CN115179898A - 无机械钥匙车型的蓄电池亏电解锁***及方法、汽车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无机械钥匙车型的蓄电池亏电解锁***及方法、汽车，所述***包括前舱电器盒，所述前舱电器盒的预留有外接搭电线接口，所述外接搭电线接口用于连接外接搭电电源，所述前舱电器盒的供电输出端输出供电至解锁相关控制器，所述解锁相关控制器用于根据车辆的遥控钥匙信号对车辆进行解锁控制。本发明的优点在于：在前舱电器盒设计增加电源转换开关继电器，这样从电源转换开关继电器引出搭电线，在车辆使用时无搭电线短路风险；外接电源时只给前舱盖解锁相关部件供电，与整车其它负载用电回路隔离开，对外接电源功率需求小。

Description

无机械钥匙车型的蓄电池亏电解锁***及方法、汽车

技术领域

本发明涉及汽车解锁领域，特别涉及一种无机械钥匙车型的蓄电池亏电解锁***、方法及汽车。

背景技术

随着汽车智能化的发展，汽车门锁的解锁方式在不断发生更改，通过手机蓝牙、手机NFC、卡片钥匙等电子钥匙来进行解锁的方式越来越流行，同时基于电子钥匙的应用，为了使车辆外观美观，部分主机厂在设计时取消车门上锁芯，因此也就取消了机械钥匙。但取消机械钥匙后，当车辆异常，蓄电池亏电时车辆如何解锁成为了一个问题。

为了防止蓄电池亏电时，车辆无法解锁，许多主机厂在车门外观设计上做妥协，仍保留锁芯，同时给乘客仍保留备用的机械钥匙，蓄电池亏电后仍通过机械钥匙来解锁，此种方法无法实现取消机械钥匙的目的。亏电解锁主要方案是打开前舱盖给蓄电池充电，蓄电池充电完成后就可以用电子钥匙打开车辆的锁；但是如何打开前舱盖锁是主要考虑的问题，现有技术中部分主机厂在车辆前保的拖车口盖处接有前舱盖锁的拉线，当蓄电池亏电时，打开拖车口盖，拉动拉线前舱盖锁机械结构动作，解锁前舱盖，打开前舱盖，然后给位于前舱的蓄电池外接电源充电，整车有电后，再通过电子钥匙打开四门，此种方法存在车辆的防盗问题，陌生人员通过打开拖车口盖，拉动前舱盖锁的拉线也能打开前舱盖，可能会盗取前舱里面的东西，因此这种无机械钥匙车型的馈电解锁方案也不能满足安全解锁的目的。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种无机械钥匙车型的蓄电池亏电解锁***及方法、汽车，在保证安全可靠的前提下实现车辆的前舱盖解锁进而实现全车解锁。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种蓄电池亏电解锁***，包括前舱电器盒，所述前舱电器盒的预留有外接搭电线接口，所述外接搭电线接口用于连接外接搭电电源，所述前舱电器盒的供电输出端输出供电至解锁相关控制器，所述解锁相关控制器用于根据车辆的遥控钥匙信号对车辆进行解锁控制。

所述解锁相关控制器包括车身控制器、数字钥匙模块，所述车身控制器在得电工作后通过数字钥匙模块接收遥控钥匙的解锁信号并在解锁信号匹配正确后对车辆进行解锁控制。

所述解锁相关控制器与前舱盖锁电机连接，用于驱动前舱盖锁电机打开前舱盖。

所述前舱电器盒包括电源转换开关继电器，所述电源转换开关继电器的线圈一端接地，另一端连接至外接搭电线接口；所述电源转换开关继电器的常开触点一端连接至外接搭电线接口，另一端输出供电为解锁相关控制器供电。

所述电源转换开关继电器的常闭触点分别连接至蓄电池进电回路和发电机进电回路。

所述车身控制器包括电源芯片、处理器MCU、MOSFET开关，前舱电器盒的输出供电至电源芯片的输入端，所述电源芯片将电源转换后为处理器供电；所述电源芯片通过保险丝连接至中央网关、数字钥匙模块；所述电源芯片通过MOSFET开关连接至前舱盖电机供电回路，用于为前舱盖电机供电，所述处理器MCU的输出端连接MOSFET开关控制端，用于控制MOSFET开关的断开和闭合。

一种蓄电池亏电解锁方法，包括如下步骤：

在车辆蓄电池亏电时，将外接搭电电源与车辆上预留的外接搭电线接口连接；连接完成后，解锁相关控制器得电工作，解锁相关控制器实时监控遥控钥匙的解锁信号并在解锁信号匹配验证通过后对车辆进行解锁控制。

解锁相关控制器对车辆进行解锁控制包括对前舱盖锁进行解锁控制。

所述解锁相关控制器包括车身控制器、中央网关、数字钥匙模块，在得电工作后，通过遥控钥匙发送解锁信号，数字钥匙模块接收到遥控钥匙发来的解锁信号后经中央网关转发至车身控制器中，车身控制器对解锁信号进行验证，在验证通过后由车身控制器驱动前舱盖锁电机动作从而解锁前舱盖锁。

一种汽车，所述汽车包括所述一种蓄电池亏电解锁***或采用所述的一种蓄电池亏电解锁方法对汽车进行解锁控制。

本发明的优点在于：在前舱电器盒设计增加电源转换开关继电器，这样从电源转换开关继电器引出搭电线，在车辆使用时无搭电线短路风险；外接电源时只给前舱盖解锁相关部件供电，与整车其它负载用电回路隔离开，对外接电源功率需求小；外接电源给车上的钥匙检测模块供电，使外接电源解锁前舱盖时，要检测钥匙信号，起到防盗的作用；采用继电器将车辆正常供电和亏电时的供电进行分开，在不影响正常工作的情况下，提供了额外的供电，在亏电时仅为部分解锁相关控制器件供电，保证了外部电源尽可能少的影响汽车内部电源，保证汽车电气的可靠性。

附图说明

下面对本发明说明书各幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1为本发明前舱电器盒原理示意图；

图2为本发明车身控制器供电示意图；

图3为本发明***架构原理图。

具体实施方式

下面对照附图，通过对最优实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

本发明主要是实现无机械钥匙车型的蓄电池亏电解锁方案，主要是通过设计供电回路，在亏电时为部分解锁相关控制器供电，解锁相关控制器通过遥控钥匙来验证车主身份，在验证通过后打开前舱盖锁，从而实现了较为安全可靠的前舱盖解锁控制，前舱盖解锁完成后，可以为蓄电池搭电，然后就可以实现车辆的四门解锁及启动。具体方案如下：

如图3所示，一种蓄电池亏电解锁***，包括前舱电器盒，所述前舱电器盒的预留有外接搭电线接口，外接搭电线接口用于连接外接搭电电源，前舱电器盒的供电输出端输出供电至解锁相关控制器，解锁相关控制器用于根据车辆的遥控钥匙信号对车辆进行解锁控制。

其中前舱电器盒为一个继电器，主要实现电源转换开关继电器，用于为解锁相关控制器供电，本申请采用遥控信号验证的方式因此相关控制器包括车身控制器。

解锁相关控制器包括车身控制器、数字钥匙模块、中央网关以及前舱盖锁电机，车身控制器在得电工作后通过数字钥匙模块接收遥控钥匙的解锁信号并通过中央网关将信号转发至车身控制器，车身控制器在解锁信号匹配正确后对车辆进行解锁控制。

因为本申请是外接电源，外接电源会对整车电气***产生影响，为了避免产生更大的影响，本申请主要是对前舱盖锁进行打开，因为前舱盖打开后，对蓄电池充电是常规手段，本申请通过电子锁来控制前舱盖，前舱盖锁电机基于车身控制器的控制信号来打开或解锁前舱盖。仅为车身控制器供电，避免了为非前舱盖解锁相关的控制回路供电，保证了本申请可以采用较低功率或电压的电源，同时将电气分开，避免外接电源影响内部一些电气***的安全。解锁相关控制器与前舱盖锁电机连接，用于驱动前舱盖锁电机打开前舱盖。

如图1、2，前舱电器盒包括电源转换开关继电器，所述电源转换开关继电器的线圈一端接地，另一端连接至外接搭电线接口；所述电源转换开关继电器的常开触点一端连接至外接搭电线接口，另一端输出供电为解锁相关控制器供电。

电源转换开关继电器的常闭触点分别连接至蓄电池进电回路和发电机进电回路。蓄电池进电回路和发电机进电回路通过保险丝回路连接整车负载电源分配回路、车身控制器供电回路1，与本申请的车身控制器供电回路2相区分开，使得本申请的供电更加稳定可靠，不会影响车内电气的正常工作。

如图2所示，车身控制器包括电源芯片、处理器MCU、MOSFET开关，前舱电器盒的输出供电至电源芯片的输入端，电源芯片将电源转换后为处理器供电；所述电源芯片通过保险丝连接至中央网关、数字钥匙模块；所述电源芯片通过MOSFET开关连接至前舱盖电机供电回路，用于为前舱盖电机供电，所述处理器MCU的输出端连接MOSFET开关控制端，用于控制MOSFET开关的断开和闭合。车身控制器集成两块电源芯片，电源芯片1用于与车身控制器供电回路1连接，用于将车辆正常的蓄电池等供电转换为车身控制器及相关部件供电；本申请的新增电源芯片2，用于将外接电源通过电源芯片2转换后为车身控制器、中央网关、数字钥匙模块等前舱盖解锁相关控制器供电。

本申请还提供一种蓄电池亏电解锁方法，包括如下步骤：

在车辆蓄电池亏电时，将外接搭电电源与车辆上预留的外接搭电线接口连接；连接完成后，解锁相关控制器得电工作，解锁相关控制器实时监控遥控钥匙的解锁信号并在解锁信号匹配验证通过后对车辆进行解锁控制。

其中解锁相关控制器对车辆进行解锁控制包括对前舱盖锁进行解锁控制。解锁相关控制器包括车身控制器、中央网关、数字钥匙模块，在得电工作后，通过遥控钥匙发送解锁信号，数字钥匙模块接收到遥控钥匙发来的解锁信号后经中央网关转发至车身控制器中，车身控制器对解锁信号进行验证，在验证通过后由车身控制器驱动前舱盖锁电机动作从而解锁前舱盖锁。

在前舱盖解锁完成后，对蓄电池进行充电操作，在蓄电池充电达到设定时间后，通过遥控钥匙解锁车辆车门。

本申请还提供一种汽车，所述汽车包括本申请的一种蓄电池亏电解锁***或采用本申请的一种蓄电池亏电解锁方法对汽车进行解锁控制。

本发明针对无机械钥匙车型设计了一种解锁方法，使车辆在蓄电池亏电时可以搭电解锁前舱盖，然后给蓄电池充电，从而解决了无机械钥匙车型蓄电池亏电时无法解锁的问题。

为了实现上述目的，在本发明的第一方面，提供了一个前舱电器盒，包括：

蓄电池进电回路、发电机进电回路、整车负载电源分配回路、车身控制器供电回路1、车身控制器供电回路2、电源转换开关继电器、外接搭电线回路。车身控制器供电回路2为车身控制器里面解锁相关回路的供电电源。

蓄电池未亏电时，通过蓄电池进电回路和发电机进电回路向电器盒引入电流，电流通过前舱电器盒的整车负载电源分配回路及车身控制器供电回路分配到整车各个用电负载。此时，电源转换开关继电器处于常闭状态，电器盒将蓄电池进电回路和发电机进电回路引入的电流通过电源转换开关继电器的常闭回路分配到车身控制器供电回路2，用以正常状态的前舱盖解锁。

蓄电池亏电时，将外接电源连接外接搭电线回路，通过外接搭电线回路向电器盒引入电流。外接搭电线回路与电源转换开关继电器的常开触点和线圈端子连接，当外接搭电线回路引入电流时，线圈通电使继电器触点动作，进而使电源转换开关继电器的动触点由搭接常闭回路的静触点，转换到搭接常开回路的静触点。继电器触点动作后，常开回路与车身控制器供电回路2导通，常闭回路与车身控制器供电回路2断开，从而使车身控制器供电回路2不再由蓄电池供电，改为由外接电源供电。

在本发明的第二方面，提供了一个车身控制器，包括：

车身控制器供电回路1、车身控制器供电回路2、处理器MCU、电源芯片、信号收发器、MOSFET开关、E-FUSE保险、非前舱盖解锁相关控制供电回路、前舱盖锁控制供电回路、中央网关供电回路、数字钥匙模块供电回路。

电源芯片处理车身控制器供电回路1和车身控制器供电回路2引入的电流，MCU由车身控制器供电回路1和车身控制器供电回路2供电，MCU处理控制车身控制器的各功能负载，可以控制MOSFET开关通断，非前舱盖解锁相关控制供电回路由车身控制器供电回路1供电，前舱盖锁控制供电回路、中央网关供电回路和数字钥匙模块供电回路由车身控制器供电回路2供电，MOSFET开关用以关断或导通前舱盖锁控制供电回路，信号收发器接收整车网络发过来的信号，包括钥匙解锁信号。

前舱盖锁解锁时，电器盒将电流分配到车身控制器供电回路2，车身控制器供电回路2向处理器MCU、前舱盖锁控制供电回路、中央网关供电回路和数字钥匙模块供电回路供电，MCU接收信号收发器发过来的钥匙解锁信号，控制MOSFET开关导通，从而使前舱盖锁控制供电回路通电，进而使前舱盖锁解锁。

在本发明的第三方面，提供了一种无机械钥匙车型蓄电池亏电时外接搭电解锁的架构，本架构包括：蓄电池、前舱盖锁电机、前舱电器盒、外接电源、车身控制器、中央网关、数字钥匙模块、遥控钥匙。

蓄电池没有亏电时，通过蓄电池向前舱电器盒供电，前舱电器盒中的电源转换开关继电器的常闭回路向车身控制器供电，车身控制器向中央网关和数字钥匙模块供电。当需要解锁时，用车人使用钥匙发出解锁请求信号，数字钥匙接收并核对解锁信号无误后，将信号发给中央网关，中央网关再将信号转发给车身控制器，车身控制器控制MOSFET开关导通，向前舱盖锁电机供电，从而打开前舱盖锁，用车人就能打开前舱盖。同时蓄电池没有亏电时，蓄电池通过前舱电器盒，也可以向车身控制器的车身控制器供电回路1供电，进而非前舱盖解锁相关控制供电回路也有电，这样四门锁及后备箱也可以正常通过遥控钥匙解锁打开。

蓄电池亏电时，将外接电源连接外接搭电线，外接搭电线端子位于车辆前保维修盖上，连接外接搭电线时维修人员拆开车辆前保维修盖，将外接电源端子和外接搭电线端子接一起。外接搭电线回路接入外接电源后，前舱电器盒中的电源转换开关继电器线圈通电，使继电器触点动作，进而使电源转换开关继电器的动触点由搭接常闭回路的静触点，转换到搭接常开回路的静触点。继电器触点动作后，常开回路与车身控制器供电回路2导通，车身控制器供电回路2由外接电源供电。此时，常闭回路与车身控制器供电回路2断开，从而使车身控制器供电回路2不再由蓄电池供电，且外接电源的电流也不会导通到其它的整车负载电源分配回路中。车身控制器供电回路2向车身控制器的处理器MCU、前舱盖锁控制供电回路、中央网关供电回路和车辆数字钥匙模块供电回路供电。外接电源接好后，用车人使用遥控钥匙发出解锁请求信号，数字钥匙接收并核对解锁信号无误后，将信号发给中央网关，中央网关再将信号转发给车身控制器，车身控制器控制MOSFET开关导通，向前舱盖锁电机供电，从而打开前舱盖锁，用车人就能打开前舱盖。打开前舱盖后，就可以给蓄电池接外部电源充电了，蓄电池有电后整车就可以正常用电，车门解锁等功能正常使用。

本发明的第一方面，提供了一个前舱电器盒，如图1前舱电器盒示意图所示，包括：蓄电池进电回路、发电机进电回路、整车负载电源分配回路、车身控制器供电回路1、车身控制器供电回路2、电源转换开关继电器、外接搭电线回路。

蓄电池未亏电时，通过蓄电池进电回路和发电机进电回路向前舱电器盒引入电流，电流通过前舱电器盒的整车负载电源分配回路、车身控制器供电回路1和车身控制器供电回路2分配到整车各个用电负载。此时，电源转换开关继电器处于常闭状态，蓄电池进电回路和发电机进电回路向前舱电器盒引入的电流通过电源转换开关继电器的常闭回路分配到车身控制器供电回路2，用以正常状态的前舱盖解锁。

蓄电池亏电时，将外接电源连接外接搭电线回路，通过外接搭电线回路向前舱电器盒引入电流。外接搭电线回路与电源转换开关继电器的常开触点和线圈端子连接，当外接搭电线回路引入电流时，线圈通电使继电器触点动作，进而使电源转换开关继电器的动触点由搭接常闭回路的静触点，转换到搭接常开回路的静触点。继电器触点动作后，常开回路与车身控制器供电回路2导通，常闭回路与车身控制器供电回路2断开，从而使车身控制器供电回路2不再由蓄电池供电，改为由外接电源供电。

本发明的第二方面，提供了一个车身控制器，如图2车身控制器示意图所示，包括：车身控制器供电回路1、车身控制器供电回路2、处理器MCU、电源芯片、信号收发器、整车网络、MOSFET开关、E-FUSE保险、非前舱盖解锁相关控制供电回路、前舱盖锁控制供电回路、中央网关供电回路、数字钥匙模块供电回路。

前舱盖锁解锁时，前舱电器盒将电流分配到车身控制器供电回路2，车身控制器供电回路2的电源经过电源芯片处理后，向处理器MCU、前舱盖锁控制供电回路、中央网关供电回路和数字钥匙模块供电回路供电，处理器MCU接收信号收发器由整车网络发过来的钥匙解锁信号，控制MOSFET开关导通，从而使前舱盖锁控制供电回路通电，进而使前舱盖锁解锁。

本发明的第三方面，提供了一种无机械钥匙车型蓄电池亏电时外接搭电解锁的架构，如图3示意图所示，包括：蓄电池、前舱盖锁电机、前舱电器盒、外接电源、车身控制器、中央网关、数字钥匙模块、遥控钥匙。

蓄电池亏电时，将外接电源连接外接搭电线，外接搭电线端子位于车辆前保维修盖上，连接外接搭电线时维修人员拆开车辆前保维修盖，将外接电源端子和外接搭电线端子接一起。外接搭电线接入外接电源后，前舱电器盒中的电源转换开关继电器线圈通电，使继电器触点动作，进而使电源转换开关继电器的动触点由搭接常闭回路的静触点，转换到搭接常开回路的静触点。继电器触点动作后，常开回路与车身控制器供电回路2导通，车身控制器供电回路2由外接电源供电。此时，常闭回路与车身控制器供电回路2断开，从而使车身控制器供电回路2不再由蓄电池供电，且外接电源的电流也不会导通到其它的整车负载电源分配回路中。车身控制器供电回路2向车身控制器的处理器MCU、前舱盖锁控制供电回路、中央网关供电回路和车辆数字钥匙模块供电回路供电。外接电源接好后，用车人使用遥控钥匙发出解锁请求信号，数字钥匙接收并核对解锁信号无误后，将信号发给中央网关，中央网关再将信号转发给车身控制器，车身控制器控制MOSFET开关导通，向前舱盖锁电机供电，从而打开前舱盖锁，用车人就能打开前舱盖。打开前舱盖后，就可以给蓄电池接外部电源充电了，蓄电池有电后整车就可以正常用电，车门解锁、后备箱解锁、玻璃升降等功能正常使用。

显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.无机械钥匙车型的蓄电池亏电解锁***，其特征在于：包括前舱电器盒，所述前舱电器盒的预留有外接搭电线接口，所述外接搭电线接口用于连接外接搭电电源，所述前舱电器盒的供电输出端输出供电至解锁相关控制器，所述解锁相关控制器用于根据车辆的遥控钥匙信号对车辆进行解锁控制。

2.如权利要求1所述的无机械钥匙车型的蓄电池亏电解锁***，其特征在于：所述解锁相关控制器包括车身控制器、数字钥匙模块，所述车身控制器在得电工作后通过数字钥匙模块接收遥控钥匙的解锁信号并在解锁信号匹配正确后对车辆进行解锁控制。

3.如权利要求1或2所述的无机械钥匙车型的蓄电池亏电解锁***，其特征在于：

所述解锁相关控制器与前舱盖锁电机连接，用于驱动前舱盖锁电机打开前舱盖。

4.如权利要求2所述的无机械钥匙车型的蓄电池亏电解锁***，其特征在于：

所述前舱电器盒包括电源转换开关继电器，所述电源转换开关继电器的线圈一端接地，另一端连接至外接搭电线接口；所述电源转换开关继电器的常开触点一端连接至外接搭电线接口，另一端输出供电为解锁相关控制器供电。

5.如权利要求4所述的无机械钥匙车型的蓄电池亏电解锁***，其特征在于：

所述电源转换开关继电器的常闭触点分别连接至蓄电池进电回路和发电机进电回路。

6.如权利要求1-5任一所述的无机械钥匙车型的蓄电池亏电解锁***，其特征在于：所述车身控制器包括电源芯片、处理器MCU、MOSFET开关，前舱电器盒的输出供电至电源芯片的输入端，所述电源芯片将电源转换后为处理器供电；所述电源芯片通过保险丝连接至中央网关、数字钥匙模块；所述电源芯片通过MOSFET开关连接至前舱盖电机供电回路，用于为前舱盖电机供电，所述处理器MCU的输出端连接MOSFET开关控制端，用于控制MOSFET开关的断开和闭合。

7.无机械钥匙车型的蓄电池亏电解锁方法，其特征在于：包括如下步骤：

在车辆蓄电池亏电时，将外接搭电电源与车辆上预留的外接搭电线接口连接；连接完成后，解锁相关控制器得电工作，解锁相关控制器实时监控遥控钥匙的解锁信号并在解锁信号匹配验证通过后对车辆进行解锁控制。

8.如权利要求7所述的无机械钥匙车型的蓄电池亏电解锁方法，其特征在于：解锁相关控制器对车辆进行解锁控制包括对前舱盖锁进行解锁控制。

9.如权利要求7或8所述的无机械钥匙车型的蓄电池亏电解锁方法，其特征在于：所述解锁相关控制器包括车身控制器、中央网关、数字钥匙模块，在得电工作后，通过遥控钥匙发送解锁信号，数字钥匙模块接收到遥控钥匙发来的解锁信号后经中央网关转发至车身控制器中，车身控制器对解锁信号进行验证，在验证通过后由车身控制器驱动前舱盖锁电机动作从而解锁前舱盖锁。

10.一种汽车，其特征在于：所述汽车包括如权利要求1-6任一所述的无机械钥匙车型的蓄电池亏电解锁***或采用如权利要求7-9任一所述的无机械钥匙车型的蓄电池亏电解锁方法对汽车进行解锁控制。

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