[发明专利]一种开关量输入诊断装置及诊断方法

说明书

本发明实施例公开了一种开关量输入诊断装置及诊断方法。该开关量输入诊断装置包括：恒流源输出模块、开关模块、地电压检测模块和控制模块；通过采集开关模块的第一端获取第一电压，第一电压为开关模块和地漂移电压之和，通过控制地电压检测模块的导通或者关断获取地漂移电压，根据第一电压和地漂移电压可以排出地漂移电压的影响而得到开关模块的实际工作电压，然后再结合流入开关模块的恒定电流可以计算出开关模块的实际工作电阻值；最后将开关模块的实际电阻值与额定工作阻值范围进行对比以判断开关模块的工作状态。由此实现在计算开关模块的实际工作阻值时能够排出地漂移电压带来的影响，进而提高对开关模块的工作状态判断的可靠性。

技术领域

本发明实施例涉及硬件开发技术领域，尤其涉及一种开关量输入诊断装置及诊断方法。

背景技术

随着国内外汽车领域中功能安全标准的推行，对于功能安全标准的理解有所提高。在汽车控制器硬件开发过程中，目前主要面临的问题是如何将功能安全标准应用在实际硬件设计的过程中。例如，在硬件实际设计过程中，对开关量输入状态的诊断直接影响着系统功能安全等级的达成。

然而，在控制器硬件实际工作时，由于会受到各种外界环境的影响，例如地电压漂移，使得开关量输入状态的诊断需要考虑最坏工作情况，才能保证系统的可靠性。可见，能否提供一套准确且可靠的开关量输入诊断方法是一项重要的难题。

发明内容

本发明提供一种开关量输入诊断装置及诊断方法，以排出地电压漂移对开关量的影响，提高开关量的计算准确性，进而提高对开关量工作状态进行诊断的可靠性。

第一方面，一种开关量输入诊断装置，该开关量输入诊断装置包括：恒流源输出模块、开关模块、地电压检测模块和控制模块；其中，所述开关模块的第一端分别与所述恒流源模块和所述控制模块电连接，所述开关模块的第二端分别与所述控制模块和所述地电压检测模块的第一端电连接，所述地电压检测模块的第二端接地，所述地电压检测模块的控制端与所述控制模块电连接；所述恒流源输出模块用于向所述开关模块输入恒定电流；

所述控制模块用于从所述开关模块的第一端获取第一电压；用于通过控制所述地电压检测模块的导通或者关断获取地漂移电压，并根据所述第一电压、所述地漂移电压以及所述恒定电流得到所述开关模块的实际工作电阻值；并将所述实际工作电阻值与额定工作阻值范围进行对比，以判断所述开关模块的工作状态。

可选地，所述地电压检测模块包括第一晶体管和第二晶体管，所述第一晶体管的第一端分别与所述开关模块的第二端和所述控制模块电连接，所述第一晶体管的第二端与所述第二晶体管的控制端电连接，所述第一晶体管的控制端与所述控制模块电连接，所述第二晶体管的第二端接地。

可选地，所述第一晶体管和所述第二晶体管为三极管。

可选地，所述地电压检测模块还包括第一电阻、第二电阻、第三电阻和滤波电容，所述第一电阻的第一端与所述控制模块电连接，所述第一电阻的第二端分别与所述第一晶体管的控制端和所述第二晶体管的第一端电连接；所述第二电阻连接在所述第二晶体管的控制端和所述第二晶体管的第二端之间；所述第三电阻连接在所述第一晶体管的第一端和所述第二晶体管的第二端之间；所述滤波电容连接在所述第一晶体管的第一端和所述第二晶体管的第二端之间。

可选地，该开关量输入诊断装置还包括第一模数转换模块和第二模数转换模块，所述第一模数转换模块分别与所述开关模块的第一端和所述控制模块电连接；所述第二模数转换模块分别与所述开关模块的第二端和所述控制模块电连接。

可选地，所述开关模块的工作状态包括开关两端短路状态、开关两端断路状态、开关短路到电源以及开关短路到地。

可选地，所述额定工作阻值范围通过数学计算软件按照最坏工作情况计算得到。

可选地，所述最坏工作情况包括器件老化因素、器件误差因素、温湿度因素、电磁辐射因素以及机械振动因素。