专利名称：一种起动安全管理系统及其控制方法
技术领域：
本发明涉及客车电气技术领域，更具体的说涉及一种能提高客车起动安全性的管理系统及其控制方法。
背景技术：
随着客车技术的不断发展，客车起动时的可靠性及安全性也逐渐被人们关注。目前起动机起动时的工作电源一般由客车自带的蓄电池提供，即起动机与蓄电池之间构成起动回路，当起动回路出现短路或过流等现象时，电流会迅速增大，从而存在降低蓄电池和起动机的使用寿命的隐患，严重时还会引起火灾等安全问题。针对上述问题，目前客车主要是采用加装保险的方法，来保证起动回路的安全性， 即在蓄电池正极与起动机正极之间增加一个安全保险盒，当发生短路或过流现象时，该安全保险盒中的保险丝会被熔断，从而达到切断起动回路的目的。但是，上述采用安全保险盒的方式至少存在如下缺陷
一、安全保险丝容易受到一些其它因素的影响，即其保护措施过于简单和低效，从而存在无法及时有效保护起动回路的隐患；
二、安全保险丝熔断与否，并不能直接地让驾乘人员及时知晓，从而存在使用不便利的问题。有鉴于此，本发明人针对现有保护起动回路技术的上述缺陷深入研究，遂有本案产生。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种起动安全管理系统，以解决现有技术中保护措施过于简单和低效而存在无法及时有效保护起动回路的问题。为了达成上述目的，本发明的解决方案是
一种起动安全管理系统，其中，包括起动继电器、采样接口电路、控制接口电路和微处理器，该起动继电器设于起动回路中，该采样接口电路和控制接口电路均位于起动继电器和微处理器之间，该采样接口电路实时采集起动回路的电流信号并将电流信号传递给微处理器，该微处理器内设有计算模块、判断模块和存储模块，该计算模块将采样接口电路采集的电流信号换算为当前电流值，该存储模块内预设有当前起动机的电流与起动时间对应表，该判断模块则根据当前电流值与存储模块内匹配于当前时间的参考电流值进行比较判断，并在当前电流值超出于当前时间下对应表内参考电流值时通过控制接口电路而断开起动继电器。进一步，该起动安全管理系统还包括CAN收发器和CAN控制器，该CAN收发器通过车用总线而与仪表控制器相连，该CAN控制器则设置在CAN收发器和微处理器之间。进一步，起动机起动后基于其起动时间而被划分为三个时段，即起动段、加速段以及平缓段，该电流与起动时间对应表为基于加速段和平缓段而设定的对应表。
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进一步，该起动段为起动开始至200ms的时间区段，该加速段为200ms至600ms的时间区段，该平缓段为600ms至起动机停止的时间区段。本发明的第二目的在于提供一种起动安全管理系统的控制方法，其包括如下步骤
①、监测起动回路起动机启动后，微处理器通过采样接口电路实时采集起动回路的电流信号，并由微处理器的计算模块转换为当前电流值；
②、判断起动回路电流是否异常基于当前电流值所处的起动时间，调取微处理器存储模块内部存储的电流与起动时间对应表，而得到参考电流值，判断模块对当前电流值与参考电流值进行对比；若当前电流值小于或等于参考电流值，则继续执行步骤①；
③、断开起动回路若当前电流值大于参考电流值，微处理器通过控制接口电路而断开起动继电器。进一步，在步骤③中，微处理器还通过CAN控制器、CAN收发器和车用总线而向仪表控制器发出报警信号。进一步，起动机起动后基于其起动时间而被划分为三个时段，即起动段、加速段以及平缓段，在步骤①中，该采样接口电路仅监测加速段以及平缓段的时间信号，在步骤② 中，该对应表亦仅存储有在加速段以及平缓段下的参数。进一步，该起动段为起动开始至200ms的时间区段，该加速段为200ms至600ms的时间区段，该平缓段为600ms至起动机停止的时间区段。采用上述结构后，本发明涉及的一种起动安全管理系统及其控制方法，其将起动继电器设置在起动回路中，并让采样接口电路能够实时监测起动回路的电流而将得到的电流信号输送至微处理器，该微处理器的存储模块则根据当前起动机型号而存储有相应的电流与起动时间对应表，并通过将当前电流值与参考电流值进行比较后，如果当前电流值大于参考电流值，则通过控制接口电路而断开起动继电器，即能自动切断起动回路，而起到保护作用；当然其还可以通过车用总线而向仪表发出报警信号，从而提高客车的安全性。
图1为本发明涉及一种起动安全管理系统的结构框图2为本发明涉及一种起动安全管理系统的控制方法的流程示意图。图中
起动安全管理系统100起动继电器1采样接口电路2控制接口电路3微处理器4计算模块41判断模块42存储模块43CAN收发器5CAN控制器6起动机200蓄电池300
具体实施例方式
为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例来对本发明进行详细阐述。如图1所示，其为本发明涉及一种起动安全管理系统100，包括起动继电器1、采样接口电路2、控制接口电路3和微处理器4。该起动继电器1设置于起动回路中，该起动回路具体包括相互连接而形成回路的起动机200和蓄电池300 ；
该采样接口电路2和控制接口电路3均位于起动继电器1和微处理器4之间，该采样接口电路2实时采集起动回路的电流信号，并将电流信号传递给微处理器4 ；该控制接口电路3则接收微处理器4的控制信号而控制起动继电器1动作。该微处理器4内设有计算模块41、判断模块42和存储模块43，该计算模块41将采样接口电路2采集的电流信号换算为当前电流值，该存储模块43内预设有当前起动机 200的电流与起动时间对应表，该电流与起动时间对应表对应于不同起动机200型号而不同，其为通过多次实验而获得的经验数据；该对应表中电流为起动回路的电流值，起动时间则为当前时间与起动机200启动时间的差值。该判断模块42则根据当前电流值与存储模块43内匹配于当前时间的参考电流值进行比较判断，若当前电流值超出于当前时间下对应表内参考电流值，该微处理器4则通过控制接口电路3而使起动继电器1断开，从而达到切断起动回路的作用。优选地，该起动安全管理系统100还包括CAN收发器5和CAN控制器6，该CAN收发器5通过车用总线而与仪表控制器相连，该CAN控制器6则设置在CAN收发器5和微处理器4之间，如此，当起动回路出现诸如短路或过流等异常时，还能通过车用总线而向仪表发出报警信号，从而提高客车的安全性，具体该车用总线为CAN总线，并其通信协议采用SAE J1939。由于起动机200的运行有时段性，具体其在起动后，可以基于起动时间而被划分为三个时段，即起动段、加速段以及平缓段，更具体的，该起动段为起动开始至200ms的时间区段，在起动段内由于为刚启动，故会存在大电流脉冲；该加速段为200ms至600ms的时间区段，此时间区段内客车发动机会被起动而达到设定转速；该平缓段为600ms至起动机 200停止的时间区段，此时间驱动起动电流趋于平缓。如此，为了提高测量的准确度，本发明中涉及的电流与起动时间对应表基于加速段和平缓段而设定。如图2所示，本发明还提供一种起动安全管理系统100的控制方法，其具体是在起动回路呈接通状，即起动机200起动后才开始工作，具体包括如下步骤
①、监测起动回路起动机200启动后，微处理器4通过采样接口电路2实时采集起动回路的电流信号，并由微处理器4的计算模块41转换为当前电流值；
②、判断起动回路电流是否异常基于当前电流值所处的起动时间，调取微处理器4存储模块43内部存储的电流与起动时间对应表，而得到参考电流值，判断模块42对当前电流值与参考电流值进行对比；若当前电流值小于或等于参考电流值，则继续执行步骤①；
③、断开起动回路若当前电流值大于参考电流值，微处理器4通过控制接口电路3而断开起动继电器1。优选地，在步骤中，该微处理器4还通过CAN控制器6、CAN收发器5和车用总线而向仪表控制器发出报警信号。优选地，在步骤①中，该采样接口电路2仅监测加速段以及平缓段的时间信号；而在步骤②中，该对应表亦仅存储有在加速段以及平缓段下的参数，如此能进一步提升检测的准确度。综上所述，本发明涉及的一种起动安全管理系统100及其控制方法，其通过将起动继电器1设置在起动回路中，并让采样接口电路2能够实时监测起动回路的电流而将得到的电流信号输送至微处理器4，该微处理器4则对当前电流值与参考电流值进行比较，如果当前电流值大于参考电流值，则通过控制接口电路3而断开起动继电器1，从而自动切断起动回路，并起到保护的作用；同时其还通过车用总线而向仪表发出报警信号，从而能进一步提高客车的安全性。上述实施例和图式并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。
权利要求
1.一种起动安全管理系统，其特征在于，包括起动继电器、采样接口电路、控制接口电路和微处理器，该起动继电器设于起动回路中，该采样接口电路和控制接口电路均位于起动继电器和微处理器之间，该采样接口电路实时采集起动回路的电流信号并将电流信号传递给微处理器，该微处理器内设有计算模块、判断模块和存储模块，该计算模块将采样接口电路采集的电流信号换算为当前电流值，该存储模块内预设有当前起动机的电流与起动时间对应表，该判断模块则根据当前电流值与存储模块内匹配于当前时间的参考电流值进行比较判断，并在当前电流值超出于当前时间下对应表内参考电流值时通过控制接口电路而断开起动继电器。
2.如权利要求1所述的一种起动安全管理系统，其特征在于，该起动安全管理系统还包括CAN收发器和CAN控制器，该CAN收发器通过车用总线而与仪表控制器相连，该CAN控制器则设置在CAN收发器和微处理器之间。
3.如权利要求1所述的一种起动安全管理系统，其特征在于，起动机起动后基于其起动时间而被划分为三个时段，即起动段、加速段以及平缓段，该电流与起动时间对应表为基于加速段和平缓段而设定的对应表。
4.如权利要求3所述的一种起动安全管理系统，其特征在于，该起动段为起动开始至 200ms的时间区段，该加速段为200ms至600ms的时间区段，该平缓段为600ms至起动机停止的时间区段。
5.一种起动安全管理系统的控制方法，其特征在于，包括如下步骤①、监测起动回路起动机启动后，微处理器通过采样接口电路实时采集起动回路的电流信号，并由微处理器的计算模块转换为当前电流值；②、判断起动回路电流是否异常基于当前电流值所处的起动时间，调取微处理器存储模块内部存储的电流与起动时间对应表，而得到参考电流值，判断模块对当前电流值与参考电流值进行对比；若当前电流值小于或等于参考电流值，则继续执行步骤①；③、断开起动回路若当前电流值大于参考电流值，微处理器通过控制接口电路而断开起动继电器。
6.如权利要求5所述的一种起动安全管理系统的控制方法，其特征在于，在步骤③中， 微处理器还通过CAN控制器、CAN收发器和车用总线而向仪表控制器发出报警信号。
7.如权利要求5所述的一种起动安全管理系统的控制方法，其特征在于，起动机起动后基于其起动时间而被划分为三个时段，即起动段、加速段以及平缓段，在步骤①中，该采样接口电路仅监测加速段以及平缓段的时间信号，在步骤②中，该对应表亦仅存储有在加速段以及平缓段下的参数。
8.如权利要求7所述的一种起动安全管理系统的控制方法，其特征在于，该起动段为起动开始至200ms的时间区段，该加速段为200ms至600ms的时间区段，该平缓段为600ms 至起动机停止的时间区段。
全文摘要
本发明公开一种起动安全管理系统及其控制方法，该管理系统包括起动继电器、采样接口电路、控制接口电路和微处理器，采样接口电路采集起动回路的电流信号并传递给微处理器，微处理器内设有计算模块、判断模块和存储模块，计算模块将采样接口电路采集的电流信号换算为当前电流值，该存储模块内预设有电流与起动时间对应表，判断模块根据当前电流值与存储模块内匹配于当前时间的参考电流值进行比较判断，并在当前电流值超出于当前时间下对应表内参考电流值时通过控制接口电路而断开起动继电器。该控制方法包括监测起动回路、判断起动回路电流是否异常以及断开起动回路三个步骤，本发明在起动回路出现异常时会自动切断起动回路并起到保护作用。
文档编号F02N11/08GK102155343SQ201110127429
公开日2011年8月17日 申请日期2011年5月17日 优先权日2011年5月17日
发明者李伟, 李理, 白玉梅, 郑毅, 黄磊 申请人:厦门金龙联合汽车工业有限公司