高壓共軌電控系統(tǒng)噴油器驅(qū)動電路的優(yōu)化——一種續(xù)流模式可轉(zhuǎn)換的驅(qū)動電路.pdf

1、噴油器驅(qū)動電路是電控系統(tǒng)的重要組成部分。噴油器斷電后，影響電流下降速率的電路部分為續(xù)流電路。噴油器工作過程的不同階段對電流下降速率有不同的要求。在零脈寬與保持階段，電流下降慢是噴油器穩(wěn)定工作的前提，并且有利于控制電流的下降范圍，有利于減少電能的使用；在噴油器關(guān)閉階段，電流下降快，可以縮短關(guān)閉過程的持續(xù)時間，提高對噴油量的控制精度。因此，續(xù)流電路直接決定驅(qū)動電路的工作性能。
　　 常用的噴油器驅(qū)動電路，只使用一種模式的續(xù)流電路。即

2、在噴油器的工作過程中，電流的下降規(guī)律不變。這樣無法滿足噴油器工作過程的不同階段對電流下降速率不同的需求。本文在噴油器驅(qū)動電路中，引入續(xù)流電路轉(zhuǎn)換的理念。在噴油器工作的不同過程，使用不同模式的續(xù)流電路控制電流的下降規(guī)律。
　　 根據(jù)噴油器工作過程不同階段對電流下降速率的需求，選用下降速率最慢的D型續(xù)流電路控制零脈寬與保持階段的電流下降規(guī)律，選用下降速率最快的無續(xù)流電路控制關(guān)閉階段的電流下降規(guī)律。但是在噴油器關(guān)閉階段，電流下降速率過

3、快，噴油器電磁線圈會產(chǎn)生極大的自感電動勢。自感電動勢的危害主要體現(xiàn)在噴油器電磁線圈的高邊產(chǎn)生很大的負(fù)過沖，燒毀高邊驅(qū)動芯片。因此，在噴油器關(guān)閉階段選用BUCK型續(xù)流電路控制電流的下降規(guī)律。在引腳VS增加一個反向的續(xù)流二極管與地相連，抑制負(fù)過沖，保證高邊驅(qū)動芯片不會燒毀。雖然降低了噴油器關(guān)閉階段的電流下降速率，但是電路的安全性得以保證。接著因為高邊芯片的引腳VS懸浮，造成高邊MOS管不能正常打開，所以在此處增加一個下拉電阻消除懸浮，消除高

4、邊MOS管不能打開的現(xiàn)象。雖然高邊驅(qū)動芯片不再燒毀，但是在噴油器關(guān)閉階段的初始時間，由于出現(xiàn)負(fù)過沖后，引腳VS處的續(xù)流二極管未完全導(dǎo)通，仍出現(xiàn)了一個尖峰式的負(fù)過沖。這個尖峰式的負(fù)過沖會偶然性的造成高邊芯片自鎖，導(dǎo)致驅(qū)動電路失去控制。針對尖峰式的負(fù)過沖，本文提出了使用電容的鉗位能力減緩噴油器電磁線圈高邊的電壓下降速率，使電壓下降速率慢于續(xù)流二極管的導(dǎo)通速率，這樣可以消除尖峰式的負(fù)過沖。由于下拉電阻使引腳VS恢復(fù)到OV的時間慢，噴油器兩次噴

5、射的間隔時間長，不能將這款電路應(yīng)用于使用多脈沖的電控系統(tǒng)中。因此，選用芯片IR20153S作為這款電路的高邊驅(qū)動芯片。芯片IR20153S具有引腳VS自我下拉、耐負(fù)過沖能力強(qiáng)，控制高邊MOS管時上電、去電速率獨立可調(diào)。使用這款芯片作為高邊驅(qū)動芯片，噴油器關(guān)閉后，引腳VS迅速恢復(fù)到OV快，驅(qū)動電路可以應(yīng)用于使用多脈沖的電控系統(tǒng)中。最后給出一種在多缸機(jī)電控系統(tǒng)中，使用這種續(xù)流模式可轉(zhuǎn)換的驅(qū)動電路的布局方案，減少芯片的使用量與簡化電路。