專利名稱：高速電磁閥驅動裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電磁閥的控制裝置。
背景技術：
高壓共軌燃油噴射系統(tǒng)是柴油發(fā)動機的發(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)動機對噴油正時、精確噴油量及理想噴油率等方面的要求。其中關鍵執(zhí)行器件是高速電磁閥，其電流響應特性決定其驅動電路應滿足下列基本要求。一、電磁控制閥開啟前的能量強激功率驅動模塊應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，縮短開啟響應時間。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，同時有利于電磁控制閥的快速閉合。
綜上所述，電磁閥驅動電路的設計要求在電磁閥的不同工作階段應維持相應的理想驅動電流。目前常見的電磁閥驅動電路大致分為可調電阻式、雙電壓式。其中可調電阻式驅動電路結構簡單但功耗較大，雙電壓式功耗有所減小但仍不理想。

發(fā)明內容
本實用新型的目的是提供一種高速電磁閥驅動裝置，采用電容儲能、高端電流檢測反饋控制PWM輸出實現(xiàn)了對電磁閥電流的精確控制。
為了達到以上目的，本實用新型所采用的技術方案是一種高速電磁閥驅動裝置，由高端驅動器、電容儲能電路、PWM發(fā)生器、電流檢測放大器、選缸電路組成。
電容儲能電路由MOS管(Q1)和電容(C1)組成，連接關系為MOS管(Q1)的柵極接高端驅動器輸出端，漏極接直流高壓，源極與地之間接電容(C1)，同時接電磁閥的線圈(L1)，MOS管(Q1)關斷時電容(C1)對線圈(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。
本實用新型在柴油高壓共軌轉子機前后雙缸分別配備雙噴油器，且兩個噴油器分別獨立控制，且兩路噴油器在部分工作中噴油時序重疊，。將轉子機前缸的引燃噴油脈寬信號INJ1與后缸的引燃噴油脈寬信號INJ3通過或非門后，輸入到高端驅動芯片驅動高端功率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Q1關斷。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實現(xiàn)選缸。D13、D14為續(xù)流二極管。電流檢測放大器與PWM發(fā)生器相連實現(xiàn)反饋控制。此裝置符合電磁閥的電流響應特點，且有利于降低功耗和防止電磁閥過載。


圖1是本實用新型的電路示意圖。
以下結合附圖與實施例對本實用新型作進一步的說明。
具體實施方式
如圖1所示，一種高速電磁閥驅動裝置，由高端驅動器、電容儲能電路、PWM發(fā)生器、電流檢測放大器、選缸電路組成。
電容儲能電路由MOS管(Q1)和電容(C1)組成，連接關系為MOS管(Q1)的柵極接高端驅動器輸出端，漏極接直流高壓，源極與地之間接電容(C1)，同時接電磁閥的線圈(L1)，MOS管(Q1)關斷時電容(C1)對線圈(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INJ1、后缸引燃噴油脈寬信號INJ3通過或非門與高端驅動器連接，高端驅動器另一端接MOS管Q1的柵極，MOS管的漏極接100V，源極與地之間接電容C1，同時與二極管D11正極連接，二極管D11負極分別接電流檢測放大器的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的負極分別接電磁閥線圈L3和電流檢測放大器的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INJ3，電流檢測放大器的輸出端接PWM發(fā)生器的輸入端。
工作方式當ECU輸出噴油脈寬INJ1時，Q4選缸導通，電容C1在INJ1開始時刻向電磁閥L1放電。這時Q5無選缸信號，電磁閥L3截止，Q1關斷，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，電流檢測放大器輸出信號，給PWM發(fā)生器觸發(fā)信號開始工作，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放大器實現(xiàn)反饋控制。INJ1結束后，Q4關斷，L1截止，Q1導通，100V開始向C1充電。當發(fā)動機經(jīng)過一個工作循環(huán)，ECU輸出后缸引燃噴油脈寬INJ3時，電容C1已充滿電，這時高端部分重復上述工作過程，Q5選缸導通，電磁閥L3工作，電磁閥L4截止。
權利要求1.一種高速電磁閥驅動裝置，由高端驅動器、電容儲能電路、PWM發(fā)生器、電流檢測放大器、選缸電路組成，其特征在于，所述電容儲能電路由MOS管(Q1)和電容(C1)組成，連接關系為MOS管(Q1)的柵極接高端驅動器輸出端，漏極接直流高壓，源極與地之間接電容(C1)，同時接電磁閥的線圈(L1)，MOS管(Q1)關斷時電容(C1)對線圈(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INJ3。
2.根據(jù)權利要求1的高速電磁閥驅動裝置，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)權利要求1的高速電磁閥驅動裝置，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。
專利摘要本實用新型公開了一種高速電磁閥驅動裝置，由高端驅動器、電容儲能電路、PWM發(fā)生器、電流檢測放大器、選缸電路組成。該裝置通過采用電容儲能，高端電流檢測反饋控制PWM輸出實現(xiàn)了對電磁閥電流的精確控制。與傳統(tǒng)的電磁閥驅動電路相比，其控制邏輯簡單，更符合電磁閥的電流響應特點，且有利于降低功耗和防止電磁閥過載。
文檔編號F16K31/06GK2937707SQ20062004512
公開日2007年8月22日 申請日期2006年8月25日 優(yōu)先權日2006年8月25日
發(fā)明者徐海承 申請人:徐海承