[發明專利]一種柴油機電磁閥驅動電路

無效

• 申請號: 201010128059.0
• 申請日: 2010-03-17
• 公開（公告）號: CN101813032A
• 公開（公告）日: 2010-08-25
• 發明（設計）人: 張科勛;楊福源;歐陽明高
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: F02D41/30
• 分類號: F02D41/30;H02M3/07
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 徐寧;關暢

技術領域

本發明涉及柴油機的電控系統，特別是關于柴油機電控系統中的一種柴油機電磁閥驅動電路。

背景技術

隨著電子技術的發展，發動機的控制方式逐步由原來的機械式轉化為電控(電子控制)式。例如：發動機中的電磁閥，通過電控可以精確、靈活控制柴油機的噴油量和噴射時間，提高發動機的性能。而電磁閥作為噴射系統的執行器，必須具備延遲短、響應快等特點，才能滿足柴油機噴射時間短、噴射頻率高等要求。為滿足這一要求，除了需要結構復雜、加工精密的機械部件外，還需要高效、便捷的驅動方式來調整電磁閥的驅動電流，從而實現電磁閥快速且準確地開啟和關斷，發揮機械部件的最佳性能。

現階段電控柴油機噴油器電磁閥多采用Peak&Hold驅動方式，該方式的工作原理是：初始的Peak階段采用較大的驅動電流，以獲得較大的電磁力，使電磁閥快速動作，從而縮短了響應時間。Peak階段為獲得較大的驅動電流，通常采用一個顯著高于車載蓄電池電壓的高壓驅動電源。隨后的Hold階段僅需要一個較小的驅動電流，就可以使電磁閥在一個較小的電磁力作用下保持運動狀態。Peak&Hold驅動方式的驅動電路和控制方法已經有很多種，但是它們具有一個共同的缺點，即產生高壓驅動電源所需的能量全部來自于蓄電池，而且電磁閥驅動電流攜帶的能量全部被泄放掉，不能再重復利用。這樣不但加劇了蓄電池能量的消耗，而且泄放的驅動電流幾乎都轉化成了熱量，大大增加了驅動系統的熱負荷。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的是提供一種能夠將電磁閥攜帶的能量進行回收利用的柴油機電磁閥驅動電路。

為實現上述目的，本發明采取以下技術方案：一種柴油機電磁閥驅動電路，它包括一電磁閥驅動單元和一DCDC升壓電路；所述電磁閥驅動單元包括若干電磁閥、與所述電磁閥數目相對應的選通控制三極管和一高壓驅動電源；所述DCDC升壓電路包括一升壓電感、一儲能電容和一DCDC控制三極管；其特征在于：還包括一能量回收電路，所述能量回收電路包括與所述電磁閥驅動單元中電磁閥數目相對應的回收二極管；各所述回收二極管的負極均連接所述高壓驅動電源的正極，每一所述回收二極管的正極分別對應連接在所述電磁閥驅動單元中電磁閥的獨立端與所述選通三極管的漏極之間。

所述電磁閥驅動單元中的每一選通控制三極管的柵極接收電磁閥選通控制信號，以控制對應的所述電磁閥的通斷。

所述電磁閥完成噴射時，所述電磁閥關斷，所述蓄電池控制三極管導通，所述能量回收電路中的回收二極管向所述DCDC升壓電路中的儲能電容充電，所述儲能電容為所述高壓驅動電源升壓。

采用反復導通、關斷所述DCDC控制三極管的控制方法使經所述DCDC升壓電路中升壓電感導入所述儲能電容中的電量繼續為所述電磁閥驅動單元中的高壓驅動電源升壓。

本發明由于采取以上技術方案，其具有以下優點：1、由于本發明新增了一能量回收電路，因此可以利用電磁閥工作完后攜帶的剩余能量對DCDC(直流/直流)升壓電路中的儲能電容進行充電，而無需要完全依靠蓄電池驅動電源，這種能量回收的方式降低了蓄電池的能耗，延長了使用壽命。3、由于本發明電磁閥攜帶的能量用于DCDC儲能電容充電，因此可以降低在繼流階段產生的熱量，從而降低了驅動電路散熱，改善了發動機控制器的熱負荷。本發明能夠將電磁閥攜帶的能量進行回收利用，可以應用在采用電磁閥作為執行器的電控發動機中。

附圖說明

圖1是本發明的電路原理圖

圖2是本發明實施過程的一實施例

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明進行詳細的描述。

如圖1所示，現有的柴油機電磁閥驅動電路包括一電磁閥驅動單元1和一DCDC升壓電路2，本發明是在現有的柴油機電磁閥驅動電路中增設一能量回收電路3，以將電磁閥驅動單元1中的電磁閥攜帶的能量進行回收，并儲存在電磁閥驅動單元1的高壓驅動電源中。

如圖1所示，電磁閥驅動單元1包括若干電磁閥S_n(n＝1～Max)、與電磁閥S_n數目相對應的選通控制三極管T_Ln、一采樣電阻R_Fed、一繼流二極管D_L、一高壓驅動電源HPower、一蓄電池驅動電源BPower、一高壓驅動電源控制三極管T_H1、一蓄電池控制三極管T_H2和一保護二極管D_H。