[发明专利]电磁阀驱动方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及电控器件的驱动方法和装置，尤其是内燃机燃油喷射系统中的电磁阀的驱动方法和电磁阀驱动装置。

背景技术

在内燃机燃油喷射系统中，电磁阀的驱动电流是一个复杂的多段式波形，且其开启动作非常关键，直接影响燃油喷射系统的性能。如图1所示，在电磁阀开启阶段，通常为快速开启电磁阀，首先需要从额外的高压源获取急剧的开启电流I_boost；然后再切换到蓄电池，并仍然需要供给电磁阀该较大的电流以保证电磁阀的稳定开启。保持电流I_hold用于在保持阶段维持电磁阀开启。

中国专利CN101477870，其方案在电磁阀开启阶段，当电磁阀驱动从高压切换到蓄电池时，如果蓄电池电压太低（如在冷启动环境时，蓄电池电压会跌落很多），此时流过电磁阀的电流会下降很快，电磁阀中的电流I<I_boost，如图1中的粗虚线，从而不能保证电磁阀的可靠开启。

中国专利CN1651742设计的高压源依赖于电磁阀的工作，不仅驱动时序复杂，且不利于设置间隔较短的多次喷射。

发明内容

本发明提出一种电磁阀的驱动方法和实施该方法的装置，在电磁阀开启阶段不再从蓄电池获取较大的一阶保持电流I_hold1，电磁阀仅从高压源中多次获取确保电磁阀开启所需的开启电流，从而可以不受蓄电池电压的变小的影响，始终利用高压源来确保电磁阀开启阶段所需的大电流，保证电磁阀的可靠开启，因而在蓄电池电压变小时（尤其是冷启动环境），能够实现电磁阀的可靠开启动作。等过渡到电磁阀保持阶段，才从蓄电池获取电流。另外，在电磁阀从开启阶段过渡到保持阶段（第一过渡阶段T2），以及电磁阀从保持阶段过渡到关闭阶段（第二过渡阶段T4），电磁阀会向高压源释放电磁阀自身因电流变化而产生的感应能量，避免了上述两个过渡阶段能量的白白浪费。本发明采用的技术方案是：

一种电磁阀驱动方法，包括以下步骤，在电磁阀的开启阶段，电磁阀仅从高压源中多次获取确保电磁阀开启所需的开启电流，电磁阀开启稳定以后，经过第一过渡阶段，在保持阶段电磁阀从蓄电池获取维持电磁阀保持开启状态的维持电流，经过第二过渡阶段，电磁阀关闭。

进一步地，在所述第一过渡阶段和第二过渡阶段中，电磁阀向高压源释放电磁阀自身因电流变化而产生的感应能量。

进一步地，所述从高压源中多次获取电磁阀开启所需的开启电流I_boost，此步骤中获取开启电流I_boost的次数与电磁阀的工况相适配。

一种电磁阀驱动装置，包括蓄电池、高压源（其中高压源由额外的充电电路产生），还包括蓄电池开关、高压开关、选通开关、第一二极管、第二二极管、第三二极管、采样电阻；蓄电池负极接地，蓄电池的正极连接蓄电池开关的漏极，蓄电池开关的栅极接蓄电池高端信号，蓄电池开关的源极连接第一二极管的正极；第一二极管的负极、第二二极管的负极、高压开关的源极、电磁阀的一端连接在同一个节点；第二二极管的正极接地；高压开关的漏极连接第三二极管的负极和高压源的正极，高压开关的栅极接高压高端信号；第三二极管的正极连接电磁阀的另一端以及选通开关的漏极；选通开关的源极与地之间串联一个采样电阻，选通开关的栅极接低端信号；高压源的负极接地。

在电磁阀的开启阶段，蓄电池开关关闭，选通开关导通，高压开关依次导通、关闭循环数次；高压开关导通期间，电流从高压源正极流出，经过高压开关、电磁阀、选通开关、采样电阻、高压源负极形成电流回路，高压开关第一个导通周期内电流增大形成开启电流；高压开关关闭期间，电磁阀中的开启电流经过选通开关和采样电阻，并通过第二二极管流回电磁阀L。

电磁阀开启稳定以后，经过第一过渡阶段；在保持阶段，高压开关关闭，选通开关导通，蓄电池开关依次导通、关闭循环多次；蓄电池开关导通期间，维持电流从蓄电池正极流出，通过蓄电池开关、第一二极管流到电磁阀，并经过选通开关和采样电阻形成电流回路；蓄电池开关关闭期间，电磁阀中的维持电流经过选通开关和采样电阻，并通过第二二极管流回电磁阀。

在第一过渡阶段和第二过渡阶段，高压开关关闭，选通开关关闭，电磁阀自身因电流变化而产生的感应能量通过第三二极管快速释放到高压源中。

所述蓄电池开关、高压开关和选通开关为场效应管。

本发明的优点：