CN108286476B - 用于共轨流量控制的双向电磁力控制阀的控制方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种用于共轨流量控制的双向电磁力控制阀的控制方法和装置,该方法包括:获取共轨系统的实时共轨油压;根据共轨系统的实时共轨油压和共轨系统的目标油压,得到共轨压差;根据共轨压差,计算方向信号、驱动信号以及脉宽调制信号的占空比;根据方向信号的电平状态、驱动信号的电平状态以及脉宽调制信号的占空比,向双向电流控制器输出相应的方向信号、驱动信号和脉宽调制信号,用于在双向电流控制器中产生相应的驱动电流,以使得双向电磁力控制阀的滑阀芯在驱动电流的驱动下进行滑动,该方法和装置可以实现对高压共轨供油系统的共轨压力的快速、准确调整。
Description
技术领域
本发明实施例涉及动力技术领域,尤其涉及一种用于共轨流量控制的双向电磁力控制阀的控制方法和装置。
背景技术
在高压共轨供油系统中,燃油计量阀作为共轨管进油量控制的一个重要环节,其工作特性对轨压的建立有着非常重要的影响。
现有的燃油计量阀均为单向电磁力控制阀,电磁力仅能驱动燃油计量阀的滑阀芯向阀口开启的方向运动,此外,在滑阀芯回位的过程中,电磁力的迟滞现象会影响燃油计量阀的关闭。因此,在轨压的建立过程中,往往会造成轨压的双方向超调,从而影响高压共轨供油系统的调压效果。
发明内容
针对现有技术中存在的问题,本发明实施例提供一种用于共轨流量控制的双向电磁力控制阀的控制方法和装置。
第一方面,本发明实施例提供一种用于共轨流量控制的双向电磁力控制阀的控制方法,所述方法包括:
获取共轨系统的实时共轨油压;
根据所述共轨系统的实时共轨油压和所述共轨系统的目标油压,得到共轨压差;
根据所述共轨压差,计算方向信号的电平状态、驱动信号的电平状态以及脉宽调制信号的占空比;
根据所述方向信号的电平状态、所述驱动信号的电平状态以及所述脉宽调制信号的占空比,向双向电流控制器输出相应的方向信号、驱动信号和脉宽调制信号,用于在所述双向电流控制器中产生相应的驱动电流,以使得双向电磁力控制阀的滑阀芯在所述驱动电流的驱动下进行滑动。
第二方面,本发明实施例提供一种用于共轨流量控制的双向电磁力控制阀的控制装置,所述装置包括:控制器、双向电流控制器和双向电磁力控制阀,其中,所述控制器包括:
获取模块,用于获取共轨系统的实时共轨油压;
第一计算模块,用于根据所述共轨系统的实时共轨油压和所述共轨系统的目标油压,得到共轨压差;
第二计算模块,用于根据所述共轨压差,计算方向信号的电平状态、驱动信号的电平状态以及脉宽调制信号的占空比;
输出模块,用于根据所述方向信号的电平状态、所述驱动信号的电平状态以及所述脉宽调制信号的占空比,向双向电流控制器输出相应的方向信号、驱动信号和脉宽调制信号,用于在所述双向电流控制器中产生相应的驱动电流,以使得双向电磁力控制阀的滑阀芯在所述驱动电流的驱动下进行滑动。
第三方面,本发明实施例提供一种电子设备,所述设备包括存储器和处理器,所述处理器和所述存储器通过总线完成相互间的通信;所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令,所述处理器调用所述程序指令能够执行上述用于共轨流量控制的双向电磁力控制阀的控制方法。
第四方面,本发明实施例提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述用于共轨流量控制的双向电磁力控制阀的控制方法。
本发明实施例提供的用于共轨流量控制的双向电磁力控制阀的控制方法和装置,通过获取共轨系统的实时共轨油压,根据实时共轨油压和目标油压之间的共轨压差,向双向电流控制器输出相应的方向信号、驱动信号和脉宽调制信号,在双向电流控制器中产生相应的驱动电流,以使得双向电磁力控制阀的滑阀芯在所述驱动电流的驱动下进行滑动,由于驱动电流的方向以及大小都可调节,使得双向电磁力控制阀的滑阀芯可以向开启方向滑动也可以向闭合方向滑动,实现了双向电磁力控制阀的滑阀芯的快速位移以及阀开度的准确控制,进而使得发动机供油系统在各种流量状态下都能实现共轨压力的快速、准确调整,大大改善了传统驱动滑阀芯出现的双方向超调现象,改善了共轨系统的调压效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的用于共轨流量控制的双向电磁力控制阀的控制方法流程图;
图2为本发明实施例提供的用于共轨流量控制的双向电磁力控制阀的控制装置的结构示意图;
图3为本发明实施例提供的电子设备的结构示意图;
图4为本发明实施例提供的双向电流控制器的驱动原理图;
图5为本发明实施例提供的驱动芯片内部电流检测原理示意图;
图6为本发明实施例提供的MOSFET的保护电路示意图;
图7为本发明实施例提供的控制信号流程图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
图1为本发明实施例提供的用于共轨流量控制的双向电磁力控制阀的控制方法流程图,如图1所示,所述方法包括:
步骤10、获取共轨系统的实时共轨油压;
步骤11、根据所述共轨系统的实时共轨油压和所述共轨系统的目标油压,得到共轨压差;
步骤12、根据所述共轨压差,计算方向信号的电平状态、驱动信号的电平状态以及脉宽调制信号的占空比;
步骤13、根据所述方向信号的电平状态、所述驱动信号的电平状态以及所述脉宽调制信号的占空比,向双向电流控制器输出相应的方向信号、驱动信号和脉宽调制信号,用于在所述双向电流控制器中产生相应的驱动电流,以使得双向电磁力控制阀的滑阀芯在所述驱动电流的驱动下进行滑动。
具体地,控制器可以获取高压共轨供油系统中的实时共轨油压,控制器可以从压力传感器或获取到实时共轨功油压。控制器可以根据实际需要,预先设定一个目标油压,将目标油压减去实时共轨油压得到的差值,记为高压共轨供油系统的共轨压差。控制器可以根据获取到的实时共轨油压以及预先设定的目标油压,计算出共轨压差,共轨压差可以被记为:e。
控制器计算出共轨压差e之后,可以得到一个控制量u,u=Ke。K为比例系数,K越大,表示调压响应度越大。控制器可以根据控制量u,得到方向信号的电平状态、驱动信号的电平状态以及脉宽调制信号的占空比。其中,方向信号可以记为DIR信号,驱动信号可以记为DRVDIS信号,脉宽调制信号可以记为PWM信号,PWM信号是一个周期信号,脉宽调制信号的占空比是指,在PWM信号的一个周期内,高电平信号持续的时间占整个周期的比例。
控制器计算出DIR信号的电平状态、DRVDIS信号的电平状态以及PWM信号的占空比之后,可以向双向电流控制器输出相应的DIR信号、DRVDIS信号和PWM信号。双向电流控制器接收到控制器输出的DIR信号、DRVDIS信号和PWM信号之后,可以产生相应的驱动电流,该驱动电流可以驱动双向电磁力控制阀的滑阀芯,以一定的速度,向开启方向或闭合方向发生滑动。DRVDIS信号可以控制驱动电流的有无,DIR信号和PWM信号可以控制驱动电流的方向,PWM信号的占空比可以控制驱动电流的大小。
双向电磁力控制阀的滑阀芯的滑动方向与驱动电流的方向有关,当驱动电流的方向为正向时,滑阀芯可以沿着开启的方向滑动,当驱动电流的方向为反向时,滑阀芯可以沿着闭合的方向滑动;滑阀芯的滑动速度与驱动电流的大小有关,驱动电流越大,滑阀芯滑动的速度越大。
双向电磁力控制阀的滑阀芯发生滑动之后,可以调节阀开度,使得高压共轨供油系统中的实时共轨油压发生变化,控制器可以获取变化之后的实时共轨油压,重复上述油压调节过程,实现闭环控制。
本发明实施例提供的用于共轨流量控制的双向电磁力控制阀的控制方法,通过获取共轨系统的实时共轨油压,根据实时共轨油压和目标油压之间的共轨压差,向双向电流控制器输出相应的方向信号、驱动信号和脉宽调制信号,在双向电流控制器中产生相应的驱动电流,以使得双向电磁力控制阀的滑阀芯在所述驱动电流的驱动下进行滑动,由于驱动电流的方向以及大小都可调节,使得双向电磁力控制阀的滑阀芯可以向开启方向滑动也可以向闭合方向滑动,实现了双向电磁力控制阀的滑阀芯的快速位移以及阀开度的准确控制,提高了双向电磁力控制阀的动态响应,使得发动机供油系统在各种流量状态下都能实现共轨压力的快速、准确调整,大大改善了传统驱动滑阀芯出现的双方向超调现象,改善了共轨系统的调压效果。
可选的,在上述实施例的基础上,所述控制器根据所述共轨压差,计算方向信号的电平状态、驱动信号的电平状态以及脉宽调制信号的占空比,包括:
根据所述共轨压差的正负,得到所述方向信号的电平状态;
根据所述共轨压差是否为零,得到所述驱动信号的电平状态;
根据所述共轨压差的绝对值,得到所述脉宽调制信号的占空比。
具体地,上述实施例中所述的控制器计算出共轨压差e之后,可以计算出DIR信号的电平状态、DRVDIS信号的电平状态以及PWM信号的占空比。
控制器可以根据轨压差e,得到控制量u=Ke。若控制量u为正,则DIR信号为低电平,相应的驱动电流方向为正向;若控制量u为负,则DIR信号为高电平,相应的驱动电流方向为反向。
若控制量u不为0,则DRVDIS信号为低电平,双向电流控制器中可以产生驱动电流;若控制量u为0,则DRVDIS信号为高电平,双向电流控制器中不可以产生驱动电流。控制器还可以根据控制量u的绝对值,计算出PWM信号的占空比,控制量u的绝对值越大,则PWM信号的占空比越大,相应的驱动电流就越大。
本发明实施例提供的用于共轨流量控制的双向电磁力控制阀的控制方法,通过根据共轨压差的正负,得到方向信号的电平状态,根据共轨压差是否为零,得到驱动信号的电平状态,根据共轨压差的绝对值,得到脉宽调制信号的占空比,使得所述方法更加科学。
可选的,在上述实施例的基础上,所述双向电流控制器包括:驱动芯片、H桥式电路,其中:
所述驱动芯片用于接收所述方向信号、所述驱动信号和所述脉宽调制信号;
所述H桥式电路用于根据所述方向信号、所述驱动信号和所述脉宽调制信号,产生所述驱动电流。
具体地,上述实施例中所述的双向电流控制器可以包括:驱动芯片和H桥式电路,其中:所述驱动芯片可以接收控制器输出的DIR信号、DRVDIS信号以及PWM信号。H桥式电路可以根据DIR信号、DRVDIS信号以及PWM信号,产生驱动电流
图4为本发明实施例提供的双向电流控制器的驱动原理图,如图4所示,H桥式电路可以包括四个MOSFET,分别为:TSL1_1,记为L1;TSL1_2,记为L2;TSH1_1,记为H1;TSH1_2,记为H2;双向电流控制阀可以连接在图4中所示的DRIVER-与DRIVER+之间。
本发明实施例可以采用型号为TLE7181EM的芯片作为驱动芯片,通过给该驱动芯片输入指定的信号,控制H桥式电路中的4个MOSFET的通断,来实现对驱动电流的方向及大小的控制,该驱动芯片的工作原理如下。
首先,给驱动芯片的Vs管脚上电,然后,将驱动芯片的ENA管脚设置为高电平状态,从而唤醒芯片。然后,保持DRVDIS管脚处于高电平状态,控制H桥式电路的电源入口开关,给H桥式电路供电。当需要控制喷油器工作时,再控制DRVDIS信号、DIR信号和PWM信号的协调输出,控制H桥式电路中各个MOSFET的工作状态。
其中,DRVDIS信号用于控制H桥式电路的工作状态,当DRVDIS信号为低电平状态时,H桥式电路才能驱动喷油器工作,当DRVDIS信号为高电平状态时,H桥式电路不能驱动喷油器工作,H桥式电路仅保持高端工作,为自举电路提供充电回路。
DIR信号用于控制H桥式电路中各个MOSFET的开闭,比如,若DRVDIS信号为低电平状态,则当DIR信号为低电平时,H桥式电路中四个MOSFET中的H1与L2开启,H2与L1关闭,H桥式电路中产生正向电流,正向电流可以驱动双向电流控制阀的滑阀芯向开启方向滑动,燃油在油泵的驱动作用下进入共轨管,轨压上升。
当轨压值增加至目标值后,需要快速关闭双向电流控制阀,停止向共轨管供入燃油,此时由于电磁效应的存在,即使停止驱动,双向电流控制阀的电磁线圈内的电流不会突降,即双向电流控制阀不能迅速关闭,所以需要通过反向驱动,加速正向电流的降低,甚至产生反向电流,加速双向电流控制阀的关闭。此时可以改变输出DIR信号的电平状态,将DIR信号输出高电平状态,DRVDIS信号保持低电平状态,此时,四个MOSFET中的H2与L1开启,H1与L2关闭,H桥式电路中产生反向驱动电流,PWM信号输出一定占空比值,H桥式电路反向驱动电流变化,加速双向电流控制阀关闭。当双向电流控制阀完全关闭后,DIR信号输出低电平、DRVDIS信号输出高电平,H桥式电路暂停工作,完成调压工作。
PWM信号用于控制H桥式电路中的高端MOSFET的关断频率,其中,H桥式电路中的高端MOSFET可以包括:H1与H2。通过控制PMW信号的占空比,可以控制驱动电流的大小、变化速率以及驱动电流的最大值。DRVDIS信号、DIR信号和PWM信号三个信号的电平状态与H桥式电路中的四个MOSFET的工作状态之间的对应关系,如表一所示。其中,表一中的数字0表示低电平状态,数字1表示高电平状态,字母x表示处于置空状态,单词ON表示开启,单词OFF表示闭合。图7为本发明实施例提供的控制信号流程图,从图7中可以看出驱动电流的大小、方向和变化趋势,与DRVDIS信号、DIR信号和PWM信号之间的关系。
表一
DRVDIS | DIR | PWM | H1 | L1 | H2 | L2 |
0 | 0 | 0 | ON | OFF | ON | OFF |
0 | 0 | 1 | ON | OFF | OFF | ON |
0 | 1 | 0 | ON | OFF | ON | OFF |
0 | 1 | 1 | OFF | ON | ON | OFF |
1 | x | x | OFF | OFF | OFF | OFF |
本发明实施例提供的用于共轨流量控制的双向电磁力控制阀的控制方法,通过双向电流控制器中的驱动芯片接收方向信号、驱动信号和脉宽调制信号,驱动H桥式电路产生相应的驱动电流,使得所述方法更加科学。
可选的,在上述实施例的基础上,所述方法还包括:
实时获取所述H桥式电路产生的驱动电流和所述驱动芯片的供电电压;
若判断获知,所述H桥式电路产生的驱动电流大于预设的电流阈值和/或所述驱动芯片的供电电压大于预设的电压阈值,则发出警报。
上述实施例中所述的双向电流控制器,除了正常的双向电流驱动能力外,还有自我保护功能,以保护双向电流控制器不会因过流过压而至损坏。其中,双向电流控制器的自我保护功能,可以包括:电流监测功能、过压警报功能、低压保护功能以及驱动芯片过热警报功能。
具体地,驱动芯片上电后,驱动芯片的ENA管脚、PWM信号和DIR信号输出默认为低电平,DRVDIS信号默认为高电平,驱动芯片处于睡眠状态,输出端口关闭,电流无输出。
随后控制驱动芯片,将驱动芯片的ENA管脚信号置为高电平,DRVDIS信号保持高电平状态,其他信号保持低电平状态,驱动芯片进入自检状态,低端驱动打开,自举电容开始充电,同时监测驱动芯片的VS/VDH、SCDL、VREG、VS、ISO管脚电压及芯片温度状态,判断是否存在警告或错误警报,若各部分无警报,则可正常进行驱动过程。
为了尽可能降低驱动芯片的损坏风险,当驱动芯片的供电电压或驱动电压超过限值时,驱动芯片会给出警报提示,比如,可以发出ERR信号,以提示驱动芯片的工作状态,但该警报不影响驱动芯片各输出端口的功能,可选择是否处理。当驱动芯片的供电电压或驱动电压恢复正常时,该警报自动消除。驱动芯片工作过程中,自检过程一直存在,直至ENA管脚信号置为低电平,驱动芯片进入睡眠模式。
当驱动芯片的供电电压低于正常限值一段时间后,为了保证驱动芯片的功能正常,驱动芯片可以给出警报,并停止所有输出端口的输出,该警报需重新使能后消除。
为了防止因干扰或电路问题导致驱动电流过大,而致使驱动设备损坏,该电路设计有电流实时监测功能,通过驱动芯片内部集成的运算放大器元件与外部电路实现。图5为本发明实施例提供的驱动芯片内部电流检测原理示意图,如图5所示,根据运算放大器工作原理,定义流经采样电阻Rshunt的电流为Ishunt,采样电阻Rshunt的高端电压为Vs1=Rshunt*Ishunt。
根据运算放大器“虚断”原理,驱动芯片的ISP管脚电压等于Vs1,再由运算放大器“虚短”原理,驱动芯片的ISN管脚电压等于ISP管脚电压Vs1。流经Rs2的电流为:Is2=(Vs1-0)/Rs2。其中,电流Is2的方向为从驱动芯片的ISN管脚ISN指向驱动芯片的外部方向。
则ISO管脚电压为:VISO=Vs1+Is2*RFB
因此,通过配比RFB、RS2和Rshunt的阻值,可以通过测量ISO管脚电压值,来获得驱动电流的实时状态,亦可用于驱动电流闭环控制。其中,RFB指的是运算放大器中的反馈电阻,Rshunt可以与图4中的R28相对应,Ishunt为驱动电流。
本发明实施例提供的用于共轨流量控制的双向电磁力控制阀的控制方法,通过实时获取H桥式电路产生的驱动电流和驱动芯片的供电电压,若判断获知,H桥式电路产生的驱动电流大于预设的电流阈值和/或驱动芯片的供电电压大于预设的电压阈值,则发出警报,这样可以实现驱动电路的自我保护功能,以保护驱动电路不会因过流或过压而至损坏。
图2为本发明实施例提供的用于共轨流量控制的双向电磁力控制阀的控制装置的结构示意图,如图2所示,所述装置包括:控制器20、双向电流控制器21和双向电磁力控制阀22,其中,所述控制器20包括:获取模块201、第一计算模块202、第二计算模块203和输出模块204,其中:
获取模块201用于获取共轨系统的实时共轨油压;第一计算模块202用于根据所述共轨系统的实时共轨油压和所述共轨系统的目标油压,得到共轨压差;第二计算模块203用于根据所述共轨压差,计算方向信号的电平状态、驱动信号的电平状态以及脉宽调制信号的占空比;输出模块204用于根据所述方向信号的电平状态、所述驱动信号的电平状态以及所述脉宽调制信号的占空比,向双向电流控制器输出相应的方向信号、驱动信号和脉宽调制信号,用于在所述双向电流控制器中产生相应的驱动电流,以使得双向电磁力控制阀的滑阀芯在所述驱动电流的驱动下进行滑动。
具体地,本发明实施例提供的用于共轨流量控制的双向电磁力控制阀的控制装置,可以包括:控制器20、双向电流控制器21和双向电磁力控制阀22,所述控制器20可以包括:获取模块201、第一计算模块202、第二计算模块203和输出模块204。
获取模块201可以获取高压共轨供油系统中的实时共轨油压,获取模块201可以从压力传感器中获取到实时共轨功油压。第一计算模块202可以根据实际需要,预先设定一个目标油压,将目标油压减去实时共轨油压得到的差值,记为高压共轨供油系统的共轨压差。第一计算模块202可以根据获取到的实时共轨油压以及预先设定的目标油压,计算出共轨压差,共轨压差可以被记为:e。
第一计算模块202计算出共轨压差e之后,可以得到一个控制量u,u=Ke。K为比例系数,K越大,表示调压响应度越大。第二计算模块203可以根据控制量u,得到方向信号的电平状态、驱动信号的电平状态以及脉宽调制信号的占空比。
第二计算模块203计算出DIR信号的电平状态、DRVDIS信号的电平状态以及PWM信号的占空比之后,输出模块204可以向双向电流控制器21输出相应的DIR信号、DRVDIS信号和PWM信号。双向电流控制器21接收到输出模块204输出的DIR信号、DRVDIS信号和PWM信号之后,可以产生相应的驱动电流,该驱动电流可以驱动双向电磁力控制阀22的滑阀芯,以一定的速度,向开启方向或闭合方向发生滑动。DRVDIS信号可以控制驱动电流的有无,DIR信号和PWM信号可以控制驱动电流的方向,PWM信号的占空比可以控制驱动电流的大小。
双向电磁力控制阀22的滑阀芯的滑动方向与驱动电流的方向有关,当驱动电流的方向为正向时,滑阀芯可以沿着开启的方向滑动,当驱动电流的方向为反向时,滑阀芯可以沿着闭合的方向滑动;滑阀芯的滑动速度与驱动电流的大小有关,驱动电流越大,滑阀芯滑动的速度越大。
双向电磁力控制阀22的滑阀芯发生滑动之后,可以调节阀开度,使得高压共轨供油系统中的实时共轨油压发生变化,获取模块201可以获取变化之后的实时共轨油压,重复上述油压调节过程,实现闭环控制。
本发明实施例提供的用于共轨流量控制的双向电磁力控制阀的控制装置,其功能具体参照上述方法实施例,此处不再赘述。
本发明实施例提供的用于共轨流量控制的双向电磁力控制阀的控制装置,通过获取共轨系统的实时共轨油压,根据实时共轨油压和目标油压之间的共轨压差,向双向电流控制器输出相应的方向信号、驱动信号和脉宽调制信号,在双向电流控制器中产生相应的驱动电流,以使得双向电磁力控制阀的滑阀芯在所述驱动电流的驱动下进行滑动,由于驱动电流的方向以及大小都可调节,使得双向电磁力控制阀的滑阀芯可以向开启方向滑动也可以向闭合方向滑动,实现了双向电磁力控制阀的滑阀芯的快速位移以及阀开度的准确控制,提高了双向电磁力控制阀的动态响应,使得发动机供油系统在各种流量状态下都能实现共轨压力的快速、准确调整,大大改善了传统驱动滑阀芯出现的双方向超调现象,改善了共轨系统的调压效果。
可选的,在上述实施例的基础上,所述第二计算模块包括:第一计算子模块、第二计算子模块和第三计算子模块,其中:
第一计算子模块用于根据所述共轨压差的正负,得到所述方向信号的电平状态;第二计算子模块用于根据所述共轨压差是否为零,得到所述驱动信号的电平状态;第三计算子模块用于根据所述共轨压差的绝对值,得到所述脉宽调制信号的占空比。
上述实施例中所述的第二计算模块可以包括:第一计算子模块、第二计算子模块和第三计算子模块。
第一计算模块计算出共轨压差e之后,根据轨压差e,得到控制量u=Ke,第一计算子模块可以根据控制量u的正负,得到DIR信号的电平状态。具体地,若控制量u为正,则DIR信号为低电平,若控制量u为负,则DIR信号为为高电平。
第二计算子模块可以根据控制量u是否为零,得到DRVIDS的电平状态,具体地,若控制量u不为0,则DRVIDS信号为低电平;若控制量u为0,则DRVIDS信号为高电平。
第三计算子模块可以根据控制量u的绝对值,得到PWM信号的占空比,具体地,控制量u的绝对值越大,则PWM信号的占空比越大。
本发明实施例提供的用于共轨流量控制的双向电磁力控制阀的控制装置,通过根据共轨压差的正负,得到方向信号的电平状态,根据共轨压差是否为零,得到驱动信号的电平状态,根据共轨压差的绝对值,得到脉宽调制信号的占空比,使得所述装置更加科学。
可选的,在上述实施例的基础上,所述双向电流控制器包括:驱动芯片和H桥式电路,其中:
所述H桥式电路中的每个MOSFET的栅极与所述驱动芯片的驱动端口之间串联预设阻值的电阻;
所述H桥式电路中的每个MOSFET的栅极与稳压管并联;
所述H桥式电路中的每个MOSFET的漏极和源极之间,连接有齐纳二极管钳位电路和RC缓冲电路。
图6为本发明实施例提供的MOSFET的保护电路示意图。在H桥式电路中,MOSFET作为核心开关元器件,其工作状态将直接影响整个电路的工作状态。虽然,MOSFET具有开关速度快、高频性能好、输入阻抗高、噪声小、驱动功率小、动态范围大、无二次击穿现象和安全工作区域宽等优点,但其承受短时过载能力较弱,特别是在高频的场合。所以,在应用功率MOSFET时,必须为其设计合理的保护电路来提高器件的可靠性。
首先,需要防止MOSFET的栅极的电流变化率di/dt过高。由于,驱动芯片输出阻抗较低,如果直接驱动MOSFET的开关,可能会造成MOSFET漏源极间的电压振荡,或有可能造成MOSFET遭受过高的di/dt,从而造成MOSFET的误导通。针对这种情况,可以在MOSFET栅极与芯片驱动端口之间串联一个大小为几十欧姆的电阻来避免。如图6所示,Q1为H桥式电路中的一个MOSFET,可以在Q1栅极与芯片驱动端口之间串联一个大小为几十欧姆的电阻R5,来避免Q1栅极的电流变化率di/dt过高。
其次,需要防止MOSFET的栅源极间过压。由于,MOSFET的栅极与源极之间的阻抗很高,漏极与源极间的电压突变,会通过极间电容耦合到栅极,而产生相当高的栅源尖峰电压,栅源尖峰电压会使很薄的栅源氧化层击穿,同时,栅极很容易积累电荷,也会使得栅源氧化层击穿,可以在MOSFET的栅极并联稳压管,以限制栅极电压在稳压管稳压值以下,保护MOSFET不被击穿,MOSFET栅极并联电阻是为了释放栅极电荷,不让电荷积累。如图6所示,可以在Q1的栅极并联稳压管D2,以防止Q1的栅源极间过压。
第三,需要防止MOSFET的漏源极之间过电压。虽然,MOSFET的漏源极击穿电压VDS一般都很大,但如果漏源极不加保护电路,同样有可能因为器件开关瞬间电流的突变而产生漏极尖峰电压,进而损坏MOSFET,功率MOSFET的开关速度越快,产生的过电压也就越高。为了防止器件损坏,可以在MOSFET的漏极和源极之间,连接有齐纳二极管钳位电路和RC缓冲电路等保护措施。如图6所示,可以在Q1的漏极和源极之间,连接有D3、R3和C2组成的电路,以防止Q1的漏源极之间过电压。
本发明实施例提供的用于共轨流量控制的双向电磁力控制阀的控制装置,通过在H桥式电路中的每个MOSFET的栅极与驱动芯片的驱动端口之间串联预设阻值的电阻,每个MOSFET的栅极与稳压管并联,每个MOSFET的漏极和源极之间,连接有齐纳二极管钳位电路和RC缓冲电路,可以保护电路,提高器件的可靠性。
图3为本发明实施例提供的电子设备的结构示意图,如图3所示,所述设备包括:处理器(processor)31、存储器(memory)32和总线33,其中:
所述处理器31和所述存储器32通过所述总线33完成相互间的通信;所述处理器31用于调用所述存储器32中的程序指令,以执行上述各方法实施例所提供的方法,例如包括:获取共轨系统的实时共轨油压;根据所述共轨系统的实时共轨油压和所述共轨系统的目标油压,得到共轨压差;根据所述共轨压差,计算方向信号的电平状态、驱动信号的电平状态以及脉宽调制信号的占空比;根据所述方向信号的电平状态、所述驱动信号的电平状态以及所述脉宽调制信号的占空比,向双向电流控制器输出相应的方向信号、驱动信号和脉宽调制信号,用于在所述双向电流控制器中产生相应的驱动电流,以使得双向电磁力控制阀的滑阀芯在所述驱动电流的驱动下进行滑动。
本发明实施例公开一种计算机程序产品,所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序,所述计算机程序包括程序指令,当所述程序指令被计算机执行时,计算机能够执行上述各方法实施例所提供的方法,例如包括:获取共轨系统的实时共轨油压;根据所述共轨系统的实时共轨油压和所述共轨系统的目标油压,得到共轨压差;根据所述共轨压差,计算方向信号的电平状态、驱动信号的电平状态以及脉宽调制信号的占空比;根据所述方向信号的电平状态、所述驱动信号的电平状态以及所述脉宽调制信号的占空比,向双向电流控制器输出相应的方向信号、驱动信号和脉宽调制信号,用于在所述双向电流控制器中产生相应的驱动电流,以使得双向电磁力控制阀的滑阀芯在所述驱动电流的驱动下进行滑动。
本发明实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质,所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令,所述计算机指令使所述计算机执行上述各方法实施例所提供的方法,例如包括:获取共轨系统的实时共轨油压;根据所述共轨系统的实时共轨油压和所述共轨系统的目标油压,得到共轨压差;根据所述共轨压差,计算方向信号的电平状态、驱动信号的电平状态以及脉宽调制信号的占空比;根据所述方向信号的电平状态、所述驱动信号的电平状态以及所述脉宽调制信号的占空比,向双向电流控制器输出相应的方向信号、驱动信号和脉宽调制信号,用于在所述双向电流控制器中产生相应的驱动电流,以使得双向电磁力控制阀的滑阀芯在所述驱动电流的驱动下进行滑动。
以上所描述的电子设备等实施例仅仅是示意性的,其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下,即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件。基于这样的理解,上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中,如ROM/RAM、磁碟、光盘等,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的实施例的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明的实施例进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明的实施例各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种用于共轨流量控制的双向电磁力控制阀的控制方法,其特征在于,包括:
获取共轨系统的实时共轨油压;
根据所述共轨系统的实时共轨油压和所述共轨系统的目标油压,得到共轨压差;
根据所述共轨压差,计算方向信号的电平状态、驱动信号的电平状态以及脉宽调制信号的占空比;
根据所述方向信号的电平状态、所述驱动信号的电平状态以及所述脉宽调制信号的占空比,向双向电流控制器输出相应的方向信号、驱动信号和脉宽调制信号,用于在所述双向电流控制器中产生相应的驱动电流,以使得双向电磁力控制阀的滑阀芯在所述驱动电流的驱动下进行滑动。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述共轨压差,计算方向信号的电平状态、驱动信号的电平状态以及脉宽调制信号的占空比,包括:
根据所述共轨压差的正负,得到所述方向信号的电平状态;
根据所述共轨压差是否为零,得到所述驱动信号的电平状态;
根据所述共轨压差的绝对值,得到所述脉宽调制信号的占空比。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述双向电流控制器包括:驱动芯片和H桥式电路,其中:
所述驱动芯片用于接收所述方向信号、所述驱动信号和所述脉宽调制信号;
所述H桥式电路用于根据所述方向信号、所述驱动信号和所述脉宽调制信号,产生所述驱动电流。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述双向电磁力控制阀的滑阀芯在所述驱动电流的驱动下进行滑动,包括:
当所述驱动电流为正向电流时,所述双向电磁力控制阀的滑阀芯向开启方向滑动;
当所述驱动电流为反向电流时,所述双向电磁力控制阀的滑阀芯向闭合方向滑动。
5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,还包括:
实时获取所述H桥式电路产生的驱动电流和所述驱动芯片的供电电压;
若判断获知,所述H桥式电路产生的驱动电流大于预设的电流阈值和/或所述驱动芯片的供电电压大于预设的电压阈值,则发出警报。
6.一种用于共轨流量控制的双向电磁力控制阀的控制装置,其特征在于,包括:控制器、双向电流控制器和双向电磁力控制阀,其中,所述控制器包括:
获取模块,用于获取共轨系统的实时共轨油压;
第一计算模块,用于根据所述共轨系统的实时共轨油压和所述共轨系统的目标油压,得到共轨压差;
第二计算模块,用于根据所述共轨压差,计算方向信号的电平状态、驱动信号的电平状态以及脉宽调制信号的占空比;
输出模块,用于根据所述方向信号的电平状态、所述驱动信号的电平状态以及所述脉宽调制信号的占空比,向双向电流控制器输出相应的方向信号、驱动信号和脉宽调制信号,用于在所述双向电流控制器中产生相应的驱动电流,以使得双向电磁力控制阀的滑阀芯在所述驱动电流的驱动下进行滑动。
7.根据权利要求6所述的用于共轨流量控制的双向电磁力控制阀的控制装置,其特征在于,所述第二计算模块包括:
第一计算子模块,用于根据所述共轨压差的正负,得到所述方向信号的电平状态;
第二计算子模块,用于根据所述共轨压差是否为零,得到所述驱动信号的电平状态;
第三计算子模块,用于根据所述共轨压差的绝对值,得到所述脉宽调制信号的占空比。
8.根据权利要求6所述的用于共轨流量控制的双向电磁力控制阀的控制装置,其特征在于,所述双向电流控制器包括:驱动芯片和H桥式电路,其中:
所述H桥式电路中的每个MOSFET的栅极与所述驱动芯片的驱动端口之间串联预设阻值的电阻;
所述H桥式电路中的每个MOSFET的栅极与稳压管并联;
所述H桥式电路中的每个MOSFET的漏极和源极之间,连接有齐纳二极管钳位电路和RC缓冲电路。
9.一种电子设备,其特征在于,包括存储器和处理器,所述处理器和所述存储器通过总线完成相互间的通信;所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令,所述处理器调用所述程序指令能够执行如权利要求1至5任一所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5任一所述的方法。
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