CN208417691U - 电磁阀快速响应装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电磁阀快速响应装置，包括：控制器、电磁阀、场效应管、三极管以及供电源；所述供电源与所述电磁阀的电磁线圈的一端连接，所述电磁线圈的另一端分别与所述场效应管的漏极以及所述三极管的集电极连接；所述控制器的第一输出端与所述场效应管的栅极连接，所述控制器的第二输出端与所述三极管的基极连接；其中，所述第一输出端用于输出经由脉宽调制的脉冲电压，所述第二输出端用于输出控制电平；所述场效应管的源极与所述三极管的发射极共地。本实用新型不仅消除了电磁阀的电磁线圈所产生的感生电动势对电气系统的电磁干扰以及对元器件的损坏，还能够确保电磁阀的快速响应。

Description

电磁阀快速响应装置

技术领域

本实用新型涉及汽车电子电器技术领域，尤其涉及一种电磁阀快速响应装置。

背景技术

众所周知，电磁阀线圈在得电通过电流时，会在其两端产生感应电动势，而当失电瞬间其感应电动势会对电路中的元件产生反向电压，该反向电压不但会对电路产生电磁干扰，而且会损坏某些元器件。

目前对此问题的解决方案是在电磁阀的线圈两端反向并联一个续流二极管，使反向电压被二极管所钳位在0.7V左右，从而消除较高的反向电压对电路及元器件的不良影响。

但是在汽车电气设备中，对于某些设备所用到的电磁阀的响应速度是有一定要求的，而前述续流二极管的作用是在电磁线圈失电后，使电磁线圈和续流二极管形成一个消耗反向电压的回路，而在该回路中主要仍是依靠将反向电压加载在电磁线圈上进而转化为热量消散掉，这就使得电磁线圈失电后仍存在一定磁力，导致电磁阀出现动作延迟效应。

例如汽车的防抱死系统电磁阀(统称为ABS电磁阀)，若出现车辆轮胎抱死工况，防抱死系统控制器需控制ABS电磁阀的通断以起到为制动系统增减制动压力的作用，从而达到消除车轮抱死的目的，因此ABS电磁阀的响应速度决定了ABS系统的性能可靠性。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种电磁阀快速响应装置，以减小电磁阀的延迟效应。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种电磁阀快速响应装置，包括：控制器、电磁阀、场效应管、三极管以及供电源；

所述供电源与所述电磁阀的电磁线圈的一端连接，所述电磁线圈的另一端分别与所述场效应管的漏极以及所述三极管的集电极连接；

所述控制器的第一输出端与所述场效应管的栅极连接，所述控制器的第二输出端与所述三极管的基极连接；其中，所述第一输出端用于输出经由脉宽调制的脉冲电压，所述第二输出端用于输出控制电平；

所述场效应管的源极与所述三极管的发射极共地。

可选地，所述电磁阀快速响应装置还包括二极管，所述二极管反向并联在所述电磁线圈的两端。

可选地，所述二极管为肖特基二极管。

可选地，所述电磁阀快速响应装置还包括第一电阻，所述第一电阻串接在所述第一输出端与所述栅极之间。

可选地，所述电磁阀快速响应装置还包括第二电阻，所述第二电阻串接在所述第二输出端与所述基极之间。

可选地，所述电磁阀快速响应装置还包括第三电阻，所述第三电阻串接在所述电磁线圈的远离所述供电源的一端与所述集电极之间。

可选地，所述供电源为蓄电池。

可选地，所述控制器为防抱死系统控制器。

可选地，所述电磁阀为防抱死系统电磁阀。

可选地，所述电磁阀快速响应装置还包括与所述防抱死系统控制器相连的制动踏板压力传感器；

所述防抱死系统控制器用于在接收到所述制动踏板压力传感器发送的踏板下压信号后，通过所述第一输出端输出经由脉宽调制的脉冲电压，并通过所述第二输出端输出控制电平。

本实用新型借由场效应管的作用消耗电磁线圈通电后产生的感应电动势，以降低甚或消除电磁线圈断电后产生的反向电压。本实用新型不仅消除了电磁阀的电磁线圈所产生的感生电动势对电气系统的电磁干扰以及对元器件的损坏，还能够确保电磁阀的快速响应。

附图说明

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步描述，其中：

图1为本实用新型提供的电磁阀快速响应装置的实施例的示意图；

图2为本实用新型提供的电磁阀快速响应装置的较佳实施例的示意图。

附图标记说明：

L电感 Q场效应管 T三极管 第一输出端A1 第二输出端A2 R1第一电阻 R2第二电阻 R3第三电阻 D二极管

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。

本实用新型提供了一种电磁阀快速响应装置的实施例，如图1所示，该装置主要由控制器、电磁阀(图中将电磁阀的电磁线圈等效为电感L)、场效应管Q(图中虚线框中示意场效应管)、三极管T以及供电源组成。具体的连接关系可以是供电源与所述电磁阀的电磁线圈(电感L)的一端连接，电感L的另一端分别与所述场效应管Q的漏极以及所述三极管T的集电极连接；接着，控制器的第一输出端A1与所述场效应管Q的栅极连接，所述控制器的第二输出端A2与所述三极管T的基极连接，所述场效应管Q的源极与所述三极管T的发射极共地；其中，所述第一输出端A1用于输出经由脉宽调制的脉冲电压，即由PWM波调节输出稳压，而所述第二输出端A2用于输出控制电平，所称控制电平可以是指控制本装置工作的高电平，需指出的是前述第一和第二仅用于表明区分两个输出端，并无次序、大小等含义。

需说明的是，对于前述控制器，本领域技术人员可以选用现有的车载控制器皆可实现或者通过现有手段搭建能够实现上述功能的控制器亦可，例如在实际操作中，可以采用前文提及的防抱死系统控制器；电磁阀也可以是汽车上的任意电磁阀，当然，若采用防抱死系统控制器，则优选采用ABS电磁阀。

本装置实施例的工作方式可以如下：控制器经由第二输出端A2向三极管T输出高电平，从而使得三极管T处于导通状态，供电源电压加载到电磁阀的电磁线圈(电感L)上，控制器由第一输出端A1持续输出经由脉宽调制的脉冲电压使场效应管Q工作，以此消耗掉电感L产生的感生电动势，以降低甚或消除电感L断电后产生的反向电压。本实施例不仅消除了电磁阀的电磁线圈所产生的感生电动势对电气系统的电磁干扰以及对元器件的损坏，还能够确保电磁阀的快速响应。

在本实用新型的另一个实施例中，为了进一步确保电磁线圈断电后，反向电压能够绝对地消耗掉，还在前述电感L的两端反向并联了一个二极管，作为断电续流之用。以此双重保障措施，完全克服感生电动势及反向电压对电气系统的影响，并充分保证了电磁阀的响应速度。在实际操作中，该二极管可以采用现有的快速恢复二极管或者肖特基二极管。

基于前述控制器为防抱死系统控制器的实施例及优选方案，本实用新型提供了一种较佳的电磁阀快速响应装置实施例，如图2所示，在该实施例中前述供电源选用但不限于蓄电池，也可以是动力电池、发电机或其他车载电能来源。具体地，本装置还包括了第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3以及制动踏板压力传感器。其中，第一电阻R1串接在前述第一输出端A1与前述栅极之间，第二电阻R2串接在前述第二输出端A2与前述基极之间，第三电阻R3串接在前述电感L远离蓄电池的一端与前述集电极之间，制动踏板压力传感器则与所述防抱死系统控制器相连。

该实施例中，第一电阻R1、第二电阻R2及第三电阻R3为电路保护电阻，例如可以起到限流作用等；而制动踏板压力传感器则用于监测制动踏板的状态，以表征车辆是否处于制动状态。举例而言，前述防抱死系统控制器可以在接收到该制动踏板压力传感器发送的踏板下压信号后，通过所述第二输出端A2输出控制电平以使电感L得电，并通过第一输出端A1输出经由脉宽调制的脉冲电压以使场效应管Q工作。当然，本领域技术人员可以理解的是，当制动踏板压力传感器监测到无压力时即表明处于非制动状态，因而防抱死系统控制器无需参与工作，通过切断控制电平，以使电感L失电，若此时仍产生了一定的反向电压，由于二极管D的续流作用则将可能出现的反向电压消耗掉。

以上依据图式所示的实施例详细说明了本实用新型的构造、特征及作用效果，但以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，需要言明的是，上述实施例及其优选方式所涉及的技术特征，本领域技术人员可以在不脱离、不改变本实用新型的设计思路以及技术效果的前提下，合理地组合搭配成多种等效方案；因此，本实用新型不以图面所示限定实施范围，凡是依照本实用新型的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种电磁阀快速响应装置，其特征在于，包括：控制器、电磁阀、场效应管、三极管以及供电源；

所述供电源与所述电磁阀的电磁线圈的一端连接，所述电磁线圈的另一端分别与所述场效应管的漏极以及所述三极管的集电极连接；

所述控制器的第一输出端与所述场效应管的栅极连接，所述控制器的第二输出端与所述三极管的基极连接；其中，所述第一输出端用于输出经由脉宽调制的脉冲电压，所述第二输出端用于输出控制电平；

所述场效应管的源极与所述三极管的发射极共地。

2.根据权利要求1所述的电磁阀快速响应装置，其特征在于，所述电磁阀快速响应装置还包括二极管，所述二极管反向并联在所述电磁线圈的两端。

3.根据权利要求2所述的电磁阀快速响应装置，其特征在于，所述二极管为肖特基二极管。

4.根据权利要求1所述的电磁阀快速响应装置，其特征在于，所述电磁阀快速响应装置还包括第一电阻，所述第一电阻串接在所述第一输出端与所述栅极之间。

5.根据权利要求1所述的电磁阀快速响应装置，其特征在于，所述电磁阀快速响应装置还包括第二电阻，所述第二电阻串接在所述第二输出端与所述基极之间。

6.根据权利要求1所述的电磁阀快速响应装置，其特征在于，所述电磁阀快速响应装置还包括第三电阻，所述第三电阻串接在所述电磁线圈的远离所述供电源的一端与所述集电极之间。

7.根据权利要求1所述的电磁阀快速响应装置，其特征在于，所述供电源为蓄电池。

8.根据权利要求1～7任一项所述的电磁阀快速响应装置，其特征在于，所述控制器为防抱死系统控制器。

9.根据权利要求8所述的电磁阀快速响应装置，其特征在于，所述电磁阀为防抱死系统电磁阀。

10.根据权利要求8所述的电磁阀快速响应装置，其特征在于，所述电磁阀快速响应装置还包括与所述防抱死系统控制器相连的制动踏板压力传感器；

所述防抱死系统控制器用于在接收到所述制动踏板压力传感器发送的踏板下压信号后，通过所述第一输出端输出经由脉宽调制的脉冲电压，并通过所述第二输出端输出控制电平。