[实用新型]负载诊断装置有效

专利信息
申请号: 201920360545.1 申请日: 2019-03-20
公开(公告)号: CN210129024U 公开(公告)日: 2020-03-06
发明(设计)人: 时迎亚 申请(专利权)人: 日立汽车系统(苏州)有限公司
主分类号: G01R31/52 分类号: G01R31/52;G01R31/54
代理公司: 上海专利商标事务所有限公司 31100 代理人: 陈亦欧;张鑫
地址: 215126 江苏*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 负载 诊断 装置
【说明书】:

实用新型公开了一种负载诊断装置,当控制单元向负载输入控制信号以驱动负载工作时,负载诊断装置检测负载的电压并将对应的诊断信号反馈至所述控制单元来判断所述负载的工作状态,该负载诊断装置的特征在于,包括:第一诊断电路,该第一诊断电路串联连接在所述负载与所述控制单元之间,检测流过所述负载的电压作为第一诊断信号并反馈至所述控制单元;以及第二诊断电路,该第二诊断电路与所述第一诊断电路并联,对流过所述负载的电压与预先确定的基准电压进行比较,将比较结果作为第二诊断信号并反馈至所述控制单元,所述控制单元基于所述第一诊断信号和所述第二诊断信号对所述负载的工作状态进行诊断。

技术领域

本实用新型涉及一种负载诊断装置。

背景技术

在汽车行业中,电子控制单元(ECU或CPU)需要对汽车中的各种负载,例如线性电磁阀、ON/OFF电磁阀、继电器、油泵等的工作状态进行监测,并根据监测情况做相应的保护动作,以提高车辆的安全使用性,避免危险事故发生。

作为一种公知的诊断方法,采用了基于电压监控的诊断方法。图1示出了采用了现有技术的负载诊断装置的负载工作电路。其中,负载电源与负载相连来对其进行供电,负载驱动芯片与电阻R1串联连接在负载电源与负载之间。电阻R2相对于电阻R1并联接地,电容C1相对于负载驱动芯片并联接地。该负载驱动芯片对负载进行驱动,CPU与负载驱动芯片串联连接用来向负载驱动芯片发出控制信号,该控制信号可以是高电平信号、低电平信号或PWM波信号。负载驱动芯片基于该控制信号,驱动负载进行相应的动作。

在该CPU与负载之间串联连接有负载诊断电路。该负载诊断电路由电源、上拉电阻R5、串联连接在上拉电阻R5与负载之间的二极管D1、串联连接在上拉电阻R5与CPU之间的电阻R4、以及相对于CPU并联连接的电容C2构成。电源为该负载诊断电路提供工作电压VCC(通常为5V)。上拉电阻R5远大于负载的电阻,从而起到限流的作用使上拉电阻R5对负载侧的电流不产生影响。同时,在上拉电阻R5与负载之间串联连接有二极管D1使负载端的电压不会对VCC的电压产生影响。通过将上拉电阻R5与二极管D1的连接点处的电压情况经由反馈端口反馈给CPU,使CPU获取到负载端的电压情况。并且在CPU与上拉电阻R5之间串联连接有电阻R4来起到限流的作用。此外,为了使输入CPU反馈端口的信号更加干净不带有干扰杂波,在CPU的反馈端口处并联连接了电容C2以起到滤波作用并接地。

基于上述结构,负载诊断电路的一端与负载相连来对负载的电压进行检测;另一端与CPU的反馈端口相连从而将检测到的负载电平信号输入CPU。在CPU经由输出端口向负载驱动芯片输出的信号电平不同的情况下,由该负载诊断电路向CPU输入的诊断用反馈信号将变得不同。CPU根据对负载驱动芯片的输出信号与该负载诊断电路提供的反馈信号的不同,判断负载的状态。输出信号和反馈信号与负载状态的对应关系具体如下表1所示。

表1现有技术中CPU利用输出信号和反馈信号判断负载状态的对照表

在负载处于正常工作状态下,若CPU经由输出端口向负载驱动芯片输出高电平信号,则由反馈端口输入CPU的信号也是高电平信号。若CPU向负载驱动芯片输出低电平信号,则反馈端口也向CPU输入低电平信号。而在负载处于异常的工作状态下,CPU向负载驱动芯片输出的信号电平与由反馈端口反馈至CPU的信号电平可能变得不同。现有技术就是利用了输出信号电平和反馈信号电平不同的对应关系来确定负载处于何种工作状态。

参考表1可知,例如,在输出信号为低电平时反馈信号为高电平、而输出信号为高电平时反馈信号为高电平的情况下,可以判断负载处于断路状态。

实用新型所要解决的技术问题

但从该表1中可以看出,当负载处于断路状态和处于短路到电源状态时,CPU的输出信号和反馈信号的对应组合完全相同:均为输出信号为低电平时反馈信号为高电平、而输出信号为高电平时反馈信号为高电平。也就是说,该负载诊断电路无法区分断路状态和短路到电源状态。

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