一种汽车电源智能控制器 【技术领域】
本发明涉及一种汽车电源智能控制器，它通过本地控制装置和远程控制装置控制汽车附件模块组、点火/运行模块组和起动/点火模块组电源的工作状态。
背景技术
目前，汽车附件模块组、点火/运行模块组和起动/点火模块组的电源工作状态是通过汽车点火钥匙直接切换，有时附加加密装置限制这种切换工作过程，构成点火钥匙加密电源切换装置。这种装置一方面具有实用、可靠的优点，而另一方面又难以满足未来汽车电子控制发展的需要，不能接入汽车电子控制网络，同时也不能满足用户希望在任意地点、任意时间、任何工况下控制汽车电源工作状态的需要。
【发明内容】
本发明的目的就是提供一种能够满足用户在任意地点、任意时间、任何工况下控制汽车电源工作状态的需要，并保留汽车原电源切换装置特点的汽车电源智能控制器，使汽车能够更加容易地按照驾驶者的意愿进行工作。本发明的另一个目的是满足未来汽车电子控制发展的需要，即在需要时能够将其接入汽车电子控制网络中，成为汽车电子控制网络中的一个节点。
本发明公开了一种汽车电源智能控制器，其特征在于：该智能控制器包括本地使能信号触发器、远程使能信号触发器、功率电源控制单元(EPCU)和执行器装置。所述本地使能信号触发器由汽车点火开关和一个电阻网络构成，分别与功率电源控制单元的三个信号输入端口连接；远程使能信号触发器通过RS232端口与功率电源控制单元连接；所述执行器装置是由三个数字功率开关组成，这三个数字功率开关的输入端分别与功率电源控制单元的三个数字功率开关控制端口连接，接收功率电源控制单元给出的动作信号，它们的输出端分别与汽车的附件模块组、点火/运行模块组和起动/点火模块组连接，实现相应的动作。
本发明所述远程使能信号触发器采用GSM芯片或CDMA芯片。
本发明所述功率电源控制单元通过Pcan通讯口接入汽车电子控制网络总线。
本发明所述的汽车电源智能控制器可以实现汽车驾驶员在任意地点、任意时间、任何工况下对汽车的操纵控制，同时可为汽车电子控制网络提供汽车附件、点火和运行的状态信号。
【附图说明】
图1为本发明所述汽车电源智能控制器的结构示意图；
其中，Vcc：本地使能信号触发器电源正极，Vgnd：电源负极，R1：电阻，S1～S6：触点，PA～PC：接受使能触发器1使能信号的端口，CCU：远程使能信号触发器远程通讯处理单元，PRS：CCU上的RS232端口，Vc：电源正极，PD：EPCU上的RS232端口，PCAN：EPCU上的CAN端口，PE～PG：EPCU上地数字功率开关控制端口；A～C：数字功率开关，VE：功率电源正极，VEGND：功率电源负极。
图2为CCU与EPCU接口示意图。
【具体实施方式】
本发明的实现原理和技术细节在下面的内容中给予详细描述。
汽车电源智能控制器的结构如图1所示，该控制器包括四部分，即本地使能信号触发器、远程使能信号触发器、功率电源控制单元(EPCU)和执行器装置。
使能信号触发器是产生使能信号的装置。本地使能信号触发器是在车内产生使能信号的装置，由一个汽车点火开关和电阻网络组成，用于接受点火钥匙工作状态的信号，根据该工作状态信号产生使能信号并将这个使能信号传送到功率电源控制单元EPCU。远程使能信号触发器是接受车外使能信号的装置，用于接受远程控制目标使能信号，并将该目标使能信号通过RS232端口传送到EPCU。功率电源控制单元EPCU是一个由单片机系统构成的控制单元，用于接受使能信号并进行控制逻辑运算。当接收到使能信号后，EPCU进行控制逻辑运算，然后根据运算结果向执行器装置发出动作信号，控制执行器装置按照要求的动作执行相应的操作。所述执行器装置是由三个数字功率开关组成，这三个数字功率开关的输入端分别与功率电源控制单元的三个数字功率开关控制端口连接，接收功率电源控制单元给出的动作信号，它们的输出端分别与汽车的附件模块组、点火/运行模块组和起动/点火模块组连接，实现相应的动作。
当EPCU通过Pcan通讯口接入汽车电子控制网络总线后，EPCU成为汽车电子控制网络中的一个节点，可以接受汽车电子控制网络上的信息并向该网络发送信息。执行器装置是由数字功率开关组成的，在接受了EPCU的控制信号后，根据控制信号的要求，接通或关断相应的功率电源，实现使能信号的目的。
本发明中的使能信号共有15种：
使能1：功率电源关使能
使能2：附件电源开使能
使能3：附件电源关使能
使能4：点火运行开使能
使能5：点火运行关使能
使能6：起动开使能
使能7：起动关使能
使能8：钥匙开使能
使能9：钥匙关使能
使能10：远程唤醒使能
使能11：远程开使能
使能12：远程关使能
使能13：强制怠速使能
使能14：强制减速使能
使能15：强制闪光/鸣笛使能
上述15种使能构成了本发明的基本控制算法逻辑，是EPCU控制逻辑运算的基础。
在本地使能信号触发器的作用下，汽车电源智能控制器的工作过程是：
1、在图1所示状态，当所有触点S1～S6没有任何接触时，PA～PC端口均为低电平，此时EPCU通过PD～PF端口向执行器装置中的三个数字功率开关A、B、C发出控制命令使功率开关分离，从而断开汽车附件模块组、点火/运行模块组和起动/点火模块组的电源，实现使能1的功能。
2、当图1所示触点S1、S2接触后，PA端口为高电平，EPCU接收到该高电平后通过PD端口向数字功率开关A发出控制指令，要求功率开关闭合，实现使能2的功能。当触点S1、S2分离时，PA端口为低电平，EPCU接收到该低电平后通过PD端口向数字功率开关A发出控制指令，要求功率开关分离，实现使能3的功能。
3、当图1所示触点S3、S4接触后，PB端口为高电平，EPCU接收到该高电平后通过PE端口向数字功率开关B发出控制指令，要求功率开关闭合，实现使能4的功能。当触点S3、S4分离时，PB端口为低电平，EPCU接收到该低电平后通过PE端口向数字功率开关B发出控制指令，要求功率开关分离，实现使能5的功能。
4、当图1所示触点S5、S6接触后，PC端口为高电平，EPCU接收到该高电平后通过PF端口向数字功率开关C发出控制指令，要求功率开关闭合，实现使能6的功能。当触点S5、S6分离时，PC端口为低电平，EPCU接收到该低电平后通过PF端口向数字功率开关C发出控制指令，要求功率开关分离，实现使能7的功能。
使能8～使能15是通过远程使能信号触发器切换的使能。远程使能信号触发器是一个由软、硬件组成的使能信号触发器。其软件嵌入在EPCU和CCU中，其硬件是图1所示的CCU远程通讯控制单元。当远程使能信号触发器接收到使能信号后，其工作顺序是：
1、当接收到使能8，即钥匙开使能时，EPCU解除对本地使能信号触发器功能的屏蔽，本地使能信号触发器所具有的使能触发功能有效。
2、当接收到使能9，即钥匙关使能时，EPCU屏蔽本地使能信号触发器，本地使能信号触发器所具有的使能触发功能无效，这样，汽车点火钥匙不起作用。
3、当接收到使能10，则唤醒远程通讯功能，远程使能信号触发器处于待机状态，等待接收使能11或使能12的请求信号。
4、当远程使能信号触发器处于待机状态下，接收到使能11时，远程使能信号触发器处于工作状态，此时，可以通过远程使能信号触发器控制汽车附件模块组、点火/运行模块组和起动/点火模块组的电源开或关，实现使能1～7的功能；
5、当远程使能信号触发器处于工作待机状态下，接收到使能12时，远程使能信号触发器处于非工作状态，不能接收任何使能信号，即远程使能信号触发器失效。
6、当远程使能信号触发器处于工作待机状态下，当特殊情况需要时，用户可以通过远程使能信号触发器向EPCU发出使能13、使能14和使能15的请求，将汽车强制切换到怠速行驶状态，并进而减速同时强制闪光和鸣笛，EPCU自动发出使能9控制信号，经过一定时间后，EPCU将再发出使能1控制信号，强制切断汽车的功率电源，此时汽车将不能再起动、点火和行驶。
远程使能信号发生器的远程通讯控制单元(CCU)一般可以采用目前在市场上提供的标准的GSM/CDMA芯片或电路板，他们都具备GSM无线通信的全部功能，能非常方便地与EPCU通讯。
而EPCU一般可以采用目前市场上提供的各种带有CAN或不带有CAN接口的单片机。
CCU与EPCU的接口通过RS232实现，以西门子TC35和EPCU的接口为例，CCU作为数据通讯端(DCE)，EPCU作为数据接收端(DTE)，如图2所示。
执行器装置中的数字功率开关A、B、C可以采用如数字继电器、电磁开关或功率晶体管。