[发明专利]一种具有故障诊断及自保护功能的电磁阀驱动装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种电磁阀驱动装置，尤其涉及一种具有故障诊断及自保护功能的电磁阀驱动装置，属于电器技术领域。

背景技术

电磁阀故障主要有断路及短路两种。断路故障表现为：电磁阀在工作过程中，因为碰撞、振动等原因造成电磁阀线束连接不好或线圈本身的断裂，导致驱动回路发生断路或者电磁线圈的电阻加大的现象；当断路故障发生时，电磁阀中的电流始终为零或上升速度缓慢。短路故障表现为：电磁阀在工作过程中，因为碰撞、振动等因素，造成不同线束的误接触，或因为电流过大、温度过高等因素，造成线圈烧毁的现象；当短路故障发生时，电磁阀线圈的电感、阻抗极小，电流上升速度很快，如不加以限制，可在数微秒中达到几十安培，造成电磁阀驱动系统的损毁。

目前，很多电磁阀驱动装置虽然具备有较高的开关速度，但缺乏故障诊断及自保护功能。有些电磁阀驱动装置虽然在控制系统中增加了故障诊断功能，但主要采用传统的故障检测方式，主要是通过检测发动机瞬时转速，计算各缸电磁阀喷油的不均匀性，再由软件判断故障状态。这种方式占用CPU资源量大，响应速度慢，且判断准确性差，特别是在高速开关电磁阀故障诊断中受到很大的限制。

发明内容

针对上述需求，本发明提供了一种具有故障诊断及自保护功能的电磁阀驱动装置，该电磁阀驱动装置结构简单，通过采用CPLD技术迅速检测电磁阀的不同故障，并在故障出现时对电磁阀驱动装置进行保护，具有故障判断准确、响应速度快、占用CPU资源少的优异性能。

本发明是一种具有故障诊断及自保护功能的电磁阀驱动装置，所述的电磁阀驱动装置包括微控制器ECU、驱动器、高压驱动MOSFET开关、低压驱动MOSFET开关、低端MOSFET开关、电流采样比较电路和CPLD逻辑模块，所述的微控制器ECU分别连接驱动器和CPLD逻辑模块，所述的驱动器和CPLD逻辑模块分别连接三个MOSFET开关，所述的电流采样比较电路分别连接低端MOSFET开关和CPLD逻辑模块。

在本发明一较佳实施例中，所述的微控制器ECU通过驱动器将输出的高压开关信号、上位开关信号、下位开关信号放大后分别驱动控制高压驱动MOSFET开关、低压驱动MOSFET开关、低端MOSFET开关的通断。

在本发明一较佳实施例中，所述的电流采样比较电路由采样电阻和电压比较器组成，其采样电阻连接低端MOSFET开关的源极，通过采样电阻取样电磁阀驱动电流，产生取样电压，再通过电压比较器与参考电压进行比较，并输出比较信号至CPLD逻辑模块。

在本发明一较佳实施例中，所述的CPLD逻辑模块由T1方波发生器、T2方波发生器、锁存器和逻辑器件组成，该CPLD逻辑模块通过检测比较信号翻转时刻来进行故障检测，并在判断出电磁阀故障后迅速输出控制信号强制关断MOSFET开关，同时输出故障指示信号至微控制器ECU。

在本发明一较佳实施例中，所述的T1方波发生器由微控制器ECU输出的开关信号触发，通过将此信号与比较信号进行相应的逻辑运算，判断电磁阀出现断路故障。

在本发明一较佳实施例中，所述的T2方波发生器由微控制器ECU输出的开关信号触发，通过将此信号与比较信号进行相应的逻辑运算，判断电磁阀出现短路故障。

在本发明一较佳实施例中，所述的锁存器可将CPLD逻辑模块中产生的故障信号锁存，以维持故障指示状态，并在微控制器ECU发出的工作信号结束时复位。

本发明揭示了一种具有故障诊断及自保护功能的电磁阀驱动装置，该电磁阀驱动装置结构简单，通过采用CPLD技术迅速检测电磁阀的不同故障，并在故障出现时对电磁阀驱动装置进行保护，具有故障判断准确、响应速度快、占用CPU资源少的优异性能。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1是本发明实施例具有故障诊断及自保护功能的电磁阀驱动装置的结构框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。