[发明专利]一种高边驱动电路诊断方法和诊断装置

说明书

本发明提供了一种高边驱动电路诊断方法和诊断装置，采用I/O口控制的简易驱动芯片，先通过AD采集输出的反馈电流I_IS，再结合外围诊断电路和输入条件IN0和IN1，采样电池电压B+、驱动芯片12V供电电压Us、高边驱动输出电压Uout0和Uout1来辨别所有故障，实现了诊断驱动芯片的所有故障的功能。本发明在导通状态下，可诊断输出对电池短路、对地短路、过温、负载开路、过流故障；在截止状态下，可诊断输出对电池短路、对地短路和负载开路故障。本发明能够区分高有效驱动通道的所有故障；成本低，应用灵活，在工程上更容易广泛使用。

技术领域

本发明属于汽车电子技术领域，具体涉及一种高边驱动电路诊断方法和诊断装置。

背景技术

车用驱动输出电路除了保护功能，还要求具有诊断功能。当售后维修汽车时，通过诊断仪可定位故障，便于快速维修。驱动输出电流小到几百毫安，大到几十安。原则上不管是小电流输出还是大电流输出，都要求能诊断所有可能发生的故障。

现有的专利都是基于分立电路设实现驱动和诊断功能。比如单片机控制前级驱动电路，驱动MOS管，实现高边驱动、低边驱动或半桥，在驱动回路串联小电阻测量输出电流，采样输出端电压，和比较器等比较，通过输入输出逻辑判断，检测输出对地短路、输出对电源短路、负载开路和过流。这种诊断电路每个驱动输出通道需要一个诊断模块电路，驱动、保护和诊断3级电路都需要用户单独设计，通用性低，集成度低，且能够检测的故障有限，不能诊断所有可能发生的故障，不利于工程上广泛应用。

目前，智能驱动芯片已得到广泛应用，其可靠性高、成本低、开发周期短，且集成保护和诊断功能。从诊断的角度，智能驱动芯片分三类，前两类芯片集成8个以上的输出通道，通过SPI接口通信，第一类每个端口的每个故障都对应寄存器的一位，单片机直接读出每个输出端口所有的故障，不需要增加诊断电路和故障诊断软件，成本高，开发难度低；第二类每个输出端口的所有故障通过寄存器中的一位来体现，单片机读出故障状态，再结合边界条件区分故障，但可诊断的故障有限，成本较高。第三类只集成2或4个输出通道，通过I/O口控制，先AD采集输出反馈电流，再结合外围诊断电路和输入条件等，区分每个通道的所有故障，这类芯片应用灵活。由于第三类成本较低，广泛使用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种高边驱动电路诊断方法和诊断装置，用于诊断驱动芯片的所有故障。

本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为：一种高边驱动电路诊断方法，包括以下步骤：

S1：搭建一种高边驱动诊断装置，包括驱动输出模块、控制模块；驱动输出模块包括I/O口、输出通道、诊断电路、使能引脚、反馈引脚；I/O口连接控制模块的控制端；输出通道连接负载；诊断电路通过使能引脚连接控制模块的控制端；反馈引脚连接控制模块的AD输入引脚；

S2：驱动输出模块读取控制模块输出到I/O口的控制信号，若控制信号为高电平则输出通道的内部MOS管导通，若控制信号为低电平则输出的内部MOS管截止；

S3：诊断电路检测电池电压B+、供电电压Us、输出通道电压Uout，并比较上述电压的关系；诊断电路输出反馈电压Uis到控制模块的AD输入端；

S4：结合MOS管的状态，在MOS管导通状态下诊断输出的故障类型包括对电池短路、对地短路、过温、负载开路、过流故障，在MOS管截止状态下诊断输出的故障类型包括对电池短路、对地短路和负载开路故障；判断反馈电压Uis和反馈电流I_IS的所属范围，判断故障类型；根据负载特性设调度周期为△t，若连续n次判断为同一个故障，则输出报警；否则不报警以防止误报故障；设控制模块的AD电路的采样误差为Uerr，本步骤中每连续判断n次，将控制模块的故障状态计数器Num1～Num9清0。