[发明专利]一种全桥式比例电磁阀驱动装置及控制方法

说明书

本发明公开了工程机械专用阀领域的一种全桥式比例电磁阀驱动装置及控制方法，旨在解决现有控制方式受电池电压限制，电磁线圈端有效电压调节范围较窄，使得适用性较差的技术问题。一种全桥式比例电磁阀驱动装置，包括：供电模块，为所述驱动装置供电；CAN收发电路，接收外部指令，并转发给主控电路；主控电路，接收所述CAN收发电路转发的指令，生成驱动指令并转发给驱动电路，还用于检测供电模块电压并与设定输出电压值比较，结合驱动电路控制切入的升降压桥臂进行电压调节。本发明能够采用新的控制方法可有效的控制驱动电流的方向、并使系统工作在升/降压可切换模式，增大系统的工作电压范围。

技术领域

本发明涉及一种全桥式比例电磁阀驱动装置及控制方法，属于工程机械专用阀技术领域。

背景技术

比例电磁阀是阀内比例电磁铁根据输入的电压信号产生相应动作，使工作阀阀芯产生位移，阀口尺寸发生改变并以此完成与输入电压成比例的压力、流量输出的元件。阀芯位移也可以以机械、液压或电的形式进行反馈。由于比例电磁阀具有形式种类多样、容易组成使用电气及计算机控制的各种电液系统、控制精度高、安装使用灵活以及抗污染能力强等多方面优点，因此应用领域日益拓宽。近年研发生产的插装式比例阀和比例多路阀充分考虑到工程机械的使用特点，具有先导控制、负载传感和压力补偿等功能。它的出现对移动式液压机械整体技术水平的提升具有重要意义。特别是在电控先导操作、无线遥控和有线遥控操作等方面展现了其良好的应用前景。

现有装置中的比例电磁阀驱动主电路拓扑多采用直接对电池电压经4个MOS管组成的全桥电路驱动比例线圈，采用斩波脉宽调制的方式调节输出电压，进而改变电磁线圈电流，达到控制阀芯位移的目的；另外，通过控制全桥电路中的对角MOS管开通组，改变输出电压极性，控制电流在电磁线圈中的方向，达到控制阀芯位移方向的目的。该驱动方式硬件电路及驱动方法简单，但由于作用在电磁线圈上的电压为脉冲电压，含有高频谐波，一方面降低了电流控制的稳定性，增加了电流响应时间，使得控制阀的实时性较差。另一方面，由于PWM(脉宽调制)驱动是一种斩波的控制方式，受电池电压限制，电磁线圈端有效电压调节范围较窄，使得适用性较差。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种全桥式比例电磁阀驱动装置及控制方法，解决现有控制方式受电池电压限制，电磁线圈端有效电压调节范围较窄，使得适用性较差的技术问题。

为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：

第一方面，本发明提供了一种全桥式比例电磁阀驱动装置，包括：

供电模块，为所述驱动装置供电；

CAN收发电路，接收外部指令，并转发给主控电路；

主控电路，接收所述CAN收发电路转发的指令，生成驱动指令并转发给驱动电路，还用于检测供电模块电压并与设定输出电压值比较，结合驱动电路控制切入的升降压桥臂进行电压调节；

主驱电路，采用全桥式升降压电路，包括两个分别输出不同极性电压的升降压桥臂，且每个升降压桥臂均控制所述供电模块的输出电压；

驱动电路，接收所述主控电路的驱动指令并控制主驱电路切入指定的升降压桥臂。

优选的，还包括对外端子，所述驱动装置通过对外端子连接供电模块和外部整车控制器。

优选的，还包括防反二极管，所述防反二极管通过对外端子连接供电模块的输入正极。

优选的，还包括与防反二极管相连的P型MOS管，所述主控电路根据供电模块的电压范围开闭P型MOS管进行上电或保护断电。

优选的，还包括采样调理电路和BUCK电路，所述采样调理电路与主驱电路相连，用于对主驱电路的电压信号进行电压幅值变换并输入至主控电路，所述BUCK电路与供电模块相连，将供电模块电压转换成为所述采样调理电路、主控电路和CAN收发电路供电的控制电源。