CN114811156A - 电磁阀驱动线圈的控制电路及其控制方法、电磁阀设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例所公开的一种电磁阀驱动线圈的控制电路及其控制方法、电磁阀设备，包括供电模块、第一场效应晶体管、第一二极管、驱动线圈、第二场效应晶体管、第二二极管、储能电容和第三场效应晶体管。供电模块、第一场效应晶体管、第一二极管、驱动线圈、第二场效应晶体管依次连接，第三场效应晶体管与驱动线圈连接，第三场效应晶体管与储能电容连接，第二二极管与储能电容连接。本申请在蓄电池电压欠压或者驱动线圈液压差大时，提供足够大的驱动电流，确保电磁力稳定打开电磁阀，减少汽车失去制动力的情况。可以减少能源的浪费，可以降低储能电容的电压，减少元器件的失效，可以实现驱动线圈驱动电流的动态调节。

Description

电磁阀驱动线圈的控制电路及其控制方法、电磁阀设备

技术领域

本发明涉及汽车制动控制技术领域，尤其涉及一种电磁阀驱动线圈的控制电路及其控制方法、电磁阀设备。

背景技术

电磁阀是汽车控制的关键执行部件，在汽车制动、悬架、动力等系统中具有广泛的应用。比如，智能制动系统(Intelligent braking system,IBS)的液压电控系统，需要通过通断电磁阀来控制液压回流路径，其基本原理是，在电磁阀线圈通电时，产生的电磁力将电磁阀的阀芯从阀座上提起，阀门打开，制动液流通，在电磁线圈断电时，电磁力消失，弹簧力将电磁阀的阀芯压在阀座上，阀门关闭，制动液流通路径断开。通过控制不同电磁阀的开闭组合及时序，可以实现制动防抱死系统(Antilock Brake System,ABS)、车身电子稳定性控制系统(Electronic Stability Controller,ESC)等系统的功能。

电磁阀驱动是液压电控系统开发的核心点和困难点，为降低电磁阀驱动线圈通电发热量，电磁阀驱动线圈控制采用Peak-Hold信号控制方式。图1是电磁阀驱动线圈的控制信号的示意图，电磁阀通过脉冲宽度调制(Pluse width modulation)信号控制电磁阀线圈电流，先使用占空比大的调制信号给线圈一个PEAK电流，保证电磁阀可靠打开，然后使用占空比小的调制信号给线圈一个Hold电流，维持电磁阀处于打开状态。图2是现有电磁阀控制电路的示意图，其中，BATT表示车载供电系统即蓄电池Battery，Q1是高边开关，L1是电磁阀驱动线圈，D是二极管，Q3是驱动开关MOSFET管。在对电磁阀进行控制时，先把Q1打开，L1上端接高电压，然后采用PWM信号控制Q3的栅极电压来控制Q3的通断，当PWM信号为高电平，Q3导通时，L1下端接低电平，L1中电流流通产生电磁力。当PWM信号为低电平，Q3截止时，回路断开，L1中的电流不再升高，此时依靠二极管D的续流作用，防止出现过高的感应电压损坏元器件。由于PWM的控制频率很高，流过L1的电流可以看作是一个与占空比成正比的恒定值，通过调节PWM信号的占空比可以调节通过L1的电流，实现图1中的Peak-Hold控制。

现有的电磁阀控制电路虽然能够在大部分情况下控制电磁阀的开闭和降低线圈发热，但是仍然存在以下不足：

(1)当车载供电系统馈电时，由于输出电压过低，即使100％的PWM信号也无法提供足够的线圈电流，无法保证电磁阀可靠的打开，例如IBS在车辆馈电时液压电路电磁阀无法打开，将导致汽车失去制动力；

(2)当电磁阀阀芯两侧液压差较大时，液压压力将阻碍阀芯动作，打开电磁阀需要更大的电磁力，即更大的Peak电流，常规的控制方法无法在高液压压力的阻碍下打开电磁阀；

(3)在驱动开关关闭时，为了保证不会感应出过高的电压，损坏元件，需要通过二极管续流，在续流的过程中是在L1和D中形成回路，将线圈中的能量以热的方式耗散，造成能量的浪费。

发明内容

本申请实施例提供了一种电磁阀驱动线圈的控制电路及其控制方法、电磁阀设备，可以在蓄电池电压欠压或者驱动线圈液压差大时，可以提供足够大的驱动电流，确保电磁力可以稳定打开电磁阀，减少汽车失去制动力的情况。并且，通过第一续流回路将线圈工作过程中的能量存储利用，可以减少能源的浪费。通过第二续流回路可以在储能电容的电压大于预设值时，降低储能电容的电压，减少元器件的失效。此外，可以根据需要动态调节储能电容上的储能电压大小，可以实现驱动线圈驱动电流的动态调节。

本申请实施例提供了一种电磁阀驱动线圈的控制电路，包括：供电模块、第一场效应晶体管、第一二极管、驱动线圈、第二场效应晶体管、第二二极管、储能电容和第三场效应晶体管；

供电模块、第一场效应晶体管、第一二极管、驱动线圈和第二场效应晶体依次连接；

第三场效应晶体管与驱动线圈连接，第三场效应晶体管与储能电容连接；

第二二极管与驱动线圈连接，第二二极管与储能电容连接。

进一步地，控制电路还包括：第三二极管；

第三二极管与第一场效应晶体管连接，第三二极管与第三场效应晶体管连接。

进一步地，控制电路还包括：第四二极管、第一三极管和第五二极管；

第四二极管、第一三极管和第五二极管依次连接；

第四二极管与驱动线圈连接；

第五二极管与供电模块连接。

进一步地，控制电路还包括：第六二极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第二三极管；

第一三极管、第二三极管、第二电阻和第六二极管依次连接；

第六二极管与储能电容连接；

第三电阻与第二电阻连接；

第一电阻与第四二极管连接，第一电阻与第二三极管连接。

进一步地，控制电路还包括：电压采集模块、电压控制模块、第一电阻、第二电阻和第二三极管；

第一三极管、第二三极管、第二电阻、电压控制模块和电压采集模块依次连接；

电压采集模块与储能电容连接；

第一电阻与第四二极管连接，第一电阻与第二三极管连接。

相应地，本申请实施例提供了一种电磁阀驱动线圈的控制方法，该控制方法基于本申请实施例提供的电磁阀驱动线圈的控制电路实现，该电磁阀驱动线圈的控制方法包括：

当供电模块的输出电压大于等于预设电压阈值，且驱动线圈的液压差小于等于预设液压阈值时，控制第一场效应晶体管处于导通状态、第二场效应晶体管处于导通状态、第三场效应晶体管处于关闭状态，使得供电模块输出的驱动电流基于第一控制回路流通，驱动驱动线圈产生电磁力；

当驱动线圈产生电磁力，控制第二场效应晶体管切换至关闭状态，使得供电模块输出的驱动电流基于第一续流回路流通，向储能电容充电；

其中，第一控制回路包括依次连接的第一场效应晶体管、第一二极管、驱动线圈和第二场效应晶体管；第一续流回路包括依次连接的供电模块、第一场效应晶体管、第一二极管、驱动线圈、第二二极管和储能电容。

进一步地，向储能电容充电之后，控制方法还包括：

当供电模块的输出电压小于预设电压阈值和/或驱动线圈的液压差大于预设液压阈值，控制第三场效应晶体管切换至导通状态、第二场效应晶体管切换至导通状态，使得储能电容输出的驱动电流基于第二控制回路流通，驱动驱动线圈产生电磁力；

其中，第二控制回路包括依次连接的储能电容、第三场效应晶体管、驱动线圈和第二场效应晶体管。

相应地，本申请实施例提供了一种电磁阀驱动线圈的控制方法，该控制方法基于本申请实施例提供的电磁阀驱动线圈的控制电路实现，该电磁阀驱动线圈的控制方法包括：

检测储能电容对应的目标电容电压；

当目标电容电压小于等于预设电容电压阈值时，第六二极管处于关闭状态、第一三极管处于关闭状态、第二三极管处于关闭状态，使得第二续流回路处于关闭状态；

当目标电容电压大于预设电容电压阈值时，第六二极管处于导通状态、第一三极管处于导通状态、第二三极管处于导通状态，使得供电模块输出的驱动电流基于第二续流回路泄放；

其中，第一续流回路包括依次连接的供电模块、第一场效应晶体管、第一二极管、驱动线圈、第二二极管和储能电容；第二续流回路包括依次连接的供电模块、第一场效应晶体管、第一二极管、驱动线圈、第四二极管、第一三极管和第五二极管。

相应地，本申请实施例提供了一种电磁阀驱动线圈的控制方法，该控制方法基于本申请实施例提供的电磁阀驱动线圈的控制电路实现，该电磁阀驱动线圈的控制方法包括：

基于电压采集模块采集储能电容的目标电容电压；

若目标电容电压大于等于预设电容电压阈值，基于电压控制模块控制第一三极管处于导通状态、第二三极管处于导通状态，使得供电模块输出的驱动电流基于第二续流回路泄放；

其中，第二续流回路包括依次连接的供电模块、第一场效应晶体管、第一二极管、驱动线圈、第四二极管、第一三极管和第五二极管。

相应地，本申请实施例还提供了一种电磁阀设备，该电磁阀设备包括上的电磁阀驱动线圈的控制电路。

本申请实施例具有如下有益效果：

本申请实施例所公开的一种电磁阀驱动线圈的控制电路及其控制方法、电磁阀设备，控制电路包括供电模块、第一场效应晶体管、第一二极管、驱动线圈、第二场效应晶体管、第二二极管、储能电容和第三场效应晶体管。其中，供电模块、第一场效应晶体管、第一二极管、驱动线圈、第二场效应晶体管可以依次连接，第三场效应晶体管可以与驱动线圈连接，第三场效应晶体管可以与储能电容连接，第二二极管可以与储能电容连接。基于本申请实施例在蓄电池电压欠压或者驱动线圈液压差大时，可以提供足够大的驱动电流，确保电磁力可以稳定打开电磁阀，减少汽车失去制动力的情况。并且，通过第一续流回路将线圈工作过程中的能量存储利用，可以减少能源的浪费。通过第二续流回路可以在储能电容的电压大于预设值时，降低储能电容的电压，减少元器件的失效。此外，可以根据需要动态调节储能电容上的储能电压大小，可以实现驱动线圈驱动电流的动态调节。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案和优点，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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它附图。

图1是电磁阀驱动线圈的控制信号的示意图；

图2是现有电磁阀控制电路的示意图；

图3是本申请实施例提供的一种电磁阀驱动线圈的控制电路的示意图一；

图4是本申请实施例提供的一种电磁阀驱动线圈的控制方法的示意一；

图5是本申请实施例提供的一种电磁阀驱动线圈的控制电路的示意图二；

图6是本申请实施例提供的一种电磁阀驱动线圈的控制方法的示意二；

图7是本申请实施例提供的一种电磁阀驱动线圈的控制电路的示意图三；

图8是本申请实施例提供的一种电磁阀驱动线圈的控制电路的示意图四；

图9是本申请实施例提供的一种电磁阀驱动线圈的控制方法的示意三。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施例作进一步地详细描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一个实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

此处所称的“实施例”是指可包含于本申请至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本申请实施例的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”等的特征可以明示或者隐含的包括一个或者更多个该特征。而且，术语“第一”、“第二”、“第三”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请实施例能够以除了在这里图示或描述以外的顺序实施。此外，术语“包括”、“具有”和“为”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

下面介绍本申请一种电磁阀驱动线圈的控制电路的具体实施例，图3是本申请实施例提供的一种电磁阀驱动线圈的控制电路的示意图一，本说明书提供了如实施例或附图所示的组成结构，但基于常规或者无创造性的劳动可以包括更多或者更少的元器件。实施例中列举的组成结构仅仅为众多组成结构中的一种方式，不代表唯一的组成结构，在实际执行时，可以按照实施例或者附图所示的组成结构执行。

具体的如图3所示，电磁阀驱动线圈的控制电路可以包括供电模块BATT、第一场效应晶体管Q1、第一二极管D1、驱动线圈L1、第二场效应晶体管Q2、第二二极管D2、储能电容C和第三场效应晶体管Q3。其中，供电模块BATT、第一场效应晶体管Q1、第一二极管D1、驱动线圈L1、第二场效应晶体管Q2可以依次连接，第三场效应晶体管Q3可以与驱动线圈L1连接，第三场效应晶体管Q3可以与储能电容C连接，第二二极管D2可以与储能电容C连接。通过增加储能电容，可以提高驱动线圈的高边电压。

在一种具体的实施方式中，供电模块BATT的正极可以与第一场效应晶体管Q1的漏极连接，第一场效应晶体管Q1的源极可以与第一二极管D1的阳极连接，第一二极管D1的阴极可以与驱动线圈L1的第一端11连接，驱动线圈L1的第二端12可以与第二场效应晶体管Q2的漏极连接，第二场效应晶体管Q2的源极可以接地。第三场效应晶体管Q3的源极可以与驱动线圈的第一端11连接，第三场效应晶体管Q3的漏极可以与储能电容C的正极连接。第二二极管D2的阳极可以与驱动线圈的第二端12连接，第二二极管D2的阴极可以与储能电容C的正极连接。储能电容C的负极可以接地。

在正常工作时，可以控制第一场效应晶体管Q1、第二场效应晶体管Q2处于导通状态、第三场效应晶体管Q3处于关闭状态，第一场效应晶体管Q1、第一二极管D1、驱动线圈L1和第二场效应晶体管Q2可以构成第一控制回路，供电模块BATT输出的驱动电流可以基于第一控制回路流通，第三场效应晶体管Q3可以通过PWM控制驱动线圈L1的驱动电流。

在PWM控制过程中，若将第二场效应晶体管Q2切换至关闭状态，第一场效应晶体管Q1、第一二极管D1、驱动线圈L1、第二二极管D2和储能电容C可以构成第一续流回路，驱动线圈L1中的驱动电流可以通过第二二极管D2续流，给储能电容C充电，使得储能电容C的电压不断提高。在PWM控制时，通过热耗散消耗续流能量非常浪费，通过第一续流回路将线圈工作过程中的能量存储循环利用，可以减少能源的浪费。

在特殊工况时，例如供电模块的输出电压小于预设电压阈值即蓄电池电压欠压、驱动线圈的液压差大于预设液压阈值即驱动线圈液压差大时，可以先将第三场效应晶体管Q3切换至导通状态，使得驱动线圈L1的第一端11接高电压，然后可以控制第二场效应晶体管Q2处于导通状态，使得储能电容C存储的高电压基于第一续流回路流通，即通过以下路径驱动L1：C-Q3-L1-Q2-GND，高压控制驱动线圈L1输出一个大的PEAK电流，使得驱动电磁阀稳定打开。在蓄电池电压欠压或者驱动线圈液压差大时，可以提供足够大的驱动电流，确保电磁力可以稳定打开电磁阀，减少汽车失去制动力的情况。由于储能电容C存储电量有限，因此，当电磁阀打开后就控制第三场效应晶体管切换至关闭状态，继续使用供电模块BATT通过第一场效应晶体管Q1提供相对较小的Hold电流。

本申请实施例中，驱动线圈的控制电路还可以包括第三二极管D3，第三二极管D3可以与第一场效应晶体管Q1连接，第三二极管D3可以与第三场效应晶体管Q3连接。具体地，第三二极管D3的一端可以与第一场效应晶体管Q1的漏极连接，第三二极管D3的另一端可以与第三场效应晶体管Q3的漏极连接。

采用本申请实施例提供的驱动线圈的控制电路，在蓄电池电压欠压或者驱动线圈液压差大时，可以提供足够大的驱动电流，确保电磁力可以稳定打开电磁阀，减少汽车失去制动力的情况。并且，通过第一续流回路将线圈工作过程中的能量存储利用，可以减少能源的浪费。

下面介绍本申请一种电磁阀驱动线圈的控制电路的具体实施例，图4是本申请实施例提供的一种电磁阀驱动线圈的控制方法的示意一，本说明书提供了如实施例或附图所示的方法步骤，但基于常规或者无创造性的劳动可以包括更多或者更少的方法步骤。实施例中列举的组成结构仅仅为众多方法步骤中的一种方式，不代表唯一的方法步骤，在实际执行时，可以按照实施例或者附图所示的方法步骤执行。

本申请实施例中，电磁阀驱动线圈的控制方法是基于图3所示的电磁阀驱动线圈的控制电路实现的。

具体如图4所示，电磁阀驱动线圈的控制方法可以包括：

S401：当供电模块的输出电压大于等于预设电压阈值，且驱动线圈的液压差小于等于预设液压阈值时，控制第一场效应晶体管处于导通状态、第二场效应晶体管处于导通状态、第三场效应晶体管处于关闭状态，使得供电模块输出的驱动电流基于第一控制回路流通，驱动驱动线圈产生电磁力。其中，第一控制回路包括依次连接的第一场效应晶体管、第一二极管、驱动线圈和第二场效应晶体管。

S403：当驱动线圈产生电磁力，控制第二场效应晶体管切换至关闭状态，使得供电模块输出的驱动电流基于第一续流回路流通，向储能电容充电。其中，第一续流回路包括依次连接的供电模块、第一场效应晶体管、第一二极管、驱动线圈、第二二极管和储能电容。

S405：当供电模块的输出电压小于预设电压阈值和/或驱动线圈的液压差大于预设液压阈值，控制第三场效应晶体管切换至导通状态、第二场效应晶体管切换至导通状态，使得储能电容输出的驱动电流基于第二控制回路流通，驱动驱动线圈产生电磁力。其中，第二控制回路包括依次连接的储能电容、第三场效应晶体管、驱动线圈和第二场效应晶体管。

采用本申请实施例提供的基于电磁阀驱动线圈的控制电路的电磁阀驱动线圈的控制方法，在蓄电池电压欠压或者驱动线圈液压差大时，可以提供足够大的驱动电流，确保电磁力可以稳定打开电磁阀，减少汽车失去制动力的情况。并且，通过第一续流回路将线圈工作过程中的能量存储利用，可以减少能源的浪费。

下面介绍本申请一种电磁阀驱动线圈的控制电路的具体实施例，图5是本申请实施例提供的一种电磁阀驱动线圈的控制电路的示意图二，本说明书提供了如实施例或附图所示的组成结构，但基于常规或者无创造性的劳动可以包括更多或者更少的元器件。实施例中列举的组成结构仅仅为众多组成结构中的一种方式，不代表唯一的组成结构，在实际执行时，可以按照实施例或者附图所示的组成结构执行。

具体的如图5所示，电磁阀驱动线圈的控制电路可以包括供电模块BATT、第一场效应晶体管Q1、第一二极管D1、驱动线圈L1、第二场效应晶体管Q2、第二二极管D2、储能电容C、第三场效应晶体管Q3、第四二极管D4、第一三极管T1、第五二极管D5、第六二极管D6、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第二三极管T2。其中，供电模块BATT、第一场效应晶体管Q1、第一二极管D1、驱动线圈L1、第二场效应晶体管Q2可以依次连接，第三场效应晶体管Q3可以与驱动线圈L1连接，第三场效应晶体管Q3可以与储能电容C连接，第二二极管D2可以与驱动线圈L1连接，第二二极管D2可以与储能电容C连接。第四二极管D4、第一三极管T1和第五二极管D5可以依次连接，第四二极管D4可以与驱动线圈L1连接，第五二极管D5可以与供电模块BATT连接。第一三极管T1、第二三极管T2、第二电阻R2和第六二极管D6可以依次连接，第六二极管D6可以与储能电容C连接，第三电阻R3可以与第二电阻R2连接，第一电阻R1可以与第四二极管D4，第一电阻R1可以与第二三极管T2连接。通过增加储能电容，可以提高驱动线圈的高边电压。

在一种具体的实施方式中，供电模块BATT的正极可以与第一场效应晶体管Q1的漏极连接，第一场效应晶体管Q1的源极可以与第一二极管D1的阳极连接，第一二极管D1的阴极可以与驱动线圈L1的第一端11连接，驱动线圈L1的第二端12可以与第二场效应晶体管Q2的漏极连接，第二场效应晶体管Q2的源极可以接地。第三场效应晶体管Q3的源极可以与驱动线圈L1的第一端11连接，第三场效应晶体管Q3的漏极可以与储能电容C的正极连接。第二二极管D2的阳极可以与驱动线圈的第二端12连接，第二二极管D2的阴极可以与储能电容C的正极连接。储能电容C的负极可以接地。第四二极管D4的阳极可以与驱动线圈的第二端12连接，第四二极管D4的阴极可以与第一三极管T1的发射极连接，第一三极管T1的集电极可以与第五二极管D5的阳极连接，第五二极管D5的阴极可以与供电模块BATT的正极连接。第一三极管T1的基极可以与第二三极管T2的集电极连接，第二三极管T2的基极可以与第二电阻R2的一端连接，第二三极管T2的发射极可以接地，第二电阻R2的另一端可以与第六二极管D6的正极连接，第六二极管D6的负极可以与储能电容C的正极连接。第三电阻R3的一端可以与第二电阻R2的另一端连接，第三电阻R3的另一端可以接地。第一电阻R1的一端可以与第四二极管D4的阴极连接，第一电阻R1的另一端可以与第二三极管T2的集电极连接。

在正常工作时，可以控制第一场效应晶体管Q1、第二场效应晶体管Q2处于导通状态、第三场效应晶体管Q3处于关闭状态，第一场效应晶体管Q1、第一二极管D1、驱动线圈L1和第二场效应晶体管Q2可以构成第一控制回路，供电模块BATT输出的驱动电流可以基于第一控制回路流通，第三场效应晶体管Q3可以通过PWM控制驱动线圈L1的驱动电流。在PWM控制过程中，若将第二场效应晶体管Q2切换至关闭状态，第一场效应晶体管Q1、第一二极管D1、驱动线圈L1、第二二极管D2和储能电容C可以构成第一续流回路，驱动线圈L1中的驱动电流可以通过第二二极管D2续流，给储能电容C充电，使得储能电容C的电压不断提高。在PWM控制时，通过热耗散消耗续流能量非常浪费，通过第一续流回路将线圈工作过程中的能量存储循环利用，可以减少能源的浪费。

在给储能电容C充电的过程中，储能电容C的电压会持续升高，过高的电压会造成元器件的失效，所以在储能电容C的电压达到一定值时，需要关闭第一续流回路，提供第二续流回路。本申请实施例基于图4中的D4、D6、T1、T2、R1、R2、R3可以实现第二续流回路。其中，D6可以是稳压二极管。当检测到储能电容对应的目标电容电压小于等于预设电容电压阈值，第六二极管D6处于关闭状态、第二三极管T2的基极通过第二电阻R2和第一电阻R1接地，第二三极管T2处于关闭状态，第一三极管T1也处于关闭状态，第二续流回路关闭。当检测到储能电容对应的目标电容电压大于预设电容电压阈值，第六二极管D6处于导通状态、电压通过第二电阻R2加到第二三极管T2的基极上，第二三极管T2导通，触发第一三极管T1导通，进而依次连接的供电模块BATT、第一场效应晶体管Q1、第一二极管D1、驱动线圈L1、第四二极管D4、第一三极管T1和第五二极管D5构成的第二续流回路导通。由于第五二极管D5的阴极与供电模块BATT连接，电压远低于储能电容C的电压，所以驱动线圈L1的续流会优先通过D4-T1-D5这一回路泄放，续流不走第二二极管D2可以避免储能电容C的电压进一步升高，减少造成元器件的失效的情况。

此时，若存在高压大电流驱动需求，可以先将第三场效应晶体管Q3切换至导通状态，使得驱动线圈L1的第一端11接高电压，然后可以控制第二场效应晶体管Q2处于导通状态，使得储能电容C存储的高电压基于第一续流回路流通，即通过以下路径驱动L1：C-Q3-L1-Q2-GND，高压控制驱动线圈L1输出一个大的PEAK电流，使得驱动电磁阀稳定打开。在蓄电池电压欠压或者驱动线圈液压差大时，可以提供足够大的驱动电流，确保电磁力可以稳定打开电磁阀，减少汽车失去制动力的情况。当储能电容C的电压降低，第二续流回路会自动切换至关闭状态。由于储能电容C存储电量有限，因此，当电磁阀打开后就控制第三场效应晶体管切换至关闭状态，继续使用供电模块BATT通过第一场效应晶体管Q1提供相对较小的Hold电流。

本申请实施例中，驱动线圈的控制电路还可以包括第三二极管D3，第三二极管D3可以与第一场效应晶体管Q1连接，第三二极管D3可以与第三场效应晶体管Q3连接。具体地，第三二极管D3的一端可以与第一场效应晶体管Q1的漏极连接，第三二极管D3的另一端可以与第三场效应晶体管Q3的漏极连接。

本申请实施例中，驱动线圈的控制电路还可以包括第四电阻R4，第四电阻R4的一端可以与第一场效应晶体管Q1的一端连接，第四电阻R4的另一端可以与第一场效应晶体管Q1的另一端连接。

采用本申请实施例提供的驱动线圈的控制电路，在蓄电池电压欠压或者驱动线圈液压差大时，可以提供足够大的驱动电流，确保电磁力可以稳定打开电磁阀，减少汽车失去制动力的情况。并且，通过第一续流回路将线圈工作过程中的能量存储利用，可以减少能源的浪费。通过第二续流回路可以在储能电容的电压大于预设值时，降低储能电容的电压，减少元器件的失效。

下面介绍本申请一种电磁阀驱动线圈的控制电路的具体实施例，图6是本申请实施例提供的一种电磁阀驱动线圈的控制方法的示意二，本说明书提供了如实施例或附图所示的方法步骤，但基于常规或者无创造性的劳动可以包括更多或者更少的方法步骤。实施例中列举的组成结构仅仅为众多方法步骤中的一种方式，不代表唯一的方法步骤，在实际执行时，可以按照实施例或者附图所示的方法步骤执行。

本申请实施例中，电磁阀驱动线圈的控制方法是基于图5所示的电磁阀驱动线圈的控制电路实现的。

具体如图6所示，电磁阀驱动线圈的控制方法可以包括：

S601：当供电模块的输出电压大于等于预设电压阈值，且驱动线圈的液压差小于等于预设液压阈值时，控制第一场效应晶体管处于导通状态、第二场效应晶体管处于导通状态、第三场效应晶体管处于关闭状态，使得供电模块输出的驱动电流基于第一控制回路流通，驱动驱动线圈产生电磁力。其中，第一控制回路包括依次连接的第一场效应晶体管、第一二极管、驱动线圈和第二场效应晶体管。

S603：当驱动线圈产生电磁力，控制第二场效应晶体管切换至关闭状态，使得供电模块输出的驱动电流基于第一续流回路流通，向储能电容充电。其中，第一续流回路包括依次连接的供电模块、第一场效应晶体管、第一二极管、驱动线圈、第二二极管和储能电容。

S605：检测储能电容对应的目标电容电压。

S607：当目标电容电压小于等于预设电容电压阈值时，第六二极管处于关闭状态、第一三极管处于关闭状态、第二三极管处于关闭状态，使得第一续流回路处于关闭状态。

S609：当目标电容电压大于预设电容电压阈值时，第六二极管处于导通状态、第一三极管处于导通状态、第二三极管处于导通状态，使得供电模块输出的驱动电流基于第二续流回路泄放。其中，第二续流回路包括依次连接的供电模块、第一场效应晶体管、第一二极管、驱动线圈、第四二极管、第一三极管和第五二极管。

S611：当供电模块的输出电压小于预设电压阈值和/或驱动线圈的液压差大于预设液压阈值，控制第三场效应晶体管切换至导通状态、第二场效应晶体管切换至导通状态，使得储能电容输出的驱动电流基于第二控制回路流通，驱动驱动线圈产生电磁力。其中，第二控制回路包括依次连接的储能电容、第三场效应晶体管、驱动线圈和第二场效应晶体管。

采用本申请实施例提供的基于电磁阀驱动线圈的控制电路的电磁阀驱动线圈的控制方法，在蓄电池电压欠压或者驱动线圈液压差大时，可以提供足够大的驱动电流，确保电磁力可以稳定打开电磁阀，减少汽车失去制动力的情况。并且，通过第一续流回路将线圈工作过程中的能量存储利用，可以减少能源的浪费。通过第二续流回路可以在储能电容的电压大于预设值时，降低储能电容的电压，减少元器件的失效。

在实际应用过程中，会存在多个驱动线圈的同步控制，并且每个驱动线圈的驱动时刻均不一致，多个驱动线圈L1、L2、L3...Ln同步控制时，共用储能电容，所有驱动线圈在PWM控制时，回收的能量都可以给其他线圈需要高压大电流打开时使用。图7是本申请实施例提供的一种电磁阀驱动线圈的控制电路的示意图三，图中，L1和L2是驱动线圈，分别通过D2和D8回收续流能量，当储能电容C对应的目标电容电压大于预设电容电压阈值，第一三极管T1处于导通状态，驱动线圈L1和L2分别通过D4和D9续流，防止储能电容C的电压持续升高。通过多驱动线圈复用储能电容，不仅可以减少电路复杂度。而且，在PWM控制时，通过热耗散消耗续流能量非常浪费，通过第一续流回路将线圈工作过程中的能量存储循环利用，可以减少能源的浪费。

下面介绍本申请一种电磁阀驱动线圈的控制电路的具体实施例，图8是本申请实施例提供的一种电磁阀驱动线圈的控制电路的示意图四，本说明书提供了如实施例或附图所示的组成结构，但基于常规或者无创造性的劳动可以包括更多或者更少的元器件。实施例中列举的组成结构仅仅为众多组成结构中的一种方式，不代表唯一的组成结构，在实际执行时，可以按照实施例或者附图所示的组成结构执行。

具体的如图8所示，电磁阀驱动线圈的控制电路可以包括供电模块BATT、第一场效应晶体管Q1、第一二极管D1、驱动线圈L1、第二场效应晶体管Q2、第二二极管D2、储能电容C、第三场效应晶体管Q3、第四二极管D4、第一三极管T1、第五二极管D5、第一电阻R1、第二电阻R2、第二三极管T2、电压采集模块ADC和电压控制模块MCU。其中，供电模块BATT、第一场效应晶体管Q1、第一二极管D1、驱动线圈L1、第二场效应晶体管Q2可以依次连接，第三场效应晶体管Q3可以与驱动线圈L1连接，第三场效应晶体管Q3可以与储能电容C连接，第二二极管D2可以与驱动线圈L1连接，第二二极管D2可以与储能电容C连接。第四二极管D4、第一三极管T1和第五二极管D5可以依次连接，第四二极管D4可以与驱动线圈L1连接，第五二极管D5可以与供电模块BATT连接。第一三极管T1、第二三极管T2、第二电阻R2、电压控制模块MCU和电压采集模块ADC可以依次连接，电压采集模块ADC可以与储能电容连接。第一电阻R1可以与第四二极管D4连接，第一电阻R1可以与第二三极管T2连接。通过增加储能电容，可以提高驱动线圈的高边电压。

在给储能电容C充电的过程中，储能电容C的电压会持续升高，过高的电压会造成元器件的失效，所以在储能电容C的电压达到一定值时，需要关闭第一续流回路，提供第二续流回路。本申请实施例基于图4中的D4、D6、T1、T2、R1、R2、R3可以实现第二续流回路。其中，D6可以是稳压二极管。当检测到储能电容对应的目标电容电压小于等于预设电容电压阈值，第六二极管D6处于关闭状态、第二三极管T2的基极通过第二电阻R2和第一电阻R1接地，第二三极管T2处于关闭状态，第一三极管T1也处于关闭状态，第二续流回路关闭。当检测到储能电容对应的目标电容电压大于预设电容电压阈值，第六二极管D6处于导通状态、电压通过第二电阻R2加到第二三极管T2的基极上，第二三极管T2导通，触发第一三极管T1导通，进而依次连接的供电模块BATT、第一场效应晶体管Q1、第一二极管D1、驱动线圈L1、第四二极管D4、第一三极管T1和第五二极管D5构成的第二续流回路导通。由于第五二极管D5的阴极与供电模块BATT连接，电压远低于储能电容C的电压，所以驱动线圈L1的续流会优先通过D4-T1-D5这一回路泄放，续流不走第二二极管D2可以避免储能电容C的电压进一步升高，减少造成元器件的失效的情况。

由于储能电容C上的电压达到固定值后，第一续流回路会关闭，电压不会继续升高。如果需要动态调整储能电容C上的储能电压大小，使其适用于更多的公开，可以通过主动控制的方式调节储能电压，即预设电容电压阈值。如图8所示，可以基于电压采集模块ADC采集储能电容C的目标电容电压，若目标电容电压大于等于预设电容电压阈值，可以基于电压控制模块MCU控制第一三极管处于导通状态、第二三极管处于导通状态，使得供电模块输出的驱动电流基于第二续流回路泄放。其中，第二续流回路包括依次连接的供电模块、第一场效应晶体管、第一二极管、驱动线圈、第四二极管、第一三极管和第五二极管。也即是，电压控制模块MCU可以实时采集储能电容C上的电压，如果储能电容C上的电压达到目标值，电压控制模块MCU可以控制引脚输出高电平，通过第二电阻R3控制第二三极管T2打开，第一三极管T1的基极拉低导通，第二续流回路开启，第一续流回路关闭。如此，可以根据需要动态调节储能电容上的储能电压大小，可以实现驱动线圈驱动电流的动态调节。

采用本申请实施例提供的电磁阀驱动线圈的控制方法，在蓄电池电压欠压或者驱动线圈液压差大时，可以提供足够大的驱动电流，确保电磁力可以稳定打开电磁阀，减少汽车失去制动力的情况。并且，通过第一续流回路将线圈工作过程中的能量存储利用，可以减少能源的浪费。通过第二续流回路可以在储能电容的电压大于预设值时，降低储能电容的电压，减少元器件的失效。此外，可以根据需要动态调节储能电容上的储能电压大小，可以实现驱动线圈驱动电流的动态调节。

下面介绍本申请一种电磁阀驱动线圈的控制电路的具体实施例，图9是本申请实施例提供的一种电磁阀驱动线圈的控制方法的示意三，本说明书提供了如实施例或附图所示的方法步骤，但基于常规或者无创造性的劳动可以包括更多或者更少的方法步骤。实施例中列举的组成结构仅仅为众多方法步骤中的一种方式，不代表唯一的方法步骤，在实际执行时，可以按照实施例或者附图所示的方法步骤执行。

本申请实施例中，电磁阀驱动线圈的控制方法是基于图8所示的电磁阀驱动线圈的控制电路实现的。

具体如图9所示，电磁阀驱动线圈的控制方法可以包括：

S901：当供电模块的输出电压大于等于预设电压阈值，且驱动线圈的液压差小于等于预设液压阈值时，控制第一场效应晶体管处于导通状态、第二场效应晶体管处于导通状态、第三场效应晶体管处于关闭状态，使得供电模块输出的驱动电流基于第一控制回路流通，驱动驱动线圈产生电磁力。其中，第一控制回路包括依次连接的第一场效应晶体管、第一二极管、驱动线圈和第二场效应晶体管。

S903：当驱动线圈产生电磁力，控制第二场效应晶体管切换至关闭状态，使得供电模块输出的驱动电流基于第一续流回路流通，向储能电容充电。其中，第一续流回路包括依次连接的供电模块、第一场效应晶体管、第一二极管、驱动线圈、第二二极管和储能电容。

S905：基于电压采集模块采集储能电容的目标电容电压。

S907：若目标电容电压大于等于预设电容电压阈值，基于电压控制模块控制第一三极管处于导通状态、第二三极管处于导通状态，使得供电模块输出的驱动电流基于第二续流回路泄放。其中，第二续流回路包括依次连接的供电模块、第一场效应晶体管、第一二极管、驱动线圈、第四二极管、第一三极管和第五二极管。

S911：当供电模块的输出电压小于预设电压阈值和/或驱动线圈的液压差大于预设液压阈值，控制第三场效应晶体管切换至导通状态、第二场效应晶体管切换至导通状态，使得储能电容输出的驱动电流基于第二控制回路流通，驱动驱动线圈产生电磁力。其中，第二控制回路包括依次连接的储能电容、第三场效应晶体管、驱动线圈和第二场效应晶体管。

采用本申请实施例提供的基于电磁阀驱动线圈的控制电路的电磁阀驱动线圈的控制方法，在蓄电池电压欠压或者驱动线圈液压差大时，可以提供足够大的驱动电流，确保电磁力可以稳定打开电磁阀，减少汽车失去制动力的情况。并且，通过第一续流回路将线圈工作过程中的能量存储利用，可以减少能源的浪费。通过第二续流回路可以在储能电容的电压大于预设值时，降低储能电容的电压，减少元器件的失效。此外，可以根据需要动态调节储能电容上的储能电压大小，可以实现驱动线圈驱动电流的动态调节。

本申请实施例还提供了一种电磁阀设备，该电磁阀设备包括图3所示的电磁阀驱动线圈的控制电路，也可以包括图5所示的电磁阀驱动线圈的控制电路，也可以包括图7所示的电磁阀驱动线圈的控制电路、还可以包括图8所示的电磁阀驱动线圈的控制电路。

由上述本申请提供的电磁阀驱动线圈的控制电路、电磁阀驱动线圈的控制方法或电磁阀设备的实施例可见，本申请中控制电路包括供电模块、第一场效应晶体管、第一二极管、驱动线圈、第二场效应晶体管、第二二极管、储能电容和第三场效应晶体管。其中，供电模块、第一场效应晶体管、第一二极管、驱动线圈、第二场效应晶体管可以依次连接，第三场效应晶体管可以与驱动线圈连接，第三场效应晶体管可以与储能电容连接，第二二极管可以与储能电容连接。在蓄电池电压欠压或者驱动线圈液压差大时，可以提供足够大的驱动电流，确保电磁力可以稳定打开电磁阀，减少汽车失去制动力的情况。并且，通过第一续流回路将线圈工作过程中的能量存储利用，可以减少能源的浪费。通过第二续流回路可以在储能电容的电压大于预设值时，降低储能电容的电压，减少元器件的失效。此外，可以根据需要动态调节储能电容上的储能电压大小，可以实现驱动线圈驱动电流的动态调节。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的相连或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

需要说明的是：上述本申请实施例的先后顺序仅仅为了描述，不代表实施例的优劣，且上述本说明书对特定的实施例进行了描述，其他实施例也在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或者步骤可以按照不同的实施例中的顺序来执行并且能够实现预期的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出特定顺序或者而连接顺序才能够实现期望的结果，在某些实施方式中，多任务并行处理也是可以的或者可能是有利的。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的均为与其他实施例的不同之处。尤其，对于设备的实施例而言，由于其基于相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种电磁阀驱动线圈的控制电路，其特征在于，包括：供电模块、第一场效应晶体管、第一二极管、驱动线圈、第二场效应晶体管、第二二极管、储能电容和第三场效应晶体管；

所述供电模块、所述第一场效应晶体管、所述第一二极管、所述驱动线圈和所述第二场效应晶体依次连接；

所述第三场效应晶体管与所述驱动线圈连接，所述第三场效应晶体管与所述储能电容连接；

所述第二二极管与所述驱动线圈连接，所述第二二极管与所述储能电容连接。

2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，还包括：第三二极管；

所述第三二极管与所述第一场效应晶体管连接，所述第三二极管与所述第三场效应晶体管连接。

3.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，还包括：第四二极管、第一三极管和第五二极管；

所述第四二极管、所述第一三极管和所述第五二极管依次连接；

所述第四二极管与所述驱动线圈连接；

所述第五二极管与所述供电模块连接。

4.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，还包括：第六二极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第二三极管；

所述第一三极管、所述第二三极管、所述第二电阻和所述第六二极管依次连接；

所述第六二极管与所述储能电容连接；

所述第三电阻与所述第二电阻连接；

所述第一电阻与所述第四二极管连接，所述第一电阻与所述第二三极管连接。

5.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，还包括：电压采集模块、电压控制模块、第一电阻、第二电阻和第二三极管；

所述第一三极管、所述第二三极管、所述第二电阻、所述电压控制模块和所述电压采集模块依次连接；

所述电压采集模块与所述储能电容连接；

所述第一电阻与所述第四二极管连接，所述第一电阻与所述第二三极管连接。

6.一种电磁阀驱动线圈的控制方法，其特征在于，所述电磁阀驱动线圈的控制方法基于权利要求2所述的控制电路实现，所述控制方法包括：

当供电模块的输出电压大于等于预设电压阈值，且驱动线圈的液压差小于等于预设液压阈值时，控制第一场效应晶体管处于导通状态、第二场效应晶体管处于导通状态、第三场效应晶体管处于关闭状态，使得所述供电模块输出的驱动电流基于第一控制回路流通，驱动所述驱动线圈产生电磁力；

当所述驱动线圈产生电磁力，控制所述第二场效应晶体管切换至关闭状态，使得所述供电模块输出的驱动电流基于第一续流回路流通，向储能电容充电；

其中，所述第一控制回路包括依次连接的所述第一场效应晶体管、第一二极管、所述驱动线圈和所述第二场效应晶体管；所述第一续流回路包括依次连接的所述供电模块、所述第一场效应晶体管、所述第一二极管、所述驱动线圈、第二二极管和所述储能电容。

7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述向储能电容充电之后，所述控制方法还包括：

当所述供电模块的输出电压小于所述预设电压阈值和/或所述驱动线圈的液压差大于所述预设液压阈值，控制所述第三场效应晶体管切换至导通状态、所述第二场效应晶体管切换至导通状态，使得所述储能电容输出的驱动电流基于第二控制回路流通，驱动所述驱动线圈产生电磁力；

其中，所述第二控制回路包括依次连接的所述储能电容、所述第三场效应晶体管、所述驱动线圈和所述第二场效应晶体管。

8.一种电磁阀驱动线圈的控制方法，其特征在于，所述电磁阀驱动线圈的控制方法基于权利要求4所述控制电路实现，所述控制方法包括：

检测储能电容对应的目标电容电压；

当所述目标电容电压小于等于预设电容电压阈值时，第六二极管处于关闭状态、第一三极管处于关闭状态、第二三极管处于关闭状态，使得第二续流回路处于关闭状态；

当所述目标电容电压大于所述预设电容电压阈值时，所述第六二极管处于导通状态、所述第一三极管处于导通状态、所述第二三极管处于导通状态，使得供电模块输出的驱动电流基于所述第二续流回路泄放；

其中，所述第一续流回路包括依次连接的所述供电模块、第一场效应晶体管、第一二极管、驱动线圈、第二二极管和所述储能电容；所述第二续流回路包括依次连接的所述供电模块、所述第一场效应晶体管、所述第一二极管、所述驱动线圈、第四二极管、所述第一三极管和第五二极管。

9.一种电磁阀驱动线圈的控制方法，其特征在于，所述电磁阀驱动线圈的控制方法基于权利要求5所述的控制电路实现，所述控制方法包括：

基于电压采集模块采集储能电容的目标电容电压；

若所述目标电容电压大于等于预设电容电压阈值，基于电压控制模块控制第一三极管处于导通状态、第二三极管处于导通状态，使得供电模块输出的驱动电流基于第二续流回路泄放；

其中，所述第二续流回路包括依次连接的所述供电模块、第一场效应晶体管、第一二极管、驱动线圈、第四二极管、所述第一三极管和第五二极管。

10.一种电磁阀设备，其特征在于，包括权利要求1-5任一所述的电磁阀驱动线圈的控制电路。

Images