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CN113500972B - 自锁电路和车身控制器 - Google Patents

自锁电路和车身控制器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种自锁电路包括：第一开关器件第一端连该自锁电路第一电气节点，第二端经第一负载连其第三端，第二端连该自锁电路第二电气节点，第三端经第二负载和第一限流件连该自锁电路第三电气节点；第二开关器件第一端经第二限流件连该自锁电路第四电气节点，第二端连该自锁电路第五电气节点并经第三负载连其第三端，其第三端经过经第四负载该自锁电路第六电气节点；第三限流件连在该自锁电路第三电气节点和第四电气节点之间；稳压件一端连第二电气节点，其另一端连在第二负载和第一限流件之间。本发明还公开了一种具有所述自锁电路的车身控制器。本发明的车身控制器能在BCM进入休眠状态仍能保持驱动电流输出，具有更好的节电效果。

Description

自锁电路和车身控制器
技术领域
本发明涉及汽车电子领域，特别一种自锁电路。本发明还涉及一种具有所述自锁电路的车身控制器。
背景技术
车身控制器(BCM-Body Control Module)通过使能输出端口高电平或低电平，驱动外部负载工作。当车身控制器无需正常工作或没有控制命令时，BCM会进入休眠状态。目的是降低BCM功耗，节省整车用电量，防止发生匮电。
位置灯在整车架构中一般为BCM驱动的负载，根据车辆灯具法规相关要求，位置灯做为驻车灯功能点亮时，需要保持点亮，不能自动熄灭。因此，BCM在位置灯点亮时，微控制单元(MCU-Micro Control Unit)需要持续使能输出，因此BCM无法进入休眠状态，从而使整车长时间处于正常耗电情况下，易发生匮电。
针对此问题，目前BCM的节电措施一般为软件策略上的设计，如：位置灯点亮情况下，软件配置BCM可进入网络休眠，此时整车上其它电子控制单元(ECU)处于休眠状态，整车耗电仅为BCM和灯具负载的功耗；或监测KL30(蓄电池的正极)电压，KL30电压低于阈值时强制关闭输出等方案。现有方案可达到节电效果，但节电不完全，主要有以下几点不足：
1)BCM依然无法进入休眠状态，不能达到最低功耗。
2)强制关闭或其它触发关闭处理可能违背用户操作意图，影响用户使用体验。
3)除灯具本身的功耗外，其它耗电都属于不应存在的附加消耗，不利于节电。
发明内容
在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念,该简化形式的概念均为本领域现有技术简化，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
本发明要解决的技术问题是提供一种新型自锁电路。
本发明要解决的另一技术问题是提供一种能在BCM进入休眠状态仍能保持驱动电流输出的车身控制器。
为解决上述技术问题，本发明提供的自锁电路，包括：
第一开关器件Q1，其第一端C1连接该自锁电路第一电气节点En1，其第二端E1经第一负载R1连接其第三端B1，其第二端E1连接该自锁电路第二电气节点En2，其第三端B1经第二负载R2和第一限流件R3连接该自锁电路第三电气节点En3；
第二开关器件Q2，其第一端C2经第二限流件R4连接该自锁电路第四电气节点En4，其第二端E2连接该自锁电路第五电气节点En5并经第三负载R5连接其第三端B2，其第三端B2经过经第四负载R6该自锁电路第六电气节点En6；
第三限流件R7，其连接在该自锁电路第三电气节点En3和第四电气节点En4之间；
稳压件C1，其一端连接第二电气节点En2，其另一端连接在第二负载R2和第一限流件R3之间。
可选择的，进一步改进所述的自锁电路，第一开关器件Q1和第二开关器件Q2是三极管，其第一端是集电极，其第二端是发射极，其第三端是基极。
可选择的，进一步改进所述的自锁电路，第一负载R1、第二负载R2、第三负载R5和第四负载R6是电阻。
可选择的，进一步改进所述的自锁电路，第一限流件R3、第二限流件R4和第三限流件R7是电阻。
可选择的，进一步改进所述的自锁电路，稳压件C1是电容。
可选择的，进一步改进所述的自锁电路，工作时，其第一电气节点En1和第六电气节点En6相连，其第二电气节点En2接地，其第三电气节点En3连接信号源的使能端口，其第四电气节点En4连接驱动芯片输入端口，其第五电气节点En5连接第一电源。
为解决上述技术问题，本发明提供一种具有上述任意一项所述自锁电路的车身控制器，其MCU作为信号源，其高边驱动芯片HSD作为驱动芯片。
可选择的，进一步改进所述的车身控制器，其MCU输出高电平时，所述高边驱动芯片HSD输出驱动电流；
其MCU输出高阻态时，所述高边驱动芯片HSD仍输出驱动电流。
可选择的，进一步改进所述的车身控制器，所述高边驱动芯片HSD输出驱动电流用于驱动车辆位置灯。
本发明提供的车身控制器能用于任意一种存在节电需求，在BCM进入休眠状态仍需要保持驱动电流的车载电子部件，以下以车身位置灯为例说明本发明的工作原理：
工况一，BCM正常工作，点亮位置灯；
a、MCU根据输入信号和处理逻辑，使能输出端口OUT_OPH_SideLight为高电平(5V),此时自锁电路的第二负载R2和第一限流件R3之间为高电平(5V),为便于描述将该位置命名为点A；
b、由于点A为高电平(5V)，自锁电路的第二电气节点En2连接地为低电平(0V)，第一三极管Q1导通，因此第一电气节点En1和第六电气节点En6都为低电平(0V)；由于第五电气节点En5连接电源为高电平(5V)，因此第二三极管Q2导通，第二三极管Q2集电极和第二限流件R4之间为高电平(5V)，为便于描述将该位置命名为点B；
c、由于MCU的输出端口OUT_OPH_SideLight和点B都为高电平(5V)，因此电流经过高边驱动芯片HSD后可以驱动位置灯输出点亮。
工况二，BCM休眠，保持位置灯点亮状态下，BCM在满足休眠条件后可进入休眠；
a、BCM休眠前，将MCU输出端口OUT_OPH_SideLight配置为高阻态，此时OUT_OPH_SideLight对于自锁电路为无效输入；
b、由于上一时刻点B为高电平(5V)，BCM进入休眠状态后，点B电流经过电阻第一限流件R3、第二限流件R4和第三限流件R7后，使点A为高电平(5V)；
c、同理步骤工况一的b，点B继续保持高电平(5V)，形成自锁逻辑；因此电流经过高边驱动芯片HSD后仍可以驱动位置灯输出，保持点亮。
本发明至少能实现以下技术效果：
1、提高节电效果。由于BCM能进入休眠状态，所以整车功耗主要为灯具功耗，无其它附加功耗；相对现有技术中BCM进入网络休眠，此时整车功耗主要为BCM和灯具功耗。本发明技术可以使整车功耗达到最低，优化节电效果。
2、优化节电性能。为达到节电目的，本发明使用硬件电路实现驱动输出保持功能。本发明不仅可以应用在BCM休眠状态下，还可以在MCU出现异常情况时，实现输出保持。如MCU出现异常导致输出端口变为高阻态，此时驱动输出仍可持续。因此，对比基于现有技术软件设计的节电方案，本发明可以提高输出稳定性和节电性能。
3、本发明的适用范围更广，能节约软件设计成本。由于技术方案为硬件设计方案，与软件设计耦合性低，在实际应用中可复用于多个车载电子部件，且效果稳定。
附图说明
本发明附图旨在示出根据本发明的特定示例性实施例中所使用的方法、结构和/或材料的一般特性，对说明书中的描述进行补充。然而，本发明附图是未按比例绘制的示意图，因而可能未能够准确反映任何所给出的实施例的精确结构或性能特点，本发明附图不应当被解释为限定或限制由根据本发明的示例性实施例所涵盖的数值或属性的范围。下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
图1是本发明自锁电路结构示意图。
图2是本发明车身控制器的局部结构示意图。
附图标记说明
第一开关器件Q1
第一端C1
第二端E1
第三端B1
第二开关器件Q2
第一端C2
第二端E2
第三端B3
第一负载R1
第二负载R2
第三负载R5
第一限流件R3
第二限流件R4
第三限流件R7
自锁电路第一电气节点En1
自锁电路第二电气节点En2
自锁电路第三电气节点En3
自锁电路第四电气节点En4
自锁电路第五电气节点En5
自锁电路第六电气节点En6
稳压件C1
点A
点B。
具体实施方式
以下通过特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容充分地了解本发明的其他优点与技术效果。本发明还可以通过不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点加以应用，在没有背离发明总的设计思路下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。本发明下述示例性实施例可以多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的具体实施例。应当理解的是，提供这些实施例是为了使得本发明的公开彻底且完整，并且将这些示例性具体实施例的技术方案充分传达给本领域技术人员。
应当理解的是，当元件被称作“连接”或“结合”到另一元件时，该元件可以直接连接或结合到另一元件，或者可以存在中间元件。不同的是，当元件被称作“直接连接”或“直接结合”到另一元件时，不存在中间元件。在全部附图中，相同的附图标记始终表示相同的元件。此外，还应当理解的是，尽管在这里可以使用术语“第一”、“第二”等来描述不同的元件、参数、组件、区域、层和/或部分，但是这些元件、参数、组件、区域、层和/或部分不应当受这些术语的限制。这些术语仅是用来将一个元件、参数、组件、区域、层或部分与另一个元件、参数、组件、区域、层或部分区分开来。因此，在不脱离根据本发明的示例性实施例的教导的情况下，以下所讨论的第一元件、参数、组件、区域、层或部分也可以被称作第二元件、参数、组件、区域、层或部分。
第一实施例；
本发明提供一种自锁电路，包括：
第一开关器件Q1，其第一端C1连接该自锁电路第一电气节点En1，其第二端E1经第一负载R1连接其第三端B1，其第二端E1连接该自锁电路第二电气节点En2，其第三端B1经第二负载R2和第一限流件R3连接该自锁电路第三电气节点En3；
第二开关器件Q2，其第一端C2经第二限流件R4连接该自锁电路第四电气节点En4，其第二端E2连接该自锁电路第五电气节点En5并经第三负载R5连接其第三端B2，其第三端B2经过经第四负载R6该自锁电路第六电气节点En6；
第三限流件R7，其连接在该自锁电路第三电气节点En3和第四电气节点En4之间；
稳压件C1，其一端连接第二电气节点En2，其另一端连接在第二负载R2和第一限流件R3之间。
第二实施例；
如图1所示，本发明提供一种自锁电路，包括：
第一三极管即第一开关器件Q1，其集电极C1连接该自锁电路第一电气节点En1，其发射极E1经第一负载R1连接其基极B1，其发射极E1连接该自锁电路第二电气节点En2，其基极B1经第二负载R2和第一限流件R3连接该自锁电路第三电气节点En3；
第二三极管即第二开关器件Q2，其集电极C2经第二限流件R4连接该自锁电路第四电气节点En4，其发射极E2连接该自锁电路第五电气节点En5并经第三负载R5连接其基极B2，其基极B2经过经第四负载R6该自锁电路第六电气节点En6；
第三限流件R7，其连接在该自锁电路第三电气节点En3和第四电气节点En4之间；
稳压件C1，其一端连接第二电气节点En2，其另一端连接在第二负载R2和第一限流件R3之间。
其中，第一负载R1、第二负载R2、第三负载R5、第四负载R6、第一限流件R3、第二限流件R4和第三限流件R7是电阻，稳压件C1是电容。
上述第一和第二实施例，工作时，第一电气节点En1和第六电气节点En6相连，第二电气节点En2接地，第三电气节点En3连接信号源的使能端口，第四电气节点En4连接驱动芯片输入端口，第五电气节点En5连接第一电源(+5V)。
第三实施例；
参考图2所示，本发明提供一种上述第一或第二实施例任意一项所述自锁电路的车身控制器，图2显示了本发明点相关的部分结构，车身控制器其他结构为现有任意一种车身控制器可实现，不是本发明的改进点未显示；其MCU作为信号源，其高边驱动芯片HSD作为驱动芯片；
其中，其MCU输出高电平时，所述高边驱动芯片HSD输出驱动电流；
其MCU输出高阻态时，所述高边驱动芯片HSD仍输出驱动电流。
其中，当MCU故障时，输出仍为高阻态。
可选择的，进一步改进上述第三实施例，所述高边驱动芯片HSD输出驱动电流用于驱动车辆位置灯。
除非另有定义，否则这里所使用的全部术语(包括技术术语和科学术语)都具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的意思相同的意思。还将理解的是，除非这里明确定义，否则诸如在通用字典中定义的术语这类术语应当被解释为具有与它们在相关领域语境中的意思相一致的意思，而不以理想的或过于正式的含义加以解释。
以上通过具体实施方式和实施例对本发明进行了详细的说明，但这些并非构成对本发明的限制。在不脱离本发明原理的情况下，本领域的技术人员还可做出许多变形和改进，这些也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种自锁电路，其特征在于，包括：
第一开关器件(Q1)，其第一端连接该自锁电路第一电气节点(En1)，其第二端(E1)经第一负载(R1)连接其第三端(B1)，其第二端(E1)连接该自锁电路第二电气节点(En2)，其第三端(B1)经第二负载(R2)和第一限流件(R3)连接该自锁电路第三电气节点(En3)；
第二开关器件(Q2)，其第一端(C2)经第二限流件(R4)连接该自锁电路第四电气节点(En4)，其第二端(E2)连接该自锁电路第五电气节点(En5)并经第三负载(R5)连接其第三端(B2)，其第三端(B2)经过经第四负载(R6)该自锁电路第六电气节点(En6)；
第三限流件(R7)，其连接在该自锁电路第三电气节点(En3)和第四电气节点(En4)之间；
稳压件(C1)，其一端连接第二电气节点(En2)，其另一端连接在第二负载(R2)和第一限流件(R3)之间。
2.如权利要求1所述的自锁电路，其特征在于：第一开关器件(Q1)和第二开关器件(Q2)是三极管，其第一端是集电极，其第二端是发射极，其第三端是基极。
3.如权利要求1所述的自锁电路，其特征在于：第一负载(R1)、第二负载(R2)、第三负载(R5)和第四负载(R6)是电阻。
4.如权利要求1所述的自锁电路，其特征在于：第一限流件(R3)、第二限流件(R4)和第三限流件(R7)是电阻。
5.如权利要求1所述的自锁电路，其特征在于：稳压件(C1)是电容。
6.如权利要求1所述的自锁电路，其特征在于：工作时，其第一电气节点(En1)和第六电气节点(En6)相连，其第二电气节点(En2)接地，其第三电气节点(En3)连接信号源的使能端口，其第四电气节点(En4)连接驱动芯片输入端口，其第五电气节点(En5)连接第一电源。
7.一种具有权利要求1-6任意一项所述自锁电路的车身控制器，其特征在于:
其MCU作为信号源，其高边驱动芯片HSD作为驱动芯片。
8.如权利要求7所述的车身控制器，其特征在于：
其MCU输出高电平时，所述高边驱动芯片HSD输出驱动电流；
其MCU输出高阻态时，所述高边驱动芯片HSD仍输出驱动电流。
9.如权利要求8所述的车身控制器，其特征在于：所述高边驱动芯片HSD输出驱动电流用于驱动车辆位置灯。
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