一種具有故障診斷及自保護(hù)功能的電磁閥驅(qū)動(dòng)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電磁閥驅(qū)動(dòng)裝置，尤其涉及一種具有故障診斷及自保護(hù)功能的電磁閥驅(qū)動(dòng)裝置，屬于電器技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]電磁閥故障主要有斷路及短路兩種。斷路故障表現(xiàn)為:電磁閥在工作過程中，因?yàn)榕鲎病⒄駝?dòng)等原因造成電磁閥線束連接不好或線圈本身的斷裂，導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)回路發(fā)生斷路或者電磁線圈的電阻加大的現(xiàn)象；當(dāng)斷路故障發(fā)生時(shí)，電磁閥中的電流始終為零或上升速度緩慢。短路故障表現(xiàn)為:電磁閥在工作過程中，因?yàn)榕鲎病⒄駝?dòng)等因素，造成不同線束的誤接觸，或因?yàn)殡娏鬟^大、溫度過高等因素，造成線圈燒毀的現(xiàn)象；當(dāng)短路故障發(fā)生時(shí)，電磁閥線圈的電感、阻抗極小，電流上升速度很快，如不加以限制，可在數(shù)微秒中達(dá)到幾十安培，造成電磁閥驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的損毀。
[0003]目前，很多電磁閥驅(qū)動(dòng)裝置雖然具備有較高的開關(guān)速度，但缺乏故障診斷及自保護(hù)功能。有些電磁閥驅(qū)動(dòng)裝置雖然在控制系統(tǒng)中增加了故障診斷功能，但主要采用傳統(tǒng)的故障檢測(cè)方式，主要是通過檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)瞬時(shí)轉(zhuǎn)速，計(jì)算各缸電磁閥噴油的不均勻性，再由軟件判斷故障狀態(tài)。這種方式占用CPU資源量大，響應(yīng)速度慢，且判斷準(zhǔn)確性差，特別是在高速開關(guān)電磁閥故障診斷中受到很大的限制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)上述需求，本發(fā)明提供了一種具有故障診斷及自保護(hù)功能的電磁閥驅(qū)動(dòng)裝置，該電磁閥驅(qū)動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通過采用CPLD技術(shù)迅速檢測(cè)電磁閥的不同故障，并在故障出現(xiàn)時(shí)對(duì)電磁閥驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行保護(hù)，具有故障判斷準(zhǔn)確、響應(yīng)速度快、占用CPU資源少的優(yōu)異性能。
[0005]本發(fā)明是一種具有故障診斷及自保護(hù)功能的電磁閥驅(qū)動(dòng)裝置，所述的電磁閥驅(qū)動(dòng)裝置包括微控制器E⑶、驅(qū)動(dòng)器、高壓驅(qū)動(dòng)MOSFET開關(guān)、低壓驅(qū)動(dòng)MOSFET開關(guān)、低端MOSFET開關(guān)、電流采樣比較電路和CPLD邏輯模塊，所述的微控制器ECU分別連接驅(qū)動(dòng)器和CPLD邏輯模塊，所述的驅(qū)動(dòng)器和CPLD邏輯模塊分別連接三個(gè)MOSFET開關(guān)，所述的電流采樣比較電路分別連接低端MOSFET開關(guān)和CPLD邏輯模塊。
[0006]在本發(fā)明一較佳實(shí)施例中，所述的微控制器E⑶通過驅(qū)動(dòng)器將輸出的高壓開關(guān)信號(hào)、上位開關(guān)信號(hào)、下位開關(guān)信號(hào)放大后分別驅(qū)動(dòng)控制高壓驅(qū)動(dòng)MOSFET開關(guān)、低壓驅(qū)動(dòng)MOSFET開關(guān)、低端MOSFET開關(guān)的通斷。
[0007]在本發(fā)明一較佳實(shí)施例中，所述的電流采樣比較電路由采樣電阻和電壓比較器組成，其采樣電阻連接低端MOSFET開關(guān)的源極，通過采樣電阻取樣電磁閥驅(qū)動(dòng)電流，產(chǎn)生取樣電壓，再通過電壓比較器與參考電壓進(jìn)行比較，并輸出比較信號(hào)至CPLD邏輯模塊。
[0008]在本發(fā)明一較佳實(shí)施例中，所述的CPLD邏輯模塊由Tl方波發(fā)生器、T2方波發(fā)生器、鎖存器和邏輯器件組成，該CPLD邏輯模塊通過檢測(cè)比較信號(hào)翻轉(zhuǎn)時(shí)刻來進(jìn)行故障檢測(cè)，并在判斷出電磁閥故障后迅速輸出控制信號(hào)強(qiáng)制關(guān)斷MOSFET開關(guān)，同時(shí)輸出故障指示信號(hào)至微控制器E⑶。
[0009]在本發(fā)明一較佳實(shí)施例中，所述的Tl方波發(fā)生器由微控制器ECU輸出的開關(guān)信號(hào)觸發(fā)，通過將此信號(hào)與比較信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的邏輯運(yùn)算，判斷電磁閥出現(xiàn)斷路故障。
[0010]在本發(fā)明一較佳實(shí)施例中，所述的T2方波發(fā)生器由微控制器ECU輸出的開關(guān)信號(hào)觸發(fā)，通過將此信號(hào)與比較信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的邏輯運(yùn)算，判斷電磁閥出現(xiàn)短路故障。
[0011]在本發(fā)明一較佳實(shí)施例中，所述的鎖存器可將CPLD邏輯模塊中產(chǎn)生的故障信號(hào)鎖存，以維持故障指示狀態(tài)，并在微控制器ECU發(fā)出的工作信號(hào)結(jié)束時(shí)復(fù)位。
[0012]本發(fā)明揭示了一種具有故障診斷及自保護(hù)功能的電磁閥驅(qū)動(dòng)裝置，該電磁閥驅(qū)動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通過采用CPLD技術(shù)迅速檢測(cè)電磁閥的不同故障，并在故障出現(xiàn)時(shí)對(duì)電磁閥驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行保護(hù)，具有故障判斷準(zhǔn)確、響應(yīng)速度快、占用CPU資源少的優(yōu)異性能。
【附圖說明】
[0013]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明:
圖1是本發(fā)明實(shí)施例具有故障診斷及自保護(hù)功能的電磁閥驅(qū)動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。
[0015]圖1是本發(fā)明實(shí)施例具有故障診斷及自保護(hù)功能的電磁閥驅(qū)動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)框圖；該電磁閥驅(qū)動(dòng)裝置包括微控制器E⑶、驅(qū)動(dòng)器、高壓驅(qū)動(dòng)MOSFET開關(guān)、低壓驅(qū)動(dòng)MOSFET開關(guān)、低端MOSFET開關(guān)、電流采樣比較電路和CPLD邏輯模塊，所述的微控制器ECU分別連接驅(qū)動(dòng)器和CPLD邏輯模塊，所述的驅(qū)動(dòng)器和CPLD邏輯模塊分別連接三個(gè)MOSFET開關(guān)，所述的電流采樣比較電路分別連接低端MOSFET開關(guān)和CPLD邏輯模塊。
[0016]本發(fā)明提及的具有故障診斷及自保護(hù)功能的電磁閥驅(qū)動(dòng)裝置以CPLD邏輯模塊為故障診斷核心，通過對(duì)電磁閥驅(qū)動(dòng)電流特征的快速提取和判斷，迅速識(shí)別出電磁閥的斷路、短路故障，并能在判斷故障后7ns內(nèi)關(guān)閉故障電磁閥，同時(shí)將故障狀態(tài)通知微控制器ECU，較少占用CPU資源，從而有效地保證了電磁閥驅(qū)動(dòng)裝置安全運(yùn)行。該電磁閥驅(qū)動(dòng)裝置中的微控制器E⑶通過驅(qū)動(dòng)器將輸出信號(hào)放大后分別驅(qū)動(dòng)控制高壓驅(qū)動(dòng)MOSFET開關(guān)、低壓驅(qū)動(dòng)MOSFET開關(guān)、低端MOSFET開關(guān)的通斷。其中，高壓驅(qū)動(dòng)MOSFET開關(guān)分別連接高壓電源和電磁閥，其通斷受驅(qū)動(dòng)器輸出的高壓開關(guān)信號(hào)或CPLD邏輯模塊輸出信號(hào)的控制；低壓驅(qū)動(dòng)MOSFET開關(guān)分別連接低壓電源和電磁閥，其通斷受驅(qū)動(dòng)器輸出的上位開關(guān)信號(hào)或CPLD邏輯模塊輸出信號(hào)的控制；低端MOSFET開關(guān)分別