针对商用车危化品车型一种新型紧急断电控制策略
2021-08-24刘大伟李渊钦康丹东
刘大伟,李渊钦,明 超,任 健,康丹东
(陕西汽车集团有限责任公司技术中心,陕西 西安710000)
伴随着公路运输快速发展,危险货物运输车辆的生产、保有量以及运输量也日益增加,但因其引发的交通事故也越来越多,给人们的生命财产带来巨大损失。从技术角度出发,我国出台了多项法律法规对危险货物运输车辆提出了各项要求、限制。
1 法规要求
1)GB20300中4.1.7.3要求驾驶室内应设置用于电源总开关开、闭操作的控制装置。
2)GB21668中4.3.2.2要求驾驶室内应设置用于电源总开关开、闭操作的控制装置。该控制装置应安装在易于操作的位置并设置清晰标记,并应设置能防止误操作的保护装置;也可安装符合上述要求的辅助控制装置。
2 新型紧急断电控制策略组成
2.1 紧急断电开关
1)功能:操作开关使CCM断开电磁式电源总开关;使发电机IG端对搭铁短路;外形图如图1所示,开关原理如图2所示。
2)是否具有防误操作功能:是。
图1 外形图
图2 开关原理
2.2 底盘控制器(CCM)
电源总开关的开、闭由其进行控制;为发电机提供励磁电流。部分针脚定义见表1。
表1 部分针脚定义
2.3 发电机
1)功能:与蓄电池以并联形式为整车提供电源;在蓄电池亏电时为蓄电池充电。
2)励磁方式:他励。发动机起动成功后,CCM为发电机的L端提供10s励磁电流,期间发电机的励磁方式由他励转为自励状态。
发电机IG端对搭铁短路,发电机内部处理后使发电机B+端停止对外输出。发电机电气原理如图3所示。
图3 发电机电气原理
3 控制策略
某车型分PEPS (一键启动)和点火锁两种配置,控制策略存在差异。
3.1 PEPS车型原理图(图4)
图4 控制策略原理图(PEPS配置)
1)上电过程
S2、S3开关闭合,CCM的X1-19针脚低有效,短按一次SSB(一键启动开关),PEPS发送整车上30+电请求,通过CAN通信由CCM执行使其X1-21针脚低有效,驱动电磁式电源总开关闭合,整车上30+电。
同时PEPS使能信号驱动紧急断电继电器闭合,继电器30和87导通,使发电机IG端持续供电。
SSB开关再次短按两次,使整车电源处在ON挡。发动机起动成功后,CCM的X1-13针脚向发电机L端输出10s的励磁电流,发电机自励建立后整车供电处于正常状态。
2)紧急断电过程
当遇到紧急状况时(如即将发生碰撞或已经碰撞),驾驶员断开S2开关,CCM的X1-19针脚处在悬空状态,CCM在3s内将X1-21针脚断开,电磁式电源总开关断开,整车下30+电。
同时因PEPS使能信号断开,紧急断电继电器断开,继电器的30和87a导通,导致IG端搭铁,发电机对外停止输出,发动机ECU因ON电断开而熄火。从而达到切断整车电源同时发动机熄火的目的。
3.2 点火锁车型原理图(图5)
图5 控制策略原理图(点火锁配置)
1)上电过程
S2、S3开关闭合,CCM的X1-19针脚低有效,机械钥匙插入点火锁,BCM(车身控制器)发送整车上30+电请求,通过CAN通信由CCM执行使其X1-21针脚低有效,驱动电磁式电源总开关闭合,整车上30+电。同时KEY OUT输入有效,驱动紧急断电继电器使其30和87导通,导致发电机IG端持续供电。
旋转机械钥匙使整车电源处在ON挡。发动机起动成功后,CCM的X1-13针脚向发电机L端输出10s的励磁电流,发电机自励建立后整车供电处于正常状态。
2)紧急断电过程
当遇到紧急状况时(如即将发生碰撞或已经碰撞),驾驶员断开S2开关,CCM的X1-19针脚处在悬空状态,CCM在3s内将X1-21针脚断开,电磁式电源总开关断开,整车下30+电。同时为机械锁KEY OUT输出断开,紧急断电继电器断开,继电器的30和87a导通,导致IG端搭铁,发电机对外停止输出,发动机ECU因ON电断开而熄火,从而达到切断整车电源同时发动机熄火的目的。
说明:S3开关一般布置在驾驶室外蓄电池箱附近,用于车外整车断电。
4 总结
该控制策略的优点在于满足国内法规要求的同时满足欧标,能够实现一键断电、熄火。系统成本较ADR系统有较大优势。