CN109991957A - 一种双中等功率级负载的诊断及控制系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电控技术领域，提供了一种双中等功率级负载的控制和诊断系统及方法，系统包括：与整车控制系统通讯连接的VCU，VCU与MPL1及MPL2连接，其中，VCU包括：APP，APP过CAN总线与整车控制系统通讯连接，APP与驱动逻辑模块BSW通讯连接，驱动逻辑模块BSW与高边驱动芯片BS及ADC模块通讯连接，高边驱动芯片BS分别与MPL1及MPL2通讯连接，高边驱动芯片BS的IS端口与ADC模块连接，其中，IS端口用于获取MPL1或MPL2的驱动电流。针对低压控制单元驱动中等功率负载的要求，通过VCU低压控制单元作为核心控制，实现在无H桥前提下中等功率控制，并利用高精度的诊断来辅助控制，完成整车正常的中等负载功能需求。

Description

一种双中等功率级负载的诊断及控制系统及方法
技术领域
本发明涉及电控技术领域，提供了一种双中等功率级负载的诊断及控制系统及方法。
背景技术
低压控制单元基本是驱动低压负载器件，在要求越来越高的整车控制架构中，低压控制单元承担的功能也越发的多样，故越来越多的低压控制单元采用H桥驱动双中等功率级负载或高边驱动芯片来实现高压继电器等3A级别的负载，低压控制单元通过H桥驱动的控制逻辑复杂，高压驱动功能的采集诊断精度也会影响到中等功率负载驱动的影响，进而影响整车系统在高边驱动方面控制的实效性。
发明内容
本发明提供了一种双中等功率级负载的控制和诊断系统，在无H桥的前提下，基于低压控制单元来实现中等功率负载的控制诊断。
为了实现上述目的，本发明提供了一种双中等功率级负载的控制和诊断系统，所述系统包括：
与整车控制系统通讯连接的VCU，VCU与MPL1及MPL2连接，其中，VCU包括：
APP，APP过CAN总线与整车控制系统通讯连接，APP与驱动逻辑模块BSW通讯连接，驱动逻辑模块BSW与高边驱动芯片BS及ADC模块通讯连接，高边驱动芯片BS分别与MPL1及MPL2通讯连接，高边驱动芯片BS的IS端口与ADC模块连接，其中，IS端口用于获取MPL1或MPL2的驱动电流。
进一步的，所述VCU采用BTS5045-2EKA芯片。
进一步的，APP包括驱动模块及诊断模块，驱动模块用于配置驱动函数及定义驱动函数的DSEL通道，诊断模块用于配置诊断函数及定义诊断函数的DSEL通道。
为了实现上述目的，本发明还提供了一种双中等功率级负载的控制和诊断系统的方法，方法包括如下步骤：
S1、VCU基于整车控制系统下发的双中等功率级负载驱动指令，同时驱动MPL1和MPL2；
S2、VCU基于MPL1及MPL2的启动指令，对MPL1及MPL2进行分时诊断，停止驱动诊断为故障的MPL。
进一步的，所述步骤S1具体包括如下步骤：
S11、基于双中等功率级负载驱动指令，APP的驱动模块配置双驱动函数，并发送至驱动逻辑模块BSW；
S12、驱动逻辑模块BSW基于双驱动函数的DSEL通道配置对应的GPIO，并将双驱动指令发送至高边驱动芯片BS；
S13、高边驱动芯片BS基于双驱动指令同时驱动MPL1及MPL2。
进一步的，所述步骤S2具体包括：
S21、基于MPL1及MPL2的启动指令，APP的诊断模块配置诊断函数1，设定时长后配置诊断函数2，发送至驱动逻辑模块BSW；
S22、驱动逻辑模块BSW基于相应诊断函数的DSEL通道来配置对应的GPIO，并将相应诊断函数发送至高边驱动芯片BS；
S23、高边驱动芯片BS的IS端口基于诊断函数来获取对应MPL的电流值，将获取的电流值转化至电压幅值，发送至ADC模块；
S24、ADC模块计算出对应的ADC值，经驱动逻辑模块BSW传递给APP；
S25、APP将获取ADC值与标准的ADC值进行比较，判断当前诊断的MPL是否故障，若判断结果为是，则进行设定次数的连续检测，若检测结果均为故障，则停止故障MPL的驱动。
进一步的，步骤S21中的设定时长为200ms。
本发明提供的双中等功率级负载的控制和诊断系统及方法具有如下有益效果：
1.针对低压控制单元驱动中等功率负载的要求，通过VCU低压控制单元作为核心控制，实现在无H桥前提下中等功率控制，并利用高精度的诊断来辅助控制，完成整车正常的中等负载功能需求；
2.整车系统在整体架构不做较大变更下能实现低压控制单元实现中等功率负载的控制诊断，不会因为类似传统平台只有高压控制单元或H桥才可驱动中等功率负载，提升了诊断的精确度，增加了整车系统此类控制的多样性选择渠道；
3.基于BTS5045-2EKA芯片在驱动和诊断双中等功率级负载的方法，借助芯片特有的双通道和电流型诊断特性，配合驱动思想和分时高精度ADC的采集实现双中等功率负载的控制。
4.智能高边驱动芯片对中等功率负载驱动，节效率更高，且控制简便。
附图说明
图1为本发明实施例提供的双中等功率级负载的控制和诊断系统的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的双中等功率级负载的控制和诊断方法流程图。
具体实施方式
下面对照附图，通过对最优实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
图1为本发明实施例提供的双中等功率级负载的控制和诊断系统的结构示意图，为了便于说明，仅示出与本发明实施例相关的部分。
该系统包括：
与整车控制系统通讯连接的VCU，VCU采用BTS5045-2EKA芯片，VCU与MPL1及MPL2连接，整车控制系统通过CAN总线向VCU下发双中等功率级负载驱动指令，通过VCU同时驱动MPL1及MPL2，MPL1及MPL2均用于中等功率级负载的驱动；其中，VCU包括：
APP，APP过CAN总线与整车控制系统通讯连接，APP包括驱动模块及诊断模块，驱动模块用于配置驱动函数及定义驱动函数的DSEL通道，诊断模块用于配置诊断函数及定义诊断函数的DSEL通道；
与APP通讯连接的驱动逻辑模块BSW，驱动逻辑模块BSW与高边驱动芯片BS及ADC模块通讯连接，高边驱动芯片BS分别与MPL1及MPL2通讯连接，高边驱动芯片BS的IS端口与ADC模块连接，其中，IS端口用于获取MPL1或MPL2的驱动电流。
图2为本发明实施例提供的双中等功率级负载的控制和诊断方法流程图，该方法包括如下步骤：
S1、VCU基于整车控制系统下发的双中等功率级负载驱动指令，同时驱动MPL1和MPL2；
在本发明实施例中，步骤S1具体包括如下步骤：
S11、基于双中等功率级负载驱动指令，APP的驱动模块配置双驱动函数，并发送至驱动逻辑模块BSW；
S12、驱动逻辑模块BSW基于双驱动函数的DSEL通道配置对应的GPIO，并将双驱动指令发送至高边驱动芯片BS；
S13、高边驱动芯片BS基于双驱动指令同时驱动MPL1及MPL2；
整车系统将控制双中等功率级负载指令下发APP的驱动模块，驱动模块配置双驱动函数：DO_SIDE_1函数及DO_SIDE_2函数，即赋值DO_SIDE_1函数和DO_SIDE_2函数为1，传递至驱动逻辑模块BSW，驱动逻辑模块BSW根据双驱动函数配置GPIO，并传递给高边驱动芯片BS的IN口，高边驱动芯片BS经过芯片内部传递，并驱动输出口，发送双控制指令至MPL1及MPL2，继而驱动MPL1及MPL2，最大可提供3A的驱动电流至MPL。
S2、VCU基于MPL1及MPL2的启动指令，对MPL1及MPL2进行分时诊断，停止驱动诊断为故障的MPL。
在本发明实施例中，步骤S2具体包括：
S21、基于MPL1及MPL2的启动指令，APP的诊断模块配置诊断函数1，设定时长后配置诊断函数2及诊断函数2的DSEL通道，发送至驱动逻辑模块BSW；
S22、驱动逻辑模块BSW基于相应诊断函数的DSEL通道来配置对应的GPIO，并将相应诊断函数发送至高边驱动芯片BS；
S23、高边驱动芯片BS的IS端口基于诊断函数来获取对应MPL的电流值，将获取的电流值转化至电压幅值，发送至ADC模块；
S24、ADC模块计算出对应的ADC值，经驱动逻辑模块BSW传递给APP；
S25、APP将获取ADC值与标准的ADC值进行比较，判断当前诊断的MPL是否故障，若判断结果为是，则进行设定次数的连续检测，若检测结果均为故障，则停止故障MPL的驱动。
在驱动逻辑启动时，同步激活诊断逻辑，APP的诊断模块赋值诊断函数EN为1，DSEL对应通道为0或者1，并传递给驱动逻辑模块BSW，驱动逻辑模块BSW根据诊断函数EN配置对应GPIO口；在控制双MPL的同时，激活MPL诊断功能，通过IS获取电流值，获取的电流值转化至电压幅值，并经过12bit ADC模块计算出对应的ADC值，经BSW传递给APP中；获取ADC并经过查表对比分析MPL的状态，判断是否存在故障。如存在，经过5个诊断周期进行确认，上报并停止MPL驱动；另一通道的MPL诊断确认间隔分200ms进行分时诊断，实现分时式双控诊断逻辑，满足整车系统对双中等功率负载的需求。
本发明提供的双中等功率级负载的控制和诊断系统及方法具有如下有益效果：
1.针对低压控制单元驱动中等功率负载的要求，通过VCU低压控制单元作为核心控制，实现在无H桥前提下中等功率控制，并利用高精度的诊断来辅助控制，完成整车正常的中等负载功能需求；
2.整车系统在整体架构不做较大变更下能实现低压控制单元实现中等功率负载的控制诊断，不会因为类似传统平台只有高压控制单元或H桥才可驱动中等功率负载，提升了诊断的精确度，增加了整车系统此类控制的多样性选择渠道；
3.基于BTS5045-2EKA芯片在驱动和诊断双中等功率级负载的方法，借助芯片特有的双通道和电流型诊断特性，配合驱动思想和分时高精度ADC的采集实现双中等功率负载的控制；
4.智能高边驱动芯片对中等功率负载驱动，节效率更高，且控制简便。
显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，均在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种双中等功率级负载的控制和诊断系统，其特征在于，所述系统包括：
与整车控制系统通讯连接的VCU，VCU与MPL1及MPL2连接，其中，VCU包括：
APP，APP过CAN总线与整车控制系统通讯连接，APP与驱动逻辑模块BSW通讯连接，驱动逻辑模块BSW与高边驱动芯片BS及ADC模块通讯连接，高边驱动芯片BS分别与MPL1及MPL2通讯连接，高边驱动芯片BS的IS端口与ADC模块连接，其中，IS端口用于获取MPL1或MPL2的驱动电流。
2.如权利要求1所述双中等功率级负载的控制和诊断系统，其特征在于，所述VCU采用BTS5045-2EKA芯片。
3.如权利要求1所述双中等功率级负载的控制和诊断系统，其特征在于，APP包括驱动模块及诊断模块，驱动模块用于配置驱动函数及定义驱动函数的DSEL通道，诊断模块用于配置诊断函数及定义诊断函数的DSEL通道。
4.一种双中等功率级负载的控制和诊断系统的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
S1、VCU基于整车控制系统下发的双中等功率级负载驱动指令，同时驱动MPL1和MPL2；
S2、VCU基于MPL1及MPL2的启动指令，对MPL1及MPL2进行分时诊断，停止驱动诊断为故障的MPL。
5.如权利要求4所述双中等功率级负载的控制和诊断系统的方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括如下步骤：
S11、基于双中等功率级负载驱动指令，APP的驱动模块配置双驱动函数，并发送至驱动逻辑模块BSW；
S12、驱动逻辑模块BSW基于双驱动函数的DSEL通道配置对应的GPIO，并将双驱动指令发送至高边驱动芯片BS；
S13、高边驱动芯片BS基于双驱动指令同时驱动MPL1及MPL2。
6.如权利要求4所述双中等功率级负载的控制和诊断系统的方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括：
S21、基于MPL1及MPL2的启动指令，APP的诊断模块配置诊断函数1，设定时长后配置诊断函数2，发送至驱动逻辑模块BSW；
S22、驱动逻辑模块BSW基于相应诊断函数的DSEL通道来配置对应的GPIO，并将相应诊断函数发送至高边驱动芯片BS；
S23、高边驱动芯片BS的IS端口基于诊断函数来获取对应MPL的电流值，将获取的电流值转化至电压幅值，发送至ADC模块；
S24、ADC模块计算出对应的ADC值，经驱动逻辑模块BSW传递给APP；
S25、APP将获取ADC值与标准的ADC值进行比较，判断当前诊断的MPL是否故障，若判断结果为是，则进行设定次数的连续检测，若检测结果均为故障，则停止故障MPL的驱动。
7.如权利要求6所述双中等功率级负载的控制和诊断系统的方法，其特征在于，步骤S21中的设定时长为200ms。
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