一種基于電流反饋的油泵電磁閥驅(qū)動(dòng)電路的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型基于電流反饋的油泵電磁閥驅(qū)動(dòng)電路，包括油泵電磁閥、單片機(jī)、油泵電磁閥驅(qū)動(dòng)電路以及油泵電磁閥輸出和電流反饋電路，單片機(jī)內(nèi)的時(shí)間處理單元產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)信號(hào)連接于油泵電磁閥驅(qū)動(dòng)電路的輸入端，油泵電磁閥連接于油泵電磁閥驅(qū)動(dòng)電路的輸出端，油泵電磁閥輸出和電流反饋電路的輸入端與油泵電磁閥相連接，油泵電磁閥輸出和電流反饋電路的輸出端與單片機(jī)內(nèi)的AD采樣處理單元相連接以將油泵電磁閥的瞬態(tài)電流和平均電流反饋給單片機(jī)。該電路能夠根據(jù)單片機(jī)發(fā)出的PWM信號(hào)驅(qū)動(dòng)油泵電磁閥，并根據(jù)油泵電磁閥的實(shí)時(shí)電流反饋對軌壓進(jìn)行電流閉環(huán)控制以達(dá)到精確維持平穩(wěn)軌壓的目的，完全滿足高壓共軌柴油機(jī)在不同工況下所需不同軌壓的需求。
【專利說明】
一種基于電流反饋的油泵電磁閥驅(qū)動(dòng)電路
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種基于電流反饋的油栗電磁閥驅(qū)動(dòng)電路。
【背景技術(shù)】
[0002]高壓共軌壓力的精確控制是電控共軌系統(tǒng)優(yōu)于傳統(tǒng)供油系統(tǒng)的重要因素，因此共軌壓力的控制是高壓共軌電控系統(tǒng)開發(fā)的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，它是高壓共軌系統(tǒng)與電控柴油機(jī)匹配的關(guān)鍵。柴油機(jī)在一定的工況下，要求共軌內(nèi)的壓力穩(wěn)定在某一數(shù)值，且軌壓波動(dòng)越小越好，這樣有利于實(shí)現(xiàn)噴油量的精確控制。因此需要良好的油栗電磁閥驅(qū)動(dòng)電路配合合理的控制策略才能保證安全穩(wěn)定的軌壓控制。
[0003]高壓油栗將一定流量的柴油注入高壓共軌管形成軌壓，因此高壓油栗輸出燃油的流量直接決定了軌壓的大小。為了更好地控制軌壓變化時(shí)的瞬態(tài)響應(yīng)，采用基于電流反饋的軌壓閉環(huán)控制算法，能夠?qū)崿F(xiàn)更合理的控制油栗的進(jìn)油量，表現(xiàn)出更好的瞬態(tài)控制效果。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型提供了一種基于電流反饋的油栗電磁閥驅(qū)動(dòng)電路。
[0005]本實(shí)用新型克服其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0006]—種基于電流反饋的油栗電磁閥驅(qū)動(dòng)電路，包括油栗電磁閥、單片機(jī)、油栗電磁閥驅(qū)動(dòng)電路以及油栗電磁閥輸出和電流反饋電路，單片機(jī)內(nèi)的時(shí)間處理單元產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)信號(hào)連接于油栗電磁閥驅(qū)動(dòng)電路的輸入端，油栗電磁閥連接于油栗電磁閥驅(qū)動(dòng)電路的輸出端，油栗電磁閥輸出和電流反饋電路的輸入端與油栗電磁閥相連接，油栗電磁閥輸出和電流反饋電路的輸出端與單片機(jī)內(nèi)的AD采樣處理單元相連接以將油栗電磁閥的瞬態(tài)電流和平均電流反饋給單片機(jī)。
[0007]根據(jù)本實(shí)用新型優(yōu)選的，所述油栗電磁閥驅(qū)動(dòng)電路包括驅(qū)動(dòng)芯片IC2、電阻R03、1?04、1?05和肋6以及電容0)5、0)6和1^75，驅(qū)動(dòng)芯片102的引腳1、19、20、10、11、12、15、16接電源，驅(qū)動(dòng)芯片IC2的引腳2、6接地;R05的一端與驅(qū)動(dòng)芯片IC2的引腳3相連接，R05的另一端與單片機(jī)的引腳ETPUAO相連接且通過R04接地;R06的一端與單片機(jī)的引腳EM1SO相連接，R06的另一端與驅(qū)動(dòng)芯片IC2的引腳4相連接且通過R03接電源;C05和C06并聯(lián)后一端接地、另一端與驅(qū)動(dòng)芯片IC2的引腳10相連接;RC75的一端接電源，RC75的另一端與驅(qū)動(dòng)芯片IC2的引腳IN+相連接；
[0008]所述油栗電磁閥輸出和電流反饋電路包括電流反饋芯片ICl和油栗電磁閥輸出電路，所述油栗電磁閥輸出電路包括二極管D01、二極管D02A和D02B、電阻ROl和R02以及電容C01、C02、C03和C04，D01的負(fù)極與驅(qū)動(dòng)芯片IC2的輸出引腳IN+、R02及C03并聯(lián)后與電流反饋芯片ICI的引腳8相連接，DOI的正極與油栗電磁閥的一端相連接且接地，RO 2的另一端與油栗電磁閥相連接且連接于電流反饋芯片ICl的引腳1，C03的另一端接地;D02A的負(fù)極和D02B的正極相連后連接于電流反饋芯片ICl的引腳5，D02A的正極接地，D02B的負(fù)極接電源；電流反饋芯片ICl的引腳5輸出瞬態(tài)電流連接于單片機(jī)的引腳ANl且通過C04接地，同時(shí)通過ROl和C02轉(zhuǎn)化成平均電流連接于單片機(jī)的引腳AN2;電流反饋芯片ICl的引腳6和7接電源且通過COl接地，電流反饋芯片ICl的引腳2和3接地。
[0009]根據(jù)本實(shí)用新型優(yōu)選的，所述單片機(jī)為飛思卡爾公司的32位單片機(jī)MPC5644A;驅(qū)動(dòng)芯片IC2為雙通道智能高邊功率驅(qū)動(dòng)芯片BTS740S2，它內(nèi)部集成了保護(hù)和診斷功能，可通過狀態(tài)反饋引腳實(shí)時(shí)將故障信息反饋給單片機(jī)的引腳EM10S0;電流反饋芯片ICl的型號(hào)為AD8205，其電路結(jié)構(gòu)簡單可靠，輸出電流精度高，并具有出眾的共模抑制比，實(shí)現(xiàn)對瞬態(tài)電流的采樣和調(diào)理。
[0010]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0011]本實(shí)用新型的電路結(jié)構(gòu)簡單實(shí)用，集成度高，能夠根據(jù)單片機(jī)發(fā)出的PffM信號(hào)驅(qū)動(dòng)油栗電磁閥，并根據(jù)油栗電磁閥的實(shí)時(shí)電流反饋對軌壓進(jìn)行電流閉環(huán)控制以達(dá)到精確維持平穩(wěn)軌壓的目的，同時(shí)還具備完善的自診斷功能，完全可以滿足高壓共軌柴油機(jī)在不同工況下所需不同軌壓的需求，能夠可靠地實(shí)現(xiàn)對油栗電磁閥開度的控制，可廣泛應(yīng)用到流量、壓力電磁閥的控制中。
【附圖說明】
[0012]圖1為本實(shí)用新型的原理不意圖。
[0013]圖2為本實(shí)用新型單片機(jī)與驅(qū)動(dòng)芯片的電路連接示意圖。
[0014]圖3為本實(shí)用新型油栗電磁閥與電流反饋芯片的電路連接示意圖。
[0015]圖中，1、油栗電磁閥，2、單片機(jī)，3、油栗電磁閥驅(qū)動(dòng)電路，4、油栗電磁閥輸出和電流反饋電路，21、時(shí)間處理單元，22、AD采樣處理單元。
【具體實(shí)施方式】
[0016]為了便于本領(lǐng)域人員更好的理解本實(shí)用新型，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說明，下述僅是示例性的不限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0017]如圖1所示，本實(shí)用新型的基于電流反饋的油栗電磁閥驅(qū)動(dòng)電路，包括油栗電磁閥1、單片機(jī)2、油栗電磁閥驅(qū)動(dòng)電路3以及油栗電磁閥輸出和電流反饋電路4，單片機(jī)2內(nèi)的時(shí)間處理單元21產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)信號(hào)連接于油栗電磁閥驅(qū)動(dòng)電路3的輸入端，油栗電磁閥I連接于油栗電磁閥驅(qū)動(dòng)電路3的輸出端，油栗電磁閥輸出和電流反饋電路4的輸入端與油栗電磁閥I相連接，油栗電磁閥輸出和電流反饋電路4的輸出端與單片機(jī)2內(nèi)的AD采樣處理單元22相連接以將油栗電磁閥的瞬態(tài)電流和平均電流反饋給單片機(jī)2。
[0018]如圖2所示，所述油栗電磁閥驅(qū)動(dòng)電路3包括驅(qū)動(dòng)芯片BTS740S2、電阻R03、R04、R05和 R06 以及電容 C05、C06 和 RC75，驅(qū)動(dòng)芯片 BTS740S2 的引腳 1、19、20、10、11、12、15、16接2狀電源，驅(qū)動(dòng)芯片BTS740S2的引腳2、6接地;R05的一端與驅(qū)動(dòng)芯片BTS740S2的引腳3相連接，R05的另一端與單片機(jī)MPC5644A的引腳ETPUAO相連接且通過R04接地;R06的一端與單片機(jī)MPC5644A的引腳EM1SO相連接，R06的另一端與驅(qū)動(dòng)芯片BTS740S2的引腳4相連接且通過R03接5V電源;C05和C06并聯(lián)后一端接地、另一端與驅(qū)動(dòng)芯片BTS740S2的引腳10相連接;限流電阻RC75的一端接24V電源，限流電阻RC75的另一端與驅(qū)動(dòng)芯片BTS740S2的引腳IN+相連接。如圖3所示，所述油栗電磁閥輸出和電流反饋電路4包括電流反饋芯片AD8205和油栗電磁閥輸出電路，所述油栗電磁閥輸出電路包括續(xù)流二極管DOl、過壓保護(hù)二極管D02A和D02B、采樣電阻ROI和R02以及濾波電容CO 1、C02、C03和C04，DOI的負(fù)極與驅(qū)動(dòng)芯片BTS740S2的輸出引腳IN+、采樣電阻R02及C03并聯(lián)后與電流反饋芯片AD8205的引腳8相連接，DOl的正極與油栗電磁閥I的一端相連接且接地，R02的另一端與油栗電磁閥相連接且連接于電流反饋芯片AD8205的引腳1，C03的另一端接地;D02A的負(fù)極和D02B的正極相連后連接于電流反饋芯片AD8205的引腳5，D02A的正極接地，D02B的負(fù)極接5V電源；電流反饋芯片AD8205的引腳5輸出瞬態(tài)電流連接于單片機(jī)MPC5644A的引腳ANl且通過C04接地，同時(shí)通過ROl和C02轉(zhuǎn)化成平均電流連接于單片機(jī)MPC5644A的引腳AN2;電流反饋芯片AD8205的引腳6和7接電源且通過COl接地，電流反饋芯片AD8205的引腳2和3接地。采用電阻R02的阻值可根據(jù)負(fù)載的工作電流和電流反饋芯片AD8205增益計(jì)算得到。
[0019]當(dāng)油栗電磁閥線圈通電產(chǎn)生磁場，吸引銜鐵克服彈簧力，推動(dòng)電磁閥閥芯的移動(dòng)，根據(jù)油栗電磁閥的電流流量特性，隨著驅(qū)動(dòng)電流的增大，流量逐漸減小直至關(guān)閉。
[0020]當(dāng)單片機(jī)MPC5644A通過引腳EITUAO產(chǎn)生的PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)為高電平時(shí)，驅(qū)動(dòng)芯片BTS740S2內(nèi)部的MOSFET導(dǎo)通，引腳OUTl輸出導(dǎo)通到24V電源電壓，24V電源電壓通過采樣電阻R02施加到感性負(fù)載油栗電磁閥I上，驅(qū)動(dòng)油栗電磁閥I工作，油栗電磁閥I上的瞬態(tài)電流增加。當(dāng)ETPUAO產(chǎn)生的PffM驅(qū)動(dòng)信號(hào)為低電平時(shí)，驅(qū)動(dòng)芯片BTS740S內(nèi)部的MOSFET關(guān)閉，感性負(fù)載油栗電磁閥1、二極管DOl和采樣電阻R02形成續(xù)流通路，油栗電磁閥I上的瞬態(tài)電流減小。電阻ROl和電容C02可以把油栗電磁閥的瞬態(tài)電流轉(zhuǎn)化為平均電流，用于基于電流反饋的軌壓閉環(huán)控制算法中，從而實(shí)現(xiàn)軌壓控制的穩(wěn)定性和瞬態(tài)響應(yīng)性。
[0021]以上僅描述了本實(shí)用新型的基本原理和優(yōu)選實(shí)施方式，本領(lǐng)域人員可以根據(jù)上述描述作出許多變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)應(yīng)該屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于電流反饋的油栗電磁閥驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于:包括油栗電磁閥(I)、單片機(jī)(2)、油栗電磁閥驅(qū)動(dòng)電路(3)以及油栗電磁閥輸出和電流反饋電路(4)，單片機(jī)(2)內(nèi)的時(shí)間處理單元(21)產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)信號(hào)連接于油栗電磁閥驅(qū)動(dòng)電路(3)的輸入端，油栗電磁閥(I)連接于油栗電磁閥驅(qū)動(dòng)電路(3)的輸出端，油栗電磁閥輸出和電流反饋電路(4)的輸入端與油栗電磁閥(I)相連接，油栗電磁閥輸出和電流反饋電路(4)的輸出端與單片機(jī)(2)內(nèi)的AD采樣處理單元(22)相連接以將油栗電磁閥的瞬態(tài)電流和平均電流反饋給單片機(jī)(2)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，其特征在于: 所述油栗電磁閥驅(qū)動(dòng)電路(3)包括驅(qū)動(dòng)芯片IC2、電阻R03、R04、R05和R06以及電容C05、0)6和此75，驅(qū)動(dòng)芯片比2的引腳1、19、20、10、11、12、15、16接電源，驅(qū)動(dòng)芯片比2的引腳2、6接地;R05的一端與驅(qū)動(dòng)芯片IC2的引腳3相連接，R05的另一端與單片機(jī)(2)的引腳ETPUAO相連接且通過R04接地;R06的一端與單片機(jī)(2)的引腳EM1SO相連接，R06的另一端與驅(qū)動(dòng)芯片IC2的引腳4相連接且通過R03接電源;C05和C06并聯(lián)后一端接地、另一端與驅(qū)動(dòng)芯片IC2的弓I腳1相連接;RC75的一端接電源，RC75的另一端與驅(qū)動(dòng)芯片IC2的弓I腳IN+相連接； 所述油栗電磁閥輸出和電流反饋電路(4)包括電流反饋芯片ICl和油栗電磁閥輸出電路，所述油栗電磁閥輸出電路包括二極管D01、二極管D02A和D02B、電阻ROl和R02以及電容C01、C02、C03和C04，D01的負(fù)極與驅(qū)動(dòng)芯片IC2的輸出引腳IN+、R02及C03并聯(lián)后與電流反饋芯片I Cl的引腳8相連接，DOI的正極與油栗電磁閥(I)的一端相連接且接地，R02的另一端與油栗電磁閥相連接且連接于電流反饋芯片ICl的引腳I，C03的另一端接地;D02A的負(fù)極和D02B的正極相連后連接于電流反饋芯片ICl的引腳5，D02A的正極接地，D02B的負(fù)極接電源；電流反饋芯片ICl的引腳5輸出瞬態(tài)電流連接于單片機(jī)(2)的引腳ANl且通過C04接地，同時(shí)通過ROl和C02轉(zhuǎn)化成平均電流連接于單片機(jī)(2)的引腳AN2;電流反饋芯片ICl的引腳6和7接電源且通過COl接地，電流反饋芯片ICl的引腳2和3接地。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電路，其特征在于:所述單片機(jī)(2)的型號(hào)為MPC5644A;驅(qū)動(dòng)芯片IC2的型號(hào)為BTS740S2;電流反饋芯片ICl的型號(hào)為AD8205。
【文檔編號(hào)】F02M59/46GK205503330SQ201620264242
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年4月1日
【發(fā)明人】劉永春, 郭慶波, 劉海濤, 齊善東, 路志強(qiáng), 李毅, 王秋花
【申請人】中國重汽集團(tuán)濟(jì)南動(dòng)力有限公司