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《高速电磁阀驱动电路设计及试验分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、汽车工程2005年(第27卷)第5期AutomotiveEngineering2005(Vol.27)No.52005136高速电磁阀驱动电路设计及试验分析宋军,李书泽,李孝禄,乔信起,黄震(上海交通大学内燃机研究所,上海200030)[摘要]分析了3种电磁阀驱动方式的特点,并基于HEUI喷油器对PWM控制方式进行了试验和分析。试验表明,提高线圈电压有助于实现电磁阀快速开启,开启脉冲和PWM占空比决定了不同阶段电流的大小,三者的有机调节,可以实现理想的电流波形。试验结果为整机的柔性控制提供了可靠依据。关键词:高速电磁阀,驱动电
2、路,喷油器,PWMDesignandExperimentalAnalysisofDriveCircuitforHighspeedSolenoidValveSongJun,LiShuze,LiXiaolu,QiaoXinqi&HuangZhenInstituteofInternalCombustionEngine,ShanghaiJiaotongUniversity,Shanghai200030[Abstract]ThefeaturesofthreetypesofdrivecircuitsarepresentedandaPWMdrivecircuitforHEUIinjector
3、isdesigned,testedandanalyzed.Theresultindicatesthatincreasingthevoltageexertedonthewindingisconducivetoquickresponseofsolenoid,andtheopeningpulseandPWMpulsedutyfactordeterminethemagnitudeofcurrentindifferentphases.Thisprovidesareliablefoundationforflexiblecontroloftheengine.Keywords:Highspeeds
4、olenoidvalve,Drivecircuit,Injector,PWM内产生很强的吸力来克服复位弹簧的拉力,电磁阀1前言的快速响应特性为实现最小喷油量和预喷射提供了系统硬件保证。22-8电控共轨式燃油喷射系统能通过高速电磁阀实由公式F=K(IW)S/9.810(F为现对喷油量、喷油正时和喷油速率的精确控制,是最电磁吸引力;K为常数;I为线圈电流;W为线圈匝有发展前途的燃油喷射系统。在共轨系统中,为了[1]数;S为铁芯截面积;为气隙大小)可知,电磁实现电磁阀快速准确地开启与关闭,除了电磁阀本吸力与电磁阀线圈中的电流的平方成正比,要使电身精密的制作工艺外,还需要设计一个高效
5、的驱动磁铁产生足够的吸力必须加大线圈中的电流。而要电路。使线圈电流在短时间内迅速增大,就要求di/dt为一个较大的数值。因为电磁线圈在电路形式上为一2高速电磁阀的驱动特性个几欧的电阻R和一个几毫亨的电感L的串连,当施加外电压U时,线圈中的电流变化规律满足电压高速电磁阀是发动机电控喷射系统中的一个关平衡方程U=iR+Ldi/dt。在电磁阀结构参数一键部件,微处理器ECU通过控制它的吸合和释放来定的情况下,尽可能提高驱动能量输入,即增大外加控制喷油时刻及喷油持续时间,以满足不同工况下电压U值,可以得到较高的di/dt,实现电磁阀的的喷射要求,电磁阀的动态响应特性直接影响着整快速开启。但大
6、电流通过线圈必然会造成发热现个系统的主要性能指标。由于共轨式燃油喷射系统象,为了避免电磁阀线圈过热,当阀门开启后应迅速每次喷射的时间很短,电磁铁必须能在很短的时间将线圈电流下降到一个较小的数值。因为在电磁铁原稿收到日期为2004年8月17日,修改稿收到日期为2004年11月15日。2005年(第27卷)第5期汽车工程547磁力克服复位弹簧拉力之后,只需要较小的吸力就式中IP为电磁阀线圈的峰值电流;R为电磁阀线圈可以维持阀门开启状的铜阻;TP为达到最大峰值的持续时间;IS为电磁态,这样既减小功耗,还阀开启后维持电流的大小;TS为维持电流持续时便于及时关闭电
7、磁阀,间;TD为喷油循环工作周期。由公式分析可知,电实现快速停油,此时的磁阀开启阶段消耗的功率占较大比例,若使用单一电流称为维持电流。电大电流,线圈功耗将达108W,而分段工作方式节省磁阀线圈电流在整个工功率接近50%,并且随着电流维持阶段所占比例的作过程中的理想曲线如图1电磁阀线圈中理想增大,会产生更少的功率损耗。图1所示[2]。电流波形这种先高后低的电流波形,可以大幅度降低线3电磁阀驱动电路的几种形式圈的功率损耗,保证了整个喷油系统长期
