一種具有升壓功能的高速電磁閥的噴射驅(qū)動(dòng)電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電磁閥噴射驅(qū)動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種具有升壓功能的高速電磁閥的噴射驅(qū)動(dòng)電路。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著柴油機(jī)電子控制技術(shù)的不斷提高，噴射系統(tǒng)已經(jīng)逐步由傳統(tǒng)的機(jī)械栗噴射系統(tǒng)發(fā)展到現(xiàn)在的電控單體栗噴射系統(tǒng)與共軌噴射系統(tǒng)，高速電磁閥驅(qū)動(dòng)作為其關(guān)鍵技術(shù)之一，也得到了迅猛的發(fā)展。在以電磁閥作為執(zhí)行部件的柴油機(jī)電控燃油噴射系統(tǒng)中，電磁閥的驅(qū)動(dòng)對(duì)整個(gè)噴射系統(tǒng)的性能起著決定性的作用。
[0003]目前的技術(shù)中，一般高速電磁閥的驅(qū)動(dòng)均采用雙電源驅(qū)動(dòng)，即電磁閥在高壓電源作用下快速啟動(dòng)與關(guān)閉，在低壓電源下通過PWM調(diào)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(dá)到加快開關(guān)響應(yīng)速度和降低系統(tǒng)功耗的目的。但是，驅(qū)動(dòng)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(dú)的DC/DC變換電路，實(shí)現(xiàn)電路比較復(fù)雜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明旨在提出一種具有升壓功能的高速電磁閥的噴射驅(qū)動(dòng)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(dá)到設(shè)定值，還可在兩次噴射間隙繼續(xù)進(jìn)行升壓，不需額外的升壓電路。
[0005]為達(dá)到此目的，對(duì)驅(qū)動(dòng)電路做了改進(jìn)，采用公共線上的采樣電阻采集電磁閥電流信號(hào)，電流采集不受上下開關(guān)管通斷的限制，并設(shè)計(jì)了專門的電流采樣反饋電路，具體的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0006]—種具有升壓功能的高速電磁閥的噴射驅(qū)動(dòng)電路，包括電磁閥驅(qū)動(dòng)主體電路、高壓信號(hào)采樣電路和驅(qū)動(dòng)電流信號(hào)采樣電路，
[0007]所述高壓信號(hào)采樣電路用來采集電磁閥驅(qū)動(dòng)主體電路的高壓信號(hào)11，并反饋給電磁閥噴射驅(qū)動(dòng)控制單元；
[0008]所述驅(qū)動(dòng)電流信號(hào)采樣電路用來采集電磁閥驅(qū)動(dòng)主體電路的電磁閥電流信號(hào)15、16,并反饋給電磁閥噴射驅(qū)動(dòng)控制單元；
[0009]所述電磁閥驅(qū)動(dòng)主體電路為高低位M0S管驅(qū)動(dòng)電路結(jié)構(gòu)，接收電磁閥噴射驅(qū)動(dòng)控制單元發(fā)出的M0S管控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)高速電磁閥完成噴射動(dòng)作，并通過高壓信號(hào)采樣電路將采集的高壓信號(hào)和通過驅(qū)動(dòng)電流信號(hào)采樣電路將采集的電磁閥電流信號(hào)15、16反饋到電磁閥噴射驅(qū)動(dòng)控制單元，形成閉環(huán)控制。
[0010]進(jìn)一步的，所述電磁閥驅(qū)動(dòng)主體電路1包括:M0S管Ql、Q2、Q3、Q4，高壓儲(chǔ)能電容E1，隔離二極管D1、D2，續(xù)流二極管D3、D4、D5，驅(qū)動(dòng)對(duì)象為電磁閥1和電磁閥2，具體的連接方式是:
[0011]高位M0S管Q1的源極同時(shí)與高壓信號(hào)11、高壓VH、高壓儲(chǔ)能電容E1的正極、隔離二極管D1的負(fù)極、續(xù)流二極管D4，D5的負(fù)極相連；高位MOS管Q1的柵極接收來自電磁閥噴射驅(qū)動(dòng)控制單元4的控制信號(hào)13 ;高位MOS管Q1的漏極同時(shí)與電磁閥電流信號(hào)15、采樣電阻R1的一端、隔離二極管D2的負(fù)極和續(xù)流二極管D3的負(fù)極相連，續(xù)流二極管D3的正極與GND相連；
[0012]高位M0S管Q2的源極與低壓VL、隔離二極管D1的正極相連，高位M0S管Q2的柵極接收來自電磁閥噴射驅(qū)動(dòng)控制單元4的控制信號(hào)14，高位M0S管Q2的漏極與隔離二極管D2的正極相連；米樣電阻R1的另一端與電磁閥電流信號(hào)16、電磁閥1，2的一端相連；電磁閥1的另一端與續(xù)流二極管D4的正極、低位M0S管Q3的源極相連，低位M0S管Q3的柵極接收來自電磁閥噴射驅(qū)動(dòng)控制單元4的控制信號(hào)19 ;電磁閥2的另一端與續(xù)流二極管D5的正極、低位M0S管Q4的源極相連；低位M0S管Q4的柵極接收來自電磁閥噴射驅(qū)動(dòng)控制單元4的控制信號(hào)20 ;低位M0S管Q4的漏極與低位M0S管Q3的漏極和GND相連。
[0013]進(jìn)一步的，所述高壓信號(hào)采樣電路包括分壓電阻Rl、R2,差分放大器U1，比較器U2 ;具體的連接方式是:
[0014]分壓電阻R2的一端與高壓信號(hào)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(hào)12，此信號(hào)在高壓信號(hào)11達(dá)到參考電壓VR1設(shè)定值時(shí)輸出高電平。
[0015]進(jìn)一步的，所述驅(qū)動(dòng)電流信號(hào)采樣電路包括電阻R4、R5、R6、R7、R8，共模差分放大器U3，比較器U4、U5 ;共模差分放大器U3的正向輸入端與電磁閥電流信號(hào)15相連，共模差分放大器U3的反向輸入端與電磁閥電流信號(hào)16相連，共模差分放大器U3的輸出端通過電阻R4與比較器U4、U5的反向輸入端相連，比較器U4的正向輸入端與電阻R5的一端、電阻R6的一端相連，電阻R5的另一端連接參考電壓VRH ;比較器U4的輸出端與電阻R6的另一端、輸出信號(hào)17相連；比較器U5的正向輸入端與電阻R7的一端、電阻R8的一端相連，電阻R7的另一端連接參考電壓VRL，比較器U5的輸出端與電阻R8的另一端、輸出信號(hào)18相連。
[0016]相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下優(yōu)勢(shì):
[0017](1)電磁閥驅(qū)動(dòng)電流通過中間公共線直接采集，精度高、控制靈活、不受上下M0S管通斷的限制，大大簡化了電路；
[0018](2)不需要額外的升壓電路，高壓儲(chǔ)能電容與電磁閥連接，可利用電磁閥本身的電感特性為尚壓電容充電，在噴射過程中同時(shí)進(jìn)行升壓，在噴射間隔也可補(bǔ)充升壓，電路結(jié)構(gòu)簡單容易實(shí)現(xiàn)。
【附圖說明】
[0019]構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0020]圖1為本發(fā)明實(shí)施例所述的具有升壓功能的高速電磁閥的噴射驅(qū)動(dòng)電路總體原理示意圖；
[0021]圖2為本發(fā)明實(shí)施例所述的電磁閥驅(qū)動(dòng)主體電路原理示意圖；
[0022]圖3為本發(fā)明實(shí)施例所述的高壓信號(hào)采樣電路原理示意圖；
[0023]圖4為本發(fā)明實(shí)施例所述的驅(qū)動(dòng)電流信號(hào)采樣電路原理示意圖；
[0024]圖5為本發(fā)明實(shí)施例所述的驅(qū)動(dòng)電流與升壓波形示意圖。
[0025]附圖標(biāo)記說明:
[0026]1-電磁閥驅(qū)動(dòng)主體電路，2_尚壓彳目號(hào)米樣電路，3_驅(qū)動(dòng)電流彳目號(hào)米樣電路，4_電磁閥噴射驅(qū)動(dòng)控制單元。
【具體實(shí)施方式】
[0027]需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。
[0028]下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。
[0029]—種具有升壓功能的高速電磁閥的噴射驅(qū)動(dòng)電路，如圖1所示，電磁閥驅(qū)動(dòng)主體電路1、高壓信號(hào)采樣電路2和驅(qū)動(dòng)電流信號(hào)采樣電路3，所述高壓信號(hào)采樣電路2用來采集電磁閥驅(qū)動(dòng)主體電路1的高壓信號(hào)11，并反饋給電磁閥噴射驅(qū)動(dòng)控制單元4 ;所述驅(qū)動(dòng)電流信號(hào)采樣電路3用來采集電磁閥驅(qū)動(dòng)主體電路1的電磁閥電流信號(hào)15、16，并反饋給電磁閥噴射驅(qū)動(dòng)控制單元4 ;所述電磁閥驅(qū)動(dòng)主體電路1為高低位M0S管驅(qū)動(dòng)電路結(jié)構(gòu)，接收電磁閥噴射驅(qū)動(dòng)控制單元4發(fā)出的M0S管控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)高速電磁閥完成噴射動(dòng)作，并通過高壓信號(hào)采樣電路2將采集的高壓信號(hào)和通過驅(qū)動(dòng)電流信號(hào)采樣電路3將采集的電磁閥電流信號(hào)15、16反饋到電磁閥噴射驅(qū)動(dòng)控制單元4，形成閉環(huán)控制。
[0030]如圖2所示，本發(fā)明所述電磁閥驅(qū)動(dòng)主體電路1為高低位M0S管驅(qū)動(dòng)的電路結(jié)構(gòu)。包括:M0S管Q1、Q2、Q3、Q4，高壓儲(chǔ)能電容E1，隔離二極管D1、D2，續(xù)流二極管D3、D4、D5，驅(qū)動(dòng)對(duì)象為電磁閥1和電磁閥2，在實(shí)際應(yīng)用中可連接多路電磁閥。具體的連接方式是:
[0031]高位M0S管Q1的源極同時(shí)與高壓信號(hào)11、高壓VH、高壓儲(chǔ)能電容E1的正極、隔離二極管D1的負(fù)極、續(xù)流二極管D4，D5的負(fù)極相連；高位M0S管Q1的柵極接收來自電磁閥噴射驅(qū)動(dòng)控制單元4的控制信號(hào)13 ;高位M0S管Q1的漏極同時(shí)與電磁閥電流信號(hào)15、采樣電阻R1的一端、隔離二極管D2的負(fù)極和續(xù)流二極管D3的負(fù)極相連，續(xù)流二極管D3的正極與GND相連；
[0032]高位M0S管Q2的源極與低壓VL、隔離二極管D1的正極相連，高位M0S管Q2的柵極接收來自電磁閥噴射驅(qū)動(dòng)控制單元4的控制信號(hào)14，高位M0S管Q2的漏極與隔離二極管D2的正極相連；米樣電阻R1的另一端與電磁閥電流信號(hào)16、電磁閥1，2的一端相連(電路可接多路電磁閥)；電磁閥1的另一端與續(xù)流二極管D4的正極、低位M0S管Q3的源極相連，低位M0S管Q3的柵極接收來自電磁閥噴射驅(qū)動(dòng)控制單元4的控制信號(hào)19 ;電磁閥2的另一端與續(xù)流二極管D5的正極、低位M0S管Q4的源極相連；低位M0S管Q4的柵極接收來自電磁閥噴射驅(qū)動(dòng)控制單元4的控制信號(hào)20 ;低位M0S管Q4的漏極與低位M0S管Q3的漏極和GND相連。
[0033]如圖3所示，本發(fā)明實(shí)施例的高壓信號(hào)采樣電路⑵為運(yùn)放電路結(jié)構(gòu)，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:
[0034]分壓電阻R2的一端與高壓信號(hào)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