燃气喷射阀驱动电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种燃气喷射阀驱动电路，包括若干驱动电路单元，每个驱动电路单元包括若干并联连接的喷射阀供电支路，每个所述喷射阀供电支路上设有喷射阀供电输入端和喷射阀供电输出端，每个所述喷射阀供电输入端串联有支路开关元件，若干路所述喷射阀供电支路上的所述支路开关元件之间短接，若干所述支路开关元件的公共节点串联第一总开关元件后电连接至升压电源，若干所述支路开关元件的公共节点串联第二总开关元件后电连接至保持电源，每个所述喷射阀供电输出端串联有采样电路。本实用新型专利技术的燃气喷射阀驱动电路，既能够满足喷射阀长时间、大喷射量地喷射燃气的需求，又能够减少硬件的使用、降低硬件成本。

Gas injection valve driving circuit

The utility model discloses a gas injection valve driving circuit, driving circuit comprises a plurality of units, each unit of drive circuit comprises a plurality of parallel connected power supply branch injection valve, the injection valve is provided with a power supply branch injection valve input and injection valve power supply output terminal of each of the injection valve power supply input end in series there are several branch switch elements, the injection between the branch switch valve components supply branch circuit shorted, the common node a plurality of branch switch element series first switch elements are electrically connected to the boost power supply, the public node a plurality of branch switch element series second switch element is electrically connected to keep the power of each of the injection valve power supply output terminal is connected in series with a sampling circuit. The utility model has the advantages that the utility model can not only satisfy the requirement of the injection valve for a long time, but also can reduce the hardware cost and reduce the hardware cost.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及燃气喷射阀的控制
，具体地说，涉及一种燃气喷射阀驱动电路。
技术介绍
燃气发动机需要用到燃气作为能源，燃气从燃气瓶进入天然气发动机的进气管，中间需要经过一系列的燃气部件，例如需要经过电磁切断阀、稳压器、滤清器、热交换器与节温器以及喷射阀，组成燃气进气系统。其中，根据燃气发动机的结构，燃气进气系统需要相适配数量的喷射阀。为了节省硬件资源，根据燃气发动机的发火顺序，对喷射阀进行分组，每组采用一个驱动电路块控制。以直列六缸发动机为例，六个喷射阀分为三组，配置三个驱动电路单元，每个驱动电路单元控制两个喷射阀。图1是现有的直列六缸发动机的喷射阀驱动电路图；图2是图1中喷射阀一和喷射阀三在燃气发动机处于正常工作状态时的工作原理及时序图；图3是图1中的喷射阀一和喷射阀三在燃气发动机处于非正常工作状态时的工作原理及时序图；图中各符号的含义如下：UBAT:保持电压；VBOOST:升压电压；MOSFET：MOS管；Injector:喷射阀；Injector 1～Injector 6：喷射阀一～喷射阀六；BANK：驱动电路单元；BANK1～BANK3:第一驱动电路单元～第三驱动电路单元。参照图1和图2，以第一驱动电路单元BANK1为例，第一驱动电路单元用于控制喷射阀一和喷射阀三，即图1中的Injector1和Injector3。根据燃气发动机的发火顺序，MOSFET1和MOSFET3处于ON状态，此时升压电压VBOOST加到喷射阀一上，使喷射阀一处于最大电流Peak状态，迅速开启，然后，MOSFET1处于OFF状态，MOSFET2和MOSFET3处于ON状态，此时保持电压UBAT加到喷射阀一上，使喷射阀一处于保持电流Hold状态，维持开启状态。断开喷射阀一后，MOSFET1和MOSFET4处于ON状态，此时升压电压VBOOST加到喷射阀三上，使喷射阀三处于最大电流Peak状态，迅速开启，然后，MOSFET1处于OFF状态，MOSFET2和MOSFET4处于ON状态，此时保持电压UBAT加到喷射阀一上，使喷射阀一处于保持电流Hold状态，维持开启状态。可以看出，此种驱动电路架构，两路喷射阀共用一
路升压电压供电，共用一路保持电压供电，共用一路采样电路，限制了燃气喷射阀喷射的持续时间及燃气喷射量，无法实现两个喷射阀在同一时刻的不同需求。参照图3，在燃气发动机转速较高的情况下，需要的燃气量较大，而此时分配到各个喷射阀上的加电时间却相对缩短，从而导致在同一个驱动电路单元中不同的喷射阀会发生时序重叠的现象。图3中，喷射阀一处于保持电流Hold阶段，要求MOSFET1的状态为OFF，而此时喷射阀三要开启，进入最大电流Peak阶段，要求MOSFET1的状态为ON，两者相矛盾，无法实现。因此，现有的这种驱动电路单元架构无法满足不同的喷射阀在同一时刻的不同需求。图4是每个喷射阀采取单独的驱动控制电路单元的电路原理图；如果采取这种驱动控制电路结构来满足燃气喷射阀长时间、大喷射量的需求，硬件使用数量较多，会大大增加硬件上的成本，性价比大大降低。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是：提供一种既能够满足喷射阀长时间、大喷射量地喷射燃气的需求，又能够减少硬件的使用、降低硬件成本的燃气喷射阀驱动电路。为解决上述技术问题，本技术的技术方案是：燃气喷射阀驱动电路，包括若干驱动电路单元，每个驱动电路单元包括若干并联连接的喷射阀供电支路，每个所述喷射阀供电支路上设有喷射阀供电输入端和喷射阀供电输出端，每个所述喷射阀供电输入端串联有支路开关元件，若干路所述喷射阀供电支路上的所述支路开关元件之间短接，若干所述支路开关元件的公共节点串联第一总开关元件后电连接至升压电源，若干所述支路开关元件的公共节点串联第二总开关元件后电连接至保持电源，每个所述喷射阀供电输出端串联有采样电路。优选的，所述第二总开关元件为二极管，其中，若干所述支路开关元件的公共节点电连接该二极管的负极，该二极管的正极电连接所述保持电源。优选的，所述采样电路包括采样电阻，所述采样电阻并联连接有放大器。优选的，所述采样电路与所述喷射阀供电输出端之间设有采样开关元件。优选的，每个所述喷射阀供电输入端串联一个二极管后接地，其中，该二极管的正极接地。优选的，每个所述喷射阀供电输出端串联一个二极管后接所述升压电源，其中，该二极管的负极电连接所述升压电源。优选的，所述采样开关元件采用MOS管。优选的，所述第一总开关元件和所述支路开关元件均采用MOS管。采用了上述技术方案后，本技术的有益效果是：本技术的燃气喷射阀驱动电路中，若干所述支路开关元件的公共节点串联第一总开关元件后电连接至升压电源，若干所述支路开关元件的公共节点串联第二总开关元件后电连接至保持电源，每个所述喷射阀供电输出端串联有采样电路。此种电路结构，在每个驱动电路单元中增加了一个第一总开关元件MOSFET管，并对每一路喷射阀供电支路配置采样电路，从而实现升压电压的选择性控制及每支喷射阀电流的采集控制。此种电路结构，可以使升压电压VBOOST得到控制，同样在Peak阶段，使用升压电压完成快速开启，在每支喷射阀单独的Hold阶段，使用UBAT进行开启状态的维持，在重叠阶段，使用升压电压VBOOST为两支喷射阀分别进行Peak与Hold电流，此时，针对最大电流Peak电流的喷射阀供电支路，该支路中的支路开关元件采用正常的PWM频率，通过升压电压VBOOST供电即可实现；而对于需要保持电流Hold电流的喷射阀供电支路，使该支路中的支路开关元件采用相对较高频率的PWM脉冲，即可达到与保持电压UBAT电压控制的电流相同的目标值。本技术的燃气喷射阀驱动电路，实现了升压电压VBOOST电压的选择性控制及每支喷射阀电流的采集控制，用升压电压实现Hold电流控制，使两路喷射阀共用一个驱动电路单元时，实现了两者在同一时刻的不同需求，及满足燃气发动机的喷射时序及燃气发动机对燃气喷射量的需求，能够实现更长时间的燃气喷射阀的工作，增大了燃气的喷射量。附图说明下面结合附图和实施例对本技术作进一步说明：图1是现有的直列六缸发动机的喷射阀驱动电路图；图2是图1中喷射阀一和喷射阀三在燃气发动机处于正常工作状态时的工作原理及时序图；图3是图1中的喷射阀一和喷射阀三在燃气发动机处于非正常工作状态时的工作原理及时序图；图4是每个喷射阀采取单独的驱动控制电路单元的电路原理图；图5是本技术的燃气喷射阀驱动电路的电路原理图；图6是图5中的喷射阀一和喷射阀三的工作原理及时序图；图7是图5中的第一驱动电路单元BANK1的放大图；图中：1、喷射阀供电支路；11、喷射阀供电输入端；12、喷射阀供电输出端；2、采样电路。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。图5是本技术的燃气喷射阀驱动电路的电路原理图；图6是图5中的喷射阀一和喷射阀三的工作原理及时序图；图7是图5中的第一驱动电路单元BANK1的放大图；图中各符号的含义如下：UBAT:保持电压；VBOOST:升压电压；MOS本文档来自技高网...

【技术保护点】
燃气喷射阀驱动电路，包括若干驱动电路单元，其特征在于：每个驱动电路单元包括若干并联连接的喷射阀供电支路，每个所述喷射阀供电支路上设有喷射阀供电输入端和喷射阀供电输出端，每个所述喷射阀供电输入端串联有支路开关元件，若干路所述喷射阀供电支路上的所述支路开关元件之间短接，若干所述支路开关元件的公共节点串联第一总开关元件后电连接至升压电源，若干所述支路开关元件的公共节点串联第二总开关元件后电连接至保持电源，每个所述喷射阀供电输出端串联有采样电路。

【技术特征摘要】
1.燃气喷射阀驱动电路，包括若干驱动电路单元，其特征在于：每个驱动电路单元包括若干并联连接的喷射阀供电支路，每个所述喷射阀供电支路上设有喷射阀供电输入端和喷射阀供电输出端，每个所述喷射阀供电输入端串联有支路开关元件，若干路所述喷射阀供电支路上的所述支路开关元件之间短接，若干所述支路开关元件的公共节点串联第一总开关元件后电连接至升压电源，若干所述支路开关元件的公共节点串联第二总开关元件后电连接至保持电源，每个所述喷射阀供电输出端串联有采样电路。2.如权利要求1所述的燃气喷射阀驱动电路，其特征在于：所述第二总开关元件为二极管，其中，若干所述支路开关元件的公共节点电连接该二极管的负极，该二极管的正极电连接所述保持电源。3.如权利要求1所述的燃气喷射阀驱动电...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵光亮，秦涛，任宪丰，李国朋，杨英振，
申请(专利权)人：潍柴动力股份有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37