专利名称：一种电磁阀驱动电流的产生方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及电控发动机燃油喷射技术领域，尤其涉及一种电磁阀驱动电流的产生方法和装置。
背景技术：
在电控发动机燃油喷射系统中，对电磁阀的开启和关闭动作有非常严格的要求，由于电磁阀的开启和关闭与驱动电流有密切的关系，所以需要通过精确控制驱动电流以实现电磁阀动作。
图1是电磁阀驱动电流波形示意图。如图1所示，在发动机电磁旁通阀控
制技术中，驱动电流一般要求形如图l所示的两段式驱动电流，Tl指的是电流提升阶段，T2电流峰值保持阶段，T3低电流保持阶段，电磁阀在T1和T2时间段内完成闭合动作，在T3时间段内维持闭合状态直至结束。
为获得该类型的驱动电流，已开发出一些驱动电路，如传统的高低端驱动结构各电磁阀共用一套高端驱动电路，包括一个高端驱动电源和一个高端功率三极管，高端驱动电源常采用车载蓄电池电压24V;每个电磁阀各有一套低端驱动电路，每套低端驱动电路的主要器件为一个低端功率三极管。同时为检测驱动电流，常常在各电磁阀低端设置一个采样电阻。工作时，通过改变高端功率三极管控制脉冲的占空比调整驱动电流大小，通过选通低端功率三极管实现选缸动作。
该驱动电路结构简单，但其缺点也比较明显首先，开启时间较长，由于
24V驱动电源电压在短时间内无法提供足够的能量，导致驱动电流上升缓慢，不足以在短时间内产生足够的电磁力。如果单纯采用提高驱动电源电压的方式来减少电磁阀开启时间，将极大的增加电源能量消耗，且造成电磁阀线圈发热， 影响其工作寿命，因此一般不被采用。如果采用两路驱动电源分时作用在电磁 阀高端，需要两套功率三极管以及两路控制信号，驱动电路成本较高。
其次，对驱动电流控制精度低。为将驱动电流的大小调整到较为理想的形 状，需对驱动电流采用电流闭环反馈控制。传统电磁阀驱动电路一般用两种方 式实现电流闭环控制，即软件电流闭环和硬件电流闭环。在软件电流闭环方式 中，对驱动电流的采样、比较以及调整高端功率三极管控制脉冲占空比等控制 动作都必须依靠数字系统完成，其控制软件的编写较为复杂，且占用较多的数 字系统资源，同时受数字控制芯片自身工作频率的限制对占空比的调整频率非
常低， 一般不超过10KHz。过低的反馈控制频率必然导致电流波动幅度较大， 控制精度降低。硬件电流闭环是依靠外围辅助电路来实现对电流采样、比较， 自动调整高端功率三极管控制脉冲占空比。该方式减少对数字系统的依靠，但 如果辅助电路集成度低，反馈电路在长期使用后随元器件性能老化控制精度发 生恶化，且过多的辅助器件造成电路生产成本增加。
再次，电磁阀续流方式单一。电磁阀工作的不同阶段内对续流方式有不同 的要求，例如在闭合阶段T2和T3，要求驱动电路对电流续流能力强，以保证 电流波动平稳，而在电磁阀断开时，不需要续流，要求驱动电路迅速吸收电磁 阀断开时产生的感应电流。传统的驱动结构一般在电磁阀两端或在低端功率三 极管发射极与电磁阀高端之间连接一个续流二极管，两者在电磁阀闭合阶段续 流能力强，而在断开时前者续流能力不变，导致驱动电流下降缓慢，电磁阀没 有迅速断开，后者在低端功率三极管被关闭后切断续流回路，感应电流无处泄 放，造成低端功率三极管易损毁。
再者，可靠性不强。在传统电磁阀驱动电路中采样电阻常位于低端功率三 极管发射极与电源地之间，该连接方式无法有效抑制电源地线上的干扰，而采 样电压一般小于1V，所以导致采样电压受干扰影响较为明显，控制可靠性较
7弱。综上所述，传统驱动电路在驱动能力、控制精度、以及可靠性上均需要改 进。
发明内容
本发明的目的在于提出一种电磁阀驱动电流的产生方法和装置，能够縮短 电磁阀开启时间，硬件电流反馈控制电路简单可靠，调节频率高，使用中抗干 扰效果好，驱动电路所需控制信号较为简单，减少数字系统资源消耗，降低软 件开发难度，驱动电路所用元件数目少，且价格低廉，整体生产成本低。
为达此目的，本发明采用以下技术方案
一种电磁阀驱动电流的产生方法，适用于发动机燃油喷射系统，包括以下 步骤
A、 所述发动机电子控制单元向信号处理电路发送峰值电流保持控制脉冲 信号A,和电流反馈控制脉冲信号AF,并向低端驱动电路发送低端驱动电路控 制脉冲信号B;
B、 所述峰值电流保持控制脉冲信号AH和电流反馈控制脉冲信号A卜，经过所 述信号处理电路中的光电耦合器转换后变成电平为Uh的控制信号A/和电平为 Ul的控制信号A/，其中Uu大于U"
C、 所述信号处理电路中的控制模块的参考电压输入端获得峰值驱动电流 工h对应的参考电压Ul;
D、 当所述电磁阀驱动电流小于所述峰值驱动电流lH时，所述信号处理电 路向高端驱动电路发送高电平的控制信号C，高端功率三极管M打开；
E、 低端驱动电路控制脉冲信号B打开低端功率三极管G，所述电磁阀驱 动电路L接通，高压驱动电源提升所述电磁阀驱动电流；
F、 当所述电磁阀驱动电流升高到大于所述峰值驱动电流lH后，所述信号 处理电路向高端驱动电路发送低电平的控制信号C，高端功率三极管M关闭，所述电磁阀驱动电流下降；
G、 当所述电磁阀驱动电流下降到小于所述峰值驱动电流L后，重复步骤 D到步骤G，直到所述峰值电流保持控制脉冲信号Ah結束；
H、 当所述峰值电流保持控制脉冲信号^结束，所述信号处理电路中的控 制模块的参考电压输入端获得维持驱动电流L对应的参考电压IV,
I、 当所述电磁阀驱动电流大于所述维持驱动电流L时，所述信号处理电 路向高端驱动电路发送低电平的控制信号C，高端功率三极管M关闭，所述电 磁阀驱动电流下降；
J、当所述电磁阀驱动电流下降到小于所述维持驱动电流L.后，所述信号 处理电路向高端驱动电路发送高电平的控制信号C，高端功率三极管M打开， 所述电磁阀驱动电流上升；
K、当所述电磁阀驱动电流大于所述维持驱动电流I,后，重复步骤I到步 骤K，直到所述电流反馈控制脉冲信号AF结束；
L、当所述电流反馈控制脉冲信号Ap结束，所述信号处理电路向高端驱动 电路发送低电平的控制信号C，高端功率三极管M关闭；
M、所述低端驱动电路控制脉冲信号B结束，低端功率三极管G关闭，所 述电磁阀驱动电流下降到零。
所述峰值驱动电流In和所述维持驱动电流L是根据所述电磁阀类型、所 述电磁阀开启时间、吸合电磁力预先设定。
所述低端驱动电路的数量等于所述电磁阀数量，每个低端驱动电路对应一 路低端驱动电路控制脉冲信号B，时序由发动机发火顺序确定。
所述峰值电流保持控制脉冲信号AH和所述电流反馈控制脉冲信号Af的上 升沿作用时刻相同，所述峰值电流保持控制脉冲信号AH作用时间短于所述电 流反馈控制脉冲信号Ap作用时间，所述电流反馈控制脉冲信号Af波形和全部 所述低端驱动电路控制脉冲信号B的波形一致。
9如果所述电磁阀驱动电流大于所述控制模块的参考电压输入端获得的参 考电压对应的电流，所述控制模块中的比较器的结果为低，所述结果被所述控 制模块中的触发器锁存，所述触发器的输出为低，所述信号处理电路向高端驱 动电路发送低电平的控制信号C;如果所述电磁阀驱动电流小于所述控制模块 的参考电压输入端获得的参考电压对应的电流，所述控制模块中的比较器的结 果为高，所述结果被所述控制模块中的触发器锁存，所述触发器的输出为高， 所述信号处理电路向高端驱动电路发送高电平的控制信号c。
每一个时钟周期，所述控制模块中的比较器对所述电磁阀驱动电流与所述 控制模块的参考电压输入端获得的参考电压对应的电流进行比较，所述触发器 的锁存作用持续一个时钟周期。
一种电磁阀驱动电流的产生装置，适用于发动机燃油喷射系统，包括电子 控制单元、信号处理电路、高端驱动电路、低端驱动电路和采样电阻，所述高 端驱动电路通过所述采样电阻与所述电磁阀一端连接，所述低端驱动电路连接 在所述电磁阀的另一端，所述电子控制单元用于向信号处理电路发送峰值电流
保持控制脉冲信号AH和电流反馈控制脉冲信号AF，并向低端驱动电路发送低 端驱动电路控制脉冲信号B，所述信号处理电路用于将所述采样电阻反馈的电 磁阀驱动电流与参考电压对应的电流进行比较，并向所述高端驱动电路发送控 制信号C。
所述高端驱动电路包括高压电源、蓄电池电源、二极管和高端功率三极管， 所述高压电源、蓄电池电源通过所述二极管进行隔离，并与所述高端功率三极 管源极S端连接，所述高端功率三极管的栅极G端连接所述信号处理电路，用 于接收所述控制信号，所述采样电阻与所述高端功率三极管的漏极D端连接。
所述低端驱动电路包括低端功率三极管和续流二极管，所述低端功率三极 管的数量等于所述电磁阀的数量，所述低端功率三极管的栅极G端用于接收低 端驱动电路控制脉冲信号B，源极S端与所述续流二极管的正极连接，漏极D
10端和所述续流二极管的负极与所述采样电阻的一端连接。
所述信号处理电路包括控制模块、光电耦合器和稳压管，所述控制模块用 于比较所述采样电阻反馈的电磁阀驱动电流与参考电压对应的电流和发送控
制信号C，所述光电耦合器用于将所述峰值电流保持控制脉冲信号AH和电流反 馈控制脉冲信号A,转换成电平为Uh的控制信号AZ和电平为U,.的控制信号Aj 并发送给所述控制模块，所述稳压管用于控制所述控制信号的电压。
采用了本发明的技术方案，縮短了电磁阀开启和关闭时间。驱动电路在仅 使用一个功率三极管的前提下实现了双电源分时驱动，起高压驱动电源在 IOOV，可在短时间内向电磁阀提供足够的能量，迅速提高驱动电流，完成电磁 阀的开启。
提高了电流控制精度。驱动电路实现了硬件电流反馈控制，对驱动电流的 采样、放大、比较以及高端功率三极管的P觀脉宽调制信号全部由硬件自动完 成，不需数字系统干预，调整频率较高可达到50 70KHz，降低驱动电流的波 动范围。而所需硬件仅为一个控制芯片和几个电阻，结构简单受元器件老化影 响程度小，故电路可长时间保持较高的电流控制精度。
控制软件简单。该控制电路所需的输入控制信号极为简单，仅需两段高电 平脉冲输入，中间不再需要进行PWM脉宽调制，大大降低了控制软件的复杂程 度。
提高了驱动电路可靠性。驱动电路中的采样电阻串接在驱动电路高端的功 率三极管发射极与电磁阀高端之间，所引入的电流反馈信号为差分信号，可较 好的抑制共模干扰，对电源地线上的干扰并不敏感，在实际应用中抗干扰效果 良好。
降低了生产成本。驱动电路高端仅需要一个功率三极管，硬件电流反馈无 需额外的比较器和触发器，利用一个控制芯片即可实现，因此电路生产成本较为低廉。
图l是电磁阀驱动电流波形示意图2是本发明具体实施方式
中电磁阀驱动电路原理示意图； 图3是图2中的信号处理电路原理示意图4是本发明具体实施方式
中电磁阀驱动电流产生过程中部分信号示意图。
具体实施例方式
下面结合附图并通过具体实施方式
来进一步说明本发明的技术方案。 本发明技术方案的主要思想是适用于发动机燃油喷射系统的电磁阀驱动 电流的产生装置，包括电子控制单元、信号处理电路、高端驱动电路、低端驱 动电路和采样电阻，高端驱动电路通过采样电阻与电磁阀一端连接，低端驱动 电路连接在电磁阀的另一端，电子控制单元向信号处理电路发送峰值电流保持
控制脉冲信号AH和电流反馈控制脉冲信号Ar，并向低端驱动电路发送低端驱 动电路控制脉冲信号B，当驱动电流流经采样电阻时，电阻两端的电压是电流 反馈采样值，采样值是采样电阻两端的电压，电流反馈采样值是由采样电阻获 得。信号处理电路将采样电阻反馈的电磁阀驱动电流与参考电压对应的电流进 行比较，并向高端驱动电路发送控制信号C。
其中高端驱动电路包括高压电源、蓄电池电源、二极管和高端功率三极管， 高压电源、蓄电池电源通过二极管进行隔离，并与高端功率三极管源极S端连 接，高端功率三极管的栅极G端连接信号处理电路，接收所述控制信号，采样 电阻与高端功率三极管的漏极D端连接。
低端驱动电路包括低端功率三极管和续流二极管，低端功率三极管的数量
12等于电磁阀的数量，低端功率三极管的栅极G端接收低端驱动电路控制脉冲信 号B，源极S端与续流二极管的正极连接，漏极D端和续流二极管的负极与采 样电阻的一端连接。
信号处理电路包括控制模块、光电耦合器和稳压管，控制模块比较采样电 阻反馈的电磁阀驱动电流与参考电压对应的电流和发送控制信号C，光电耦合 器将峰值电流保持控制脉冲信号AH和电流反馈控制脉冲信号A,.转换成电平为 仏的控制信号AZ和电平为U.的控制信号A/并发送给控制模块，稳压管用于控 制所述控制信号的电压不超过5V,所用芯片要求输入信号低于5V。
适用于发动机燃油喷射系统的电磁阀驱动电流的产生方法，包括以下步
骤
A、 发动机电子控制单元向信号处理电路发送峰值电流保持控制脉冲信号 AH和电流反馈控制脉冲信号AF，并向低端驱动电路发送低端驱动电路控制脉冲 信号B;
峰值电流保持控制脉冲信号An和电流反馈控制脉冲信号Ar的上升沿作用 时刻相同，峰值电流保持控制脉冲信号A,作用时间短于电流反馈控制脉冲信 号A"乍用时间，电流反馈控制脉冲信号A,:波形和全部低端驱动电路控制脉冲 信号B的波形一致。
B、 峰值电流保持控制脉冲信号AH和电流反馈控制脉冲信号Ap经过信号处 理电路中的光电耦合器转换后变成电平为U,，的控制信号A/和电平为lk的控制 信号A/，其中Uh大于U"
C、 信号处理电路中的控制模块的参考电压输入端获得峰值驱动电流1 对 应的参考电压Ull;
D、 当电磁阀驱动电流小于峰值驱动电流In时，信号处理电路向高端驱动 电路发送高电平的控制信号C，高端功率三极管M打开；
E、 低端驱动电路控制脉冲信号B打开低端功率三极管G，电磁阔驱动电路L接通，高压驱动电源提升电磁阀驱动电流；
F、 当电磁阀驱动电流升高到大于峰值驱动电流IH后，信号处理电路向高 端驱动电路发送低电平的控制信号.C，高端功率三极管M关闭，电磁阀驱动电 流下降；
G、 当电磁阀驱动电流下降到小于峰值驱动电流lH后，重复步骤D到步骤
G,直到峰值电流保持控制脉冲信号AH结束；
H、 当峰值电流保持控制脉冲信号An结束，信号处理电路中的控制模块的
参考电压输入端获得维持驱动电流L.对应的参考电压U,.;
I、 当电磁阀驱动电流大于维持驱动电流LJ寸，信号处理电路向高端驱动
电路发送低电平的控制信号C，高端功率三极管M关闭，电磁阀驱动电流下降；
J、当电磁阀驱动电流下降到小于维持驱动电流L后，信号处理电路向高
端驱动电路发送高电平的控制i言号C，高端功率三极管M打开，电磁阀驱动电 流上升；
K、当电磁阀驱动电流大于维持驱动电流L.后，重复步骤I到步骤K，直 到电流反馈控制脉冲信号A,结束；
L、当电流反馈控制脉冲信号A,:结束，信号处理电路向高端驱动电路发送 低电平的控制信号C，高端功率三极管M关闭；
M、低端驱动电路控制脉冲信号B结束，低端功率三极管G关闭，电磁阀 驱动电流下降到零。
其中峰值驱动电流L,和维持驱动电流L是根据电磁阀类型、电磁阀开启 时间、吸合电磁力预先设定。
低端驱动电路的数量等于电磁阀数量，每个低端驱动电路对应一路低端驱 动电路控制脉冲信号B，时序由发动机发火顺序确定。
其中，如果电磁阀驱动电流大于控制模块的参考电压输入端获得的参考电 压对应的电流，控制模块中的比较器的结果为低，结果被控制模块中的触发器
14锁存，触发器的输出为低，信号处理电路向高端驱动电路发送低电平的控制信 号C;如果电磁阀驱动电流小于控制模块的参考电压输入端获得的参考电压对 应的电流，控制模块中的比较器的结果为高，结果被控制模块中的触发器锁存， 触发器的输出为高，信号处理电路向高端驱动电路发送高电平的控制信号C。
每一个时钟周期，控制模块中的比较器对电磁阀驱动电流与控制模块的参 考电压输入端获得的参考电压对应的电流进行比较，触发器的锁存作用持续一 个时钟周期。
图2是本发明具体实施方式
中电磁阀驱动电路原理示意图。如图2所示，
用于产生电磁驱动电流的电磁阀驱动电路包括高端驱动电路、低端驱动电路和
信号处理电路、电子控制单元(ECU)四部分。以驱动四路电磁阀为例，高端 驱动电路位于电磁阀L1 L4一端，包括驱动电源和功率三极管，驱动电源由 100V高压驱动电源和24V车载蓄电池电源分时提供，100V高压放电后最低降 至24V，从而无需另加MOS管隔离，两驱动电源之间采用二极管D2 (BYV28A) 实现隔离，高端功率三极管M，由信号处理电路输出的控制信号C控制。
在高端功率三极管的发射极与各个电磁阀所连接的公共端之间设有采样
电阻RS。
低端驱动电路位于电磁阀L1 L4另一端，包括四个功率三极管G1 G4 (VS3034D)，其数目应等于发动机电磁阀数目，这些功率三极管分别连接到 每个电磁阀，其控制信号B1 B4直接由发动机电子控制单元发出，都是一段高 电平脉冲，时序由发动机发火顺序决定
图3是图2中的信号处理电路原理示意图。如图3所示，信号处理电路包 括两个光电耦合器(TLP521-2)、一个稳压管(1N4733A)、 一个控制芯片UC3844、 一个二极管和部分电阻电容。
如图2所示，信号处理电路的输入控制信号是峰值电流保持控制脉冲信号 AH和电流反馈控制脉冲信号A,.。两脉冲信号上升沿作用时刻相同，只是峰值电流保持控制脉冲信号AH比电流反馈控制脉冲信号A,作用时间要短一些。其中电流反馈控制信号A,其波形与低端驱动电路控制脉冲信号B1 B4完全一致，均是由发动机电子控制单元(ECU)发出的。
信号处理电路输出的控制信号C为一段PWM控制信号，改变高端功率三极管的通断时间，从而调节电磁阀驱动电流。在该硬件电流反馈控制电路中，控制芯片UC3844负责电流反馈信号的采样并在内部放大，通过芯片内置的比较器将反馈电压与参考电压的比较结果送到芯片内的触发器作为输入，随着比较结果的不同，触发器在控制芯片UC3844时钟信号的触发下将会产生PWM控制信号。发动机电子控制单元发出的峰值电流保持控制脉冲信号Ai,和电流反馈控制脉冲信号A,.，经光电耦合器后转变成电平为Un的控制信号A/和电平为的控制信号A厶转换后的控制信号同时作用在控制芯片UC3844的参考电压输入端。由于控制信号A/和控制信号A/的作用时间不同，因此参考电压输入端获得高低两种参考电压，其中，高电平UH等于峰值电流1 经采样电阻转换后的电压，低电平".等于维持电流L经采样电阻转换后的电压。下面以驱动第一缸电磁阀为例，说明该驱动电路的工作过程-图4是本发明具体实施方式
中电磁阀驱动电流产生过程中部分信号示意图。如图4所示，首先，在确定电磁阀类型后，根据电磁阀开启时间、吸合电磁力大小等要求匹配出如图4所示的典型驱动电流波形中的控制参数IH、 Il、T1和T2，而控制参数T3应由发动机电子控制单元(ECU)根据发动机工况实时调整。
t,与t2之间为电流提升阶段即Tl ， t2与t3之间为峰值电流保持阶段即T2，t与t5之间为低电流保持阶段T3。
在t,时刻，发动机电子控制单元(ECU)发出峰值电流保持控制脉冲信号AH、电流反馈控制脉冲信号A,:和低端驱动电路控制脉冲信号B,，其中，信号&和B,高电平作用时间由发动机管理程序根据发动机工况计算得出，峰值电流
16保持控制脉冲信号AH与电磁阀使用特性有关，该参数在发动机管理程序中一般为常值。tj寸刻，控制信号&和A,:，经光电耦合器转换后变成电平为Uh的控制信号A,/和电平为Ul的控制信号A厶由于U,'〉U,，因此控制芯片UC3844的参考电压输入端获得峰值驱动电流lH对应的参考电压UH。而此时驱动电流没有达到此参考电压对应的峰值电流，所以控制芯片UC3844内部比较器的结果是高，此结果被触发器锁存使得触发器的输出为高，即此时高端驱动电路控制信号C为一高电平，高端功率管M始终处于打开状态。同时，脉冲信号B,也将打开低端的功率三极管Gt。高、低端功率管同时打开使电磁阀驱动电路L接通，高压驱动电源快速提升电磁阀L,的驱动电流，产生强大的电磁吸力，电磁阀迅速开启。
t,时刻，驱动电流达到设定的峰值电流IH，驱动电流的反馈电压信号将高于参考电压UH，控制芯片内部比较器结果为低，触发器经时钟信号触发后也输
出低电平。因此将关闭高端功率管M，使得电磁阀L无法获得能量，驱动电流开始下降。当下降到参考电压以下后内部比较器结果为高，将重新打开高端功率管M，再次提升流经电磁阀L,的驱动电流。由于触发器的锁存作用，这一过程将持续一个时钟周期，使得驱动电流又超过lH，高端驱动电路不再工作，电流又开始下降。随后，又由于电流的下降导致高端驱动电路再次工作，驱动电流上升。如此反复，形成高端驱动电路间断工作的情况，使得驱动电流在一定范围内波动。此时高端驱动电路控制信号C为一高低电平交替的PWM脉宽调制信号。
通常情况下，高压驱动电源能量有限，在T1工作段内可能就已消耗殆尽降至24V。应通过合理匹配高压驱动电源，使得高压电源在大幅下降前将驱动电流直接提升至L,。即最理想的情况是在t2时刻高压驱动电源能量耗尽。
当t3时刻，峰值电流保持控制脉冲信号Aa结束，参考电压变为U"参考电压的降低使得短时间内，反馈电压信号高于参考电压，因此高端驱动电路将
17不再工作，驱动电流下降。
L时亥U，当驱动电流下降低于L.后，反馈电压信号低于参考电压u,.，高端功率管M被打开以提升驱动电流，从而使功率管M再次进入P丽调制阶段，此时驱动电流将维持在L.左右，并在一定的范围内波动。
在ts时刻，电流反馈控制脉冲信号A卜结束，高端驱动电路控制信号C为低电平，关闭高端功率管M，同时结束脉冲信号Bu关闭低端的功率三极管Gi。由于续流回路被切断，因此电磁阀线圈上的感应电压无法通过续流二极管Dl泄放，但低端功率三极管可直接吸收1J的能量，所以线圈上感应电压的能量大部分被吸收，驱动电流得以迅速下降。
"时刻，电磁阀L,中驱动电流下降到零，整个驱动过程结束。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
权利要求
1、一种电磁阀驱动电流的产生方法，适用于发动机燃油喷射系统，其特征在于，包括以下步骤A、所述发动机电子控制单元向信号处理电路发送峰值电流保持控制脉冲信号AH和电流反馈控制脉冲信号AF，并向低端驱动电路发送低端驱动电路控制脉冲信号B；B、所述峰值电流保持控制脉冲信号AH和电流反馈控制脉冲信号AF经过所述信号处理电路中的光电耦合器转换后变成电平为UH的控制信号AH/和电平为UL的控制信号AL/，其中UH大于UL；C、所述信号处理电路中的控制模块的参考电压输入端获得峰值驱动电流IH对应的参考电压UHD、当所述电磁阀驱动电流小于所述峰值驱动电流IH时，所述信号处理电路向高端驱动电路发送高电平的控制信号C，高端功率三极管M打开；E、低端驱动电路控制脉冲信号B打开低端功率三极管G，所述电磁阀驱动电路L接通，高压驱动电源提升所述电磁阀驱动电流；F、当所述电磁阀驱动电流升高到大于所述峰值驱动电流IH后，所述信号处理电路向高端驱动电路发送低电平的控制信号C，高端功率三极管M关闭，所述电磁阀驱动电流下降；G、当所述电磁阀驱动电流下降到小于所述峰值驱动电流IH后，重复步骤D到步骤G，直到所述峰值电流保持控制脉冲信号AH结束；H、当所述峰值电流保持控制脉冲信号AH结束，所述信号处理电路中的控制模块的参考电压输入端获得维持驱动电流IL对应的参考电压UL；I、当所述电磁阀驱动电流大于所述维持驱动电流IL时，所述信号处理电路向高端驱动电路发送低电平的控制信号C，高端功率三极管M关闭，所述电磁阀驱动电流下降；J、当所述电磁阀驱动电流下降到小于所述维持驱动电流IL后，所述信号处理电路向高端驱动电路发送高电平的控制信号C，高端功率三极管M打开，所述电磁阀驱动电流上升；K、当所述电磁阀驱动电流大于所述维持驱动电流IL后，重复步骤I到步骤K，直到所述电流反馈控制脉冲信号AF结束；L、当所述电流反馈控制脉冲信号AF结束，所述信号处理电路向高端驱动电路发送低电平的控制信号C，高端功率三极管M关闭；M、所述低端驱动电路控制脉冲信号B结束，低端功率三极管G关闭，所述电磁阀驱动电流下降到零。
2、 根据权利要求l所述的一种电磁阀驱动电流的产生方法，其特征在于， 所述峰值驱动电流lH和所述维持驱动电流L是根据所述电磁阔类型、所述电 磁阀开启时间、吸合电磁力预先设定。
3、 根据权利要求1所述的一种电磁阀驱动电流的产生方法，其特征在于， 所述低端驱动电路的数量等于所述电磁阀数量，每个低端驱动电路对应一路低 端驱动电路控制脉冲信号B，时序由发动机发火顺序确定。
4、 根据权利要求1或者3所述的一种电磁阀驱动电流的产生方法，其特 征在于，所述峰值电流保持控制脉冲信号AH和所述电流反馈控制脉冲信号AF 的上升沿作用时刻相同，所述峰值电流保持控制脉冲信号AH作用时间短于所 述电流反馈控制脉冲信号A,，作用时间，所述电流反馈控制脉冲信号Af波形和 全部所述低端驱动电路控制脉冲信号B的波形一致。
5、 根据权利要求.l所述的一种电磁阀驱动电流的产生方法，其特征在于， 如果所述电磁阀驱动电流大于所述控制模块的参考电压输入端获得的参考电 压对应的电流，所述控制模块中的比较器的结果为低，所述结果被所述控制模 块中的触发器锁存，所述触发器的输出为低，所述信号处理电路向高端驱动电路发送低电平的控制信号C;如果所述电磁阀驱动电流小于所述控制模块的参 考电压输入端获得的参考电压对应的电流，所述控制模块中的比较器的结果为 高，所述结果被所述控制模块中的触发器锁存，所述触发器的输出为高，所述 信号处理电路向高端驱动电路发送高电平的控制信号C。
6、 根据权利要求5所述的一种电磁阀驱动电流的产生方法，其特征在于，每一个时钟周期，所述控制模块中的比较器对所述电磁阀驱动电流与所述控制 模块的参考电压输入端获得的参考电压对应的电流进行比较，所述触发器的锁 存作用持续一个时钟周期。-
7、 一种电磁阀驱动电流的产生装置，适用于发动机燃油喷射系统，其特 征在于，包括电子控制单元、信号处理电路、高端驱动电路、低端驱动电路和 采样电阻，所述高端驱动电路通过所述采样电阻与所述电磁阀一端连接，所述 低端驱动电路连接在所述电磁阀的另一端，所述电子控制单元用于向信号处理 电路发送峰值电流保持控制脉冲信号AH和电流反馈控制脉冲信号AF，并向低 端驱动电路发送低端驱动电路控制脉冲信号B，所述信号处理电路用于将所述 采样电阻反馈的电磁阀驱动电流与参考电压对应的电流进行比较，并向所述高 端驱动电路发送控制信号C。
8、 根据权利要求7所述的一种电磁阀驱动电流的产生装置，其特征在于， 所述高端驱动电路包括高压电源、蓄电池电源、二极管和高端功率三极管，所 述高压电源、蓄电池电源通过所述二极管进行隔离，并与所述高端功率三极管 源极S端连接，所述高端功率三极管的栅极G端连接所述信号处理电路，用于 接收所述控制信号，所述采样电阻与所述高端功率三极管的漏极D端连接。
9、 根据权利要求7所述的一种电磁阀驱动电流的产生装置，其特征在于， 所述低端驱动电路包括低端功率三极管和续流二极管，所述低端功率三极管的 数量等于所述电磁阀的数量，所述低端功率三极管的栅极G端用于接收低端驱 动电路控制脉冲信号B，源极S端与所述续流二极管的正极连接，漏极D端和所述续流二极管的负极与所述采样电阻的一端连接。
10、根据权利要求7所述的一种电磁阀驱动电流的产生装置，其特征在于， 所述信号处理电路包括控制模块、光电耦合器和稳压管，所述控制模块用于比 较所述采样电阻反馈的电磁阀驱动电流与参考电压对应的电流和发送控制信 号C，所述光电耦合器用于将所述峰值电流保持控制脉冲信号AH和电流反馈控 制脉冲信号A,转换成电平为UH的控制信号A,Z和电平为U.的控制信号A/并发送 给所述控制模块，所述稳压管用于控制所述控制信号的电压。
全文摘要
本发明公开了一种电磁阀驱动电流的产生方法和装置，适用于发动机燃油喷射系统，高端驱动电路通过采样电阻与电磁阀一端连接，低端驱动电路连接在电磁阀的另一端，电子控制单元向信号处理电路发送峰值电流保持控制脉冲信号A<sub>H</sub>和电流反馈控制脉冲信号A<sub>F</sub>，并向低端驱动电路发送低端驱动电路控制脉冲信号B，信号处理电路将采样电阻反馈的电磁阀驱动电流与参考电压对应的电流进行比较，并向高端驱动电路发送控制信号C。采用了本发明的技术方案，能够缩短电磁阀开启时间，硬件电流反馈控制电路简单可靠，调节频率高，使用中抗干扰效果好，且价格低廉，整体生产成本低。
文档编号H01F7/18GK101477870SQ200810223400
公开日2009年7月8日 申请日期2008年9月27日 优先权日2008年9月27日
发明者刘波澜, 涛 崔, 张付军, 英 黄 申请人:北京理工大学