PEPS系统中IG1继电器的控制电路、控制方法及车辆与流程

peps系统中ig1继电器的控制电路、控制方法及车辆
技术领域
1.本发明涉及技术领域，特别涉及一种peps系统中ig1继电器的控制电路。另外，本发明还涉及一种控制方法及车辆。


背景技术：

2.peps(passive entry&passive start，即无钥匙进入&启动系统)用于控制acc(收音机档)、on(点火档)上的ig1继电器和ig2继电器动作，以为相关控制器和执行机构供电，为使车辆能够达到asil(automotive safety integrity level，汽车安全完整性等级)中b级的相关要求，ig1继电器电源应满足以下要求：
3.1.在手动启动模式下，车辆高速行驶时(例如速度在40kph以上时)，peps应防止ig1继电器电源丢失，避免造成ems(engine-management-system，发动机管理系统)掉电，车辆失去动力，与后车相撞。
4.2.车辆在远程启动模式下，peps系统应防止ig1继电器无法正常断开，导致发动机持续工作，造成在驾乘室的密闭空间内co的浓度升高，造成致人死亡的风险。
5.通过上述可知，若要保持ig1继电器的输出满足asil相关等级的要求，意味着要有克服由于单个电器元件异常导致的电源输出故障问题，以防止ig1继电器电源丢失。
6.但是，在现有的peps系统中，只有两个mos(mosfet的缩写，英文的全拼为metal-oxide-semiconductor field-effect transistor，中文全称为金属-氧化物半导体场效应晶体管，简称金氧半场效晶体管)管串联，在手动启动模式，都需要将两个mos管闭合，以使ig1继电器动作。如果其中一个mos管发生卡顿等故障，将导致ig1继电器电源丢失，导致ems无法工作，这是一个单点故障，且没有任何安全机制，不能达到asil b级的要求。基于这种现有设计的硬件设置，在手动模式下，使用这一种驱动电路很难同时满足ig1继电器的保持和关断功能达到asil b级的要求。


技术实现要素：

7.有鉴于此，本发明旨在提出一种peps系统中ig1继电器的控制电路，以改善peps系统中ig1继电器的供电和控制安全问题。
8.为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
9.一种peps系统中ig1继电器的控制电路，包括并联设置于电源和ig1继电器之间的第一驱动电路和第二驱动电路，以及控制模块；所述第一驱动电路和所述第二驱动电路中均设有mos管；各所述mos管均与所述控制模块连接，以响应所述控制模块的控制信号而通断。
10.进一步的，所述电源采用12v低压电池。
11.进一步的，所述第一驱动电路和/或所述第二驱动电路中串联设置有两个所述mos管。
12.相对于现有技术，本发明具有以下优势：
13.本发明的peps系统中ig1继电器的控制电路，通过在电源和ig1继电器之间并联设置两条驱动电路，以实现安全冗余，即使一条驱动电路上的mos管出现故障异常时，另一条线路也可以保障对ig1继电器的正常供电，从而可有效改善peps系统中ig1继电器的供电和控制安全问题。
14.此外，在每条驱动电路中均设置两个mos管，可防止由于个别mos管的误动作造成的驱动电路的异常导通，避免在不需要对ig1继电器供电的情况下，出现ig1继电器得电动作而导通闭合的情况。
15.本发明的另一目的在于提出一种控制方法，用于本发明所述的peps系统中ig1继电器的控制电路的控制。
16.首先判断peps系统收到的引擎启动命令是手动启动模式还是远程启动模式；手动启动模式下，控制第一驱动电路和第二驱动电路中的所有mos管导通，为所述ig1继电器供电；远程启动模式下，仅控制第一驱动电路或者第二驱动电路中的所有mos管导通，为所述ig1继电器供电。
17.进一步的，手动启动模式下，当所述peps系统收到车辆下电命令时，仅在车速低于预设值且所述peps系统收到手动下电命令后，关闭所述ig1继电器的供电。
18.进一步的，所述预设值为5km/h。
19.进一步的，远程启动模式下，为所述ig1继电器供电的同时，开始远程启动计时；在计时达到定时时间或所述peps系统收到车辆下电命令时，关闭所述ig1继电器的供电。
20.进一步的，所述定时时间为20min。
21.进一步的，手动启动模式和远程启动模式的判断根据所述peps系统收到的命令的信号来源进行；当信号来源于一键启动键或机械钥匙时为手动启动模式；当信号来源于远程终端设备或无线钥匙时为远程启动模式。
22.相对于现有技术，本发明的控制方法将peps系统启动发动机引擎的模式分为手动启动模式和远程启动模式两种，针对不同的模式控制两条驱动电路的导通情况，不仅利于保障手动启动模式下发动机的稳定运行，通过冗余设置防止发动机因ig1继电器掉电而异常停止，也使远程启动模式下发动机的启停控制更为简化，使peps系统的发动机启停控制效果更佳。
23.此外，在手动模式下对车辆下电，停止发动机运行时，不仅判断车速情况，而且确认收到的是手动下电命令，才对车辆进行下电，保障了车辆下电控制的严谨性，防止车辆在高速运行时发动机突然停止可能造成的驾驶风险，也可防止无线钥匙或远程终端设备的误信号造成的发动机异常停转。在远程启动模式下，通过远程控制发动起启动后，开始计时，如果在定时的时间内仍然没有对车辆驾驶的操作，或者期间又接收到车辆下电的命令，则停止对ig1继电器的供电，令发动机停止。整个控制流程简明高效，考虑了远程启动模式下的不同情况，与驾驶人员的操作习惯和需要相适宜。
24.本发明的还有一目的在于提出一种车辆，所述车辆中设有本发明所述的peps系统中ig1继电器的控制电路。本发明的车辆具有上述的peps系统中ig1继电器的控制电路所具备的技术优势。
附图说明
25.构成本发明的一部分的附图，是用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明是用于解释本发明，其中涉及到的前后、上下等方位词语仅用于表示相对的位置关系，均不构成对本发明的不当限定。在附图中：
26.图1为本发明实施例一所述的peps系统中ig1继电器的控制电路的原理图；
27.图2为本发明实施二所述的peps系统中ig1继电器的控制电路的控制方法的步骤流程图。
28.附图标记说明：
29.1、电源；
30.2、第一驱动电路；21、第一mos管；22、第二mos管；
31.3、第二驱动电路；31、第三mos管；32、第四mos管；
32.4、控制模块；5、ig1继电器。
具体实施方式
33.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
34.在本发明的描述中，需要说明的是，若出现“上”、“下”、“内”、“背”等指示方位或位置关系的术语，其为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；若出现“第一”、“第二”等术语，其也仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
35.此外，在本发明的描述中，除非另有明确的限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“连接件”应做广义理解。例如，连接可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，亦或是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以结合具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
36.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
37.实施例一
38.本实施例涉及一种peps系统中ig1继电器的控制电路，可以改善peps系统中ig1继电器的供电和控制安全问题；其一种示例性的电路原理图如图1所示。
39.整体而言，该控制电路包括并联设置在电源1和ig1继电器5之间的第一驱动电路2和第二驱动电路3，以及控制模块4。其中，第一驱动电路2和第二驱动电路3中均设有mos管；而且，各个mos管均与控制模块4连接，以响应控制模块4的控制信号而通断。
40.具体来说，电源1通过第一驱动电路2和第二驱动电路3为ig1继电器5提供电力驱动，以使ig1继电器5动作闭合，从而导通，来为发动机管理系统提供电力。一般来说，用于驱动ig1继电器5的电源采用36v以下的电压即可，本实施例中，电源1采用12v低压电池。电源1采用12v低压电池，具有电压制式规范、满足ig1继电器5供电要求的特点，且便于mos管的选型适用。
41.对于每一条驱动电路上的mos管的数量，可以是一个或者多个；本实施例中，第一
驱动电路2和第二驱动电路3中均串联设置有两个mos管。具体为设于第一驱动电路2上的第一mos管21和第二mos管22，以及设于第二驱动电路3上的第三mos管31和第四mos管32。优选地，各个mos管均采用同一规格的mos管。
42.在每条驱动电路中均设置两个mos管，可防止由于个别mos管的误动作造成的驱动电路的异常导通，避免在不需要对ig1继电器5供电的情况下，出现ig1继电器5得电动作而导通闭合的情况。
43.基于上述的设置，第一驱动电路2和第二驱动电路3的电源均来自于12v低压电池，而且两条驱动电路并联输出，每一路由两个mos管串联，控制模块4分别控制各个mos管的开关通断，只有当串联的两个mos管都开启(导通)的情况下，相应的驱动电路才会输出供电到ig1继电器5，驱动其动作。
44.通过如上的设置，本实施例的peps系统中ig1继电器的控制电路，由于在电源1和ig1继电器5之间并联设置了两条驱动电路，实现了电路的安全冗余，即使一条驱动电路上的mos管出现故障异常时，另一条线路也可以保障对ig1继电器5的正常供电，从容可有效改善peps系统中ig1继电器的供电和控制安全问题。
45.实施例二
46.本实施例涉及一种控制方法，该控制方法用于实施例一所提供的peps系统中ig1继电器的控制电路的控制；其一种示例性步骤流程如图2所示。该控制方法主要包括以下步骤：
47.首先，判断peps系统收到的引擎启动命令是手动启动模式还是远程启动模式；
48.当是手动启动模式的情况下，控制第一驱动电路2和第二驱动电路3中的所有mos管导通，为ig1继电器5供电；当是远程启动模式的情况下，仅控制第一驱动电路2或者第二驱动电路3中的所有mos管导通，为ig1继电器5供电。
49.上述的两种模式的判断标准可以有所不同，根据不同车型上车辆控制系统的配置情况可以合理调整。在本实施例中，手动启动模式和远程启动模式的判断均根据peps系统收到的命令的信号来源进行。当信号来源于一键启动键或机械钥匙时为手动启动模式；当信号来源于远程终端设备或无线钥匙时为远程启动模式。通过peps系统收到的命令信号来源判断不同的启动模式情况，判断标准统一有效，且与驾驶人员的操作情况可操控意图相对应，适合驾驶人员的操作要求。
50.在本实施例中，两种模式下对ig1继电器5的控制策略有所不同。具体来说，如图2所示，在手动启动模式下，当peps系统收到车辆下电命令时，仅在车速低于预设值且peps系统收到手动下电命令后，关闭ig1继电器5的供电。在手动模式下对车辆下电，停止发动机运行时，不仅判断车速情况，而且确认收到的是手动下电命令，才对车辆进行下电，保障了车辆下电控制的严谨性，防止车辆在高速运行时发动机突然停止可能造成的驾驶风险，也可防止无线钥匙或远程终端设备的误信号造成的发动机异常停转。
51.而在远程启动模式下，为ig1继电器5供电的同时，开始远程启动计时；在计时达到定时时间或peps系统收到车辆下电命令时，关闭ig1继电器5的供电。在远程启动模式下，通过远程控制发动起启动后，开始计时，如果在定时的时间内仍然没有对车辆驾驶的操作，或者期间又接收到车辆下电的命令，则停止对ig1继电器5的供电，令发动机停止。整个控制流程简明高效，考虑了远程启动模式下的不同情况，与驾驶人员的操作习惯和需要相适宜
52.基于上述的设置情况，预设值优选设置为5km/h，定时时间则优选设置为20min。将车速的预设值设为5km/h，车辆基本处于停止行进的状态，与车辆下电要求的车速条件相适宜。将定时时间设置为20min，充分考虑了夏季车辆需要预先启动并开启空调通风所需要的时间，满足驾驶人员的预期要求。
53.基于图1所示的电路图以及图2所示的步骤流程，本实施例的控制方法对ig1继电器5的通电控制的具体过程如下：
54.1.peps系统在接收到引擎启动的命令后，控制模块4会根据请求信号的来源确定不同模式。手动命令需要司机按下一键启动键(或使用机械钥匙点火)，并踩住刹车；而远程启动命令是通过4g网络接受到的手机上app的控制指令信号，或者通过rf信号(无线射频信号)接受到的来自无线遥控钥匙的控制指令信号。手动命令即进入手动启动模式；远程启动命令即进入远程启动模式
55.2.手动启动命令启动引擎后，peps系统需要将启动模式设置为“手动启动模式”，同时控制模块4控制同时开启第一驱动电路2和第二驱动电路3中的所有mos管，保证各个mos管都处于on状态(也就是闭合状态)。
56.2.1.在手动启动模式下，如果peps系统接收到了引擎下电命令，peps系统需要判断当前车速是否小于5km/h。如果大于5km/h,需要保持对ig1继电器5的输出，控制模块4控制所有mos管闭合即可，ig1继电器5得电动作，保证ems可以持续工作；如果小于5km/h,则需要进一步判断下电命令是为手动启动命令，还是远程启动命令。
57.2.2.在手动启动模式下，车速小于5km/h，控制模块4判断所接收的命令为手动下电命令(判断的方式为：用户手动按下车辆上的一键启停开关或机械钥匙关闭)，则可以关闭ig1继电器5否则保证对ig1继电器5的电源输出。如此操作可以更准确控制ig1继电器5的电源通断，如果熄火是司机的主动意愿，那么必须是车辆已经处于静止状态才能关闭ig1继电器5，否则认为ig1继电器5关闭的请求是系统故障或者是司机错误使用，这种情况下不能让ig1继电器5关闭。
58.3、远程启动引擎后，peps系统需要将启动模式设置为“远程动启动模式”，并启动远程计时(可定时为20min)，并将ig1继电器5的第一驱动电路2(也可以是第二驱动电路3)保持导通供电状态，另一个驱动电路为关闭断开状态。
59.3.1.在远程启动模式下，如果peps系统接收到了引擎下电命令，peps系统直接断开第一驱动电路2的第一mos管21、和第二mos管22，从而关闭ig1继电器5。
60.3.2.在远程启动模式下，如果定时时间到达设定时间(20min)，peps系统直接断开第一驱动电路2的第一mos管21、和第二mos管22，从而关闭ig1继电器5。
61.综合上述，本实施例的控制方法，将peps系统启动发动机引擎的模式分为手动启动模式和远程启动模式两种，针对不同的模式控制实施例一中控制电路的两条驱动电路的导通情况，不仅利于保障手动启动模式下发动机的稳定运行，通过两条驱动电路的冗余设置防止发动机因ig1继电器5掉电而异常停止。在远程启动模式下，系统需要在一定时间内确保能关闭ig1继电器5，以防止车辆长期运行产生co有毒气体；第一驱动电路2中两个mos管的冗余设置，保证了即使其中一个mos管异常未断开的情况下，也能将ig1继电器5的供电输出关闭，从而使车辆的安全满足asilb级设计的要求。而且，远程启动模式下的发动机的启停控制更为简化，使peps系统的发动机启停控制效果更佳。
62.实施例三
63.本实施例涉及一种车辆，该车辆中设有实施例一所提供的peps系统中ig1继电器的控制电路；并且，对于peps系统中ig1继电器的控制电路的控制，优选采用实施例二所提供的控制方法。
64.具有上述配置的车辆，其电源的开启与关闭同时满足asil b级的要求，意味着即使出现某个开关的短路或者开路的单点故障，对系统的正常安全运行也不会产生影响。
65.而且，每个驱动回路中均串联设置两个或多个mos管，进一步提升了控制电路的可靠性。如果单纯的增加一路并联开关，只能解决开路导致的非预期断开的单点故障，而任何一路短路都会导致非预期导通的单点故障。因此，在并联的两条驱动电路中，均串联设置两个mos管，可以保证任何一个mos管的开路和短路都可保障ig1继电器5的正常控制要求，完全满足asilb级的功能安全标准。
66.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。