CN102390323B

CN102390323B - 车辆转向灯故障检测方法

Info

Publication number: CN102390323B
Application number: CN 201110226545
Authority: CN
Inventors: 周洁; 陆克; 王晓杰; 余浩杰; 常晓鹏; 罗钦扬; 马永军; 王金文; 孙佩生; 高中秋; 余志洋
Original assignee: United Automotive Electronic Systems Co Ltd
Current assignee: United Automotive Electronic Systems Co Ltd
Priority date: 2011-08-09
Filing date: 2011-08-09
Publication date: 2013-11-06
Anticipated expiration: 2031-08-09
Also published as: CN102390323A

Abstract

本发明公开了一种车辆转向灯故障检测方法，包括如下步骤：第1步，模拟转向灯正常工作负载得到第一负载直线，模拟转向灯开路负载得到第二负载直线；第2步，取第一负载直线和第二负载直线的算术平均值作为负载标定直线；第3步，采用第2步得到的负载标定直线对智能高边驱动芯片标定反馈系数，第4步，采用第2步得到的负载标定直线，使用已标定反馈系数的智能高边驱动芯片检测转向灯是否开路。本发明所述方法在确定智能高边驱动芯片的反馈系数时，具有省时、准确的特点；在检测转向灯开路故障时，具有可抵御较长时间后灯泡负载特性变化的特点。

Description

车辆转向灯故障检测方法

技术领域

本发明涉及一种汽车电子技术领域，特别是涉及一种车辆转向灯的故障检测领域。

背景技术

车辆在左前方、左侧面、左后方具有一组转向灯，在右前方、右侧面、右右方具有另一组转向灯。通常位于车辆前方和后方的转向灯功率较大，常见的是21W；而位于车辆侧面的转向灯功率较小，常见的是5W。根据国家标准要求，车辆的车身控制器(BCM)要能自动识别出转向灯存在开路现象，具体是指车辆前方和/或后方的功率较大的转向灯存在开路现象，并通过正常闪烁的双倍频率的灯光闪烁来通知驾驶员和周围的车辆。

请参阅图1，这是车身控制器与车辆的一组转向灯的连接关系。大多数车辆中，一块智能高边驱动芯片12同时与两组转向灯相连接，图1示意性地只表现出一组转向灯。其中车身控制器10包括有微控制器(MCU)11和智能高边驱动芯片12，车辆的一组转向灯(例如左侧)包括功率较大的左前灯21和左后灯22，以及功率较小的左侧灯23，这一组转向灯是并联关系。该智能高边驱动芯片12向一组转向灯输出电流I_L，称为负载电流。该智能高边驱动芯片12还向微控制器11输出电流I_S，称为反馈电流。该智能高边驱动芯片12具有一个参数称为反馈系数K，K＝I_L/I_S。实际使用环境中，车身控制器10并不直接知道负载电流I_L的大小，而是根据可直接得到的反馈电流I_S和反馈系数K来计算得到负载电流I_L。

目前市场上大部分的智能高边驱动芯片，其反馈系数K的一致性均较差，芯片的供应厂商很难保证每块芯片的反馈系数K都保持一致。请参阅图2，这是某一智能高边驱动芯片的数据手册中给出的反馈系数K的范围。就每一横坐标负载电流I_L，反馈系数K可能位于上下两条折线中间的任意位置。

为了准确地检测转向灯是否存在开路，就需要准确地了解每一块智能高边驱动芯片的反馈系数K的值。目前的做法是，在芯片厂商所提供的反馈系数K所允许的范围内，取一个固定值作为反馈系数K的标定值(预设定值)；在图2中表现为一条平行于横坐标、且在上下两条折线之间的虚线。

接着就在图1所示的电路连接关系中采用试错法对反馈系数K的标定值进行检测，具体而言包括如下两个步骤(不分先后顺序)：

——模拟转向灯正常的情况，在不同电压的情况下，如果车身控制器10始终判断出转向灯正常，则说明反馈系数K的标定值是正确的；否则说明反馈系数K的标定值是不正确的；

——模拟车辆前方和/或后方的转向灯开路的情况，如果车身控制器10始终判断出转向灯开路，则说明反馈系数K的预设定值是正确的；否则说明反馈系数K的标定值是不正确的。

在通过上述测试后，该智能高边驱动芯片就可以应用于实际环境之中，用于检测转向灯是否开路了。

上述这种车辆转向灯故障检测方法具有两个缺点：

1、对智能高边驱动芯片的反馈系数K的取值是猜测的，标定后需要专门的测试程序检测该反馈系数K的取值是否合理，这样使得生产节拍耗时较大。

2、即使在测试中通过，仍然无法确定智能高边驱动芯片的假想K值距离实际的K值间的预留区间(margin)是多少。在应用环境中，随着实际使用时间的推移，灯泡负载的特性会发生改变，有可能会造成开路判断的错误。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种车辆转向灯故障检测方法，该方法可以快速、准确地识别每块智能高边驱动芯片的反馈系数K的值，从而使车身控制器得以准确判断车辆转向灯是否开路。

为解决上述技术问题，本发明车辆转向灯故障检测方法包括如下步骤：

第1步，将可控电源与第一负载相连接，所述第一负载为两个功率较大的转向灯相并联；在可控电源输出不同供电电压情况下多次测量可控电源向第一负载输出的第一负载电流，将各个电压情况下的第一负载电流的最小值相连接得到第一负载直线；

将可控电源与第二负载相连接，所述第二负载为一个功率较大的转向灯与一个功率较小的转向灯相并联；在可控电源输出不同供电电压情况下多次测试可控电源向第二负载输出的第二负载电流，将各个电压情况下的第二负载电流的最大值相连接得到第二负载直线；

第2步，将第一负载直线和第二负载直线在横坐标的两端各取算术平均值，由此得到点A、点B，线段AB作为车辆的一组转向灯的负载标定直线；

第3步，将每个尚未确定反馈系数取值的智能高边驱动芯片安装到车身控制器中，所述车身控制器再与可控电源和可控负载相连接，在可控电源输出不同电压情况下调节可控负载，使流过可控负载的电流值等于第2步得到的负载标定直线中不同电压坐标下的负载电流标定值I_L3，然后读取反馈电流I_S，由公式K＝I_L3/I_S计算得到每个智能高边驱动芯片在各个电压情况下的反馈系数K的标定值；

第4步，每个已确定反馈系数取值的智能高边驱动芯片在实际应用时均与可控电源和至少一组转向灯相连接，车身控制器根据反馈电流I_S和第3步得到的反馈系数K，由公式I_L＝K*I_S计算得到负载电流I_L，然后与第2步得到的负载标定直线相比较，当负载电流I_L在所述负载标定直线上方，则判断转向灯工作正常，无需报警；当负载电流I_L在所述负载标定直线下方，则判断转向灯存在开路，此时车身控制器控制转向灯以双倍频率闪烁并报警。

本发明车辆转向灯故障检测方法具有如下优点：

1、节约智能高边驱动芯片确定反馈系数K的值的时间。上述方法的第1～2步只需进行一次，每个智能高边驱动芯片确定反馈系数K的值是在第3步进行，该步骤通常只需要2分钟，比现有方法中的5分钟节约了60％的时间。

2、所得到的智能高边驱动芯片的反馈系数K的值更为准确。现有方法是直接预设定反馈系数K的值，然后测试具有该反馈系数标定值的智能高边驱动芯片是否能识别开路，这显然是不怎么准确的。本发明所述方法是先对负载特性直线进行标定，由于负载就是灯泡，其特性直线较为准确，由此计算得到的反馈系数K的值也较为准确。

3、应用环境中，随着实际使用时间的推移，灯泡负载的特性会发生改变，本发明所述方法可以极大地增加对负载特性变化的容忍度，减少了因负载变化而导致无法正确识别转向灯开路状况的潜在风险。这是由于本发明所述方法第4步中采用了负载特性标定直线作为比较对象，该直线是第一负载直线和第二负载直线的中间线，与第一负载直线之间留有足够的预留区间(margin)，与第二负载直线之间也留有足够的预留区间，足以抵御负载特性变化的影响。

附图说明

图1是车身控制器与车辆一侧的一组转向灯的连接关系；

图2是智能高边驱动芯片的反馈系数K的取值范围；

图3是本发明所述方法中，第一负载直线、第二负载直线、负载标定直线的示意图；

图4a、图4b是本发明所述方法第1步的电路连接示意图；

图5是本发明所述方法第3步的电路连接示意图。

图中附图标记说明：

10为车身控制器；11为微控制器；12为智能高边驱动芯片；21、22为功率较大的转向灯；23为功率较小的转向灯；31为第一负载直线；32为第二负载直线；33为负载标定直线；41为可控电源；42为电流表；43为第一负载；44为第二负载；45为可控负载。

具体实施方式

本发明车辆转向灯故障检测方法包括如下步骤：

第1步，如图4a所示，将可控电源41与第一负载43相连接，其中串联一个电流表42。所述可控电源41提供可调节的工作电压Vbat，例如为车辆蓄电池。所述第一负载43为两个功率较大的转向灯21、22相并联，最常见的情况是两个21W的灯泡相并联。在可控电源41输出不同电压情况下，通过串联其中的电流表42分多次测试可控电源41向第一负载43输出的第一负载电流I_L1，将各个电压情况下的第一负载电流I_L1的最小值相连接得到第一负载曲线。实验发现该第一负载曲线几乎为一条直线，如图3中的第一负载直线31所示。

如图4b所示，将可控电源41与第二负载44相连接，其中串联一个电流表42。所述第二负载44为一个功率较大的转向灯21与一个功率较小的转向灯23相并联，最常见的情况是一个21W的灯泡与一个5W的灯泡相并联。在可控电源41输出不同电压情况下，串联其中的电流表42分多次测试可控电源41向第二负载44输出的第二负载电流I_L2，将各个电压情况下的第二负载电流I_L2的最大值相连接得到第二负载曲线。实验发现该第二负载曲线几乎为一条直线，如图3中的第二负载直线32所示。

如图1所示，一侧的一组转向灯通常由两个功率较大的灯泡21、22和一个功率较小的灯泡23相并联组成。那么在两个功率较大的灯泡21、22都正常工作的情况下，也就是国家标准未要求报警的情况下，这一组转向灯的负载电流应该在图3的第一负载直线31的上方。而在有一个或两个功率较大的灯泡21、22开路的情况下，也就是国家标准要求报警的情况下，这一组转向灯的负载电流应该在图3的第二负载直线32的下方。第一负载直线31与第二负载直线32之间的区域是实际应用中车身控制器输出给一组转向灯的负载电流所不可能出现的区域。

第2步，请参阅图3，将第一负载直线31和第二负载直线32在横坐标的两端各取算术平均值，由此得到点A、点B，线段AB作为车辆的一组转向灯的负载标定直线33。该负载标定直线33实际上就是第一负载直线31和第二负载直线32在各个横坐标下取算术平均值得到的。该负载标定直线33在各个电压坐标下的取值称为负载电流标定值I_L3。

第3步，如图5所示，可控电源41连接车身控制器10，车身控制器10又连接可控负载45。将每个尚未确定反馈系数取值的智能高边驱动芯片12安装到车身控制器10中，在可控电源41输出不同电压情况下，通过调节可控负载45使流过可控负载45的负载电流等于第2步得到的负载标定直线33中不同电压下的负载电流标定值I_L3，然后读取反馈电流I_S，由公式K＝I_L3/I_S计算得到每个智能高边驱动芯片12在各个电压情况下的反馈系数K的标定值；

图5中的OBD盒仅为一个连线盒，上位机(PC)通过OBD盒来对车身控制器10进行控制。

第4步，每个已确定反馈系数取值的智能高边驱动芯片在实际应用时(仍为图1所示的电路中)，车身控制器10根据反馈电流I_S和第3步得到的反馈系数K，由公式I_L＝K*I_S计算得到负载电流I_L，然后与第2步得到的负载标定直线33相比较，当负载电流I_L在所述负载标定直线33上方，即在某一电压坐标下负载电流I_L＞负载电流标定值I_L3，则判断这一组转向灯工作正常，无需报警；当负载电流I_L在所述负载标定直线33下方，即在某一电压坐标下负载电流I_L＜负载电流标定值I_L3，则判断这一组转向灯存在开路，此时车身控制器10控制转向灯以双倍频率闪烁并报警。

上述方法第1～3步可独立使用，此时就是为智能高边驱动芯片标定反馈系数K的方法。与现有方法仅靠猜测不同，该方法可以得到较为准确的反馈系数。

上述方法第1～4步综合使用，就是先为智能高边驱动芯片标定反馈系数K，再使用已标定反馈系数的智能高边驱动芯片判断车辆转向灯故障的方法。

以上仅为本发明的优选实施例，并不用于限定本发明。对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种车辆转向灯故障检测方法，其特征是，包括如下步骤：

第1步，将可控电源与第一负载相连接，所述第一负载为两个功率较大的转向灯相并联；在可控电源输出不同电压情况下多次测量可控电源向第一负载输出的第一负载电流，将各个电压情况下的第一负载电流的最小值相连接得到第一负载直线；

将可控电源与第二负载相连接，所述第二负载为一个功率较大的转向灯与一个功率较小的转向灯相并联；在可控电源输出不同电压情况下多次测试可控电源向第二负载输出的第二负载电流，将各个电压情况下的第二负载电流的最大值相连接得到第二负载直线；

2.根据权利要求1所述的车辆转向灯故障检测方法，其特征是，所述方法第1步中，第一负载为两个21W的灯泡相并联。

3.根据权利要求1所述的车辆转向灯故障检测方法，其特征是，所述方法第1步中，第二负载为一个21W的灯泡与一个5W的灯泡相并联。

4.根据权利要求1所述的车辆转向灯故障检测方法，其特征是，所述方法第2步中，负载标定直线为各个横坐标下取所述第一负载直线和第二负载直线的算术平均值得到。

5.根据权利要求1所述的车辆转向灯故障检测方法，其特征是，所述方法第2步中，负载标定直线在各个电压坐标下的取值称为负载电流标定值I_L3；

所述方法第4步中，在某一电压坐标下计算得到的负载电流I_L＞负载电流标定值I_L3，则判断转向灯工作正常，无需报警；在某一电压坐标下计算得到的负载电流I_L＜负载电流标定值I_L3，则判断转向灯存在开路，此时车身控制器控制转向灯以双倍频率闪烁并报警。