[發(fā)明專利]一種發(fā)動(dòng)機(jī)電磁閥驅(qū)動(dòng)電路及其控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310028664.4
• 申請(qǐng)日: 2013-01-25
• 公開（公告）號(hào): CN103104363A
• 公開（公告）日: 2013-05-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張科勛;郝守剛;李中;褚全紅;白思春
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 常州易控汽車電子有限公司
• 主分類號(hào): F02D41/20
• 分類號(hào): F02D41/20;F02D41/30
• 代理公司: 深圳市中聯(lián)專利代理有限公司 44274
• 代理人: 陳德文

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電控發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)領(lǐng)域，具體是指一種發(fā)動(dòng)機(jī)電磁閥驅(qū)動(dòng)電路及其控制方法。

背景技術(shù)

目前，在諸如柴油機(jī)噴油器電磁閥、汽油機(jī)噴油器電磁閥、天燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)噴氣嘴電磁閥等電控發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)中，其相關(guān)電磁閥的驅(qū)動(dòng)電路大都采用以下控制方式來進(jìn)行：首先，根據(jù)曲軸、凸輪軸信號(hào)得到發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速及相位位置等相關(guān)信息，并計(jì)算得到燃油噴射量、燃油噴射提前角等控制參數(shù)，再根據(jù)相位位置來控制噴油器驅(qū)動(dòng)電路等執(zhí)行器來驅(qū)動(dòng)電路，實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的控制。在該控制方式中，電磁閥驅(qū)動(dòng)電路可根據(jù)ECU（Engine?Control?Unit，發(fā)動(dòng)機(jī)控制器）的噴射邏輯信號(hào)控制電磁閥的驅(qū)動(dòng)電流，電磁閥在驅(qū)動(dòng)電流的作用下，可改變針閥升程，進(jìn)而控制噴射通道的開關(guān)狀態(tài)，最終實(shí)現(xiàn)控制噴射的目的。

現(xiàn)階段常用的電磁閥驅(qū)動(dòng)電流多為Peak&Hold波形，波形如圖1所示，其驅(qū)動(dòng)電路則多為如圖2所示的高低端驅(qū)動(dòng)電路。該高低端驅(qū)動(dòng)電路特征為：電磁閥兩端均有三極管，即在電磁閥與高壓驅(qū)動(dòng)電源之間，以及電磁閥與地之間均連接有可控三極管。工作時(shí)，利用與高壓驅(qū)動(dòng)電源相連的高端三極管可控制電源與電磁閥的聯(lián)通狀態(tài)，進(jìn)而使電磁閥驅(qū)動(dòng)電流提升或降低：當(dāng)高端電磁閥導(dǎo)通，聯(lián)通電源與電磁閥時(shí)，電源向電磁閥注入能量，驅(qū)動(dòng)電流提升；當(dāng)高端電磁閥關(guān)斷，斷開電源與電磁閥時(shí)，電磁閥泄放能量，驅(qū)動(dòng)電流降低。

相應(yīng)地，利用與地相連的低端三極管則可控制電磁閥與地之間的聯(lián)通狀態(tài)，其作用有兩個(gè)，其一，在多缸機(jī)電磁閥驅(qū)動(dòng)電路中可通過導(dǎo)通不同的低端三極管實(shí)現(xiàn)選缸功能；其二，控制電磁閥驅(qū)動(dòng)電流降低階段的下降速率，當(dāng)?shù)投穗姶砰y導(dǎo)通時(shí)，驅(qū)動(dòng)電流下降速率較慢；當(dāng)?shù)投穗姶砰y關(guān)斷時(shí)，驅(qū)動(dòng)電流下降速度較快。ECU通過對(duì)采樣電阻的電壓進(jìn)行采樣即可實(shí)時(shí)計(jì)算得到驅(qū)動(dòng)電流大小，與預(yù)先設(shè)定的Peak&Hold驅(qū)動(dòng)電流波形各階段標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較，可得到驅(qū)動(dòng)電流目標(biāo)值與實(shí)際值的大小關(guān)系。依據(jù)該大小關(guān)系調(diào)整高端電磁閥的導(dǎo)通或關(guān)斷狀態(tài)，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)驅(qū)動(dòng)電流的反饋控制。

高低端驅(qū)動(dòng)電路可以實(shí)現(xiàn)Peak&Hold驅(qū)動(dòng)電流波形，但主要存在以下兩點(diǎn)缺陷。第一，線路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在該驅(qū)動(dòng)電路中ECU與電磁閥之間需要兩根較長的連接線，分別連接電磁閥的兩端。工作時(shí)，由于這兩根連接線均有較大的驅(qū)動(dòng)電流通過，因此增加了線束布置的難度。第二，驅(qū)動(dòng)過程復(fù)雜。高端三極管關(guān)斷時(shí)，控制端電壓高于地10～15V即可保證三極管導(dǎo)通，但是一旦該高端三極管導(dǎo)通，則控制端電壓需要升高到高于高壓電源10～15V才可保持三極管的導(dǎo)通狀態(tài)，因此通常需采用浮動(dòng)驅(qū)動(dòng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)這一功能。然而，浮動(dòng)驅(qū)動(dòng)電路不僅電路結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜、價(jià)格昂貴，而且其電路穩(wěn)定性也不高，不適于廣泛推廣。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服目前電磁閥驅(qū)動(dòng)電路中高、低端驅(qū)動(dòng)電路所存在的線路結(jié)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)方式較為復(fù)雜，安全性能和穩(wěn)定性能較差的缺陷，提供一種結(jié)構(gòu)簡單，性能穩(wěn)定，安全性較高的發(fā)動(dòng)機(jī)電磁閥驅(qū)動(dòng)電路。

本發(fā)明的另一目的是提供一種上述發(fā)動(dòng)機(jī)電磁閥驅(qū)動(dòng)電路的控制方法。

本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種發(fā)動(dòng)機(jī)電磁閥驅(qū)動(dòng)電路，主要由與發(fā)動(dòng)機(jī)控制器相連接的控制三極管電路，以及分別與控制三極管電路和發(fā)動(dòng)機(jī)控制器相連接的續(xù)流保護(hù)電路組成。

進(jìn)一步地，所述的控制三極管電路由N型的三極管TC，以及一端接地、另一端與三極管TC的源極相連接的采樣電阻RF構(gòu)成，且該三極管TC的漏極與所述的續(xù)流保護(hù)電路相連接，其柵極和源極還均與發(fā)動(dòng)機(jī)控制器相連接。

所述的續(xù)流保護(hù)電路由P型的三極管TR1，N型的三極管TR2，與三級(jí)管TR1的漏極相串接的續(xù)流二極管D，串接在三極管TR2的漏極與三極管TR1的柵極之間的分壓電阻R1，以及串接在三極管TR1的柵極與源極之間的分壓電阻R2組成；所述三極管TR1的源極與三極管TC的漏極相連，三極管TR2的柵極則與發(fā)動(dòng)機(jī)控制器相連接。

一種上述發(fā)動(dòng)機(jī)電磁閥驅(qū)動(dòng)電路的控制方法，主要包括以下步驟：

a、噴射持續(xù)期間，續(xù)流控制信號(hào)輸出高電平，且系統(tǒng)利用驅(qū)動(dòng)電流采樣信號(hào)計(jì)算得到驅(qū)動(dòng)電流實(shí)際值，判斷驅(qū)動(dòng)電流實(shí)際值是否小于預(yù)設(shè)的驅(qū)動(dòng)電流目標(biāo)值？

b、是，則驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)持續(xù)輸出高電平；否，則驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)持續(xù)輸出t秒低電平；

c、判定噴射是否結(jié)束，否，則返回步驟a重新調(diào)整驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)輸出；是，則續(xù)流控制信號(hào)及驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)都輸出低電平。

其中，步驟a中所述的利用驅(qū)動(dòng)電流采樣信號(hào)計(jì)算得到驅(qū)動(dòng)電流實(shí)際值，其計(jì)算公式是：電流反饋信號(hào)采樣得到的電壓/采樣電阻R_F阻值。