發(fā)布時間：2021-08-07 21:32

　　在分析和測試單電源天然氣噴射閥驅(qū)動控制電路性能不足的基礎上,提出了一種基于電流反饋高低壓分時驅(qū)動天然氣噴射閥的電路方案,并利用UC3843開關電源芯片實現(xiàn)大功率升壓斬波（Boost）型電源模塊的設計�；谔烊粴鈬娚溟y供氣量測試臺架系統(tǒng),測試天然氣噴射閥在發(fā)動機不同轉(zhuǎn)速和噴射脈寬下兩種控制方案的供氣量,試驗結(jié)果表明電流反饋高低壓分時驅(qū)動天然氣噴射閥的流量平均相比單電源驅(qū)動提升了23.73%,流量線性度得到明顯提高。 

【文章來源】：內(nèi)燃機工程. 2020,41(04)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

Bosch NG I2天然氣噴射閥

在上述驅(qū)動電路中，噴射閥開啟階段采用恒定電源電壓驅(qū)動，需要較長的時間（1 400μs）才能實現(xiàn)電磁閥開啟，同時對噴射閥的電流沒有任何控制，隨著時間變化，噴射閥開啟過程中電流會逐漸增加到一個較大的峰值，導致噴射閥的功耗大幅度增加，對噴射閥的工作壽命和穩(wěn)定性產(chǎn)生不利影響。因此，必須設計新的驅(qū)動方案以實現(xiàn)對噴射閥電流的反饋控制。3 電流反饋高低壓分時的驅(qū)動控制電路

本設計提出的基于電流反饋高低壓分時的噴射閥驅(qū)動控制原理如圖3所示。采取雙電源供電方式，通過開關管Q1和Q2共同控制高壓50V和蓄電池電壓24V作用在噴射閥的時間長短和電流大小。開關管Q3控制噴射閥的開啟和閉合，肖特基二極管D2用于防止高壓50V開啟時對蓄電池電壓模塊的反向沖擊，二極管D1負責在噴射過程結(jié)束后將噴射閥能量回收到高壓端。AD8601芯片將R1采樣電阻的采樣電流信號進行放大，供給單片機進行電流反饋控制，同時將放大的電流信號輸入給LM393電壓比較器進行比較，并輸出信號供給單片機，防止電流超過峰值。通過實際測試獲得上述驅(qū)動電路的驅(qū)動波形、噴射閥電流如圖4所示。圖中可分為4個階段：電流上升階段（T1）、電流反饋階段（T2）、電磁閥完全開啟階段（T3）和電源電壓維持階段（T4）。在T1階段利用50V高壓對噴射閥進行供電，使噴射閥快速開啟；待噴射閥電流上升到B點，采取電流反饋控制將電流維持在12A附近；當噴射閥運行到C點時，噴射閥完全開啟，磁路的磁阻減小，此時應該切換成蓄電池電源對噴射閥進行供電；在D點時，采用PWM的方案控制噴射閥，將電流維持在6A左右；運行到E點時，結(jié)束整個噴射過程。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]天然氣噴射閥動態(tài)流量的實時精確計量[J]. 彭育輝,吳智洲,陳祥榛,黃藝然.  儀器儀表學報. 2018(06)
[2]柴油機高速電磁閥驅(qū)動電路響應特性研究[J]. 卜建國,周明,溫浩彥,李雨寬,馮光爍.  內(nèi)燃機工程. 2017(01)
[3]電磁閥驅(qū)動電流對噴油特性影響規(guī)律研究[J]. 劉興華,王裕鵬,陳宇航,劉福水.  北京理工大學學報. 2011(05)
[4]高速電磁閥分時驅(qū)動電路可靠性與一致性研究[J]. 李克,蘇萬華,郭樹滿.  內(nèi)燃機工程. 2011(02)
[5]柴油機電磁閥集成式升壓驅(qū)動電路設計與分析[J]. 張科勛,洪木南,周明,李建秋,楊福源,歐陽明高.  上海交通大學學報. 2008(08)
[6]電控燃油噴射用高速電磁閥驅(qū)動方式研究[J]. 連長震,李建秋,周明,歐陽明高.  汽車工程. 2002(04)



本文編號：3328582