CN103513645A - 一种车身控制器的反馈检测电路及检测方法 - Google Patents

一种车身控制器的反馈检测电路及检测方法 Download PDF

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廖小龙
杨邵武
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Abstract

本发明涉及一种车身控制器的反馈检测电路及反馈检测方法。所述电路包括一个或多个采样电阻，其串联于受车身控制器控制的且具有相同供电电源的器件与器件的供电电源之间；采样电阻一端连接功放电路，功放电路输出端连接微处理器。检测时，依次启动具有相同供电电源的器件，每次启动后延迟设定时间待该器件工作平稳后，微处理器采集采样电阻的端电压进而得到通过采样电阻的电流值，通过查表与给定值相比较，判断该器件的工作状态是否正常。与传统的反馈检测电路和检测方法相比，本发明所述电路简单，降低了车身控制器的硬件成本，还可以减少了电路板的制造尺寸；同时在器件控制上，减少多个器同时启动或关闭产生的冲突，保护了器件。

Description

一种车身控制器的反馈检测电路及检测方法
技术领域
本发明涉及汽车自动控制领域,具体涉及一种车身控制器的反馈检测电路及检测方法。 
背景技术
随着中低端家用轿车的市场日益壮大，集成式车身控制器使用率越来越高。集成式车身控制器通常用于控制车身上主要的灯光、车窗电机、雨刮电机、洗涤电机、门锁电机等。这些器件工作电流较大，一般为2~ 30A，比较容易损坏。因此在系统设计时，厂商会要求这些器件具有较强的诊断功能——在4S店可以通过诊断工具对所有器件的工作状态进行在线诊断。 
为了保证每一个控制器件都能够支持诊断，因此在每个器件的输出回路上都增加了反馈监测电路。反馈监测电路由采样电阻和放大器组成。反馈检测电路的工作原理是：反馈电阻与功率器件串联在同一回路中，当有电流通过时，采样电阻两端会产生压降，放大器将这个压降信号放大之后传递到微处理器上，微处理器读取该信号，并判断该功率器件的工作状态，例如低负载、高负载、正常负载或短路、断路等状态。基于所有器件都需要反馈检测电路以支持诊断功能，则每一个器件都需要增加一路反馈检测电路，现有技术中的检测电路如图1所示。这样不但增加了物料成本，同时也增加了电路板设计难度，也使生产制造与检测的工序更加繁琐。 
发明内容
为克服上述问题，本发明提出一种车身控制器的反馈检测电路及检测方法。 
本发明所述的车身控制器的反馈检测电路，包括一个或多个采样电阻及与采样电阻分别对应连接的功放电路,所述的采样电阻分别连接于受车身控制器控制的且具有相同供电电源的器件与器件的供电电源之间；采样电阻一端连接功放电路，功放电路输出端连接微处理器。本发明所述反馈检测电路从单个器件检测转换为具有同一路输入电源的器件的检测，配合合理的控制策略和反馈检测方法实现使用更少的器件更简单的反馈电路完成对所有器件工作状态的检测。 
本发明所述的反馈检测方法是： 
预先检测并计算得到受车身控制器控制的各个器件的常态工作电流，并存储；
检测时，依次启动车身控制器控制的且具有相同供电电源的器件，每次启动后延迟设定时间待该器件工作平稳后，微处理器采集采样电阻的端电压进而得到通过采样电阻的电流值，通过与给定值相比较，判断该器件的工作状态是否正常。
具体的，所述设定时间为20-80毫秒。 
优选的，所述方法还包括对采样值进行补偿处理的步骤，对所述采样值补偿处理后再查表与给定值相比较。 
与传统的反馈检测电路和检测方法相比，本发明所述电路简单，降低了车身控制器的硬件成本，还可以减少了电路板的制造尺寸；同时在器件控制上，减少多个器同时启动或关闭产生的冲突，保护了器件。 
附图说明
图1是传统反馈检测电路示意图； 
图2是本发明所述反馈检测电路示意图。
具体实施方式
为方便本领域的技术人员了解本发明的技术内容，下面结合附图及实施例对本发明做进一步的详细说明。 
如图2所示实施例，所述反馈检测电路采用多个采样电阻，采样电阻分别连接于受车身控制器控制的且具有相同供电电源的器件端，另一端连接于器件的供电电源端；每个采样电阻分别对应连接一个的功放电路,功放电路输出端连接微处理器。 
对于同一路电源输入的几个器件，需分别去判断每一个器件的工作状态，这就需要在器件控制时，对多个器件进行统一的时序控制。因此本发明所述方法采用依次启动这些具有相同供电电源的器件的方式，每次启动后延迟20-80毫秒的时间，待该器件工作平稳后，微处理器再采集采样电阻的端电压，并计算得到通过采样电阻的电流值，通过查表与给定值相比较，判断该器件的工作状态是否正常。 
上述给定值的获得的方法有两种，一种是理论计算，一种是实验检测。但是理论计算所得的数值也必须在真实的实验环境中验证后才能使用。 
    以车灯为例，通常使用理论计算的方法获得，在标准电压下(12V) 
水平下，一个51W的灯启动之后，它的驱动电流为4.25A,通过检测电路的电流也就是4.25A，假设反馈检测电路的放大倍数为20倍，则反馈值应该为83，那么这个83就是给定值。
又如一个车窗电机，在标准电压（12V）下，当车窗在一定的负载下的产生一个工作电流，通过检测放大电路读到该工作电流，即可作为给定值。 
    当第一个器件打开时，待到其稳定，开始反馈检测，记录当前供电的电压值V1和采样电阻的反馈值Fb1，查表得知器件一在此电压下的补偿系数为K1 ，则Fb1* k1 = G1′，判断G1′与给定值G1之间关系，即反馈值经过补偿后与给定值进行比较； 
然后打开第二个器件，待到其稳定开始反馈检测，记录当前供电的电压值V2和采样电阻的反馈值Fb2 ，查表得知器件二在此电压下的补偿系数为K2 ，此时的反馈值应该是第一个器件和第二器件的反馈之和。将该反馈值减去第一个器件的反馈值就是第二个器件的反馈值，补偿后与给定值G2进行比较。即（Fb2 —（Fb1*V2/V1））*K2 = G2′；然后判断G2′与给定值G2之间关系即可判断器件二状态。
当第三个器件打开时，待到其稳定开始反馈检测，记录当前供电的电压值V3 和反馈值Fb3，查表得知器件三在此电压下的补偿系数为K3、；此时的反馈值应该是第一个器件、第二器件和第三个器件的反馈之和。将该反馈值减去前两个器件的反馈值就是第三个器件的反馈值，补偿后与给定值进行比较。即（Fb3 —（Fb2*V3/V2））*K3 = G3′；然后比较G3′与给定值G3之间的关系。 
依次类推，则第N个器件打开时，待到其稳定开始反馈检测，记录电压值Vn和反馈值Fbn查表得知器件N在此电压下的补偿系数为Kn、；此时的反馈值应该是前N-1个器件和第N个器件的反馈之和。将该反馈值减去前N-1个器件的反馈值就是第N个器件的反馈值，补偿后与给定值进行比较。（Fbn —（Fbn-1*Vn/Vn-1））*Kn = Gn′；然后比较Gn′与给定值Gn之间的关系。 
对于灯，其内阻是一定的，那么它的工作电流与电压是成正比的，I = U/R；I为电流，U为电压，R为内阻。例如：一个51W灯在12V的工作电流为4.25A，则在14V时的工作电流为4.958A,容易得到其补偿系数——即为观测电压与标准电压的比值（K = 14V/12V ）。 
    对于电机，通过测试的方法测量其在不同的电压水平下（9V～16V）电机的堵转电流值及正常工作的电流值，或者由电机供应商提供电机特性参数。 
对于功率器件，我们可以测量不同电压水平(V1~V5下的工作电流(I1~I5)，如下所示： 
V0 V1 V2 V3 V4 V5
I0 I1 I2 I3 I4 I5
K0 = 1 K1= I0/I1 K2= I0/I2 K3= I0/I3 K4= I0/I4 K5= I0/I5
最后将标准电压下的电流I0与不同电压的工作电流的比值形成一组系数（K1~K5）。将反馈检测值乘以对应电压下的系数即可得到补偿后的值。
上述实施例仅为本发明的其中具体实现方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些显而易见的替换形式均属于本发明的保护范围。 

Claims (5)

1.一种车身控制器的反馈检测电路，包括一个或多个采样电阻及与采样电阻分别对应连接的功放电路,其特征在于:所述采样电阻分别连接于受车身控制器控制的且具有相同供电电源的器件与器件的供电电源之间；采样电阻一端连接功放电路，功放电路输出端连接微处理器。
2.根据权利要求1所述的车身控制器的反馈检测方法，其特征在于：预先检测并计算得到受车身控制器控制的各个器件的常态工作电流，并存储；
检测时，依次启动车身控制器控制的且具有相同供电电源的器件，每次启动后延迟设定时间待该器件工作平稳后，微处理器采集采样电阻的端电压进而得到通过采样电阻的电流值，通过与给定值相比较，判断该器件的工作状态是否正常。
3.根据权利要求2所述的车身控制器的反馈检测方法，其特征在于：所述设定时间为20-80毫秒。
4.根据权利要求2所述的车身控制器的反馈检测方法，其特征在于：还包括对采样值进行补偿处理的步骤。
5.根据权利要求4所述的车身控制器的反馈检测方法，其特征在于：所述补偿处理的方法为:将不同电压下,各器件的工作电流的补偿系数列表存储,将采样值与补偿系数相乘处理后再与给定值相比较。
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