一种用于车载控制器的保护电路及其设计方法技术

本发明专利技术公开了一种用于车载控制器的保护电路及其设计方法，涉及车载控制器保护领域。该方法的步骤包括：分别为接入ON档和ACC档的每个继电器线圈端接入续流回路，续流回路用于吸收ON档继电器和ACC档继电器产生的反向电动势。本发明专利技术通过为ON档和ACC档的每个继电器接入续流回路，能够吸收点火锁关断瞬间时，感性负载产生的反向电动势，使得ON档和ACC档线上电压稳定。因此，本发明专利技术能够就有效防止车载控制器上连接ON档和ACC档信号输入端的二极管被击穿，随之也有效保护了车载控制器。随之也有效保护了车载控制器。随之也有效保护了车载控制器。

【技术实现步骤摘要】
一种用于车载控制器的保护电路及其设计方法


[0001]本专利技术涉及车载控制器保护领域，具体涉及一种用于车载控制器的保护电路及其设计方法。

技术介绍

[0002]点火锁，即点火开关(通常要使用钥匙)，是可自由开启或关闭点火线圈的主要电路，也适用于其它电系电路。点火开关俗称总开关、总电门或是总钥匙，它是控制全车电路系统的总闸门。它有插接式和旋钮式两种。
[0003]继电器(英文名称：relay)是一种电控制器件，是当输入量(激励量)的变化达到规定要求时，在电气输出电路中使被控量发生预定的阶跃变化的一种电器。它具有控制系统(又称输入回路)和被控制系统(又称输出回路)之间的互动关系。通常应用于自动化的控制电路中，它实际上是用小电流去控制大电流运作的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。
[0004]继电器的种类很多，按输入量可分为电压继电器、电流继电器、时间继电器、速度继电器、压力继电器等，按工作原理可分为电磁式继电器、感应式继电器、电动式继电器、电子式继电器等，按用途可分为控制继电器、保护继电器等，按输入量变化形式可分为有无继电器和量度继电器。
[0005]电磁式继电器
[0006]在控制电路中用的继电器大多数是电磁式继电器。电磁式继电器具有结构简单，价格低廉，使用维护方便，触点容量小(一般在SA以下)，触点数量多且无主辅之分，无灭弧装置，体积小，动作迅速、准确，控制灵敏、可靠等特点，广泛地应用于低压控制系统中。常用的电磁式继电器有电流继电器、电压继电器、中间继电器以及各种小型通用继电器等。
[0007]电磁式继电器的结构和工作原理与接触器的相似，主要由电磁机构和触点组成。电磁式继电器有直流和交流两种。在线圈两端加上电压或通入电流，产生电磁力，当电磁力大于弹簧反力时，吸动衔铁使常开常闭接点动作；当线圈的电压或电流下降或消失时衔铁释放，接点复位。
[0008]热继电器
[0009]热继电器主要是用于电气设备(主要是电动机)的过负荷保护。热继电器是一种利用电流热效应原理工作的电器，它具有与电动机容许过载特性相近的反时限动作特性，主要与接触器配合使用，用于对三相异步电动机的过负荷和断相保护三相异步电动机在实际运行中，常会遇到因电气或机械原因等引起的过电流(过载和断相)现象。如果过电流不严重，持续时间短，绕组不超过允许温升，这种过电流是允许的；如果过电流情况严重，持续时间较长，则会加快电动机绝缘老化，甚至烧毁电动机，因此，在电动机回路中应设置电动机保护装置。常用的电动机保护装置种类很多，使用最多、最普遍的是双金属片式热继电器。双金属片式热继电器均为三相式，有带断相保护的和不带断相保护的两种。
[0010]时间继电器
[0011]时间继电器在控制电路中用于时间的控制。其种类很多，按其动作原理可分为电磁式、空气阻尼式、电动式和电子式等，按延时方式可分为通电延时型和断电延时型。空气阻尼式时间继电器是利用空气阻尼原理获得延时的，它由电磁机构、延时机构和触头系统3部分组成。电磁机构为直动式双E型铁心，触头系统借用I
‑
X5型微动开关，延时机构采用气囊式阻尼器。
[0012]车载控制器又称为车身电脑(body computer)，在汽车工程中是指用于控制车身电器系统的电子控制单元(ECU)，是汽车的重要组成部分之一。
[0013]在设计车身控制系统时，考虑到车身控制器的特殊性。必须遵循下面的原则：
[0014](1)舒适性和合理性：例如在一些人性化的配置功能上，乘员可以用手动开关将座椅后视镜、转向盘调整到最佳位置，然后存储起来。每个乘员可以根据不同的需要设置不同的位置。
[0015](2)安全性和可靠性：如不同的电机有不同的热力特征，在连续驱动电机时应采用不同的启停控制方案以避免电机过热。本车身控制器考虑采用成熟的技术和产品，在设计选型和系统的设计中尽量减少故障的发生，选择智能性芯片可以对电气设备的状态进行监控并反馈给微控制器。
[0016](3)科学性和规范性：车身控制系统和一般的系统不同，是一个先进复杂的综合性系统，必须从系统设计开始，包括调试直到验收的全过程，都要严格按照国家的有关规定和规范，做好系统的标准化设计和科学的管理工作。
[0017](4)先进性和可扩展性：车身控制系统要充分利用现代最新技术，使系统在尽可能长的时间内与社会发展相适应。由于现代科学技术的飞速发展，故必须考虑到今后的发展需要，设计要有前瞻性和可扩展性。随着车身电气设备的逐渐增加，在设计本系统时预留了多个控制接口和检测接口。
[0018]汽车点火锁的ON档和ACC档是很多车载继电器或负载常用的供电输入接口，也是车载控制器常用的唤醒源输入信号接口，同时还是车辆在市场上进行改装加装负载的常用取电接口。在实际应用中，商用车车载控制器或一些电气负载根据工作情况的需求，供电通常会取自蓄电池、电源总开关、点火锁ON档或ACC档、点火锁ON档继电器或ACC档继电器。其中对于有些从蓄电池取电的控制器(如：网关、车身控制器等)，尤其要考虑控制器的休眠与唤醒机制，以控制整车的静态电流，那么点火锁ON档和ACC档开关信号又是必不可少的控制器唤醒源信号之一，因此，对于车载控制器而言，点火锁ON档和ACC档的电路的稳定是保护车载控制器的关键因素。
[0019]目前，对ON档和ACC档电路造成影响的情况主要包括以下3种：
[0020](1)在点火锁的关断瞬间，ON档或ACC档的继电器线圈端会产生反向电动势，进而使得连接ON档和ACC档的二极管(用于隔离信号的小信号开关二极管)会承受很大的反向电压而被击穿，这会损坏ON档和ACC档的开关信号输入接口(即唤醒源输入接口)，进而导致车载控制器失效。
[0021](2)车辆在市场改装时，未采用合适的改装接口取电，而直接在ON档或ACC档加装大功率感性负载时，在点火锁关断瞬间，感性负载会产生很大的反向电动势，进而使得车载控制器上连接ON档和ACC档的二极管(用于隔离信号的小信号开关二极管)会承受很大的反向电压而被击穿，这会损坏ON档和ACC档的开关信号输入接口(即唤醒源输入接口)，进而导
致车载控制器失效。
[0022](3)上述情况(1)和(2)叠加，会显著加剧车载控制器失效的可能性。

技术实现思路

[0023]针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术解决的技术问题为：如何有效防止车载控制器上连接ON档和ACC档信号输入端的二极管被反向击穿，进而有效的保护车载控制器。
[0024]为达到以上目的，本专利技术提供的用于车载控制器的保护电路的设计方法，包括以下步骤：分别为接入ON档和ACC档的每个继电器线圈端接入续流回路，续流回路用于吸收ON档继电器和ACC档继电器产生的反向电动势。
[0025]由此可知，本专利技术通过为接入ON档和ACC档的每个继电器线圈端接入续流回路，能够吸收点火锁关断瞬间时，感性负载(例如继电器线圈或者改装取电的大功率感性负载)产生的反向本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于车载控制器的保护电路的设计方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：分别为接入ON档和ACC档的每个继电器线圈端接入续流回路，续流回路用于吸收ON档继电器和ACC档继电器产生的反向电动势。2.如权利要求1所述的用于车载控制器的保护电路的设计方法，其特征在于，所述分别为接入ON档和ACC档的每个继电器线圈接入续流回路的流程包括：为每个继电器的线圈并联一个续流二极管。3.如权利要求2所述的用于车载控制器的保护电路的设计方法，其特征在于，该方法还包括以下步骤：为车载控制器上ON档信号输入接口接入一个双向TVS管，其用于：吸收ON档接口处的反向电动势。4.如权利要求3所述的用于车载控制器的保护电路的设计方法，其特征在于，上述方法还包括以下步骤：为车载控制器上ACC档信号输入接口接入一个双向TVS管，其用于：吸收ACC接口处的反向电动势。5.如权利要求4所述的用于车载控制器的保护电路的设计方法，其特征在于，该方法还包括以下步骤：为每个继电器线圈的接入引脚进行标识。6.一种用于车载控制器的保护电路，包括点火锁电路，点火锁电路的ON档输入接口和ACC档输入接口分别...

【专利技术属性】
技术研发人员：李华，尹剑波，刘恒强，张璐迪，张万彬，唐西清，代鹏，
申请(专利权)人：东风商用车有限公司，
类型：发明
国别省市：