一种汽车电子控制单元地连接及地压差检测电路的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种汽车电子控制单元(ECU)地连接及地压差检测电路，该检测电路接在系统控制部分、系统控制电源地GND1和大功率电源地GND2，所述的检测电路包括二极管组D、电阻分压网络、参考电压Vref、电容C1以及AD转换模块，所述二极管组D阳极连接在系统控制部分与系统控制电源地GND1之间，阴极连接大功率电源地GND2；所述电阻分压网络由第一电阻R1和第二电阻R2组成，第一电阻R1一端连接参考电压Vref，另一端通过第二电阻R2与大功率电源地GND2连接；所述电容C1一端、AD转换模块输入端分别接在第一电阻R1和第二电阻R2之间。与现有技术相比，本发明具有提高了整车的故障诊断能力、成本低、检测准确等优点。
【专利说明】一种汽车电子控制单元地连接及地压差检测电路
【技术领域】
[0001] 本发明涉及汽车电子控制【技术领域】，尤其是涉及一种汽车电子控制单元地连接及 地压差检测电路。
【背景技术】
[0002] 汽车电子控制单元（ECU)在汽车控制系统中得到了广泛应用，汽车通过车载蓄电 池和发电机为ECU供电，对于一些含有大功率驱动（如电机驱动）的电子控制单元，往往提 供两路独立电源，一路系统控制电源，一路大功率电源。
[0003] 对于含有两路电源的汽车电子控制单元，控制系统需要检测两路地之间的电压 差，并对某个地开路的故障进行探测。现有技术中，常采用的方法是在系统控制电路中放 置一个运放电路，对大功率地电压进行采样处理，并将处理输出送入处理器模拟数字转换 (ADC)模块进行采集。该方式需要用到专用的汽车级运放芯片，并需要对运放芯片电源输入 端进行一定防瞬态高压保护，电路较复杂，成本高，而且该检测电路工作的前提条件是系统 控制电源地连接良好，当系统控制电源地出现开路，大功率电源地连接良好的情况下，因为 此时系统控制部分无法上电，检测电路不工作，汽车电子控制单元无法将相关故障信息发 送出去，因此现有技术故障率高，实用性不强。
[0004] 因此，对于两路独立电源的汽车电子控制单元，需要一种地连接方式，使其在任意 一路地开路的情况下，系统控制部分可以正常工作，检测电路不使用运放芯片，只需要很少 的元器件，能检测两路地之间的压差并对某个地开路的故障进行探测。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种汽车电子控制 单元地连接及地压差检测电路，通过该电路E⑶在系统控制电源地开路的情况下仍然可以 将故障信息发送给其它汽车电子控制单元，从而提高了整车的故障诊断能力。
[0006] 本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0007] -种汽车电子控制单元地连接及地压差检测电路，该检测电路接在系统控制部 分、系统控制电源地GND1和大功率电源地GND2,其特征在于，所述的检测电路包括二极管 组D、电阻分压网络、参考电压Vref、电容C1以及AD转换模块，
[0008] 所述二极管组D阳极连接在系统控制部分与系统控制电源地GND1之间，阴极连接 大功率电源地GND2 ;
[0009] 所述电阻分压网络由第一电阻R1和第二电阻R2组成，第一电阻R1 -端连接参考 电压Vref，另一端通过第二电阻R2与大功率电源地GND2连接；
[0010] 所述电容C1 一端、AD转换模块输入端分别接在第一电阻R1和第二电阻R2之间， 所述的电容C1另一端与系统控制电源地GND1连接，所述的AD转换模块以GND1为参考地。
[0011] 所述的二极管组D由一个或多个二极管构成。
[0012] 所述的多个二极管依次串联连接。
[0013] 所述的参考电压Vref以系统控制电源地GND1为参考地。
[0014] 本发明的工作原理是：
[0015] 1、当系统控制电源地GND1开路时，系统控制电源地GND1电压比大功率电源地 GND2电压高出二极管组D的正向导通电压，二极管组D的存在使系统控制部分仍然能够上 电；当系统控制电源地GND1连接好而大功率电源地GND2开路时，系统控制部分依然能够正 常上电工作，由此可见，任意一路电源地开路均不影响系统控制部分电路的正常工作。
[0016] 2、所述参考电压Vref以系统控制电源地GND1为参考，通过电阻分压网络对大功 率电源地GND2进行分压，分压后的信号连接到处理器ADC模块，通过读取该ADC的读数，可 以计算出两个地之间的压差。如果检测到的地压差超过正常范围，并达到二极管组D的正 向压降的可能范围，可判断出系统控制电源地GND1开路；当大功率电源地GND2开路时，送 入处理器ADC模块的电压就是参考电压Vref，只需通过合理配置分压电阻Rl、R2的阻值， 系统就能分辨出大功率电源地GND2开路的情况。
[0017] 需要注意的是：为了避免正常的地压差值和二极管组D正向压降混淆，从而顺利 判断出系统控制电源地GND1是否开路，二极管组D的最小正向压降值必须要大于地压差的 可能最大值。可以通过增加串联二极管个数增大二极管通组D最小正向压降值。
[0018] 与现有技术相比，本发明使得E⑶在系统控制电源地开路的情况下仍然可以将故 障信息发送给其它ECU，从而提高了整车的故障诊断能力，而且在检测地压差时，不需要使 用较多兀器件，成本低。
【专利附图】
【附图说明】
[0019] 图1为本发明实施例1的原理图；
[0020] 图2为本发明实施例2的原理图。
【具体实施方式】
[0021] 下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
[0022] 实施例1
[0023] 如图1所示，一种汽车电子控制单元地连接及地压差检测电路，包括二极管组D、 电阻分压网络2、参考电压Vref以及电容C1，所述二极管组D阳极分别连接系统控制电源 地GND1和系统控制部分1，阴极连接大功率电源地GND2 ;所述电阻分压网络2由第一电阻 R1和第二电阻R2串联组成，第一电阻R1另一端连接参考电压Vref，第二电阻R2另一端 连接大功率电源地GND2 ;所述电容C1与处理器模拟数字转换（ADC)模块并联连接，一端与 Rl、R2的公共连接端连接，另一端与系统控制电源地GND1连接。所述电容C1起到采样保 持作用。
[0024] 所述的二极管组D由一个或多个二极管构成，若由多个二极管构成，则所有二极 管串联排列。所述的参考电压以系统控制电源地GND1为参考地。
[0025] 实施例2
[0026] 如图2所示，在本实施例中，二极管组D有两个二极管D1、D2串联组成。当系统控 制电源地GND1开路时，二极管D1、D2和大功率电源地GND2提供了一路地回路，使系统控制 部分1电路可以上电工作，电阻分压网络2的R1、R2构成的地压差采集电路得以正常工作， 此时连接到处理器ADC端口的采样电压为：V = [R2*Vref-Rl* (GND1-GND2) ] AR1+R2)，该电 压值是以系统控制电源地为参考地的电压值，通过读取ADC读数，可以换算出ADC端口的电 压值，进而通过上述公式得到GND1-GND2的电压值，即系统控制电源地GND1和大功率电源 地GND2之间的电压差。如果该差值大于正常可能的地压差值，达到了二极管组D的正向压 降值，可以判断出系统控制电源地GND1开路。
[0027] 当大功率电源地GND2开路时，处理器ADC端口的采样电压值就是参考电压Vref， 与正常地压差值和系统控制电源地GND1开路时的电压明显不同，系统即可判断出大功率 电源地GND2开路。
[0028] 上面的设计实例仅为本发明中一个较佳的实施例，其它根据本发明的设计电路或 衍生出的设计，应包含于本发明的保护范围内。
【权利要求】
1. 一种汽车电子控制单元地连接及地压差检测电路，该检测电路接在系统控制部分、 系统控制电源地GND1和大功率电源地GND2,其特征在于，所述的检测电路包括二极管组D、 电阻分压网络、参考电压Vref、电容C1以及AD转换模块， 所述二极管组D阳极连接在系统控制部分与系统控制电源地GND1之间，阴极连接大功 率电源地GND2 ; 所述电阻分压网络由第一电阻R1和第二电阻R2组成，第一电阻R1-端连接参考电压 Vref，另一端通过第二电阻R2与大功率电源地GND2连接； 所述电容C1 一端、AD转换模块输入端分别接在第一电阻R1和第二电阻R2之间，所述 的电容C1另一端与系统控制电源地GND1连接，所述的AD转换模块以GND1为参考地。
2. 根据权利要求1所述的一种汽车电子控制单元地连接及地压差检测电路，其特征在 于，所述的二极管组D由一个或多个二极管构成。
3. 根据权利要求2所述的一种汽车电子控制单元地连接及地压差检测电路，其特征在 于，所述的多个二极管依次串联连接。
4. 根据权利要求1所述的一种汽车电子控制单元地连接及地压差检测电路，其特征在 于，所述的参考电压Vref以系统控制电源地GND1为参考地。
【文档编号】G01R19/25GK104111399SQ201310141316
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2013年4月22日 优先权日:2013年4月22日
【发明者】孙国华, 刘锋 申请人:上海航天汽车机电股份有限公司