對置二沖程發(fā)動機雙噴油器高速電磁閥驅(qū)動電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種對置二沖程發(fā)動機雙噴油器高速電磁閥驅(qū)動電路，包括用來驅(qū)動兩缸四個電磁閥的時序控制模塊、電壓檢測模塊、切換二級管D1、D2、儲能電容C、三個高端MOS管MH1、MH2、ML和四個低端MOS管M1、M2、M3、M4，其中所述四個電磁閥的電感線圈分別為氣缸A對應(yīng)的兩個電磁閥的電感線圈L1、L2和氣缸B對應(yīng)的兩個電磁閥的電感線圈L3、L4。本發(fā)明通過驅(qū)動結(jié)構(gòu)從并聯(lián)驅(qū)動到串聯(lián)驅(qū)動切換的方式，在電流上升開始階段采用電磁閥的驅(qū)動高壓分別驅(qū)動的形式，保證電磁閥電流快速上升到目標(biāo)電流；電磁閥在后續(xù)的大電流開啟、小電流維持兩個階段線路板上承受的總電流和單個電磁閥驅(qū)動時的電流相當(dāng)。
【專利說明】
對置二沖程發(fā)動機雙噴油器高速電磁閥驅(qū)動電路
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于雙噴油器高速電磁閥驅(qū)動技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種對置二沖程發(fā)動機雙噴油器高速電磁閥驅(qū)動電路。
【背景技術(shù)】
[0002]在對置二沖程發(fā)動機高壓共軌控制中，雙噴油器高速電磁閥驅(qū)動問題是關(guān)鍵技術(shù)之一O
[0003]現(xiàn)有的驅(qū)動都是采用兩路功率驅(qū)動電路對兩個電磁閥進(jìn)行驅(qū)動的方式進(jìn)行，由于需要雙噴油器同時工作，驅(qū)動電流成倍增長，印制線纜板上的驅(qū)動線需要布置較寬銅皮，整個功率驅(qū)動部分占的空間較大，不利于電控單元的緊湊設(shè)計；同時，由于雙噴油器工作電流大、持續(xù)時間長，導(dǎo)致整個線路板上不同位置的壓差增大，對相鄰的數(shù)字電路、模擬電路造成較強的電磁輻射，不利于電控單元的的電磁兼容性設(shè)計，嚴(yán)重時會導(dǎo)致系統(tǒng)控制邏輯混亂、模擬量失真。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明旨在提出一種對置二沖程發(fā)動機雙噴油器高速電磁閥驅(qū)動電路，以解決雙噴油器同時工作時驅(qū)動電流成倍增長的壓差大的問題。
[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的:
[0006]對置二沖程發(fā)動機雙噴油器高速電磁閥驅(qū)動電路，包括用來驅(qū)動兩缸四個電磁閥的時序控制模塊、電壓檢測模塊、切換二級管D1、D2、儲能電容C、三個高端MOS管Mh1、MH2、ML和四個低端103管化、M2、M3、M4，其中所述四個電磁閥的電感線圈分別為氣缸A對應(yīng)的兩個電磁閥的電感線圈L1、L2和氣缸B對應(yīng)的兩個電磁閥的電感線圈L3、L4;
[0007]所述時序控制模塊的輸入控制信號為兩缸的選缸信號A、B以及控制脈寬信號T，以及接收所述電壓檢測模塊的反饋信號S;所述時序控制模塊的輸出高端控制信號AH1、AH2、AL分別連接MOS管Mh1、MH2、Ml的柵極，輸出低端控制信號B1、B2、B3、B4分別連接MOS管M1、M2、M3 ,M4的柵極；
[0008]所述MOS管MH1、MH2的漏極連接能量吸收二極管D4、D5的負(fù)極、儲能電容C的一端和電壓檢測模塊上，MOS管Ml的漏極用來連接電瓶電壓Ubat，儲能電容C的另一端接地；
[0009 ]所述MOS管Mhi的源極用來連接電感線圈L1、L3的一端，所述MOS管Mh2的源極用來連接電感線圈L2、L4的一端、切換二級管D1、D2的負(fù)極，所述MOS管Ml的源極連接到隔離二極管D0的正極，隔咼二極管Dq的負(fù)極連接到MOS管Mhi的源極；
[0010]所述MOS管M1、M2、M3、M4的漏極分別用來連接電感線圈L1、L2、L3、L4的另一端，所述MOS管M^M3的漏極還分別連接切換二級管D1、D2的正極，所述MOS管M2、M4的漏極還分別連接能量吸收二極管D5、D4的正極；
[0011]所述^)3管吣、M2、M3、M4的源極連接到取樣電阻Rs的一端、放大器U1的正向輸入端，取樣電阻Rs的另一端接地;所述放大器U1的反向輸入端連接到接地電阻他的一端、反饋電阻R1的一端，所述反饋電阻仏的另一端連接到放大器的輸出端和時序控制模塊上，接地電阻R2的另一端連接到地。
[0012]進(jìn)一步的，所述MOS管Mh1的源極連接一續(xù)流二極管D3的負(fù)極，所述續(xù)流二極管D3的正極接地。
[0013]相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下優(yōu)勢:
[0014](I)通過驅(qū)動結(jié)構(gòu)從并聯(lián)驅(qū)動到串聯(lián)驅(qū)動切換的方式，在電流上升開始階段采用電磁閥的驅(qū)動高壓分別驅(qū)動的形式，保證電磁閥電流快速上升到目標(biāo)電流；電磁閥在后續(xù)的大電流開啟、小電流維持兩個階段線路板上承受的總電流和單個電磁閥驅(qū)動時的電流相當(dāng)。
[0015]這樣印制線路板上只在電流上升過程中承受雙倍的電流，而此時線路板上的實際功耗較小;兩個電磁閥工作開啟、維持整個過程中，電流恢復(fù)到單個電磁閥驅(qū)動的狀態(tài)，印制線路板上的驅(qū)動線路不需要特殊的加寬設(shè)計，功率驅(qū)動部分的電磁輻射較小，電控單元印制線路板的電磁兼容性設(shè)計易于保證；
[0016](2)同時在兩缸工作間隙，利用雙電磁閥線圈串聯(lián)后儲存的大能量，為儲能電容進(jìn)行充電，保證儲能電容上的電壓達(dá)到一個較高的電壓Uh，滿足下一次電磁閥驅(qū)動時的高壓需求。
【附圖說明】
[0017]構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0018]圖1為本發(fā)明實施例所述對置二沖程發(fā)動機雙噴油器高速電磁閥驅(qū)動電路的電路圖；
[0019]圖2為本發(fā)明實施例所述驅(qū)動電路的工作時序圖；
[0020]圖3為本發(fā)明實施例所述驅(qū)動電路與傳統(tǒng)驅(qū)動電路的電流對比圖。
【具體實施方式】
[0021]需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。
[0022]下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。
[0023]本發(fā)明實施例對置二沖程發(fā)動機雙噴油器高速電磁閥驅(qū)動電路，作為一個兩缸A、B四個高速電磁閥的驅(qū)動模塊，采用雙驅(qū)動電壓、雙驅(qū)動電流的方式，其中所述四個高速電磁閥的電感線圈分別為氣缸A的兩個噴油器的高速電磁閥的電感線圈L1、L2和氣缸B的兩個噴油器的高速電磁閥的電感線圈L3、L4。
[0024]如圖1所示，對置二沖程發(fā)動機雙噴油器高速電磁閥驅(qū)動電路包括時序控制模塊、電壓檢測模塊、切換二級管儲能電容C、三個高端MOS管和四個低端MOS管，
[0025]所述三個高端MOS管分別為用于對高電源電壓Uh進(jìn)行控制的MOS管MH1、MH2和用于對電瓶電源的電壓Ubat進(jìn)行控制的MOS管Ml，其中電壓Ubat取電瓶電壓，高電源電壓Uh取儲能電容C上的電壓;所述四個低端MOS管分別為皿)5管施、M2、M3、M4，分別用于按時序控制模塊的時序控制輸出對電感線圈L1、L2、L3、L4進(jìn)行驅(qū)動，其中MOS管M1J2用來對電感線圈L^L2進(jìn)行驅(qū)動，MOS管M3、M4用來對電感線圈L3、L4進(jìn)行驅(qū)動。
[0026]所述時序控制模塊的輸入控制信號為兩缸的選缸信號A、B以及控制脈寬信號T，以及接收所述電壓檢測模塊的反饋信號S;所述時序控制模塊的輸出高端控制信號AH1、AH2、AL分別連接MOS管Mh1、Mh2、Ml的柵極，輸出低端控制信號B1、B2、B3、B4分別連接MOS管M1、M2、M3 ,M4的柵極，時序控制模塊上還有一引腳接地。
[0027]所述MOS管斷12的漏極連接到能量吸收二極管D4、D5的負(fù)極、儲能電容C的一端和電壓檢測模塊上，MOS管Ml的漏極連接到電瓶電壓Ubat上，儲能電容C的另一端接地，電壓檢測模塊也有一個引腳接地；
[0028]所述MOS管Mh1的源極用來連接電感線圈L1、L3的一端，所述MOS管Mh2的源極用來連接電感線圈L2、L4的一端、切換二級管D1、D2的負(fù)極，所述MOS管Ml的源極連接到隔離二極管D0的正極，隔離二極管Do的負(fù)極連接到MOS管Mh1的源極、續(xù)流二極管D3的負(fù)極，所述續(xù)流二極管D3的正極連接到地；
[0029]所述MOS管M1、M2、M3、M4的漏極分別用來連接電感線圈L1、L2、L3、L4的另一端，所述MOS管M^M3的漏極還分別連接切換二級管D^D2的正極，所述MOS管M2、M4的漏極還分別連接能量吸收二極管D5、D4的正極；
[0030]所述^)3管見、M2、M3、M4的源極連接到取樣電阻Rs的一端、放大器U1的正向輸入端，取樣電阻Rs的另一端接地;所述放大器U1的反向輸入端連接到接地電阻他的一端、反饋電阻R1的一端，所述反饋電阻仏的另一端連接到放大器的輸出端和時序控制模塊上，接地電阻R2的另一端連接到地。
[0031]本發(fā)明實施例電磁閥驅(qū)動電路的工作分為三個過程，以驅(qū)動其中一個氣缸A工作對應(yīng)的兩個噴油器的高速電磁閥的電感線圈L1、L2為例進(jìn)行詳細(xì)說明:
[0032](I)電磁閥驅(qū)動過程
[0033]驅(qū)動電路接受選缸信號A、B以及控制脈寬信號T，通過時序控制模塊形成高端控制信號Ah1、Ah2、Al和低端控制信號B1、B2、B3、B4，控制信號如圖2所不，過程如下:
[0034](B)T1時刻至T2時刻，AH1、AH2、AL控制信號為高，B^B2控制信號為高，高壓電源Uh通過MOS管Mh1、Mh2經(jīng)線圈U、L2和低端MOS管M^M2以及取樣電阻Rs對地形成回路，線圈U、L2電流I1、I2快速上升，如圖3所示;低電源電壓Ubat不起作用，B3、B4控制信號為低；
[0035](b)T2時刻電感線圈L^L2電流到達(dá)預(yù)定值。AH1、AH2控制信號變?yōu)榈?，Al控制信號受時序控制模塊控制，制信號變低，82控制信號仍為高，電瓶電壓Ubat通過MOS管Ml經(jīng)隔離二極管Do、線圈U、切換二極管D1、線圈L2、低端皿)5管跑、取樣電阻Rs對地形成回路，取樣電阻Rs上經(jīng)放大器U1放大的信號V1反饋到時序控制模塊，與時序控制模塊中要求的電磁閥開啟電流值進(jìn)行比較，形成控$_0S管Ml的P麗調(diào)制信號Al，完成對開啟電流的控制，T3時刻結(jié)束開啟電流控制;在MOS管Ml信號為低期間，二極管D3起續(xù)流作用;如圖3所示，T2?T3期間采用本電路驅(qū)動的開啟電流為13-2，比目前常用的電磁閥同時驅(qū)動的電流I3-:，流經(jīng)取樣電阻和印制線路板上的電流能夠減小到I / 2;
[0036](C)T3時刻結(jié)束電感線圈L^L2開啟電流驅(qū)動，開始維持電流控制。ΑΗ1、ΑΗ2控制信號仍為低A控制信號受時序控制模塊控制，制信號為低，82控制信號仍為高，電瓶電壓Ubat通過MOS管Ml經(jīng)隔離二極管Do、線圈L1、切換二極管D1、線圈L2、低端MOS管Μ2、取樣電阻Rs對地形成回路，取樣電阻上經(jīng)放大的信號Vi反饋到時序控制模塊，與時序控制模塊中要求的電磁閥維持電流值進(jìn)行比較，形成控制MOS管Ml的P麗調(diào)制信號Al，完成對維持電流的控制，T4時刻結(jié)束維持電流控制;在MOS管Ml信號為低期間，二極管D3起續(xù)流作用；如圖3所示，T3?T4期間采用本電路驅(qū)動的維持電流為13-2，比目前常用的電磁閥同時驅(qū)動的電流13+流經(jīng)取樣電阻和印制線路板上的電流能夠減小到1/2;
[0037](d) T4時刻結(jié)束電磁閥的控制。Ah1、Ah2、Al控制信號變?yōu)榈停?，B1、B2、B3、B4控制信號為低。
[0038](2)能量儲存過程
[0039]T1時刻至T2時刻，由于高壓電源Uh對線圈U、L2形成驅(qū)動，儲能電容C上的電壓出現(xiàn)下降。
[0040]T4時刻結(jié)束電磁閥的控制，流經(jīng)線圈L1、L2的電流在線圈L2下端與低端MOS管M2上形成較高的反相電勢，通過能量吸收二極管05把能量儲存到電容C上;到T5時刻，儲能電容C上的電壓出現(xiàn)上升。
[0041 ] (2)能量補充過程
[0042]如圖2所示，T6時刻開始，Al控制信號變?yōu)楦撸€圈L3通過切換二極管02和線圈L4串聯(lián)的電感線圈、MOS管M4、能量吸收二極管D4、儲能電容C形成典型的DC/DC升壓電路，時序控制模塊形成P WM驅(qū)動信號B 4，對儲能電容C進(jìn)行充電，電壓檢測模塊檢測儲能電容C上的電壓，輸出信號S，用于控制PffM脈沖;此期間，采樣電阻Rs檢查流經(jīng)線圈L3、L4的電流，使通過線圈L3、L4的電流不大于開啟電流的1/10，確保高速電磁閥不發(fā)生動作。到T7時刻，儲能電容C上的電壓達(dá)到預(yù)定的電壓。
[0043]經(jīng)過以上三個過程，完成了線圈U、L2對應(yīng)缸的噴射和高壓電源的充電過程。
[0044]同樣，從T8時刻開始，選缸信號A、B及控制脈寬信號T，通過時序控制模塊形成選缸信號B3、B4，進(jìn)行L3、L4缸的噴射，同時運用線圈1^、切換二極管D1、線圈、能量吸收二極管他完成對高壓電源的充電過程。
[0045]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.對置二沖程發(fā)動機雙噴油器高速電磁閥驅(qū)動電路，其特征在于:包括用來驅(qū)動兩缸四個電磁閥的時序控制模塊、電壓檢測模塊、切換二級管D1、D2、儲能電容C、三個高端MOS管Mh1、Mh2、Ml和四個低端皿)3管施、M2、M3、M4，其中所述四個電磁閥的電感線圈分別為氣缸A對應(yīng)的兩個電磁閥的電感線圈L1、L2和氣缸B對應(yīng)的兩個電磁閥的電感線圈L3、L4; 所述時序控制模塊的輸入控制信號為兩缸的選缸信號A、B以及控制脈寬信號T，以及接收所述電壓檢測模塊的反饋信號S;所述時序控制模塊的輸出高端控制信號AH1、AH2、A汾別連接MOS管Mh1、Mh2、Ml的柵極，輸出低端控制信號B1、B2、B3、B4分別連接顯3管施、M2、M3、M4的柵極； 所述MOS管MH1、MH2的漏極連接能量吸收二極管D4、D5的負(fù)極、儲能電容C的一端和電壓檢測模塊上，MOS管Ml的漏極用來連接電瓶電壓Ubat，儲能電容C的另一端接地； 所述MOS管Mh1的源極用來連接電感線圈L1、L3的一端，所述MOS管Mh2的源極用來連接電感線圈L2、L4的一端、切換二級管D1、D2的負(fù)極，所述MOS管Ml的源極連接到隔離二極管Do的正極，隔咼二極管Do的負(fù)極連接到MOS管Mhi的源極； 所述皿)5管見、M2、M3、M4的漏極分別用來連接電感線圈L1、L2、L3、L4的另一端，所述MOS管M1、M3的漏極還分別連接切換二級管D^D2的正極，所述MOS管M2、M4的漏極還分別連接能量吸收二極管D5、D4的正極； 所述^)3管見、M2、M3、M4的源極連接到取樣電阻Rs的一端、放大器U1的正向輸入端，取樣電阻Rs的另一端接地;所述放大器U1的反向輸入端連接到接地電阻他的一端、反饋電阻辦的一端，所述反饋電阻辦的另一端連接到放大器的輸出端和時序控制模塊上，接地電阻R2的另一端連接到地。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對置二沖程發(fā)動機雙噴油器高速電磁閥驅(qū)動電路，其特征在于:所述MOS管Mh1的源極連接一續(xù)流二極管D3的負(fù)極，所述續(xù)流二極管D3的正極接地。
【文檔編號】F02D41/20GK105927404SQ201610332572
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年5月18日
【發(fā)明人】白思春, 褚全紅, 孟長江, 賈利, 焦玉琴, 姜承賦, 和龍, 陳志瑞
【申請人】中國北方發(fā)動機研究所(天津)