的故障起動模式。
文檔編號F02D41/06GK101089379SQ20071009393
公開日2007年12月19日 申請日期2007年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月9日
發(fā)明者何海 申請人:聯(lián)合汽車電子有限公司