基于DSP的柴油机喷油电磁阀驱动电路的设计

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1、第"期内燃机6.7"!#$$%年#月&’()*’+,-./012(3.’4’53’)28)07#$$%基于!"#的柴油机喷油电磁阀驱动电路的设计刘建成，王立德，刘!彪（北京交通大学电气工程学院，北京"$$$99）摘要：以电磁铁的电磁吸力与电磁铁线圈的电流的关系为基础，设计基于:;<控制方式的电磁阀驱动电路。以=>:作为:;<信号源，驱动功率开关管用以控制电磁阀，=>:根据线圈的电流在线优化:;<信号，完善的保护电路为驱动电路提供了保障。试验表明，驱动电路的各项指标达到要求。关键词：柴油机；电磁阀；:;<；=>:；驱动电路中图分类号：$%&’

2、’((((文献标识码：)(((文章编号：*+++,-&.&（’++/）+*,++*&,+&!0123456!728243927:;2<657=2>?4@0:<254"5>0452A)B10A54!"#?&@A3+’,BC)’5，;D6E?3,F)，?&@G3+.（4,)B(*3B+,4’53’))*3’5>BC..,，G)3H3’5A3+.(.’5@’3I)*23(J，G)3H3’5"$$$99，-C3’+）CD1<7B:<：G+2)F.’*),+(3.’0)(K))’),)B(*./+5’)(32/L.*B)+’FB.3,B3*B13(.

3、LC35C2M))F2.,)’.3F，NC)2.,)’.3FF*3I)B3*OB13(2+*)F)235’)F0+2)F.’:;84N(.B.’(*.,(C)2.,)’.3F+’F=>:B.1,F.M(3/3Q)F(C):;<+BB.*F3’5(.(C)B3*B13(3’2.,)’.3F7&’+FF3(3.’，M*.()B(3’5B3*B13(2M*.I3F)+51+*+’())L.*F*3I)B3*B13(27NC)*

4、)21,(2C.K2(C+(+,,M+*+/)()*22+(32LJ(C)F)23*)R%0EF57A1：F3)2),)’53’)；2.,)’.3F；:;<；=>:；F*3I3’5B3*B13(2!!石油资源的匮乏和自然环境的恶化迫切要求柴磁阀快速关闭和开启成为电控柴油机的一个关［#］油机在经济性、动力性和排放等方面进行改善。优键，这将取决于电磁阀的固有特性和电磁阀的驱化柴油机的燃油喷射规律是解决上述矛盾的根本途动电路两方面。［"］径。有效的方法是对燃油喷射系统进行电控化。"7"!电磁阀的结构目前国内的机车柴油机还大量运用位置控制式的电电磁

5、阀由驱动机构和控制阀两部分组成。驱动机控喷油系统。本驱动电路是针对采用电控单体泵燃构为电磁铁，由带铁芯的线圈、衔铁和复位弹簧等组成。油喷射系统的机车柴油机设计的，通过控制电控单控制阀用于油路的溢流，由锥形阀芯和阀座组成。［"］体泵的电磁阀来获得比较理想的燃油喷射规律。将"7#!电磁铁的特性对电磁阀及其驱动电路进行分析，并设计出驱动电以时间为主线，分析柴油机在一个工作循环中路。电磁阀的工作过程："7#7"!复位时间!"#"!电磁阀复位时间内，电磁铁处于非工作状态，控制阀开在柴油机电控燃油喷射系统中，电磁阀承担着启。此时，线圈未得电，衔铁在复位

6、弹簧作用下与线燃油喷射的控制功能。电磁阀的快速响应特性是衡圈铁芯之间的气隙!最大，衔铁处于最远端!/+X。［"］量其工作性能的一个重要指标。电磁阀以数字阀"7#7#!吸合触动时间!$%&的方式工作，其闭合时刻决定喷油定时，闭合时间长始于:;<驱动信号到达，止于衔铁自最远端开短决定喷油量。电磁阀的快速关闭为喷油定时准确始运动。此时，线圈得电，电流以指数形式增长，衔和快速形成高压提供保证，其快速开启为高压燃油铁受的电磁吸力也随之增长。当电磁力与阻力平衡的快速切断和稳定卸载提供了保证。可见，电磁阀时，记线圈电流为’%&。由于气隙不变，电磁铁磁环路

7、实为高速开关阀，其快速关闭和开启特性为燃油喷的总磁阻()也不变，由磁路的欧姆定律：射系统实现最小喷油量提供了硬件保证。如何使电*+,!!!!!!()Y（"）"!!作者简介：刘建成（"S%TO），男，山西大同人，硕士研究生，式中，+,为电磁铁线圈的电流；*为电磁铁线圈主要从事柴油机电子控制技术方面的研究。收稿日万方数据期：#$$UV"$VW$的匝数；"为电磁铁线圈磁路的磁通量。!!第"期刘建成等：基于#$%的柴油机喷油电磁阀驱动电路的设计·!!!"&·((!!"#也保持不变，由电感的定义：式中，3为衔铁和控制阀阀芯的质量；)4!)(%!为衔铁

8、的加速度；4为衔铁行程（2545#678!!!!!$#’（(）"##69.）；1’为电磁铁的电磁力；12为电磁铁受到的反作式中，$#为电磁铁线圈的等效电感。用力，为复位弹簧和高压