一种控制用于驱动清洗泵的直流螺线管致动器的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种控制用于驱动清洗泵的直流螺线管致动器的装置和方法，其中，该装置包括：第一开关，耦合在所述直流螺线管致动器的一端与输入电压源之间；第二开关，耦合在所述直流螺线管致动器的另一端与地之间；以及控制器，用于在所述清洗泵处于运行状态时向所述第一和第二开关施加控制信号，以在第一时间段内每隔预定的时间使所述第一和第二开关同时导通，在第二时间段内使所述第一和第二开关中的至少一个截止，并且使所述第一和第二时间段以预定的频率进行重复。所述预定时间小于所述直流螺线管致动器的反应时间，所述第二时间段的持续时间大于所述直流螺线管致动器的反应时间，并且根据所述直流螺线管致动器的输入电压调整所述第一和第二开关同时导通的时间与该同时导通的时间和所述预定时间之和的比率，以使所述直流螺线管致动器的工作电流保持稳定。

A device and method for controlling a DC solenoid actuator for driving a cleaning pump

The invention relates to a control apparatus and method for DC solenoid actuator drive cleaning pump wherein the device comprises a first switch is coupled between the DC solenoid actuator with one end of the input voltage source; second switch between the other end coupled to the DC solenoid actuator and controller; for applying a control signal to the first and second switches in the cleaning pump is running, in every predetermined time in the first period of the first and second switch on, in the second time period of at least one end of the first and second switches, and the the first and second time period at a predetermined frequency repetition. The reaction time of the scheduled time is less than that of the DC solenoid actuator, the duration of the second time period is greater than the reaction time of the DC solenoid actuator, and according to the input voltage regulation of the DC solenoid actuator of the first and second switches with the conduction time and the conduction time and at the same time the predetermined ratio and time, so that the working current of the DC solenoid actuator remains stable.

【技术实现步骤摘要】
一种控制用于驱动清洗泵的直流螺线管致动器的装置和方法
本专利技术涉及一种控制用于驱动清洗泵的直流螺线管致动器的装置和方法。
技术介绍
清洗泵是一种常用的工业设备，尤其可以应用于汽车领域。当前，有多种致动器可以用来对清洗泵进行驱动，其中直流螺线管致动器是常用的一种，因为其结构简单紧凑，且制造成本低。为了使清洗泵具有良好的性能，需要对直流螺线管致动器（电磁线圈）进行有效控制。在常规直流螺线管致动器的控制中，工作电流幅值在不同的输入电压下会发生变化，这导致清洗泵的性能下降。因此，为了获得稳定的控制电流，必须向直流螺线管致动器提供恒定的电压，然而在清洗泵工作期间难以提供这种恒定电压。
技术实现思路
鉴于上述问题，本专利技术提供一种新颖的控制用于驱动清洗泵的直流螺线管致动器的装置和方法，其能够在不同的输入电压下使直流螺线管致动器的工作电流幅值基本保持不变，由此可以解决在输入电压发生变化的情况下进行稳定控制的问题。根据本专利技术的一个方面，提供一种控制用于驱动清洗泵的直流螺线管致动器的装置，包括：第一开关，耦合在所述直流螺线管致动器的一端与输入电压源之间；第二开关，耦合在所述直流螺线管致动器的另一端与地之间；以及控制器，用于在所述清洗泵处于运行状态时向所述第一和第二开关施加控制信号，以在第一时间段内每隔预定的时间使所述第一和第二开关同时导通，在第二时间段内使所述第一和第二开关中的至少一个截止，并且使所述第一和第二时间段以预定的频率进行重复，其中所述预定时间小于所述直流螺线管致动器的反应时间，所述第二时间段的持续时间大于所述直流螺线管致动器的反应时间，并且根据所述直流螺线管致动器的输入电压调整所述第一和第二开关同时导通的时间与该同时导通的时间和所述预定时间之和的比率，以使所述直流螺线管致动器的工作电流保持稳定。在本专利技术的一个实施例中，所述控制器被配置成向所述第一开关施加第一脉宽调制信号，所述第一脉宽调制信号的周期为所述第一和第二开关同时导通的时间与所述预定时间之和，所述第一脉宽调制信号的占空比为所述第一和第二开关同时导通的时间与该同时导通的时间和所述预定时间之和的比率，并且所述控制器被配置成向所述第二开关施加第二脉宽调制信号，所述第二脉宽调制信号的周期为所述第一和第二时间段之和，所述第二脉宽调制信号的占空比为所述第一时间段与所述第一和第二时间段之和的比率。在本专利技术的另一实施例中，所述控制器被配置成向所述第一开关施加高电平信号以使其保持导通，并且所述控制器配置为在所述第一时间段内向所述第二开关施加脉宽调制信号并且在所述第二时间段内向所述第二开关施加低电平信号以使其截止，所述脉宽调制信号的周期为所述第一和第二开关同时导通的时间与所述预定时间之和，所述脉宽调制信号的占空比为所述第一和第二开关同时导通的时间与该同时导通的时间和所述预定时间之和的比率。在本专利技术的另一实施例中，所述装置还可以包括保护电路，所述保护电路与所述直流螺线管致动器并联耦合。在本专利技术的另一实施例中，所述第一和第二开关同时导通的时间与所述预定时间的比率DC1由下式确定DC1=(Ue/Uin)×100％其中Ue为所述直流螺线管致动器的期望工作电压，且Uin为输入电压。在本专利技术的另一实施例中，所述控制器被配置成根据环境温度的高低调整所述预定频率。在本专利技术的另一实施例中，使所述预定频率和所述第一时间段与所述第一和第二时间段之和的比率优化匹配以与清洗泵的机械响应相一致，从而使所述清洗泵获得最佳流量范围。根据本专利技术的另一个方面，提供一种控制用于驱动清洗泵的直流螺线管致动器的方法，包括：在所述清洗泵处于运行状态时，在第一时间段内每隔预定的时间向所述直流螺线管致动器提供输入电压；在第二时间段内停止向所述直流螺线管致动器提供输入电压；以及以预定的频率重复所述第一和第二时间段，其中所述预定时间小于所述直流螺线管致动器的反应时间，所述第二时间段的持续时间大于所述直流螺线管致动器的反应时间，并且根据所述直流螺线管致动器的输入电压调整向所述直流螺线管致动器提供输入电压的时间与该提供输入电压的时间和所述预定时间之和的比率，以使所述直流螺线管致动器的工作电流保持稳定。在本专利技术的一个实施例中，所述方法进一步包括使所述预定频率和所述第一时间段与所述第一和第二时间段之和的比率优化匹配以与清洗泵的机械响应相一致，从而使所述清洗泵获得最佳流量范围。附图说明本专利技术的其它特点、优点和益处通过以下结合附图的详细描述将变得更加显而易见。其中：图1示出了按照本专利技术一个实施例的控制用于驱动清洗泵的直流螺线管致动器的装置的结构示意图；图2示出了按照本专利技术一个实施例的控制用于驱动清洗泵的直流螺线管致动器的控制过程示意图；图3示出了按照本专利技术一个实施例的控制用于驱动清洗泵的直流螺线管致动器的方法的流程图。具体实施方式下面，将结合附图详细描述本专利技术的各个实施例。图1示出了按照本专利技术一个实施例的控制用于驱动清洗泵的直流螺线管致动器的装置10的结构示意图。如图1所示，装置10包括开关S1和S2、以及控制器110。其中，开关S1耦合在输入电压源Uin和直流螺线管致动器20的一端D1之间，开关S2耦合在地GND和直流螺线管致动器20的另一端D2之间。在此为了便于理解，将直流螺线管致动器20示为电阻R和电感L的串联组合。控制器110用于在清洗泵处于运行状态时通过开关S1和S2对直流螺线管致动器20进行控制。接下来，结合图2详细说明直流螺线管致动器20的控制过程。具体而言，控制器110用于向开关S1和S2施加控制信号，以在时间段t1内每隔预定的时间tint使开关S1和S2同时导通，在时间段t2内使开关S1和S2中的至少一个截止，并且使时间段t1和t2以预定的频率f0进行重复。其中，使tint小于直流螺线管致动器20的反应时间，使t2大于直流螺线管致动器20的反应时间，从而使直流螺线管致动器20在时间段t1内处于通电状态，在时间段t2内处于断电状态。由此，通过直流螺线管致动器20的不断通断电来控制流体在清洗泵中的吸入和排出。此外，可以通过调整开关S1和S2同时导通的时间ton与间隔时间tint和导通时间之和ton+tint的比率DC1来改变直流螺线管致动器20的工作电流变化率。例如，增加DC1可以使直流螺线管致动器20具有更大的工作电流。在本专利技术中，可以根据直流螺线管致动器20的输入电压来调整DC1。在一个范例中，DC1可以由下面的表达式给出：DC1=(Ue/Uin)×100％其中Ue为直流螺线管致动器20的期望工作电压，且Uin为输入电压。由此，即使在输入电压发生变化的情况下也能够使直流螺线管致动器20具有稳定的工作电流。在本专利技术的一个实施例中，可以将控制器110配置成向开关S1施加高频脉宽调制信号，而向开关S2施加低频脉宽调制信号。其中，高频脉宽调制信号的周期1/f1为ton与tint之和，占空比DC1为ton与（ton+tint）之比；而低频脉宽调制信号的周期1/f0为t1与t2之和，占空比DC0为t1与（t1+t2）之比。在本专利技术的另一个实施例中，可以将控制器110配置成向开关S1施加高电平信号以使其保持导通，而以间隔的方式向开关S2施加高频脉宽调制信号。具体而言，在时间段t1内向开关S2施加高频脉宽调制信号，而在第二时本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制用于驱动清洗泵的直流螺线管致动器的装置，其特征在于包括：第一开关，耦合在所述直流螺线管致动器的一端与输入电压源之间；第二开关，耦合在所述直流螺线管致动器的另一端与地之间；以及控制器，用于在所述清洗泵处于运行状态时向所述第一和第二开关施加控制信号，以在第一时间段内每隔预定的时间使所述第一和第二开关同时导通，在第二时间段内使所述第一和第二开关中的至少一个截止，并且使所述第一和第二时间段以预定的频率进行重复，其中所述预定时间小于所述直流螺线管致动器的反应时间，所述第二时间段的持续时间大于所述直流螺线管致动器的反应时间，并且其中根据所述直流螺线管致动器的输入电压调整所述第一和第二开关同时导通的时间与该同时导通的时间和所述预定时间之和的比率，以使所述直流螺线管致动器的工作电流保持稳定。

【技术特征摘要】
1.一种控制用于驱动清洗泵的直流螺线管致动器的装置，其特征在于包括：第一开关，耦合在所述直流螺线管致动器的一端与输入电压源之间；第二开关，耦合在所述直流螺线管致动器的另一端与地之间；以及控制器，用于在所述清洗泵处于运行状态时向所述第一和第二开关施加控制信号，以在第一时间段内每隔预定的时间使所述第一和第二开关同时导通，在第二时间段内使所述第一和第二开关中的至少一个截止，并且使所述第一和第二时间段以预定的频率进行重复，其中所述预定时间小于所述直流螺线管致动器的反应时间，所述第二时间段的持续时间大于所述直流螺线管致动器的反应时间，并且其中根据所述直流螺线管致动器的输入电压调整所述第一和第二开关同时导通的时间与该同时导通的时间和所述预定时间之和的比率，以使所述直流螺线管致动器的工作电流保持稳定。2.如权利要求1所述的装置，其中所述控制器被配置成向所述第一开关施加第一脉宽调制信号，所述第一脉宽调制信号的周期为所述第一和第二开关同时导通的时间与所述预定时间之和，所述第一脉宽调制信号的占空比为所述第一和第二开关同时导通的时间与该同时导通的时间和所述预定时间之和的比率，并且其中所述控制器被配置成向所述第二开关施加第二脉宽调制信号，所述第二脉宽调制信号的周期为所述第一和第二时间段之和，所述第二脉宽调制信号的占空比为所述第一时间段与所述第一和第二时间段之和的比率。3.如权利要求1所述的装置，其中所述控制器被配置成向所述第一开关施加高电平信号以使其保持导通，并且其中所述控制器被配置成在所述第一时间段内向所述第二开关施加脉宽调制信号并且在所述第二时间段内向所述第二开关施加低电平信号以使其截止，所述脉宽调制信号的周期为所述第一和第二开关同时导通的时间与所述预定时间之和，所述脉宽调制信号的占空比为所述第一和第二开关同时导通的时间与该同时导通的时间和所述预定时间之和的比率。4.如权利要求1-3中任一项所述的装置，还包括保护电路，所述保护电路与所述直流螺线管致动器并联耦合。5.如权利要求1-3中任一项所述的装置，其中所述第一和第二开关同时导通的时间与所述预定时间的比率DC1由下式确定DC1＝(Ue/Uin)×100％其中U...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈静，颜帮华，郭军，肖斌，
申请(专利权)人：博世汽车柴油系统有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32