[發(fā)明專利]控制電磁閥的方法和裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410729027.4
• 申請日: 2014-12-03
• 公開（公告）號: CN104373662A
• 公開（公告）日: 2015-02-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱曉明;曾偉;宋國民
• 申請（專利權(quán)）人: 中國第一汽車股份有限公司無錫油泵油嘴研究所;中國第一汽車股份有限公司
• 主分類號: F16K31/06
• 分類號: F16K31/06
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務(wù)所(普通合伙) 32104
• 代理人: 曹祖良

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高壓共軌燃油噴射系統(tǒng)，尤其是高壓共軌燃油噴射系統(tǒng)中一種控制電磁閥的方法和裝置。

背景技術(shù)

在高壓共軌燃油噴射系統(tǒng)中，如圖1所示，為了加快電磁閥的開啟速度，在電磁閥驅(qū)動的初始階段通常需要施加一個較高的電壓，從而電磁閥中立即產(chǎn)生一個大的峰值驅(qū)動電流（I_peak）。該高壓電壓通常來自儲能電容，而儲能電容中的能量通常是利用DC/DC轉(zhuǎn)換器在每次電磁閥驅(qū)動的空閑時間內(nèi)再次充電補充到目標高壓值的。當(dāng)電磁閥穩(wěn)定開啟后，就可以采用較小的電流（維持電流I_hold）來維持電磁閥的導(dǎo)通狀態(tài)，此時只需從常電電源中取電，如車上的蓄電池。為實現(xiàn)電磁閥的這種“峰值—保持”驅(qū)動電流波形，其控制方法和裝置是關(guān)鍵。

中國專利CN101477870A公開了一種電磁閥驅(qū)動電流的產(chǎn)生方法和裝置。CN101477870A所述的電磁閥驅(qū)動電流波形的產(chǎn)生方法中當(dāng)電磁閥驅(qū)動電流升高到大于所述峰值驅(qū)動電流后，所述信號處理電路向高端驅(qū)動電路發(fā)送低電平的控制信號，于是高端功率三極管關(guān)閉，即關(guān)閉高壓的施加動作。

在正常的運行情況下，CN101477870A所述的方法沒有問題。但是在異常的運行情況下，CN101477870A所述的方法就會有問題。例如電磁閥出問題后，其參數(shù)變大，為實現(xiàn)既定的峰值驅(qū)動電流，勢必會從儲能電容中消耗更多的能量。在發(fā)動機高速運轉(zhuǎn)情況下，兩次電磁閥驅(qū)動的間隔時間很短。如果上一次電磁閥驅(qū)動時儲能電容中的能量消耗太多，則在下一次電磁閥驅(qū)動前儲能電容很可能補充不到目標高壓值。這樣就會影響下一次電磁閥的正常驅(qū)動，甚至造成惡性循環(huán)，使得儲能電容中的能量消耗更多，所有的電磁閥都不能正常驅(qū)動。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的首要目的在于提供一個可靠的電磁閥控制方法，即使在某個電磁閥出現(xiàn)問題后，也可以保證儲能電容中僅消耗小部分的能量，從而不會影響其他電磁閥的正常驅(qū)動。

本發(fā)明的第二目的在于提供一種實現(xiàn)上述方法的控制電磁閥的裝置。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種控制電磁閥的方法，在電磁閥開啟階段包括如下步驟：

施加一個電壓值高于常電電源電壓的開啟電壓來快速打開電磁閥，同時檢查是否滿足兩個預(yù)先確定的條件，如果有一個條件滿足就立即關(guān)閉開啟電壓，其中第一個條件為有電流流過電磁閥，且電流超過一個峰值電流門檻值，第二個條件選擇為在正常運行情況下不會發(fā)生的條件。

進一步地，第二個條件為開啟電壓施加后，提供開啟電壓的高壓源的電壓跌落值大于一個電壓門檻值。

進一步地，所選擇的電壓門檻值大于正常運行情況下電磁閥開啟階段高壓源中的電壓跌落值。

進一步地，采用高壓儲能電容作為提供開啟電壓的高壓源；采用蓄電池作為常電電源。

一種控制電磁閥的裝置，包括：

高壓源接高壓開關(guān)的電流流入端和高壓源電壓采樣與門檻值比較電路的輸入端；常電電源接常電電源開關(guān)的電流流入端；高壓開關(guān)和常電電源開關(guān)的電流流出端均接電磁閥的一端，電磁閥的另一端接電磁閥電流采樣與門檻值比較電路的輸入端；高壓源電壓采樣與門檻值比較電路和電磁閥電流采樣與門檻值比較電路的輸出端均接控制高壓打開或關(guān)閉邏輯電路，控制高壓打開或關(guān)閉邏輯電路的輸出端接高壓開關(guān)的控制端；

在電磁閥開啟階段，當(dāng)電磁閥電流采樣與門檻值比較電路檢測到流過電磁閥的電流超過一個峰值電流門檻值，或者當(dāng)高壓源電壓采樣與門檻值比較電路檢測到高壓源的電壓跌落值大于一個電壓門檻值時，控制高壓打開或關(guān)閉邏輯電路關(guān)斷高壓開關(guān)，從而立即關(guān)閉開啟電壓。

進一步地，高壓開關(guān)控制邏輯電路包括一個與門G3。

電磁閥電流采樣與門檻值比較電路包括電阻R11、R12、R13、R14和R15，比較器U2；電磁閥的另一端即電流流出端接電阻R14的一端和電阻R13的一端；電阻R14的另一端接地，電阻R13的另一端接比較器U2的反相輸入端；比較器U2的同相輸入端接電阻R11和R12的一端，電阻R11的另一端接正電壓VCC，電阻R12的另一端接地；比較器U2的輸出端接電阻R15的一端和與門G3的一個輸入端；電阻R15的另一端接正電壓VCC；