專(zhuān)利名稱(chēng)：車(chē)身控制一鍵啟動(dòng)容錯(cuò)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種一鍵啟動(dòng)系統(tǒng)，具體涉及一種應(yīng)用于汽車(chē)的一鍵啟動(dòng)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，常用的一鍵啟動(dòng)是指不用插鑰匙，帶在身上就可以，按下啟動(dòng)鍵，車(chē)子就發(fā) 動(dòng)了。傳統(tǒng)車(chē)型電源、負(fù)載、開(kāi)關(guān)大部分由線(xiàn)束連接，致使車(chē)重較大，線(xiàn)束短路的概率大，舒 適性差，成本高，不必要的尾氣排放量大?，F(xiàn)代車(chē)型的電控化程度逐漸提高，電控化程度高 的缺點(diǎn)在于信號(hào)易受干擾，軟件故障會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的安全性問(wèn)題。海外市場(chǎng)隨著電控化程度 的不斷提高也越來(lái)越關(guān)注系統(tǒng)安全問(wèn)題，并提出了過(guò)安全完整性等級(jí)SIL3，實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng) 急系統(tǒng)Limp home功能的要求，并寫(xiě)進(jìn)了法規(guī)，這意味著沒(méi)有容錯(cuò)功能的車(chē)型將漸漸被市場(chǎng) 淘汰?，F(xiàn)有的一鍵啟動(dòng)系統(tǒng)，或者沒(méi)有防錯(cuò)電路，或者單片機(jī)故障之后切換成外部輸入。 前者是萬(wàn)萬(wàn)不行的，后者的缺陷在于1)從一定程度上，不是提高安全性能而是降低安全性能。假如車(chē)經(jīng)過(guò)一個(gè)強(qiáng)磁場(chǎng)， 主控芯片MCU只是短時(shí)間跑飛，系統(tǒng)就切換成外部輸入犧牲了很多控制以及保護(hù)功能。比 如為了避免誤關(guān)閉電源，按鍵要長(zhǎng)期按住N秒后，車(chē)輛才會(huì)熄火，同時(shí)，車(chē)速不為0時(shí)，不允 許電源模式的切換，但是，如果切換成外部按鈕不經(jīng)過(guò)主控芯片MCU的話(huà)這種誤動(dòng)作就得 不到保障。2)沒(méi)有起到防患于未然的作用。如果在車(chē)啟動(dòng)之前主控芯片MCU或者線(xiàn)束已經(jīng) 壞掉了，對(duì)于這樣的高安全部件，系統(tǒng)有義務(wù)禁止司機(jī)啟動(dòng)車(chē)子，不能讓用戶(hù)承受這樣的風(fēng)險(xiǎn)。3)若是電源芯片LDO壞掉造成的微處理器主控芯片MCU失效的情況或無(wú)法避免。4)若是由于從按鍵過(guò)來(lái)的線(xiàn)束發(fā)生故障切換成外部輸入則就是誤動(dòng)作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種車(chē)身控制一鍵啟動(dòng)容錯(cuò)系統(tǒng)，它可以滿(mǎn)足 車(chē)輛的安全性能的要求，以較低的成本提高了整個(gè)啟動(dòng)系統(tǒng)的抗干擾和容錯(cuò)性能。為了解決以上技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種車(chē)身控制一鍵啟動(dòng)容錯(cuò)系統(tǒng)；包括 發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)關(guān)按鍵同時(shí)連接到電源分配模塊PDU和輔助模塊TCU兩個(gè)電控模塊；電源分配模 塊PDU和輔助模塊TCU通過(guò)CAN網(wǎng)絡(luò)通訊；輔助模塊TCU向電源分配模塊PDU提供ACC和 INGl這兩路信號(hào)。本發(fā)明的有益效果在于其可以滿(mǎn)足逐漸提高的安全性能的要求，以較低的成本 提高了整個(gè)啟動(dòng)系統(tǒng)的抗干擾和容錯(cuò)性能。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
圖1是本發(fā)明實(shí)施例所述防錯(cuò)模式的車(chē)身控制一鍵啟動(dòng)系統(tǒng)的示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，從車(chē)身上找一個(gè)與電源分配模塊PDU有CAN通訊的模塊，利用其單片 機(jī)代替雙單片機(jī)模式。當(dāng)電源分配模塊PDU的單片機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)保存上一級(jí)狀態(tài)通過(guò)硬線(xiàn) 輸出。同時(shí)所利用模塊需要同時(shí)檢測(cè)按鍵信號(hào)，對(duì)按鍵的線(xiàn)束做容錯(cuò)處理。電源分配模塊 PDU系統(tǒng)發(fā)送一個(gè)脈沖信號(hào)給觸發(fā)器，一旦這個(gè)信號(hào)出現(xiàn)故障及觸發(fā)LimpHome功能，該功 能一方面把輸入切換成硬線(xiàn)輸入，一方面給驅(qū)動(dòng)芯片提供輔助5V電源。一旦電源分配模塊 PDU的主控芯片MCU恢復(fù)，所有控制切換成電源分配模塊PDU控制。圖1中虛線(xiàn)部分為T(mén)CU， 除按鍵外其他模塊均為電源分配模塊PDU模塊，繼電器可選在模塊內(nèi)或者線(xiàn)束繼電器。本發(fā)明實(shí)施例所述的車(chē)身控制一鍵啟動(dòng)容錯(cuò)系統(tǒng)包括以下幾部分第一部分線(xiàn)束。傳統(tǒng)系統(tǒng)的輸入信號(hào)包括發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)關(guān)按鍵、剎車(chē)、檔位、車(chē)速； 輸出信號(hào)包括4個(gè)電源信號(hào)。本發(fā)明從整車(chē)上尋找另一個(gè)電控?zé)o鑰匙進(jìn)入模塊PKE或者 車(chē)身控制模塊BCM下簡(jiǎn)稱(chēng)輔助控制模塊TCU，與本模塊下簡(jiǎn)稱(chēng)電源分配模塊PDU有CAN通 訊的，與輔助控制模塊TCU相連接的線(xiàn)束做如下修改1、輔助控制模塊TCU和電源分配模塊 PDU加上ACC和INGl兩根線(xiàn)束；2、輔助控制模塊TCU和按鍵用線(xiàn)束連接。第二部分電源分配模塊PDU :1、電源分配模塊PDU的驅(qū)動(dòng)芯片換成可以切換的 (如英飛凌的TLE7232\ST的L973； )。2、增加一個(gè)觸發(fā)器，單穩(wěn)態(tài)雙穩(wěn)態(tài)都可以(如 ⑶4538或者74H74)。3、增加輔助控制模塊TCU送進(jìn)來(lái)的ACC、INGl輸入信號(hào)的接收電路。 4、調(diào)整觸發(fā)器觸發(fā)時(shí)間。計(jì)算若電源分配模塊PDU的主控芯片MCU出錯(cuò)，CAN送達(dá)輔助控 制模塊TCU，輔助控制模塊TCU經(jīng)過(guò)處理把信號(hào)送達(dá)電源分配模塊PDU的時(shí)間，然后使該時(shí) 間小于觸發(fā)器觸發(fā)的時(shí)間。輔助控制模塊TCU :1、按鍵檢測(cè)電路；2、ACC INGl輸出電路第三部分邏輯部分。正常情況下，電源分配模塊PDU正常工作滿(mǎn)足一切的系統(tǒng) 要求，同時(shí)向輔助控制模塊TCU通過(guò)CAN線(xiàn)發(fā)送數(shù)據(jù)表示電源分配模塊PDU工作正常。但 下述情況發(fā)生時(shí)1、電源分配模塊PDU按鍵線(xiàn)束忽然斷掉。電源分配模塊PDU通過(guò)CAN與 輔助控制模塊TCU通訊確認(rèn)后做出判斷是否改變狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)容錯(cuò)機(jī)制。2、電源芯片LDO忽 然壞掉。電源芯片LDO的故障將導(dǎo)致主控芯片MCU故障而后主控芯片MCU向觸發(fā)器所發(fā)送 的脈沖將會(huì)不正確，觸發(fā)一個(gè)5V電壓(由三極管和穩(wěn)壓管實(shí)現(xiàn))以給驅(qū)動(dòng)芯片供電，同時(shí) 觸發(fā)Limphome功能，使驅(qū)動(dòng)芯片的輸入有主單片機(jī)的SPI線(xiàn)改為輔助控制模塊TCU發(fā)送的 ACC和INGl信號(hào)。另一方面，TCU通過(guò)CAN線(xiàn)得知主控芯片MCU失效把保存的上一狀態(tài)從 ACC和INGl信號(hào)線(xiàn)輸出來(lái)，如上所述，這里有個(gè)時(shí)間匹配的問(wèn)題和芯片負(fù)荷量。的問(wèn)題，雖 經(jīng)過(guò)實(shí)際實(shí)驗(yàn)匹配成功，但是系統(tǒng)不同這里要特別注意實(shí)際的情況。3、主控芯片MCU短時(shí) 間跑飛。通過(guò)第一個(gè)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)脈沖主單片機(jī)一旦跑飛則觸發(fā)Limphome功能(如2中詳 細(xì)描述的)，通過(guò)第二個(gè)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)脈沖若主單片機(jī)狀態(tài)恢復(fù)折Reset繼電器驅(qū)動(dòng)芯片，使 整個(gè)模塊重新由主控芯片MCU控制。原理圖參照附件的圖2。4、主控芯片MCU損壞，與電源 芯片LDO損壞的情況一樣。第四部分作為一個(gè)系統(tǒng)，輸出的線(xiàn)束部分如果是繼電器輸出，檢測(cè)輸出電壓，軟 件判斷是否短路或者開(kāi)路；驅(qū)動(dòng)芯片自帶電流檢測(cè)、過(guò)熱保護(hù)。針對(duì)現(xiàn)有方案的諸多問(wèn)題，該車(chē)身控制一鍵啟動(dòng)系統(tǒng)的防錯(cuò)電路的特點(diǎn)是在主控芯片MCU或者線(xiàn)束出現(xiàn)故障時(shí)保持上一級(jí)狀態(tài)輸出。也就是說(shuō)車(chē)原本沒(méi)有電，保持不可 被啟動(dòng)的狀態(tài)；車(chē)原本在ACC和ON有效則繼續(xù)保持ACC和ON有效。既防止了系統(tǒng)在有安 全風(fēng)險(xiǎn)的情況下啟動(dòng)，又防止了行進(jìn)過(guò)程中忽然掉電。主控芯片MCU短時(shí)故障后，恢復(fù)正常 工作后，系統(tǒng)快速切換回由主控芯片MCU控制。主控芯片MCU短時(shí)跑飛的概率畢竟比徹底 壞掉的概率大，這一特性使短時(shí)間的主控芯片MCU故障完全不影響這個(gè)系統(tǒng)。對(duì)按鍵的線(xiàn) 束做了容錯(cuò)處理。有效防止由于電源芯片LDO損壞造成驅(qū)動(dòng)芯片損壞。無(wú)較高的硬件成 本。成本一直是一個(gè)非常值得關(guān)注的問(wèn)題，該系統(tǒng)滿(mǎn)足了電源系統(tǒng)的這么多特性，是否也意 味的較大的硬件投入，回到是不會(huì)。該系統(tǒng)通過(guò)CAN總線(xiàn)，利用板外的單片機(jī)成功實(shí)現(xiàn)上述 功能。升級(jí)容易。若要滿(mǎn)足更高的安全等級(jí)要求升級(jí)容易，只需要將繼電器換成低Rdson 帶電流自保護(hù)的智能功率管總的來(lái)說(shuō)，該系統(tǒng)通過(guò)較小的成本，有效的從按鍵端到驅(qū)動(dòng)芯片都做了容錯(cuò)。驅(qū)動(dòng) 芯片、驅(qū)動(dòng)芯片到繼電器、繼電器輸出線(xiàn)束都做了自保護(hù)或診斷。本發(fā)明并不限于上文討論的實(shí)施方式。以上對(duì)具體實(shí)施方式
的描述旨在于為了描 述和說(shuō)明本發(fā)明涉及的技術(shù)方案?；诒景l(fā)明啟示的顯而易見(jiàn)的變換或替代也應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為 落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。以上的具體實(shí)施方式
用來(lái)揭示本發(fā)明的最佳實(shí)施方法，以使得本 領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠應(yīng)用本發(fā)明的多種實(shí)施方式以及多種替代方式來(lái)達(dá)到本發(fā)明的 目的。
權(quán)利要求
1.一種車(chē)身控制一鍵啟動(dòng)容錯(cuò)系統(tǒng)；其特征在于，包括發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)關(guān)按鍵同時(shí)連接到電源分配模塊PDU和輔助模塊TCU兩個(gè)電控模塊； 電源分配模塊PDU和輔助模塊TCU通過(guò)CAN網(wǎng)絡(luò)通訊； 輔助模塊TCU向電源分配模塊PDU提供ACC和INGl這兩路信號(hào)。
2.如權(quán)利要求1所述的車(chē)身控制一鍵啟動(dòng)容錯(cuò)系統(tǒng)，其特征在于，與所述電源分配模 塊PDU連接有觸發(fā)器，所述觸發(fā)器為單穩(wěn)態(tài)或雙穩(wěn)態(tài)。
3.如權(quán)利要求1所述的車(chē)身控制一鍵啟動(dòng)容錯(cuò)系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)電源分配模塊PDU 的主控芯片MCU失效時(shí)，輔助模塊TCU保存按鍵的上一級(jí)狀態(tài)輸出。
4.如權(quán)利要求1所述的車(chē)身控制一鍵啟動(dòng)容錯(cuò)系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)電源分配模塊PDU 的主控芯片MCU恢復(fù)時(shí)，電源分配模塊PDU內(nèi)部的邏輯模塊將驅(qū)動(dòng)電路恢復(fù)為電源分配模 塊PDU的主控芯片控制。
5.如權(quán)利要求1所述的車(chē)身控制一鍵啟動(dòng)容錯(cuò)系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)容錯(cuò)模式啟動(dòng)時(shí)， 觸發(fā)5V備用電源以替代電源芯片LD0。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種車(chē)身控制一鍵啟動(dòng)容錯(cuò)系統(tǒng)；包括發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)關(guān)按鍵同時(shí)連接到電源分配模塊PDU和輔助模塊TCU兩個(gè)電控模塊；電源分配模塊PDU和輔助模塊TCU通過(guò)CAN網(wǎng)絡(luò)通訊；輔助模塊TCU向電源分配模塊PDU提供ACC和ING1這兩路信號(hào)。本發(fā)明可以滿(mǎn)足車(chē)輛安全性能的要求，以較低的成本提高了整個(gè)啟動(dòng)系統(tǒng)的抗干擾和容錯(cuò)性能。
文檔編號(hào)G05B19/418GK102117057SQ200910202070
公開(kāi)日2011年7月6日 申請(qǐng)日期2009年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月31日
發(fā)明者劉玉潔, 呂帥, 羅來(lái)軍 申請(qǐng)人:聯(lián)創(chuàng)汽車(chē)電子有限公司