發(fā)動(dòng)機(jī)電控單體泵電磁閥控制電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及汽車發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種發(fā)動(dòng)機(jī)電控單體栗的控制電路。
【背景技術(shù)】
[0002]單體栗是一種新型時(shí)間控制式噴油栗，其噴油精度明顯優(yōu)于傳統(tǒng)位置控制式噴油栗，具有良好的油品耐受能力，對(duì)傳統(tǒng)柴油機(jī)改動(dòng)小、兼容性好，成本相對(duì)較低，單體栗發(fā)動(dòng)機(jī)廣泛應(yīng)用于非道路工程機(jī)械上，發(fā)動(dòng)機(jī)電控單體栗控制電路是單體栗柴油發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的重要組成部分，是整個(gè)系統(tǒng)控制的核心。
[0003]目前，發(fā)動(dòng)機(jī)電控單體栗控制技術(shù)基本上為國(guó)外所壟斷，面對(duì)非道路市場(chǎng)對(duì)單體栗發(fā)動(dòng)機(jī)越來(lái)越大的需求量，現(xiàn)在急需一種發(fā)動(dòng)機(jī)電控單體栗控制器，而作為控制器的核心部分，發(fā)動(dòng)機(jī)電控單體栗電磁閥控制電路尤為重要。通過(guò)控制電路的控制，發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴射系統(tǒng)能夠靈活地實(shí)現(xiàn)各種噴射要求。在噴射過(guò)程中，噴油驅(qū)動(dòng)的理想運(yùn)動(dòng)特征是實(shí)現(xiàn)在電磁閥通電初期盡快地注入能量，以提高電磁閥的響應(yīng)速度;在電磁閥通電動(dòng)作后，只需要提供較小的保持電流;這樣不但可以降低能量消耗、減少電磁閥的發(fā)熱量，而且可以降低能量消耗、減少電磁閥的發(fā)熱量，而且可以通過(guò)提高電磁閥的斷電響應(yīng)速度，即迅速地切斷驅(qū)動(dòng)電流。然而，目前發(fā)動(dòng)機(jī)電控單體栗的電磁閥控制電路僅僅能夠滿足通電初期響應(yīng)速度快的要求，啟動(dòng)后仍然以啟動(dòng)時(shí)的大電流運(yùn)行，因此能耗較高。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型需要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種能耗低、能夠根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)實(shí)現(xiàn)燃油噴射的電控單體栗電磁閥控制電路。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案如下。
[0006]發(fā)動(dòng)機(jī)電控單體栗電磁閥控制電路，包括控制模塊、電源模塊以及連接在電源模塊和電磁閥線圈之間用于在控制模塊控制下驅(qū)動(dòng)電磁閥線圈動(dòng)作的升壓?jiǎn)?dòng)模塊和低壓工作模塊，所述升壓?jiǎn)?dòng)模塊和低壓工作模塊并聯(lián)設(shè)置，升壓?jiǎn)?dòng)模塊和低壓工作模塊的受控端連接控制模塊的輸出端。
[0007]上述發(fā)動(dòng)機(jī)電控單體栗電磁閥控制電路，所述升壓?jiǎn)?dòng)模塊包括升壓?jiǎn)卧透邏河|發(fā)單元，所述升壓?jiǎn)卧ㄉ龎嚎刂菩酒?、電感、第三電容和第三功率管，升壓控制芯片的電源端連接電源模塊的輸出端，升壓控制芯片的SWO端連接第三功率管的柵極，第三功率管的漏極經(jīng)電感連接電源模塊的輸出端，第三功率管的源極接地;所述電感還通過(guò)串聯(lián)連接第三電容接地。
[0008]上述發(fā)動(dòng)機(jī)電控單體栗電磁閥控制電路，所述電感與第三電容之間串聯(lián)連接有第一二極管。
[0009 ]上述發(fā)動(dòng)機(jī)電控單體栗電磁閥控制電路，所述升壓?jiǎn)?dòng)模塊還包括充放電時(shí)間控制單元，充放電時(shí)間控制單元包括串聯(lián)連接在第一二極管負(fù)極與地之間的第三電阻和第七電阻，第三電阻和第七電阻的連接端連接至升壓控制芯片的FB輸入端。
[0010]上述發(fā)動(dòng)機(jī)電控單體栗電磁閥控制電路，所述升壓?jiǎn)?dòng)模塊還包括電流采樣單元，電流采樣單元為連接在第三功率管的源極與地之間的采樣電阻Ra。
[0011]上述發(fā)動(dòng)機(jī)電控單體栗電磁閥控制電路，所述高壓觸發(fā)單元包括第一功率管、第一電阻和第四電阻，所述第一功率管的漏極連接升壓?jiǎn)卧妮敵龆?，第一功率管的柵極經(jīng)第一電阻連接控制模塊的PWMA輸出端，第一功率管的源極連接電磁閥線圈的高邊端;所述第四電阻連接在第一功率管的柵極和源極之間。
[0012]上述發(fā)動(dòng)機(jī)電控單體栗電磁閥控制電路，所述低壓工作模塊包括第二功率管、第二電阻和第五電阻，所述第二功率管的漏極連接電源模塊的輸出端，第二功率管的柵極經(jīng)第二電阻連接控制模塊的PWMB輸出端，第二功率管的源極經(jīng)第二二極管連接電磁閥線圈的高邊端;所述第五電阻并連接在第二功率管的柵極和源極之間。
[0013 ]上述發(fā)動(dòng)機(jī)電控單體栗電磁閥控制電路，所述電磁閥線圈的低邊端與地之間設(shè)置有輔助驅(qū)動(dòng)單元，所述輔助驅(qū)動(dòng)單元包括第四功率管、第九電阻、第十電阻和第四二極管，所述第四功率管的漏極連接電磁閥線圈的低邊端，第四功率管的柵極連接控制模塊的PWMC輸出端，第四功率管的源極接地;所述第十電阻連接在第四功率管的柵極和源極之間，第四二極管連接在電磁閥線圈的低邊端與地之間。
[0014]由于采用了以上技術(shù)方案，本實(shí)用新型所取得技術(shù)進(jìn)步如下。
[0015]本實(shí)用新型采用雙電壓控制方式，電磁閥動(dòng)作初期，采用高電壓驅(qū)動(dòng)單體栗電磁閥工作，啟動(dòng)后切換為低電壓控制電磁閥，不僅提高了電磁閥的響應(yīng)速度，降低了能量消耗，減少了電磁閥的發(fā)熱量，而且還能夠在電磁閥斷電時(shí)迅速切斷電流，提高了電磁閥的通、斷電的響應(yīng)速度。另外，本實(shí)用新型的驅(qū)動(dòng)電路采用半橋驅(qū)動(dòng)，電磁閥線圈兩端分別連接一功率管，任何一個(gè)功率管都可以控制噴油電磁閥不工作，實(shí)現(xiàn)更加靈活和更加復(fù)雜的控制邏輯，同時(shí)提高了安全系數(shù)，因此能夠適應(yīng)安全性能苛刻的場(chǎng)合。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型的電路結(jié)構(gòu)框圖；
[0017]圖2為具體實(shí)施例的電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面將結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0019]一種發(fā)動(dòng)機(jī)電控單體栗電磁閥控制電路，其結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示，包括控制模塊、低壓工作模塊、升壓?jiǎn)?dòng)模塊、充放電時(shí)間控制單元、電流采樣單元、輔助驅(qū)動(dòng)單元以及電源模塊。控制模塊分別與低壓工作模塊、升壓?jiǎn)?dòng)模塊以及輔助驅(qū)動(dòng)單元連接，低壓工作模塊和升壓?jiǎn)?dòng)模塊并聯(lián)連接在電源模塊和電磁閥線圈之間，輔助驅(qū)動(dòng)單元連接在電磁閥線圈和地之間；低壓工作模塊、升壓?jiǎn)?dòng)模塊以及輔助驅(qū)動(dòng)單元在控制模塊的指令下工作，進(jìn)一步改變電磁閥的工作狀態(tài)。
[0020]升壓?jiǎn)?dòng)模塊包括升壓?jiǎn)卧⒏邏河|發(fā)單元、充放電時(shí)間控制單元和電流采樣單元。升壓?jiǎn)卧糜趯?duì)電源模塊輸出的電壓進(jìn)行升壓操作;高壓觸發(fā)單元用于在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)驅(qū)動(dòng)電磁閥線圈動(dòng)作；充放電時(shí)間控制單元能夠?qū)崿F(xiàn)充放電的時(shí)間的智能控制；電流采樣單元用于采集升壓?jiǎn)卧墓ぷ麟娏?，以保證升壓?jiǎn)卧ぷ髟诎踩秶鷥?nèi)。
[0021]本實(shí)施例的電路圖如圖2所示。其中，電源模塊輸出端的Cl、C2為電源濾波電容。
[0022]升壓?jiǎn)卧ㄉ龎嚎刂菩酒琔l、電感L1、第三電容C3和第三功率管Q3，升壓控制芯片Ul采用TLE8386-2EL。升壓控制芯片Ul的IN電源端連接電源模塊的輸出端VBAT，升壓控制芯片的SWO端連接第三功率管Q3的柵極，第三功率管Q3的漏極經(jīng)電感LI連接電源模塊的輸出端，第三功率管Q3的源極接地;所述電感LI還通過(guò)串聯(lián)連接的第三電容C3接地。升壓控制芯片Ul通過(guò)重復(fù)控制第三功率管Q3的通斷，來(lái)給電感L1、第三電容C3充放電，實(shí)現(xiàn)在第三電容C3兩端有高于輸入電壓的高電壓，以驅(qū)動(dòng)電磁閥線圈工作。為防止第三電容C3對(duì)地放電，在電感LI與第三電容C3之間串聯(lián)連接有第一二極管Dl。
[0023]升壓?jiǎn)卧械腞6、R8、C4、C5、C6為升壓控制芯片Ul的外圍電路，升壓控制芯片Ul的EN、SYNC端與控制模塊的輸出端相連，控制第三功率管Q3的輸出。
[0024]充放電時(shí)間控制單元包括串聯(lián)連接在第一二極管Dl負(fù)極與地之間的第三電阻R3和第七電阻R7，第三電阻R3和第七電阻R7的連接端連接至升壓控制芯片Ul的FB輸入端。升壓控制芯片Ul采集第三電阻R3和第七電阻R7之間的電壓，來(lái)確定是否控制第三功率管Q3給電路充電，若采集的電壓低于設(shè)定值，則控制第三功率管Q3斷開(kāi)，給第三