CN209514401U - 汽车电子系统及电子控制单元 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种汽车电子系统，其包括负载以及用于控制负载的电子控制单元。所述电子控制单元包括主处理器以及与主处理器信号连接的低边驱动芯片，所述负载包括诊断模块，所述低边驱动芯片向负载发送驱动信号以控制负载工作状态，当诊断模块判定负载发生故障后，诊断模块发送故障识别信号给低边驱动芯片，低边驱动芯片将故障识别信号发送给主处理器进行故障判定。本实用新型还提供一种电子控制单元。本实用新型提供的电子控制单元以及带有电子控制单元的汽车电子系统，通过一个低边驱动芯片的通道来发送控制信号以及接收故障识别信号,减少了通道数量，从而节省了硬件资源，进而节省了硬件成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种汽车电子系统，尤其涉及一种具有双向通信功能的低边驱动芯片的汽车电子系统以及一种用于控制负载的电子控制单元。
背景技术
现有技术中，汽车电子系统包括负载、用于控制负载的电子控制单元中的低边驱动芯片，以及电子控制系统中用于读取负载工作状态的一个独立的频率输入监测通道。电子控制单元与负载之间的通信是双向型的，电子控制单元通过一个低边驱动芯片的输出通道向负载发送控制信号。当负载发生故障后，其诊断模块识别到负载的故障后，会将故障信号发送给电子控制单元的一个独立的频率输入通道，之后主处理器会对该故障信号进行解析。但是这个独立的频率输入监测通道会占用一个电子控制单元的管脚以及一个主处理器的I/O口。由此可见这种实现方法增加了硬件的资源，进而增加了硬件的成本。所以我们在寻求一种新的控制策略，如何使一个通道即可以发送信号给负载同时又可以接收负载发送过来的信息。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种节省通道数量、节省硬件资源的电子控制单元以及带有电子控制单元的汽车电子系统。
根据本实用新型的一个方面，提供一种汽车电子系统，其包括负载以及用于控制负载的电子控制单元。所述电子控制单元包括主处理器以及与主处理器信号连接的低边驱动芯片，所述负载包括诊断模块，所述低边驱动芯片向负载发送驱动信号以控制负载的工作状态，当诊断模块判定负载发生故障后，诊断模块发送故障识别信号给低边驱动芯片，低边驱动芯片利用其具有识别对地故障诊断的功能来读取诊断模块发送过来的故障识别信号，低边驱动芯片将故障识别信号发送给主处理器进行故障解析，从而调整负载的工作状态。调整负载的工作状态可以包括关闭负载或者调整负载的运行状态以使其进入正常工作范围。
优选的，所述负载为水泵，所述水泵还包括水泵调速模块，所述低边驱动芯片向水泵调速模块发送驱动信号。
优选的，所述低边驱动芯片向水泵调速模块发送的驱动信号为PWM信号，所述诊断模块向低边驱动芯片发送的信号为PWM信号。
优选的，所述主处理器与低边驱动芯片是通过SPI进行通信的。
优选的，所述电子控制单元还包括对主处理器和低边驱动芯片供电的电源。
优选的，所述故障识别信号为干转、电流过高或者温度过高的故障码。
优选的，所述故障识别信号为周期信号，所述周期信号包括THIGH和TLOW，其中，THIGH为固定时间，低边驱动芯片读取TLOW，通过不同的TLOW判断出不同的故障信息。
优选的，在干转时，THIGH为1s，TLOW为1s；电流过高时，THIGH为1s，TLOW为1.5s；温度过高时，THIGH为1s，TLOW为2s。
优选的，在发生干转、电流过高或温度过高故障时，诊断模块至少发送5个周期的PWN信号至低边驱动芯片。
根据本实用新型的一个方面，提供一种用于控制负载的电子控制单元，所述负载包括诊断模块。所述电子控制单元包括主处理器以及与主处理器信号连接的低边驱动芯片，所述低边驱动芯片向负载发送驱动信号以控制负载的工作状态，当诊断模块判定负载发生故障后，诊断模块发送故障识别信号给低边驱动芯片，低边驱动芯片利用其具有识别对地故障诊断的功能来读取诊断模块发送过来的故障识别信号，低边驱动芯片将故障识别信号发送给主处理器进行故障解析，从而调整负载的工作状态。
本实用新型提供的电子控制单元以及带有电子控制单元的汽车电子系统，通过一个低边驱动芯片通道来发送控制信号以及接收故障识别信号。由于减少了通道数量，从而节省了硬件资源，进而节省了硬件成本。
附图说明
图1为本实用新型的汽车电子系统的框图。
图2为水泵干转时的故障识别信号。
图3为水泵的电流过高时的故障识别信号。
图4为水泵的温度过高时的故障识别信号。
具体实施方式
参见图1所示，本实用新型提供一种汽车电子系统，其包括水泵2以及用于控制水泵2的电子控制单元1。电子控制单元1包括主处理器12以及与主处理器12信号连接的低边驱动芯片13。水泵2包括诊断模块22。本实用新型通过低边驱动芯片13发送驱动信号给水泵调速模块21，以控制水泵21的转速。同时，当诊断模块22发现水泵2发生故障时，诊断模块22发送故障识别信号给低边驱动芯片13，低边驱动芯片13将故障识别信号发送给主处理器12进行故障的解析。由于用一个低边驱动芯片13实现了发送信号与接收信号的功能，这样节省了硬件资源，进而节省了硬件成本。
水泵2还包括水泵调速模块21，低边驱动芯片13向水泵调速模块21发送控制信号，利用占空比的变化来控制水泵2工作速度。
当诊断模块22判定水泵2发生故障后，诊断模块22发送故障识别信号给低边驱动芯片13，低边驱动芯片13将故障识别信号发送给主处理器12进行故障解析。
低边驱动芯片13向水泵调速模块21发送的驱动信号为PWM(Pulse WidthModulation，脉宽调制)信号，所述诊断模块22向低边驱动芯片13发送的信号为PWM信号。
主处理器12与低边驱动芯片13为SPI(Serial Peripheral Interface，串行外设接口)通信。
低边驱动芯片13通过SPI通信可以识别负载对地短接故障的功能，而负载若发生对地短路的故障，会输出一个恒定的低电平，而非周期信号，所以利用此功能可以准确识别水泵诊断模块22发送给低边驱动芯片13的TLOW时间，以此来判断故障的类型。
电子控制单元1还包括对主处理器12和低边驱动芯片13供电的电源11。电源11可以使得主处理器12和低边驱动芯片13工作。
故障识别信号为干转、电流过高或者温度过高的信号。故障识别信号为周期信号，优选的，可为周期性的方波信号。在本实施方式中，电子控制单元1是用于控制水泵2的，但是本实用新型中的方案还可以用于与水泵2工作原理类似的其它的负载中。
故障识别码THIGH时间为固定时间1s，TLOW时间是低边驱动芯片13读取的，故可根据不同的TLOW的时间来判断不同的故障类型。
参见图2所示，在干转时，THIGH为1s，TLOW为1s。通过TLOW的时间可以判定此时为干转故障。
参见图3所示，在电流过高时，THIGH为1s，TLOW为1.5s。通过TLOW的时间可以判定此时为电流过高故障。
参见图4所示，在温度过高时，THIGH为1s，TLOW为2s。通过TLOW的时间可以判定此时为温度过高故障。
由于SPI每读一次故障的时间为10ms，而水泵故障信息TLOW的时间恰好是10ms的整数倍，所以TLOW时间可被读取，因此本实用新型的汽车电子系统可以实现故障的诊断。
虽然在本实用新型中只列举出了三个故障，但是本领域的技术人员容易知道，可以根据实际需要设置更多的故障识别信号。
本领域技术人员可显见，可对本实用新型的上述示例性实施例进行各种修改和变型而不偏离本实用新型的精神和范围。因此，旨在使本实用新型覆盖落在所附权利要求书及其等效技术方案范围内的对本实用新型的修改和变型。
Claims (10)
1.一种汽车电子系统，其包括负载以及用于控制负载的电子控制单元(1)，其特征在于，所述电子控制单元(1)包括主处理器(12)以及与主处理器(12)信号连接的低边驱动芯片(13)，所述负载包括诊断模块(22)，所述低边驱动芯片(13)向负载发送驱动信号以控制负载的工作状态，当诊断模块(22)判定负载发生故障后，诊断模块(22)发送故障识别信号给低边驱动芯片(13)，低边驱动芯片(13)利用其具有识别对地故障诊断的功能来读取诊断模块(22)发送过来的故障识别信号，低边驱动芯片(13)将故障识别信号发送给主处理器(12)进行故障解析，从而调整负载的工作状态。
2.如权利要求1所述的汽车电子系统，其特征在于，所述负载为水泵(2)，所述水泵(2)还包括水泵调速模块(21)，所述低边驱动芯片(13)向水泵调速模块(21)发送驱动信号。
3.如权利要求2所述的汽车电子系统，其特征在于，所述低边驱动芯片(13)向水泵调速模块(21)发送的驱动信号为PWM信号，所述诊断模块(22)向低边驱动芯片(13)发送的信号为PWM信号。
4.如权利要求1所述的汽车电子系统，其特征在于，所述主处理器(12)与低边驱动芯片(13)是通过SPI进行通信的。
5.如权利要求1所述的汽车电子系统，其特征在于，所述电子控制单元(1)还包括对主处理器(12)和低边驱动芯片(13)供电的电源(11)。
6.如权利要求1至5任一项所述的汽车电子系统，其特征在于，所述故障识别信号为干转、电流过高或者温度过高的故障码。
7.如权利要求6所述的汽车电子系统，其特征在于，所述故障识别信号为周期信号，所述周期信号包括THIGH和TLOW，其中，THIGH为固定时间，TLOW时间是低边驱动芯片(13)读取的，通过不同的TLOW可以判断出不同的故障信息。
8.如权利要求7所述的汽车电子系统，其特征在于，所述故障包括干转、电流过高和温度过高，在干转时，THIGH为1s，TLOW为1s；电流过高时，THIGH为1s，TLOW为1.5s；温度过高时，THIGH为1s，TLOW为2s。
9.如权利要求8所述的汽车电子系统，其特征在于，在发生干转、电流过高或温度过高故障时，诊断模块(22)至少发送5个周期的PWM故障诊断信号至低边驱动芯片(13)。
10.一种用于控制负载的电子控制单元，所述负载包括诊断模块(22)，其特征在于，所述电子控制单元(1)包括主处理器(12)以及与主处理器(12)信号连接的低边驱动芯片(13)，所述低边驱动芯片(13)向负载发送驱动信号以控制负载的工作状态，当诊断模块(22)判定负载发生故障后，诊断模块(22)发送故障识别信号给低边驱动芯片(13)，低边驱动芯片(13)利用其具有识别对地故障诊断的功能来读取诊断模块(22)发送过来的故障识别信号，低边驱动芯片(13)将故障识别信号发送给主处理器(12)进行故障解析，从而调整负载的工作状态。
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| CN (1) | CN209514401U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112987678A (zh) * | 2019-12-13 | 2021-06-18 | 广州汽车集团股份有限公司 | 一种pwm控制型水泵故障诊断方法、系统及汽车 |
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2018
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Cited By (2)
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| CN112987678A (zh) * | 2019-12-13 | 2021-06-18 | 广州汽车集团股份有限公司 | 一种pwm控制型水泵故障诊断方法、系统及汽车 |
| CN112987678B (zh) * | 2019-12-13 | 2022-04-05 | 广汽埃安新能源汽车有限公司 | 一种pwm控制型水泵故障诊断方法、系统及汽车 |
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