專利名稱：高速電磁閥驅(qū)動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電磁閥的控制裝置。
背景技術(shù)：
高壓共軌燃油噴射系統(tǒng)是柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展方向之一。該系統(tǒng)通過控制燃油的共軌壓力和噴油器的快速啟閉來保證發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)噴油正時(shí)、精確噴油量及理想噴油率等方面的要求。其中關(guān)鍵執(zhí)行器件是高速電磁閥，其電流響應(yīng)特性決定其驅(qū)動(dòng)電路應(yīng)滿足下列基本要求。一、電磁控制閥開啟前的能量強(qiáng)激功率驅(qū)動(dòng)模塊應(yīng)以盡可能高的速率為電磁閥注入能量，確保電磁控制閥在開啟過程中產(chǎn)生足夠大的電磁作用力，縮短開啟響應(yīng)時(shí)間。二、電磁控制閥開啟后，因工作氣隙較小，磁路磁阻很低，電磁線圈通入較小的保持電流便能產(chǎn)生足夠大的電磁作用力以保證電磁控制閥的可靠開啟。小的保持電流可以降低能量消耗，減小線圈發(fā)熱，同時(shí)有利于電磁控制閥的快速閉合。
綜上所述，電磁閥驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)要求在電磁閥的不同工作階段應(yīng)維持相應(yīng)的理想驅(qū)動(dòng)電流。目前常見的電磁閥驅(qū)動(dòng)電路大致分為可調(diào)電阻式、雙電壓式。其中可調(diào)電阻式驅(qū)動(dòng)電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單但功耗較大，雙電壓式功耗有所減小但仍不理想。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種高速電磁閥驅(qū)動(dòng)裝置，采用電容儲(chǔ)能、高端電流檢測(cè)反饋控制PWM輸出實(shí)現(xiàn)了對(duì)電磁閥電流的精確控制。
為了達(dá)到以上目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是一種高速電磁閥驅(qū)動(dòng)裝置，由高端驅(qū)動(dòng)器、電容儲(chǔ)能電路、PWM發(fā)生器、電流檢測(cè)放大器、選缸電路組成。
電容儲(chǔ)能電路由MOS管(Q1)和電容(C1)組成，連接關(guān)系為MOS管(Q1)的柵極接高端驅(qū)動(dòng)器輸出端，漏極接直流高壓，源極與地之間接電容(C1)，同時(shí)接電磁閥的線圈(L1)，MOS管(Q1)關(guān)斷時(shí)電容(C1)對(duì)線圈(L1)放電，選缸電路由MOS管(Q4)、(Q5)和電磁閥線圈(L1)和(L3)組成，MOS管Q4的漏極接線圈L1，源極接地，柵極接前缸引燃噴油脈寬信號(hào)INJ1，MOS管Q5的漏極接線圈L3，源極接地，柵極接前缸引燃噴油脈寬信號(hào)INJ3。
電磁閥線圈L1和L3的兩端分別并聯(lián)續(xù)流二極管D13、D14；電磁閥線圈L1與直流高壓電源端之間串聯(lián)二極管D11，電磁閥線圈L3與直流低壓電源端之間串聯(lián)二極管D13，起到高壓和低壓電源隔離作用。
本實(shí)用新型在柴油高壓共軌轉(zhuǎn)子機(jī)前后雙缸分別配備雙噴油器，且兩個(gè)噴油器分別獨(dú)立控制，且兩路噴油器在部分工作中噴油時(shí)序重疊，。將轉(zhuǎn)子機(jī)前缸的引燃噴油脈寬信號(hào)INJ1與后缸的引燃噴油脈寬信號(hào)INJ3通過或非門后，輸入到高端驅(qū)動(dòng)芯片驅(qū)動(dòng)高端功率MOS管Q1，DC/DC升壓后的100V電源通過Q1打開后向電容C1充電，在噴油脈寬周期內(nèi)Q1關(guān)斷。PWM發(fā)生器通過功率MOS管Q2控制12V電源輸入的占空比。Q1與Q2的源極分別通過二極管D11和D12連接電磁閥線圈L1與L3的上端，D11和D12的作用是將100V和12V兩個(gè)不同電壓的電源隔離開。INJ1和INJ3分別通過低端功率MOS管Q4和Q5實(shí)現(xiàn)選缸。D13、D14為續(xù)流二極管。電流檢測(cè)放大器與PWM發(fā)生器相連實(shí)現(xiàn)反饋控制。此裝置符合電磁閥的電流響應(yīng)特點(diǎn)，且有利于降低功耗和防止電磁閥過載。


圖1是本實(shí)用新型的電路示意圖。
以下結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，一種高速電磁閥驅(qū)動(dòng)裝置，由高端驅(qū)動(dòng)器、電容儲(chǔ)能電路、PWM發(fā)生器、電流檢測(cè)放大器、選缸電路組成。
電容儲(chǔ)能電路由MOS管(Q1)和電容(C1)組成，連接關(guān)系為MOS管(Q1)的柵極接高端驅(qū)動(dòng)器輸出端，漏極接直流高壓，源極與地之間接電容(C1)，同時(shí)接電磁閥的線圈(L1)，MOS管(Q1)關(guān)斷時(shí)電容(C1)對(duì)線圈(L1)放電，選缸電路由MOS管(Q4)、(Q5)和電磁閥線圈(L1)和(L3)組成，MOS管Q4的漏極接線圈L1，源極接地，柵極接前缸引燃噴油脈寬信號(hào)INJ1，MOS管Q5的漏極接線圈L3，源極接地，柵極接前缸引燃噴油脈寬信號(hào)INJ3。
電磁閥線圈L1和L3的兩端分別并聯(lián)續(xù)流二極管D13、D14；電磁閥線圈L1與直流高壓電源端之間串聯(lián)二極管D11，電磁閥線圈L3與直流低壓電源端之間串聯(lián)二極管D13，起到高壓和低壓電源隔離作用。
前缸引燃噴油脈寬信號(hào)INJ1、后缸引燃噴油脈寬信號(hào)INJ3通過或非門與高端驅(qū)動(dòng)器連接，高端驅(qū)動(dòng)器另一端接MOS管Q1的柵極，MOS管的漏極接100V，源極與地之間接電容C1，同時(shí)與二極管D11正極連接，二極管D11負(fù)極分別接電流檢測(cè)放大器的IN-和電磁閥線圈L1，電磁閥線圈L1兩端并聯(lián)二極管D13，另一端接MOS管Q4的漏極，MOS管Q4的源極接地，柵極接前缸引燃噴油脈寬信號(hào)INJ1。MOS管Q2漏極接12V，柵極接PWM發(fā)生器的輸出端，柵極接二極管D12的正極，二極管D12的負(fù)極分別接電磁閥線圈L3和電流檢測(cè)放大器的IN+，電磁閥線圈L3兩端并聯(lián)二極管D14，另一端接MOS管Q5的漏極，MOS管Q5的源極接地，柵極接后缸引燃噴油脈寬信號(hào)INJ3，電流檢測(cè)放大器的輸出端接PWM發(fā)生器的輸入端。
工作方式當(dāng)ECU輸出噴油脈寬INJ1時(shí)，Q4選缸導(dǎo)通，電容C1在INJ1開始時(shí)刻向電磁閥L1放電。這時(shí)Q5無選缸信號(hào)，電磁閥L3截止，Q1關(guān)斷，禁止100V向電容C1充電，12V自行反向截止。直到C1放電至低于12V后，電流檢測(cè)放大器輸出信號(hào)，給PWM發(fā)生器觸發(fā)信號(hào)開始工作，12V通過Q2以PWM方式向電磁閥L1提供能量。PWM占空比通過電流檢測(cè)放大器實(shí)現(xiàn)反饋控制。INJ1結(jié)束后，Q4關(guān)斷，L1截止，Q1導(dǎo)通，100V開始向C1充電。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)過一個(gè)工作循環(huán)，ECU輸出后缸引燃噴油脈寬INJ3時(shí)，電容C1已充滿電，這時(shí)高端部分重復(fù)上述工作過程，Q5選缸導(dǎo)通，電磁閥L3工作，電磁閥L4截止。
權(quán)利要求1.一種高速電磁閥驅(qū)動(dòng)裝置，由高端驅(qū)動(dòng)器、電容儲(chǔ)能電路、PWM發(fā)生器、電流檢測(cè)放大器、選缸電路組成，其特征在于，所述電容儲(chǔ)能電路由MOS管(Q1)和電容(C1)組成，連接關(guān)系為MOS管(Q1)的柵極接高端驅(qū)動(dòng)器輸出端，漏極接直流高壓，源極與地之間接電容(C1)，同時(shí)接電磁閥的線圈(L1)，MOS管(Q1)關(guān)斷時(shí)電容(C1)對(duì)線圈(L1)放電，選缸電路由MOS管(Q4)、(Q5)和電磁閥線圈(L1)和(L3)組成，MOS管Q4的漏極接線圈L1，源極接地，柵極接前缸引燃噴油脈寬信號(hào)INJ1，MOS管Q5的漏極接線圈L3，源極接地，柵極接前缸引燃噴油脈寬信號(hào)INJ3。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的高速電磁閥驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述電磁閥線圈L1和L3的兩端分別并聯(lián)續(xù)流二極管D13、D14。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的高速電磁閥驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述電磁閥線圈L1與直流高壓電源端之間串聯(lián)二極管D11，電磁閥線圈L3與直流低壓電源端之間串聯(lián)二極管D13，起到高壓和低壓電源隔離作用。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種高速電磁閥驅(qū)動(dòng)裝置，由高端驅(qū)動(dòng)器、電容儲(chǔ)能電路、PWM發(fā)生器、電流檢測(cè)放大器、選缸電路組成。該裝置通過采用電容儲(chǔ)能，高端電流檢測(cè)反饋控制PWM輸出實(shí)現(xiàn)了對(duì)電磁閥電流的精確控制。與傳統(tǒng)的電磁閥驅(qū)動(dòng)電路相比，其控制邏輯簡(jiǎn)單，更符合電磁閥的電流響應(yīng)特點(diǎn)，且有利于降低功耗和防止電磁閥過載。
文檔編號(hào)F16K31/06GK2937707SQ20062004512
公開日2007年8月22日 申請(qǐng)日期2006年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月25日
發(fā)明者徐海承 申請(qǐng)人:徐海承