CN112682561B - 高速开关电磁阀的驱动控制系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种高速开关电磁阀的驱动控制系统及控制方法，包括：控制器、I/O模块、信号发生器、电压源、调理电路、压力传感器、电流传感器、电磁阀；所述控制器的输出端与信号发生器、电压源、电磁阀相连；所述压力传感器用于检测电磁阀进油口的油压，其输出端与调理电路相连；所述电流传感器用于检测电磁阀电磁铁线圈中的电流，其输出端与调理电路相连。其通过电流反馈信号确定阀芯运动状态，再根据阀芯运动过程中的状态信息控制单个电压源输出相应变电压，驱动电磁阀实现高频启闭动作。当进油口压力工况发生变化时，控制器能够根据进油口压力大小得到临界开启/关闭电流值，进而实现保持开启电流与预激励电流自动适应于压力变化。

Description

高速开关电磁阀的驱动控制系统及控制方法

技术领域

本发明属于机电液一体化技术领域，尤其涉及一种高速开关电磁阀的驱动控制系统及控制方法。

背景技术

电磁阀广泛应用于各类液压系统中，其作为液压系统中一个重要的液压元件，一般用于控制流体的方向、压力和流量。伴随各种精密液压装备对系统响应速度、控制精度的要求日益提高，开关式电磁阀正朝着高频响、快切换、低能耗的方向发展。其中，结合了数字液压技术的高速开关电磁阀正是该发展方向的重要产物，其拥有更短的动态响应时间，能更高速地实现阀的启闭，提高系统的响应速度和控制精度。

通过高频脉冲信号控制高速开关电磁阀的阀芯连续启闭，阀口即输出相应的脉冲流量，通过调节脉冲信号的频率和占空比可控制阀的开关频率和平均输出流量。在开关频率一定的情况下，高速开关阀的开关响应时间越短，阀的死区和饱和区就越小，可控占空比工作范围就越大，阀的流量可控性能就越好。在可控占空比范围一定的情况下，高速开关阀的开关响应时间越短，阀的开关频率越高，对应的脉冲流量就越小，偏差调控就越精确，阀的控制精度就越高。因此，高速开关阀的开关响应时间是衡量其性能水平的关键指标。

目前，对于高速开关电磁阀的控制，一般通过脉宽调制信号（PWM）来实现。然而，由PWM信号控制电磁阀实现快速开关的技术，现阶段存在着控制方式单一、功耗发热大和电磁阀开启响应时间与关闭响应时间无法兼顾的问题。在传统的PWM信号控制下，通过持续施加较高的激励电压来使电磁阀完成快速开启的动作，但是当阀芯达到最大开口时，由于高激励电压的作用，线圈电流继续上升，使得温升现象明显，增大了能量损耗。不仅如此，当电磁阀阀芯复位关闭时，由于线圈感抗的存在，即使是迅速将施加在电磁铁上的高电压撤销，也会造成电流下降过慢、无法快速关闭的情况。因此，高电压激励方式虽然在一定程度上缩短了电磁阀的开启响应时间，但却延长了关闭响应时间，影响了其动态性能。

为了同时满足电磁阀更短的开启/关闭响应时间与更低能耗的要求。当前的解决方法主要有以下：（1）开启阶段采用正向电压驱动、关闭阶段采用反向电压驱动。即通过正向电压使电磁阀的线圈电流从零快速上升，加快阀芯的开启速度；当想要电磁阀关闭时，直接通过反向负电压使电磁阀的线圈电流从较高值快速下降，加快阀芯的关闭速度；（2）或者在电磁阀开启后采用正向低电压代替高电压驱动。即在阀芯完全打开后，将能继续维持阀芯开启平衡的低电压施加在电磁阀电磁铁上，施加低电压后的线圈电流小于高电压作用下的电磁阀开启电流，且为关闭阶段电流下降到零的过程提供了一个较低的初始值，缩短了关闭响应时间，也适当降低了阀芯打开过程中产生的能耗。

现有专利的控制方法有助于满足电磁阀更短响应时间与更低能耗的要求，但仍存在着一些不足或其他局限，主要表现为：

（1）线圈电流在开启阶段到保持开启阶段的过渡时间仍较长，线圈产生多余发热量。线圈电流在正向高电压的作用下，开启电流为一个较高值，由于线圈感抗的存在，即使快速撤销高电压换成低电压激励，也无法使线圈电流从较高的开启电流点快速衰减至较低的保持开启电流点，从而增加了线圈发热量。当需要电磁阀完全开启后立即关闭时，若线圈电流未能及时降至保持开启电流点，则在关闭阶段线圈电流需从一个较高的初始值下降至零，延长了关闭响应时间，缩小了可控占空比范围。

（2）针对电磁阀需要连续开关的场合，仅仅利用正向高电压激励不能使开启响应时间尽可能短。即当电磁阀需要开启时，通过施加正向高电压有利于线圈电流从零快速攀升至开启电流点，减小电磁阀的开启响应时间。然而当需要电磁阀实现连续开关控制时，则每次电磁阀开启，线圈电流都需要从上一个关闭阶段的零电流状态开始上升，使阀芯开启产生不必要的时间滞后。

（3）由于电磁阀需克服进油口压力实现阀芯的开关动作，在压力工况切换的场合，临界开启和关闭时所需电磁力大小不同，阀开启和关闭所需的电流变化量均不一致，因此压力变化改变了电磁阀原有的开关响应时间，使动态特性发生变化。即当电磁阀开启时，线圈电流从同一初始位置开始上升，与小压力工况相比，大压力工况下所需的开启电流更大，因此电流上升行程更大，响应就更慢；当电磁阀关闭时，线圈电流从同一电流位置开始下降，大压力工况下电流下降的终点较高，小压力工况下电流下降的终点较低，因此大压力工况下从下降电流点到关闭电流点的行程更小，响应就更快。不同压力工况下的电流变化量不同导致了电磁阀的开关响应时间难以保持一致性，同时线圈电流也存在一定的冗余量，延长了开关响应时间。

（4）电磁阀的控制方式局限于全开和全关，较为单一。即电磁阀的常规开关工作模式只能控制阀芯处于全开和全关两种离散状态，忽略了PWM控制方式下阀芯可工作在开启与关闭状态之间某一位置的可能性，限制了电磁阀控制方式的灵活度。

发明内容

本发明的目的是提供一种高速开关电磁阀的驱动控制系统及控制方法。通过电流反馈信号确定阀芯运动状态，再根据阀芯运动过程中的状态信息控制单个电压源输出相应变电压，驱动电磁阀实现高频启闭动作。该控制方法进一步减少了电磁阀的开启与关闭响应时间，增加了电磁阀的可控占空比范围，降低了能耗与发热。同时，该控制方法还能根据进油口压力的大小，施加变频、变占空比形式的合适电压，使线圈电流的大小自动适应于进油口压力的变化，在减小电流冗余同时依然能维持阀芯完全打开，实现电磁阀即便在压力变化的工况下也能保持一个稳定的开关响应时间。

本发明具体采用以下技术方案：

一种高速开关电磁阀的驱动控制系统，其特征在于，包括：控制器、I/O模块、信号发生器、电压源、调理电路、压力传感器、电流传感器、电磁阀；所述控制器的输出端与信号发生器、电压源、电磁阀相连；所述压力传感器用于检测电磁阀进油口的油压，其输出端与调理电路相连；所述电流传感器用于检测电磁阀电磁铁线圈中的电流，其输出端与调理电路相连。

优选地，所述电压源为开关电压源，其在保持开启阶段和保持预激励阶段输出高频变占空比形式的驱动电压。

一种高速开关电磁阀的控制方法，其特征在于：实时检测电磁阀的状态信息，与目标状态信息进行比较，通过比较结果执行切换驱动电压的控制决策，在一个开关周期内输出驱动电磁阀运动的变电压指令信号。

优选地，所述变电压指令信号在一个开关周期内分为以下类型：正向高电压、反向负电压、保持开启电压、零电压和保持预激励电压，且输出何种电压由控制信号决定；

优选地，根据电磁阀进油口压力信息，计算得到当前开关周期内的临界开启电流值、临界关闭电流值，进而再根据电流信息得到开启反馈电流值、关闭反馈电流值、保持开启电流值和预激励电流值。

优选地，一个开关周期内的所述控制决策的流程如下：

流程一：在阀芯运动开启阶段，通过施加正向高电压使线圈电流快速上升，同时对实时检测的电流值与开启电流反馈值进行对比，以此判断阀芯是否运动至最大开口位置处：当线圈电流达到开启反馈电流点，将正向高电压切换为反向负电压；

流程二：在阀芯保持开启阶段，通过施加反向负电压使线圈电流快速下降，下降期间检测实时线圈电流值并与保持开启电流值进行比较判断：当线圈电流大小减小至保持开启电流时，将反向负电压切换为保持开启电压；

流程三：在阀芯运动关闭阶段，将保持开启电压切换为反向负电压，使线圈电流从维持阀芯完全打开的保持开启电流点快速下降至关闭反馈电流点，当电流已降至关闭反馈电流点以下时，将反向负电压切换为零电压；

流程四：在阀芯保持关闭阶段，当到达下次开启前的预激励时间点，输出正向高电压，使线圈电流快速上升至预激励电流点，在检测实时线圈电流达到预激励电流点之后，将正向高电压切换为保持预激励电压。

优选地，在控制信号作用下，变电压驱动电磁阀的过程包括以下步骤：

步骤一：在一个周期的起始阶段，当接收到控制信号为上升沿时，输出占空比为100%的正电压；

步骤二：当阀芯打开后，接收到线圈电流达到开启反馈电流点的反馈信息时，输出占空比为100%的负电压；

步骤三：当阀芯处于完全打开位置时，接收到线圈电流达到保持开启电流点的反馈信息时，输出保持开启电压；

步骤四：当阀芯准备关闭时，接收到控制信号下降沿，输出占空比为100%的负电压；

步骤五：当阀芯完全关闭后，接受到线圈电流达到关闭电流反馈点的反馈信息时，输出占空比为0的电压；

步骤六：当下一个开关周期即将到来时，接收到预激励的触发信息时，输出占空比为100%的正电压；

步骤七：当接收到线圈电流达到预激励电流点的反馈信息时，输出保持预激励电压；

步骤八：等待下一次开启指令信号的上升沿。

优选地，当阀芯处于完全打开状态或者预激励状态时，根据当前开关周期内电磁阀进油口的压力大小，输出某一频率、变占空比形式的保持开启电压或保持预激励电压，该电压作用下的线圈电流自动适应于大、小压力工况：即低的保持开启/保持预激励电流对应小压力工况、高的保持开启/保持预激励电流对应大压力工况；并且，设置保持开启电流与临界关闭电流的差值、预激励电流与临界开启电流的差值始终维持在固定值，保证了在不同压力工况下，阀的开关响应时间一致，同时，设置的差值越小，开关响应时间越短。

优选地，设置占空比为某一值，当驱动电磁阀的正向电压激励时间小于电磁阀开启响应时间，将开启控制信号立即变为关闭控制信号，阀芯即在到达完全打开位置之前，提前复位关闭；并且，当驱动电磁阀的反向负电压激励时间小于电磁阀关闭响应时间，将关闭控制信号立即变为开启控制信号，阀芯即在到达完全关闭位置之前，提前再次打开。

优选地，所述的电磁阀为液压复位的电磁阀。

与现有技术相比，本发明及其优选方案有以下有益效果：

（1）通过在开启阶段与保持开启阶段之间施加反向负电压，实现相比于原来直接切换成低电压激励，电流下降到保持开启电流点的速度更快。即线圈电流达到高位置的开启电流反馈点之后，通过施加反向负电压使线圈电流克服感抗的作用而快速下降至保持开启电流点。同时，当需要电磁阀关闭时，反向负电压也能更快地实现线圈从保持开启电流到关闭电流点的过渡。通过上述控制方法，减小了阀芯运动开启阶段到保持开启阶段的线圈发热，也提升了可控占空比范围。

（2）通过在开启阶段之前施加预激励电压，使电磁阀开启响应时间比无预激励状态下所需的开启响应时间更短。即在阀芯准备开启阶段之前，通过施加预激励电压，使线圈电流提前快速上升到预激励电流点，之后通过调节占空比输出连续PWM信号的方式，使线圈电流维持在该预激励值附近。当想要再次使电磁阀打开时，即控制信号下一上升沿来临之际，电流已提前到达一个较高点，只需正向电压激励一小段时间就能将电流提升至临界开启电流。该方法进一步缩短了电磁阀的开启响应时间，改善了其动态性能。

（3）通过保持开启电流和预激励电流自动适应进油口压力的变化，实现不同压力工况下开关响应时间始终保持一致。即通过检测进油口压力大小，控制电压源输出相应的保持开启电压和预激励电压，在不同压力工况下，将保持开启电流与临界关闭电流的差值、预激励电流与临界开启电流的差值能始终维持在固定值，且该差值越小，响应越快。实现了当电磁阀进油口压力工况发生变化时，电磁阀的开关响应时间也能保持一致，并且可以进一步缩短开启/关闭响应时间。

（4）设置开关信号的控制优先级高于电压切换信号，调节PWM信号的占空比大小使阀芯可工作在未全开-未全关的状态。即在每个电压的切换信号到来之前，通过改变PWM信号的占空比，利用控制信号的下降沿或上升沿，使电磁阀在未达到完全开启/完全关闭状态之前就提前关闭或提前打开。该方法下的电磁阀不仅能实现全开和全关的工作模式，还能实现未全开或者未全关的工作模式。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步详细的说明：

图1为本发明实施例系统工作原理示意图；

图2为本发明实施例控制方法流程示意图；

图3为本发明实施例表征电磁阀在一个工作周期内电压-电流-阀芯位移的关系示意图；

图中：1-控制器；2-I/O模块；3-信号发生器；4-电压源；5-调理电路；6-压力传感器；7-电流传感器；8-电磁阀。

具体实施方式

为让本发明的特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，作详细说明如下：

图1示意性地表示了本发明实施方案的控制系统组成。

在本实施例中，一种电磁阀的驱动控制系统及控制方法的硬件组成包括控制器1、I/O模块2、信号发生器3、电压源4、调理电路5、压力传感器6、电流传感器7、电磁阀8。其中，控制器、I/O模块、信号发生器、电压源、电磁阀按先后顺序相连；压力传感器用于检测电磁阀进油口的油压，其输出端与调理电路、I/O模块、控制器依次相连；电流传感器用于检测电磁阀电磁铁线圈中的电流，其输出端也与调理电路、I/O模块、控制器依次相连。

在本实施例中，控制器起到了信号对比、逻辑运算的作用，通过根据从传感器得到的进油口压力信息，控制器计算得到当前开关周期内的临界开启电流值、临界关闭电流值，进而再根据电流信息得到开启反馈电流值、关闭反馈电流值、保持开启电流值和预激励电流值，并将上述目标电流信息与实时电流信息进行对比判断、运算处理，通过相应的控制决策，使逻辑处理后的结果转化为信号发生器输出的PWM波，以此输出相应电压。

在本实施例中，信号发生器根据控制器输出的控制决策，产生工作频率与占空比可调的PWM波，该波输入给电压源可以输出相应的电压波。

在本实施例中，电压源为开关电压源，起到了输出与PWM信号相对应的实际驱动电压的作用，调节作用于电磁线圈上的电流大小，以产生不同大小的电磁力。此方法改变了传统多电压源切换的方式，简化了驱动电路部分，避免了因高频状态下快速切换多级电压给电路带来的不稳定性。

在本实施例中，调理电路的作用是对经压力传感器与电流传感器检测得到的压力、电流信号进行放大滤波处理，滤去在检测过程中得到的噪声信号，并将结果信号处理的结果送至控制器中进行比较判断。

在本实施例中，压力传感器的作用是检测电磁阀进油口压力，当进油口油压在大、小压力工况切换时，压力传感器能将检测得到的压力值反馈给控制器，以便于后续控制器根据控制决策输出自动适应于压力变化的相应控制信号。

在本实施例中，电流传感器的作用是，考虑到阀芯位移较难检测而采用的另一种等效检测方法，其用于检测线圈上的实时电流，并将检测得到的实时电流值送至控制器中。

图2示意性地表示了一个周期内驱动电磁阀的控制流程图。

在本实施例中，采用的控制方法使系统能够根据当前电磁阀的电流信息、压力信息，判断阀芯处于何种工作阶段，以便于施加使阀芯完成下一个运动过程的合适激励电压，使线圈电流不仅能更快达到目标电流值，也能减小线圈发热程度。

通过闭环反馈作用，系统能根据当前电磁阀的电流信息、压力信息，判断阀芯当前的位置与状态，进而根据与目标电流信息对比的结果，选择施加合适的激励电压。

在本实施例中，在电磁阀整个驱动周期过程中的控制方法的步骤流程如下：

步骤一：在一个周期的起始阶段，接收到控制信号为上升沿时，电压源输出占空比为100%的正电压；

步骤二：当阀芯打开后，接收到线圈电流达到开启反馈电流点的反馈信息时，电压源输出占空比为100%的负电压；

步骤三：当阀芯处于完全打开位置时，接收到线圈电流达到保持开启电流点的反馈信息时，电压源输出保持开启电压；

步骤四：当阀芯准备关闭时，接收到控制信号下降沿，电压源输出占空比为100%的负电压；

步骤五：当阀芯完全关闭后，接收到线圈电流达到关闭反馈电流点的反馈信息时，电压源输出占空比为0的电压；

步骤六：当下一开关周期即将到来时，接收到预激励的触发信息，电压源输出占空比为100%的正电压；

步骤七：当接收到线圈电流达到预激励电流点的反馈信息时，电压源输出保持预激励电压；

步骤八：此后，等待下一次开启指令信号上升沿的到来。

图3示意性地表示了在本发明控制方法下电磁阀的电压-电流-阀芯位移曲线关系图。

在本实施例中，在一个开关周期内驱动电磁阀的激励电压分为以下类型：正向高电压、反向负电压、保持开启电压、预激励电压和保持预激励电压，且输出何种电压由控制信号决定；其中信号可以是变频或变占空比的PWM信号。

具体地，在本实施例中，在一个开关周期内，电磁阀电压-线圈电流-阀芯运动位移的变化过程如下：

（1）阀芯运动开启阶段：当电磁阀接收开启信号时，电压源输出占空比为100%的正电压信号，该正向高电压使线圈电流快速上升，上升过程中不断对检测得到的电流值与开启电流反馈值进行对比，若某一时刻线圈电流小于开启电流反馈值，则电压信号持续保持原形式输出，反之，若线圈电流达到了该开启电流反馈值，则表示阀芯运动到完全打开的最大位移处，后续将进行下一阶段的电压切换。

（2）阀芯保持开启阶段：当阀芯完全打开，且实时电流值达到开启电流反馈值后，将输出的电压信号变为占空比为100%的负电压信号，使线圈电流快速下降，下降期间不断将检测的实时电流值与保持开启电流值进行比较，当实时电流值减小至保持开启电流值时，将线圈电流维持在该值附近，并高于临界关闭电流值的大小。此时系统根据当前开关周期内电磁阀进油口的压力大小，通过控制算法，输出某一频率、变占空比形式的保持开启电压，该电压作用下的线圈电流自动适应于大、小压力工况，即低的保持开启电流对应小压力工况、高的保持开启电流对应大压力工况，使阀芯在维持完全打开状态的同时，也避免了电流冗余现象的产生；并且，设置保持开启电流与临界关闭电流的差值为某一固定值，保证了在不同压力工况下，阀的关闭响应时间一致，同时，设置的差值越小，关闭响应时间越短。

（3）阀芯运动关闭阶段：当电磁阀接收关闭信号时，将施加的保持开启电压变为占空比为100%的负电压信号，使线圈电流从维持阀芯完全打开的保持开启电流点快速下降至关闭反馈电流点，此时阀芯在液压力的作用下快速复位，阀芯开口位移快速由最大值变为零。同时由于反向负电压在阀芯复位的过程中仍对电流减小起促进作用，这将进一步提高阀芯的关闭复位速度。

（4）阀芯保持关闭阶段：当阀芯完全关闭，且实时电流值达到关闭反馈电流值后，将输出的电压信号变为占空比为0的零电压信号，电压源不起作用，此时线圈无电流通过，不产生焦耳热。在电磁阀预再次开启时，电压源输出占空比为100%的正电压信号，使线圈电流快速上升至预激励电流点，以便于下次开启时所需的开启响应时间更短。同时，在达到预激励电流值之后，系统根据电磁阀进油口的压力大小，通过控制算法，输出某一频率、变占空比形式的保持预激励电压，该电压作用下的线圈电流自动适应于大、小压力工况，即低的保持预激励电流对应小压力工况、高的保持预激励电流对应大压力工况，使线圈电流维持在预激励值的同时，也避免了电流冗余现象的产生；并且，设置保持预激励电流与临界开启电流的差值为某一固定值，保证了在不同压力工况下，阀的开启响应时间一致，同时，设置的差值越小，开启响应时间越短。当下一个开启信号上升沿到来时，电磁阀只需施加一个持续时间比原开启响应时间还要短的正向电压，阀芯就能达到最大开口位移。

在本实施例中，两处电流拐点是由于阀芯运动引起磁路气隙变化，导致电感发生变化，使线圈产生反向电动势的缘故，两处拐点的终止时刻表征阀芯的完全开启点和完全关闭点，可用于测量阀的开关响应时间。

在本实施例中，在保持开启阶段和保持预激励阶段输出高频变占空比形式的驱动电压，线圈电流在其作用下处于高频颤振状态，可有效防止阀芯在上述阶段由于径向液压力不平衡，产生阻碍阀芯轴向运动的卡滞现象。

本专利不局限于上述最佳实施方式，任何人在本专利的启示下都可以得出其它各种形式的高速开关电磁阀的驱动控制系统及控制方法，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本专利的涵盖范围。

Claims (8)

1.一种高速开关电磁阀的控制方法，其特征在于：实时检测电磁阀的状态信息，与目标状态信息进行比较，通过比较结果执行切换驱动电压的控制决策，在一个开关周期内输出驱动电磁阀运动的变电压指令信号：通过电流反馈信号确定阀芯运动状态，再根据阀芯运动过程中的状态信息控制单个电压源输出相应变电压，驱动电磁阀实现高频启闭动作；根据进油口压力的大小，施加变频、变占空比形式的合适电压，使线圈电流的大小自动适应于进油口压力的变化；

设置保持开启电流与临界关闭电流的差值、预激励电流与临界开启电流的差值始终维持在固定值；

在一个开关周期内，所述保持开启电流为维持阀芯完全开启所需要的线圈电流，即在阀芯运动至完全开启后的保持开启阶段，通过施加反向负电压使线圈电流快速下降，下降期间检测实时线圈电流值并与保持开启电流值进行比较判断，当线圈电流大小减小至保持开启电流值时，将反向负电压切换为保持开启电压，使电流维持在保持开启电流；

所述临界关闭电流为阀芯运动关闭阶段的起始点对应的电流值；

所述预激励电流为阀芯下次开启前的初始阶段所需要的线圈电流，即在阀芯保持关闭阶段，当到达下次开启前的预激励时间点，输出正向高电压，使线圈电流快速上升至预激励电流值，在检测实时线圈电流达到预激励电流值之后，将正向高电压切换为保持预激励电压，使电流维持在预激励电流；

所述临界开启电流为阀芯运动开启阶段的起始点对应的电流值。

2.根据权利要求1所述的高速开关电磁阀的控制方法，其特征在于：所述变电压指令信号在一个开关周期内分为以下类型：正向高电压、反向负电压、保持开启电压、零电压和保持预激励电压，且输出何种电压由控制信号决定。

3.根据权利要求1所述的高速开关电磁阀的控制方法，其特征在于：根据电磁阀进油口压力信息，计算得到当前开关周期内的临界开启电流值、临界关闭电流值，进而再根据电流信息得到开启反馈电流值、关闭反馈电流值、保持开启电流值和预激励电流值。

4.根据权利要求1所述的高速开关电磁阀的控制方法，其特征在于：一个开关周期内的所述控制决策的流程如下：

流程一：在阀芯运动开启阶段，通过施加正向高电压使线圈电流快速上升，同时对实时检测的电流值与开启反馈电流值进行对比，以此判断阀芯是否运动至最大开口位置处：当线圈电流达到开启反馈电流值，将正向高电压切换为反向负电压；

流程二：在阀芯保持开启阶段，通过施加反向负电压使线圈电流快速下降，下降期间检测实时线圈电流值并与保持开启电流值进行比较判断：当线圈电流大小减小至保持开启电流值时，将反向负电压切换为保持开启电压；

流程三：在阀芯运动关闭阶段，将保持开启电压切换为反向负电压，使线圈电流从维持阀芯完全打开的保持开启电流值快速下降至关闭反馈电流值，当电流已降至关闭反馈电流值以下时，将反向负电压切换为零电压；

流程四：在阀芯保持关闭阶段，当到达下次开启前的预激励时间点，输出正向高电压，使线圈电流快速上升至预激励电流值，在检测实时线圈电流达到预激励电流值之后，将正向高电压切换为保持预激励电压。

5.根据权利要求2所述的高速开关电磁阀的控制方法，其特征在于：

在控制信号作用下，变电压驱动电磁阀的过程包括以下步骤：

步骤一：在一个周期的起始阶段，当接收到控制信号为上升沿时，输出占空比为100%的正电压；

步骤二：当阀芯打开后，接收到线圈电流达到开启反馈电流值的反馈信息时，输出占空比为100%的负电压；

步骤三：当阀芯处于完全打开位置时，接收到线圈电流达到保持开启电流值的反馈信息时，输出保持开启电压；

步骤四：当阀芯准备关闭时，接收到控制信号下降沿，输出占空比为100%的负电压；

步骤五：当阀芯完全关闭后，接收到线圈电流达到关闭反馈电流值的反馈信息时，输出占空比为0的电压；

步骤六：当下一个开关周期即将到来时，接收到预激励的触发信息时，输出占空比为100%的正电压；

步骤七：当接收到线圈电流达到预激励电流值的反馈信息时，输出保持预激励电压；

步骤八：等待下一次开启指令信号的上升沿。

6.根据权利要求5所述的高速开关电磁阀的控制方法，其特征在于：根据当前开关周期内电磁阀进油口的压力大小，输出某一频率、变占空比形式的保持开启电压或保持预激励电压，该电压作用下的线圈电流自动适应于大、小压力工况：即低的保持开启/保持预激励电流对应小压力工况、高的保持开启/保持预激励电流对应大压力工况。

7.根据权利要求1所述的高速开关电磁阀的控制方法，其特征在于： 设置占空比为某一值，当驱动电磁阀的正向电压激励时间小于电磁阀开启响应时间，将开启控制信号立即变为关闭控制信号，阀芯即在到达完全打开位置之前，提前复位关闭；并且，当驱动电磁阀的反向负电压激励时间小于电磁阀关闭响应时间，将关闭控制信号立即变为开启控制信号，阀芯即在到达完全关闭位置之前，提前再次打开。

8.根据权利要求6所述的高速开关电磁阀的控制方法，其特征在于：所述的电磁阀为液压复位的电磁阀。

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