專利名稱：車身控制器負(fù)載開、短路故障檢測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及汽車電子技術(shù)，特別涉及車身控制器負(fù)載開、短路故障檢測系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
車輛在使用行駛過程中出現(xiàn)各類電氣故障是不可避免(如線束或電氣負(fù)載的開 路、短路等)，怎樣及時發(fā)現(xiàn)并采取保護(hù)措施同時提醒用戶是保證車輛行駛安全的關(guān)鍵。車 身控制器(BCM)作為整車的重要電子部件之一控制著車輛上大部分的電氣負(fù)載的工作，能 及時發(fā)現(xiàn)和診斷作為負(fù)載的各外部電路的電氣故障并采取相應(yīng)的保護(hù)措施，及時提醒使用 者注意，是車身控制器(BCM)的最重要功能之一。檢測作為負(fù)載的外部電路的故的障一般 方法是通過檢測車身控制器連接的負(fù)載驅(qū)動電路的輸出端口的輸出電流來判斷作為負(fù)載 的外部電器的工作狀態(tài)，如果電流大于某個范圍就認(rèn)為外部電器(或線束)有短路，如果小 于某一范圍就認(rèn)為外部電器可能開路。這種方法所存在的問題是，當(dāng)負(fù)載驅(qū)動電路電源電 壓發(fā)生變化時輸出電流也會跟著改變，有可能在電源電壓異常時會產(chǎn)生誤判。

實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種車身控制器負(fù)載開、短路故障檢測系 統(tǒng)，在電源電壓異常時不易產(chǎn)生誤判。 為解決上述技術(shù)問題，本實用新型的車身控制器負(fù)載開、短路故障檢測系統(tǒng)，包 括微控制器、電源電壓監(jiān)測電路、負(fù)載電流檢測電路、負(fù)載驅(qū)動電路、故障告警電路； 所述電源電壓監(jiān)測電路，用于實時采集車身控制器的負(fù)載的工作電壓，輸出一實 時工作電壓模擬電壓信號到微控制器的一A/D端口 ； 所述負(fù)載電流檢測電路，用于檢測負(fù)載電流，輸出一實時負(fù)載電流模擬電壓信號 到微控制器的另一A/D端口 ； 所述負(fù)載驅(qū)動電路， 一端接微控制器的驅(qū)動控制I/O端口 ， 一端接車身控制器的 負(fù)載的工作電壓源，輸出端接各外部負(fù)載，當(dāng)微控制器的驅(qū)動控制1/0端口未輸出驅(qū)動信 號時，所述負(fù)載驅(qū)動電路控制斷開車身控制器的負(fù)載的工作電壓源到所述輸出端的連接， 當(dāng)微控制器的驅(qū)動控制I/O端口輸出驅(qū)動信號時，所述負(fù)載驅(qū)動電路控制接通車身控制器 的負(fù)載的工作電壓源到所述輸出端； 所述故障告警電路接微控制器的告警控制1/0端口，根據(jù)告警控制1/0端口輸出 的開路或短路告警信號進(jìn)行告警提示； 所述微控制器根據(jù)所述電源電壓監(jiān)測電路傳來的實時工作電壓模擬電壓信號及 負(fù)載電流檢測電路傳來的實時負(fù)載電流模擬電壓信號進(jìn)行運算后得到實時負(fù)載阻抗值，微 控制器將所述實時負(fù)載阻抗值同設(shè)定相應(yīng)告警門限阻抗值進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果輸出相 應(yīng)開路或短路告警信號到告警控制I/O端口 。 所述負(fù)載驅(qū)動電路還可以包括短路保護(hù)電路，所述短路保護(hù)電路接微控制器的告 警控制1/0端口，當(dāng)微控制器的驅(qū)動控制1/0端口未輸出驅(qū)動信號時，所述負(fù)載驅(qū)動電路控制斷開車身控制器的負(fù)載的工作電壓源到所述輸出端的連接，當(dāng)微控制器的驅(qū)動控制I/O 端口輸出驅(qū)動信號且接微控制器的告警控制1/0端口未輸出負(fù)載短路信號時，所述負(fù)載驅(qū) 動電路控制接通車身控制器的負(fù)載的工作電壓源到所述輸出端，當(dāng)微控制器的告警控制1/
o端口輸出短路告警信號時，所述負(fù)載驅(qū)動電路控制斷開車身控制器的負(fù)載的工作電壓源
到所述輸出端的連接。 可以在所述微控制器中的存儲器寫有所述負(fù)載驅(qū)動電路所接外部負(fù)載的額定工
作電壓和各外部負(fù)載的額定功率，微控制器將所述實時負(fù)載阻抗值，同根據(jù)所述負(fù)載驅(qū)動 電路所接外部負(fù)載的額定工作電壓和各外部負(fù)載的額定功率設(shè)定的相應(yīng)告警門限阻抗值
進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果輸出相應(yīng)開路或短路告警信號到告警控制1/0端口。 本實用新型的車身控制器(BCM)負(fù)載開、短路故障檢測系統(tǒng)，通過同時檢測車身 控制器的負(fù)載的工作電壓源電壓和負(fù)載電流值，通過MCU內(nèi)部的高速運算，得到負(fù)載驅(qū)動 電路接各外部負(fù)載的輸出端上的負(fù)載阻抗值，然后同設(shè)定的告警門限阻抗值進(jìn)行比較，來 判斷外部電路的開路或短路，根據(jù)比較結(jié)果輸出相應(yīng)開路或短路告警信號到告警控制I/O 端口 ，如果判定為負(fù)載開路，就發(fā)出聲光報警，提醒用戶及時檢查，如果判定為短路，就立即 斷開外部負(fù)載的工作電源，并發(fā)出聲光報警，提醒用戶及時檢查。由于負(fù)載電流是隨電源電 壓改變而改變的，所以傳統(tǒng)的通過檢測電流方法判斷外部負(fù)載開、短路故障時會由于電源 電壓的不穩(wěn)而造成的誤判，而在一般狀態(tài)下(溫度不變)負(fù)載的電阻是不隨電壓變化的，所 以本實用新型的車身控制器(BCM)負(fù)載開、短路故障檢測系統(tǒng)，采用檢測輸出端口負(fù)載電 阻的變化來判斷輸出端口的故障類型，能更加準(zhǔn)確，能從根本上解決傳統(tǒng)方法所存在的在 電源電壓異常時可能產(chǎn)生誤判的問題。
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。


圖1是本實用新型的車身控制器負(fù)載開、短路故障檢測系統(tǒng)一實施方式示意圖。
具體實施方式本實用新型的車身控制器(BCM)負(fù)載開、短路故障檢測系統(tǒng)一實施方式如圖1所 示，主要包括微控制器(MCU)、電源電壓監(jiān)測電路、負(fù)載電流檢測電路、負(fù)載驅(qū)動電路、故 障告警電路、周邊支持電路。 所述電源電壓監(jiān)測電路一端接車身控制器的負(fù)載的工作電壓源Vcc，一端接微控 制器(MCU)的一A/D端口，用于實時采集車身控制器的負(fù)載的工作電壓。車身控制器的負(fù) 載的工作電壓通過電源電壓監(jiān)測電路，經(jīng)電阻分壓、信號調(diào)理和嵌位保護(hù)后，輸出一實時工 作電壓模擬電壓信號到微控制器(MCU)的一A/D端口進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換，作故障判斷的依據(jù) 之一，參與微控制器(MCU)運算。 所述負(fù)載電流檢測電路，用于檢測負(fù)載電流，輸出一實時負(fù)載電流模擬電壓信號 到微控制器(MCU)的另一A/D端口。負(fù)載電流檢測電路通過電流比例傳感器檢測負(fù)載電流 并轉(zhuǎn)換成電壓信號，經(jīng)信號調(diào)理和嵌位保護(hù)后，送至微控制器(MCU)的另一A/D端口進(jìn)行模 /數(shù)轉(zhuǎn)換，作故障判斷的依據(jù)之一，參與微控制器(MCU)運算。 所述負(fù)載驅(qū)動電路，一端接微控制器(MCU)的驅(qū)動控制1/0端口，一端接車身控制器的負(fù)載的工作電壓源，輸出端接各外部負(fù)載，所述負(fù)載驅(qū)動電路還可以包括短路保護(hù)電 路，所述短路保護(hù)電路接微控制器(MCU)的告警控制I/0端口，當(dāng)微控制器(MCU)的驅(qū)動控 制1/0端口未輸出驅(qū)動信號時，所述負(fù)載驅(qū)動電路控制斷開車身控制器的負(fù)載的工作電壓 源到所述輸出端的連接，當(dāng)微控制器(MCU)的驅(qū)動控制1/0端口輸出驅(qū)動信號且接微控制 器(MCU)的告警控制1/0端口未輸出負(fù)載短路信號時，所述負(fù)載驅(qū)動電路控制接通車身控 制器的負(fù)載的工作電壓源到所述輸出端，當(dāng)微控制器(MCU)的告警控制1/0端口輸出短路 告警信號時，所述負(fù)載驅(qū)動電路控制斷開車身控制器的負(fù)載的工作電壓源到所述輸出端的 連接。 所述故障告警電路接微控制器(MCU)的告警控制1/0端口，根據(jù)告警控制1/0端
口輸出的開路或短路告警信號進(jìn)行告警提示，如通過聲、光等提醒用戶。 所述微控制器(MCU)中的存儲器(例如EEPROM，電可擦可編程只讀存儲器)寫
有所述負(fù)載驅(qū)動電路所接外部負(fù)載的額定工作電壓和各外部負(fù)載的額定功率，微控制器
(MCU)根據(jù)所述電源電壓監(jiān)測電路實時監(jiān)測到的負(fù)載的工作電壓信號及所述負(fù)載電流檢測
電路實時檢測到的負(fù)載電流信號進(jìn)行運算后得到實時負(fù)載阻抗值，微控制器(MCU)將所述
實時負(fù)載阻抗值，同根據(jù)所述外部負(fù)載的額定工作電壓和額定功率設(shè)定的相應(yīng)告警門限阻
抗值進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果輸出相應(yīng)開路或短路告警信號到告警控制1/0端口。 所述周邊支持電路主要完成對其它各類MCU輸入控制信號的采集處理。 —實施例如下。 在每次作故障檢測時，所述電源電壓監(jiān)測電路檢測到車身控制器的負(fù)載的實時工 作電壓V，所述負(fù)載電流檢測電路檢測到實時負(fù)載電流I，那么微控制器(MCU)進(jìn)行運算后 得到實時負(fù)載阻抗值R = V/I，所述負(fù)載驅(qū)動電路，輸出端接有n(n為正整數(shù))個外部負(fù) 載，n個外部負(fù)載的額定工作電壓為V。。，額定功率分別為PpP2、P3、……、Pn，微控制器(MCU) 將所述實時負(fù)載阻抗值，同根據(jù)所述外部負(fù)載的額定工作電壓和額定功率設(shè)定的相應(yīng)告警 門限阻抗值進(jìn)行比較，輸出開路或短路告警信號到告警控制1/0端口。 具體判定方式如下。 負(fù)載開路的判定 輸出端只有單一的一個負(fù)載(額定工作電壓為L，額定功率為P》，即n二 l時， 如果V/1 > 2(V。。/P》就認(rèn)為負(fù)載開路，微控制器(MCU)輸出相應(yīng)開路告警信號到告警控制 1/0端口。 輸出端接有2個負(fù)載(額定工作電壓為V。。，額定功率分別為P^P》，即n = 2時， 如果V/1 > [(Vcc)2取+V2)]或V/1 > [(Vcc)2取+V2)]就認(rèn)為至少有一個負(fù)載開路， 如果V/I > 2[(V。。)7(P,P》]就認(rèn)負(fù)載都已開路，微控制器(MCU)輸出相應(yīng)開路告警信號 到告警控制1/0端口。。 輸出端接有3個負(fù)載(額定工作電壓為V^，額定功率分別為Pp P2、 P3)，即n = 3時，如果V/1 > [(Vcc)2取+VP3/2)]或V/1 > [(Vcc)7(P,V2+P3)]或V/1 > [(Vcc)7 (P/2+P2+P》]就認(rèn)為至少有一個負(fù)載開路，如果V/1 > 2[(V。。)7(P,P2+P》]就認(rèn)為所有的 負(fù)載都已開路，微控制器(MCU)輸出相應(yīng)開路告警信號到告警控制1/0端口。 負(fù)載驅(qū)動電路輸出短路的判定 對于負(fù)載驅(qū)動電路輸出端只有一個單一的負(fù)載(額定工作電壓為V。。，額定功率為
5P》，即n二 1時，如果V/1 < [V。。7(2P》]就認(rèn)為負(fù)載驅(qū)動電路輸出發(fā)生了短路，微控制器 (MCU)輸出相應(yīng)短路告警信號到告警控制1/0端口。 對于負(fù)載驅(qū)動電路輸出端接有兩個負(fù)載(額定工作電壓為V。。，額定功率分別為 Pi、P2)，如果V/1 < [Vj/(P一2P2)]或V/1 < [V』/(2P,P2)]就認(rèn)為至少有一個負(fù)載發(fā)生短 路，微控制器(MCU)輸出相應(yīng)短路告警信號到告警控制1/0端口。 本實用新型的車身控制器(BCM)負(fù)載開、短路故障檢測系統(tǒng)，通過同時檢測車身 控制器的負(fù)載的工作電壓源電壓和負(fù)載電流值，通過MCU內(nèi)部的高速運算，得到負(fù)載驅(qū)動 電路接各外部負(fù)載的輸出端上的負(fù)載阻抗值，然后同設(shè)定的告警門限阻抗值進(jìn)行比較，來 判斷外部電路的開路或短路，根據(jù)比較結(jié)果輸出相應(yīng)開路或短路告警信號到告警控制I/O 端口 ，如果判定為負(fù)載開路，就發(fā)出聲光報警，提醒用戶及時檢查，如果判定為短路，就立即 斷開外部負(fù)載的工作電源，并發(fā)出聲光報警，提醒用戶及時檢查。由于負(fù)載電流是隨電源電 壓改變而改變的，所以傳統(tǒng)的通過檢測電流方法判斷外部負(fù)載開、短路故障時會由于電源 電壓的不穩(wěn)而造成的誤判，而在一般狀態(tài)下(溫度不變)負(fù)載的電阻是不隨電壓變化的，所 以本實用新型的車身控制器(BCM)負(fù)載開、短路故障檢測系統(tǒng)，采用檢測輸出端口負(fù)載電 阻的變化來判斷輸出端口的故障類型，能更加準(zhǔn)確，能從根本上解決傳統(tǒng)方法所存在的在 電源電壓異常時可能產(chǎn)生誤判的問題。
權(quán)利要求一種車身控制器負(fù)載開、短路故障檢測系統(tǒng)，其特征在于，包括微控制器、電源電壓監(jiān)測電路、負(fù)載電流檢測電路、負(fù)載驅(qū)動電路、故障告警電路；所述電源電壓監(jiān)測電路，用于實時采集車身控制器的負(fù)載的工作電壓，輸出一實時工作電壓模擬電壓信號到微控制器的一A/D端口；所述負(fù)載電流檢測電路，用于檢測負(fù)載電流，輸出一實時負(fù)載電流模擬電壓信號到微控制器的另一A/D端口；所述負(fù)載驅(qū)動電路，一端接微控制器的驅(qū)動控制I/O端口，一端接車身控制器的負(fù)載的工作電壓源，輸出端接各外部負(fù)載，當(dāng)微控制器的驅(qū)動控制I/O端口未輸出驅(qū)動信號時，所述負(fù)載驅(qū)動電路控制斷開車身控制器的負(fù)載的工作電壓源到所述輸出端的連接，當(dāng)微控制器的驅(qū)動控制I/O端口輸出驅(qū)動信號時，所述負(fù)載驅(qū)動電路控制接通車身控制器的負(fù)載的工作電壓源到所述輸出端；所述故障告警電路接微控制器的告警控制I/O端口，根據(jù)告警控制I/O端口輸出的開路或短路告警信號進(jìn)行告警提示；所述微控制器根據(jù)所述電源電壓監(jiān)測電路傳來的實時工作電壓模擬電壓信號及負(fù)載電流檢測電路傳來的實時負(fù)載電流模擬電壓信號進(jìn)行運算后得到實時負(fù)載阻抗值，微控制器將所述實時負(fù)載阻抗值同設(shè)定相應(yīng)告警門限阻抗值進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果輸出相應(yīng)開路或短路告警信號到告警控制I/O端口。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車身控制器負(fù)載開、短路故障檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述負(fù) 載驅(qū)動電路還包括短路保護(hù)電路，所述短路保護(hù)電路接微控制器的告警控制V0端口，當(dāng) 微控制器的驅(qū)動控制1/0端口未輸出驅(qū)動信號時，所述負(fù)載驅(qū)動電路控制斷開車身控制器 的負(fù)載的工作電壓源到所述輸出端的連接，當(dāng)微控制器的驅(qū)動控制1/0端口輸出驅(qū)動信號 且接微控制器的告警控制1/0端口未輸出負(fù)載短路信號時，所述負(fù)載驅(qū)動電路控制接通車 身控制器的負(fù)載的工作電壓源到所述輸出端，當(dāng)微控制器的告警控制1/0端口輸出短路告 警信號時，所述負(fù)載驅(qū)動電路控制斷開車身控制器的負(fù)載的工作電壓源到所述輸出端的連 接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車身控制器負(fù)載開、短路故障檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述微 控制器中的存儲器寫有所述負(fù)載驅(qū)動電路所接外部負(fù)載的額定工作電壓和各外部負(fù)載的 額定功率，微控制器將所述實時負(fù)載阻抗值，同根據(jù)所述負(fù)載驅(qū)動電路所接外部負(fù)載的額 定工作電壓和各外部負(fù)載的額定功率設(shè)定的相應(yīng)告警門限阻抗值進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果 輸出相應(yīng)開路或短路告警信號到告警控制1/0端口。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車身控制器負(fù)載開、短路故障檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述電 源電壓監(jiān)測電路，將車身控制器的負(fù)載的工作電壓，經(jīng)電阻分壓、信號調(diào)理和嵌位保護(hù)后輸 出一實時工作電壓模擬電壓信號到微控制器的一A/D端口 ；所述負(fù)載電流檢測電路，通過 電流比例傳感器檢測負(fù)載電流并轉(zhuǎn)換成電壓信號，經(jīng)信號調(diào)理和嵌位保護(hù)后，輸出一實時 負(fù)載電流模擬電壓信號到微控制器的另一 A/D端口 。
專利摘要本實用新型公開了一種車身控制器負(fù)載開、短路故障檢測系統(tǒng)，包括微控制器、電源電壓監(jiān)測電路、負(fù)載電流檢測電路、負(fù)載驅(qū)動電路、故障告警電路；所述微控制器根據(jù)所述電源電壓監(jiān)測電路傳來的實時工作電壓模擬電壓信號及負(fù)載電流檢測電路傳來的實時負(fù)載電流模擬電壓信號進(jìn)行運算后得到實時負(fù)載阻抗值，微控制器將所述實時負(fù)載阻抗值同設(shè)定相應(yīng)告警門限阻抗值進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果輸出相應(yīng)開路或短路告警信號到告警控制I/O端口。該系統(tǒng)在電源電壓異常時不易產(chǎn)生誤判。
文檔編號G01R31/02GK201548643SQ20092007466
公開日2010年8月11日 申請日期2009年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月5日
發(fā)明者葉茂, 呂帥, 周松濤, 王士海, 羅來軍 申請人:聯(lián)創(chuàng)汽車電子有限公司