CN209800148U - 一种高压共轨喷油器驱动电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种高压共轨喷油器驱动电路，包括：驱动电路，输出端接喷油器的电磁阀；双闭环电路的信号输入端接驱动电路，分别用于采样驱动电路的输出电流、驱动电路的喷油控制信号，双闭环电路信号输出端经预驱芯片后输出给驱动电路，本实用新型针采用双闭环控制，硬件闭环电路，提高了响应速度，方便控制器CPU更高效地工作；同时，针对不同型号的喷油器，可以对控制器参数进行配置，即配置对应的电流曲线，实现对喷油器的精确控制。
Description
技术领域
本实用新型主要涉及电路处理领域，尤其涉及一种高压共轨喷油器驱动电路。
背景技术
高压共轨式喷油系统可以实现对喷油量、喷油压力、喷油速率和喷油定时等的灵活控制，优化燃烧过程，使柴油机在排放、油耗、噪声和动力性等方面得到改善。电控燃油系统核心部件是执行器，电磁阀是应用最广泛的燃油喷射系统执行器，其驱动电路直接影响燃油喷射系统乃至整个发动机的性能。喷油器电磁阀驱动模块是共轨ECU开发的核心技术，现阶段，喷油器电磁阀广泛地采用Peak&Hold控制方式，通常由DC/DC升压与PWM调制驱动两个部分构成。
目前企业使用机器人越来越多，需要一个能否协同工作的中控系统，中控系统最主要解决的是机器人争相出话的问题。
目前国内控制器普遍存在的问题就是对喷油器电磁阀的驱动，仅由软件电流闭环控制，响应时间长，喷油量控制不精确，控制精度低，并且成本较高。
CN201210575109.9，一种高压共轨喷油器驱动电路，该电路包括CPU、复杂可编程逻辑器件CPLD、高边控制电路、低边控制电路、电压采集电路以及电流采集电路；高边控制电路分别通过电压采集电路以及电流采集电路接入低边控制电路；CPU通过复杂可编程逻辑器件CPLD分别接入高边控制电路以及低边控制电路；电磁阀包括正端以及负端；高边控制电路以及低边控制电路分别对应接入电磁阀的正端以及负端。本发明提供了一种能耗低、电磁阀发热量小以及可提高电磁阀的关断相应速度的高压共轨喷油器驱动电路。
实用新型内容
本实用新型提供一种高压共轨喷油器驱动电路，包括：驱动电路，输出端接喷油器的电磁阀；双闭环电路的信号输入端接驱动电路，分别用于采样驱动电路的输出电流、驱动电路的喷油控制信号，双闭环电路信号输出端经预驱芯片后输出给驱动电路。
优选的，双闭环电路包括：闭环电路一、闭环电路二，闭环电路一信号用于采集驱动电路的输出电流，并将信号反馈给闭环电路二。
优选的，闭环电路一包括驱动电路上限电压采集电路、驱动电路下限电压采集电路，两路电路经过RS触发器后接入闭环电路二。
优选的，驱动电路上限电压采集电路包括：运放、非门，运放输入端分别接驱动电路电压采集电路、上限参考电压，输出端接非门，非门的输出端接RS触发器S端。
优选的，驱动电路下限电压采集电路包括：运放，运放输入端分别接驱动电路电压采集电路、下限参考电压，输出端接RS触发器R端。
优选的，闭环电路二的输入端接RS触发器Q端、驱动电路，输出端接预驱芯片。
优选的，预驱芯片输出管脚接喷油器的电磁阀。
采用上述电路，ECU发出喷油信号，对喷油器施加Boost电压，使电流快速达到Peak电流，通过对电流进行采样判断当前电流是否已达Peak电流上限，关断Boost电压，切换至保持电压，即电池电压；Hold1阶段，通过单片机控制信号与本阶段电流上下限相与控制Mos管通断，维持本阶段电流；Hold2阶段类似于Hold1，只是改变对应的电流上、下限。
控制器采用预驱芯片控制，设计采用DAC模拟输出芯片，通过SPI进行控制，多通道可以输出不同的参考电压，即可以配置不同的电流参考值，可以实现对不同型号喷油器的区分控制，降低了成本，实用价值高。
本实用新型的有益效果：本发明针采用双闭环控制，硬件闭环电路，提高了响应速度，方便控制器CPU更高效地工作；同时，针对不同型号的喷油器，可以对控制器参数进行配置，即配置对应的电流曲线，实现对喷油器的精确控制。
附图说明
图1为本实用新型的结构原理图；
图2为本实用新型的工作流程图；
图3为本实用新型的效果图。
具体实施方式
如图1所示可知，本实用新型一种高压共轨喷油器驱动电路，包括：驱动电路，输出端接喷油器的电磁阀；双闭环电路的信号输入端接驱动电路，分别用于采样驱动电路的输出电流、驱动电路的喷油控制信号，双闭环电路信号输出端经预驱芯片后输出给驱动电路。
优选的，双闭环电路包括：闭环电路一、闭环电路二，闭环电路一信号用于采集驱动电路的输出电流，并将信号反馈给闭环电路二。
优选的，闭环电路一包括驱动电路上限电压采集电路、驱动电路下限电压采集电路，两路电路经过RS触发器后接入闭环电路二。
优选的，驱动电路上限电压采集电路包括：运放、非门，运放输入端分别接驱动电路电压采集电路、上限参考电压，输出端接非门，非门的输出端接RS触发器S端。
优选的，驱动电路下限电压采集电路包括：运放，运放输入端分别接驱动电路电压采集电路、下限参考电压，输出端接RS触发器R端。
优选的，闭环电路二的输入端接RS触发器Q端、驱动电路，输出端接预驱芯片。
优选的，预驱芯片输出管脚接喷油器的电磁阀。
图2、3所示，ECU驱动喷油器电磁阀，主要采用Peak&Hold控制方式，整个控制过程分为提升阶段(Peak)和保持阶段(Hold)，ECU在提升阶段采用Boost电压驱动喷油器电磁阀，可以快速打开喷油器进行喷油；喷油器电磁阀在提升阶段完全打开后，即可采用保持电压(电池电压)维持喷油电磁阀工作，针对某一型号的喷油器，对应一组电流曲线，ECU驱动喷油器工作时，需要给喷油器施加PWM控制信号，使其工作电流满足其电流曲线，喷油器电磁阀工作曲线如图3，其工作包含三个阶段：
T1：提升阶段，喷油器两端施加Boost电压，喷油器电流快速上升到Peak电流，迅速打开；
T1-T2：保持阶段1，喷油器两端施加电池电压，喷油器电流维持在Hold1电流处，上下小范围波动；
T2-T3：保持阶段2，喷油器两端施加电池电压，喷油器电流维持在Hold2电流处，本阶段结束后快速关断。
上述实施例仅例示性说明本专利申请的原理及其功效，而非用于限制本专利申请。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本专利申请的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本专利申请所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本专利请的权利要求所涵盖。
Claims (7)
1.一种高压共轨喷油器驱动电路，其特征在于：包括：驱动电路，输出端接喷油器的电磁阀；双闭环电路的信号输入端接驱动电路，分别用于采样驱动电路的输出电流、驱动电路的喷油控制信号，双闭环电路信号输出端经预驱芯片后输出给驱动电路。
2.根据权利要求1所述的一种高压共轨喷油器驱动电路，其特征在于：双闭环电路包括：闭环电路一、闭环电路二，闭环电路一信号用于采集驱动电路的输出电流，并将信号反馈给闭环电路二。
3.根据权利要求1所述的一种高压共轨喷油器驱动电路，其特征在于：闭环电路一包括驱动电路上限电压采集电路、驱动电路下限电压采集电路，两路电路经过RS触发器后接入闭环电路二。
4.根据权利要求1所述的一种高压共轨喷油器驱动电路，其特征在于：驱动电路上限电压采集电路包括：运放、非门，运放输入端分别接驱动电路电压采集电路、上限参考电压，输出端接非门，非门的输出端接RS触发器S端。
5.根据权利要求1所述的一种高压共轨喷油器驱动电路，其特征在于：驱动电路下限电压采集电路包括：运放，运放输入端分别接驱动电路电压采集电路、下限参考电压，输出端接RS触发器R端。
6.根据权利要求1所述的一种高压共轨喷油器驱动电路，其特征在于：闭环电路二的输入端接RS触发器Q端、驱动电路，输出端接预驱芯片。
7.根据权利要求1所述的一种高压共轨喷油器驱动电路，其特征在于：预驱芯片输出管脚接喷油器的电磁阀。
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| CN201920510360.4U CN209800148U (zh) | 2019-04-15 | 2019-04-15 | 一种高压共轨喷油器驱动电路 |
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Publications (1)
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114384795A (zh) * | 2021-12-21 | 2022-04-22 | 卓品智能科技无锡有限公司 | 一种比例电磁阀电流震颤控制方法 |
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2019
- 2019-04-15 CN CN201920510360.4U patent/CN209800148U/zh active Active
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| CN114384795A (zh) * | 2021-12-21 | 2022-04-22 | 卓品智能科技无锡有限公司 | 一种比例电磁阀电流震颤控制方法 |
| CN114384795B (zh) * | 2021-12-21 | 2022-10-25 | 卓品智能科技无锡股份有限公司 | 一种比例电磁阀电流震颤控制方法 |
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Denomination of utility model: A driving circuit of high pressure common rail injector Effective date of registration: 20200924 Granted publication date: 20191217 Pledgee: Agricultural Bank of China Limited by Share Ltd. Wuxi science and Technology Branch Pledgor: ZHUO PIN INTELLIGENT TECHNOLOGY WUXI Co.,Ltd. Registration number: Y2020990001162 |
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Date of cancellation: 20220901 Granted publication date: 20191217 Pledgee: Agricultural Bank of China Limited by Share Ltd. Wuxi science and Technology Branch Pledgor: ZHUO PIN INTELLIGENT TECHNOLOGY WUXI CO.,LTD. Registration number: Y2020990001162 |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 214000 2-1205, Tian'an smart city, No. 228, Linghu Avenue, Xinwu District, Wuxi City, Jiangsu Province Patentee after: Zhuopin Intelligent Technology Wuxi Co.,Ltd. Address before: 214000 2-1205, Tian'an smart city, No. 228, Linghu Avenue, Xinwu District, Wuxi City, Jiangsu Province Patentee before: ZHUO PIN INTELLIGENT TECHNOLOGY WUXI CO.,LTD. |
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| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |