專利名稱：電磁閥的故障檢測裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及電磁閥的故障檢測裝置，尤其涉及一種能夠利用電磁線圈的固有電阻在電磁閥的未工作期間檢測電磁閥的故障的電磁閥的故障檢測裝置。
背景技術：
一般而言,智能助力制動系統(smart booster break system)是通過利用基于電動機的助力器，而在混合動力車輛的再生制動時能夠進行協助控制的能動型控制系統。
如果駕駛員踩下制動踏板,則在副制動缸(sub master cylinder)里產生壓力，驅動信號接入電磁閥，從而連接到踏板模擬器的常閉型(Normal Close)閥門打開，連接到主制動缸(main master cylinder)的常開型(Normal Open)閥門關閉。
因此，在副制動缸里產生的壓力通過打開的電磁閥傳遞到踏板模擬器，推動活塞。因踏板模擬器內部的橡膠與彈簧彈力，駕駛員感覺到踏板響應力。
電子控制裝置(Electronic Control Unit:ECU)通過踏板行程傳感器(pedalstroke sensor)感知的行程和副制動缸的壓力傳感器感知的壓力，計算要求制動壓，按照計算的要求制動壓，使馬達驅動并產生制動壓。
另一方面，按照從ECU輸出的驅動信號，臨界值以上的電流接入電磁線圈時，因該電流而產生的磁場開閉電磁閥。
以往,為測量接入電磁線圈的電流而連接分流電阻器(shunt resistor),檢測分流電阻器的兩端之間的電壓，判斷是否發生電磁閥的故障。
然而，如此利用分流電阻器監視電流時，由于分流電阻器的精密度，需要放大電路，并且存在電路構成變得復雜的問題。
另外，電磁閥是用于執行開啟、關閉功能的，一般在不足I []下工作，因此，并非必須對流過電磁線圈的電流進行精密控制。發明內容
技術問題
為了改善前述問題，本發明的目的在于提供一種電磁閥的故障檢測裝置，其能夠利用電磁線圈的固有電阻，在電磁閥的未工作期間檢測電磁閥的故障。
技術方案
根據本發明一個方面的電磁閥的故障檢測裝置包括:開關，其按照比能使電磁閥驅動的臨界值小的故障檢測信號，切換向電磁線圈供應的電源；故障檢測部，其測量所述電磁線圈的兩端的電壓，輸出檢測電壓；控制部，其把所述故障檢測信號輸出給所述開關，基于從所述故障檢測部輸入的所述檢測電壓，判斷是否發生所述電磁閥的故障；以及故障輸出部，其輸出所述電磁閥的故障狀態。其中，在驅動信號不輸出的期間輸出所述故障檢測信號，如果所述檢測電壓不屬于預先設定的標準電壓范圍，所述控制部則判斷為在所述電磁閥發生故障。
根據本發明另一個方面，所述故障檢測部包括電壓跟隨器。
根據本發明又一個方面，所述控制部如判斷為所述電磁閥發生故障時，中止所述驅動信號的輸出。
技術效果
根據本發明，利用由開關的電阻與電磁線圈的固有電阻決定的分配電壓檢測電磁閥的故障，從而能夠去除用于監視電流的分流電阻及復雜的放大電路，能夠減少使用的配件數。
另外，根據本發明，由于在電磁閥的未工作期間輸出故障檢測信號，因而能夠在不影響電磁閥工作的同時檢測電磁閥的故障。
圖1為根據本發明一實施例的電磁閥的故障檢測裝置的電路構成圖2為顯示根據本發明一實施例的電磁閥的故障檢測方法的工作流程的流程圖3為在根據本發明一實施例的電磁閥的故障檢測方法中的驅動信號及故障檢測信號輸出的時序圖。
附圖標記說明
10:開關20:電磁閥
30:故障檢測部 40:控制部
50:故障輸出部
LS:電磁線圈 VE:檢測電壓
VA:驅動信號 VT:故障檢測信號具體實施方式
下面參照附圖，對根據本發明實施例的電磁閥的故障檢測裝置進行詳細說明。附圖中顯示的線的粗細及構成要素的大小等，出于說明的明了性與便利而可能會夸張地顯示。另外，下述的術語是 考慮到在本發明中的功能而定義的術語，可能會因使用者、運用者等的意圖或慣例等而異。因此，對這些術語的定義應以本說明書中的全面內容為基礎進行。
圖1為根據本發明一實施例的電磁閥的故障檢測裝置的電路構成圖。
如圖1所示，根據本發明一實施例的電磁閥的故障檢測裝置包括開關10、電磁閥20、故障檢測部30、控制部40及故障輸出部50。
開關10按照從控制部40輸出的驅動信號VA或故障檢測信號VT進行切換，將電流接入電磁線圈LS。
這種開關10可以是執行切換動作的場效應晶體管(Field Effect Transistor:FET),雙極性結型晶體管(Bipolar Junction Transistor:BJT)等切換元件或能夠執行這種功能的切換電路模塊，這種開關10具有內部電阻。
例如，當開關10是FET時，開關10具有漏極端與源極端之間的內部電阻。
此時，驅動信號VA是指用于使電磁閥20驅動的信號，可以以脈沖寬度調制(PulseWidth Modulation:PWM)信號輸出。這種驅動信號VA是能夠使電磁閥20驅動的臨界值以上的信號。
相反，故障檢測信號VT是指用于檢測電磁閥20的故障的信號，其是比能夠使電磁閥20驅動的臨界值小的信號。
電磁閥20作為連接于兩個液壓管線21和22之間并控制液壓流動的閥門，具備電磁線圈LS。
這種電磁閥20按照因接入電磁線圈LS的電流而產生的磁場而打開，提供液壓能夠傳遞的流路。
此處，電磁閥20在按照臨界值以上的驅動信號VA而在電磁線圈LS中接入電流的情況下驅動，不被比臨界值小的故障檢測信號VT所驅動。
另一方面，在本實施例中，以常閉型電磁閥20的驅動為例進行了說明，但在常開型電磁閥20中也可以同樣地應用。
故障檢測部30檢測接入電磁線圈LS的電壓，向控制部40輸出檢測電壓VE。
此時，在電磁線圈LS檢測的電壓是指用于使電磁閥20驅動的電源電壓VccI按照開關10的電阻與電磁線圈LS的固有電阻分配的電壓。
另外,如圖1所示，故障檢測部30可以包括電壓跟隨器(voltage follower)。
此時，連接于電壓跟隨器的輸入端的第一電阻Rl具有比電磁線圈LS的固有電阻大的值，第二電阻R2發揮分配電阻的作用，用于把驅動電磁閥20所需的電源電壓Vccl按比例調節成向電壓跟隨器供應的電源電壓Vcc2范圍。
S卩，故障檢測部30通過第一電阻Rl及第二電阻R2，把接入電磁線圈LS的電壓按比例縮放為適宜的電壓范圍，輸出為檢測電壓VE。
控制部40把故障檢測信號VT輸出給開關10，基于從故障檢測部30輸入的檢測電壓VE，判斷電磁閥20是否發生故障。
按照判斷結果，如果判斷為發生了故障，控制部40則使驅動信號VA的輸出中止，通過故障輸出部50,輸出電磁閥20的故障狀態。
這種控制部40判斷電磁閥20是否發生故障的具體過程在下面敘述。
故障輸出部50輸出電磁閥20的故障狀態。
這種故障輸出部50可以以故障音或利用語音提醒故障消息的方式輸出電磁閥20的故障狀態，也可以以通過燈(未圖示)或顯示面板(未圖示)顯示故障消息的方式輸出電磁閥20的故障狀態。
圖2是顯示根據本發明一實施例的電磁閥的故障檢測方法的工作流程的流程圖，圖3是在本發明一實施例的電磁閥的故障檢測方法中的驅動信號及故障檢測信號輸出的時序圖。
下面參照圖2和圖3，說明本發明的具體動作。
首先，在步驟SllO中，控制部40確認是否正在輸出驅動信號VA，當是不輸出驅動信號VA的電磁閥20的未工作期間時，在步驟S120中把故障檢測信號VT輸出給開關10。
一般而言，控制部40輸出的驅動信號VA輸出為脈沖寬度調制信號，主要使用25至75%的工作(duty)期間。因此，控制部40可以在75至100%的未工作期間輸出故障檢測信號VT。
S卩，如圖3所示，控制部40可以在不輸出驅動信號VA的工作期間輸出故障檢測信號VT，使故障檢測信號VT的脈沖寬度比臨界值小，向電磁線圈LS接入電流。
如此，開關10按照故障檢測信號VT而啟動，即使電流接入電磁線圈LS，電磁閥20也不驅動，因此，可以在對電磁閥20的動作不產生影響的同時能夠檢測電磁閥20的故障。
然后，控制部40基于從故障檢測部30輸入的檢測電壓VE，判斷電磁閥20是否發生故障。
具體而言，在步驟S130中，控制部40判斷從故障檢測部30輸入的檢測電壓VE是否屬于預先設定的標準電壓范圍。
其中，標準電壓范圍是指在電磁線圈LS不打開或不短路的正常狀態的情況下，故障檢測部30輸出的檢測電壓VE的范圍。該標準電壓范圍可基于通過電磁線圈LS的固有電阻、第一電阻Rl和第二電阻R2接入至電壓跟隨器的電壓限定，并且該范圍的最大值在不超過接入至電壓跟隨器的電源電壓Vcc2以內的范圍內設置為多種值。
如果檢測電壓VE屬于標準電壓范圍，則是電流正常接入電磁線圈LS，因此，控制部40不輸出故障狀態。
相反，在步驟S140中，如果檢測電壓VE不屬于標準電壓范圍，則是電磁線圈LS短路或打開，在電磁閥20發生了故障，因此，控制部40使驅動信號VA的輸出中止。
與此同時，在步驟S150中，控制部40可以通過故障輸出部50，輸出電磁閥20的故障狀態。
根據本發明的電磁閥20的故障檢測裝置，利用由開關10的電阻和電磁線圈LS的固有電阻決定的分配電壓，檢測電磁閥20的故障，從而能夠去除用于監視電流的分流電阻及復雜的放大電路，能夠使使用的配件數減少。
另夕卜，由于在電磁閥20的未工作期間輸出故障檢測信號VT,因而能夠在對電磁閥20的動作不產生影響的同時能夠檢測電磁閥20的故障。
以上各實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的范圍。
權利要求
1.一種電磁閥的故障檢測裝置，其特征在于，包括: 開關，其按照比能使電磁閥驅動的臨界值小的故障檢測信號，切換向電磁線圈供應的電源； 故障檢測部，其測量所述電磁線圈的兩端的電壓，輸出檢測電壓；控制部，其把所述故障檢測信號輸出給所述開關，基于從所述故障檢測部輸入的所述檢測電壓，判斷是否發生所述電磁閥的故障；以及 故障輸出部，其輸出所述電磁閥的故障狀態， 其中，在驅動信號不輸出的期間輸出所述故障檢測信號，如果所述檢測電壓不屬于預先設定的標準電壓范圍，所述控制部則判斷為在所述電磁閥發生故障。
2.根據權利要求1所述的電磁閥的故障檢測裝置，其特征在于，所述故障檢測部包括電壓跟隨器。
3.根據權利要求1所述的電磁閥的故障檢測裝置，其特征在于，所述控制部如判斷為所述電磁閥發生故障時，中止所述驅動信號的輸出。
全文摘要
本發明提供一種電磁閥的故障檢測裝置，其包括按照比能使電磁閥驅動的臨界值小的故障檢測信號，切換向電磁線圈供應的電源的開關；測量所述電磁線圈的兩端的電壓，輸出檢測電壓的故障檢測部；把所述故障檢測信號輸出給所述開關，且基于從所述故障檢測部輸入的所述檢測電壓，并判斷是否發生所述電磁閥的故障的控制部；以及輸出所述電磁閥的故障狀態的故障輸出部。根據本發明，利用由開關的電阻和電磁線圈的固有電阻決定的分配電壓檢測電磁閥的故障，從而能夠替代用于監視電流的分流電阻及復雜的放大電路，能夠減少使用的配件數。
文檔編號G01R31/00GK103207326SQ20121058747
公開日2013年7月17日 申請日期2012年12月28日 優先權日2012年1月12日
發明者金度君 申請人:現代摩比斯株式會社