高压共轨系统高速电磁阀驱动参数优选方法研究.pdf

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1、第6期(总第203期)车用发动机No．6(SerialNo．203)2012年12月VEHlCLEENGINEDec．2012高压共轨系统高速电磁阀驱动参数优选方法研究白思春1，褚全红1，盂长江1，姜承赋1，贾利1，杨薇1，李晨2，苏莉3，陈鲜萍3(1．中国北方发动机研究所，山西大同037036；2．西安工业大学北方信息工程学院，陕西西安710025；3．内蒙古第一机械集团有限公司，内蒙古包头014032)摘要：介绍了一种对不同电磁阀进行参数优选的方法，以保证高压共轨控制系统中电磁闽的快速开启、可靠吸合和快速关断。该方法通过在喷油泵试验台上测试喷油量，确定出电磁阀驱动电压

2、、开启电流及维持电流参数，不需要考虑系统复杂的电、磁、液综合因素。应用该方法对某高压共轨部件高速电磁阀进行试验，优化出驱动参数，并在喷油泵试验台上进行了稳定性试验验证，结果表明该方法能够满足工程应用。关键词：高压共轨系统；高速电磁阀；驱动参数；优化D0l：10．3969／j．issn．1001-2222．2012．06．006中图分类号：TK421．44文献标志码：B文章编号：1001-2222(2012)06～0023—04在共轨燃油系统中，电磁阀驱动是影响控制性电磁阀的时间；能的关键技术之一。目前，比较典型的驱动方式为3)高端MOS管T。控制高压VH施加到电磁双电压、

3、双电流驱动。双电压即先采用DC--DC升阀的时间，同时通过隔离二极管D。保证VH作用压后的电压使驱动电流快速上升，之后采用车体电过程中不对VL产生影响；瓶电压(12V或24V)进行控制；双电流指电磁阀4)低端MOS管T。控制电磁阀通过电流的时开启时的大电流和维持时的小电流。本研究采用试间，同时用吸收二极管完成驱动间隙的续流；验方法来优化控制参数，保证高速电磁阀快速响应，5)取样电阻R。和电流反馈模块实现电磁阀驱同时提高系统使用寿命[】{]。动电流的采集，实现电流闭环控制。1驱动模块设计根据以上特点，设计了电磁阀的驱动逻辑(见电磁阀驱动电路见图1，驱动模块采用高、低位图2)

4、。参考脉冲、转角脉冲模拟发动机的凸轮信号MOS管双端驱动的方式，整个控制逻辑用1片可编与曲轴信号，以保证喷油泵试验台上的信号同步。t。程逻辑控制器(CPLD)完成[3]，具备如下功能。阶段，高端驱动T。信号有效，在电磁阀上施加高压{缸“t、I唐．·、}IVH信号，保证电磁阀开启电流快速上升，此阶段高端驱动T：信号虽然有效，但由于隔离二极管D。的厂]薯#嗽巾』_Lnnnnn几n几n几几}om时印#．_』]高端驱动l'fii号厂]nn1Ⅲ!删t?维持电流驱动电流图1电磁阀驱动电路1)升压模块把电瓶电压VL通过DC--DC转—_：．亡!．．!．皇．jo—鬻11f舂号换变成高压V

5、H；2)高端MOS管T：控制电瓶电压VL施加到图2驱动逻辑收稿日期：2012-09—14；修回日期：2012-12一12作者筒介：自思春(1972一)．男。研究员，主要从事发动机控制技术研究；baisc@163．com。车用发动机2012年第6期作用，高端驱动T：对电磁阀的电流上升不起作用；t。阶段，高端驱动T。信号无效，主要应用T：信号进行PWM调制，配合电流反馈，使电流控制在开启电流状态；t。阶段，最初高端驱动T。信号和T。信号均无效，电磁阀电流下降，直至达到设定的维持电流值，然后应用T。信号进行PWM调制，配合电流反r————下———叫馈，使电流控制在维持电流状态；

6、t。阶段，高端驱动、低端驱动信号均无效，电磁阀电流快速泻放到0图4开启电流的确定2．2维持电流电流；在整个t。，t：，t。阶段，低端驱动T。信号一在确定开启电流的基础上，设置开启电流时间直有效，吸收二极管在PWM调整的间隙起续流作用[4-s]。tH。(￡H的50％)和维持电流时间t。(￡H的50％)。首先设置1个较大的维持电流(开启电流值的80％)，2驱动参数的确定使得高压VH控制T。无效，用高位MOS管T：控制电流调制，实现电流闭环控制；低位MOS管T。为了通过试验的方法优化电磁阀的驱动参数，建立了喷油泵试验台测试装置(见图3)。测试装置导通宽度t。保持不变，得到电磁阀

7、的大电流开启、上安装凸轮、曲轴传感器模拟发动机的转速信号，试小电流维持的驱动电流曲线1(见图5)。开启喷油验台驱动变量泵给共轨管供油，喷油器下端连接消泵试验台，控制共轨压力达到稳定值，测试并记录喷雾器和测试量杯，电磁阀驱动线上套电流模块用于油器的循环喷油量；以一定的电流步距(一般为测试驱动电流[6]。0．5A)减小维持电流的设定值，得到电流曲线2，此时，测试的喷油器循环喷油量不会随着电流的减小而减小。用同样的方法测试电流曲线3下的喷油器循环喷油量，直到电流曲线N，喷油器的循环喷油量开始减小为止。将此电流值作为电磁阀的维持电流；