[发明专利]一种车用喷油器电磁阀驱动电路的故障诊断系统及方法

说明书

本发明公开了一种车用喷油器电磁阀驱动电路的故障诊断系统及方法。该故障诊断系统包括MC33PT2000芯片和微控制器，微控制器通过串行外设接口(SPI)与MC33PT2000芯片通信，MC33PT2000芯片与驱动电路相连接。该故障诊断方法通过MC33PT2000芯片的微码编程诊断以及微控制器的分析判断，实现了对驱动电路经常发生的十种故障的诊断，且具有诊断速度快、诊断精度高和占用微控制器资源少的特点。

技术领域

本发明涉及发动机电控燃油喷射系统的故障诊断领域，特别是涉及一种车用喷油器电磁阀驱动电路的故障诊断系统及方法。

背景技术

为满足日益严格的排放法规要求，高压共轨柴油机已经广泛流行，而高速开关电磁阀及其驱动电路是电控高压共轨柴油机中最核心的组成部分。在电磁阀上亿次开关的工作寿命中，其可靠性、稳定性是电控柴油机重要指标之一，而且驱动电路的故障必然会影响电磁阀工作，所以在工作过程中，喷油器电磁阀驱动电路的故障诊断也十分重要。为了满足高速电磁阀的响应特性，提高系统稳定性，驱动电路常设计为高低端电压分时驱动。传统的对喷油电路诊断常采用两种方式：(1)间接诊断：检测发动机瞬时转速，计算各缸喷油的不均匀性，再由软件判断故障状态，该方法占用CPU资源量大，响应速度慢，且判断准确性差；(2)直接方式：直接检测电磁阀电流，通过检测电流到达不同参考值的时间，采用单片机逻辑判断诊断电磁阀故障状态，虽能够直接快速检测出故障，但故障只限于电磁阀短路和开路的情况。而在工作过程中，由于控制器存在碰撞、振动等因素，这使得高端BOOST MOS管、高端BATMOS管、低端MOS管和电磁阀都有断路、短路的可能，并且因为电磁阀是外接的，电磁阀高端短路到GND和电磁阀低端短路到VBOOAT或VBAT也会发生，所以喷油器电路故障状态总数共有10种，但是到目前为止还没有一种可以诊断10种故障的算法。例如中国专利CN102486131公开了一种喷油器驱动诊断与保护电路，该诊断与保护电路包括电压比较器和两个锁存器电路。它是接收来自诊断与保护电路的反馈信号，根据反馈信号判别出故障模式，这种方案虽然响应速度快，控制适应性好，但是只能检测驱动电路6种故障，且电路十分复杂更是降低了控制器的可靠性。

发明内容

本发明的目的是提供一种车用喷油器电磁阀驱动电路的故障诊断系统及方法，能够快速、准确的检测出驱动电路的十种故障。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种车用喷油器电磁阀驱动电路的故障诊断系统，所述系统包括MC33PT2000芯片和微控制器，所述微控制器通过串行外设接口与所述MC33PT2000芯片通信，所述MC33PT2000芯片的G_HSx引脚与驱动电路的高端MOS管的栅极相连，所述MC33PT2000芯片的S_HSx引脚与驱动电路的高端MOS管的源极相连，所述MC33PT2000芯片的D_LSx引脚与驱动电路的低端MOS管的漏极相连，所述MC33PT2000芯片的G_LSx引脚与驱动电路的低端MOS管的栅极相连，所述MC33PT2000芯片的G_LS7/8引脚与驱动电路用于驱动电压变换的MOS管的栅极相连。

可选的，所述MC33PT2000芯片的IRQB引脚与所述微控制器的触发引脚相连，所述触发引脚用于检测所述IRQB引脚的电平，当所述电平拉低，所述微控制器通过串行外设接口获取所述MC33PT2000芯片检测到的故障信息。

可选的，所述微控制器的ETPU引脚与所述MC33PT2000芯片的START引脚相连。

本发明还提供了一种车用喷油器电磁阀驱动电路的故障诊断方法，所述方法应用于本发明提供的车用喷油器电磁阀驱动电路的故障诊断系统，所述方法包括：

微控制器向MC33PT2000芯片发出开始诊断的命令；

MC33PT2000芯片将高端MOS管和低端MOS管关闭，将偏置电压打开，所述高端MOS管包括高端BOOSTMOS管和高端BATMOS管；