[發明專利]一種車用電磁閥故障診斷裝置及其方法

無效

• 申請號: 201110327279.0
• 申請日: 2011-10-25
• 公開（公告）號: CN102410122A
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發明（設計）人: 周文華;黃嘯;臧潤濤;簡輝;密剛剛;沈成宇
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: F02M65/00
• 分類號: F02M65/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 張法高

1.?一種車用電磁閥故障診斷裝置，其特征在于包括控制器、內部短路故障檢測電路、斷路及對電源短路故障檢測電路、對地短路故障檢測電路、電源模塊、第一采樣模塊、車用電磁閥、第一控制開關M1和第二采樣模塊；控制器引腳1、2、3、4分別與對地短路故障檢測電路輸出端、斷路及對電源短路故障檢測電路輸出端、第一控制開關M1輸入端、內部短路故障檢測電路輸出端相連，電源模塊、第一采樣模塊、車用電磁閥、第一控制開關M1、第二采樣模塊、檢測點C順次連接，對地短路故障檢測電路第一輸入端與電源模塊和第一采樣模塊的連接點即檢測點P相連、第二輸入端與第一采樣模塊和車用電磁閥的連接點即檢測點Q相連，斷路及對電源短路故障檢測電路與車用電磁閥和第一控制開關M1的連接點即檢測點Q相連，內部短路故障檢測電路第一輸入端與第一控制開關M1和第二采樣模塊的連接點即檢測點B相連、第二輸入端與檢測點C相連；控制器引腳3輸出的控制信號Valve_IN為PWM波，控制MOS管M1的開關，根據硬件電路采集的診斷反饋信號Valve_O經斷路及對電源短路故障檢測電路輸出端進入控制器引腳2，過流監測信號Valve_S1經對地短路故障檢測電路輸出端進入控制器引腳1，過流監測信號Valve_S2經內部短路故障檢測電路輸出端進入控制器引腳4。

2.根據權利要求1所述的一種車用電磁閥故障診斷裝置，其特征在于所述的斷路及對電源短路故障檢測電路為：電感L1一端與電阻R1一端相連組成電磁閥，電阻R1另一端經電阻R3與驅動電壓Vbat相連，電感L1另一端與MOS管M1的D極、電阻R4一端相連，MOS管M1的G極與控制器的引腳3相連，MOS管?M1的S極與檢測點B相連，電阻R4的另一端與控制器的引腳2、電阻R5和電容C1的一端、穩壓二極管D1的陽極相連，電阻R5的另一端接地，C1的另一端接地，穩壓二極管D1的陽極接地；控制器引腳3輸出的控制信號Valve_IN為PWM波，控制MOS管M1的開關，根據硬件電路采集的診斷反饋信號Valve_O經斷路及對電源短路故障檢測電路輸出端進入控制器引腳2。

3.根據權利要求1所述的一種車用電磁閥故障診斷裝置，其特征在于所述的對地短路故障檢測的電路為：第一采樣模塊一端與電阻R7的一端相連，電阻R7的另一端與電阻R6的一端、差分放大器U1的正相輸入端相連，電阻R6的另一端接地，采樣模塊的另一端與電阻R8的一端相連，電阻R8的另一端與電阻R9的一端、差分放大器U1的反相輸入端相連，?R9的另一端與差分放大器U1的輸出端相連，差分放大器U1的輸出端與電阻R10的一端相連，電阻R10的另一端與比較器U2的正相輸入端、電阻R11的一端、電阻R12的一端、電容C3的一端相連，電阻?R11另一端和電容C3的另一端接地，電阻R12的另一端與比較器U2的輸出端相連，比較器U2的反相輸出端與參考電平Uc相連，比較器U2的輸出端與電阻R13的一端、電容C4的一端、反相器U3的輸入端相連，電阻R13的另一端與5V電壓相連，電容C4的另一端接地，反相器U3的輸出端與控制器引腳1、電阻R14的一端相連，電阻R14的另一端接地；過流監測信號信號Valve_S1經反相器U3的輸出端進入控制器引腳1。

4.根據權利要求1所述的一種車用電磁閥故障診斷裝置，其特征在于所述的內部短路故障檢測的電路為：第二采樣模塊一端與電阻R16的一端相連，電阻R16的另一端與電阻R15的一端、差分放大器U4的正相輸入端相連，電阻R15的另一端接地，采樣模塊的另一端與電阻R17的一端相連，電阻R17的另一端與電阻R18的一端、差分放大器U4的反相輸入端相連，?R18的另一端與差分放大器U4的輸出端相連，差分放大器U4的輸出端與電阻R19的一端相連，電阻R19的另一端與比較器U5的正相輸入端、電阻R20的一端、電阻R21的一端、電容C6的一端相連，電阻?R20另一端和電容C6的另一端接地，電阻R21的另一端與比較器U5的輸出端相連，比較器U5的反相輸出端與參考電平Uc相連，比較器U5的輸出端與電阻R22的一端、電容C7的一端、反相器U6的輸入端相連，電阻R22的另一端與5V電壓相連，電容C7的另一端接地，反相器U6的輸出端與控制器引腳4、電阻R23的一端相連，電阻R23的另一端接地；過流監測信號信號Valve_S2經反相器U6的輸出端進入控制器引腳4。

5.一種使用如權利要求1所述系統的車用電磁閥的故障診斷方法，其特征在于：在控制電磁閥動作信號輸入之前，控制器讀取斷路及對電源短路故障檢測電路從檢測點A檢測到的診斷反饋信號，判斷電磁閥是否出現斷路故障，若發生故障則控制器停止電磁閥當次的驅動，若檢測到電磁閥連續10次發生斷路故障則永久停止電磁閥的驅動；在電磁閥開始動作時，控制器讀取對地短路故障檢測電路從檢測點P、檢測點Q檢測到的過流監測信號，判斷電磁閥是否出現對地短路故障，若發生對地短路故障則控制器停止電磁閥當次的驅動，若檢測到電磁閥連續2次發生對地短路故障則永久停止電磁閥的驅動；在電磁閥開始動作時，控制器讀取電磁閥短路故障檢測電路從檢測點B、檢測點C檢測到的過流監測信號，判斷電磁閥是否出現短路故障，若發生短路故障則控制器停止電磁閥當次的驅動，若檢測到電磁閥連續2次發生短路故障則永久停止電磁閥的驅動；在電磁閥開始動作時，控制器讀取斷路及對電源短路故障檢測電路從檢測點A檢測到的診斷反饋信號，判斷電磁閥是否出現對電源短路故障，若發生對電源短路故障則控制器停止電磁閥當次的驅動，若檢測到電磁閥連續2次發生對電源短路故障則永久停止電磁閥的驅動；同時，對地短路故障檢測電路也可以用作電磁閥可靠性故障檢測電路，控制器讀取從檢測點P、檢測點Q檢測到的電磁閥驅動電流特性，判斷電磁閥是否出現可靠性故障，若發生電磁閥可靠性故障則控制器停止電磁閥當次的驅動，若檢測到電磁閥連續6次發生可靠性故障則永久停止電磁閥的驅動。