喷油器的辅助控制方法、辅助控制装置及辅助控制系统与流程

本申请属于发动机技术领域，尤其涉及一种喷油器的辅助控制方法、辅助控制装置及辅助控制系统。

背景技术：

喷油器是发动机中的重要部件，喷油器控制电路是直接控制喷油器工作的执行电路。喷油器控制电路的基本功能是控制喷油器的开启和关闭，决定喷油规律。

图1示出了喷油器控制电路的基本结构，包括单片机、喷油芯片和喷油器驱动电路。图2示出了喷油器驱动电路的基本结构，开关管q1和开关管q2位于喷油器的高边驱动电路，开关管q3和开关管q4位于喷油器的低边驱动电路。单片机向喷油芯片发送指令，喷油芯片根据单片机下发的指令控制喷油器驱动电路的开启和关闭，具体是控制喷油器驱动电路中各开关管的导通和关闭，从而实现对喷油器电流的控制。在正常状态下，喷油器的电流波形如图3所示，其中，peak为喷油器的开启电流，hold为喷油器的维持电流。

但是，申请人发现，目前喷油器驱动电路被损坏的可能性较高。

技术实现要素：

有鉴于此，本申请的目的在于提供一种喷油器的辅助控制方法、辅助控制装置及辅助控制系统，能够对喷油器驱动电路进行保护，降低喷油器驱动电路被损坏的可能性。

为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：

本申请提供一种喷油器的辅助控制方法，在所述喷油器的高边驱动电路中串联采样电阻，所述方法包括：

获得所述采样电阻两端的电压信号；

判断所述电压信号是否满足第一条件和第二条件中的至少一个；其中，所述第一条件为：所述电压信号的电压值高于第一电压阈值，且该状态持续时间达到第一时间阈值；所述第二条件为：所述电压信号的电压值高于第二电压阈值，且该状态持续时间达到第二时间阈值；

在所述电压信号满足所述第一条件和所述第二条件中的至少一个时，关闭所述喷油器的喷油芯片。

可选的，在上述方法中，判断所述电压信号是否满足第一条件，包括：

将所述电压信号输入第一阈值处理电路，所述第一阈值处理电路用于比较所述电压信号的电压值和第一电压阈值，在所述电压信号的电压值大于所述第一电压阈值时输出第一电平信号，在所述电压信号的电压值小于或等于所述第一电压阈值时输出第二电平信号；

在所述第一阈值处理电路的输出信号为第一电平信号，且该状态持续时间达到所述第一时间阈值时，确定所述电压信号满足第一条件。

可选的，在上述方法中，判断所述电压信号是否满足第二条件，包括：

将所述电压信号输入第二阈值处理电路，所述第二阈值处理电路用于比较所述电压信号的电压值和第二电压阈值，在所述电压信号的电压值大于所述第二电压阈值时输出第一电平信号，在所述电压信号的电压值小于或等于所述第二电压阈值时输出第二电平信号；

在所述第二阈值处理电路的输出信号为第一电平信号，且该状态持续时间达到所述第二时间阈值时，确定所述电压信号满足第二条件。

本申请还提供一种喷油器的辅助控制装置，在所述喷油器的高边驱动电路中串联采样电阻，所述辅助控制装置包括：

电压信号获取单元，用于获得所述采样电阻两端的电压信号；

判断单元，用于判断所述电压信号是否满足第一条件和第二条件中的至少一个；其中，所述第一条件为：所述电压信号的电压值高于第一电压阈值，且该状态持续时间达到第一时间阈值；所述第二条件为：所述电压信号的电压值高于第二电压阈值，且该状态持续时间达到第二时间阈值；

控制单元，用于在所述电压信号满足所述第一条件和所述第二条件中的至少一个时，关闭所述喷油器的喷油芯片。

本申请还提供一种喷油器的辅助控制系统，在所述喷油器的高边驱动电路中串联采样电阻，所述辅助控制系统包括：

第一处理电路，用于检测所述采样电阻两端的电压信号，在所述电压信号的电压值高于第一电压阈值，且该状态持续时间达到第一时间阈值时，输出第一使能信号；

第二处理电路，用于检测所述采样电阻两端的电压信号，在所述电压信号的电压值高于第二电压阈值，且该状态持续时间达到第二时间阈值时，输出第二使能信号；

其中，所述第一使能信号和所述第二使能信号用于关闭所述喷油器的喷油芯片。

可选的，在上述系统中，所述第一处理电路包括：

第一检波电路，用于检测所述采样电阻两端的电压信号；

第一阈值处理电路，与所述第一检波电路的输出端连接，在所述第一检波电路输出的电压信号的电压值大于所述第一电压阈值时，输出第一电平信号，在所述第一检波电路输出的电压信号的电压值小于或等于所述第一电压阈值时，输出第二电平信号；

第一信号处理电路，与所述第一阈值处理电路的输出端连接，在所述第一阈值处理电路输出第一电平信号且该状态持续时间达到第一时间阈值时，输出第一使能信号。

可选的，在上述系统中，所述第二处理电路包括：

第二检波电路，用于检测所述采样电阻两端的电压信号；

第二阈值处理电路，与所述第二检波电路的输出端连接，在所述第二检波电路输出的电压信号的电压值大于所述第二电压阈值时，输出第一电平信号，在所述第二检波电路输出的电压信号的电压值小于或等于所述第二电压阈值时，输出第二电平信号；

第二信号处理电路，与所述第二阈值处理电路的输出端连接，在所述第二阈值处理电路输出第一电平信号且该状态持续时间达到第二时间阈值时，输出第二使能信号。

可选的，在上述系统中，所述第一处理电路还包括：

设置于所述第一检波电路的输出端与所述第一阈值处理电路的输入端之间的第一放大电路。

可选的，在上述系统中，所述第二处理电路还包括：

设置于所述第二检波电路的输出端与所述第二阈值处理电路的输入端之间的第二放大电路。

可选的，在上述系统中，所述第一使能信号和所述第二使能信号均为低电平信号；

所述系统还包括使能信号处理电路，所述使能信号处理电路包括与门，所述与门的第一输入端与所述第一处理电路的输出端连接，所述与门的第二输入端与所述第二处理电路的输出端连接，所述与门的输出端与所述喷油芯片的使能端连接。

由此可见，本申请的有益效果为：

本申请公开的喷油器的辅助控制方法、辅助控制装置及辅助控制系统，在喷油器的高边驱动电路中串联采样电阻，将采样电阻两端的电压值作为控制依据，如果采样电阻两端的电压值高于第一电压阈值，并且该状态持续时间达到第一时间阈值，或者，如果采样电阻两端的电压值高于第二电压阈值，并且该状态持续时间达到第二时间阈值，那么确定喷油芯片发送的是错误指令，通过关闭喷油芯片，使得喷油器驱动电路中的开关管关闭，从而保护喷油器驱动电路。基于本申请公开的方案，在喷油芯片发出错误指令时，能够对喷油器驱动电路进行保护，降低喷油器驱动电路被损坏的可能性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有的喷油器控制电路的结构示意图；

图2为现有的喷油器驱动电路的结构示意图；

图3为喷油器在正常状态下的电流波形图；

图4为本申请公开的一种喷油器的辅助控制方法的流程图；

图5为本申请公开的一种喷油器的辅助控制装置的结构示意图；

图6为本申请公开的一种喷油器的辅助控制系统的结构示意图；

图7为本申请公开的另一种喷油器的辅助控制系统的结构示意图；

图8为本申请公开的第一处理电路的结构示意图；

图9为本申请公开的第二处理电路的结构示意图。

具体实施方式

申请人发现：单片机可能因为软件错误向喷油芯片发送错误指令，这导致喷油芯片向喷油器驱动电路发出错误指令，另外，喷油芯片也可能因为自身的故障向喷油器驱动电路发出错误指令。在错误指令的控制下，喷油器驱动电路内部的开关管会持续导通，当导通时间超过其承受范围时，就会损坏喷油器驱动电路。

因此，本申请公开一种喷油器的辅助控制方法、辅助控制装置及辅助控制系统，在喷油芯片发出错误指令时，能够对喷油器驱动电路进行保护，降低喷油器驱动电路被损坏的可能性。

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

参见图4，图4为本申请公开的一种喷油器的辅助控制方法的流程图。其中，在喷油器的高边驱动电路中串联采样电阻，如图6中所示的采样电阻r1。该辅助控制方法包括：

步骤s1：获得采样电阻两端的电压信号。

步骤s2：判断电压信号是否满足第一条件和第二条件中的至少一个。

其中，第一条件为：电压信号的电压值高于第一电压阈值，且该状态持续时间达到第一时间阈值；第二条件为：电压信号的电压值高于第二电压阈值，且该状态持续时间达到第二时间阈值。

需要说明的是，喷油器的电流包括开启电流和保持电流。第一电压阈值的取值基于采样电阻的电阻值和喷油器在正常状态下的开启电流值确定，第二电压阈值的取值基于采样电阻的电阻值和喷油器在正常状态下的维持电流值确定。喷油器的维持电流值小于喷油器的开启电流值，因此，第二电压阈值的取值小于第一电压阈值的取值。

当喷油芯片向喷油器驱动电路中的开关管发送错误指令导致开关管持续导通时，采样电阻中持续流过较大的电流，相应的采样电阻两端的电压值会维持在较大的数值。因此，本申请将采样电阻两端的电压值作为控制依据。如果采样电阻两端的电压值高于第一电压阈值，并且该状态持续时间达到第一时间阈值，或者，如果采样电阻两端的电压值高于第二电压阈值，并且该状态持续时间达到第二时间阈值，那么确定喷油芯片发送了错误指令，需要采取保护措施。

实施中，第一时间阈值和第二时间阈值的取值可以相同，也可以不同。作为一个示例，第一时间阈值和第二时间阈值的取值设置为0.2ms。

步骤s3：在电压信号满足第一条件和第二条件中的至少一个时，关闭喷油器的喷油芯片。

当采样电阻两端的电压信号满足第一条件和第二条件中的至少一个时，表明喷油芯片发送的是错误指令，启动保护措施，也就是关闭喷油芯片。在关闭喷油芯片后，喷油器驱动电路中的开关管处于关闭状态，从而保护喷油器驱动电路。

本申请公开的喷油器的辅助控制方法，在喷油器的高边驱动电路中串联采样电阻，将采样电阻两端的电压值作为控制依据，如果采样电阻两端的电压值高于第一电压阈值，并且该状态持续时间达到第一时间阈值，或者，如果采样电阻两端的电压值高于第二电压阈值，并且该状态持续时间达到第二时间阈值，那么确定喷油芯片发送的是错误指令，通过关闭喷油芯片，使得喷油器驱动电路中的开关管关闭，从而保护喷油器驱动电路。基于本申请公开的喷油器的辅助控制方法，在喷油芯片发出错误指令时，能够对喷油器驱动电路进行保护，降低喷油器驱动电路被损坏的可能性。

在一个实施例中，判断采样电阻两端的电压信号是否满足第一条件，包括：

将采样电阻两端的电压信号输入第一阈值处理电路，其中，第一阈值处理电路用于比较电压信号的电压值和第一电压阈值，在电压信号的电压值大于第一电压阈值时输出第一电平信号，在电压信号的电压值小于或等于第一电压阈值时输出第二电平信号；在第一阈值处理电路的输出信号为第一电平信号，且该状态持续时间达到第一时间阈值时，确定电压信号满足第一条件。

当喷油芯片发出正确指令时，喷油器正常工作，采样电阻两端的电压信号为锯齿波，此时第一阈值处理电路输出的是方波。当喷油芯片停止输出指令时，喷油器不喷油，采样电阻两端的电压信号为低电平(0电平)，此时第一阈值处理电路输出的是第二电平信号。当喷油芯片发出错误指令时，喷油器发生异常，采样电阻两端的电压信号保持高电平，此时第一阈值处理电路持续输出第一电平信号。因此，当第一阈值处理电路的输出信号为第一电平信号，且该状态持续时间达到第一时间阈值时，确定喷油芯片发送的是错误指令，通过关闭喷油芯片，使得喷油器驱动电路中的开关管关闭，从而保护喷油器驱动电路。

在一个实施例中，判断采样电阻两端的电压信号是否满足第二条件，包括：

将采样电阻两端的电压信号输入第二阈值处理电路，其中，第二阈值处理电路用于比较电压信号的电压值和第二电压阈值，在电压信号的电压值大于第二电压阈值时输出第一电平信号，在电压信号的电压值小于或等于第二电压阈值时输出第二电平信号；在第二阈值处理电路的输出信号为第一电平信号，且该状态持续时间达到第二时间阈值时，确定电压信号满足第二条件。

当喷油芯片发出正确指令时，喷油器正常工作，采样电阻两端的电压信号为锯齿波，此时第二阈值处理电路输出的是方波。当喷油芯片停止输出指令时，喷油器不喷油，采样电阻两端的电压信号为低电平(0电平)，此时第二阈值处理电路输出的是第二电平信号。当喷油芯片发出错误指令时，喷油器发生异常，采样电阻两端的电压信号保持高电平，此时第二阈值处理电路持续输出第一电平信号。因此，当第二阈值处理电路的输出信号为第一电平信号，且该状态持续时间达到第二时间阈值时，确定喷油芯片发送的是错误指令，通过关闭喷油芯片，使得喷油器驱动电路中的开关管关闭，从而保护喷油器驱动电路。

本申请上述公开了喷油器的辅助控制方法，相应的，本申请还公开喷油器的辅助控制装置。

参见图5，图5为本申请公开的一种喷油器的辅助控制装置的结构示意图。该辅助控制装置包括：

电压信号获取单元10，用于获得采样电阻两端的电压信号。其中，采样电阻串联在喷油器的高边驱动电路中。

判断单元20，用于判断电压信号是否满足第一条件和第二条件中的至少一个。其中，第一条件为：采样电阻两端的电压信号的电压值高于第一电压阈值，且该状态持续时间达到第一时间阈值；第二条件为：采样电阻两端的电压信号的电压值高于第二电压阈值，且该状态持续时间达到第二时间阈值。

控制单元30，用于在采样电阻两端的电压信号满足第一条件和第二条件中的至少一个时，关闭喷油器的喷油芯片。

本申请公开的喷油器的辅助控制装置，在喷油器的高边驱动电路中串联采样电阻，将采样电阻两端的电压值作为控制依据，如果采样电阻两端的电压值高于第一电压阈值，并且该状态持续时间达到第一时间阈值，或者，如果采样电阻两端的电压值高于第二电压阈值，并且该状态持续时间达到第二时间阈值，那么确定喷油芯片发送的是错误指令，通过关闭喷油芯片，使得喷油器驱动电路中的开关管关闭，从而保护喷油器驱动电路。基于本申请公开的喷油器的辅助控制装置，在喷油芯片发出错误指令时，能够对喷油器驱动电路进行保护，降低喷油器驱动电路被损坏的可能性。

需要说明的是，本申请公开的喷油器的辅助控制装置可以布置于发动机已有的处理器中，也可以在发动机中另外设置一个处理器，将辅助控制装置布置于该新增的处理器中。

本申请还公开一种喷油器的辅助控制系统。

参见图6，图6为本申请公开的一种喷油器的辅助控制系统的结构示意图。在喷油器的高边驱动电路中串联采样电阻r1。该辅助控制系统包括第一处理电路100和第二处理电路200。

第一处理电路100用于：检测采样电阻r1两端的电压信号，在该电压信号的电压值高于第一电压阈值，且该状态持续时间达到第一时间阈值时，输出第一使能信号。

第二处理电路200用于：检测采样电阻r1两端的电压信号，在该电压信号的电压值高于第二电压阈值，且该状态持续时间达到第二时间阈值时，输出第二使能信号。

其中，第一使能信号和第二使能信号用于关闭喷油器的喷油芯片。

需要说明的是，喷油器的电流包括开启电流和保持电流。第一电压阈值的取值基于采样电阻的电阻值和喷油器在正常状态下的开启电流值确定，第二电压阈值的取值基于采样电阻的电阻值和喷油器在正常状态下的维持电流值确定。喷油器的维持电流值小于喷油器的开启电流值，因此，第二电压阈值的取值小于第一电压阈值的取值。

本申请公开的喷油器的辅助控制系统，在喷油器的高边驱动电路中串联采样电阻，第一处理电路检测采样电阻两端的电压信号，如果采样电阻两端的电压值高于第一电压阈值，并且该状态持续时间达到第一时间阈值，那么输出第一使能信号，从而关闭喷油芯片，对喷油器驱动电路进行保护；第二处理电路检测采样电阻两端的电压信号，如果采样电阻两端的电压值高于第二电压阈值，并且该状态持续时间达到第二时间阈值，那么输出第二使能信号，从而关闭喷油芯片，对喷油器驱动电路进行保护。基于本申请公开的喷油器的辅助控制系统，在喷油芯片发出错误指令时，能够对喷油器驱动电路进行保护，降低喷油器驱动电路被损坏的可能性。

可选的，第一处理电路100输出的第一使能信号和第二处理电路200输出的均为低电平信号。在本申请图6所示辅助控制系统的基础上，可以进一步设置使能信号处理电路，请参见图7。

其中，使能信号处理电路包括与门300，与门300的第一输入端与第一处理电路100的输出端连接，与门300的第二输入端与第二处理电路200的输出端连接，与门300的输出端与喷油芯片的使能端连接。当第一处理电路100输出第一使能信号，或者第二处理电路200输出第二使能信号时，喷油芯片关闭。

另外，还可以将与门300的输出端与单片机连接，以便单片机基于与门300的输出确定是否发生异常。

在一个实施例中，第一处理电路100采用如图8所示的结构，具体包括第一检波电路101、第一阈值处理电路102和第一信号处理电路103。

其中：

第一检波电路101，用于检测采样电阻两端的电压信号。

第一阈值处理电路102，与第一检波电路101的输出端连接，在第一检波电路101输出的电压信号的电压值大于第一电压阈值时，输出第一电平信号，在第一检波电路101输出的电压信号的电压值小于或等于第一电压阈值时，输出第二电平信号。

第一信号处理电路103，与第一阈值处理电路102的输出端连接，在第一阈值处理电路102输出第一电平信号且该状态持续时间达到第一时间阈值时，输出第一使能信号。

可选的，在第一检波电路101与第一阈值处理电路102之间设置第一放大电路。也就是说，第一检波电路101的输出端与第一放大电路的输入端连接，第一放大电路的输出端与第一阈值处理电路102的输入端连接。第一放大电路用于对第一检波电路101输出的电压信号进行放大处理。

需要说明的是，在第一处理电路100包含第一放大电路以及不包含第一放大电路这两种情况下，第一阈值处理电路102的第一电压阈值的具体取值是不同的。

在一个实施例中，第二处理电路200采用如图9所示的结构，具体包括第二检波电路201、第二阈值处理电路202和第二信号处理电路203。

其中：

第二检波电路201，用于检测采样电阻两端的电压信号。

第二阈值处理电路202，与第二检波电路201的输出端连接，在第二检波电路201输出的电压信号的电压值大于第二电压阈值时，输出第一电平信号，在第二检波电路201输出的电压信号的电压值小于或等于第二电压阈值时，输出第二电平信号。

第二信号处理电路203，与第二阈值处理电路202的输出端连接，在第二阈值处理电路202输出第一电平信号且该状态持续时间达到第二时间阈值时，输出第二使能信号。

可选的，在第二检波电路201与第二阈值处理电路202之间设置第二放大电路。也就是说，第二检波电路201的输出端与第二放大电路的输入端连接，第二放大电路的输出端与第二阈值处理电路202的输入端连接。第二放大电路用于对第二检波电路201输出的电压信号进行放大处理。

需要说明的是，在第二处理电路200包含第二放大电路以及不包含第二放大电路这两种情况下，第二阈值处理电路202的第二电压阈值的具体取值是不同的。

需要说明的是，喷油器的电流包括开启电流和保持电流。第一检波电路101用于检出开启电流的电流值，再输出相应的电压信号。第二检波电路201用于检出保持电流的电流值，再输出相应的电压信号。第一检波电路101和第二检波电路291的参数设置不同，以便检出不同幅值的电流波形。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置和系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。