一种汽车BCM控制负载的工作状态监控电路及汽车的制作方法

一种汽车bcm控制负载的工作状态监控电路及汽车
技术领域
1.本发明涉及汽车故障检测领域，特别设计一种汽车bcm控制负载的工作状态监控电路及汽车。


背景技术：

2.车身控制模块bcm用于驱动控制车灯、雨刮电机、车窗电机等各种电子负载，其均为bcm控制负载，在正常工作时，各负载电流均处于正常状态，当出现故障时如短路故障时，需要及时的检测出故障状态并及时关断负载，避免如果没有及时诊断出短路故障并进行关断保护，在负载保险丝熔断前，驱动电路将一直在很大的电流下工作，这将产生很大的热量，会给汽车驾驶和使用过程带来安全隐患。如何实现对于短路故障的准确可靠检测及提醒是十分重要的，现有技术中无相关公开技术。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种汽车bcm控制负载的工作状态监控电路及汽车，设计一种bcm控制负载的工作状态监控电路，该电路具有简单可靠且成本低的特点，可以快速进行短路检测及控制。
4.为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种汽车bcm控制负载的工作状态监控电路，包括监控电路、异常信号输出电路、bcm，所述监控电路用于采集监控bcm控制负载的工作状态数据，其输出端连接至比较器的同相输入端，所述比较器的反相输入端输入参考电压信号；所述比较器的输出端连接bcm的输入引脚，所述bcm根据比较器的输出端电平信号来判断bcm控制负载是否存在工作状态异常。
5.所述监控电路包括电流传感器电路，其用于检测bcm控制负载的工作电流数据闭关将其转换为对应的电压信号输入至比较器的同相输入端。
6.所述监控电路还包括温度传感器，所述温度传感器用于检测bcm控制负载的驱动电路的温度数据，其输出端连接至比较器的同相输入端。
7.所述电流传感器、温度传感器分别通过切换电路连接至比较器的同相输入端，所述bcm输出端连接至切换电路并控制切换其中之一接通知比较器的同相输入端。
8.所述参考电压信号包括第一参考电压电路、第二参考电压电路，分别对应电流异常参考电压阈值、温度异常参考电压阈值；所述第一参考电压电路、第二参考电压电路通过电子开关连接至比较器的反相输入端，所述电子开关的控制端连接bcm，所述bcm用于控制第一参考电压电路、第二参考电压电路之一接通至比较器的反相输入端。
9.所述bcm在控制bcm控制负载工作后周期性的控制切换开关切换电流传感器、温度传感器连接至比较器的同相输入端；同时同周期的通过电子开关控制对应的第一参考电压电路或第二参考电压电路接入比较器的反向输入端；比较器的输出端在bcm控制负载正常工作时，其输出端为低电平；在控制负载异常时输出高电平，bcm的中断触发引脚连接至比较器的输出端，在该引脚高电平时，bcm输出关断保护至对应的控制负载。
10.所述bcm通过can网络连接至车载报警系统，用于在关断保护的同时发出报警提醒信号。
11.所述第一参考电压电路或第二参考电压电路采用电阻分压电路分压得到对应的电压阈值。
12.一种汽车，所述汽车包括所述的汽车bcm控制负载的工作状态监控电路。
13.本发明的优点在于：该电路具有简单可靠且成本低的特点，可以快速进行短路检测及控制同时可以检测温度异常，在电流或温度任一数据异常时可以快速关断负载，避免长时间异常造成的安全隐患；在故障后及时发出报警信号并可以根据切换电路的开关来确定电流故障还是温度故障，可以及时发出提醒。
附图说明
14.下面对本发明说明书各幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：
15.图1为本发明监控电路的原理图。
具体实施方式
16.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。
17.bcm作为整车控制部件，其用于控制车窗、雨刮等电器工作，雨刮等即为bcm控制负载，当bcm控制负载出现短路或发热异常时就会造成汽车的电器功能的缺陷甚至影响汽车的安全，因此需要设计一种可以监控汽车bcm控制负载可靠性的监控电路来对其进行监控，其电路如图1所示：
18.如图1所示，其电路为包括：一种汽车bcm控制负载的工作状态监控电路，包括监控电路、异常信号输出电路、bcm；bcm控制负载可以为雨刮、车窗等，本技术以雨刮为例进行说明。
19.其中监控电路用于采集监控雨刮的工作状态数据，其输出端连接至比较器的同相输入端，比较器的反相输入端输入参考电压信号；比较器的输出端连接bcm的输入引脚，bcm根据比较器的输出端电平信号来判断bcm控制负载是否存在工作状态异常。采集的工作状态对应的电压与设置的电压阈值进行比较，当雨刮正常工作时，其实时采集的电压与电压阈值一致，比较器输出端输出低电平，bcm采集到低电平判断此时雨刮正常工作，bcm不做任何控制处理。当采集监控得到的电压数据与电压阈值不一致，则比较器的输出端输出高电平，bcm采集高电平后判断此时雨刮故障，bcm输出关断控制信号控制雨刮关断，雨刮关断可以采用控制雨刮断开供电的方式来进行控制。如在bcm控制负载中控制其供电回路断开供电，保证了雨刮的安全避免雨刮进一步故障恶化造成的系统故障甚至整车故障。
20.在本技术中，监控电路采用包括：电流传感器电路和温度传感器电路，电流传感器电路用于检测bcm控制负载的工作电流数据闭关将其转换为对应的电压信号输入至比较器的同相输入端。温度传感器用于检测bcm控制负载的驱动电路或负载的温度数据，其输出端连接至比较器的同相输入端。本技术为了实现两种信号的同时采集，设计有切换电路，切换电路为单刀双掷开关或其他选择开关，选择电流传感器电路或温度传感器电路其中之一连接至比较器的同相输入端。电流传感器、温度传感器分别通过切换电路连接至比较器的同
相输入端，所述bcm输出端连接至切换电路并控制切换其中之一接通知比较器的同相输入端。
21.参考电压信号包括第一参考电压电路、第二参考电压电路，分别对应电流异常参考电压阈值、温度异常参考电压阈值；电流传感器采集的电路的电流以电压大小的形式转化输出，因此设置第一参考电压电路来生成参考电压。
22.第一参考电压电路、第二参考电压电路通过电子开关连接至比较器的反相输入端，电子开关的控制端连接bcm，bcm用于控制第一参考电压电路、第二参考电压电路之一接通至比较器的反相输入端。第一参考电压电路、第二参考电压电路均采用rc分压电路，采用电阻r1、r2分的的vcc电压或r3、r4分得的vcc电压分别作为第一参考电压、第二参考电压送入到电子开关中，然后电子开关受控于bcm，将其中之一送入到比较器的反相输入端，比较器的输出端对电压进行比较从而输出不同的高低电平，进而实现了负载的故障判断。
23.本技术采用温度、电流双重采样监控来实现对于负载如雨刮的监控，当bcm控制雨刮的电流传感器采样时对应的控制电流对应的电压阈值第一电压阈值被电子开关打开送入到比较器反相输入端，否则控制第二电压阈值送入到比较器的反相输入端。这样就可以通过电流对应的电压值和温度对应的电压值分别与其对应的电压阈值比较来判断雨刮等负载是否正常工作。
24.当bcm控制雨刮等负载工作后，周期性的控制切换开关切换电流传感器、温度传感器连接至比较器的同相输入端；同时同周期的通过电子开关控制对应的第一参考电压电路或第二参考电压电路接入比较器的反向输入端；第一参考电压电路对应的电流传感器接通；第二参考电压电路对应的温度传感器接通，这样就可以做到与对应的阈值比较，同时可以调整电阻r1、r2；r3、r4来调整阈值的电压大小。
25.比较器的输出端在bcm控制负载正常工作时，其输出端为低电平；在控制负载异常时输出高电平，bcm的中断触发引脚连接至比较器的输出端，在该引脚高电平时，bcm输出关断保护至对应的控制负载。由于各负载如雨刮等都是由bcm驱动控制的，当周期性控制切换电路、电子开关选通其中之一接入比较器后，实现对于雨刮的温度和电流的判断。本技术分别采用温度、电流进行判断主要是考虑电流大小异常时会影响安全而温度也是各种故障的一种反应，本技术bcm在任一比较后输出的是高电平时，判断温度或电流异常，任一异常时bcm发出关断控制，保护雨刮等负载的安全，避免故障的进一步恶化。
26.为了进一步给出报警，bcm通过can网络连接至车载报警系统，用于在关断保护的同时发出报警提醒信号，车载报警系统包括但不限于车载仪表或中控，通过仪表或中控显示屏给出报警提醒。
27.在本技术中还提供给一种汽车该汽车包括本技术的汽车bcm控制负载的工作状态监控电路。
28.以电流比较为例，通过r1和r2分压产生比较器的阈值电压vt，vt设定为vcc的0.9倍，比较电压值超过vcc的0.9倍时，比较器输出高电平，低于vcc的0.9倍时，比较器输出低电平。将比较器输出连接至mcu的一个中断触发引脚。正常工作情况下，电流传感器输出至比较器同相输入端为vcc的十五分之一左右，小于阈值电压，比较器输出低电平。当发生短路故障时，负载电流迅速上升到正常工作电流的十五倍以上，大于阈值电压，比较器输出高电平，此时，mcu捕捉到上升沿中断，检测出短路故障并进行关断保护。
29.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。