[發明專利]一種控制用于驅動清洗泵的直流螺線管致動器的裝置和方法

有效

• 申請號: 201210525995.4
• 申請日: 2012-12-10
• 公開（公告）號: CN103867423A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 陳靜;顏幫華;郭軍;肖斌
• 申請（專利權）人: 博世汽車柴油系統有限公司
• 主分類號: F04B49/06
• 分類號: F04B49/06;G05F1/46
• 代理公司: 北京永新同創知識產權代理有限公司 11376
• 代理人: 鐘勝光

技術領域

本發明涉及一種控制用于驅動清洗泵的直流螺線管致動器的裝置和方法。

背景技術

清洗泵是一種常用的工業設備，尤其可以應用于汽車領域。當前，有多種致動器可以用來對清洗泵進行驅動，其中直流螺線管致動器是常用的一種，因為其結構簡單緊湊，且制造成本低。

為了使清洗泵具有良好的性能，需要對直流螺線管致動器（電磁線圈）進行有效控制。在常規直流螺線管致動器的控制中，工作電流幅值在不同的輸入電壓下會發生變化，這導致清洗泵的性能下降。因此，為了獲得穩定的控制電流，必須向直流螺線管致動器提供恒定的電壓，然而在清洗泵工作期間難以提供這種恒定電壓。

發明內容

鑒于上述問題，本發明提供一種新穎的控制用于驅動清洗泵的直流螺線管致動器的裝置和方法，其能夠在不同的輸入電壓下使直流螺線管致動器的工作電流幅值基本保持不變，由此可以解決在輸入電壓發生變化的情況下進行穩定控制的問題。

根據本發明的一個方面，提供一種控制用于驅動清洗泵的直流螺線管致動器的裝置，包括：第一開關，耦合在所述直流螺線管致動器的一端與輸入電壓源之間；第二開關，耦合在所述直流螺線管致動器的另一端與地之間；以及控制器，用于在所述清洗泵處于運行狀態時向所述第一和第二開關施加控制信號，以在第一時間段內每隔預定的時間使所述第一和第二開關同時導通，在第二時間段內使所述第一和第二開關中的至少一個截止，并且使所述第一和第二時間段以預定的頻率進行重復，其中所述預定時間小于所述直流螺線管致動器的反應時間，所述第二時間段的持續時間大于所述直流螺線管致動器的反應時間，并且根據所述直流螺線管致動器的輸入電壓調整所述第一和第二開關同時導通的時間與該同時導通的時間和所述預定時間之和的比率，以使所述直流螺線管致動器的工作電流保持穩定。

在本發明的一個實施例中，所述控制器被配置成向所述第一開關施加第一脈寬調制信號，所述第一脈寬調制信號的周期為所述第一和第二開關同時導通的時間與所述預定時間之和，所述第一脈寬調制信號的占空比為所述第一和第二開關同時導通的時間與該同時導通的時間和所述預定時間之和的比率，并且所述控制器被配置成向所述第二開關施加第二脈寬調制信號，所述第二脈寬調制信號的周期為所述第一和第二時間段之和，所述第二脈寬調制信號的占空比為所述第一時間段與所述第一和第二時間段之和的比率。

在本發明的另一實施例中，所述控制器被配置成向所述第一開關施加高電平信號以使其保持導通，并且所述控制器配置為在所述第一時間段內向所述第二開關施加脈寬調制信號并且在所述第二時間段內向所述第二開關施加低電平信號以使其截止，所述脈寬調制信號的周期為所述第一和第二開關同時導通的時間與所述預定時間之和，所述脈寬調制信號的占空比為所述第一和第二開關同時導通的時間與該同時導通的時間和所述預定時間之和的比率。

在本發明的另一實施例中，所述裝置還可以包括保護電路，所述保護電路與所述直流螺線管致動器并聯耦合。

在本發明的另一實施例中，所述第一和第二開關同時導通的時間與所述預定時間的比率DC1由下式確定

DC1=(U_e/U_in)×100％

其中U_e為所述直流螺線管致動器的期望工作電壓，且U_in為輸入電壓。

在本發明的另一實施例中，所述控制器被配置成根據環境溫度的高低調整所述預定頻率。

在本發明的另一實施例中，使所述預定頻率和所述第一時間段與所述第一和第二時間段之和的比率優化匹配以與清洗泵的機械響應相一致，從而使所述清洗泵獲得最佳流量范圍。

根據本發明的另一個方面，提供一種控制用于驅動清洗泵的直流螺線管致動器的方法，包括：在所述清洗泵處于運行狀態時，在第一時間段內每隔預定的時間向所述直流螺線管致動器提供輸入電壓；在第二時間段內停止向所述直流螺線管致動器提供輸入電壓；以及以預定的頻率重復所述第一和第二時間段，其中所述預定時間小于所述直流螺線管致動器的反應時間，所述第二時間段的持續時間大于所述直流螺線管致動器的反應時間，并且根據所述直流螺線管致動器的輸入電壓調整向所述直流螺線管致動器提供輸入電壓的時間與該提供輸入電壓的時間和所述預定時間之和的比率，以使所述直流螺線管致動器的工作電流保持穩定。

在本發明的一個實施例中，所述方法進一步包括使所述預定頻率和所述第一時間段與所述第一和第二時間段之和的比率優化匹配以與清洗泵的機械響應相一致，從而使所述清洗泵獲得最佳流量范圍。

附圖說明