一种快速电磁阀的驱动控制电路的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种快速电磁阀的驱动控制电路。
【背景技术】
[0002] 快速电磁阀是发动机燃油调节系统的一个执行部件，可广泛地应用于航空、舰船、 汽车等领域，通过控制快速电磁阀有规律的打开与关断，能够实现燃油流量的调节，从而控 制发动机的转速变化。
[0003] 快速电磁阀自20世纪70年代问世以来，国内外许多厂家及公司对其结构与控制 方法进行了研宄，我国有关快速电磁阀的研宄始于20世纪80年代后期。快速电磁阀驱动 电路主要采用分立元件搭建组成，近年来也涌现出一些由专用集成电路实现的快速电磁阀 驱动电路。有的驱动控制电路是通过控制电源的输出时间来控制电磁阀的开闭，但是不能 精确地控制电流。有些驱动电路是通过严格的软件设计来实现对电磁阀电流的控制，软件 的稳定性对控制的好坏影响很大。
【发明内容】
[0004] 本发明提出了一种快速电磁阀的驱动控制电路，以解决现有技术控制精度不理 想、稳定性不高的问题。
[0005] 本发明根据电磁阀固有特性对强激电流及维持电流的强度或持续时间进行调节， 在实现燃油流量精确控制的同时，也能够降低功耗、减少电磁阀的发热量及实现电磁阀的 快速打开与关断。
[0006] 本发明提出的技术方案如下：
[0007] 1、电流波形
[0008] 本发明所研宄的快速电磁阀的驱动电流采用了阶梯波叠加三角颤振波的形式，阶 梯波形使得在不降低安全系数的条件下，电磁活门的功耗大幅度降低，并且温升小，效率 高；而三角颤振波减小了电磁活门的摩擦滞环，对提高电磁阀的响应速度和控制精度十分 有益。
[0009] 典型驱动电流波形示意图见图1所示，其控制过程如下：为了快速、稳定的打开电 磁阀，减少吸合动作时间τ i，因此需要控制产生一个大于吸合动作电流Iql的强激电流I n， 允许其在Λ In范围内波动；当快速电磁阀打开后，只需要一个相对较小的维持电流I y就可 以保持电磁阀的吸合状态，维持电流接近释放动作电流1@，因此能够减少释放动作时间 τ2，维持电流允许在Λ Iy范围内波动。
[0010] 图中T1为一个脉冲周期中的吸合时间，T为脉冲周期，占空比q = Τ/ΓΧ 100%，通 过改变!\或T可以调节q，控制燃油流量，改变发动机工作状态。
[0011] 2、电路设计
[0012] 快速电磁阀控制系统组成如图2所示，PWM控制信号可由DSP的PWM输出功能产 生或由其它有类似功能的芯片或电路产生，输出电路主要由通用定时器、晶体管、MOSFET管 及续流二极管组成，反馈电路由采样电阻、运算放大器及分压电路组成。
[0013] 输出电路如图3所示，Dl含有双通用定时器（也可由两个单独的通用定时器组 成），能够产生两路输出信号OUTl及OUT2,当其中任意一个信号为高电平时，晶体管Vl或 V2导通，那么MOSFET管V3将导通，PWM_0UT+输出+28V，驱动电磁阀工作，电流逐渐上升， V4及V5为续流二极管，能够保护V3。当OUTl及0UT2均为低电平时，Vl与V2保持截止状 态，V3处于夹断状态，电流流经V4、V5并逐渐减小，直至电流为零，电磁阀不工作。
[0014] 通用定时器Dl的功能表如表1所示，当RESET为低电平时，OUTPUT输出为低电平； 1 2 当RESET为高电平时，根据TRIGGER和THRESHOLD相对于$X F,和y X F+的大小不同，OUTPUT 将输出对应的状态。
[0015] 表1双通用定时器Dl功能表
[0016]
【主权项】
1. 一种快速电磁阀的驱动控制电路，其特征在于：快速电磁阀的驱动电流由强激电流 和维持电流组成，所述驱动控制电路包括输出电路和反馈电路； 所述输出电路中针对强激电流和维持电流的控制分别设置有两路通用定时器，其中第 一通用定时器设置有复位端RESETl、输入端THR1、输入端TRIl和输出端OUTl，第二通用定 时器设置有复位端RESET2、输入端THR2、输入端TRI2和输出端0UT2 ;输出端OUTl和输出 端0UT2相应的分别接至第一晶体管Vl和第二晶体管V2的基极，这两个晶体管的发射极接 地，集电极共接至MOSFET管V3的栅极，MOSFET管V3的漏极作为输出电路的驱动信号正极 PWM_0UT+接电磁阀的正端； 反馈电路包括差分运算放大电路，差分运算放大电路中放大器D2的输出端分出两路 由串联电阻构成的第一分压电路和第二分压电路，第一分压电路形成两个分压信号分别反 馈至输入端THR1、输入端TRI1，第二分压电路形成两个分压信号分别反馈至输入端THR2、 输入端TRI2 ;放大器D2的负相输入端经电阻接地；放大器D2的正相输入端分出两路，一路 经电阻R8接地，另一路经串联的电阻R6、电阻R7接地，其中电阻R6、电阻R7之间的节点引 出作为输出电路的驱动信号负极PWM_〇UT-接电磁阀的负端。
2. 根据权利要求1所述的快速电磁阀的驱动控制电路，其特征在于：M0SFET管V3的漏 极接一组并联的续流二极管V4、V5。
【专利摘要】本发明提出一种快速电磁阀的驱动控制电路，具有精度高、稳定性好、控制信号简单等特点。该驱动控制电路根据电磁阀固有特性对强激电流及维持电流的强度或持续时间进行调节，主要包括输出电路和反馈电路；所述输出电路中针对强激电流和维持电流的控制分别设置有两路通用定时器，能够产生两路输出信号OUT1及OUT2，当其中任意一个信号为高电平时，晶体管V1或V2导通，那么MOSFET管V3将导通，PWM_OUT+输出+28V，驱动电磁阀工作；反馈电路主要包括差分运算放大电路和分压电路，电磁阀的负端PWM_OUT-接到反馈电路中的采样电阻。
【IPC分类】F16K31-06
【公开号】CN104633225
【申请号】CN201410742073
【发明人】郝建, 邢金富, 于正同
【申请人】中国航空工业集团公司第六三一研究所
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2014年12月5日