專利名稱：能在線調(diào)節(jié)的電磁閥驅(qū)動裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電控發(fā)動機(jī)燃油噴射技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種用于柴油機(jī)電控共軌噴油器中的能在線調(diào)節(jié)的電磁閥驅(qū)動裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代柴油機(jī)共軌噴射系統(tǒng)中，廣泛采用電磁執(zhí)行器精確控制噴油量，因此對電磁閥的開啟和關(guān)閉動作有非常嚴(yán)格的要求，由于電磁閥的開啟和關(guān)閉與驅(qū)動電流有密切的關(guān)系，所以需要通過精確的控制驅(qū)動電流以實現(xiàn)電磁閥動作，以便實現(xiàn)對噴油量的精確控制。不同的噴油器為了獲得最佳的噴油性能，需要優(yōu)化出適當(dāng)?shù)尿?qū)動方式。而在優(yōu)化過程中，需要做大量的性能試驗，試驗過程中常需要調(diào)整噴油器驅(qū)動電流和驅(qū)動高壓的大小，傳統(tǒng)的方法需要通過修改硬件電路參數(shù)才可實現(xiàn)，而器件的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)不一定滿足調(diào)試的需要，并且修改過程麻煩且費時，易出錯。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是補充現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種能在線調(diào)節(jié)的電磁閥驅(qū)動裝置，無需改動電路硬件，即可實現(xiàn)電磁閥的驅(qū)動高壓和驅(qū)動電流在線可調(diào)。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種能在線調(diào)節(jié)的電磁閥驅(qū)動裝置，包括MCU，還包括第一 D/A轉(zhuǎn)換電路、第二 D/A轉(zhuǎn)換電路、第三D/A轉(zhuǎn)換電路、第一放大電路、第一比較器、第二比較器、第三比較器、CPLD邏輯控制電路、升壓控制器使能電路、升壓控制器、升壓電路、高壓驅(qū)動電路、低壓驅(qū)動電路、選缸驅(qū)動電路、高壓驅(qū)動管、低壓驅(qū)動管、選缸管、采樣電阻R。MCU連接第一 D/A轉(zhuǎn)換電路、第二 D/A轉(zhuǎn)換電路、第三D/A轉(zhuǎn)換電路和CPLD邏輯控制電路；第一 D/A轉(zhuǎn)換電路連接第一比較器的正相輸入端，高壓米樣電壓輸入第一比較器的反相輸入端；第一比較器的輸出端連接升壓控制器使能電路，升壓控制器使能電路連接升壓控制器，升壓控制器連接升壓電路，升壓電路連接蓄電池；第二 D/A轉(zhuǎn)換電路連接第二比較器的正相輸入端，第三D/A轉(zhuǎn)換電路連接第三比較器的正相輸入端,第一放大電路的輸出端連接第二比較器的反相輸入端和第三比較器的反相輸入端；第二比較器的輸出端連接CPLD邏輯控制電路，第三比較器的輸出端連接CPLD邏輯控制電路；CPLD邏輯控制電路的第一輸出端01連接高壓驅(qū)動電路，CPLD邏輯控制電路的第二輸出端02連接低壓驅(qū)動電路，CPLD邏輯控制電路的第三輸出端03連接選缸驅(qū)動電路；高壓驅(qū)動電路的輸出端連接高壓驅(qū)動管的柵極，低壓驅(qū)動電路的輸出端連接低壓驅(qū)動管的柵極，選缸驅(qū)動電路的輸出端連接選缸管的柵極；升壓電路產(chǎn)生的高壓Vboost輸入高壓驅(qū)動管的漏極，高壓驅(qū)動管的源極接電磁閥的一端；低壓驅(qū)動管的漏極接蓄電池，低壓驅(qū)動管的源極通過第二二極管連接電磁閥的一端；電磁閥的另一端連接選缸管的漏極，選缸管的源極連接采樣電阻的一端，采樣電阻另一端接地，采樣信號I_peak從選缸管的源極與采樣電阻的連接點取得。高壓米樣電壓輸入第一比較器的反相輸入端，通過MCU設(shè)定第一 D/A轉(zhuǎn)換電路的參數(shù)，使第一 D/A轉(zhuǎn)換電路輸出第一參考電壓，第一參考電壓輸入第一比較器的正相輸入端；當(dāng)高壓采樣電壓低于第一參考電壓時，第一比較器輸出高電平，升壓控制器使能電路發(fā)出使能信號給升壓控制器，升壓控制器控制升壓電路工作，升壓電路將蓄電池的電壓轉(zhuǎn)換為高壓Vboost ;當(dāng)高壓采樣電壓高于第一參考電壓時，第一比較器輸出低電平，升壓控制器使能電路發(fā)出禁止信號給升壓控制器，升壓控制器禁止升壓電路從蓄電池獲取能量。MCU設(shè)定第二 D/A轉(zhuǎn)換電路的參數(shù)，使第二 D/A轉(zhuǎn)換電路輸出一階維持電流的電壓參考信號，一階維持電流的電壓參考信號輸入第二比較器的正相輸入端；MCU設(shè)定第三D/A轉(zhuǎn)換電路的參數(shù)，使第三D/A轉(zhuǎn)換電路先后輸出開啟電流的電壓參考信號和二階維持電流的電壓參考信號，開啟電流的電壓參考信號和二階維持電流的電壓參考信號先后輸入第三比較器的正相輸入端；從米樣電阻R上米樣得到的米樣信號I_peak輸入第一放大電路,第一放大電路輸出的米樣放大信號輸入第二比較器的反相輸入端和第三比較器的反相輸入端；采樣放大信號、開啟電流的電壓參考信號、一階維持電流的電壓參考信號、二階維持電流的電壓參考信號通過第二比較器、第三比較器進(jìn)行比較處理后，結(jié)果輸出到CPLD邏輯控制電路進(jìn)行判斷和處理，CPLD邏輯控制電路發(fā)出邏輯控制信號給高壓驅(qū)動電路、低壓驅(qū)動電路、選缸驅(qū)動電路，從而控制所需要的驅(qū)動電流。所述第一 D/A轉(zhuǎn)換電路包括第一電阻、第二電阻、第三電阻、第一 D/A轉(zhuǎn)換器，MCU通過第一電阻、第二電阻、第三電阻分別連接第一 D/A轉(zhuǎn)換器的SYNC腳、SCLK腳、Din腳，第
一D/A轉(zhuǎn)換器的Vout腳通過第四電阻連接第一比較器的正相輸入端；第一 D/A轉(zhuǎn)換電路輸
出第一參考電壓。所述第一比較器包括第五運算放大器、第二十七電阻，第五運算放大器的正相輸入端、反相輸入端分別作為第一比較器的正相輸入端、反相輸入端；第五運算放大器的輸出端通過第二十七電阻與正電源+5V連接；第五運算放大器的輸出端通過第五電阻連接升壓控制器使能電路；第一比較器對高壓米樣電壓和第一 D/A轉(zhuǎn)換電路輸出的第一參考電壓進(jìn)行比較。所述升壓控制器使能電路包括第一三極管、第二三極管、第六電阻、第七電阻；第二三極管的基極作為升壓控制器使能電路的輸入端與第五電阻相連；第二三極管的發(fā)射極接地，其集電極與第七電阻一端連接，第七電阻另一端連接第一三極管發(fā)射極；第一三極管的基極連接第二三極管的集電極，第一三極管的集電極通過第六電阻接地。所述升壓電路包括第一電感、第一二極管、第七電容、第一 MOS管、第八電阻；所述第一 MOS管的柵極連接升壓控制器，第一 MOS管的源極通過第八電阻接地，第一 MOS管的漏極接第一電感的一端和第一二極管的正極；第一電感的另一端接蓄電池；第一二極管的負(fù)極接第七電容的一端，第七電容的另一端接地；第一二極管的負(fù)極和第七電容的一端的連接點作為升壓電路的輸出端；升壓電路將蓄電池的電壓轉(zhuǎn)換為高壓Vboost。所述高壓采樣電壓是從第十電阻和第十一電阻的連接點取得，第十電阻的一端連接升壓電路的輸出端，另一端連接第十一電阻的一端，第十一電阻的另一端接地。所述第二 D/A轉(zhuǎn)換電路包括第十二電阻、第十三電阻、第十四電阻、第二 D/A轉(zhuǎn)換器，MCU通過第十二電阻、第十三電阻、第十四電阻分別連接第二 D/A轉(zhuǎn)換器的SYNC腳、SCLK腳、Din腳，第二 D/A轉(zhuǎn)換器的Vout腳通過第十五電阻連接第二比較器的正相輸入端；第二D/A轉(zhuǎn)換電路輸出一階維持電流的電壓參考信號。
所述第三D/A轉(zhuǎn)換電路包括第二十電阻、第二十一電阻、第二十二電阻、第三D/A轉(zhuǎn)換器，MCU通過第二十電阻、第二十一電阻、第二十二電阻分別連接第三D/A轉(zhuǎn)換器的SYNC腳、SCLK腳、Din腳，第三D/A轉(zhuǎn)換器的Vout腳通過第二十四電阻連接第三比較器的正相輸入端；第三D/A轉(zhuǎn)換電路先后輸出開啟電流的電壓參考信號和二階維持電流的電壓參考信號。所述第一放大電路包括第四運算放大器、第十六電阻、第十七電阻、第十八電阻，采樣信號I_peak通過第十六電阻接入第四運算放大器的正相輸入端，第十八電阻并聯(lián)在第四運算放大器的輸出端和反相輸入端，第四運算放大器的反相輸入端通過第十七電阻接地；第四運算放大器的輸出端通過第十九電阻分別連接第二比較器的反相輸入端和第三比較器的反相輸入端；采樣信號I_peak經(jīng)過第一放大電路放大后得到采樣放大信號。所述第二比較器包括第六運算放大器、第二十八電阻，第六運算放大器的正相輸入端、反相輸入端分別作為第二比較器的正相輸入端、反相輸入端；第六運算放大器的輸出端通過第二十八電阻與正電源+5V連接；第六運算放大器的輸出端連接CPLD邏輯控制電路；第二比較器對采樣放大信號與一階維持電流的電壓參考信號進(jìn)行比較，比較結(jié)果輸出到CPLD邏輯控制電路進(jìn)行判斷和處理。所述第三比較器包括第七運算放大器、第二十九電阻，第七運算放大器的正相輸入端、反相輸入端分別作為第三比較器的正相輸入端、反相輸入端；第七運算放大器的輸出端通過第二十九電阻與正電源+5V連接；第七運算放大器的輸出端連接CPLD邏輯控制電路；第三比較器對采樣放大信號與開啟電流的電壓參考信號、采樣放大信號與二階維持電流的電壓參考信號先后進(jìn)行比較，比較結(jié)果輸出到CPLD邏輯控制電路進(jìn)行判斷和處理。本發(fā)明的優(yōu)點本發(fā)明無需改動電路硬件，即可實現(xiàn)電磁閥的驅(qū)動高壓和驅(qū)動電流在線可調(diào)，較易實現(xiàn)試驗或者應(yīng)用中的所需要的驅(qū)動模式，減少試驗工作量，提高工作效率。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)組成框圖。圖2為本發(fā)明的電路圖。圖3為本發(fā)明的工作波形圖。
具體實施例方式下面結(jié)合具體附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。如圖1、圖2所示一種能在線調(diào)節(jié)的電磁閥驅(qū)動裝置，包括MCU，還包括第一D/A轉(zhuǎn)換電路1、第二D/A轉(zhuǎn)換電路2、第三D/A轉(zhuǎn)換電路3、第一放大電路4、第一比較器5、第二比較器6、第三比較器7、CPLD邏輯控制電路8、升壓控制器使能電路9、升壓控制器10、升壓電路11、高壓驅(qū)動電路12、低壓驅(qū)動電路13、選缸驅(qū)動電路14、高壓驅(qū)動管T2、低壓驅(qū)動管T3、選缸管T4、采樣電阻R26。MCU連接第一 D/A轉(zhuǎn)換電路1、第二 D/A轉(zhuǎn)換電路2、第三D/A轉(zhuǎn)換電路3和CPLD邏輯控制電路8 ;第一 D/A轉(zhuǎn)換電路I連接第一比較器5的正相輸入端,高壓米樣電壓輸入第一比較器5的反相輸入端；第一比較器5的輸出端連接升壓控制器使能電路9，升壓控制器使能電路9連接升壓控制器10，升壓控制器10連接升壓電路11，升壓電路11連接蓄電池15 ;第二 D/A轉(zhuǎn)換電路2連接第二比較器6的正相輸入端，第三D/A轉(zhuǎn)換電路3連接第三比較器7的正相輸入端,第一放大電路4的輸出端連接第二比較器6的反相輸入端和第三比較器7的反相輸入端；第二比較器6的輸出端連接CPLD邏輯控制電路8，第三比較器7的輸出端連接CPLD邏輯控制電路8 ；CPLD邏輯控制電路8的第一輸出端01連接高壓驅(qū)動電路12，CPLD邏輯控制電路8的第二輸出端02連接低壓驅(qū)動電路13，CPLD邏輯控制電路8的第三輸出端03連接選缸驅(qū)動電路14 ;高壓驅(qū)動電路12的輸出端連接高壓驅(qū)動管T2的柵極，低壓驅(qū)動電路13的輸出端連接低壓驅(qū)動管T3的柵極，選缸驅(qū)動電路14的輸出端連接選缸管T4的柵極；升壓電路11產(chǎn)生的高壓Vboost輸入高壓驅(qū)動管T2的漏極，高壓驅(qū)動管T2的源極接電磁閥L2的一端；低壓驅(qū)動管T3的漏極接蓄電池15，低壓驅(qū)動管T3的源極通過第二二極管D2連接電磁閥L2的一端；電磁閥L2的另一端連接選缸管T4的漏極，選缸管T4的源極連接采樣電阻R26的一端，采樣電阻R26另一端接地，采樣信號I_peak從選缸管T4的源極與采樣電阻R26的連接點取得。高壓米樣電壓輸入第一比較器5的反相輸入端,通過MCU設(shè)定第一 D/A轉(zhuǎn)換電路I的參數(shù)，使第一 D/A轉(zhuǎn)換電路I輸出第一參考電壓，第一參考電壓輸入第一比較器5的正相輸入端；當(dāng)高壓米樣電壓低于第一參考電壓時，第一比較器5輸出高電平,升壓控制器使能電路9發(fā)出使能信號給升壓控制器10，升壓控制器10控制升壓電路11工作，升壓電路11將蓄電池15的電壓轉(zhuǎn)換為高壓Vboost ;當(dāng)高壓采樣電壓高于第一參考電壓時，第一比較器5輸出低電平，升壓控制器使能電路9發(fā)出禁止信號給升壓控制器10，升壓控制器10禁止升壓電路11從蓄電池15獲取能量；由于第一 D/A轉(zhuǎn)換電路I輸出的第一參考電壓可以由MCU根據(jù)不同的需要設(shè)定，所以最后升壓電路11的輸出高壓Vboost是可調(diào)節(jié)的，而且這種調(diào)節(jié)無需改變電路，只需要通過MCU設(shè)定第一 D/A轉(zhuǎn)換電路I的參數(shù)。MCU設(shè)定第二 D/A轉(zhuǎn)換電路2的參數(shù)，使第二 D/A轉(zhuǎn)換電路2輸出一階維持電流的電壓參考信號，一階維持電流的電壓參考信號輸入第二比較器6的正相輸入端；MCU設(shè)定第三D/A轉(zhuǎn)換電路3的參數(shù)，使第三D/A轉(zhuǎn)換電路3先后輸出開啟電流的電壓參考信號和二階維持電流的電壓參考信號，開啟電流的電壓參考信號和二階維持電流的電壓參考信號先后輸入第三比較器7的正相輸入端；從米樣電阻R26上米樣得到的米樣信號I_peak輸入第一放大電路4,第一放大電路4輸出的米樣放大信號輸入第二比較器6的反相輸入端和第三比較器7的反相輸入端；采樣放大信號、開啟電流的電壓參考信號、一階維持電流的電壓參考信號、二階維持電流的電壓參考信號通過第二比較器6、第三比較器7進(jìn)行比較處理后，結(jié)果輸出到CPLD邏輯控制電路8進(jìn)行判斷和處理，CPLD邏輯控制電路8發(fā)出邏輯控制信號給高壓驅(qū)動電路12、低壓驅(qū)動電路13、選缸驅(qū)動電路14，從而控制所需要的驅(qū)動電流。由于可以調(diào)整CPLD內(nèi)部的邏輯，以及通過MCU設(shè)置第二 D/A轉(zhuǎn)換電路2的參數(shù)和第三D/A轉(zhuǎn)換電路3的參數(shù)，所以開啟電流的電壓參考信號、一階維持電流的電壓參考信號、二階維持電流的電壓參考信號均可在線調(diào)節(jié)，因此可以精確控制調(diào)節(jié)所需要的開啟電流、一階維持電流、二階維持電流的大小。從而達(dá)到驅(qū)動電流在線可調(diào)的目的。高壓Vboost作為電磁閥L2的驅(qū)動高壓。所述第一 D/A轉(zhuǎn)換電路I包括第一電阻Rl、第二電阻R2、第三電阻R3、第一 D/A轉(zhuǎn)換器Ul，MCU通過第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3分別連接第一 D/A轉(zhuǎn)換器Ul的SYNC腳、SCLK腳、Din腳，第一 D/A轉(zhuǎn)換器Ul的Vout腳通過第四電阻R4連接第一比較器5的正相輸入端；第一 D/A轉(zhuǎn)換電路I輸出第一參考電壓。所述第一比較器5包括第五運算放大器U5、第二十七電阻R27，第五運算放大器U5的正相輸入端、反相輸入端分別作為第一比較器5的正相輸入端、反相輸入端；第五運算放大器U5的輸出端通過第二十七電阻R27與正電源+5V連接；第五運算放大器U5的輸出端通過第五電阻R5連接升壓控制器使能電路9 ;第一比較器5對高壓采樣電壓和第一 D/A轉(zhuǎn)換電路I輸出的第一參考電壓進(jìn)行比較。所述升壓控制器使能電路9包括第一三極管Q1、第二三極管Q2、第六電阻R6、第七電阻R7 ;第二三極管Q2的基極作為升壓控制器使能電路9的輸入端與第五電阻R5相連；第二三極管Q2的發(fā)射極接地，其集電極與第七電阻R7 —端連接，第七電阻R7另一端連接第一三極管Ql發(fā)射極；第一三極管Ql的基極連接第二三極管Q2的集電極，第一三極管Ql 的集電極通過第六電阻R6接地。所述升壓電路11包括第一電感L1、第一二極管D1、第七電容C7、第一 MOS管Tl、第八電阻R8 ;所述第一 MOS管Tl的柵極連接升壓控制器10，第一 MOS管Tl的源極通過第八電阻R8接地，第一 MOS管Tl的漏極接第一電感LI的一端和第一二極管Dl的正極；第一電感LI的另一端接蓄電池15;第一二極管Dl的負(fù)極接第七電容C7的一端，第七電容C7的另一端接地；第一二極管Dl的負(fù)極和第七電容C7的一端的連接點作為升壓電路11的輸出端；升壓電路11將蓄電池15的電壓轉(zhuǎn)換為高壓Vboost ；所述高壓采樣電壓是從第十電阻RlO和第十一電阻Rll的連接點取得，第十電阻RlO的一端連接升壓電路11的輸出端，另一端連接第i 電阻Rll的一端，第i 電阻Rll
的另一端接地。所述第二 D/A轉(zhuǎn)換電路2包括第十二電阻R12、第十三電阻R13、第十四電阻R14、第二 D/A轉(zhuǎn)換器U2，MCU通過第十二電阻R12、第十三電阻R13、第十四電阻R14分別連接第二 D/A轉(zhuǎn)換器U2的SYNC腳、SCLK腳、Din腳，第二 D/A轉(zhuǎn)換器U2的Vout腳通過第十五電阻R15連接第二比較器6的正相輸入端；第二 D/A轉(zhuǎn)換電路2輸出一階維持電流的電壓參
考信號。所述第三D/A轉(zhuǎn)換電路3包括第二十電阻R20、第二^^一電阻R21、第二十二電阻R22、第三D/A轉(zhuǎn)換器U3，MCU通過第二十電阻R20、第二i^一電阻R21、第二十二電阻R22分別連接第三D/A轉(zhuǎn)換器U3的SYNC腳、SCLK腳、Din腳，第三D/A轉(zhuǎn)換器U3的Vout腳通過第二十四電阻R24連接第三比較器7的正相輸入端；第三D/A轉(zhuǎn)換電路3先后輸出開啟電流的電壓參考信號和二階維持電流的電壓參考信號。所述第一放大電路4包括第四運算放大器U4、第十六電阻R16、第十七電阻R17、第十八電阻R18，采樣信號I_peak通過第十六電阻R16接入第四運算放大器U4的正相輸入端，第十八電阻R18并聯(lián)在第四運算放大器U4的輸出端和反相輸入端，第四運算放大器U4的反相輸入端通過第十七電阻R17接地；第四運算放大器U4的輸出端通過第十九電阻R19分別連接第二比較器6的反相輸入端和第三比較器7的反相輸入端；采樣信號I_peak經(jīng)過第一放大電路4放大后得到采樣放大信號。所述第二比較器6包括第六運算放大器U6、第二十八電阻R28，第六運算放大器U6的正相輸入端、反相輸入端分別作為第二比較器6的正相輸入端、反相輸入端；第六運算放大器U6的輸出端通過第二十八電阻R28與正電源+5V連接；第六運算放大器U6的輸出端連接CPLD邏輯控制電路8 ;第二比較器6對采樣放大信號與一階維持電流的電壓參考信號進(jìn)行比較，比較結(jié)果輸出到CPLD邏輯控制電路8進(jìn)行判斷和處理。所述第三比較器7包括第七運算放大器U7、第二十九電阻R29，第七運算放大器U7的正相輸入端、反相輸入端分別作為第三比較器7的正相輸入端、反相輸入端；第七運算放大器U7的輸出端通過第二十九電阻R29與正電源+5V連接；第七運算放大器U7的輸出端連接CPLD邏輯控制電路8 ;第三比較器7對采樣放大信號與開啟電流的電壓參考信號、采樣放大信號與二階維持電流的電壓參考信號先后進(jìn)行比較，比較結(jié)果輸出到CPLD邏輯控制電路8進(jìn)行判斷和處理。本裝置中，高壓驅(qū)動管T2、低壓驅(qū)動管T3、選缸管T4選用MOSFET管。如圖3所示，下面結(jié)合本驅(qū)動裝置工作過程中主要控制信號的邏輯關(guān)系，以驅(qū)動第一缸的電磁閥(本例中的電磁閥L2)為例，說明該驅(qū)動裝置電路的工作過程。當(dāng)正常工作時，t0時刻到tl時刻，首先MCU發(fā)出選缸控制信號給CPLD邏輯控制電路8，CPLD邏輯控制電路8向選缸驅(qū)動電路14發(fā)出選缸信號S4(低電平有效)，選缸信號S4在本缸的電磁閥L2工作期間持續(xù)有效，選缸驅(qū)動電路14控制選缸管T4打開；CPLD邏輯控制電路8接收第三比較器7的比較結(jié)果和MCU發(fā)出的控制信號，進(jìn)行邏輯處理后，發(fā)出高壓開放信號SI(高電平有效)給高壓驅(qū)動電路12，高壓驅(qū)動電路12控制高壓驅(qū)動管T2打開，高壓Vboost(即第七電容C7上的儲能)通過高壓驅(qū)動管T2提供電磁閥L2的開啟電流Il ;由于此階段不需要從蓄電池15獲得電磁閥L2的驅(qū)動電流，CPLD邏輯控制電路8向低壓驅(qū)動電路13發(fā)出的維持電流信號S2為低電平，低壓驅(qū)動電路13控制關(guān)閉低壓驅(qū)動管T3 ；MCU向CPLD邏輯控制電路8發(fā)出的二階電流設(shè)定信號S3也為低電平。tl時刻到t2時刻，在tl時刻，開啟電流Il達(dá)到設(shè)定的最高值，CPLD邏輯控制電路8接收第三比較器7的比較結(jié)果和MCU發(fā)出的控制信號，進(jìn)行邏輯處理后，向高壓驅(qū)動電路12發(fā)出的高壓開放信號SI變?yōu)榈碗娖?，高壓?qū)動電路12控制高壓驅(qū)動管T2關(guān)閉；一過tl時刻，CPLD邏輯控制電路8就接收第二比較器6的比較結(jié)果和MCU發(fā)出的控制信號，將二階電流設(shè)定信號S3的低電平、第二比較器6的比較結(jié)果和MCU發(fā)出的控制信號進(jìn)行邏輯處理后，向低壓驅(qū)動電路13發(fā)出的維持電流信號S2變?yōu)橹芷谛缘姆讲?，低壓?qū)動電路13控制低壓驅(qū)動管T3從蓄電池15獲得驅(qū)動電磁閥L2的一階維持電流12。此階段為一階電流控制模式。t2時刻到t3時刻，t2時刻開始，此刻需要轉(zhuǎn)入二階電流控制模式。MCU向CPLD邏輯控制電路8發(fā)出的二階電流設(shè)定信號S3轉(zhuǎn)變?yōu)楦唠娖?，CPLD邏輯控制電路8接收第三比較器7的比較結(jié)果和MCU發(fā)出的控制信號，將二階電流設(shè)定信號的高電平、第三比較器7的比較結(jié)果和MCU發(fā)出的控制信號進(jìn)行邏輯處理后，向低壓驅(qū)動電路13發(fā)出的維持電流信號S2的周期性方波的占空比發(fā)生變化，從而低壓驅(qū)動電路13控制低壓驅(qū)動管T3從蓄電池15獲得驅(qū)動電磁閥L2的二階維持電流13 (13要小于12)。由于此階段第三比較器7的一個輸入信號為第三D/A轉(zhuǎn)換電路3輸出的二階維持電流的電壓參考信號，而上一階段第二比較器6的一個輸入信號為第二 D/A轉(zhuǎn)換電路2輸出的一階維持電流的電壓參考信號，因此此階段第三比較器7的比較結(jié)果和上一階段第二比較器6的比較結(jié)果不相同，所以導(dǎo)致CPLD邏輯控制電路8向低壓驅(qū)動電路13發(fā)出的維持電流信號S2的周期性方波的發(fā)生變化，從而低壓驅(qū)動電路13控制低壓驅(qū)動管T3，取得不同于12的二階維持電流13(13要小于 12)。t3時刻，選缸管T4、高壓驅(qū)動管T2以及低壓驅(qū)動管T3均關(guān)閉，二階電流設(shè)定信號S3置低電平。電磁閥L2開始關(guān)閉，噴油器中的銜鐵開始落座，噴油器開始關(guān)閉。此時第一缸的整個噴射過程被完成，其他缸的工作過程類似。
權(quán)利要求
1.一種能在線調(diào)節(jié)的電磁閥驅(qū)動裝置，包括MCU、其特征在于還包括第一 D/A轉(zhuǎn)換電路(I)、第二 D/A轉(zhuǎn)換電路(2)、第三D/A轉(zhuǎn)換電路(3)、第一放大電路(4)、第一比較器(5)、第二比較器(6)、第三比較器(7)、CPLD邏輯控制電路(8)、升壓控制器使能電路(9)、升壓控制器(10)、升壓電路(11)、高壓驅(qū)動電路(12)、低壓驅(qū)動電路(13)、選缸驅(qū)動電路(14)、高壓驅(qū)動管(T2)、低壓驅(qū)動管(T3)、選缸管(T4)、采樣電阻(R26)； MCU連接第一 D/A轉(zhuǎn)換電路(I)、第二 D/A轉(zhuǎn)換電路(2)、第三D/A轉(zhuǎn)換電路(3)和CPLD邏輯控制電路(8);第一 D/A轉(zhuǎn)換電路(I)連接第一比較器(5)的正相輸入端，高壓采樣電壓輸入第一比較器(5)的反相輸入端；第一比較器(5)的輸出端連接升壓控制器使能電路(9)，升壓控制器使能電路(9)連接升壓控制器(10)，升壓控制器(10)連接升壓電路(11)，升壓電路(11)連接蓄電池(15);第二 D/A轉(zhuǎn)換電路⑵連接第二比較器(6)的正相輸入端，第三D/A轉(zhuǎn)換電路(3)連接第三比較器(7)的正相輸入端，第一放大電路(4)的輸出端連接第二比較器(6)的反相輸入端和第三比較器(7)的反相輸入端；第二比較器(6)的輸出端連接CPLD邏輯控制電路(8)，第三比較器(7)的輸出端連接CPLD邏輯控制電路(8)；CPLD邏輯控制電路⑶的第一輸出端Ol連接高壓驅(qū)動電路(12)，CPLD邏輯控制電路(8)的第二輸出端02連接低壓驅(qū)動電路(13)，CPLD邏輯控制電路(8)的第三輸出端03連接選缸驅(qū)動電路(14);高壓驅(qū)動電路(12)的輸出端連接高壓驅(qū)動管(T2)的柵極，低壓驅(qū)動電路(13)的輸出端連接低壓驅(qū)動管(T3)的柵極，選缸驅(qū)動電路(14)的輸出端連接選缸管(T4)的柵極；升壓電路(11)產(chǎn)生的高壓(Vboost)輸入高壓驅(qū)動管(T2)的漏極，高壓驅(qū)動管(T2)的源極接電磁閥(L2)的一端；低壓驅(qū)動管(T3)的漏極接蓄電池(15)，低壓驅(qū)動管(T3)的源極通過第二二極管(D2)連接電磁閥(L2)的一端；電磁閥(L2)的另一端連接選缸管(T4)的漏極，選缸管(T4)的源極連接采樣電阻(R26)的一端，采樣電阻(R26)另一端接地，采樣信號(I_peak)從選缸管(T4)的源極與采樣電阻(R26)的連接點取得； 高壓米樣電壓輸入第一比較器(5)的反相輸入端，通過MCU設(shè)定第一D/A轉(zhuǎn)換電路(I)的參數(shù)，使第一 D/A轉(zhuǎn)換電路(I)輸出第一參考電壓，第一參考電壓輸入第一比較器(5)的正相輸入端；當(dāng)高壓米樣電壓低于第一參考電壓時，第一比較器(5)輸出高電平，升壓控制器使能電路(9)發(fā)出使能信號給升壓控制器(10)，升壓控制器(10)控制升壓電路(11)工作，升壓電路(11)將蓄電池(15)的電壓轉(zhuǎn)換為高壓(Vboost);當(dāng)高壓采樣電壓高于第一參考電壓時，第一比較器(5)輸出低電平，升壓控制器使能電路(9)發(fā)出禁止信號給升壓控制器(10)，升壓控制器(10)禁止升壓電路(11)從蓄電池(15)獲取能量； MCU設(shè)定第二 D/A轉(zhuǎn)換電路(2)的參數(shù)，使第二 D/A轉(zhuǎn)換電路(2)輸出一階維持電流的電壓參考信號，一階維持電流的電壓參考信號輸入第二比較器(6)的正相輸入端；MCU設(shè)定第三D/A轉(zhuǎn)換電路(3)的參數(shù)，使第三D/A轉(zhuǎn)換電路(3)先后輸出開啟電流的電壓參考信號和二階維持電流的電壓參考信號，開啟電流的電壓參考信號和二階維持電流的電壓參考信號先后輸入第三比較器(7)的正相輸入端；從采樣電阻(R26)上采樣得到的采樣信號(I_peak)輸入第一放大電路(4),第一放大電路(4)輸出的米樣放大信號輸入第二比較器(6)的反相輸入端和第三比較器(7)的反相輸入端；米樣放大信號、開啟電流的電壓參考信號、一階維持電流的電壓參考信號、二階維持電流的電壓參考信號通過第二比較器(6)、第三比較器(7)進(jìn)行比較處理后，結(jié)果輸出到CPLD邏輯控制電路⑶進(jìn)行判斷和處理，CPLD邏輯控制電路⑶發(fā)出邏輯控制信號給高壓驅(qū)動電路(12)、低壓驅(qū)動電路(13)、選缸驅(qū)動電路(14)，從而控制所需要的驅(qū)動電流。
2.如權(quán)利要求1所述的能在線調(diào)節(jié)的電磁閥驅(qū)動裝置，其特征在于所述第一D/A轉(zhuǎn)換電路(I)包括第一電阻(Rl)、第二電阻(R2)、第三電阻(R3)、第一 D/A轉(zhuǎn)換器(Ul)，MCU通過第一電阻(Rl)、第二電阻(R2)、第三電阻(R3)分別連接第一 D/A轉(zhuǎn)換器(Ul)的SYNC腳、SCLK腳、Din腳，第一 D/A轉(zhuǎn)換器(Ul)的Vout腳通過第四電阻(R4)連接第一比較器(5)的正相輸入端；第一 D/A轉(zhuǎn)換電路(I)輸出第一參考電壓。
3.如權(quán)利要求1所述的能在線調(diào)節(jié)的電磁閥驅(qū)動裝置，其特征在于所述第一比較器(5)包括第五運算放大器(U5)、第二十七電阻(R27)，第五運算放大器(U5)的正相輸入端、反相輸入端分別作為第一比較器(5)的正相輸入端、反相輸入端；第五運算放大器(U5)的輸出端通過第二十七電阻(R27)與正電源(+5V)連接；第五運算放大器(U5)的輸出端通過第五電阻(R5)連接升壓控制器使能電路(9);第一比較器(5)對高壓采樣電壓和第一 D/A轉(zhuǎn)換電路(I)輸出的第一參考電壓進(jìn)行比較。
4.如權(quán)利要求1所述的能在線調(diào)節(jié)的電磁閥驅(qū)動裝置，其特征在于所述升壓控制器使能電路(9)包括第一三極管(Ql)、第二三極管(Q2)、第六電阻(R6)、第七電阻(R7);第二三極管(Q2)的基極作為升壓控制器使能電路(9)的輸入端與第五電阻(R5)相連；第二三極管(Q2)的發(fā)射極接地，其集電極與第七電阻(R7) —端連接，第七電阻(R7)另一端連接第一三極管(Ql)發(fā)射極；第一三極管(Ql)的基極連接第二三極管(Q2)的集電極，第一三極管(Ql)的集電極通過第六電阻(R6)接地。
5.如權(quán)利要求1所述的能在線調(diào)節(jié)的電磁閥驅(qū)動裝置，其特征在于所述升壓電路(11)包括第一電感(LI)、第一二極管(D1)、第七電容(C7)、第一 MOS管(Tl)、第八電阻(R8);所述第一 MOS管(Tl)的柵極連接升壓控制器(10)，第一 MOS管(Tl)的源極通過第八電阻(R8)接地，第一 MOS管(Tl)的漏極接第一電感(LI)的一端和第一二極管(Dl)的正極；第一電感(LI)的另一端接蓄電池(15);第一二極管(Dl)的負(fù)極接第七電容(C7)的一端，第七電容(C7)的另一端接地；第一二極管(Dl)的負(fù)極和第七電容(C7)的一端的連接點作為升壓電路(11)的輸出端；升壓電路(11)將蓄電池(15)的電壓轉(zhuǎn)換為高壓(Vboost)； 所述高壓采樣電壓是從第十電阻(RlO)和第十一電阻(Rll)的連接點取得，第十電阻(RlO)的一端連接升壓電路(11)的輸出端，另一端連接第十一電阻(Rll)的一端，第十一電阻(Rll)的另一端接地。
6.如權(quán)利要求1所述的能在線調(diào)節(jié)的電磁閥驅(qū)動裝置，其特征在于所述第二D/A轉(zhuǎn)換電路⑵包括第十二電阻(R12)、第十三電阻(R13)、第十四電阻(R14)、第二 D/A轉(zhuǎn)換器(U2)，MCU通過第十二電阻(R12)、第十三電阻(R13)、第十四電阻(R14)分別連接第二 D/A轉(zhuǎn)換器(U2)的SYNC腳、SCLK腳、Din腳，第二 D/A轉(zhuǎn)換器(U2)的Vout腳通過第十五電阻(R15)連接第二比較器(6)的正相輸入端；第二 D/A轉(zhuǎn)換電路(2)輸出一階維持電流的電壓參考信號。
7.如權(quán)利要求1所述的能在線調(diào)節(jié)的電磁閥驅(qū)動裝置，其特征在于所述第三D/A轉(zhuǎn)換電路(3)包括第二十電阻(R20)、第二i^一電阻(R21)、第二十二電阻(R22)、第三D/A轉(zhuǎn)換器(U3)，MCU通過第二十電阻(R20)、第二i^一電阻(R21)、第二十二電阻(R22)分別連接第三D/A轉(zhuǎn)換器(U3)的SYNC腳、SCLK腳、Din腳，第三D/A轉(zhuǎn)換器(U3)的Vout腳通過第二十四電阻(R24)連接第三比較器(7)的正相輸入端；第三D/A轉(zhuǎn)換電路(3)先后輸出開啟電流的電壓參考信號和二階維持電流的電壓參考信號。
8.如權(quán)利要求1所述的能在線調(diào)節(jié)的電磁閥驅(qū)動裝置，其特征在于所述第一放大電路(4)包括第四運算放大器(U4)、第十六電阻(R16)、第十七電阻(R17)、第十八電阻(R18)，采樣信號(I_peak)通過第十六電阻(R16)接入第四運算放大器(U4)的正相輸入端，第十八電阻(R18)并聯(lián)在第四運算放大器(U4)的輸出端和反相輸入端，第四運算放大器(U4)的反相輸入端通過第十七電阻(R17)接地；第四運算放大器(U4)的輸出端通過第十九電阻(R19)分別連接第二比較器(6)的反相輸入端和第三比較器(7)的反相輸入端；采樣信號(I_peak)經(jīng)過第一放大電路(4)放大后得到采樣放大信號。
9.如權(quán)利要求1所述的能在線調(diào)節(jié)的電磁閥驅(qū)動裝置，其特征在于所述第二比較器(6)包括第六運算放大器(U6)、第二十八電阻(R28)，第六運算放大器(U6)的正相輸入端、反相輸入端分別作為第二比較器(6)的正相輸入端、反相輸入端；第六運算放大器(U6)的輸出端通過第二十八電阻(R28)與正電源(+5V)連接；第六運算放大器(U6)的輸出端連接CPLD邏輯控制電路(8);第二比較器(6)對采樣放大信號與一階維持電流的電壓參考信號進(jìn)行比較，比較結(jié)果輸出到CPLD邏輯控制電路(8)進(jìn)行判斷和處理。
10.如權(quán)利要求1所述的能在線調(diào)節(jié)的電磁閥驅(qū)動裝置，其特征在于所述第三比較器(7)包括第七運算放大器(U7)、第二十九電阻(R29)，第七運算放大器(U7)的正相輸入端、反相輸入端分別作為第三比較器(7)的正相輸入端、反相輸入端；第七運算放大器(U7)的輸出端通過第二十九電阻(R29)與正電源+5V連接；第七運算放大器(U7)的輸出端連接CPLD邏輯控制電路(8);第三比較器(7)對采樣放大信號與開啟電流的電壓參考信號、采樣放大信號與二階維持電流的電壓參考信號先后進(jìn)行比較，比較結(jié)果輸出到CPLD邏輯控制電路(8)進(jìn)行判斷和處理。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能在線調(diào)節(jié)的電磁閥驅(qū)動裝置，包括MCU，還包括第一D/A轉(zhuǎn)換電路、第二D/A轉(zhuǎn)換電路、第三D/A轉(zhuǎn)換電路、第一放大電路、第一比較器、第二比較器、第三比較器、CPLD邏輯控制電路、升壓控制器使能電路、升壓控制器、升壓電路、高壓驅(qū)動電路、低壓驅(qū)動電路、選缸驅(qū)動電路、高壓驅(qū)動管、低壓驅(qū)動管、選缸管、采樣電阻R。通過MCU在線設(shè)置第一D/A轉(zhuǎn)換電路、第二D/A轉(zhuǎn)換電路、第三D/A轉(zhuǎn)換電路的參數(shù)以及CPLD內(nèi)部的邏輯，本發(fā)明可實現(xiàn)電磁閥的驅(qū)動高壓和驅(qū)動電流在線可調(diào)。本發(fā)明用于用于柴油機(jī)電控共軌噴油器中電磁閥的驅(qū)動。
文檔編號F02M51/06GK103016227SQ20121051635
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月4日
發(fā)明者曾偉, 周維, 張愛云, 丁玨, 黃城健 申請人:中國第一汽車股份有限公司無錫油泵油嘴研究所