[發明專利]一種具有升壓功能的高速電磁閥的噴射驅動電路

在審

• 申請號: 201510924629.X
• 申請日: 2015-12-11
• 公開（公告）號: CN105351128A
• 公開（公告）日: 2016-02-24
• 發明（設計）人: 陳志瑞;郭佳旭;孟長江;白思春;龔思揚;褚全紅;焦玉琴;姜承賦;況涪洪;楊國華
• 申請（專利權）人: 中國北方發動機研究所（天津）
• 主分類號: F02M51/00
• 分類號: F02M51/00;F02D41/38
• 代理公司: 天津濱海科緯知識產權代理有限公司 12211
• 代理人: 馬倩倩

技術領域

本發明屬于電磁閥噴射驅動技術領域，具體為一種具有升壓功能的高速電磁閥的噴射驅動電路。

背景技術

隨著柴油機電子控制技術的不斷提高，噴射系統已經逐步由傳統的機械泵噴射系統發展到現在的電控單體泵噴射系統與共軌噴射系統，高速電磁閥驅動作為其關鍵技術之一，也得到了迅猛的發展。在以電磁閥作為執行部件的柴油機電控燃油噴射系統中，電磁閥的驅動對整個噴射系統的性能起著決定性的作用。

目前的技術中，一般高速電磁閥的驅動均采用雙電源驅動，即電磁閥在高壓電源作用下快速啟動與關閉，在低壓電源下通過PWM調制使電磁閥上的電流維持在開啟電流和噴射過程的維持電流之間，達到加快開關響應速度和降低系統功耗的目的。但是，驅動電路中的低壓電源為車載電源，高壓電源由車載電源升壓得到，需要單獨的DC/DC變換電路，實現電路比較復雜。

發明內容

有鑒于此，本發明旨在提出一種具有升壓功能的高速電磁閥的噴射驅動電路，電路可以在噴射期間完成升壓，如果噴射期間電壓未達到設定值，還可在兩次噴射間隙繼續進行升壓，不需額外的升壓電路。

為達到此目的，對驅動電路做了改進，采用公共線上的采樣電阻采集電磁閥電流信號，電流采集不受上下開關管通斷的限制，并設計了專門的電流采樣反饋電路，具體的技術方案是這樣實現的：

一種具有升壓功能的高速電磁閥的噴射驅動電路，包括電磁閥驅動主體電路、高壓信號采樣電路和驅動電流信號采樣電路，

所述高壓信號采樣電路用來采集電磁閥驅動主體電路的高壓信號11，并反饋給電磁閥噴射驅動控制單元；

所述驅動電流信號采樣電路用來采集電磁閥驅動主體電路的電磁閥電流信號15、16，并反饋給電磁閥噴射驅動控制單元；

所述電磁閥驅動主體電路為高低位MOS管驅動電路結構，接收電磁閥噴射驅動控制單元發出的MOS管控制信號，驅動高速電磁閥完成噴射動作，并通過高壓信號采樣電路將采集的高壓信號和通過驅動電流信號采樣電路將采集的電磁閥電流信號15、16反饋到電磁閥噴射驅動控制單元，形成閉環控制。

進一步的，所述電磁閥驅動主體電路1包括：MOS管Q1、Q2、Q3、Q4，高壓儲能電容E1，隔離二極管D1、D2，續流二極管D3、D4、D5，驅動對象為電磁閥1和電磁閥2，具體的連接方式是：

高位MOS管Q1的源極同時與高壓信號11、高壓VH、高壓儲能電容E1的正極、隔離二極管D1的負極、續流二極管D4，D5的負極相連；高位MOS管Q1的柵極接收來自電磁閥噴射驅動控制單元4的控制信號13；高位MOS管Q1的漏極同時與電磁閥電流信號15、采樣電阻R1的一端、隔離二極管D2的負極和續流二極管D3的負極相連，續流二極管D3的正極與GND相連；

高位MOS管Q2的源極與低壓VL、隔離二極管D1的正極相連，高位MOS管Q2的柵極接收來自電磁閥噴射驅動控制單元4的控制信號14，高位MOS管Q2的漏極與隔離二極管D2的正極相連；采樣電阻R1的另一端與電磁閥電流信號16、電磁閥1,2的一端相連；電磁閥1的另一端與續流二極管D4的正極、低位MOS管Q3的源極相連，低位MOS管Q3的柵極接收來自電磁閥噴射驅動控制單元4的控制信號19；電磁閥2的另一端與續流二極管D5的正極、低位MOS管Q4的源極相連；低位MOS管Q4的柵極接收來自電磁閥噴射驅動控制單元4的控制信號20；低位MOS管Q4的漏極與低位MOS管Q3的漏極和GND相連。

進一步的，所述高壓信號采樣電路包括分壓電阻R1、R2,差分放大器U1，比較器U2；具體的連接方式是：

分壓電阻R2的一端與高壓信號11相連，分壓電阻R2的另一端與分壓電阻R3的一端、差分放大器U1的正向輸入端相連，分壓電阻R3的另一端與差分放大器U1的反向輸入端和GND相連；差分放大器U1的輸出端與比較器U2的正向輸入端相連，比較器U2的反向輸入端與參考電壓VR1相連，比較器U2的輸出端輸出電壓反饋信號12，此信號在高壓信號11達到參考電壓VR1設定值時輸出高電平。