辅助动力装置中进气门组件的控制系统 【技术领域】
本发明涉及一种进气门组件的控制系统，具体涉及一种辅助动力装置中进气门组件的控制系统。
背景技术
随着当今辅助动力装置的日益发展，用户需求的不断提高，在系统中各类传感器、作动机构的设计越来越完备，系统结构日趋复杂的前提下，用户对系统安全性、可靠性、可维护性的要求更是越来越高，因此无论是在设计中还是维护中都要重视故障诊断技术的应用，这样才能提高产品的可靠性和可维护性。
通过对该辅助动力装置进气门组件的分析，对系统划定边界，即进气门故障，然后分析顶事件发生的、直接的、必要的和充分的原因得出8个次级顶事件，进而通过不断地对系统的分析，逐层向下，一直到达故障树的分解极限，将故障树分解为若干个底事件。如图1所示，故障树各门事件的含义参见表1，由此故障树，通过定性分析、故障树定量分析、重要度分析，可得：
各故障概率重要度顺序为：
X11＞X13＞X7＞X10＞X9＞X8＝X6＞X5＞X12＞X2＝X4＞X1＝X3
各故障概故障系数顺序为：
X11＞X7＞X12＞X10＞X9＞X8＝X6＞X5＞X13＞X2＝X4＞X1＝X3
其中概率重要度顺序能为可靠性设计提供依据，故障系数顺序可提高系统调试排故的效率。
表1故障树门事件含义
门或事件 定义 T 进气门故障 M1 进气门完全打开信号故障 M2 进气门完全关闭信号故障 M3 进气门打开时间过长 M4 进气门关闭时间过长 M5 进气门打开驱动电路过流(可恢复) M6 进气门关闭驱动电路过流(可恢复)
门或事件 定义 M7 进气门打开驱动电路过流(不可恢复) M8 进气门关闭驱动电路过流(不可恢复) M9 进气门打开驱动电流过小 M10 液压执行机构故障 M11 进气门关闭驱动电流过小 M12 液压系统故障 X1 进气门完全打开传感器故障 X2 进气门完全打开离散量调理电路故障 X3 进气门完全关闭传感器故障 X4 进气门完全关闭离散量调理电路故障 X5 进气门作动器被卡死 X6 进气门打开驱动电路故障 X7 采样电路故障 X8 进气门关闭驱动电路故障 X9 负载短路 X10 逻辑关断电路故障 X11 负载断路 X12 液压系统欠压 X13 PTU故障
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种辅助动力装置中进气门组件的控制系统，其解决了背景技术中辅助动力装置中进气门组件可靠性低、可维护低以及故障诊断效率低的技术问题。
本发明的技术解决方案是：
一种辅助动力装置中进气门组件地控制系统，其依靠一个进气门激励控制电路实现高效率的系统调试排故，其特殊之处在于：所述进气门激励控制电路包括开门控制信号和关门控制信号驱动电路以及驱动电流和过流监控电路；
所述开门控制信号和关门控制信号驱动电路，当开门命令和关门命令同时发生时，二者经过与非门逻辑保证开门命令拥有优先权。
上述开门控制信号和关门控制信号驱动电路包括
当开门命令信号为高电平HI时，使开关三极管V1偏置导通，通过电阻R34产生一个+13V电压驱动FET功率管；该电压由电阻R36和电容C11组合进行延时去尖峰；光偶V61控制在过流情况下使FET功率管断开；
当开门命令信号为低电平LO时，关门命令才能通过与非门逻辑，使开关三极管V2导通；经过电阻R38产生一个+13V电压；该电压经电阻R40和电容C12组合延迟去尖峰驱动FET功率管；光偶V62控制在过流情况下使FET功率管断开。
上述驱动电流和过流监控电路包括
在+28V电源和激励电路之间设置一个0.1Ω的精密电阻，以保证采集精度；其上压降被连接到放大器N10C，通过分压电阻R124，电阻R125在同相端输入，电阻R126，电阻R127在反向端输入；所述激励电路产生的激励电流回绕信号传给A/D转换器作为比例电压。
上述激励电流回绕信号还与比较器连接；所述比较器包括第一比较器N4A和第二比较器N4B，当电流大于0.5V第一比较器N4A输出门电流监控离散量为高时，表示有驱动电流工作；当电流大于10A则第二比较器N4B输出门过流监控离散量为高时，表示过流。
上述当过流时，该门过流监控离散量通过D触发器D2A驱动光偶V61、光偶V62使开/关门激励信号从13V变为28V使母板上大功率管断开，从而关断门驱动输出。
上述当门正常驱动时，则通过母板上大功率管输出的开门/关门驱动电压也反馈回本功能模块，通过分压和稳压电路提供门驱动电压监控离散量，其类型为TTL电平，若为高电平时则表示有门驱动电压输出。
上述放大器N10C输出电压为每1A激励电流对应0.1V电压。
本发明的优点在于：优化了辅助动力装置中进气门组件的控制系统相关电路，控制合理，可靠性高；考虑到维护的需要，按照故障树分析结论设置故障点，通过故障记录来定位故障；可以使用地面维护机查看记录的故障；维护时，可根据系统报出的故障结合故障诊断得到故障系数制定排故流程，可以提高维护排故效率。
【附图说明】
图1为进气门组件故障树模型图；
图2为进气门激励控制电路框图；
图3为开门控制信号和关门控制信号调节电路；
图4为驱动电流和过流监控电路。
【具体实施方式】
一种辅助动力装置中进气门组件的控制系统，其依靠一个进气门激励控制电路实现高效率的系统调试排故，进气门激励控制电路包括开门控制信号和关门控制信号驱动电路以及驱动电流和过流监控电路；
开门控制信号和关门控制信号驱动电路，当开门命令和关门命令同时发生时，二者经过与非门逻辑保证开门命令拥有优先权。
开门控制信号和关门控制信号驱动电路包括
当开门命令信号为高电平HI时，使开关三极管V1偏置导通，通过电阻R34产生一个+13V电压驱动FET功率管；该电压由电阻R36和电容C11组合进行延时去尖峰；光偶V61控制在过流情况下使FET功率管断开；
当开门命令信号为低电平LO时，关门命令才能通过与非门逻辑，使开关三极管V2导通；经过电阻R38产生一个+13V电压；该电压经电阻R40和电容C12组合延迟去尖峰驱动FET功率管；光偶V62控制在过流情况下使FET功率管断开。
驱动电流和过流监控电路包括
在+28V电源和激励电路之间设置一个0.1Ω的精密电阻，以保证采集精度；其上压降被连接到放大器N10C，通过分压电阻R124，电阻R125在同相端输入，电阻R126，电阻R127在反向端输入；所述激励电路产生的激励电流回绕信号传给A/D转换器作为比例电压。
激励电流回绕信号还与比较器连接；所述比较器包括第一比较器N4A和第二比较器N4B，当电流大于0.5V第一比较器N4A输出门电流监控离散量为高时，表示有驱动电流工作；当电流大于10A则第二比较器N4B输出门过流监控离散量为高时，表示过流。
当过流时，该门过流监控离散量通过D触发器D2A驱动光偶V61、光偶V62使开/关门激励信号从13V变为28V使母板上大功率管断开，从而关断门驱动输出。
当门正常驱动时，则通过母板上大功率管输出的开门/关门驱动电压也反馈回本功能模块，通过分压和稳压电路提供门驱动电压监控离散量，其类型为TTL电平，若为高电平时则表示有门驱动电压输出。
放大器N10C输出电压为每1A激励电流对应0.1V电压。
本发明开门命令DOPENCODS和关门命令DCLOSCODS同时发生，二者经过与非门逻辑保证开门命令拥有优先权。
表2进气门相关信号表
具体电路设计：
开门命令信号DOPENCODS(P2B16)HI时使V1偏置导通，这样通过R34产生一个+13V驱动FET功率管。这个电压由R36和C11组合进行延时去尖峰。光偶V61控制在过流情况下使功率管断开。
如果开门命令信号DOPENCODS为LO，关门命令DCLOSCODS才能通过与非门逻辑，使V2导通。这样经过R38产生一个+13V电压。该电压经R40/C12组合延迟去尖峰驱动FET功率管。光偶V62控制在过流情况下使功率管断开。
2.2驱动电流和过流监控电路
一个0.1Ω的精密电阻连接在+28V电源和激励电路之间。其上压降被连接到放大器N10C，通过分压电阻R124，R125在同相端输入，R126，R127在反向端输入，该放大器输出电压为每1A激励电流对应0.1V电压。这样激励电流回绕信号DOORCWADC(P2A9)传给A/D转换器作为比例电压。这个信号还连接到比较器。如果电流大于0.5V比较器N4A输出DOORCD为高(HI)，表示有驱动电流工作。如果电流大于10A则N4B输出DOOROC为高，表示过流。这时该信号通过D触发器D2A驱动光偶V61、V62使开/关门激励信号DOPNCOG5/DCLOSCOG4从13V变为28V使母板上大功率管断开，从而关断门驱动输出。当门正常驱动时，则通过母板上大功率管输出的开门/关门驱动电压DOPNCODSP和DCLOSCODSP也反馈回ACM模块，通过分压和稳压电路提供门驱动电压监控DOORVD，为TTL电平，高则表示有门驱动电压输出。
1.软件设计
软件设计主要考虑到维护的需要，按照故障树分析结论设置故障点，通过故障记录来定位故障。故障记录参见表3，
表3故障记录表
可以使用地面维护机查看记录的故障。
维护时，可根据系统报出的故障结合故障诊断得到故障系数制定排故流程，可以提高维护排故效率。