CN101070795B - 具有故障保护装置的引擎启动控制系统 - Google Patents

Abstract

一种用于车辆的引擎启动控制系统，包括：使用者用其进行操作以启动所述引擎的第一开关(21)、第二开关(22)、第三开关(102)、刹车开关(101)以及用于控制所述引擎的启动的引擎启动控制单元(13)。所述引擎启动控制单元(13)提供正常模式，如果所述刹车开关(101)检测到刹车踏板的操作，那么当所述第一开关(21)被操作时，允许启动所述引擎；并且提供故障保护模式，即使所述刹车开关(101)未检测到所述刹车踏板的操作，当所述第一、第二和第三开关中的至少两个被操作时，也允许启动所述引擎。

Description

具有故障保护装置的引擎启动控制系统 

技术领域

本发明涉及具有故障保护装置的引擎启动控制系统。 

背景技术

用于启动车辆引擎的无钥匙引擎启动系统已经被广泛地采用。在被称为“智能触控启动系统”的系统中，在便携式无线发射器-接收器和车上发射器-接收器之间进行用于引擎启动的ID验证。当持有便携式发射器-接收器的使用者上车，并且在使用者用他或她的脚踩踏刹车踏板期间按下车辆的按钮开关时，引擎被启动。 

JP-2004-324469A公布了这样一种系统，其中，即使按钮开关被按下，引擎也不启动，除非使用者踩踏刹车踏板。为实现这个目的，使用了车辆的用于开启刹车灯的刹车开关或用于检测刹车灯的开启的传感器。 

如果这种刹车开关、传感器或其连接线毁损，那么即使按钮开关在刹车踏板被踩下期间被按下，引擎也不启动。在车辆的刹车踏板操作由液力助力器辅助的情况下，如果助力器未能辅助司机踩下刹车踏板，那么刹车开关或传感器可能不工作。由于刹车开关或传感器只在刹车灯开启时使用，因此尚未采取特殊对策来应对刹车开关或传感器的故障。也就是说，刹车开关或传感器可能以一定概率出现故障，从而智能触控启动系统不能很好地工作 

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种引擎启动控制系统，当在司机的脚踩踏刹车踏板期间司机按下启动器的按钮开关时，即使未检测到刹车踏板的操作，该系统也可以启动引擎。 

根据本发明的一特征，引擎启动控制系统包括：第一开关，使用者用其进行操作以启动引擎；第二开关；第三开关，用于检测刹车踏板的操作；以及引擎启动控制单元，用于控制引擎的启动；并且引擎启动控制单元提供：正常模式，如果第三开关检测到刹车踏板的操作，那么当第一开关被操作时允许启动引擎；以及故障保护模式，即使第三开关未检测到刹车踏 板的操作，当第一和第二开关被操作时也允许启动引擎。 

当第三开关检测到刹车踏板的操作时，如果第一开关被接通，那么引擎启动控制单元工作在正常模式下。另一方面，当第三开关未检测到刹车踏板的操作时，如果第一和第二开关被接通，那么引擎启动控制单元工作在故障保护模式下，此时允许启动引擎。 

因此，即使由于意外，如液力刹车系统故障或刹车开关的连接线毁损，引擎不能以正常方式启动时，也有可能启动引擎，以便将车辆运送到服务站，或者在停车时操作空调。 

在上面的引擎启动控制系统中，第二开关可以是危险警告开关，其给使用者一个印象，即故障保护模式启动是一种紧急行为。 

上面的引擎启动控制开关可以进一步包括第四开关，从而仅当第二开关和第四开关被操作时，引擎启动控制单元可以允许在故障保护模式下启动引擎。 

在上面的引擎启动控制系统中，第一和第二开关中的每个都可以是按钮类型的瞬时开关；仅当第一和第二开关以规定的操作次序被操作时，引擎启动控制单元可以允许在故障保护模式下启动引擎；或者车辆还具有巡航控制系统，该巡航控制系统包括刹车随动开关，刹车随动开关在刹车踏板被踩下时提供信号以停止巡航控制；以及第二开关可以是刹车随动开关(brake follower switch)。 

根据本发明的另一特征，用于车辆的引擎启动控制系统包括：第一开关，使用者用其进行操作以启动引擎；第二开关；第三开关，用于检测刹车踏板的操作；第四开关；以及引擎启动控制单元，用于控制引擎的启动。引擎启动控制单元提供：正常模式，如果第三开关检测到刹车踏板的操作，那么当第一开关被操作时允许启动引擎；以及故障保护模式，即使第三开关未检测到刹车踏板的操作，当第一、第二和第四开关中至少两个被操作时也允许启动引擎。 

在上面的引擎启动控制系统中，第二开关可以是危险警告开关；并且第四开关可以是巡航控制系统的刹车随动开关。 

附图说明

通过对下面的详细描述、所附权利要求以及附图的研究，本发明的其它目的、特征、特性以及本发明的相关部分的功能将变得清楚。在附图中： 

图1是根据本发明第一实施例的引擎启动控制系统的框图； 

图2是示出了图1所示的引擎启动控制系统的控制过程的流程图； 

图3是故障保护检验过程的流程图； 

图4是正常启动模式检验过程的流程图； 

图5是故障保护启动模式检验过程的流程图； 

图6是另一故障保护检验过程的流程图； 

图7是根据本发明第二实施例的引擎启动控制系统的框图； 

图8A和图8B是故障保护操作的第一和第二示例的时序图； 

图9是另一故障保护启动模式检验过程的流程图； 

图10是登记输入开关的另一次序的流程图； 

图11是示出了刹车踏板的踩踏行程、刹车开关以及刹车随动开关之间的关系的示意图； 

图12是用于输入刹车开关和刹车随动开关的输出信号的电路的电路图； 

图13是图示了液力刹车系统的示意图； 

图14A和图14B是图示了刹车助力器的操作的示意图； 

图15A和图15B图示了按钮开关和/或危险开关的类型的示例。 

具体实施方式

将参考附图对根据本发明的几个优选实施例进行描述。 

根据本发明第一实施例的引擎启动控制系统1将参考图1-6进行描述。 

如图1所示，车辆3与智能钥匙(即，便携式发射器-接收器)2通信。车辆3配备有控制器4、转向锁单元9、引擎启动控制单元13、引擎控制单元14、引擎16、按钮开关21、危险警告开关22、刹车开关101、刹车随动开关102、座位传感器103、车速传感器104等。 

根据本发明第一实施例的引擎启动控制系统1包括智能钥匙2、控制 器4、引擎启动控制单元13、按钮开关21、危险警告开关22、刹车开关101以及刹车随动开关102。 

智能钥匙2具有验证ID。控制器4包括止动器(immobilizer)控制单元5和发射器-接收器单元6。止动器控制单元5通过发射器-接收器6间歇地向车辆发送请求信号。当持有智能钥匙2的司机上车时，智能钥匙2接收到该请求信号。智能钥匙2通过发射器-接收器6向止动器控制单元5发送验证ID。当止动器5接收到验证ID时，它利用事先登记在车上存储器中的主ID对该验证ID进行验证。转向锁单元9包括锁控制部分10、转向锁电动机11、机械锁设备12、触发器(flip flop)电路32、锁检测开关33以及解锁检测开关34，其都是公知的。 

止动器控制单元5、锁控制部分10、引擎启动控制单元13以及引擎控制单元14彼此连接为网络，其中每个都由包括CPU、ROM、RAM以及I/O端口的微型计算机构成。 

引擎启动控制单元13包括CPU 51、RAM 52、快闪存储器53以及I/O端口54。快闪存储器53存储控制程序53a和诊断数据53b。I/O端口54与按钮开关21、危险警告开关22以及刹车开关101、刹车随动开关102、座位传感器103和车速传感器104相连接。 

如图11中所示，刹车开关201设置于刹车装置的操作杆202附近，通常被断开。当司机踩踏刹车踏板201从而将操作杆202移动到预设位置P1时，刹车开关201被闭合以开启刹车灯101L。刹车随动开关102通常被闭合，也设置于刹车装置的操作杆202附近作为巡航控制开关。当司机踩踏刹车踏板201时，该巡航控制开关提供触发信号以停止巡航控制。 

如图13所示，车辆配备有液力刹车装置，该液力刹车装置具有刹车管线路203、刹车构件204、轮缸205、主汽缸206以及刹车助力器207。主汽缸206的油压通过刹车管线路203供应给每个轮缸205。当刹车踏板201被踩下时，对刹车踏板的踩踏力由被引擎的吸入压力所驱动的刹车助力器207增强并传送到主汽缸206。 

如图14A和图14B所示，刹车助力器207由橡胶隔板212以及隔板支撑215构成。隔板212将刹车助力器207内部分隔成第一室209和第二室208。第一室209经由止回阀221与引擎16的进气歧管连通，并且第二室208经由第一连通孔218与气压室210连通。操作杆202由刹车踏板201驱动。当操作杆202被刹车踏板201推动时，操作杆202的一端穿过 气压室210插入到第二室208中以推动隔板支撑215。 

隔板支撑215具有集成的推杆214，推杆214推动主汽缸206的活塞杆217。隔板支撑215通过设置于第一室209内的支撑弹簧(back upspring)213向第二室208偏移。隔板支撑215还具有连接第一室209和第二室208的第二连通孔216。阀构件211在其中间部分处固定于操作杆202，以便当刹车踏板201被踩下以使操作杆202向前移动时闭合第二连通孔，以及当刹车踏板被释放以使操作杆202向后移动时闭合第一连通孔218。附带地，阀构件211通常由阀回位弹簧进行偏移以闭合第一连通孔218。 

当在引擎16工作中踩下刹车踏板201时，操作杆202与阀构件211一起抵着阀回位弹簧222向前移动，如图14B所示。相应地，第二连通孔被闭合，而第一连通孔被打开，从而气压被引入。结果，在隔板212一侧的第一室209和隔板212另一侧的第二室208之间产生压力差。该压力差辅助司机利用刹车踏板201推动操作杆202。 

当刹车踏板在引擎启动后被释放时，阀构件211被阀回位弹簧222向后推动以闭合第一连通孔218并且打开第二连通孔216，如图14A所示。相应地，在进气歧管220中产生的吸入压力被引入第一室209，并且也被引入第二室208，从而使得隔板支撑215与操作杆202一起向后移动。 

当引擎16停止时，吸入压力在进气歧管内保持一段时间，从而由刹车助力器产生的刹车辅助持续一段时间。 

如图12所示，当刹车踏板210被踩下时，刹车开关101开启刹车灯101L。刹车灯101L经由刹车开关101和熔丝101F连接到12V-电源。引擎启动控制单元13包括输入端子A，刹车开关101的开关信号经由带有下拉电阻器101R的二极管101D和阻抗调整电阻器101K从输入端子A发送到I/O端口54，所述下拉电阻器101R一端连接到二极管101D和电阻器101K的接点，另一端连接到地。引擎启动控制单元13还包括输入端子B，刹车随动开关102的开关信号经由带有下拉电阻器102R的二极管102D和阻抗调整电阻器102K从输入端子B发送到I/O端口54，下拉电阻器102R一端连接到二极管102D和电阻102K的接点，另一端连接到地。 

巡航控制系统经由刹车随动开关102和熔丝102F连接到12V电源。 

如果刹车开关101被接通，则刹车开关101的开关信号变成高态。如 果按钮开关21同时被按下，则引擎16启动。 

在下列情况下开关信号变成低态：(i)刹车开关101被关断；(ii)连接刹车开关的线毁损；或者(iii)熔丝101F毁损。在每种情况下，如果按钮开关21和危险警告开关22两者被接通，则引擎16可以以故障保护模式操作启动。每次当引擎以故障保护模式操作启动时，故障保护模式操作的历史记录作为诊断数据之一被记录在快闪存储器53中。 

当按钮开关21被接通时，接通信号被输入到I/O端口54的端子V。当按钮开关21和危险警告开关22两者都被接通时，接通信号被输入到I/O端口54的端子U。 

如图15B所示，按钮开关21为瞬时开关。瞬时开关通常提供低态信号，而只在其被按下时提供高态信号。 

同为瞬时开关的危险警告开关22暗示故障保护模式操作是一种紧急操作。当引擎在故障保护模式下启动时，危险警告灯变亮，从而使得司机能意识到在故障保护模式下的引擎启动是一种紧急操作。不过，可以用图15A中所示的具有双稳态的拨动开关来代替该危险警告开关22。危险警告开关22可以用另一开关，如空调的开关或音频设备的开关来代替。 

如果刹车随动开关102检测到刹车踏板201的操作，那么即使当刹车开关101关断时，引擎启动控制单元13也可以允许通过操作按钮开关21来启动引擎。该情况也被记录在快闪存储器53中。 

如图11所示，刹车随动开关(或巡航控制开关)102是常闭限制开关，如果刹车踏板201被踩下一点(如位置P1)，其立即被断开以停止巡航控制。另一方面，刹车开关101是常断限制开关，如果刹车踏板201被踩下一定的行程(如位置P2)，其闭合以开启刹车灯。 

当刹车踏板201被踩下时，常闭刹车随动开关102被断开。当刹车踏板201被进一步踩下时，常断刹车开关101被闭合。即使由于意外，如液力刹车系统故障或刹车开关101的连接线毁损，刹车开关101未被闭合，但是，当刹车随动开关102被断开时，也有可能启动引擎。 

引擎启动控制系统的操作将参考图2所示的流程图进行说明。 

首先，在步骤T1中，引擎启动控制单元13进行故障保护模式检验。如果刹车开关201是正常的，则在步骤T2中给出“是”，其后跟随步骤T3，在步骤T3中进行正常引擎启动模式检验。另一方面，如果刹车开关201非正常，则在步骤T2中给出“否”，其后跟随步骤T4，在步骤T4中进行 故障保护启动检验。 

在图3中示出了使用故障保护模式开关而非刹车随动开关102的故障保护模式检验的流程图。首先，在T51中，一标志被重置为“0”，其中，如果检验结果为正常，则产生“1”。然后，在步骤T52中检验刹车开关101是否被接通。如果结果为“是”，则在步骤T53中，该标志被置为“1”。否则，跳过步骤T53。也就是说，在步骤T51中产生“0”。 

附带地，当在步骤T52中刹车开关101未被接通(即，刹车开关101没有感测到刹车踏板201的操作)时，可以在车辆的速度计上给出请求故障保护引擎启动模式的显示。 

正常引擎启动模式检验的流程图在图4中示出。 

首先，在步骤T101中，重置启动允许标志，其中，如果检验指示启动允许，则产生“1”，而如果检验未指示允许，则产生“0”。然后，在T102中，读取输入到端子V的接通信号，以及在步骤T103中，检验按钮开关21是否被按下以使其激活。如果按钮开关21处于激活状态(“是”)，则在步骤T104中产生启动允许标志“1”。否则，跳过步骤T104，且步骤T101返回以重复步骤T102-T104。 

故障保护引擎启动模式检验的流程图在图5中示出。 

首先，在T151中，重置故障保护启动允许标志，其中，如果检验指示启动允许，则产生标志“1”，否则产生“0”。然后，在T152中，读取输入到端子U的接通信号，以及在步骤T153中，检验按钮开关是否被按下以使其激活。如果按钮开关21和危险警告开关22两者都被按下并处于激活状态(“是”)，则在步骤T154中产生启动允许标志“1”，以及步骤T155随后将故障保护引擎启动作为诊断数据之一记录在快闪存储器53中。否则，跳过步骤T154、T155，且步骤T151返回以重复步骤T152-T155。 

在刹车随动开关102与按钮开关21一起使用以发起故障保护引擎启动模式的情况下的故障保护模式检验的流程图在图6中示出。 

首先，在T61中，故障保护标志被重置为“0”。然后，在步骤T62中读取输入到端子U的接通信号，以及在步骤T153中，检验刹车随动开关102(即巡航控制开关)是否被关断。如果检验结果为“是”，则步骤T63随后检验刹车开关101是否被接通。如果刹车开关101被接通(“是”)，则步骤T65随后产生正常标志。否则(“否”)，步骤T64随后将该情况作为诊断数据53b之一记录到快闪存储器53中。在这以后，产生指示正常 操作的故障保护标志。 

如果步骤T62中的检验结果为“否”，则跳过步骤T63、T65，且步骤T61返回以重复步骤T61-T65。 

回到图2，如果在步骤T5中产生启动允许标志，则开始引擎启动控制过程。 

首先，在步骤T6中，引擎启动请求信号(1)被发送到止动器控制单元5。当止动器控制单元5接收到引擎启动请求信号(1)时，其利用车辆的主ID对智能钥匙的验证ID进行验证，并向引擎启动控制单元13发送验证信号(2)(步骤S1-S5)。在步骤S6中，止动器控制单元5向锁控制部分10发送解锁请求信号(3)。当在步骤R1和R2中锁控制部分10接收到解锁请求信号(3)时，其在步骤R3中驱动转向锁电动机11以解锁转向锁12。当在步骤R4和R5中转向锁12被检查并发现已解锁时，在步骤R6中，锁控制部分10向止动器控制单元5以及引擎启动控制单元13发送解锁完成信号(4)。附带地，当引擎启动控制单元接收到验证信号(2)时，其向引擎点火系统发送点火信号以使点火系统激活。 

当在步骤S7和S8中止动器控制单元5接收到解锁完成信号(4)时，其向引擎控制单元14发送止动器操作信号(5)以复位止动器。附带地，当止动器操作信号处于激活状态时，其复位止动器；当止动器操作信号处于非激活状态时，其设置止动器。当在步骤T10和T11中引擎启动控制单元13接收到解锁完成信号(4)时，其在步骤T12中向引擎控制单元14发送启动器操作请求信号(7)。 

在步骤Q1和Q2中，引擎控制单元14监视止动器操作信号(5)，并继续待命直到止动器操作信号(5)变得处于激活状态以复位止动器。当止动器被复位时，在步骤Q3和Q4中，引擎控制单元14读取启动器操作请求信号(7)，如果启动器操作请求信号处于激活状态，则在步骤Q5中启动引擎。 

本发明的另一实施例将参考图7进行描述。附带地，在下文中，与第一实施例相同的参考标号或字符表示与第一实施例相同或基本相同的部分、部件或组件。 

在本实施例中，按钮开关21的输出信号和危险警告开关U的输出信号单独输入到引擎启动控制单元13。更为详细地，按钮开关21的输出信号输入到V端子，而危险警告开关的输出信号输入到U端子。在故障保 护模式下，引擎启动控制单元13读取输入到端子V和端子U两者的信号。本实施例的操作与参考图2中的流程图所描述的第一实施例的操作基本相同。 

故障保护模式操作的一个示例将参考图8A进行描述。在这种情况下，如果在按钮开关21被按下之后危险警告开关22在小于Tmax的时间To被按下，则允许引擎启动。 

作为另一示例，如果在按钮开关21被按下之后危险警告开关22在Tmin和Tmax之间的时间To被按下，则可以允许引擎启动，如图8B所示。 

利用上面的装置，只有了解上面的操作时序的人才能启动引擎。上面的操作次序或时序可以如所期望的那样进行改变。危险警告开关22可以用空调开关或音频系统开关来代替。 

为了执行上面的故障保护模式操作，提供了故障保护引擎启动模式检验流程图，如图9所示。 

在步骤T161中，重置故障保护启动允许标志，且在步骤T162中，设置用于按钮开关的操作周期的定时器。然后，在步骤T163(即，输入信号捕捉步骤)中，读取输入到端子U和V的信号。然后，如果操作周期结束，则输入捕捉步骤终止，且步骤T165和T166随后检验开关21、22的操作次序。如果操作次序是正确的(“是”)，则在步骤T167中，设置故障保护启动允许标志。然后，在步骤T168中，将故障保护引擎启动记录到快闪存储器53中。如果操作次序不正确(“否”)，则跳过步骤T167、T168。 

可以通过按钮开关21来登记或改变开关21、22的操作次序，如图10所示。 

首先，将按钮开关22按下持续一个固定的时间(例如，直到蜂鸣器响起)以调用登记模式。然后，在步骤T203中，以计划的次序操作(按下)开关21、22。最后，将按钮21按下持续一个固定的时间以结束登记。 

在本发明的前面描述中，参考本发明的特定实施例公开了本发明。不过，显然的是，在不背离如所附权利要求中提及的本发明的范围的情况下，可以对本发明的特定实施例进行各种修改和变化。 

Claims (7)

1.一种用于车辆的引擎启动控制系统，所述车辆具有引擎(16)和刹车踏板(201)，所述引擎启动控制系统包括：

第一开关(21)，使用者用其进行操作以启动引擎；

第二开关(22)，其是危险警告开关(22)、空调器开关或者音频系统开关；

传感装置(101)，用于检测所述刹车踏板的操作；以及

引擎启动控制单元(13)，用于控制所述引擎的启动，

其中，所述引擎启动控制单元(13)提供正常模式，如果所述传感装置(101)检测到所述刹车踏板(201)的操作，那么当所述第一开关(21)被操作时，允许启动所述引擎；并且提供故障保护模式，即使所述传感装置(101)未检测到所述刹车踏板的操作，当所述第一和第二开关被操作时，也允许启动所述引擎。

2.如权利要求1中所述的引擎启动控制系统，还包括第三开关(102)，其中，仅当所述第二开关(22)和第三开关(102)被操作时，所述引擎启动控制单元才允许在所述故障保护模式下启动所述引擎。

3.如权利要求1中所述的引擎启动控制系统，其中，所述第一和第二开关(21、22)中的每个是按钮类型的瞬时开关。

4.如权利要求1中所述的引擎启动控制系统，其中，仅当以规定的操作次序来操作所述第一和第二开关(21、22)时，所述引擎启动控制单元(13)才允许在所述故障保护模式下启动所述引擎。

5.如权利要求4中所述的引擎启动控制系统，其中，仅当在所述第一开关(21)被操作之后的预定时间操作所述第二开关(22)时，所述引擎启动控制单元(13)才允许在所述故障保护模式下启动所述引擎。

6.如权利要求1中所述的引擎启动控制系统，还包括用于请求故障保护模式的装置(35)。

7.如权利要求6中所述的引擎启动控制系统，还包括速度计，其中，所述用于请求的装置设置于速度计(35)处。

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