CN105549578A - 车用电磁阀故障诊断应对电路及其使用方法 - Google Patents

车用电磁阀故障诊断应对电路及其使用方法 Download PDF

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Abstract

一种车用电磁阀故障诊断应对电路，包括CPU、电磁阀、逻辑运算处理电路、集成芯片与显示装置，所述逻辑运算处理电路包括与非门芯片、或非门芯片、比较器，使用时，由集成芯片检测电磁阀的状态，并将检测结果以电压的形式分别发至CPU、比较器以判断是否存在故障，若存在故障，不仅能将故障信息输出给显示装置，而且能通过逻辑运算处理电路及时断开对电磁阀的控制，以实现故障应对。本设计不仅能通过硬件、软件两种途径对电磁阀进行故障诊断与应对，准确性较高、应对性较强，而且安全性更高、通用性更强。

Description

车用电磁阀故障诊断应对电路及其使用方法
技术领域
本发明涉及一种车用故障诊断技术，属于汽车控制技术领域，尤其涉及一种车用电磁阀故障诊断应对电路及其使用方法，具体适用于实现车用电磁阀的故障诊断与应对，且准确性较高、应对性较强。
背景技术
随着汽车电控技术的不断发展，汽车所用电磁阀的数量逐步上升。众多电磁阀的应用，在为整车电控系统带来便利的同时，同样带了一定的隐患，其中任何一个电磁阀如果出现故障，都将会影响车辆的正常运行，更有甚者，会影响车辆的安全行驶，比如车用ABS电磁阀发生故障时，如果不及时采取有效的故障应对措施，电磁阀的异常可能会造成制动系统失效，影响车辆行驶安全，而且，由于电磁阀的故障只有在通电的情况下，才能被检测出来，这也为后期故障排查带来了难度。有鉴于此，现在的车辆控制器一般都带有故障诊断功能，用于实时检测电磁阀的故障，并通过显示系统提醒驾驶员是哪一个电磁阀出现了故障。
中国专利，公开号为CN101441475A，公开日为2009年5月27日的发明专利公开了一种电气控制电路的故障诊断装置，包括传感器、中央处理单元以及显示器，传感器接在控制电路电源与电气控制电路之间，用于检测得到电气控制电路的电磁阀或继电器的实际电流信号，依次发送至中央处理单元，所述中央处理单元按照预设的顺序输出触发脉冲，依次触发电气控制电路中的每个电磁阀或继电器，接收传感器发送的电磁阀或继电器的实际电流信号，判断所述电磁阀或继电器是否发生故障，并输出故障电磁阀或继电器的信息。虽然该设计能由中央处理单元通过接收传感器检测的流经电磁阀的实际电流以判断电磁阀是否出现故障，但其仍旧具有以下缺陷：
首先，该设计主要依据传感器检测的电流来诊断故障是否存在，整个判断依据传感器的灵敏度存在，一旦传感器的灵敏度出现问题，则易出现误判的情况，难以确保其准确性，故其准确性较低；
其次，该设计虽然可以实现故障诊断功能，但并没有给出有效的应对措施以解决故障，故其应对性较弱。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的准确性较低、应对性较弱的缺陷与问题，提供一种准确性较高、应对性较强的车用电磁阀故障诊断应对电路及其使用方法。
为实现以上目的，本发明的技术解决方案是：一种车用电磁阀故障诊断应对电路，包括CPU、电磁阀与显示装置，所述显示装置与CPU上的信息输出端口相连接，所述CPU通过故障诊断单元与电磁阀相连接；
所述故障诊断单元包括逻辑运算处理电路与集成芯片，所述逻辑运算处理电路包括一个与非门芯片、一个或非门芯片与一个比较器；
所述CPU上设置有信息输出端口、主控信号输出端口、次控信号输出端口、电压输入端口，所述主控信号输出端口、次控信号输出端口与与非门芯片的输入端信号连接，与非门芯片的输出端与或非门芯片的输入端信号连接，或非门芯片的输出端与集成芯片的输入端信号连接，集成芯片的输出端与电磁阀相连接；
所述集成芯片的输出端与电压输入端口、比较器的反相输入端相连接，比较器的同相输入端与参考电压相连接，比较器的输出端与或非门芯片的输入端信号连接。
所述集成芯片是BTS7236W芯片。
所述显示装置指仪表、显示器或显示屏。
一种上述车用电磁阀故障诊断应对电路的使用方法，所述使用方法包括以下步骤：
先由集成芯片对电磁阀的状态进行检测，并将检测结果以电压的形式同时反馈给CPU的电压输入端口、比较器的反相输入端，再由CPU对反馈的电压进行处理以判断电磁阀是否存在故障，若电磁阀存在故障，则将故障信息通过信息输出端口输出给显示装置以显示，同时将主控信号输出端口输出的主控信号设置为低电平，此时，无论次控信号输出端口输出的次控信号是高电平或低电平，经与非门芯片运算后的输出总是高电平，再经或非门芯片运算后，或非门芯片输出低电平给集成芯片，以对电磁阀停止供电，此即为从软件上实现对电磁阀的故障应对。
所述比较器将其反相输入端接收的集成芯片反馈的电压与同相输入端连接的参考电压进行比较，若电磁阀存在故障，则比较器输出高电平给或非门芯片，再经或非门芯片运算后，或非门芯片输出低电平给集成芯片，以对电磁阀停止供电，此即为从硬件上实现了对电磁阀的故障应对。
所述将检测结果以电压的形式同时反馈是指：先由集成芯片对检测结果进行内部判断，再将判断结果以电压的形式同时反馈。
所述反馈的电压为5V或0V，5V电压代表信号1，0V电压代表信号0。
所述CPU对反馈的电压进行处理以判断电磁阀是否存在故障是指：当反馈电压是0V时，CPU判断电磁阀存在故障。
所述比较器将其反相输入端接收的集成芯片反馈的电压与同相输入端连接的参考电压进行比较是指：当反相输入端接收的反馈电压小于参考电压时，比较器判断电磁阀存在故障。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1、本发明车用电磁阀故障诊断应对电路及其使用方法中，整体的电路包括CPU、电磁阀、逻辑运算处理电路、集成芯片与显示装置，所述逻辑运算处理电路包括与非门芯片、或非门芯片、比较器，使用时，由集成芯片检测电磁阀的状态，并将检测结果分别发至CPU、比较器以判断是否存在故障，若存在故障，不仅能将故障信息输出给显示装置，而且能通过逻辑运算处理电路及时断开对电磁阀的控制，不但实现了电磁阀的故障诊断功能，同时也实现了故障应对，可以有效避免危险情况的发生。因此，本发明不仅能实现故障诊断，而且能实现故障应对，其应对性较强。
2、本发明车用电磁阀故障诊断应对电路及其使用方法中，在进行故障诊断时，具备软件、硬件两个诊断途径，其中，CPU对反馈电压进行判断是否存在故障，并依据判断结果对与非门进行控制都是由CPU的内部程序所运行，属于软件途径的诊断；而比较器是具有逻辑判断功能的电子器件，属于硬件，因而比较器对反馈电压、参考电压进行比较以判断是否存在故障，并依据判断结果对或非门传输信号则属于硬件途径的诊断。由此可见，本发明能通过软件、硬件两种途径对电磁阀进行故障诊断与应对，诊断应对方式全面，最大程度上确保诊断、应对的无误，准确性较高。因此，本发明能通过硬件、软件两种途径对电磁阀进行故障诊断与应对，准确性较高。
3、本发明车用电磁阀故障诊断应对电路及其使用方法中，采用集成芯片来检测电磁阀的状态，并将检测结果以电压的形式反馈给CPU、比较器，该设计的优点如下：首先，与传感器检测电磁阀电流的方法相比，集成芯片的检测更加安全可靠，能有效避免误判情况的发生，尤其当集成芯片采用BTS7236W芯片时，效果更佳；其次，检测结果以电压的形式反馈，能为绝大部分设备所接收与处理，利于后续判断、应对措施的进行，通用性较强。因此，本发明不仅安全性较高，而且通用性较强。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明中集成芯片对电磁阀检测的真值表。
图中：CPU1、电磁阀2、显示装置3、逻辑运算处理电路4、与非门芯片41、或非门芯片42、比较器43、集成芯片5、信息输出端口a、主控信号输出端口b、次控信号输出端口c、电压输入端口d。
具体实施方式
以下结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
参见图1与图2，一种车用电磁阀故障诊断应对电路，包括CPU1、电磁阀2与显示装置3，所述显示装置3与CPU1上的信息输出端口a相连接，所述CPU1通过故障诊断单元与电磁阀2相连接；
所述故障诊断单元包括逻辑运算处理电路4与集成芯片5，所述逻辑运算处理电路4包括一个与非门芯片41、一个或非门芯片42与一个比较器43；所述CPU1上设置有信息输出端口a、主控信号输出端口b、次控信号输出端口c、电压输入端口d，所述主控信号输出端口b、次控信号输出端口c与与非门芯片41的输入端信号连接，与非门芯片41的输出端与或非门芯片42的输入端信号连接，或非门芯片42的输出端与集成芯片5的输入端信号连接，集成芯片5的输出端与电磁阀2相连接；所述集成芯片5的输出端与电压输入端口d、比较器43的反相输入端相连接，比较器43的同相输入端与参考电压相连接，比较器43的输出端与或非门芯片42的输入端信号连接。
所述集成芯片5是BTS7236W芯片。
所述显示装置3指仪表、显示器或显示屏。
一种上述车用电磁阀故障诊断应对电路的使用方法，所述使用方法包括以下步骤：
先由集成芯片5对电磁阀2的状态进行检测，并将检测结果以电压的形式同时反馈给CPU1的电压输入端口d、比较器43的反相输入端，再由CPU1对反馈的电压进行处理以判断电磁阀2是否存在故障，若电磁阀2存在故障，则将故障信息通过信息输出端口a输出给显示装置3以显示，同时将主控信号输出端口b输出的主控信号设置为低电平，此时，无论次控信号输出端口c输出的次控信号是高电平或低电平，经与非门芯片41运算后的输出总是高电平，再经或非门芯片42运算后，或非门芯片42输出低电平给集成芯片5，以对电磁阀2停止供电，此即为从软件上实现对电磁阀2的故障应对。
所述比较器43将其反相输入端接收的集成芯片5反馈的电压与同相输入端连接的参考电压进行比较，若电磁阀2存在故障，则比较器43输出高电平给或非门芯片42，再经或非门芯片42运算后，或非门芯片42输出低电平给集成芯片5，以对电磁阀2停止供电，此即为从硬件上实现了对电磁阀2的故障应对。
所述将检测结果以电压的形式同时反馈是指：先由集成芯片5对检测结果进行内部判断，再将判断结果以电压的形式同时反馈。
所述反馈的电压为5V或0V，5V电压代表信号1，0V电压代表信号0。
所述CPU1对反馈的电压进行处理以判断电磁阀2是否存在故障是指：当反馈电压是0V时，CPU1判断电磁阀2存在故障。
所述比较器43将其反相输入端接收的集成芯片5反馈的电压与同相输入端连接的参考电压进行比较是指：当反相输入端接收的反馈电压小于参考电压时，比较器43判断电磁阀2存在故障。
本发明的原理说明如下：
（一）、集成芯片对电磁阀的检测：
集成芯片对电磁阀的状态进行检测，对检测结果进行内部判断后，再将判断结果以电压的形式同时反馈给CPU的电压输入端口、比较器的反相输入端。集成芯片对电磁阀状态的检测主要是通过图2所示的真值表进行判断，即通过电磁阀的输入、输出、状态进行检测。集成芯片检测出的结果通过查询真值表，输出1或者0以进行反馈，在电路中，1即为5V电压，0为0V电压，故反馈信号为电压信号，而且，也只有反馈电压信号，比较器才能将其与参考电压进行比较。
集成芯片采取BTS7236W芯片：因为BTS7236W芯片具有诊断功能，而且该集成芯片的驱动电流较大，可以满足电路驱动电流的需求，别的芯片不具有该功能。
（二）、比较器对电磁阀的检测：
比较器是具有逻辑判断功能的电子器件，属于硬件控制，而与非门的两个输入端均为CPU的程序所发，所以CPU的诊断属于软件类的控制。比较器在处理时，当反馈电压小于参考电压时，即表示电磁阀存在故障，比较器结果为1。
实施例1：
参见图1与图2，一种车用电磁阀故障诊断应对电路，包括CPU1、电磁阀2与显示装置3，所述显示装置3与CPU1上的信息输出端口a相连接，所述CPU1通过故障诊断单元与电磁阀2相连接；所述故障诊断单元包括逻辑运算处理电路4与集成芯片5，所述逻辑运算处理电路4包括一个与非门芯片41、一个或非门芯片42与一个比较器43；所述CPU1上设置有信息输出端口a、主控信号输出端口b、次控信号输出端口c、电压输入端口d，所述主控信号输出端口b、次控信号输出端口c和与非门芯片41的输入端信号连接，与非门芯片41的输出端与或非门芯片42的输入端信号连接，或非门芯片42的输出端与集成芯片5的输入端信号连接，集成芯片5的输出端与电磁阀2相连接；所述集成芯片5的输出端与电压输入端口d、比较器43的反相输入端相连接，比较器43的同相输入端与参考电压相连接，比较器43的输出端与或非门芯片42的输入端信号连接。
一种上述车用电磁阀故障诊断应对电路的使用方法，所述使用方法包括以下步骤：先由集成芯片5对电磁阀2的状态进行检测，并将检测结果以电压的形式同时反馈给CPU1的电压输入端口d、比较器43的反相输入端，再由CPU1对反馈的电压进行处理以判断电磁阀2是否存在故障，若电磁阀2存在故障，则将故障信息通过信息输出端口a输出给显示装置3以显示，同时将主控信号输出端口b输出的主控信号设置为低电平，此时，无论次控信号输出端口c输出的次控信号是高电平或低电平，经与非门芯片41运算后的输出总是高电平，再经或非门芯片42运算后，或非门芯片42输出低电平给集成芯片5，以对电磁阀2停止供电。
实施例2：
基本内容同实施例1，不同之处在于：
所述集成芯片5是BTS7236W芯片。所述显示装置3指仪表、显示器或显示屏。
实施例3：
基本内容同实施例1，不同之处在于：
所述将检测结果以电压的形式同时反馈是指：先由集成芯片5对检测结果进行内部判断，再将判断结果以电压的形式同时反馈。
所述反馈的电压为5V或0V，5V电压代表信号1，0V电压代表信号0。
所述CPU1对反馈的电压进行处理以判断电磁阀2是否存在故障是指：当反馈电压是0V时，CPU1判断电磁阀2存在故障。
实施例4：
基本内容同实施例1，不同之处在于：
所述比较器43将其反相输入端接收的集成芯片5反馈的电压与同相输入端连接的参考电压进行比较，若电磁阀2存在故障，则比较器43输出高电平给或非门芯片42，再经或非门芯片42运算后，或非门芯片42输出低电平给集成芯片5，以对电磁阀2停止供电。
实施例5：
基本内容同实施例4，不同之处在于：
所述比较器43将其反相输入端接收的集成芯片5反馈的电压与同相输入端连接的参考电压进行比较是指：当反相输入端接收的反馈电压小于参考电压时，比较器43判断电磁阀2存在故障。

Claims (9)

1.一种车用电磁阀故障诊断应对电路，包括CPU（1）、电磁阀（2）与显示装置（3），所述显示装置（3）与CPU（1）上的信息输出端口（a）相连接，所述CPU（1）通过故障诊断单元与电磁阀（2）相连接，其特征在于：
所述故障诊断单元包括逻辑运算处理电路（4）与集成芯片（5），所述逻辑运算处理电路（4）包括一个与非门芯片（41）、一个或非门芯片（42）与一个比较器（43）；
所述CPU（1）上设置有信息输出端口（a）、主控信号输出端口（b）、次控信号输出端口（c）、电压输入端口（d），所述主控信号输出端口（b）、次控信号输出端口（c）与与非门芯片（41）的输入端信号连接，与非门芯片（41）的输出端与或非门芯片（42）的输入端信号连接，或非门芯片（42）的输出端与集成芯片（5）的输入端信号连接，集成芯片（5）的输出端与电磁阀（2）相连接；
所述集成芯片（5）的输出端与电压输入端口（d）、比较器（43）的反相输入端相连接，比较器（43）的同相输入端与参考电压相连接，比较器（43）的输出端与或非门芯片（42）的输入端信号连接。
2.根据权利要求1所述的一种车用电磁阀故障诊断应对电路，其特征在于：所述集成芯片（5）是BTS7236W芯片。
3.根据权利要求1或2所述的一种车用电磁阀故障诊断应对电路，其特征在于：所述显示装置（3）指仪表、显示器或显示屏。
4.一种权利要求1所述的车用电磁阀故障诊断应对电路的使用方法，其特征在于所述使用方法包括以下步骤：
先由集成芯片（5）对电磁阀（2）的状态进行检测，并将检测结果以电压的形式同时反馈给CPU（1）的电压输入端口（d）、比较器（43）的反相输入端，再由CPU（1）对反馈的电压进行处理以判断电磁阀（2）是否存在故障，若电磁阀（2）存在故障，则将故障信息通过信息输出端口（a）输出给显示装置（3）以显示，同时将主控信号输出端口（b）输出的主控信号设置为低电平，此时，无论次控信号输出端口（c）输出的次控信号是高电平或低电平，经与非门芯片（41）运算后的输出总是高电平，再经或非门芯片（42）运算后，或非门芯片（42）输出低电平给集成芯片（5），以对电磁阀（2）停止供电，此即为从软件上实现对电磁阀（2）的故障应对。
5.根据权利要求4所述的一种车用电磁阀故障诊断应对电路的使用方法，其特征在于：所述比较器（43）将其反相输入端接收的集成芯片（5）反馈的电压与同相输入端连接的参考电压进行比较，若电磁阀（2）存在故障，则比较器（43）输出高电平给或非门芯片（42），再经或非门芯片（42）运算后，或非门芯片（42）输出低电平给集成芯片（5），以对电磁阀（2）停止供电，此即为从硬件上实现了对电磁阀（2）的故障应对。
6.根据权利要求4或5所述的一种车用电磁阀故障诊断应对电路的使用方法，其特征在于：所述将检测结果以电压的形式同时反馈是指：先由集成芯片（5）对检测结果进行内部判断，再将判断结果以电压的形式同时反馈。
7.根据权利要求4或5所述的一种车用电磁阀故障诊断应对电路的使用方法，其特征在于：所述反馈的电压为5V或0V，5V电压代表信号1，0V电压代表信号0。
8.根据权利要求4或5所述的一种车用电磁阀故障诊断应对电路的使用方法，其特征在于：所述CPU（1）对反馈的电压进行处理以判断电磁阀（2）是否存在故障是指：当反馈电压是0V时，CPU（1）判断电磁阀（2）存在故障。
9.根据权利要求5所述的一种车用电磁阀故障诊断应对电路的使用方法，其特征在于：所述比较器（43）将其反相输入端接收的集成芯片（5）反馈的电压与同相输入端连接的参考电压进行比较是指：当反相输入端接收的反馈电压小于参考电压时，比较器（43）判断电磁阀（2）存在故障。
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