[发明专利]一种具有检测和诊断功能的输入信号处理电路

说明书

本发明提供一种具有检测和诊断功能的输入信号处理电路，包括设置于外层的诊断电路、检测电路和信号采集电路，设置于内层的检测诊断单元、输入单元，以及设置于核心层的控制单元；传感器的输入信号的输入端分别与检测电路、诊断电路以及信号采集电路连接，检测电路和诊断电路分别与检测诊断单元连接，信号采集电路通过输入单元与控制单元连接，检测诊断单元与控制单元连接。通过控制单元和检测诊断单元的检测程序，本发明的输入信号处理电路既能够检测转速信号传感器线路断开等故障，又避免了局部电路失效，且能够在传感器断开或存在故障时进行精确的自诊断，以分别确定信号采集电路和检测电路是否工作正常。

技术领域

本发明涉及转速信号采集技术领域，尤其涉及一种具有检测和诊断功能的输入信号处理电路。

背景技术

随着汽车应用的要求越来越高，传统控制器设计，在高安全场合已经明显不足，现有控制器电路设计中，为了符合功能安全设计要求，因此需要对输入单元的端口进行一定的检测和诊断。因为在控制器运行过程中，传感器信号采集是保证系统稳定运行非常重要的一个参数，如果传感器断线或者出现故障，或者信号采集电路本身出现故障，而系统诊断不能及时发现，这就会对系统稳定性造成非常大的影响。

而现有技术中，传感器转速信号采集电路多采用比较器电路或者施密特触发电路，将正弦波与基准比较产生方波，从而采集到转速信号；电路简单，不具备传感器开路、故障检测功能，更不具备自诊断功能。

基于此，亟需提出一种具有检测和诊断功能的输入信号处理电路，以用于车辆等转速信号的输入信号处理。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明提供一种具有检测和诊断功能的输入信号处理电路，该电路既能够检测车速信号传感器线路断开等故障，又避免了局部电路失效从而导致系统电路故障，且能够在传感器断开或存在故障时进行自诊断，以分别确定信号采集电路和检测电路是否工作正常。

(二)技术方案

本发明公开了一种具有检测和诊断功能的输入信号处理电路，其特征在于，包括设置于外层的诊断电路、检测电路和信号采集电路，设置于内层的检测诊断单元、输入单元，以及设置于核心层的控制单元；传感器的输入信号的输入端分别与检测电路、诊断电路以及信号采集电路连接，检测电路和诊断电路分别与检测诊断单元连接，信号采集电路通过输入单元与控制单元连接，检测诊断单元与控制单元连接；

检测电路，用于对所述输入信号中直流分量进行提取；

诊断电路，为三态门输出电路，所述三态门输出电路的输出端与所述输入信号的输入端连接，使能端和输入端与检测诊断单元连接；

信号采集电路，用于对所述输入信号中脉冲交流分量进行提取；

检测诊断单元，在控制单元采集不到脉冲交流分量的信号时，使能诊断电路且主动发送PWM诊断信号至诊断电路；并判断检测电路是否输出了直流分量的信号，最后将判断结果发给控制单元；

输入单元，用于将信号采集电路输出的信号以总线的方式发给控制单元；

控制单元，根据信号采集电路输出的信号和检测诊断单元发送的所述判断结果综合确定故障类型。

进一步的，所述根据信号采集电路输出的信号和检测诊断单元发送的所述判断结果综合确定故障类型具体包括：

控制单元采集不到转速等传感器的脉冲交流分量的信号时，检测诊断单元使能诊断单元并发送PWM诊断信号至诊断电路的输入端，并判断检测电路的输出端是否有直流分量的电压信号；

若否，则进一步判断控制单元是否能收到信号采集电路输出的PWM诊断信号，若能，则标记为故障类型1，此时传感器断开且信号采集电路正常，若不能，则标记为故障类型2，此时传感器断开且信号采集电路开路；