[发明专利]具有故障诊断的高速喷油器驱动电路及判断方法

权利要求书

1.一种高速喷油器驱动电路的故障判断方法，其特征在于，采用具有故障诊断的高速喷油器驱动电路，包括CPU(1)、高端驱动电路(2)、低端驱动电路(3)、喷油器开关电路(4)、电流采样电路(5)和比较电路(6)；

所述高端驱动电路(2)、低端驱动电路(3)、电流采样电路(5) 和比较电路(6)分别与CPU（1）电连接；所述喷油器开关电路(4)分别与高端驱动电路(2)、低端驱动电路(3)和电流采样电路(5)电连接；所述CPU输出控制信号给高端驱动电路(2)与低端驱动电路(3)，高端驱动电路(2)用于完成喷油器开关电路(4)中的高端MOS管的开启，所述低端驱动电路(3)用于完成喷油器开关电路(4)中的低端MOS管的开启，其中低端MOS管用于喷油器的选择，高端MOS管用于电流的控制；MOS管开启后喷油器中便会有电流流过并产生所需要的电磁力促使喷油器完成喷油动作；

所述电流采样电路用于采集喷油器的电流信号，并基于电流信号对驱动电路的故障进行诊断，能诊断的故障包含高端MOS管短路故障、高端MOS管断路故障、低端MOS管短路故障、低端MOS管断路故障、喷油器短路故障和喷油器断路故障；其方法包括：

（1）高端MOS管短路故障

在无高端驱动信号时，判断喷油器是否有电流流过，如果有，则说明高端MOS管出现短路故障；

（2）高端MOS管断路故障

当高端高压48V驱动信号使能过程之中，喷油器无电流经过，且当高端低压24V驱动信号使能时，喷油器有电流流过，则判断高端高压48V MOS管断路；

当开启电流正常，但在高端低压24V驱动信号使能的过程中出现了电流一直下降的情况，当电流小于某特定值时，则判定高端低压24V MOS管出现断路故障；

（3）低端MOS管短路故障

若某个支路出现低端MOS管短路，在其他所有支路工作时，其他支路的电流将低于总采样电阻电流，比较电路通过比较支路电流与总采样电阻电流最终输出高电平，CPU采集到高电平，则判定出现了低端MOS管短路故障；在其自身工作时，短路支路电流与总采样电阻电流相等；通过上述两条信息能最终确定故障支路；

（4）低端MOS管断路或喷油器断路故障

当选缸信号作用时，并且在高端高压48V驱动信号以及后续的高端低压24V驱动信号作用时均没有电流流过喷油器，电流数值一直保持在0点位置，则判断为低端MOS管断路或者喷油器断路故障；

（5）喷油器短路故障

判断在高端高压信号驱动作用下达到预设电流的时间，若时间小于正常时间的0.5倍，则判定喷油器负载出现短路故障。

2.根据权利要求1所述的高速喷油器驱动电路的故障判断方法，其特征在于：所述CPU(1)的FADC采样频率大于等于10MHz，并具有独立的内核进行计算。

3.根据权利要求2所述的高速喷油器驱动电路的故障判断方法，其特征在于：所述喷油器开关电路由两路高端MOS管，K路低端MOS管和K+1个采样电阻组成；其中，K为喷油器的数量；

一路高端MOS管为高端高压48V MOS管，用于满足缩短喷油器电流上升时间，实现喷油器的快速开启；

一路高端MOS管为高端低压24V MOS管，用于维持喷油器的开启,保持电流稳定；

所述低端MOS管作为选缸开关，选择所需要驱动的喷油器；

K个采样电阻分别对应布置在K个低端MOS管的S极，用于检测各喷油器的电流情况；另外一个采样电阻放置在GND与K个采样电阻之间，用于总体电路的检测以及总体电流的控制。

4.根据权利要求3所述的高速喷油器驱动电路的故障判断方法，其特征在于：所述高端驱动电路包括两路高端驱动单元，其中，一路高端驱动单元为48V高端驱动电路，用于满足缩短喷油器电流上升时间，实现喷油器的快速开启；另一路为24V高端驱动电路，用于实现喷油器的电流斩波的稳定控制。

5.根据权利要求4所述的高速喷油器驱动电路的故障判断方法，其特征在于：所述低端驱动电路包括m路低端驱动单元，当K为奇数时，m=（K+1）/2,当K为偶数时，m=K/2；所述低端驱动电路用于控制喷油器开关电路中的低端MOS管的通断。

6.根据权利要求5所述的高速喷油器驱动电路的故障判断方法，其特征在于：所述电流采样电路包括K个支路电流采样单元和1个总电流采样单元；

所述比较电路包括K个比较器；K个比较器分别与K个支路电流采样单元一一对应连接，支路电流采样单元采集的电流发送给对应比较器的负输入端；K路比较单元还分别与总电流采样单元连接，总电流采样单元采集的电流经放大后发送至各比较器的正输入端，各比较器的输出端与CPU的单片机IO端口连接，将输出结果发送至CPU的单片机IO端口。