NXP P89LPC901单片机汽车起动保护控制器设计

1引言

汽车发动机的起动是通过起动机驱动发动机飞轮旋转实现的。由蓄电池驱动的起动机驱动齿轮产生机械运动；传动机构将驱动齿轮啮合入飞轮齿圈，同时能在发动机起动后自动脱开；起动机直流电动机的通断由电磁开关控制。汽车起动机属于汽车中的贵重部件，轻易不会损坏。但是，为了延长起动机的使用寿命，须有恰当的使用方法。由于误操作等原因，在汽车发动机起动时，若发动机起动后起动机不能及时断电．将烧毁起动机或损坏飞轮齿环；若起动时变速器不在空档，则会引发交通事故和人身安全。在起动发动机的过程中，起动机要从蓄电池引人300～400 Ah的电量，为了防止蓄电池出现过流或损坏现象，起动时间一般不应超过5 s；冬季容易出现起动困难的现象，多次起动时每次起动时间不宜过长，每次起动应留有适当间隔。

为了实现发动机的正常起动和安全保护，需从汽车电气控制系统予以考虑。在汽车发动机的起动电路系统中，汽车起动机的供电电源来自电瓶，发动机起动时起动机线圈电流非常大，达上百安培。为了保证汽车发动机能正常起动，通常在发动机起动时，要求切断汽车灯光等车身电器电源，只保证为汽车起动机提供电源。为了防止汽车起动时出现安全事故，只有当汽车变速器档位处于空档状态下，汽车发动机才能点火启动，否则因起动机瞬间的强力转动，将使汽车位移，前方一旦有障碍物，将会损坏汽车或危害人身安全。为了保护起动机，每次起动不得超过一定的时间，若汽车起动机带负荷连续运转时间超过5～8 s，发动机起动后起动开关不断开，起动机继续工作，则飞轮齿轮会带动起动机驱动齿轮高速旋转，加速损坏起动机单向离合器。若发动机起动后，又误将起动开关接通，则起动机驱动齿轮将与高速旋转的飞轮相碰撞而损坏起动机，因此，在发动机起动状况下不可再次起动。在此，介绍了一种基于NXP P89LPC901单片机的汽车起动保护控制器。该控制器对汽车发动机起动过程进行了检测控制，通过采用逐个关闭或打开负载电源系统，解决了起动电流大对汽车电源的冲击影响，通过对发动机起动过程中变速箱档位、发动机转速的检测，实现对汽车起动机的保护。

2起动保护器工作过程及功能

2.1工作过程

图1给出汽车起动保护器原理框图。其工作过程是：起动保护控制器对起动开关进行检测，当起动开关接通时，若变速箱档位开关处于空档位置，汽车发动机未在工作状态时，接通车身电器电源继电器，切断车身电器负载电源，延时0.5 s后，接通起动控制继电器，起动机通电起动。当起动开关断开或者发动机转速达到300 r／min后，控制器释放起动控制继电器，起动机断电停止工作，延时0.5 s后。释放车身电器电源继电器，接通车身电器负载电源，起动完成。