自诊断传感器模块提升汽车网络效率 (4)

　　* 校准：尽可能简单、灵活

　　* 应用：尽可能快速、安全和兼容，特别是在超出规范工作电压、EMC高以及最大RF辐射受限的条件下。

　　汽车传感器在安全方面的应用正日益增加。对于可以在危险的刹车条件下减小刹车距离的刹车辅助系统来说，需要一个传感器来测量刹车系统的压力，使得ECU能够检测出由驾驶员所发出的刹车动作。传感器是激活ABS的关键，故传感器必须100%准确。要保证这一点，自检功能必须尽可能的全面。

　　如果传感器信号调节器(SSC) IC发现模组中的传感器故障(例如传感器短路)，或者由于外部故障引起了SSC的无效操作，ECU必须能够确定这些问题。例如，可以利用ZMD31150来说明如何处理上述问题。ZMD31150是一款在汽车应用中进行信号调节的SSC。

　　ZMD31150中执行的诊断功能(见图6)将对传感器机能以及SSC进行连续监控。

图6：ZMD31150中执行的诊断功能

　　一旦检测到故障，诊断模式(DM)被激活。数字通信消息中将建立一个错误标志，或者将模拟输出切换到预先编程的诊断范围LDR或HDR上。

　　可检测故障分为两类，即硬件和软件错误。硬件错误是在SSC中检测到的由硬件问题所引发的故障。本例中，信号调节被终止而DM被激活。

　　相反，软件错误的原因就不会总是这么清楚或连续出现。它们可能由外部原因引起，如EMC干扰或者系统板上其他电气负载进行开关操作。针对软件错误，这里使用了一个错误计数器，当错误发生时进行“+”运算，而当错误不再发生时进行“—”运算。当检测不到软件错误时，软件错误消息被低通过滤，传感器返回到正常操作模式。这样的做法被称作临时诊断DM。

　　ZMD31150中的临时DM是一个可选项，在错误持续出现时提供可靠的错误信息。利用附加信息(如冗余传感器或进行大量检查)，ECU将决定当前应用能否继续可靠工作，或者根据错误消息必须关断。

　　如果随着感性负载(Schaffner Pulse 3a或3b)接通，某个故障耦合到了传感器系统的电源电压上，该故障同样能够耦合到传感器上，从而触发自诊断功能。但是有了临时DM，这种情况不得不连续出现几次后才向ECU报告错误。由于错误计数器过滤了结果，明显的错误信息和相应的误导将被避免。

　　例如，许多驾驶员都体验过仪表盘上突然显现一个错误信号，或者是“检查发动机”的指示灯点亮，并伴随一条请与维修厂联系的信息。有时候该消息在第二天就不再出现，而检修人员将一个模组或传感器更换下来后发现没有任何问题。适当的软件过滤即可消除这类恼人的事情。

本文小结

　　利用传感器信号调理IC可以大大简化汽车安全传感器系统的开发。确保传感器输出100%正确的自诊断功能，只能在信号调整阶段实现，鉴于此，该功能必须是片上实现。

　　像ZMD传感器调理IC这类的器件集成了全面的自诊断功能。通过配置EEPROM，可以对某个错误进行精确定义，并且对系统如何反应进行定义。对检测到的错误事件进行响应的各类执行程序，有助于避免明显的虚假错误信息，从而可以增加自诊断的可靠性。