客车机械断电开关智能控制研究

曹志博， 魏 涛， 宋 朋， 李士廷， 王睿智

（1.中通客车股份有限公司， 山东 聊城 252000；2.天海汽车电子集团股份有限公司， 河南 鹤壁 458000）

GB 7258要求， 车长≥6m的客车， 应设置能切断蓄电池和所有电路连接的手动机械断电开关。 同时， 为满足实际应用场景， 多数主机厂在车辆电源的设计过程中， 将自动灭火器、 击窗器、 发动机OEM电源等直接接在机械断电开关之后。 随着汽车工业的发展， 现代客车上用电设备的数量较多， 耗电量较大， 而且车上此类电源会越来越多。 因此， 多数主机厂会要求每天车辆收车时， 驾驶员应手动关闭机械断电开关， 以确保蓄电池有充足的电量用于第2天或之后某一天车辆的启动。 然而， 经调研， 在车辆实际应用过程中， 因各种原因， 驾驶员不关、 忘关、 不愿关的现象众多， 车辆蓄电池亏电的情况也时有发生。 客车蓄电池亏电是客车电气故障中的常见现象， 具体指客车行驶中蓄电池逐渐失去电量， 以致客车起动困难或电器工作不正常的现象。 为从根本上解决这一问题， 本文介绍一种控制方法， 在不违背标准和驾驶员习惯的基础上， 收车时不再需要关闭机械断电开关。

1 控制系统组成及作用

控制系统由蓄电池、 CAN总线模块、 一键启动主机或遥控锁主机、 低压PDCU、 双闪开关共同配合实现。 低压PDCU含机械断电开关、 应急开关、 唤醒继电器、 常火继电器、 二极管等。 CAN总线模块作用为进行时间计时， 发出电源自动切断的控制指令； 一键启动主机作用为发出电源唤醒控制指令， 低压PDCU作用为执行CAN总线模块和一键启动主机发出的控制指令。

2 断电控制原理

收车时， 车辆在驾驶区关掉电磁式电源总开关后， 无需再关闭机械断电开关， 具体控制原理如图1所示。

图1 控制原理图

1） 车辆关闭电磁式电源总开关， 电磁电源输入b悬空。

2） CAN总线模块检测到电磁电源输入b悬空后， 立即计时5min， 5min后控制电源输出a脚停止24V+输出。

3） 因唤醒继电器处于常开状态， 固此时， 常火继电器断电， 车辆上接在此继电器之后的电源全部切断。

4） 同时， 一键启动主机进入休眠状态， 休眠工作电流＜10mA， 是唯一的耗电部件， 且耗电非常小。

3 唤醒控制原理

为适应多种场景下的唤醒需求， 本文共研究了车外遥控锁唤醒、 车内一键启动按钮、 机械断电开关、 双闪开关、 应急开关5种唤醒模式， 满足车辆在不同状态下均可正常唤醒。

3.1 遥控锁唤醒策略

1） 当车辆常火继电器断开时， 按下遥控锁上前门开按钮。

2） 前门开信号给到一键启动主机， 主机立即判断常火输入d， 若有24V+信号输入， 则立即执行前门开关指令输出； 若无24V+信号输入， 则主机唤醒输出c脚位立即持续输出10s低电平。

3） 此时唤醒继电器线圈接通， 继电器吸合； 唤醒继电器吸合后， 常火继电器线圈接通， 常火继电器吸合。

4） CAN总线模块检测到常火输入f有24V+后， 控制电源输出a立即输出； 若此时电磁电源输入b悬空， 则执行2中的2）-3）-4）。

5） 若在5min内操作一次一键启动按钮， 则电磁式电源开关接通， CAN总线模块检测到电磁电源输入b有24V+后，控制电源输出a立即停止计时， 改为常输出维持当前状态，直至再次检测到电磁电源输入b悬空后， 重新计时。

3.2 一键启动唤醒策略

1） 当车辆常火继电器断开时， 按下一键启动按钮。

2） 主机收到按钮信号后， 立即判断常火输入d， 若有24V+信号输入， 则立即执行前门开关指令； 若无24V+信号输入， 则主机唤醒输出c脚位立即持续输出10s低电平， 之后执行3.1中的3）-4）-5）。

3.3 机械断电开关唤醒策略

1） 若机械断电开关处于断开状态， 重新闭合。

2） 一键启动主机检测到电源输入e有重新上电的变化后， 唤醒输出c脚位立即持续输出10s低电平， 之后执行3.1中的3）-4）-5）。

3.4 双闪开关唤醒策略

1） 当车辆常火继电器断开， 且车辆出现故障， 需要打开双闪开关时。

2） 按下双闪开关， 双刀闭合， 一路接到CAN总线模块， 一路接通唤醒继电器， 之后执行3.1中的3）-4）-5）。

3.5 应急开关唤醒策略

1） 当车辆常火继电器断开， 车辆有常电持续接通且断开电磁电源开关需求时。

2） 按下应急开关， 之后执行3.1中的3）-4）-5）。

4 结束语

本文详细介绍客车机械断电开关的一种智能控制方法，以最小的成本实现最大的功能。 对标了乘用车的操作， 又未脱离客车的实际情况。 基于此技术， 为开发客车迎宾、伴您回家、 一键收车功能提供了技术基础， 根本上解决了目前客车收车过程中复杂操作的困扰， 助力客车智能化发展。