电容储能式高速电磁阀驱动电路的创新设计与优势

本文主要探讨的是电容储能式高速电磁阀驱动电路的设计与研制。在高压共轨燃油喷射系统中，高速电磁阀作为关键执行器件，其性能直接影响到发动机的喷油正时、精确喷油量和理想喷油率的实现。为了满足这一要求，电路设计需考虑以下几个关键点： 1. **能量注入速度**：电路必须能在电磁阀开启前迅速注入能量，以确保在开启过程中产生足够的电磁力，缩短响应时间，这要求驱动模块具有高效的工作能力。 2. **保持电流控制**：电磁阀开启后，由于工作气隙小，磁阻低，较小的保持电流即可产生足够电磁作用力。这样可以降低能耗，减少线圈发热，并有利于电磁阀快速关闭。 3. **驱动电路类型比较**：当前常见的驱动电路包括可调电阻式、双电压式、脉宽调制式和双电压脉宽调制式。可调电阻式虽结构简单但功耗大；双电压式和脉宽调制式通过PWM控制降低功耗，而双电压脉宽调制式通过电池供电减轻了DC/DC升压电路负担。然而，这些电路在处理喷油脉宽时序重叠问题时存在困难。 4. **电容储能式设计**：本文的创新之处在于提出了一种电容储能式高速电磁阀驱动电路，它通过或非门将引燃喷油脉宽信号合并，然后驱动高端功率MOS管，利用DC/DC升压后的100V电源提供稳定的电流。这种设计旨在解决喷油时序重叠导致的电压波动问题，确保电磁阀在复杂工况下的正常工作。 5. **目标应用**：电路设计针对的是柴油高压共轨转子机，特别是前后双缸的引燃喷油器和主喷油器的独立控制，其中部分工作时段会出现喷油时序重叠。电容储能式电路的目的是确保在这种情况下，喷油器仍能按照预定的喷油正时和精确喷油量工作。 总结来说，本文的核心技术是研发一种能够适应高压共轨燃油喷射系统复杂工况，特别是在喷油脉宽重叠情况下仍能保证电磁阀高效工作的电容储能式高速电磁阀驱动电路。该电路优化了电流控制策略，降低了能耗，从而提升了系统的整体性能和可靠性。