[发明专利]一种车用电磁阀故障诊断装置及其方法

权利要求书

1. 一种车用电磁阀故障诊断装置，其特征在于包括控制器、内部短路故障检测电路、断路及对电源短路故障检测电路、对地短路故障检测电路、电源模块、第一采样模块、车用电磁阀、第一控制开关M1和第二采样模块；控制器引脚1、2、3、4分别与对地短路故障检测电路输出端、断路及对电源短路故障检测电路输出端、第一控制开关M1输入端、内部短路故障检测电路输出端相连，电源模块、第一采样模块、车用电磁阀、第一控制开关M1、第二采样模块、检测点C顺次连接，对地短路故障检测电路第一输入端与电源模块和第一采样模块的连接点即检测点P相连、第二输入端与第一采样模块和车用电磁阀的连接点即检测点Q相连，断路及对电源短路故障检测电路与车用电磁阀和第一控制开关M1的连接点即检测点Q相连，内部短路故障检测电路第一输入端与第一控制开关M1和第二采样模块的连接点即检测点B相连、第二输入端与检测点C相连；控制器引脚3输出的控制信号Valve_IN为PWM波，控制MOS管M1的开关，根据硬件电路采集的诊断反馈信号Valve_O经断路及对电源短路故障检测电路输出端进入控制器引脚2，过流监测信号Valve_S1经对地短路故障检测电路输出端进入控制器引脚1，过流监测信号Valve_S2经内部短路故障检测电路输出端进入控制器引脚4。

2.根据权利要求1所述的一种车用电磁阀故障诊断装置，其特征在于所述的断路及对电源短路故障检测电路为：电感L1一端与电阻R1一端相连组成电磁阀，电阻R1另一端经电阻R3与驱动电压Vbat相连，电感L1另一端与MOS管M1的D极、电阻R4一端相连，MOS管M1的G极与控制器的引脚3相连，MOS管 M1的S极与检测点B相连，电阻R4的另一端与控制器的引脚2、电阻R5和电容C1的一端、稳压二极管D1的阳极相连，电阻R5的另一端接地，C1的另一端接地，稳压二极管D1的阳极接地；控制器引脚3输出的控制信号Valve_IN为PWM波，控制MOS管M1的开关，根据硬件电路采集的诊断反馈信号Valve_O经断路及对电源短路故障检测电路输出端进入控制器引脚2。

3.根据权利要求1所述的一种车用电磁阀故障诊断装置，其特征在于所述的对地短路故障检测的电路为：第一采样模块一端与电阻R7的一端相连，电阻R7的另一端与电阻R6的一端、差分放大器U1的正相输入端相连，电阻R6的另一端接地，采样模块的另一端与电阻R8的一端相连，电阻R8的另一端与电阻R9的一端、差分放大器U1的反相输入端相连， R9的另一端与差分放大器U1的输出端相连，差分放大器U1的输出端与电阻R10的一端相连，电阻R10的另一端与比较器U2的正相输入端、电阻R11的一端、电阻R12的一端、电容C3的一端相连，电阻 R11另一端和电容C3的另一端接地，电阻R12的另一端与比较器U2的输出端相连，比较器U2的反相输出端与参考电平Uc相连，比较器U2的输出端与电阻R13的一端、电容C4的一端、反相器U3的输入端相连，电阻R13的另一端与5V电压相连，电容C4的另一端接地，反相器U3的输出端与控制器引脚1、电阻R14的一端相连，电阻R14的另一端接地；过流监测信号信号Valve_S1经反相器U3的输出端进入控制器引脚1。

4.根据权利要求1所述的一种车用电磁阀故障诊断装置，其特征在于所述的内部短路故障检测的电路为：第二采样模块一端与电阻R16的一端相连，电阻R16的另一端与电阻R15的一端、差分放大器U4的正相输入端相连，电阻R15的另一端接地，采样模块的另一端与电阻R17的一端相连，电阻R17的另一端与电阻R18的一端、差分放大器U4的反相输入端相连， R18的另一端与差分放大器U4的输出端相连，差分放大器U4的输出端与电阻R19的一端相连，电阻R19的另一端与比较器U5的正相输入端、电阻R20的一端、电阻R21的一端、电容C6的一端相连，电阻 R20另一端和电容C6的另一端接地，电阻R21的另一端与比较器U5的输出端相连，比较器U5的反相输出端与参考电平Uc相连，比较器U5的输出端与电阻R22的一端、电容C7的一端、反相器U6的输入端相连，电阻R22的另一端与5V电压相连，电容C7的另一端接地，反相器U6的输出端与控制器引脚4、电阻R23的一端相连，电阻R23的另一端接地；过流监测信号信号Valve_S2经反相器U6的输出端进入控制器引脚4。

5.一种使用如权利要求1所述系统的车用电磁阀的故障诊断方法，其特征在于：在控制电磁阀动作信号输入之前，控制器读取断路及对电源短路故障检测电路从检测点A检测到的诊断反馈信号，判断电磁阀是否出现断路故障，若发生故障则控制器停止电磁阀当次的驱动，若检测到电磁阀连续10次发生断路故障则永久停止电磁阀的驱动；在电磁阀开始动作时，控制器读取对地短路故障检测电路从检测点P、检测点Q检测到的过流监测信号，判断电磁阀是否出现对地短路故障，若发生对地短路故障则控制器停止电磁阀当次的驱动，若检测到电磁阀连续2次发生对地短路故障则永久停止电磁阀的驱动；在电磁阀开始动作时，控制器读取电磁阀短路故障检测电路从检测点B、检测点C检测到的过流监测信号，判断电磁阀是否出现短路故障，若发生短路故障则控制器停止电磁阀当次的驱动，若检测到电磁阀连续2次发生短路故障则永久停止电磁阀的驱动；在电磁阀开始动作时，控制器读取断路及对电源短路故障检测电路从检测点A检测到的诊断反馈信号，判断电磁阀是否出现对电源短路故障，若发生对电源短路故障则控制器停止电磁阀当次的驱动，若检测到电磁阀连续2次发生对电源短路故障则永久停止电磁阀的驱动；同时，对地短路故障检测电路也可以用作电磁阀可靠性故障检测电路，控制器读取从检测点P、检测点Q检测到的电磁阀驱动电流特性，判断电磁阀是否出现可靠性故障，若发生电磁阀可靠性故障则控制器停止电磁阀当次的驱动，若检测到电磁阀连续6次发生可靠性故障则永久停止电磁阀的驱动。